Sel (Materi Ringkasan Biologi SMA XI IPA)
1. Pengertian Sel
Sel adalah unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Kata sel itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 – 1703) yang berarti kotak-kotak kosong, setelah ia mengamati sayatan gabus
dengan mikroskop. Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang dinamakan protoplasma.
Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh Johannes Purkinje. Menurut Johannes Purkinje protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu sitoplasma dan nukleoplasma. Schwaan dan Schleiden (1838), menyatakan bahwa tumbuhan dan hewan mempunyai persamaan, yaitu tubuhnya tersusun oleh sel-sel. Selanjutnya, teori tersebut dikembangkan menjadi suatu teori
sebagai berikut:
1. Sel adalah satuan struktural terkecil organisme hidup. 2. Sel merupakan satuan fungsional terkecil organisme hidup. 3. Sel berasal dari sel dan organisme tersusun oleh sel.
2. Struktur Sel
Sel terdiri dari 3 bagian utama yaitu membran sel, inti sel, dan sitoplasma: 2.1. Membran Sel / Membran Plasma
Membran sel adalah selaput yang terletak paling luar dan tersusun dari senyawa kimia lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dengan senyawa protein). Membran sel disebut juga membran plasma atau selaput plasma. Fungsi dari membran sel ini adalah sebagai pintu gerbang yang dilalui zat, baik menuju atau meninggalkan sel.
2.2. Inti Sel (Nukleus)
Inti sel bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. Fungsi dari inti sel adalah mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi DNA untuk mengatur sintesis protein. Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu:
1. Selaput inti (karioteka)
2. Nukleoplasma (kariolimfa) 3. Kromatin / kromosom 4. Nukleous (anak inti)
2.3. Sitoplasma dan Organel Sel
yang terdapat dalam sitoplasma dan bersifat hidup serta menjalankan fungsi-fungsi kehidupan.
1. Ribosom (ergastoplasma) adalah organel sel terkecil di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein.
2. Retikulum endoplasma (RE) adalah struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis retikulum endoplasma, yaitu: (1) Retikulum endoplasma granuler (retikulum endoplasma kasar). RE kasar tampak kasar karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membrane; (2) Retikulum endoplasma agranuler
(retikulum endoplasma halus). RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasma tidak mempunyai ribosom.
3. Mitokondria (the power house). Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak energi ATP. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs yang
berlangsung di dalam mitokondria.
4. Lisosom. Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
5. Badan golgi (aparatus golgi/diktiosom) berhubungan dengan fungsi menyortir dan mengirim produk sel. Badan golgi berperan penting dalam sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Muka cis berfungsi sebagai penerima vesikula transpor dari RE. Muka trans berfungsi mengirim vesikula transpor. Vesikula transpor adalah bentuk transfer dari protein yang disintesis RE.
6. Sentrosom (sentriol) berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis.
7. Plastida berperan dalam fotosintesis. Plastida adalah bagian dari sel yang bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (kingdom plantae). Dikenal tiga jenis plastida, yaitu: (1) Leukoplas: berwarna putih berfungsi
sebagai penyimpanan makanan; (2) Kloroplas: plastida berwarna hijau, berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis; (3) Kromoplas: plastida yang mengandung pigmen.
8. Vakuola (rongga sel) berisi: garam-garam organik, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar, zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin, dll), enzim, dan butir-butir pati.
9. Mikrotubulus berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel. Selain itu, mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, agela, dan silia.
10.Mikro lamen terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikro lamen berperan dalam
pergerakan sel.
11.Peroksisom (badan mikro) senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidae dan katalase (banyak
Berdasarkan ada tidaknya dinding / selaput inti, maka sel dibedakan menjadi dua yaitu: struktur sel prokariotik dan struktur sel eukariotik.
Perbedaan struktur sel prokariotik dan struktur eukariotik.
Bagian
Sel Prokariot Eukariot
Inti sel Tanpa membran/selaput
disebut nukleoid Selaput inti ada, disebut inti sel (nukleus) Penutup
sel Berupa kapsul (fungsi berbeda dengan dinding sel pada tumbuhan)
Tidak ada pada hewan, pada tumbuhan ada dinding sel
Ribosom Ada pada sitoplasma Ada (pada sitoplasma dan retikulum endoplasma)
Berbentuk pita spiral ganda (double helix) terdapat pada inti, mitokondria, dan kloroplas (pada tumbuhan)
Perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan
Ada dua macam sel eukariotik yang mempunyai materi penyusun relatif berbeda, yaitu sel hewan dan sel tumbuhan.
