STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN PLASMA

Pengertian Membran PlasmaMembran sel adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan

antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar

sel (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih terdapat dinding sel). Yang fungsinya

untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.

Membran plasma bersifat selektif permeabel. Membran plasma memiliki sifat-sifat

hidrofobik di bagian tengah dan sifat hidrofilik di permukaan luar maupun permukaan

sistolik. Membran plasma terdiri dari senyawa-senyawa lipida, protein,karbohidrat,enzim dan

ion. Komponen kimiawi yang terlihat secara morfologis adalah karbohidrat, protein, dan

lipida. Membran Plasma

Gambar: letak – letak membran plasma

Fosfolipida merupakan lipida yang jumlahnya paling banyak dalam membran,

membentuk dua lapisan yang disebut bilayer lipida, yang kemungkinan lapisan bagian atas

diselipi protein dan bagian bawah tidak, atau keseluruhannya.Tipe Lipida pada membran

plasama ada 3 macam yaitu Fosfogliserida ,Sfingolipida ,Kolesterol.

A. STRUKTUR MEMBRAN PLASMAMenurut Dalle ada beberapa teori tentang struktur dari membran sel :

1. Gortel & Grendel (1925)

a. Membran berupa struktur yang membatasi sel, terdiri atas lipid yang

mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob(yang tidak dapat

larut dalam air tetapi dapat larut dalam minyak).

b. Gugus polar mengarah ke bagian luar dari bilayer, sedangkan gugus hidrofob

(rantai asam lemak) berada di bagian tengah dari lipid bilayer.

Gambar: bagian-bagian fosfolipid

Gambar 1. Struktur Membran Sel Berdasarkan Teori Gortel & Grendel.

2. Davson & Danielli (1954)

Membran merupakan struktur lipid bilayer yang disisipi dengan protein

globular yang melintasi membran dan terdapat pula protein di permukaan luar dan

dalam membran.

3. Singer & Nicholson (1972)/ Model Mozaik Fluida

Mengemukakan bahwa protein membran itu terdispersi dan secara

individual disisipkan ke dalam bilayer fosfolipida dan hanya daerah – daerah

hidrofiliknya yang menonjol. Menurut model ini, membran merupakan mosaik

molekul protein yang terapung pada bilayer fluida yang terdiri dari fosfolipida –

fosfolipida, yang dikenal dengan istilah membran model mosaik fluida.

Gambar 2.Struktur Membran Sel Berdasarkan Teori Davson & Daniel

Gambar 3. Singer & Nicholson (1972)/ Model Mozaik Fluida

B. FUNGSI MEMBRAN PLASMAMembran plasma sangat penting unuk menjaga kehidupan sel. Fungsi membran

sel anatara lain melindungi isi sel, yaitu membrane sel befungsi mempertahankan isi sel;

mengatur lalulintas molekul-molekul, membran plasma bersifat selektif permeabel

artinya ada zat-zat tertentu yang dapat melewati membrane dan ada pula yang tidak.

Molekul-molekul tersebut berguna untuk mempertahankan kehidupan sel; sebagai

reseptor rangsangan dari luar sel, rangsangan itu berupa zat-zat kimia seperti

hormon,racun,rangsangan listrik,dan rangsangan mekanik.Bagian sel yang berfungsi

sebagai reseptor yaitu glikoprotein.

C. PROTEIN TRANSPORT MEMBRANWalaupun struktur dasar dari membran adalah molekul lipid, namun fungsi

fisiologis dan patologis dari membran disebabkan oleh adanya protein. Protein yang

tertanam dalam lipid bilayer tersebut. Jumlah dan jenis protein yang terdapat dalam

membran plasma bervariasi dari sel ke sel. Molekul protein kebanyakan terlarut dalam

lipid bilayer.

Fungsi dari protein adalah :

1. Media berbagai fungsi dari membran sel seperti: transport aktif molekul-

molekul tertentu keluar masuk sel,

2. Sebagai enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia yang berkaitan

dengan membran plasma,

3. Sebagai penghubung struktur membran plasma dengan sitoskeleton

4. Matriks sel atau sel yang berdekatan, dan

5. Sebagai reseptor untuk menerima sinyal-sinyal kimia yang berasal dari

lingkungan sel. 

