SISTEM ORGANISASI KEHIDUPAN
A.Hierarki Organisasi Kehidupan
Organisme yang ada dipermukaan bumi ini sangat beragam mulai dari organisme yang paling sederhana yaitu yang terdiri dari satu sel sampai organisme yang komplek yaitu terdiri dari banyak sel. Organisme yang terdiri dari satu sel disebut uniseluler, contohnya: Bakteri, Amoeba, Paramaecium, dan Euglene. Sedang organisme yang terdiri dari banyak sel disebut multiseluler, contoh organisme yang dapat dilihat dengan mata biasa. Selain sel masih banyak lagi unit-unit lain yang akan membentuk suatu hierarki. Unit-unit ini dikenal sebagai hierarki kehidupan. Hierarki tersebut adalah sebagai berikut.
Lanjutan ...
Atom
atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran sangat kecil.
Molekul
Molekul adalah suatu agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh ikatan kimia.
Organel
Bagian sel yang mempunyai fungsi khusus; letaknya di dalam sel, misalnya mitokondria, lisosom, atau ribosom.
Sel
sel merupakan satu ruangan kecil yang dibatasi oleh membran, yang di dalamnya terdapat cairan (protoplasma)
Jaringan
Lanjutan...
Organ
Organ adalah kumpulan beberapa macam jaringan
yang bekerja sama untuk melakukan tugas tertetu.
Sistem Organ
Sistem organ adalah gabungan dari berbagai
organ untuk melakukan fungsi tertentu didalam
tubuh.
Organisme
Gabungan sistem-sistem organ yang bekerja
sama membentuk kehidupan.
Populasi
populasi adalah sekumpulan individu dengan ciri-ciri
yang sama (spesies) yang hidup di tempat yang sama
dan memiliki kemampuan bereproduksi di antara
sesamanya
Komunitas
B. Sel Sebagai Unit Struktual dan fungsional Kehidupan
1. PENGERTIAN DAN KONSEP TENTANG SEL
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Oleh karena itu, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Sel disusun oleh molekul-molekul utama kehidupan yaitu karbohidrat, protein, air, lipid, dan asam nukleat.
a. Molekul Karbohidrat
Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan merubahnya menjadi pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat dalam kentang, padi, jagung dan gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar glukosa pada pati. Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding sel tumbuhan.
b. Molekul Protein
Molekul ini adalah makro molekul yang polimer (dibangun oleh asam amino sebagai monomernya) dan tidak bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) oksigen (O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P). Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme
Ekosistem
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara makhluk
hidup dengan komponen abiotiknya dalam satu kesatuan
tempat hidup.
Biosfer
hidup ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui peredaran darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan sebagai persediaan makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada susu. Protein juga merupakan bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh. Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam protein dalam tubuh organisme hidup.
c. Molekul Lipid
Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen, serta oksigen, dan kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid, diantaranya adalah lemak, fosfolipid dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari hewan) maupun lemak tak jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber cadangan energi bagi organisme hidup.
d. Molekul Air
Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di dalam sel dikelompokkan menjadi tiga kelompok. Air intramolekuler, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekul-molekul air protein, yang berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar untuk memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak protoplasma. Peran air di dalam sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan mengangkut senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun sisa metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai reaksi enzimatik memerlukan air sebagai agen reaksi.
Di dalam air bebas, terlarut berbagai jenis senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi dalam 3 kelompok: yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung K, Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut, dan yang ketiga yaitu gas-gas terlarut: O2, CO2, N2 yang berasal dari udara.
e. Molekul Asam Nukleat
Molekul ini merupakan satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik organisme hidup. Terdapat 2 golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).
Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.
panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di dalam nukleus, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.
2. PERKEMBANGAN TEORI-TEORI SEL
Gambar : Robert Hooke gambar : Antonie Van Leeuwenhoek
Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber
menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya, ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati.
