RANGKUMAN: MATERI II – Struktur Sel dan Cara Pembuatan
Preparat
Oleh: Enies Nabila Fithri Tiara Sari1 201510070311038
A. Struktur Sel
Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel. Namun, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali. Namun, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.
Setiap hal di dunia ini memiliki struktur, terntunya unit terkecil yang menyusun tubuh kita atau yang biasa disebut sel juga memiliki struktur. Apa sebenarnya pengertian dari struktur sel? Struktur sel merupakan bagian-bagian
sel yang terdiri atas membran sel, sitoplasma, dan organel-organel sel. Untuk lebih lengkapnya simak pencerahan berikut:
Memban Sel Merupakan pemisah antara lingkungan luar sel dan dalam sel atau media keluar-masuknya zat dari dalam dan ke dalam sel. Membran sel bersifat semipermeabel dan selektifpermiabel karena hanya dapat dilalui zat-zat tertentu. Fungsi Membran Sel:
• Sebagai sekat pembatas antara isi sel dan lingkungan luar sel. • Sebagai reseptor
• Sebagai tempat terjadinya reaksi kimia, misalnya respirasi sel.
• Sebagai pengontrol transportasi zat dari dalam keluar sel, maupun dari luar ke dalam sel
• Sebagai pelindung sel
• Menjaga kestabilan pH, menjaga konsentrasi ion, dan membuang sisa metabolisme yang bersifat racun.
Struktur Membran Sel, Model mosaik fluida merupakan model struktur membran sel yang berbentuk pospolifid bilayer atau membentuk dua lapisan yaitu lapisan atas dan bawah.
Bagian tengah bilayer atau ekor asam lemak membentuk membran Hidrofobic (tidak suka air).
Bagian kepala Fospolipid bilayer atau bagian kepala membentuk membran Hidrofilik (suka air)
Protein Integral/Intrinsik adalah protein yang menjulang atau menembus membran sel dari lapisan atas hingga ke bawah.
Protein Peripheral/Ektrinsik adalah protein yang berada di lapisan atas atau bawah dari membran sel
Glikoprotein (Protein yang berikatan dengan karbohidrat)
Sitoplasma. Sitoplasma atau cairan sel adalah matriks yang terdapat diantara Membran plasma dan nukleus. Tersusun atas sitosol yang bersifat koloid dan organel-organel sel. Ukuran koloid 0,001 – 0,1 mikron, dengan adanya koloid memungkinkan sitoplasma berada dalam dua fase yaitu fase gel (setengah padat) dan fase sol (encer).
Fungsi Sitoplasma:
• Tempat penyimpanan jenis bahan bereaksi kimia yang digunakan untuk metabolisme sel, seperti enzim, ion, gula, lemak dan protein.
• Tempat terjadinya metabolisme sitosolik.
• Fasilittor bagi organel tertentu agar dapat bergerak.
• Tempat proses pembentukan energi, sintesis asam lemak, asam amino, protein dan Nukelotida.
• Menjamin berlangsungnya pertukaran zat, untuk menjaga berlangsungnya metabolisme dengan baik.
• Sitoplasma digunakan sebagai tempat bagi jaringan filamen protein yang disebut sitoskeleton. Sitoskeleton ini akan membantu mempertahankan bentuk dan konsistensi sel.
Organel-Organel Sel:
Retikulum Endoplasma (RE)Merupakan kantung-kantung pipih dan tabung dua lapis membran yang meluas dan menutupi sebagian besar sitoplasma dan berhubungan dengan membran inti. Terbagi atas Retikulum Endoplasma Halus (REH) dan Retikulum Endoplasma Kasar (REK). Fungsi : alat transportasi zat-zat di dalam sel.
Ribosom merupakan butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di dalam sitoplasma. Fungsi : untuk melangsungkan sintetis protein.
memproses protein dan molekul lain yang akan dibawa keluar sel atau ke membran sel dan membentuk lisosom.
Mitokondria merupakan organel bermembran rangkap, tersusun atas membran luar, membran dalam yang berlekuk-lekuk (krista) dan matriks mitokondria. Fungsi : tempat respirasi aerob untuk pembentukan ATP sebagai sumber energi sel.
Lisosom berbentuk kantong-kantong kecil dan umumnya berisi enzim pencernaan (hidrolisis) yang berfungsi dalam peristiwa pencernaan intra sel. Sehubungan dengan bahan yang dikandungnya lisosom memiliki peran dalam peristiwa:
• Pencernaan Intrasel : mencerna materi yang diambil secara fagositosis. • Eksositosis : pembebasan sekrit keluar sel.
• Autofagi : penghancuran organel sel yang sudah rusak • Autolisis : penghancuran diri sel dengan cara melepaskan enzim pencerna dari dalam lisosom ke dalam sel. Fungsi : sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
Sentrosom (Sentriol) berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom merupakan organel yang disusun oleh dua sentriole. Sentriole berbentuk seperti tabung dan disusun oleh mikrotubulus yang terdiri atas 9 triplet, terletak di dekat salah satu kutub inti sel. Fungsi : berperan dalam proses pembelahan sel dengan membentuk benang spindel. Benang spindel inilah yang akan menarik kromosom menuju ke kutub sel yang berlawanan.
Plastida merupakan organel yang umumnya berisi pigmen. Lekoplas (Plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari:
• Amiloplas (untak menyimpan amilum)
Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
1. Karotin (kuning) 2. Fikodanin (biru) 3. Fikosantin (kuning) 4. Fikoeritrin (merah)
Vakuola merupakan rongga yang terbentuk di dalam sel, dan dibatasi membran yang disebut tonoplas. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. Pada tumbuhan vakuola berukuran sangat besar dan umumnya termodifikasi. Fungsi : berisi alkaloid, pigmen anthosianin, tempat penimbunan sisa metabolisme, ataupun tempat penyimpanan zat makanan.