Kompone
n Sel Tumbuhan Sel Hewan
Ukuran Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan
Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan
Bentuk Tetap Tidak tetap
Dinding
sel Ada Tidak tetap
Plastid Ada Tidak tetap
Lisosom Tidak ada Ada (untuk pencernaan makanan secara pinositosis/fagositosis)
Sentrida Tidak ada Ada
Badan
golgi Duktiosom Badan golgi
dan banyak, pada sel dewasa tunggal dan besar
walaupun terkadang beberapa sel hewan uniseluler memiliki vakuola yang berukuran kecil baik pada sel muda maupun sel dewasa
Flagella /
sillia Tidak ada Ada tetapi tidak semua
Klorofil Ada Tidak ada
4. Transpor Molekul melalui Membran
1. Transpor pasif adalah transpor yang tidak memerluka energi, meliputi (a) Difusi: perpindahan zat (padat, cair, dan gas) dari larutan
konsentrasi tinggi (hipertonis) ke larutan dengan konsentrasi rendah (hipotenis), setiap zat akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya, hasil dari difusi adalah konsentrasi yang sama antara larutan tersebut dinamakan isotonis. (b) Difusi terfasilitasi: melibatkan difusi dari
molekul polar dan ion melewati membran dengan bantuan protein transport, protein transpor merupakan protein khusus yang
menyediakan suatu ikatan baik bagi molekul yang sedang bergerak. (c) Osmosis: difusi air melalui selaput semipermeabel. Tekanan osmosis dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer.
2. Transpor aktir adalah transpor yang melalui membran dengan melawan kecendrungan alami yaitu melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi ATP. Pada transpor aktir diperlukan energi dari dalam sel untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif primer dan sekunder: transpor aktir primer membutuhkan energi dalam bentuk ATP. Sedangkan transpor aktif sekunder memerlukan transpor yang tergantung pada potensial membran. Kedua jenis
transpor tersebut saling berhubungan erat karena transpor aktir primer akan menciptakan potensial membran dan ini memungkinkan
terjadinya transpor aktif sekunder.
3. Endositosis dan Eksositosis; Ekositosis dapat diartikan, keluarnya zat dari dalam sel. Vesikel dari dalam sel berisi senyawa atau sisa
metabolisme. Endositosis merupakan proses pemasukan zat dari luar sel ke dalam sel. Endositosis memiliki dua macam bentuk yaitu
materi biologi SMA – rangkuman lengkap biologi SMA
kelas XI semester 1 bab 1 SEL
SEL
Sel adalah bagian-bagian yang menyusun tubuh. Sel itu mempunyai komponen kimia yang pastinya penting-penting dan dibutuhin tubuh kita. Dalam tubuh kita ada banyak sekali sel. Sel itu mempunyai tugas masing masing yang berbeda-beda. Semua sel dalam tubuh kita bekerja sama untuk membangun kualitas tubuh kita masing-masing.
Senyawa kimia penyusun sel disebut protoplasma.
Komponen-komponen yang menyusun sel antara lain air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.
Berikut adalah penjelasan dari komponen-komponen di atas.
1. Air
Air di dalam tubuh kira-kira terdapat dalam konsentrasi 70% – 85%.
Zat-zat atau vitamin-vitamin yang dapat melarutkan air diantaranya adalah vitamin B dan vitamin C.
2. Elektrolit
Elektrolit merupakan salah satu yang penting dalam sel karena memiliki beberapa unsure yang juga penting yaitu kalium, magnesium, fosfat, bikarbonat, natrium, klorida, dan kalsium.
3. Protein
Protein merupakan komponen kimia penyusun sel yang jumlahnya paling banyak. Protein juga tersusun dari beberapa unsure. Unsure-unsur tersebut adalah atom atom C, H, O, dan N. di dalam protein megandung sekumpulan asam amino.
1 gram protein = 4,1 kalori .
Zat-zat atau vitamin yang dapat melarutkan lemak diantaranya adalah vitamin A, D, E dan vitamin K.
