Jika dilihat sekilas di bawah mikroskop, tampak bentuk sel itu kaku dan seperti benda mati. Akan tetapi ternyata setelah diselidiki lebih lanjut, di dalam sel terjadi segala proses kegiatan, bahkan sebenarnya segala kegiatan kita sehari-hari itu terjadi pada tingkat sel. Ini dapat digambarkan dengan kegiatan kita sehari-hari, misalnya ketika kita melakukan aktivitas membaca buku. Sel-sel apa sajakah yang bekerja saat kita melakukan aktivitas itu? Sel-sel tubuh yang bekerja antara lain sel otot. Dengan adanya sel otot, maka tangan kita bisa memegang buku. Selain itu, sel batang dan kerucut mata juga bekerja menerima bayangan tulisan atau gambar. Setelah itu, sel otak akan menerjemahkan sehingga menghasilkan suatu pengertian.
Berdasarkan gambaran tersebut dapat kita ketahui bahwa sel itu hidup dan saling bekerja sama satu dengan yang lain untuk melakukan fungsi hidup. Fakta tersebut menunjukkan bahwa tubuh manusia tersusun atas kumpulan sel-sel. Sel-sel berkelompok membentuk suatu jaringan, dan kemudian jaringanjaringan akan menyusun organ. Organ mempunyai beragam bentuk dan fungsi. Organ-organ tersebut saling berkaitan satu sama lain untuk membentuk suatu sistem. Sistem organ inilah yang akan membentuk organisme baru. Dari uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa sel merupakan tingkatan terendah dari organisme kehidupan. Agar lebih jelas organisasi itu dapat diurutkan seperti pada Gambar 1.2 di bawah ini!
B. Beberapa teori Mengenai Sel
Beberapa ahli telah mencoba menyelidik tentang struktur dan fungsi sel, dan kemudian muncullah beberapa teori tentang sel. Sejarah ditemukannya teori tentang sel diawali penemuan mikroskop yang menjadi sarana untuk mempermudah melihat struktur sel. Berbagai penelitian para ahli biologi, antara lain seperti berikut.
1. Robert Hooke (1635-1703)
Ia mencoba melihat struktur sel pada sayatan gabus di bawah mikroskop. Dari hasil pengamatannya diketahui terlihat rongga-rongga yang dibatasi oleh dinding tebal. Jika dilihat secara keseluruhan, strukturnya mirip sarang lebah. Satuan terkecil dari rongga tersebut dinamakan sel.
2. Schleiden (1804-1881) danT. Schwann (1810-1882)
Mereka mengamati sel-sel jaringan hewan dan tumbuhan. Schleiden mengadakan penelitian terhadap tumbuhan. Setelah mengamati tubuh tumbuhan, ia menemukan bahwa banyak sel yang menyusun tubuh tumbuhan. Akhirnya ia menyimpulkan bahwa satuan terkecil dari tumbuhan adalah sel. Schwann melakukan penelitian terhadap hewan. Ternyata dalam pengamatannya tersebut ia melihat bahwa tubuh hewan juga tersusun dari banyak sel. Selanjutnya ia menyimpulkan bahwa satuan terkecil dari tubuh hewan adalah sel.
Dari dua penelitian tersebut keduanya menyimpulkan bahwa sel merupakan unit terkecil penyusun makhluk hidup.
3. Robert Brown
Pada tahun 1831, Brown mengamati struktur sel pada jaringan tanaman anggrek dan melihat benda kecil yang terapung-apung dalam sel yang kemudian diberi nama inti sel atau nukleus. Berdasarkan analisanya diketahui bahwa inti sel selalu terdapat dalam sel hidup dan kehadiran inti sel itu sangat penting, yaitu untuk mengatur segala proses yang terjadi di dalam sel.
4. Felix Durjadin dan Johannes Purkinye
Pada tahun 1835, setelah mengamati struktur sel, Felix Durjadin dan Johannes Purkinye melihat ada cairan dalam sel, kemudian cairan itu diberinya nama protoplasma.
5. Max Schultze (1825-1874)
Ia menegaskan bahwa protoplasma merupakan dasar-dasar fisik kehidupan. Protoplasma merupakan tempat terjadinya proses hidup. Dari pendapat beberapa ahli biologi tersebut akhirnya melahirkan beberapa teori sel antara lain:
b. sel merupakan unit fungsional makhluk hidup;
c. sel merupakan unit reproduksi makhluk hidup;
d. sel merupakan unit hereditas.
