PENGERTIAN SEL
Ketika
belajar di SMP/MTs, Anda pernah mempelajari sel sebagai penyusun tubuh
tumbuhan. Coba ingat-ingat kembali pengertian tentang sel! Sel-sel apa sajakah
yang menyusun tumbuhan dan apakah fungsi masingmasing sel itu? Pada bab ini
Anda akan mempelajari lagi secara mendetail tentang sel.
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.
Perlu
Diketahui
Tubuh
seorang dewasa tersusun atas ± 100 triliun sel, dan terdapat 200 jenis sel
dengan bentuk beraneka ragam.
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 di bawah ini!
Beberapa ahli telah mencoba menyelidiki 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) dan T. 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.
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: a. sel merupakan unit struktural makhluk hidup; 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.
STRUKTUR
DAN PERANAN BAGIAN –BAGIAN SEL
Dari pengertian tentang sel, Anda sudah mendapatkan sedikit
gambaran yang jelas tentang sel.
Walaupun sel merupakan bagian terkecil dari makhluk hidup, tetapi sel masih
memiliki bagian-bagian lebih kecil lagi yang menyusunnya. Di situlah terjadinya
segala aktivitas di dalam sel. Bagian sel tersebut dinamakan organela.
Jenis organela-organela ersebut bermacam-macam dan masing-masing memiliki
karakteristik dan fungsi yang berbeda-beda.
Dari kegiatan tersebut dapat diketahui bahwa setiap sel
hidup mempunyai unsur-unsur pokok yang bertugas pada proses-proses kehidupan
makhluk hidup, antara lain membran plasma, sitoplasma, dan organela.
Bagian-bagian sel itu mempunyai fungsi atau tugas sendiri-sendiri.
1. Membran Sel
Membran sel berupa selaput tipis, disebut juga plasmalema.
Tebal membran antara 5-10 nm (1nm = 9110
m). Apabila diamati dengan mikroskop cahaya tidak terlihat jelas, tetapi
keberadaannya dapat dibuktikan pada waktu sel mengalami plasmolisis.
S. Singer dan E.Nicolson
(1972) menyampaikan teori tentang membran sel. Teori ini disebut teori membran
mozaik cair, yang menjelaskan bahwa membran sel terdiri atas protein yang
tersusun seperti mozaik (tersebar) dan masing-masing tersisip di antara dua
lapis fosfolipid.
Membran sel merupakan bagian terluar sel dan tersusun
secara berlapislapis. Bahan penyusun membran sel yaitu lipoprotein yang
merupakan gabungan antara lemak dan protein.
Membran sel mengandung kira-kira 50% lipid dan 50%
protein. Lipid yang menyusun membran sel terdiri atas fosfolipid dan sterol.
Fosfolipid memiliki bentuk tidak simetris dan berukuran panjang. Salah satu
ujung fosfolipid bersifat mudah larut dalam air (hidrofilik), yang disebut
dengan ujung polar. Bagian sterol bersifat tidak larut dalam air (hidrofobik)
yang disebut dengan ujung nonpolar. Fosfolipid tersusun atas dua lapis. Dalam
hal ini protein dibedakan menjadi 2 sebagai berikut.
a. Protein Ekstrinsik (Perifer)
Protein
ini letaknya tersembul di antara dua lapis fosfolipid. Protein ekstrinsik bergabung
dengan permukaan luar membran dan bersifat hidrofilik yaitu mudah larut dalam
air.
b. Protein Intrinsik (Integral)
Protein ini letaknya tenggelam di antara dua lapis
fosfolipid. Protein intrinsik bergabung dengan membran dalam dan bersifat
hidrofobik yaitu tidak mudah larut dalam air.
Penyusun membran sel yang berupa karbohidrat berikatan
dengan molekul protein yang bersifat hidrofilik sehingga disebut dengan glikoprotein.
Adapun karbohidrat yang berikatan dengan lipid yang bersifat hirofilik disebut
dengan glikopolid.
Sifat
dari membran sel ini adalah selektif permiabel artinya adalah dapat dilalui
oleh air dan zat-zat tertentu yang terlarut di dalamnya. Membran sel memiliki
fungsi antara lain:
a.
sebagai pelindung sel, b. mengendalikan pertukaran zat, dan c. tempat
terjadinya reaksi kimia.