Protein dalam membran merupakan kunci untuk fungsi membran secara

keseluruhan. Protein berguna terutama dalam transportasi bahan kimia dan sistem

informasi di seluruh membran. Setiap membran memiliki kandungan protein yang

berbeda-beda. Protein bisa dalam bentuk perifer atau integral. Jumlah protein berbeda

pada tiap spesies dan bergantung pada fungsinya bagi spesies tersebut.

Terdapat 4 kelompok protein:

a. Protein peripheral

Dapat ditemukan baik di dalam ataupun di luar permukaan membran yang

membentuk ikatan nonkovalen dengan permukaan membrane.

b. Protein integral

Dapat ditemukan di antara membran dan memiliki daerah hidrofobik yang

menempel di antara membran serta daerah hidrofilik yang menonjol dari dua

permukaan bilayer. berfungsi untuk memasukkan zat-zat yang ukurannya lebih

besar.

c. Protein transport membran

Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid /

transmembran. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik,

menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya

merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula

dimodifikasi di badan golgi.

d. Protein yang berikatan dengan lipid

Dapat ditemukan di luar membran lipid pada ekstraseluler atau

sitoplasmik Protein plasma memiliki fungsi antara lain sebagai berikut:

a) Protein pembawa (carrier) senyawa yang melewati membran plasma,

b) Menerima isyarat (signal) hormonal,

c) Meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya,

d) Sebagai pangkal pengikat komponen-komponen sitoskeleton dengan

senyawa-senyawa ekstraseluler.

D. DIFUSI, OSMOSIS, DAN TRANSPOT AKTIFa. Difusi

Difusi merupakan perpindahan senyawa dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi

rendah dan semakin besar gradien konsentrasi senyawa semakin cepat laju difusinya

dan akan terhenti setelah tercapai kesetimbangan gradient.

Melalui pori protein yang dibentuk oleh protein integral ato pori statis akibat

gerakan rantai asam lemak bilayer lipid,zat yang di angkut tidak bersifat spesifik

tetapi memenuhi syarat ukuran maupun muatan. Molekul polar hidrofobik merupakan

molekul yang lebih cepat berdifusi melintasi bilayer fosfolipid misalnya diethylurea,

demikian pula molekul non polar misalnya O2dan molekul polar yang tidak bermuatan

misalnya CO2.  

Difusi sederhana dan difusi dipermudah keduanya merupakan transpor

menurun yang berarti materi berasal dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah

berkonsentrasi rendah. tenaga yang digunakan untuk pengangkutan ini merupakan

tenaga panas atau tenaga termal. Mengingat bahwa pada pengangkutan ini tidak

menggunakan ATP maka transpor ini dinyatakan sebagai transpor pasif. Transpor

mendaki yaitu bila pengangkutan melawan derajat elektrokimia atau konsentrasi

selalu memerlukan ATP selular. Oleh karena itu disebut transpor aktif. Perlu diingat

bahwa pada sel yang hidup kegiatan pengangkutan ini berlangsung secara terpadu dan

bersamaan untuk memelihara homeostatis sel.

Difusi Sederhana

Molekul-molekul yang dapat melewati membran plasma secara difusi

sederhana sangat terbatas, karena membran plasma masih memiliki penghalangnya.

Mikromolekul terutama jenis hidrofobik dapat melewati selaput plasma dengan

mudah, sedangkan makromolekul atau jenis molekul yang dapat terionisasi sulit

melewati selaput plasma. Perbedaan ini biasanya dihubungkan dengan besarnya daya

larut substansi hidrofobik di dalam dwi lapis lipida membran plasma.

Kemampuan sel dapat memilah senyawa hidrofilik dengan berat molekul

(BM) kecil dari senyawa yang BM-nya besar, seringkali akibat adanya saluran akuosa

atau porus pada membran plasma. Terdapat dua jenis porus jenis pertama merupakan

saluran akuosa yang menembus molekul protein integral atau diantara kelompokan

molekul protein transmembran. Porus jenis kedua disebut porus statistik yang

terbentuk secara acak pada selaput plasma dan menembus dwilapis lipida.

Difusi Dipermudah

Senyawa yang melewati membran plasma dengan jalan melewati difusi

dipermudah, juga dapat memerlukan keterlibatan ATP, seperti halnya difusi

dipermudah. Namun gerakan senyawa dari luar ke dalam atau sebaliknya lebih cepat

dari difusi sederhana. Hal ini disebabkan adanya protein pembawa yang mampu

mempercepat pengangkutan. Berdasarkan pemikiran ini suatu membran plasma pasti

memiliki sejumlah protein pembawa yang masing-masing yang mempunyai tempat

khusus untuk sesuatu molekul yang dapat diangkut.