Beberapa teori sel itu menunjukkan betapa pentingnya peranan sel karena hampir semua proses kehidupan dan kegiatan makhluk hidup dipengaruhi oleh sel.
C. Struktur Dan Bagian Bagian Sel
Sitoplasma merupakan material yang di dalamnya terdapat organel-organel sel. Sebagian besar bahan sitoplasma adalah air. Di dalam sitoplasma terlarut molekul-molekul kecil seperti garam, gula, asam amino, asam lemak, nukleotida, vitamin, dan gas-gas tertentu, serta ion dan sejumlah besar protein. Bahan cair sitoplasma ini, disebut sitosol. Sejumlah enzim yang diperlukan untuk metabolisme sel juga terdapat di sitoplasma.
Selain berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan kimia yang vital, bahan dasar ini juga merupakan tempat lintasan metabolisme tertentu, misalnya glikolisis. Fungsi sitoplasma lainnya adalah sebagai tempat pergerakan organel-organel dalam aliran sitoplasma.
3. Organel Sel
Organel atau organ kecil merupakan bagian isi sel di dalam sitoplasma. Organel memiliki bentuk seperti kantong-kantong yang berselaput dengan fungsi yang khas. Beberapa organel ada dalam sitoplasma, antara lain:
Berdasarkan gambar yang telah Anda dapatkan dari kegiatan di depan, dapat terlihat bahwa pada bagian luar sel tumbuhan terdapat dinding sel, tetapi pada hewan tidak. Adanya dinding sel inilah yang menyebabkan selsel tumbuhan memiliki sifat keras dan kaku.
Pada tumbuhan, dinding sel berfungsi antara lain untuk melindungi protoplas, sebagai penguat tanaman dan mencegah terjadinya dehidrasi. Komponen utama penyusun dinding sel adalah polisakarida.
Dinding sel tumbuhan muda masih terlihat tipis yang terdiri atas selaput zat pektin. Setelah sel tumbuhan bertambah tua, maka dinding sel akan menebal dan zat pembentuknya adalah selulosa. Dinding sel bagian dalam berhubungan langsung dengan membran plasma. Membran ini bisa terlihat apabila sel berada di dalam larutan yang lebih pekat daripada larutan dalam sel, sehingga membran plasma akan lepas.
source : Buku paket SMA
1. Membran Sel
Permukaan luar setiap sel dibatasi oleh selaput halus dan elastis yang disebut membran sel. Membran ini sangat penting dalam pengaturan isi sel, karena semua bahan yang keluar atau masuk harus melalui membran ini. Hal ini berarti, membran sel mencegah masuknya zat-zat tertentu dan memudahkan masuknya zat-zat yang lain. Selain membatasi sel, membran plasma juga membatasi berbagai organel-organel dalam sel, seperti vakuola, mitokondria, dan kloroplas.
Membran plasma bersifat diferensial permeabel, mempunyai pori-pori ultramikroskopik yang dilalui zat-zat tertentu. Ukuran pori-pori ini menentukan besar maksimal molekul yang dapat melalui membran. Selain besar molekul, faktor lain yang mempengaruhi masuknya suatu zat ke dalam sel adalah muatan listrik, jumlah molekul air, dan daya larut partikel dalam air.
Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid (lemak yang bersenyawa dengan fosfat). Bagian ekor dengan asam lemak yang bersifat hidrofobik (nonpolar), kedua lapis molekul tersebut saling berorientasi ke dalam. Sedangkan, bagian kepala bersifat hidrofilik (polar) mengarah ke lingkungan yang berair. Selain fosfolipid terdapat juga glikolipid (lemak yang bersenyawa dengan karbohidrat) dan sterol (lemak alkohol terutama kolesterol). Sedangkan, komponen protein terletak pada membran dengan posisi yang berbeda-beda. Beberapa protein terletak periferal, sedangkan yang lain tertanam integral dalam lapis ganda fosfolipid. Beberapa protein membran adalah enzim, sedangkan yang lain adalah reseptor bagi hormon atau senyawa tertentu lainnya.
Komposisi lipid dan protein penyusun membran bervariasi, tergantung pada jenis dan fungsi membran itu sendiri. Namun, membran mempunyai ciri-ciri yang sama, yaitu bersifat permeable selektif terhadap molekul-molekul. Sehingga, membran sel dapat mempertahankan bentuk dan ukuran sel.
2. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan material yang di dalamnya terdapat organel-organel sel. Sebagian besar bahan sitoplasma adalah air. Di dalam sitoplasma terlarut molekul-molekul kecil seperti garam, gula, asam amino, asam lemak, nukleotida, vitamin, dan gas-gas tertentu, serta ion dan sejumlah besar protein. Bahan cair sitoplasma ini, disebut sitosol. Sejumlah enzim yang diperlukan untuk metabolisme sel juga terdapat di sitoplasma.
Selain berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan kimia yang vital, bahan dasar ini juga merupakan tempat lintasan metabolisme tertentu, misalnya glikolisis. Fungsi sitoplasma lainnya adalah sebagai tempat pergerakan organel-organel dalam aliran sitoplasma.
3. Organel Sel
Organel atau organ kecil merupakan bagian isi sel di dalam sitoplasma. Organel memiliki bentuk seperti kantong-kantong yang berselaput dengan fungsi yang khas. Beberapa organel ada dalam sitoplasma, antara lain:
- Nukleus
Nukleus merupakan organel terbesar dalam sel, terdapat di semua sel eukariotik, kecuali sel-sel pembuluh floem dewasa dan sel darah merah mamalia dewasa. Bentuk inti umumnya bulat hingga lonjong dengan garis tengah ± 10 μm (mikro meter) dan panjangnya ± 20 μm. Umumnya tiap sel hanya memiliki satu inti, tetapi ada juga organisme yang memiliki inti lebih dari satu. Contohnya, Paramecium yang memiliki dua inti, yaitu mikronukleus dan makronukleus.
Nukleus memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan sel, karena berfungsi mengendalikan seluruh kegiatan sel. Hal ini disebabkan karena inti sel mengandung informasi genetika dalam bentuk DNA(deoxyribonucleic acid). DNA mampu mereplikasi (membuat tiruan diri) yang diikuti oleh pembelahan inti. Sehingga, inti duplikasinya mengandung DNA yang sama seperti induknya. Nukleus terbungkus oleh selaput inti dan mengandung kromatin, satu atau dua nukleolus, dan nukleoplasma. Selaput inti terdiri atas dua lapis membran. Selaput luar berhubungan langsung dengan retikulum endoplasma (lihat Gambar 1.5), retikulum endoplasma tertutup oleh ribosom dan terlibat dalam sintesis protein. Pada selaput inti terdapat poripori yang memungkinkan pertukaran zat-zat antara nukleus dan sitoplasma, misalnya keluarnya RNAd (ribonucleic acid duta), masuknya protein ribosom, nukleotida, dan molekul yang mengatur kegiatan DNA.
Di dalam inti terdapat nukleoplasma atau getah inti yang berbentuk gel. Nukleoplasma mengandung berbagai substansi kimia, seperti ion-ion, protein, enzim, dan nukleotid. Kromatin tersusun atas untaian DNA yang terikat pada protein dasar. Kromatin berarti materi berwarna, karena sifatnya yang mudah menyerap warna agar bisa dilihat di bawah mikroskop. Pada proses pembelahan sel, kromatin menyerap zat pewarna secara intensif sehingga lebih mudah dilihat. Benang kromatin mengerut (memendek) menyerupai benang terpilinyang disebut kromosom.
Nukleolus memiliki bentuk bulat, terdapat di dalam nukleoplasma yang berfungsi dalam pembuatan RNA. Selain itu, nukleolus mengandung banyak DNA yang bertindak sebagai organisator nukleus dan mengandung salinan gen-gen yang memberi kode RNA ribosom. Nukleolus akan melarut dan tidak tampak lagi dalam profase (tingkat awal dalam proses pembelahan sel) dan akan dibuat lagi oleh organisator pada akhir pembelahan sel (telofase).
- Mitokondria
Mitokondria adalah benda-benda bulat atau berbentuk batang yang ukurannya berkisar antara 0,2 μm sampai 5 μm. Jumlahnya berkisar dari hanya beberapa buah sampai lebih dari 1000 buah per sel. Sel-sel yang aktif atau yang memerlukan energi lebih besar memiliki mitokondria yang lebih banyak, misalnya sel hati yang mengandung lebih dari 1000 mitokondria.
Setiap mitokondria dibungkus oleh suatu membran ganda. Membran dalam maupun membran luar terdiri atas suatu lapisan ganda molekul fosfolipid. Membran luar bersifat licin, sedangkan membran dalam melipat berulang-ulang menjadi lipatan-lipatan yang masuk ke dalam ruang mitokondria sehingga membran dalam menjadi luas. Lipatan dalam ini, disebut krista.