4. Lemak
Lemak tersusun atas atom atom C, H, dan O. di dalam lemak mengandung asam lemak dan gliserol.
1 gram lemak = 9,2 kalori
5. Karbohidrat
Karbohidrat tersusun atas atom atom C, H, dan O. jadi atom yang menyusun karbohidrat sama dengan atom yang menyusun lemak. Karbohidrat dibagi menjadi 3 macam :
b. Disakarida = yang termasuk disakarida diantaranya maltose dan sukrosa.
c. Monosakarida = yang termasuk dalam monosakari da diantaranya glukosa (terkandugn dalam tumbuh-tumbuhan), fruktosa (terkandung dalam buah-buahan), dan laktosa (terkandung di dalam susu).
Karbohidrat yang berikatan dengan protein dinamakan glikoprotein.
Karbohidrat yang berikatan dengan lemak dinamakan glikolipid.
Apabila dalam tubuh terdapat kelebihan karbohidrat maka kelebihan karbohidrat tersebut akan disimpan dalam otot yang dapat disebut juga gula otot atau glikogen.
Teori-Teori tentang Sel :
1.Robert Hooke
Ruangan kosong yang berdinding.
2.Schleiden Schwan
Makhluk hidup tersusun atas sel-sel ( unit struktur makhluk hidup)
3.Felix Dujardin
Bagian yang terkecil dari sel adalah cairan sel / isi sel.
4.Johanes Purkinje
Isi sel yang hidup dinamai protoplasma.
5.Max Shlutze
Protoplasma merupakan struktur dasar kehidupan.
6.Ruddf Virchow
Setiap sel berasal dari sel sebelumnya.
7.Strasburger
Inti sel yang berasal dari inti sebelumnya melalui pembelahan sel.
8.Bernard
Inti sel mengatur seluruh aktivitas sel.
Organela – organela Sel
1. Nucleus fungsi
– Mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel
– Memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein- Sebagai tempat sintesis ribosom
– Mengatur kapan dan dimana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan dan diakhiri
2Nukleolus fungsi
– Mensintesis berbagai macam molekul RNA yang digunakan dalam perakitan ribosom
– Digunakan untuk sintesis protein
3Ribosom, fungsi
– Tempat sintesis protein dari asam amino
4Reticulum Endoplasma, fungsi
– Tempat perlekatan ribosom
– Memperkaya senyawa protein hasil sintesis ribosom yang melekat di permukaan membrannya
– Transport zat dalam sel menghubungkan nucleus dengan ruang sel
5Mitokondria, fungsi
– Penghasil energy karena terlibat dalam proses respirasi sel
– Pembangkit tenaga
6Lisosom, fungsi
– Organ pencerna intraseluler
7Sentrosom/ Sentriol, fungsi
– Memegang peranan penting dalam pembelahan sel
8Badan Golgi, fungsi
– Ekskresi sel
– Pembentukan dinding sel
– Pembentukan lisosom
9Badan Mikro, fungsi
– Sebagai proteksi sel terhadap sifat toksin yang tinggi dari oksigen
10Sitoskeleton, fungsi
– Memberikan kekuatan mekanik pada sel
– Menjaga kerangka sel
– Membantu gerakan substansi satu bagian sel ke bagian yang lain
11Mikrotubulus, fungsi
– Mempertahankan bentuk sel
– Membantu pembelahan sel secara mitosis
12Plastida, fungsi
– Mensintesis lemak, protein dan pati
– Menghasilkan warna sel tumbuhan
13Plasmodesmata, fungsi
– Menjadi pintu masuk keluarnya zat
– Meneruskan rangsang dari sel satu ke sel berikutnya
14Vakuola, fungsi
– Memelihara tekanan osmotic sel
– Penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol
– Mengadakan sirkulasi zat dalam sel
15Membran Sel, fungsi
– Sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah
– Menerima rangsang (pada hewan)
16Dinding Sel, fungsi
– Sebagai pelindung berbagai komponen di dalam sel
– Pemberi bentuk sel
– Pemberi sokongan bagi tumbuhan berkayu maupun tidak berkayu
Penjelasan organela-organela sel :
1. Nucleus
Nucleus itu punya diameter sekitar 5 mikrometer.