Untuk menunjang fungsinya ini, membran sel memiliki
kemampuan untuk mengenali zat. Zat yang dibutuhkan akan diizinkan masuk,
sedangkan zat yang sudah tidak digunakan berupa sampah akan dibuang. Ada juga
zat tertentu yang dikeluarkan untuk diekspor ke sel lain.
berperan penting dalam aktivitas sel, terutama dalam
melakukan sintesis protein. Namun ada beberapa sel yang tidak memiliki nukleus
antara lain sel eritrosit dan sel trombosit. Pada kedua sel ini aktivitas
metabolisme terbatas dan tidak dapat melakukan pembelahan.
Biasanya
sebuah sel hanya memiliki satu nukleus saja, yang terletak di tengah. Namun ada
sel-sel yang memiliki inti lebih dari satu yaitu pada sel parenkim hati dan sel
otot jantung, yang memiliki dua buah nukleus. Adapun pada sel otot rangka
terdapat banyak nukleus.
Komposisi nukleus terdiri atas membran nukleus, matriks,
dan anak inti. a. Membran Nukleus (Karioteka)
Susunan molekul membran ini sama dengan susunan molekul
membran sel, yaitu berupa lipoprotein. Membran inti juga dilengkapi dengan
poripori yang dapat memungkinkan hubungan antara nukleoplasma dan sitoplasma.
Pori-pori ini berperan dalam memindahkan materi antara inti sel dan
sitoplasmanya.
Membran inti hanya bisa dilihat dengan jelas dengan
menggunakan mikroskop elektron. Membran inti terdiri atas dua selaput yaitu
selaput luar dan selaput dalam. Selaput luar mengandung ribosom pada sisi yang
menghadap sitoplasma dan sering kali berhubungan dengan membran retikulum
endoplasma.
b.
Matriks (Nukleoplasma) Nukleoplasma terdiri atas cairan inti yang tersusun dari
zat protein inti
yang
disebut dengan nukleoprotein. c. Anak Inti (Nukleolus)
Di
dalam nukleolus banyak terkandung kromosom, yaitu benang-benang halus DNA.
Kromosom tersebut berfungsi untuk:
Masuknya zat dari luar melalui membran sel yaitu melalui
peristiwa transpor pasif dan transpor aktif.
Agar lebih jelas memahami struktur membran sel, coba Anda perhatikan
Gambar 1.5!
2. Inti Sel
(Nukleus)
Nukleus merupakan organ terbesar sel, dengan ukuran
diameter antara 10-20 nm. Nukleus memiliki bentuk bulat atau lonjong. Hampir
semua sel memiliki nukleus, karena nukleus ini
1)
menentukan ciri-ciri yang dimiliki sel;
2)
mengatur bentuk sel; 3) menentukan generasi selan-
jutnya. DNA tersusun dalam kromosom
yang terdapat pada nukleoplasma, sedangkan tempat
sintesis RNA terjadi pada nukleolus.
3. Sitoplasma
Sitoplasma
merupakan suatu cairan sel dan segala sesuatu yang larut di dalamnya, kecuali
nukleus (inti sel) dan organela. Sitoplasma yang berada di dalam inti sel
disebut nukleoplasma. Sitoplasma
bersifat koloid kompleks, yaitu tidak padat dan tidak cair. Sifat koloid
sitoplasma ini dapat berubahubah tergantung kandungan air. Jika konsentrasi air
tinggi maka koloid akan bersifat encer yang disebut dengan sol, sedangkan jika
konsentrasi air rendah maka koloid bersifat padat lembek yang disebut dengan
gel.
Sitoplasma
tersusun atas air yang di dalamnya terlarut molekul-molekul kecil (mikromolekul)
dan molekul-molekul besar (makromolekul), ion-ion dan bahan hidup
(organela) ukuran partikel terlarut yaitu 0,001 – 1 mikron, dan bersifat
transparan. Bagian yang merupakan lingkungan dalam sel adalah matrik
sitoplasma. Tiap-tiap organela mempunyai struktur dan fungsi khusus. Organela
yang menyusun sitoplasma adalah sebagai berikut.
a. Mitokondria
Mitokondria merupakan organela penghasil energi dalam
suatu sel. Mitokondria memiliki bentuk bulat tongkat dan berukuran panjang
antara 0,2-5 mikrometer dengan diameter 0,5 mikrometer.
