ORGANEL SEL
Pengertian
1. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan). 2. Dalam bidang biologi sel, organel ialah salah satu dari beberapa
struktur dengan fungsi khusus yang terapung-apung dalam sitoplasma sel eukariot. Dahulu, organel dikenali melalui penggunaan mikroskop, serta juga melalui penggunaan fraksinasi sel. (http://www.wikipedia.org.id)
Macam-macam organel sel: 1. Retikulum Endoplasma (RE) 2. Mitokondria
3. Ribosom
4. Aparatus Golgi (Kompleks Golgi) 5. Lisosom
6. Vakuola/gelembung 7. Sentriol
8. Mikrotubulus dan Mikrofilamen 9. Fibril
10. Micro body (Badan Mikro) Retikulum Endoplasma (RE)
Retikulum berasal dari kata reticular yang berarti anyaman benang atau jala. Oleh karena letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma) maka disebut Retikulum Endoplasma (RE). RE hanya dijumpai pada sel eukariotik, baik sel hewan maupun sel tumbuhan. Sel-sel kelenjar mengandung lebih banyak RE dibandingkan dengan sel bukan kelenjar.
RE memiliki banyak bentuk (polimorfik). Membran RE merupakan penjuluran-penjuluran membran yang berbentuk pembuluh (tubulus), gelembung (vesikula), dan berbentuk kantong-kantong pipih. Semua membran penyusun RE memiliki struktur yang sama dengan membran plasma dan membran nukleus, yakni
tersusun atas lemak dan protein. Membran RE merupakan kelanjutan dari membran nukleus hingga ke membran plasma. Dengan adanya sistem endomembran ini, maka seolah-olah terbentuk lumen menyerupai “terowongan” yang menghubungkan nukleus dengan luar sel. Rongga (Lumen) saluran itu sendiri disebut cisterna (jamak: cisternae).
RE dibedakan berdasarkan ada tidaknya ribosom pada membrannya, menjadi RE kasar dan RE halus.
1. Retikulum Endoplasma Kasar (REK) : karena pada membrannya melekat banyak sekali ribosom, sehingga tamapak kasar di bawah mikroskop, tak licin.
REK tampak berupa saluran panjang berjajar melengkung teratur. REK bersifat basofil.
2. Retikulum Endoplasma Halus (REH) : karena membrannya tidak dilekati ribosom, jadi tampak licin saja.
REH berupa pembuluh (tubuler) atau gelembung (vesikuler) yang tidak beratur.
REH bersifat asidofil. REH bersifat asidofil karena tak dilekati oleh asm nukleat, dia jadi basa.
Pada sel-sel otot REH memiliki fungsi khas, yaitu untuk transport ion Ca. ion ini penting untuk proses kontraksi (pengerutan) sel otot itu. REH berfungsi untuk metabolisme glikogen, lemak, zat yang larut dalam lemak, detoksikasi obat.
REK dan REH berhubungan di suatu tempat, karena itu dalam banyak hal mereka bekerjasama dalam melakukan aktivitas sel.
Dalam cisternae sering dijumpai adanya butiran atau granula yang padat dan besar. Granula itu adalah protein. Cisternae RE sel hati bahkan ada mengandung granula yang menghablur.
Produksi antibody dalam sel plasma serta limfosit yang imunokompeten, dilakukan oleh REH dan REK bersama-sama. Polipeptidanya disintesa dalam REK, glkosilasinya juga disana, lalu disempurnakan dan dirakit dalam REH.
Aktivitas sel tidak tetap, tapi bervariasi, naik-turun. Naik-turun aktivitas ini dapat juga diamati pada komposisi REK dan REHnya. Makin giat sel itu, REK atau REH, dan kalau sedang istirahat jumlahnya pun susut. Karena itu RE sangat mobil sifatnya dalam sel.
