organela sel eukariotik

1

ORGANELA SEL EUKARIOTIK (M ITOKONDRIA, PLASTIDA, VAKUOLA, SITOSKELETON)

M itokondria

Gambar 1. Suatu m itokond ria dan bagian-bagiannya.

Fungsi mitokondria:



M itokondria m engandung enzim -enzim yang diperlukan untuk m emperoleh energi yang t ersim pan dalam bent uk karbohidrat dan molekul bahan bakar yang lain dan m enggunakan energi t ersebut untuk m embentuk ATP, suatu m olekul yang dibutuhkan sel untuk bekerja



Proses-proses ini m erupakan bagian dari respirasi sel aerob, t erutam a dikenal sebagai siklus Kreb dan transport elekt ron.

Struktur mitokondria



M itokondria m em punyai sistem m embran ganda, m em bran luar adalah halus, m embran dalam m elipat ke dalam dan berbelit-belit, m em bentuk Krista



M em bran ganda dari m it okondria m em bent uk dua kom part em en yang diisi dengan cairan. Ruang di dalam kompartem en t erlet ak ant ara m em bran luar dengan Krista, dan m at rik mit okondrial pusat terbent uk oleh mem bran Krista dalam . Susunan ini m em fasilitasi funsi m it okondria



Sel dapat m em iliki m it okondria dari sedikit sam pai banyak, t ergantung energi yang dibutuhkan oleh sel



M itokondria m engandung DNAnya sendiri dan ribosomnya dapat bereplikasi sendiri

Plastida

2

Kromoplas



Krom oplas artinya plastida yang t erpigm entasi.



M enyimpan pigm en tumbuhan (khususnya karoteniod kuning, oranye dan m erah) yang t idak larut pada air, dan tidak terlibat di dalam fot osintesis.



Krom oplas m elimpah pada region yang t erpigm entasi oranye, em as, dan m erah t ua dari suat u tumbuhan

Gambar 2. Suatu kromoplas dan am ilop las

Amiloplas



Am iloplas m enyimpan pati, yang tidak t erpigm entasi (terdapat ist ilah umum , yait u leukoplas, yang artinya plastida yang tidak terpigment asi, t et api bukan sebagai ist ilah untuk am iloplas, yang m engident ifikasi apa yang t ersim pan di dalam plastid). Am iloplas juga disebut sebagai but ir-but ir pat i.



Am iloplas berbeda-beda ukurannya, tergant ung seberapa banyak pat i yang t erdeposit. M ereka juga m erupakan jenis yang khusus pada sem ua desainnya, seorang ahli dapat m engidentifikasi sumber dari butir-butir pat i ini.



Am iloplas m elim pah pada sel penyim pan pada sebagian besar t um buhan

Gambar 3. Bu tir-but ir pati dari po tongan segar umbi kentang

Kloroplas.

3 Kloroplas mengandung pigm en, term asuk klorofil, dan enzim -enzim yang diperlukan untuk fot osintesis, suatu proses di mana energi cahaya dikonversi m enjadi energi kim ia, yang digunakan untuk m enghasilkan molekul (bahan bakar) karbohidrat. Kloroplas dit em ukan pada t anam an dan beberapa prot ista. Kloroplas ini t idak ditem ukan pada organism heterot rof. Beberapa bakteri m em punyai klorofil dan dapat melakukan fot osintesis, t etapi t idak m em punyai kloroplas yang dibatasi m em bran. Beberapa bakteri juga m empunyai pigmen fotosint et ik selain klorofil.

Struktur Kloroplas yang Khas



Kloroplas tumbuhan adalah suatu organela yang dibatasi membran lapis ganda, dengan sebuah kom partem en dalam yang m engandung m em bran yang lebih banyak. M embran dalam dan luar adalah halus dan berbent uk oval pada tumbuhan tinggi.



M em bran int ernal punya struktur yang sepert i cakram dan disebut t ilakoid. Cakram yang pipih ini bert umpuk unt uk m embent uk grana. Pigm en fot osintetik tersusun pada grana.



Cairan di m ana grana t ersuspensi disebut strom a.

St rukt ur yang berbeda ini pent ing unt uk proses yang sangat beragam yang terjadi selam a fotosint esis. Sepert i m itokondria, kloroplas m engandung DNA yang unik .

Vakuola.