Seorang ahli mikroskop Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air. Yang kemudian disebut bakteri. Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup.
Perkembangan penemuan tentang sel mendorong berkembangnya persepsi tentang sel yang melahirkan teori-teori sel. Beberapa teori sel yang penting sebagai berikut :
- 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”.
- 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 struktural makhluk hidup.
- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nukleus) dan menyatakan bahwa inti sel (nukleus) tersebut merupakan bahan yang terpenting dalam suatu sel
- 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). Sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan.
- Theodor Heinrich Boveri (1862-1915) ahli biologi Jerman menyatakan bahwa sifat menurun dari orangtua diturunkan kepada anak-anaknya melalui sel, sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit hereditas.
3. SEL SEBAGAI DASAR KEHIDUPAN
Secara anatomis sel dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu membran plasma, sitoplasma dan organel sel serta inti sel (nukleus).
a. Membran Plasma
Membran sel (cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.
Pada sel eukariota, membran sel yang membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk dari dua macam senyawa yaitu lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa antara fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel, namun di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat transporter yang merupakan jalur masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Kerangka membran atau disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen,dan filamen intermediet.
b. Inti Sel (Nukleus)
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.
c. Sitoplasma dan Organel Sel
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan). Organel Sel tersebut antara lain :
a. Retikulum Endoplasma (RE)
Memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. RE merupakan labirin membran yang sangat banyak sehingga meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Fungsi RE bervariasi, tergantung pada jenisnya. Ada RE kasar dan RE halus. RE kasar ditempeli ribosom dan berfungsi untuk sintesis protein. Sedangkan RE halus tidak ditempeli ribosom dan berfungsi untuk sintesis lemak. Selain itu RE juga berfungsi sebagai alat transportasi molekul-molekul dari sel satu ke sel lain.
adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada RE kasar, atau pada membran inti sel.
c. Mitokondria
adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.
Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
d. Lisosom
adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom 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.
e. Badan Golgi
Badan Golgi (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.
f. Sentriol/Sentrosom
kromosom akan terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong inilah nantinya tiap-tiap kromosomberjalan menuju kutub masing-masing.
g. Plastida
adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:
1). Leukoplas, berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari Amiloplas (untuk menyimpan amilum), Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak) dan Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2). Kloroplas adalah plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3). Kromoplas, yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya, Fikosianin (biru), Fikoeritrin (merah), Karoten (keemasan), Xantofil (kuning), Fukosatin (pirang).
Membran dalam melingkupi matriks yang dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat berpasangan yang disebut lamela. Secara berkala lamella ini membesar sehingga membentuk gelembung pipih terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini tersusun dalam tumpukan mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan grana.
h. Vakuola
Adalah ruang dalam sel yang berisi cairan. 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. Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya.
i. Peroksisom dan Glioksisom
Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 yang selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2. Selain itu, juga berperan dalam mengubah lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Organel ini banyak mengadung enzim oksidase dan katalase. Sedangkan glioksisom berperan dalam metabolisme asam lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.
4. PERBEDAAN SEL TUMBUHAN, HEWAN DAN BAKTERI
Oleh karena organisme sel terbagi menjadi 2 golongan yaitu sel prokariota dan sel eukariota. Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri secara umum mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:
SEL TUMBUHAN SEL HEWAN SEL BAKTERI
Gambar : Sel Tumbuhan (atas) dan Sel Hewan (bawah)
5. DIFERENSIASI SEL
Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak. Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.
Sel-sel terdiferensiasi pada hewan tersusun menjadi jaringan. Macam jaringan berikut ini terdapat pada vertebrata, yaitu jaringan epitel, jaringan konektif, jaringan otot dan jaringan saraf nervous.
Sedangkan pada tumbuhan, khususnya yang berpembuluh matang dapat ditemukan jaringan meristematik, jaringan protektif, jaringan parenkim, jaringan kolenkim, jaringan sklerenkim, jaringan xylem dan jaringan floem.