Molekul protein pembawa setelah mengikat senyawa yang akan dibawa segera

memindahkan senyawa tersebut dari luar ke dalam atau sebaliknya dengan jalan

berputar, berdifusi atau membentuk poros.

b. Osmosis Osmosis merupakan transport pasif air yaitu perpindahan ion/ molekul dari

kerapatan tinggi kekerapatan rendahdengan melewati membrane selektif permeable

atau semi permeable hal ini berarti membrane tersebut hanya dapat dilalui oleh

molekul molekul air tetapi tidak oleh molekul lainnya.

c. Transport AktifTransport aktif merupakan proses perlaluan zat yang membutuhkan energy

selain itu juga membutuhkan bantuan dari carrier protein dan saluran protein. Energi

yang digunakan dalam pemindahan molekul tersebut ada yang diperoleh dari

hidrolisis ATP karena melawan gradient konsentrasi. Kinerja transport aktif dilakukan

oleh protein spesifik yang tertanam pada membrane. 

Pengangkutan senyawa melewati selaput plasma memerlukan energi untuk

mentranspor partikel.kerja transpor aktif dilakukan oleh protein spesifik yang

tertanam dalam membran. Protein membran mengkopel transport suatu zat terlarut

dengan zat terlarut lainnya. Pompa proton merupakan contoh protein membran yang

menyimpan energy dengan cara membangkitkan tegangan melintasi membran.

Dengan menggunakan ATP sebagai penggeraknya,pompa proton mentranslokasikan

muatan positip membentuk ion hydrogen.

Dua jenis transport aktif yaitu :a. Transport aktif primer (energy dari hidrolisis ATP)  yaitu transport yang

bergantung pada potensial membrane. Dalam keadaan stabil, ekstraseluler memiliki konsentrasi Na+ 10 kali lebih tinggi dari pada di dalam sel, sedangkan konsentrasi ion K+ lebih rendah di dalam sel dari pada di luar sel. Kalau konsentrasi Na+ dalam sel meningkat maka Na+ perlu dikeluarkan, maka diperlukan ATP untuk memompa Na+ keluar dengan cara Na+ akan terikat pada sisi spesifik pada saluran protein, sehingga menyababkan rangsangan fosforilasi dan terjadi hidrolisis ATP, menghasilkan suatu perubahan pada konformasi saluran protein berakibat Na+ yang terikat bergerak keluar sel dan terjadi reduksi afinitas ikatan Na+ pada protein saluran sehingga Na+ terlepas. Pada waktu bersamaan, di bagian ekstraseluler K+ mengalami afinitas di bagian sisi protein saluran, terjadi stimulus defosforilasi berakibat perubahan konformasi saluran protein sehingga terjadi gerakan yang menyebabkan K+ bergerak ke bagain interseluler. Saluran protein memiliki tiga tempat spesifik untuk ikatan Na+ dan dua untuk K+, sehingga setiap kali siklus transpor tiga Na+ dan dua K+ lewat membran sel membutuhkan satu molekul ATP yang terhidrolisa.

b. Transport aktif sekunder (energy dari gradient ion) Transpor aktif juga

memindahkan mikromolekul yang berada di daerah lumen usus, misalnya

perpindahan glukosa dan asam amino berkonsentrasi rendah ke dalam sel usus

dengan konsentrasi relatif tinggi. Perpindahan ini tidak menggunakan ATP hasil

hidrolisis tetapi digerakkan karena perbedaan gradien Na+. Konsentrasi Na+

ekstraseluler usus lebih rendah dari pada dalam sel,sehingga terjadi perpindahan

ion ke dalam sel dengan cara berikatan dengan bagian sisi protein saluran,

selanjutnya diikuti oleh glukosa yang berikatan dengan protein saluran yang sama

tetapi pada sisi yang lain. Transpor seperti ini disebut transpor aktif sekunder.

 

E. RIBOSOM

Ribosom merupakan tempat sel membuat protein. Sel dengan laju sintesis

protein yang tinggi memiliki banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang

memiliki beberapa juta ribosom. Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein

dan sejumlah molekul RNA.