Vakuola juga m erupakan kantung yang dibatasi oleh m embran yang m em uat sesuat u. Vakuola berisi berm acam senyaw a, sepert i m akanan, sisa, air dan lain-lain. Beberapa dari vakuola t ersebut sifat nya adalah sem ent ara. Beberapa m erupakan st rukt ur yang perm anen pada sel, seperti yang terlibat dalam keseim bangan air pada prot ist a. Yang bersifat sem ent ara cont ohnya adalah vakuola m akanan dan sisa. Di sini akan disebut kan t iga vakuola, yaitu vakuola m akanan, vakuola kontraktil yang dit em ukan pada protist a dan vakuola t um buhan pusat .

4 Gambar 5. Vakuola makanan pada Paramaecium yang t erisi dengan d iatom

Vakuola Kontraktil

Sebagian besar organism tersest rial beresiko dehidrasi, m enguapnya air ke lingkungan sekitarnya. Sebaliknya, organism yang hidup di air t erdapat pada lingkungan di m ana air t erpelihara bergerak ke dalam sel. Beberapa prot ist a yang hidup di air m empunyai vakuola kont raktil, suat u st ruktur yang mengum pulkan air dan m emasukkannya ke dalam selnya dari lingkungan, dan secara periodic m engeluarkan air yang sudah dikumpulkan ke lingkungan luar dengan m engkont raksikan vakuola seperti sebuah pori, sehingga nam anya adalah vakuola kont raktil

Gam bar 6. Vakuo la kont rakt il

Vakuola Tumbuhan Pusat

Semua sel tumbuhan yang hidup dan sudah dew asa m em iliki sebuah organela yang dibatasi m em bran yang sangat besar, yang terisi cairan, disebut vakuola tum buhan pusat. Vakuola pusat m enem pat i lebih dari 90-95% volum e dan sel yang dew asa. M em bran vakuola disebut tonoplas. Tonoplas sangat tidak perm eabel t erhadap air dan m ateri-m ateri yang larut dalam air

5

Fungsi vakuola pusat tumbuhan :



M enyimpan produk m et abolik t erm asuk



Berbagai ion dan nut rient, seperti glukosa, asam am ino, kalium dan klorida.



Pigm en tanam an yang larut air (ant osianin, t erm asuk pigm en bit, bet asianin)



Senyaw a toksik



M et abolit sekunder dan, beberapa diant aranya sebagai pertahanan t um buhan m elaw an predator yang t idak diinginkan

Senyaw a sim panan pada vakuola m enarik air yang meningkat kan t ekanan cairan di dalam vakuola. Tekanan ini dikenal sebagai t ekanan t urgor dan ini pent ing dalam m eningkat kan ukuran dan area permukaan sel t umbuhan selam a pert um buhan sel. Tekanan ini juga m emberi kekuatan sit oplasm a m elaw an m embran plasm a dan dinding sel yang m embant u untuk m em buat sel tet ap kaku, m enjaga kondisi turgor. Turgor m emberikan sokongan dan kekuatan untuk t umbuhan herbaceous dan bagian tumbuhan yang lain dari kehilangan dinding sel sekunder. Pada saat tum buhan kehilangan t urgor, m ereka akan layu, suatu keadaan yang secara biologis dikenal sebagai plasm olisis. Layu yang perm anen m erupakan eufem ism e bot ani untuk kem atian.

Sitoskeleton

Sit oskelet on m erupakan rangka int ernal dan fibrosa pada sel. Berbagai organela dan beberapa enzim t ersusun di sepanjang rangka ini.



Sit oskelet on m enjaga bentuk sel (binatang) dengandesain arsit ekturalnya dan sebagai t em pat berlabuh bagi organela di dalam sit osol



Sit oskelet on bert anggung jaw ab dalam m otilit as di dalam sel, sepert i kont raksi ot ot dan siklosis, pergerakan int ernal dari sit oplasm a.



Selam a siklosis, organela dipindahkan di sepanjang saluran sit oskelet al di dalam sitosol



Sit oskelet on juga bert anggung jaw ab unt uk pergerakan sel dan pergerakan ekst ernal sepert i pergerakan amuboid dari sel darah put ih dan m igrasi sel selam a perkem bangan.



Sit oskelet on juga punya peran dalam pem belahan sel Komponen Sitoskeleton



M ikrotubul



M ikrofilam en (filam ent akt in)

6 Gambar 8. Komponen aktin dan tubulin dari sit oskeleton

M ikrotubul



Suat u t abung yang silindris dan berlubang, yang t ersusun at as t ubulin, suatu prot ein yang berbent uk dambel



Dapat m enghasilkan pergerakan dengan m eluncurkan agregat m ikrotubul yang saling m elew ati satu sam a lain.



Pada sel hew an, m ikrot ubul-m ikrotubul berkem bang dari sent rosom atau pusat organisasi m ikrot ubul. Per tumbuhan m ikrot ubul dit unjukkan dengan adanya penyusunan t ubulin dan protein asesoris yang m enyelubungi m ikrot ubul untuk m enst abilkannya.