Metabolisme pada organisme multiseluler meliputi banyak hal, di antaranya transpor materi dan energi. Sistem transportasi sangat penting bagi tumbuhan dan hewan yang berkaitan dengan massa organisme tersebut. Pada tanaman dan hewan yang masih sederhana atau belum memiliki struktur organisasi yang rumit, transport materi ( nutrisi dan zat hara ) dan hasil metabolisme cukup dari sel ke sel. Transportasi tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup difusi dan osmosis.
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi (hipertonik) ke bagian yang berkonsentrasi rendah (hipotonik). Difusi dibedakan menjadi :
1. Difusi dipermudah dengan saluran protein.
Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membran plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
2. Difusi dipermudah dengan protein pembawa.
Proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat substansi yang ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Transport aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel. Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi. Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore. Transport aktif dibedakan menjadi 3 yaitu pompa ion, kontraspor dan endositosis-eksositosis.
contoh, dibandingkan lingkungan sekitarnya, sel hewan memilki konsentrasi ion K+ lebih tinggi dan konsentrasi Na+ lebih rendah. Membran plasma mempertahankan konsentrasi ion dalam sel dengan memompa Na+ keluar sel dan K+ ke dalam sel
Kotranspor adalah transport suatu zat yang mengaktifkan transport zat lain melewati membran plasma. Kotranspor melibatkan dua protein membran. Sebagai contoh, sel-sel tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transport sukrosa ke dalam sel. Sukrosa dapat masuk ke dalam sel melalui protein membran melawan gradient konsentrasi jika bersamaan ion hidrogen.
Endositosis adalah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom 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.
Eksositosis adalah proses dimana sel mensekresi makromolekul dengan cara menggabungkan vesikula dengan membran plasma.Vesikula transpor yang lepas dari aparatus Golgi dipindahkan oleh sitosekleleton ke membran plasma. Ketika membran vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid kedua bilayer menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan vesikulanya kemudian tumpah keluar sel.
C. Jaringan
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Jaringan-jaringan yang berbeda dapat bekerja sama untuk suatu fungsi fisiologi yang sama membentuk organ. Jaringan dipelajari dalam cabang biologi yang dinamakan histologi, sedangkan cabang biologi yang mempelajari berubahnya bentuk dan fungsi jaringan dalam hubungannya dengan penyakit adalah histopatologi.
Jaringan dimiliki oleh organisme yang telah memiliki pembagian tugas untuk setiap kelompok sel-selnya. Organisme bertalus, seperti alga ("ganggang") dan fungi ("jamur"), tidak memiliki perbedaan jaringan, meskipun mereka dapat membentuk struktur-struktur khas mirip organ, seperti tubuh buah dan sporofor. Tumbuhan lumut dapat dikatakan telah memiliki jaringan yang jelas, meskipun ia belum memiliki jaringan pembuluh yang jelas.
Jaringan hewan (termasuk manusia)
Ada empat kelompok jaringan dasar yang membentuk tubuh semua hewan, termasuk manusia dan organisme multiseluler tingkat rendah seperti artropoda: jaringan epitelium, jaringan pengikat, jaringan penyokong, dan jaringan saraf.
Jaringan epitelium.
Jaringan epitel terdiri dari 3 macam:
1. Eksotelium: epitel yang membungkus bagian luar tubuh
2. Endotelium: epitel yang melapisi organ dalam tubuh 3. Mesotelium: epitel yang membatasi rongga tubuh
Fungsi jaringan epitelium yakni:
a. Absorpsi, misalnya pada usus yang menyerap sari-sari makanan b. Sekresi, contohnya testis yang mensekresikan sperma
c. Ekskresi, kulit yang mengeluarkan keringat
d. Transportasi, mengatur tekanan osmosis dalam tubuh e. Proteksi, kulit melindungi jaringan tubuh di bawahnya
f. Penerima rangsang, kulit yang menanggapi rangsang dari luar g. Pernapasan, kulit katak berfungsi sebagai alat pernapasan
h. Alat gerak, selaput kaki pada kulit katak membantu dalam pergerakan
i. Mengatur suhu tubuh, kulit mengatur suhu tubuh dengan mengeluarkan keringat jika tubuh kepanasan
Jaringan pengikat.