Dengan bantuan mikroskop cahaya, keberadaan mitokondria
dapat terlihat, tetapi untuk dapat melihat struktur dasarnya harus menggunakan
mikroskop elektron.
Mitokondria disusun oleh bahan-bahan antara lain
fosfolipid dan protein. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu
membran luar dan membran dalam. Permukaan pada membran luar halus, sedangkan
pada membran dalam banyak terdapat lekukan-lekukan ke dalam yang disebut krista.
Adanya lekukan-lekukan ini akan dapat memperluas bidang permukaannya. Krista
berperan dalam penyerapan oksigen untuk respirasi.
Dari proses respirasi inilah dapat dihasilkan energi.
Jadi, mitokondria berfungsi untuk tempat respirasi sel atau sebagai pembangkit
energi. Mitokondria mempunyai enzim yang dapat mengubah energi potensial dari
makanan kemudian disimpan dalam bentuk ATP. ATP inilah yang merupakan sumber
energi sebagai bahan bakar untuk melakukan proses kegiatan untuk hidup.
Sel-sel mana saja yang banyak terdapat mitokondria pada
tubuh manusia? Tentu saja sel-sel yang banyak melakukan aktivitas kerja. Pada
bagian organ mana dalam tubuh Anda yang paling aktif dan giat bekerja? Misalnya
jika seorang olahragawan melakukan aktivitas berolahraga, maka bagian tubuh
yang paling aktif bekerja adalah otot. Otot akan selalu berkontraksi ketika
seseorang bergerak. Bahkan, ketika Anda tidur pun sel selalu melakukan
pemecahan ATP. Coba analisalah kegunaan ATP ketika kita dalam keadaan tidur.
Kegunaan ATP yaitu sebagai energi yang digunakan untuk mengganti sel-sel yang
rusak, untuk memompa jantung, dan lainlain.
Mitokondria banyak terdapat pada bagian tubuh antara lain
otot, hati, jantung, ginjal, karena bagian tubuh tersebut paling aktif
melakukan kerja dan menghasilkan energi.
b. Retikulum Endoplasma
Untuk
memahami struktur retikulum endoplasma, perhatikan Gambar 1.8! Retikulum
endoplasma merupakan sistem yang sangat luas, membran di dalam sel berupa
saluran-saluran dan tabung pipih. Membran ini lebih tipis dari membran plasma.
Komposisi kimia tersusun atas lipoprotein.
Retikulum endoplasma ada dua macam, yaitu retikulum
endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.
1)
Retikulum Endoplasma Kasar (REK) Retikulum endoplasma kasar ditempeli dengan
ribosom yang tersebar
merata pada permukaannya. Ribosom merupakan tempat
sintesis protein. Protein yang sudah terbentuk kemudian akan diangkut ke bagian
dalam retikulum endoplasma, dan kemudian disimpan di dalam membran yang
berkantong yang disebut vesikula.
2)
Retikulum Endoplasma Halus (REH) Retikulum endoplasma halus tidak ditempeli
oleh ribosom. Permukaan
REH ini menghasilkan enzim yang dapat mensintesis
fosfolipid, glikolipid, dan steroid.
Jadi,
secara umum fungsi retikulum endoplasma antara lain: 1) penghubung selaput luar
inti dengan sitoplasma, sehingga menjadi peng-
hubung
materi genetik antara inti sel dengan sitoplasma; 2) transpor protein yang
disintesis dalam ribosom; dan 3) biosintesis fosfolipid, glikolipid, dan
sterol.
c. Ribosom
Ribosom
merupakan struktur terkecil yang bergaris tengah 17-20 mikron, letaknya di
dalam sitoplasma sehingga hanya bisa dilihat dengan bantuan mikroskop
elektron. Semua sel hidup memiliki
ribosom. Ribosom berfungsi untuk sintesis protein, yang selanjutnya digunakan
untuk pertumbuhan, perkembangbiakan atau perbaikan sel yang rusak. Pada sel-sel
yang aktif dalam sintesis protein, ribosom dapat berjumlah 25% dari bobot
kering sel.
d. Badan Golgi
Organela ini ditemukan pertama kali oleh Camilio Golgi, seorang ilmuwan dari
Italia. Badan golgi biasa dijumpai pada sel tumbuhan maupun hewan. Pada sel
hewan terdapat 10-20 badan golgi. Lain halnya dengan tumbuhan yang memiliki
ratusan badan golgi pada setiap sel. Badan golgi terdiri atas sekelompok kantong
pipih yang dibatasi membran yang dinamakan saccula. Di dekat saccula terdapat
vesikel sekretori yang berupa gelembung bulat. Badan golgi pada tumbuhan
disebut dengan diktiosom. Pada diktiosom terjadi pembuatan polisakarida
dalam bentuk selulosa yang digunakan sebagai bahan penyusun dinding sel.