Beberapa t umbuhan m enghasilkan t oksin yang m enghambat pembentukan m ikrotubul hew an, m em blokir pem belahannya. Ini m erupakan pertahanan tumbuhan yang sangat sem purna. Taksol, sut au t erpen dihasilkan oleh pohon cemara Pasific, digunakan untuk pengobat an kanker

7

M ikrofilamen

M ikrofilam en adalah serat yang sangat kecil dan padat yang t ersusun dari prot ein globuler yang bergulung, akt in

Fungsinya untuk m enjaga bentuk sel sepanjang m ikrot ubul



M ikrofilam en biasanya mem bent uk jaringan sub m em bran plasm a untuk m endukung bent uk sel



Kontraksi otot (filament akt in bergant ian dengan serat yang lebih t ebal dari m yosin, m em bent uk prot ein m ot or, dalam jaringan otot)



Siklosis (pergerakan komponen sit oplasm a di dalam sel)



Pergerakan ‘am uboid’ dan fagosit osis



Bert anggung jawab untuk pemutusan galur pada sitokinesis hew an

Filament Intermediet



Tersusun dari protein fibrosa m em bent uk strukt ur tali yang padat



Filam ent int erm ediet t ersusun dari kerat in. Terdapat beberapa m acam kerat in



Filam ent interm ediet terpelihara posisinya yang sudah baku di dalam sel, dibanding m ikrofilam en atau m ikrotubul yang lebih mudah bergerak.

Fungsi



Jangkar unt uk komponen sel yang lain, terutam a nukleus



Pent ing unt uk hubungan sel (desm osom )



M em perkuat sel di baw ah tekanan, menjaga bentuknya



M em bent uk lapisan nuklear (suat u lapisan di bawah selubung nukleus)

Lokomosi dan Sistem Sitoskeletal

Protein M otor

8 Gambar 9. Peran ATP dalam m enghasilkan en ergi un tuk pergerakan

Silia dan Flagela

Berbagai sel juga dapat m enghasilkan pergerakan eksternal, baik dengan m enggerakkan t ubuhnya sepanjang m edium , atau dengan m enggerakkan senyawa m elew ati perm ukaan selnya. Beberapa pergerakan dihasilkan oleh silia dan flagella, suat u struktur yang t erbentuk dari mikrot ubul yang t erbenam di dalam dan m em anjang m elew at i m em bran plasm a ke dalam lingkungan eksternal. M ereka diselubungi dengan m at eri dari m em bran plasm a. Silia dan flagella eukariot ik m em punyai susunan dari m ikrot ubul, dikenal dengan susunan 9 + 2 (9 pasang m ikrotubul (doublet) di sekeliling yang m elingkari silia dan 2 m ikrot ubul pusat .

Gambar 10 su sunan silia dan flagella pada eukariot ik

Flagella dan Silia Sentriol

9 Gambar 11. Pergerakan silia dan flagela

Pseudopodia

Pergerakan ekst ernal juga dapat dihasilkan oleh mikrofilam en int ernal dengan m eluruskan unt uk m embent uk lobus sitoplasma yang disebut pseudopodia. Proyeksi pseudopodia di sebelah luar pada sat u arah, di m ana region yang lain dari sel berkont raksi, m enghasilkan pergerakan. Pseudopodia juga digunakan unt uk m engelilingi dan penangkap m angsa, suat u proses yang disebut fagositosis. Am uba prot ista dan sel darah putih bergerak dengan pseudopodia dan m akan dengan fagositosis.

Gambar 12. Pem bentukan dan berfungsinya pseudopod ia oleh sel amubo id

DAFTAR PUSTAKA

Albert , B., Johnson, A., Lew is, J. Raff, M ., Robert s, K., W alter, P. 2002. M olecular Biology of the Cell. 4 t h ed. Garland Science. New York

Farabee, M .J Cells . 2007. II: Cellular Organization. W ikibook. Diam bil pada tanggal 11 Desember 2007, dari htt p:/ / w w w .emc.m aricopa.edu/ BioBookglossN.htm l

Solomon, E.P, Berg, L.R, M art in, D.W . 2002. Biology. 6t h Ed. Brooks/ Cole Thom pson Learning. . USA

St ryer, L. 1988. Biochem ist ry. 3r d ed. W .H. Freem an and Com pany. New York

W hite J. M . 2007. Cell St ruct ure and Funct ion. University of Virginia Health Syst em . Diam bil pada t anggal 11 Desem ber 2007, dari ht t p:/ / w ww .w 3.org/ 1999/ xhtm l