Sesuai namanya, jaringan pengikat berfungsi untuk mengikat jaringan dan alat tubuh. Contoh jaringan ini adalah jaringan darah.
Jaringan otot.
Jaringan otot terbagi atas tiga kategori yang berbeda yaitu otot polos yang dapat ditemukan di organ tubuh bagian dalam, otot lurik yang dapat ditemukan pada rangka tubuh, dan otot jantung yang dapat ditemukan di jantung.
Jaringan saraf.
adalah jaringan yang berfungsi untuk mengatur aktivitas otot dan organ serta menerima dan meneruskan rangsangan.
Jaringan penyokong
adalah jaringan yang terdiri dari jaringan tulang rawan dan jaringan tulang yang berfungsi untuk memberi bentuk tubuh,melindungi tubuh,dan menguatkan bentuk tubuh
Jaringan tumbuhan
Jaringan tumbuhan relatif lebih homogen daripada jaringan hewan. Tumbuhan tidak memiliki kemampuan lokomosi (berpindah)/bergerak secara aktif sebagaimana hewan. Meskipun demikian, banyak sel-sel baru terbentuk untuk berbagai jaringan sebagai kompensasi banyaknya sel-sel yang mati, yang menjadi pasif karena berperan sebagai sel-sel penyimpan cadangan energi (misalnya pada buah atau umbi) atau metabolit sekunder, dan untuk mengisi jaringan baru karena tumbuhan selalu bertambah massanya, khususnya bagi tumbuhan tahunan. Jaringan yang aktif memperbanyak diri dan tidak
memiliki fungsi khusus disebut jaringan meristematik, sementara jaringan yang telah mantap dengan fungsinya disebut jaringan tetap/permanen.
Jaringan meristem
Jaringan meristematik terdiri dari sel-sel meristem, suatu analog dari sel-sel punca (stem cells) hewan. Jaringan ini dapat ditemukan pada titik-titik tumbuh di ujung batang dan akar (disebut meristem
pucuk/ujung/apikal), di bawah kulit kayu (sebagai kambium gabus maupun kambium pembuluh, disebut meristem tepi/lateral), dan di tepi ruas atau buku, serta pada pangkal tangkai daun (meristem
vitro. Dalam jargonkultur jaringan, sel-sel ini dikatakan bersifat embrionik ("dapat membentuk embrio"). Jaringan meristematik juga terbentuk apabila ada bagian tumbuhan yang terbuka, misalnya karena terluka. Mobilisasi beberapa fitohormon, biasanya auksin dan sitokinin, akan memicu
terbentuknya sel-sel meristem yang membentuk semacam jaringan tidak terdiferensiasi yang disebut kalus.
Jaringan permanen
Jaringan permanen dikategorikan menjadi tiga kelompok utama: epidermis (jaringan pelindung, terdiri dari sel-sel yang menyusun lapisan luar daun dan bagian-bagian tumbuhan yang masih muda), jaringan pengangkut (menyusun xilem dan floem), dan jaringan dasar (mencakup parenkim, klorenkim,
kolenkim, dan sklerenkim).
Epidermis melindungi bagian dalam organ sehingga tidak bersentuhan langsung dengan pengaruh keadaan di luar organ. Epidermis dapat dilindungi oleh lapisan tipis di bagian luar yang dikenal sebagai kutikula. Dapat juga ditemukan lapisan malam (wax). Sel-sel epidermis biasanya berbentuk segi empat apabila dilihat dari samping, berjajar homogen. Namun, epidermis dapat mengalami perubahan menjadi sel-sel penutup atau sel penjaga stomata beserta beberapa sel tetangga, trikoma (miang atau rambut daun/batang), duri, serta rambut kelenjar.