Secara
umum fungsi dari badan golgi antara lain: 1) secara aktif terlibat dalam proses
sekresi, terutama pada sel-sel kelenjar; 2) membentuk dinding sel pada
tumbuhan; 3) menghasilkan lisosom; 4) membentuk akrosom pada spermatozoa yang
berisi enzim untuk meme-
cah
dinding sel telur.
Lisosom
juga berperan penting dalam matinya sel-sel. Lisosom banyak terdapat pada
sel-sel darah terutama leukosit, limfosit, dan monosit. Di dalam sel-sel
tersebut lisosom berperan mensintesis enzim-enzim hidrolitik untuk mencernakan
bakteri-bakteri patogen yang menyerang tubuh. Agar dapat memahami struktur
lisosom,
Lisosom
membantu menghancurkan sel yang luka atau mati dan menggantikan dengan yang
baru yang disebut dengan autofagus. Contohnya lisosom banyak terdapat
pada sel-sel ekor kecebong. Ekor kecebong secara bertahap akan diserap dan
mati. Hasil penghancurannya digunakan untuk pertumbuhan sel-sel baru bagi katak
yang sedang dalam masa pertumbuhan. Begitu pula selaput antara jari-jari tangan
dan kaki manusia ketika berujud embrio akan hilang setelah embrio tersebut
lahir.
f. Sentrosom
Sentrosom hanya dijumpai pada sel hewan. Bentuk sentrosom
bulat kecil. Organela ini terdapat di dekat inti, berperan dalam proses pembelahan
sel. Sentrosom menyerupai bola-bola duri karena adanya serat-serat radial.
g. Vakuola
Vakuola ialah organela sitoplasmik yang berisi cairan dan
dibatasi selaput tipis yang disebut tonoplas. Vakuola berbentuk cairan
yang di dalamnya terlarut berbagai zat seperti enzim, lipid, alkaloid, garam
mineral, asam, dan basa. Pada sel tumbuhan, vakuola selalu ada. Semakin tua
suatu tumbuhan, maka vakuola yang terbentuk semakin besar.
e. Lisosom
Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan saja. Lisosom
merupakan struktur agak bulat yang dibatasi membran tunggal, memiliki ukuran
diameter 1,5 mikron. Lisosom berperan aktif melakukan fungsi imunitas. Lisosom
berisi enzim-enzim hidrolitik untuk memecah polisakarida, lipid, fosfolipid,
dan protein. Lisosom berperan dalam pencernaan intrasel, misalnya pada protozoa
atau sel darah putih.
h. Plastida
Plastida juga merupakan organela spesifik yang terdapat
pada sel tumbuhan. Di dalam plastida terdapat zat pigmen. Mekanisme kerja
plastida sangat dipengaruhi oleh rangsang cahaya. Pada lingkungan yang banyak
terdapat penyinaran matahari, maka plastida menghasilkan pigmen warna yang
disebut kloroplas, antara lain pigmen hijau (klorofil), kuning (xantin),
dan kuning kemerah-merahan (xantofil). Plastida yang tidak terkena cahaya
matahari tidak akan menghasilkan pigmen warna yang disebut leukoplas atau
amiloplas yaitu untuk tempat amilum.
i. Kloroplas
Pada
sel tumbuhan ada bagian paling spesifik yang tidak terdapat pada sel hewan,
yaitu bagian yang berperan dalam proses fotosintesis. Bagian manakah itu? Tentu
Anda sudah mengetahui bahwa bagian yang dimaksud adalah klorofil. Klorofil
dihasilkan oleh suatu struktur yang disebut kloroplas. Kloroplas hanya
terdapat dalam sel tumbuhan dan ganggang tertentu. Pada sel-sel tumbuhan,
kloroplas berbentuk cakram dengan diameter 5-8 m dengan tebal 2-4 m.
RSS Feed
Twitter
18:07
sony novanto gsp