Fungsi Retikulum Endoplasma:
1. Sebagai penampung sintesis protein, untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dalam sel
2. Mensintesis lemak dan kolesterol
3. Menawarkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati
4. Jalan transport dalam memindahkan molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain
5. Membentuk jaringan bersambung-sambung yang membentang dari membrane sel sampai membran nucleus.
Mitokondria
Mitokondria adalah organel berbentuk bulat lonjong yang memiliki membran ganda. Membran dalamnya membentuk tonjolan-tonjolan untuk
memperluas permukaan agar penyerapan oksigen lebih efektif yang disebut Krista. Ruangan dalam mitokondria berisi enzim respirasi (sitokrom), DNA, RNA, dan protein.
Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Struktur membran luar mirip dengan membran plasma.
Penyebaran dan jumlah mitokondria di dalam tiap sel tidak sama, dari hanya satu sampai beberapa ribu. Pada sel sperma, mitokondria tampak berderet-deret pada bagian ekor yang digunakan untuk bergerak.
Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Struktur membran luar mirip dengan membran plasma. Pada membran dalam terjadi pelekukan kearah dalam membentuk Krista. Dengan adanya Krista ini, permukaan membran dalam menjadi semakin luas sehingga proses respirasi sel semakin efektif. Proses respirasi berlangsung pada membran dalam mitokondria (Pada Krista) dan matriks.
Matriks yang mengisi ruang dalam mitokondria adalah berupa cairan. Di dalamnya terkandung banyak enzim, dan juga sering ditemukan butiran. Butiran itu berperan dalam transport ion dan air, seperti pada sel saluran kemih dalam ginjal, sel epitel usus halus, dan osteoklast pda tulang.
Dalam matriks terkandung pula DNA dan Ribosom (Nass dkk, 1965; Robinowitz dan Swift, 1970)
Adanya DNA dan Ribosom dalam mitokondria dapat diperlihatkan di bawah Mikroskop electron, dengan teknik autoradiografi. Oleh karena itu, maka organel ini ternyata mampu untuk berproduksi secara autonom (untuk memperbanyak diri itu ia tak langsung tergantung dari inti (DNA-nya).
Mitokondria bereproduksi sendiri, dan dapat juga terjadi tanpa disertai dengan reproduksi sel secara menyeluruh.
Fungsi Mitokondria:
Mitokondria berfungsi dalam respirasi sel, menghasilkan ATP Untuk metabolisme lemak
Untuk sintesa lemak dan hormon steroid , mitokondria bekerjasama dengan dengan REH.
Produksi panas (thermogenesis) perlu untuk menjaga agar suhu tubuh tidak terlalu rendah, sehingga enzim dapat bekerja sesuai dengan suhu optimal.
dehidrogenasi, fosforilasi oksidatif dan system transfer electron. Berkaitan dengan fungsinya itu, mitokondria disebut power house of cell.
Ribosom
Merupakan struktur paling kecil dalam sitoplasma dan berperan dalam sintesa protein. Ribosom tersusun atas RNA-ribosom (RNA-r) dan protein. Ribosom tidak memiliki membran.
Ribosom berbentuk bulat atau lonjong, diameter 15-25 nm. Terdiri dari 2 sub unit. Kedua sub unit berbeda ukurannya. Sebagai satuan biasanya dipakai ukuran kecepatan mengendapnya. Sub unit yang lebih kecil mengendap pada 40S, sedangkan sub unit yang besar mengendap pada 60S. Jika keduanya bergabung, akan terbentuk ribosom yang mirip angka delapan.
Sub unit 60S 70% berat ribosom, didalamnya berlangsung sintesa protein. Sub unit 40S dan 60S sama mengandung RNA-ribosom, yang ketika sintesa protein berlangsung akan berjabatan dengan RNA-m dan RNA-t.
Ada 2 macam ribosom : ribosom lekat, ribosom bebas.
1) Pada ribosom lekat, bagian yang melekat pada REK ialah subunit 60S. Pada ribosom lekat, protein yang disintesa akan masuk sisternae REK, lalu dialirkan ke Badan Golgi untuk diproses lalu dirakit dan disekresi.
2) Pada ribosom bebas zat yang disintesa langsung masuk sitosol (cairan sitoplasma), kemudian masuk ke dalam sitoplasma.
Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Secara struktural, ribosom dapat terikat dengan Retikulum Endoplasma dan dapat bebas pada sitoplasma.