Jaringan pengangkut dimiliki oleh tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta). Gymnospermae memiliki jaringan trakeida, serabut trakeida, dan parenkim kayu sebagai penyusun xilem. Angiospermae memiliki tambahan jaringan trakea selain jaringan yang dimiliki Gymnospermae. Floem (pembuluh tapis)
tersusun dari jaringan buluh tapis dan sel-sel pengiring.
Jaringan dasar menyusun sebagian besar tubuh tumbuhan (biomassa). Kelompok jaringan ini memiliki banyak fungsi tergantung tempat ia berada. Seringkali ia mengisi bagian terbesar dari suatu organ, menyusun daging buah, kulit batang, isi umbi atau rimpang yang menyimpan pati atau metabolit sekunder tertentu (seperti alkaloid dan terpenoid). Jaringan ini juga dapat mengalami kematian dengan mengosongkan isi sel-selnya untuk membentuk struktur berongga (aerenkim) seperti ruang dalam gelembung pada tangkai daun eceng gondok atau rongga dalam buluh bambu.
D. Organ
Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang bekerjasama untuk melakukan tugas tertentu. Struktur organ berbeda tiap makhluk hidup, makin tinggi tingkatannnya makin kompleks organ yang
menyusunnya.
1. Organ pada hewan dan manusia
1. Alat Pernapasan pada Manusia
Alat pernapasan pada manusia
Cara pemasukan udara ke dalam paru-paru
Cara pengeluaran udara dari paru-paru
Masuk dan keluarnya udara pernapasan yang disebabkan oleh naik dan turunnya tulang rusuk disebut pernapasan dada. Sedangkan masuk dan keluarnya udara pernapasan karena mendatar dan melengkungnya diafragma disebut pernapasan perut.
2. Alat Pernapasan pada Hewan
a. Ikan
Alat pernapasan ikan
b. Burung
Burung bernapas dengan paru-paru. Selain paru-paru, pernapasan pada burung juga dibantu oleh pundi-pundi (kantong) udara.
Alat pernapasan burung
B. Alat Pencernaan pada Manusia
Skema alat pencernaan manusia
2. Organ pada Tumbuhan
Organ pada tumbuhan disusun atas beberapa jaringan tumbuhan. Berdasarkan fungsinya, Organ pada Tumbuhan dibedakan menjadi organ sebagai organ hara (orgnna nutritiaum), dan organ reproduksi (organa reproductikum). Alat hara meliputi akar, batang, dan daun, sedangkan organ reproduksi berupa bunga.
Akar (redix)
Akar merupakan organ pada tumbuhan yang penting karena berperan sebagai alat pencengkeram pada tanah/penguat dan sebagai alat penyerap air. Akar memiliki bagian pelindung berupa tudung akar yang tidak dimiliki oleh organ lain.
Organ Akar
Fungsi Akar sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pelekat tumbuhan di tempat hidupnya, menyerap air dan mineral dari dalam tanah, membantu menegakan batang, sebagai alat pernafasan, sebagai tempat penyimpan cadangan makanan, dan sebagai alat berkembang biak.
Struktur akar sebagai organ pada tumbuhan :
2. Struktur dalam terdiri atas akar sebagai organ pada tumbuhan :
Epidermis (kulit luar), membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut bulu akar.
Konteks, di sebelah dalam epidermis berbentuk cicin yang berfungsi sebagai tempat cadangan makanan. Pada jenis tumbuhan tertentu banyak yang mengandung lentisel sebagai akar nafas.
Endodermis, tersusun atas selapis sel mempunyai bagian seperti pita yang disebut pita kaspari.
Endodermis berfungsi mengatur keluar-masuknya bagian dari ke jaringan akar.