Di dalam krista terdapat enzim untuk sistem transmite electron yang sangat penting dalam mengubah energi potensial dari bahan makanan menjadi energi potensial yang disimpan di dalam ATP. Energi ATP ini digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai kegiatan. Oleh karena itu, mitokondria cenderung berkumpul di daerah sel yang paling aktif, misalnya sel saraf dan sel otot. Kedua jenis sel tersebut mengandung banyak mitokondria, karena paling aktif terlibat dalam transmisi impuls listrik, kontraksi, dan sekresi.
- Ribosom
Ribosom merupakan struktur yang paling kecil dengan garis tengah lebih kurang 20 nm, berbentuk bulat, dan tersuspensi dalam sitoplasma. Ribosom mengandung RNA dan protein dengan perbandingan yang sama.
Ribosom berfungsi sebagai tempat pembuatan protein. Ribosom dapat terikat pada membran retikulum endoplasma atau terdapat bebas dalam matriks sitoplasma. Umumnya, ribosom yang menempel pada RE berfungsi mensintesis protein untuk dibawa keluar sel melalui RE dan golgi kompleks. Sedangkan, ribosom yang terdapat dalam sitoplasma, mensintesis protein untuk keperluan dalam sel. Dalam sel terdapat kelompok yang terdiri atas lima atau enam ribosom yang disebut polisom yang merupakan unit fungsional yang efektif dalam sintesis protein.
- Retikulum Endoplasna (RE)
Retikulum endoplasma merupakan sistem membran yang sangat luas di dalam sel. Retikulum endoplasma di bawah mikroskop elektron, tampak seperti rongga atau tabung pipih yang saling berhubungan dan menutupi sebagian besar sitoplasma. Membran-membran ini mempunyai struktur lipid protein yang sama dengan membran lain dalam sel tersebut. Setiap membran pada retikulum endoplasma memiliki satu permukaan yang menghadap sitosol dan yang lain menghadap bagian dalam rongga tersebut.
Retikulum endoplasma (RE) dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu retikulum endoplasma kasar (RE granular) yang banyak mengikat ribosom dan retikulum endoplasma halus (RE agranular) yang hanya terdiri atas membran saja. Kedua macam Retikulum endoplasma ini, dapat ditemukan di dalam satu sel yang sama. RE agranular mempunyai peranan dalam proses sekresi sel dan sintesis lemak, fosfolipid dan steroid. Sedangkan, RE granular berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Di samping itu, retikulum endoplasma juga berfungsi sebagai sistem transpor substrat dan hasil-hasil dari sitoplasma ke luar sel dan ke nukleus.
- Badan Golgi
Badan golgi terdapat di dalam semua sel, kecuali sperma dewasa dan sel darah merah. Badan golgi terdiri atas anyaman saluran yang tidak teratur yang tampak seperti susunan membran yang sejajar tanpa granula. Bagian-bagian tertentu saluran ini dapat membesar membentuk suatu kantung atau vesikula yang berisi zat.
Badan golgi amat penting dalam sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Badan golgi digunakan sebagai tempat penimbunan sementara protein dan zat-zat lain yang dibuat dalam retikulum endoplasma. Zatzat ini dalam badan golgi dibungkus kembali dalam kantung-kantung besar (vesikula). kemudian vesikula tersebut bergerak ke permukaan sel (membran plasma), lalu membran vesikula membuka dan mengeluarkan isinya ke luar sel.
Badan golgi juga merupakan tempat sintesis polisakarida, misalnya pada mukus. Selulosa yang disekresikan oleh sel tumbuhan untuk membentuk dinding sel, disintesis pada badan golgi.
- Lisosom
Lisosom adalah struktur yang agak bulat dan dibatasi oleh membran tunggal. Diameternya sekitar 1,5 μm. Lisosom dihasilkan oleh badan golgi yang penuh dengan protein.Lisosom mengandung berbagai macam enzim yang mampu melakukan hidrolisis makromolekul-makromolekul, seperti polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat, dan protein di dalam sel. Enzim-enzim hidrolitik ini terkurung di dalam lisosom sehingga menghalangi mencerna komponen-komponen dalam sel. Jika enzim-enzim hidrolitik ini merembes keluar dari lisosom, maka isi sel dapat terhidrolisis. Oleh karena itu, lisosom dinamakan kantung pembunuh diri.