Warnek dkk (1962) menemukan bahwa sintesa protein itu dilaksanakan oleh seuntai ribosom yang disebut polisom. Banyak ribosom dalam seuntai polisom sekitar 5-6 butir.
Polisom yaitu untaian beberapa ribosom untuk mensintesa sejenis protein, dibawah ME tampak masing-masing ribosom itu diuntai oleh “benang”.
Aparatus Golgi (Kompleks Golgi)
Kompleks golgi atau sering disebut golgi saja. Pada sel tumbuhan, kompleks golgi disebut diktiosom. Organel ini terletak diantara RE dan membran plasma. Jumlahnya beragam, dari satu hingga ratusan untuk tiap sel, cenderung bersambung-sambungan pada sel hewan namun tidak pada sel tumbuhan.
Kompleks golgi merupakan organel polimorfik, tersusun atas membran berbentuk kantong pipih (disebut cisternae), berupa pembuluh, gelembung kecil, atau bentukan seperti mangkuk.
Kompleks golgi terdiri dari 3 komponen: cisternae, vesikula, vakuola.
Kompleks golgi dibedakan atas kekutubannya:
1. Kutub bawah, yang dekat dengan inti atau RE disebut forming face. Di bagian ini bahan yang akan disekresi diproses, dibentuk atau dirakit. Yang tergolong bagian ini adalah semua bagian vesikula dan sisternae terbawah.
2. Kutub atas, yang dekat dengan plasmalemma disebut maturing face. Di bagian ini bahan yang akan disekresi mengalami pematangan, dipadatkan kemudian dibungkus dalam gelembung atau vakuola. Vakuola bagian atas sel itu disebut juga secretory vesicle (vakuola sekresi). Vakuola sekresi ini ada juga berfungsi sebagai cadangan bahan sekresi bagi sel. Pada sel kelenjar yang aktif sekali vesikula itu tertimbun di bagian puncak sel.
Fungsi Kompleks Golgi:
Berhubungan dengan sekresi dan ekskresi sel
Tempat sintesis polisakarida seperti mucus, selulosa, hemiselulosa, dan pectin.
Menambahkan glioksilat (gula) pada protein sehingga terbentuk glikoprotein
Membentuk glikolipida
Membentuk lisosom
Membentuk zimogen
Membentuk membran plasma
Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur dan lisosom
Membentuk dinding sel
Lisosom
Lisosom (lyso: pencernaan, soma : tubuh) merupakan membran berbentuk kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik (lisozim) yang digunakan sel untuk mencerna makromolekul.
Ada 80 enzim yang terkandung dalam organel ini dan diklasifikasikan atas 6 kelompok: protease, lipase, glukosidase, fosfatase, nuclease, sulfatase.
System lisosom ialah perangkat vakuola atau vesikula dalam sel yang tergolong organel lisosom. Terdiri dari komponen sebagai berikut:
1. Fagosom (organel yang memakan bahan) : 1) heterofagosom (jika bahan diambil dari luar sel); 2) autofagosom (jika bahan diambil dari dalam sel itu sendiri).
2. Lisosom : 1) lisosom primer (terbentuk dari REK, berupa kuncup, lalu lepas berupa vakuola, menjadi sebagian alat golgi, lalu lepaslagi menjadi lisosom); 2) lisosom sekunder (jika lisosom primer bergabung dengan fagosom). Pasca lisosom : hasil cernaan berupa molekul kecil akan merembes ke luar membrane lisosom, masuk sitoplasma dan dimanfaatkan. Lisosom itu kini mengandung bahan sisa atau ampas cernaan. Lisosom yang mengandung bahan sisa ini disebut pasca-lisosom atau badan sisa (recidual body).
Fungsi Lisosom:
1. Melakukan pencernaan intrasel
2. Autofag, yaitu menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki maupun tidak berfungsi.
3. Eksositosis (pengeluaran zat dari dalam sel)
4. Autolysis, yaitu penghancuran diri sel dengan membebaskan isi lisosom ke dalam sel.
5. Menghancurkan senyawa karsinogenik. 6. Sekresi
7. Transport 8. Aktivasi
9. Absorpsi, reabsorpsi dan pembersihan 10. Pertahanan
11. Menawarkan zat
12. Pembuahan (akrosom pada kepala spermatozoa, adalah juga lisosom yang besar. Ini berguna untuk mencernakan bagian zona pellucida telur, sehingga spermatozoon mudah masuk untuk melakukan pembuahan)
Vakuola / Gelembung
Vakuola adalah organel sel yang berisi cairan dan dibatasi membran yang mungkin identik dengan membran sel yang disebut tonoplas.