Yang membentuk inti sel ( nucleus ):
1. Membrane inti
2. Nukleoplasma
3. Benang kromatin (gen)
4. Nukleolus
Jadi bagian-bagian nucleus :
– Matriks (nukleoplasma)
– Anak nucleus (nukleoplasma)
Bagian ini untuk menyintesis RNA
Kromatin yang memendek atau menebal disebut kromosom
1. Reticulum Endoplasma
Dibagi menjadi :
– RE kasar
Bagian ini terdapat ribosom di dalamnya
– RE halus
Kalau di bagian ini tidak terdapat ribosom di dalamnya
1. Lisosom
Di dalam lisosom ini terdapat enzim yang disebut enzim lisosim. Sel dapat mengalami autolysis atau disebut juga sel bunuh diri yaitu sel yang dapat hancur dengan sendirinya karena fungsi tertentu, contohnya cebong dan jari embrio . lisosom menghasilkan benang-benang pembelahan. Lisosom dihasilkan oleh badan golgi. Dalam suatu sel jika tidak terdapat lisosom fungsinya dapat digantikan oleh vakuola.
1. Badan mikro
Badan mikro itu menghasilkan enzim yang bernama enzim katalase atau bias juga disebut enzim lactase yang dapat menawarkan hydrogen peroksida (racun).
Badan mikro dibagi menjadi :
1. Peroksisom = fungsi metabolisme lemak menjadi karbohidrat, menawarkan racun.
2. Glioksisom = terdapat enzim yang dapat mengubah lemak menjadi gula.
1. Sitoskeleton
Merupakan rangka sel yang di dalamnya terdapat 3 elemen :
1. Mikrotubula
2. Mikrofilamen
3. Filament antara
4. Mikrotubulus
– Hubungan mikrotubulus dengan sentrosom yaitu sentrosom tersusun atau terbentuk atas beberapa mikrotubulus.
– sentrosom/sentriol terdapat pada sel tumbuhan
1. Plastida terdiri dari
1. Kloroplas (hijau) mengandung klorofil A berwarna hijau biru ,B berwarna hijau kuning ,C berwarna hijau coklat,D berwarna hijau merah.
2. Kromoplas terdiri dari karoten (jingga) pada wortel dan xantofil (kuning) pada mahkota bunga.
3. Leukoplas terdiri dari tdk berwarna a.amiloplas mengandung tepung b. elailoplas mengandung minyak, c. aleuroplas mengandung protein.
– Struktur plastid terdiri dari stroma (terjadi reaksi gelap), grana (terjadi reaksi terang), tilakoid.
Elailoplas plastida yg tidak berwarna, berfungsi untuk menyimpan hasil fotosintesis (lemak. Tepung. Minyak, dll).
Plastida adalah suatu organel sel yang hanya terdapat pada sel tumbuhan.
1. Plasmodesmata merupakan cairan yang menghubungkan antara sel yang satu dengan sel yang lainnya.
– Hanya terdapat di sel tumbuhan.
– Plasmodesmata adalah plasma yang terdapat pada noktah.
– Noktah adalah dinding sel yang tidak mengalami perubahan.
1. Vakuola yang terdapat pada sel hewan
A. vakuola kontraktil (vakuola berdenyut) menjaga tekanan osmotic sitoplasma.
B. vakuola nonkontraktil (tdk berdenyut) mencerna makanan (vakuola makanan).
– Sel tumbuhan memiliki vakuola tengah berukuran besar dan dikelilingi oleh membrane tonoplas yang berfungsi membangun turgor (ketegangan) sel, mengandung pigmen antosianin, mengandung enzim hidrolitik yang dapat menjadi lisosom saat sel masih hidup, tempat penimbunan sisa metabolism, tempat penyimpanan cadangan makanan bagi sitoplasma.
– Alkaloid (bahan pemikat) tein daun the kafein kopi teobromin coklat nikotin ganja kokain koka.
– Vakuola hanya dimiliki hewan bersel satu (amoeba).
1. Membrane sel terdiri dari :
– glikolipid
– glikoprotein
– polar
– fosfolipid
– protein integral
– protein perifer.
* Hidrofobik artinya tidak mengikat air/ menolak air (nonpolar dan protein integral) atau biasa disebut selektif permiabel.