Apabila bahan di dalam sel harus dicerna, mula-mula bahan tersebut digabungkan dengan kemudian dihidrolisis. Bahan-bahan tersebut adalah struktur subseluler lain, misalnya mitokondria yang telah berhenti berfungsi, partikel-partikel makanan, atau bakteri yang merugikan.
Lisosom juga berperan penting untuk menghancurkan selsel yang tidak berfungsi lagi. Bila sel luka atau mati, lisosomnya membantu dalam menghancurkannya. Misalnya, ekor kecebong yang secara bertahap dihancurkan oleh lisosom.
- Peroksisom
Peroksisom besarnya hampir sama dengan lisosom (0,3 - 15 μm), dan dibatasi oleh membran tunggal. Peroksisom dihasilkan oleh retikulum endoplasma. Peroksisom juga penuh berisi enzim dan yang paling khas adalah katalase. Enzim ini mengkatalis perombakan hidrogen peroksida (H2O2), yaitu produk yang berpotensi membahayakan metabolisme sel.
Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat, dan dalam perubahan purin dalam sel. Pada hewan, peroksisom terdapat pada sel-sel hati dan ginjal. Sedangkan, pada tumbuhan, terdapat pada berbagai tipe sel. Peroksisom sel-sel tumbuhan sering mengandung bahan-bahan yang terkristalisasi.
- Mikrotubulus
Mikrotubulus adalah silinder protein yang terdapat pada sebagian besar sel hewan dan tumbuhan. Diameter luarnya kirakira 25 nm dan diameter lumennya sekitar 15 nm. Protein yang membentuk mikrotubulin disebut tubulin. Ada dua macam tubulin, yaitu α tubulin dan β tubulin. Kedua tubulin ini memiliki susunan asam amino yang berbeda. Dua molekul (α tubulin dan β tubulin) bergabung membentuk dimer. Dimer adalah blok bangunan yang membentuk mikrotubulus. Dimer membentuk dinding silinder dalam bentuk heliks (lihat Gambar 1.11). Mikrotubulus bersifat kaku sehingga penting dalam mempertahankan atau mengontrol bentuk sel.
Mikrotubulus berperan dalam pembelahan sel, karena setiap kromosom bergerak ke kutub pembelahan yang terikat pada gelendong mitotik yang dibentuk oleh mikrotubul. Selain itu, mikrotubul berguna sebagai saluran bagi arus zat sitoplasma di dalam sel dan merupakan komponen stuktural yang penting dari silia dan flagela.
- Mikrofilamen
Mikrofilamen adalah serat tipis panjang berdiameter 5 - 6 nm, terdiri atas protein yang disebut aktin. Banyak mikrofilamen membentuk kumpulan atau jaringan pada berbagai tempat dalam sel, misalnya terbentuknya mikrofilamen yang memisahkan kedua sel anak yang akan membelah. Selain itu, mikrofilamen berperan dalam gerakan atau aliran sitoplasma. Mikrofilamen juga merupakan ciri-ciri yang penting dalam sel yang berubah-ubah bentuknya.
D. perbedaan Sel hewan dan Sel Tumbuhan
Berdasarkan gambar yang telah Anda dapatkan dari kegiatan di depan, dapat terlihat bahwa pada bagian luar sel tumbuhan terdapat dinding sel, tetapi pada hewan tidak. Adanya dinding sel inilah yang menyebabkan selsel tumbuhan memiliki sifat keras dan kaku.
Pada tumbuhan, dinding sel berfungsi antara lain untuk melindungi protoplas, sebagai penguat tanaman dan mencegah terjadinya dehidrasi. Komponen utama penyusun dinding sel adalah polisakarida.
Dinding sel tumbuhan muda masih terlihat tipis yang terdiri atas selaput zat pektin. Setelah sel tumbuhan bertambah tua, maka dinding sel akan menebal dan zat pembentuknya adalah selulosa. Dinding sel bagian dalam berhubungan langsung dengan membran plasma. Membran ini bisa terlihat apabila sel berada di dalam larutan yang lebih pekat daripada larutan dalam sel, sehingga membran plasma akan lepas.
No
|
Sel hewan
|
Sel Tumbuhan
|
1
|
Tidak mempunyai dinding sel.
|
Mempunyai dinding sel
|
2
|
||
3
|
||
4
|
||
5
|
source : Buku paket SMA
ConversionConversion EmoticonEmoticon