Vakuola biasanya dimiliki oleh sel tumbuhan. Vakuola pada sel hewan berukuran kecil atau tidak tampak (hanya hewan uniseluler).
Ada dua tipe vakuola, yaitu vakuola kontraktil (menjaga tekanan osmotic) dan vakuola non kontraktil/vakuola makanan (untuk mencerna makanan)
Organel ini berisi beraneka bahan cair. Bahan yang terkandung dan berarti fungsinya ada 4 golongan:
o Simpanan bahan makanan: asam amino, gula, protein, mineral, asam-asam organik.
o Ampas metabolisme; berarti memblokirnya agar tidak menganggu kegiatan dalam sitoplasma : gas CO₂ dan NH₃; Kristal garam-garam yang tidak perlu.
o Mewarnai, mengandung zat warna (pigmen)
o Simpanan produksi: minyak atsiri (mudah menguap), madu, dll. Fungsi Vakuola:
Tempat penimbunan sisa metabolisme dan metabolit sekunder, seperti getah dan alkaloid.
Tempat menyimpan zat makanan.
Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun turgiditas (kekakuan sel) sel.
Bekerjasama dengan dinding sel berperan dalam turgiditas sel atau kekakuan sel.
Menyimpan pigmen warna misalnya pada bagian mahkota bunga
Menyimpan minyak atsiri, misalnya minyak kayu putih dan aroma harum mawar
Mendekatkan sitoplasma sel tumbuhan ke dinding, agar keluar masuk zat lancar dan cepat.
Membuat sel tumbuhan muda menjadi tegang-kukuh. Sentriol
Sentriol merupakan organel yang dapat dilihat ketika sel mengadakan pembelahan. Pada fase tertentu dalam daur hidupnya sentriol memiliki silia atau flagella. Sentriol dijumpai pada sel hewan, sedangkan pada sel tumbuhan hanya dimiliki oleh organisme tingkat rendah.
Sentriol berjumlah sepasang, terletak saling tegak lurus antar sesamanya di dekat nucleus.
Jika sel membelah, Pada saat pembelahan mitosis, sentriol terbagi menjadi dua, masing-masing menuju kutub sel yang berseberangan. Kemudian terbentuklah serat di sekeliling sentriol yang berpasangan itu. Serat itu terdiri dari mikrotubul dan mikrofilamen.
Macam serat gelendong:
1. Serat radial : berada sekeliling tiap pasangan sentriol, pendek-pendek, membentuk gambaran seperti bintang bersinar sehingga disebut bintang kutub.
2. Serat interpolar : menghubungkan pasangan sentriol dari kutub ke kutub, membentuk gambaran seperti gelendong (spindel).
3. Serat kromosomal : memghubungkan sentriol dengan kromosom, sifatnya menggantung kromosom itu lewat sentromernya.
Fungsi Sentriol:
Mengatur pembelahan sel Membentuk serat gelendong
Membentuk rangka organel gerak serta mengontrol pergerakannya (kontrol gerak)
Membentuk rangka sel: mikrotubul dan mikrofilamen Produksi silia dan flagella
Mikrotubulus dan mikrofilamen menyusun struktur rangka sel yang disebut sitoskeleton. Pada organisme multiseluler, sitoskeleton disusun oleh mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediet.
Mikrotubul berbentuk pipa, berongga, diameter 25nm. Disusun atas 6-12 makromolekul protein yang disebut tubulin. Tubulin tersusun atas lilitan (spiral), masing-masing dihubungkan oleh jembatan intermikrotubuler. Mikrotubul tidak berkerut (kontraksi). Mikrotubul berperan untuk alur transport vesikula dan vakuola, terutama dari RE ke badan golgi, kemudian ke bagian puncak. Untuk bergabungnya lisosom primer dengan fagosom, pergerakannya berlangsung lewat alur mikrotubul. Migrasi pigmen dalam melanofora dan melanosit, terjadi sepanjang mikrotubul.