1. Kekutuban badan golgi
1. Kutub bawah (dekat dengn RE) disebut forming face (vesicular dan cysternae)
2. Kutub atas disebut maturing face ( vacuola).
– Komponen badan golgi antara lain cysternae,vesicular,vacuola.
-Vesicular berisi enzim.
-Cysternae disebut juga kantung berlapis2.
# Transport zat lewat membrane sel berlangsung melalui
1. Difusi dibagi menjadi difusi sederhana zat bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
2.Difusi terbantu (terfasilitasi) zat masuk dibawa oleh protein pembawa (carier).
3.Osmosis zat bergerak dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi degan melalui membrane selektif permiabel.
– Difusi dan osmosis disebut juga transport pasif.
4.Transport aktif zat masuk atau keluar dari sel dengan digerakkan ole energy ATP. 5.Endositosis dibagi fagositosis (zat padat) pinositosis (zat cair).
6.Eksositosis. Yang memengaruhi terjadinya difusi
a. konsentrasi zat
b. suhu.
* Osomosis terbagi menjadi 3 macam
a. plasmolisis adalah sel kekurangan cairan karena cairan sel keluar menuju lingkungann yang konsentrasinya tinggi.
b. Lisis adalah dinding sel atau membrane sel pecah akibat peristiwa plasmolisis.
Struktur Dan Fungsi Sel
Biologi sel adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel. Sel sendiri adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup
Teori-teori tentang sel
- Robert Hooke (Inggris, 1665) meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop. Hasil pengamatannya ditemukan rongga-rongga yang disebut sel (cellula)
- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella (kantong yang berisi)
- Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam, rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”
- Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi
Protoplasma
- Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan structural makhluk hidup.
- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nucleus)
- Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup
- Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex celulla)
Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti
a. sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru
b. sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru
banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :
Sel Prokariotik
- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid
- Organel-organelnya tidak dibatasi membran
- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan - Diameter sel antara 1-10mm
- Mengandung 4 subunit RNA polymerase - Susunan kromosomnya sirkuler
Sel Eukariotik
- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus - Organel-organelnya dibatasi membran
- Membran selnya tersusun atas fosfolipid - Diameter selnya antara 10-100mm
- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase - Susunan kromosomnya linier
Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya
a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid
b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid
Bagian-bagian Sel
- Bagian hidup(komponen protoplasma), terdiri atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan struktur sel seperti : mitokondria, badan golgi, dll
- Bagian mati (inklusio), terdiri atas dinding sel dan isi vakuola
mari kita bahas masing-masing bagian satu per satu
a Dinding sel
Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.
Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg.
b. Membran Plasma
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat
transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul
hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan
substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi
terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.
Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif
membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.
simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah
berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
c. Mitokondria
Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.
Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000].
Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.
Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas
permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam
memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.
Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium
d. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun
sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
- Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
- Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
e. Badan Golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel 7. Untuk membentuk lisosom
f. Retikulum Endoplasma
RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum
diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein
membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE
sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
g. Nukleus
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri
h. Plastida
Plastida adalah organel sel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. ada tiga macam plastida, yaitu :
- leukoplast : plastida yang berbentuk amilum(tepung)
- kloroplast : plastida yang umumnya berwarna hijau. terdiri dari : klorofil a dan b (untuk fotosintesis), xantofil, dan karoten
- kromoplast : plastida yang banyak mengandung karoten
i. Sentriol (sentrosom)
Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan
duplikasi sentrosom.
Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas
benang-benang spindel.
j. Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.
fungsi vakuola adalah :
1. memelihara tekanan osmotik sel
Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
1. Sel Hewan :
* tidak memiliki dinding sel * tidak memiliki butir plastida
* bentuk tidak tetap karena hanya memiliki membran sel yang keadaannya tidak kaku * jumlah mitokondria relatif banyak
* vakuolanya banyak dengan ukuran yang relatif kecil * sentrosom dan sentriol tampak jelas
2. Sel Tumbuhan
* memiliki dinding sel * memiliki butir plastida
* bentuk tetap karena memiliki dinding sel yang terbuat dari cellulosa
* jumlah mitokondria relatif sedikit karena fungsinya dibantu oleh butir plastida * vakuola sedikit tapi ukurannya besar