Pada sel hewan vakuolanya kecil atau tidak ada, kecuali hewan bersel satu. Pada hewan bersel satu terdapat dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan yang berfungsi dalam pencernaan intrasel dan vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai osmoregulator.
Mikrotubulus berbentuk benang silindris, dan kaku. Fungsi : melindungi dan memberi bentuk sel dan berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun flagela.
Mikrofilamen mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil. Bahan yang membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang terdapat pada otot. Fungsi : berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan eksositosis.
Peroksisom (Badan Mikro) merupakan kantong kecil yang berisi enzim katalase, organel ini banyak ditemui pada sel hati. Fungsi : menguraikan peroksida (H2O2) yang merupakan sisa metabolisme yang bersifat toksik menjadi air dan oksigen. Glioksisom adalah badan mikro pada tumbuhan, berperan dalam proses pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa.
• Membran Inti (Karioteka) • Nukleoplasma (Kariolimfa) • Kromatin / Kromosom • Nukleolus(anak inti).
Fungsi : mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis protein.
• Mengendalikan proses berlangsungnya metabolimsme dalam sel. • Menyimpan informasi genetik
• Tempat terjadinya replikasi
B. Cara Pembuatan Preparat
Adapun cara-cara atau tehnik pembuatan sediaan histologis adalah sebagai berikut : Cara pembuatan sediaan histologis biasa (rutin)
1. Pengambilan bahan. Pengambilan bahan sedapat mungkin diambil dari tubuh yang masih hidup atau selambat-lambatnya 4 jam postmortem, untuk mencegah degenerasi oleh autolysis. Untuk memotong harus dipakai pisau yang tajam. tidak boleh ditekan dan memotongnya harus tipis-tipis tebal 2-5 mm. Dan segera dimasukkan ke dalam bahan fiksasi.
2. Fiksasi, supaya bahan fiksasi dapat penetrasi dengan cepat ke seluruh bagian secara merata dalam waktu sesingkatnya dibutuhkan potongan-potongan yang tipis. Bahan yang paling sering digunakan untuk fiksasi adalah formalin, ethyl alkohol, osmic acid, asam pikrat, dan lain-lain. Berbagai campuran yang digunakan sebagai larutan fiksasi antara lain : larutan bouin, zenker, carnoy, susa dan lain-lain.
3. Dehidrasi, bahan tadi selanjutnya mengalami dehidrasi dengan dimasukkannya ke dalam alkohol secara bertingkat, mulai dari larutan alkohol rendah sampai alkohol absolut. Dengan demikian air dalam jaringan dikeluarkan diganti dengan alkohol.
(penjernihan). Setelah itu jaringan dalam bahan-bahan tersebut menjadi transparan.
5. Embedding, Jaringan yang akan dipotong dengan mikrotom sampai tebal 10 - 3 mikron memerlukan penyangga yang kokoh di sekeliling maupan didalam komponen jaringan itu. Agar menjadi keras, padat dan mudah dipotong tanpa menimbulkan distorsi yang berarti terhadap susunan jaringan tadi dilakukan embedding atau pengeblokan. Untuk maksud itu kita mengadakan infiltrasi ke dalam bahan infiltrasi yaitu paraffin. Untuk keperluan itu jaringan harus bebas air dahulu (dehidrasi) dan karena parafin tidak dapat bercampur dengan alkohol harus diganti dengan bahan lain yang dapat tercampur dengan paraffin (proses clearing).Selanjutnya jaringan dimasukkan ke dalam larutan paraffin. Jika infiltrasi sudah lengkap maka jaringan beserta dengan larutan parafin itu dimasukkan ke dalam suatu cetakan yang sudah disediakan. Perlu diatur supaya sisi jaringan yang hendak dipotong itu menghadap ke bawah. Sesudah semuanya menjadi keras, maka terbentuklah suatu parafin blok dari jaringan itu, yang sekarang sudah siap untuk dipotong atau disimpan seperlunya.
6. Sectioning, sectioning atau pemotongan adalah bahan yang sudah di blok tadi dipotong dengan mikrotom. Selanjutnya irisan-irisan yang tipis itu (ribbon) dilekatkan pada gelas obyek yang telah diolesi dengan bahan perekat (putih telur dalam glyserin). Seluruhnya lalu dikeringkan di dalam oven, sampai sudah siap prosedur pengecatan.
7. Staining, tujuan pengecatan atau staining adalah untuk meningkatkan kontras alamiah yang sudah ada dan untuk menonjolkan sel, komponen jaringan yang hendak diteliti.
Karena pada umumnya bahan-bahan cat terlarut di dalam air, maka paraffin harus dihilangkan. Di sini paraffin dihilangkan dengan xylol, lalu dimasukkan ke dalam alkohol dengan konsentrasi yang menurun. Akhirnya dimasukkan ke dalam air dan sediaan itu sudah siap untuk diberikan pengecatan. Proses ini disebut proses hidrasi.
(clearing). Pada akhirnya sediaan diberi kanada balsem, dan ditutup dengan gelas penutup (coverglass) dan dimasukkan ke dalam oven sampai kering. Proses ini disebut penutupan sediaan atau mounting. Sekarang sediaan histologis ini sudah siap untuk dipakai dan dapat dipergunakan dengan baik sampai bertahun-tahun apabila pemeliharaannya baik (permanent).
DAFTAR PUSTAKA
Wikipedia. SEL.(Online) https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi), diakses pada 01 April 2016.
Smansa Edu. Srtuktur dan Organel-organel Sel. (Online)
http://www.smansax1-edu.com/2014/09/struktur-dan-organel-organel-sel.html, diakses pada 01 April 2016.