Mikrofilamen berbentuk benang halus, masif (tidak berongga), diameter 6-10nm. Ada 3 macam menurut besarnya:
1. Filamen aktin: berdiameter 6nm, banyak terdapat pada otot polos dan sel-sel yang memiliki tonjolan gerak.
2. Filamen sedang: berdiameter 7-10nm, banyak terdapat pada desmosom dan sel saraf. Pada sel saraf disebut neurofilamen.
3. Filamen miosin: berdiameter >10nm, banyak terdapat pada otot lurik dan sel-sel yang memiliki tonjolan gerak.
Ketiga macam mikrofilamen ini membina rangka sel (sitoskelet), dan bersam mikrotubul berperan penting untuk segala hal yang menyangkut gerakan atau pergerakan.
Mikrotubulus dan mikrofilamen membina rangka sel (sitoskelet). Fungsi kedua macam organel ini:
1. Rangka
2. Pergerakan
3. Cytosis (proses yang dilakukan sel yang melibatkan terbuka dan lepasnya sebagian membran sel)
4. Transport
5. Pembelahan
Fibril
Organel ini berbentuk seperti benang dengan ukuran yang bermacam-macam tergantung dari jenis dan fungsi sel.
Di dalam sel otot dijumpai fibril yang disebut myofibril yang mempunyai kemampuan untuk mengubah panjangnya sehingga sel otot mampu berkontraksi.
Dalam sel saraf terdapat neurofibril yaitu benang fibril yang berfungsi penting untuk menghantar rangsang dari satu bagian sel ke bagian sel yang lain sehingga rangsangan dapat disampaikan dari satu bagian sel saraf ke bagian sel saraf yang lain.
Di dalam sel epitel juga dijumpai fibril yang disebut tonofibril yang berfungsi untuk mempertahankan tonus sel sehingga dapat memelihara tegangan permukaan dari epitel.
Di dalam sel-sel lainnya pada umumnya fibril-fibril ini membantu mikrotubuli dalam menjalankan fungsinya sebagai rangka sel.
Micro Body (Badan Mikro)
Badan mikro adalah organel yang menyerupai lisosom namun lebih kecil (hanya bergaris tengah 0,3–1,5µm). Berbentuk bundar atau lonjong, berselaput “unit membran”, berada pada sitosol. dan berisi enzim katalase dan oksidase.
Badan mikro terdiri atas peroksisom dan glioksisom.
Peroksisom terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan. Sel yang mengandung banyak peroksisom adalah sel yang banyak melakukan oksidasi, misalnya sel ginjal, sel hati dan sel otot. Peroksisom mengandung enzim katalase. enzim katalase berfungsi menguraikan hidrogen peroksida (H₂O₂) menjadi oksigen dan air. Hidrogen peroksida merupakan senyawa hasil sampingan dari proses pernafasan (oksidasi) sel yang bersifat meracuni sel. Disamping itu, enzim katalase juga berperan dalam metabolisme lemak dan fotorespirasi.
Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, terutama pada jaringan yang mengandung lemak, seperti biji-bijian berlemak. Glioksisom menghasilkan enzim katalase dan enzim oksidase yang keduanya berperan dalam proses metabolisme lemak, yaitu mengubah lemak menjadi gula. Proses metabolisme lemak menghasilkan energi yang diperlukan untuk perkecambahan biji.
1. Fungsi utamanya adalah menetralkan peroksida (H₂O₂) yang sangat besar gaya reduktornya dalam sitosol, sehingga berbahaya bagi kehidupan sel menjadi H₂O dan O₂.
2. Sintesa beberapa macam metabolit, seperti asam amino dan gula fosfat.
3. Metabolisme lemak yg dilakukan oleh enzim katalase & oksidase , yaitu mengubah lemak menjadi gula. tempat terjadinya siklusglioksilat. (Glioksisom)
4. Glukoneogenesis dan metabolisme asam-asam karbon (suksinat, malat, sitrat) dalam daur krebs untuk membentuk asetil KoA.