Silinder pusat (stele), merupakan bagian terdalam dari akar terdiri atas perisikel dan
berkas-berkas pembuluh (xilem dan floem).
Pada tumbuhan umumnya dikenal dua macam sistem perakan, yaitu akar tunggang dan akar serabut. Akar tunggang adalah sistem perakaran terjadi bila akar emberio dalam organ pada tumbuhan terus tumbuh menjadi akar utama dan bercabang-cabang menjadi akar kecil. Sedangkan akar serabut adalah sistem perakaran yang akar embrio dalam perkembangannya akan hilang dan kemudian di susul oleh berkembangnya sejumlah akar yang hamper sama besar ukurannya yang berasal dari pangkal batang organ pada tumbuhan.
Beberapa contoh akar sebagai organ pada tumbuhan di tinjau dari penampakannya di atas tanah seperti akar penyangga pada pohon angsana, akar tunjang pada pohon bakau, akar lutut pada pohon tanjang, dan akar tiang pada pohon beringin.
Batang (caulis)
Batang merupakan organ pada tumbuhan yang menjadikan tumbuhan menjadi tinggi dan menjulang. Pada batang, xylem berperang dalam mengangkut zat hara dan air dari dalam tanah menuju ke daun yang nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Dan kemudian floem mengangkut hasil fotosintesis yaitu glukosa menuju ke seluruh organ pada tumbuhan untuk disimpan sebagai cadangan makanan.
Fungsi Batang sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pernafasan, sebagai tempat penyimpan cadangan makanan, sebagai organ reproduksi, sebagai jalur translokasi agar air dan mineral dapat sampai ke daun dan semua bagian tubuh tumbuhan.
Epidermis, agak tebal yang dilapisi kutikula dan berfungsi untuk melindungi lapisan-lapisan di dalamnya.
Konteks, selnya berbentuk bulat dan berdinding tipis, berfungsi sebagai tempat persediaan makanan bagi batang.
Endodermis, pada batang disebut juga floeotern (sarung tepung), tidak begitu jelas dan hampir
menyatu dengan lapisan konteks.
Silinder pusat, di dalamnya terdapat pembuluh kayu (xilem), pembuluh tapis (floem) dan
empelur.
Daun (Folium)
Daun merupakan organ pada tumbuhan yang melekat pada batang. selain itu daun juga merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Fotosintesis terjadi di palisade maupun spons (bunga karang). Fotosintesis terjadi di daun, karena di daun terdapat kloroifil yang bisa menyerap energi dari sinar matahari. Fungsi Daun sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai tempat berfotosintesis, sebagai tempat pertukaran gas, sebagai alat untuk bernafas bagi tumbuhan.
Struktur Daun organ pada tumbuhan :
Epidermis, merupakan selapis sel tipis yang di lindungi oleh kutikula. kutikula berfungsi untuk
membatasi penguapan yang tinggi.
Mesofilterdiri atas 2 macam jaringan, yaitu jaringan palisade yang berfungsi sebagai tempat
terjadinya fotosintesis, dan jaringan spon (bunga karang) berfungsi sebagai tempat pertukaran gas dan juga fotosintesis. terdapat bekas pembuluh angkut xilem dan floem.
Hipodermis merupakan epidermis bawah yang dilindungi oleh kutikula.
Bunga sebagai organ reproduksi pada tumbuhan
Bunga sebagai organ pada tumbuhan memiliki bagian-bagian seperti tangkai bunga, dasar bunga pada ujung tangkai yang membesar, kelopak (calyx) sebagai hiasan bunga terletak lebih luar berwarna hijau., mahkota bunga sebagai hiasan bunga yang terletak lebih dalam dengan warna tertentu, benang sari merupakan organ kelamin jantan, dan putik merupakan kelamin betina organ pada tumbuhan.
E. Sistem Organ dan Organisme
Hewan dan manusia
Tumbuhan