Ribosom eukariota lebih besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya

sangat mirip dalam hal struktur dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar

dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa

beberapa juta dalton.

Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada

bagian luar retikulum endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom

bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya membuat

protein yang ditujukan untuk dimasukkan ke dalam membran, untuk dibungkus di

dalam organel tertentu seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas

dan terikat memiliki struktur identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat

menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya

berubah.

Fungsi Ribosom dalam Sel

Dalam sel, ribosom berada di dua area sitoplasma. Beberapa ribosom

ditemukan tersebar dalam sitoplasma yang disebut sebagai ribosom bebas.

Sedangkan ribosom lain yang menempel pada retikulum endoplasma disebut ribosom

terikat. Oleh karena itu, permukaan retikulum endoplasma dimana terdapat ribosom

menempel disebut retikulum endoplasma kasar (RER). Baik ribosom bebas maupun

ribosom terikat memiliki struktur yang mirip dan sama-sama bertanggung jawab

untuk memproduksi protein.

Fungsi utama ribosom adalah menyusun asam amino untuk membentuk

protein tertentu. Ribosom dapat melakukan sintesis protein dengan tepat karena

urutan penyusunan asam amino selama sintesis protein ditentukan oleh mRNA.

mRNA disintesis dalam nukleus kemudian dibawa ke sitoplasma untuk melanjutkan

proses sintesis protein.

Dalam sitoplasma, dua subunit ribosom akan menempel di sekitar polimer

mRNA yang kemudian dengan bantuan RNA transfer (tRNA) akan menjalani proses

sintesis protein sesuai dengan kode genetik. Seluruh proses sintesis protein disebut

juga sebagai dogma sentral. Biasanya protein yang disintesis oleh ribosom bebas

hanya digunakan di dalam sitoplasma. Sedangkan molekul protein yang diproduksi

oleh ribosom terikat akan dibawa ke luar sel. Bila dilihat dari fungsi utama ribosom

yakni proses sintesis protein, maka tanpa adanya ribosom suatu sel tidak akan bisa

berfungsi.

F. NukleusNukleus adalah membran inti sel yang mengkontrol pertumbuhan sel serta

bertanggung jawab terhadap reproduksi sel dalam tubuh. Nukleus merupakan pusat

komando dari sel eukariotik yang umumnya adalah organel paling menonjol dalam

sebuah sel. Dalam ilmu biologi pengertian nukleus pertama kali di deskripsikan oleh

Franz Bauer pada 1802 dan di jabarkan secara terperinci oleh Robert Brown, pada

tahun 1831.

Sel Nukleus sebagian besar terdiri dari materi genetik sel,

disusun sebagai molekul DNA yang sangat kompleks dengan berbagai macam

protein, seperti histon, dan membentuk kromosom.

Fungsi Nukleus

Fungsi Nukleus adalah mengatur semua aktivitas sel yang dilakukan

dengan mengendalikan enzim. Berikut adalah 8 fungsi dari sel nukleus:

1. Melakukan kontrol terhadap aktivitas Sel (memproduksi RNA)

2. Puast material genetik (DNA)

3. Membawa gen pada kromosom

4. Mengorganisasikan gen dalam kromosom untuk  melakukan pembelahan sel

5. Pengaturan transport dan produk gen melalui pori pori nuklir (nuclear pores)

6. Menghasilkan pesan (Ribonukleat atau mRNA) sebagai kode untuk protein

7. Menghasilkan ribosom di nukleolus

8. Mengatur uncoiling DNA untuk mereplikasi gen kunci

G. NukleoulusThe nucleolus (nukleolus) adalah padat, bulat berbentuk struktur hadir di

dalam nukleus. Beberapa organisme eukariotik memiliki inti yang berisi hingga

empat nukleolus. Nukleolus memainkan peran tidak langsung dalam sintesis protein

dengan memproduksi ribosom. Ribosom ini adalah organel sel terdiri dari RNA dan

protein; mereka diangkut ke sitoplasma, yang kemudian melekat pada retikulum

endoplasma. Ribosom adalah organel yang memproduksi protein sel. Nucleolus

menghilang ketika sel mengalami pembelahan dan direformasi setelah selesainya

pembelahan sel.

Struktur nukleolus akan tampak jika dilihat dengan menggunakan mikroskop

elektron , bagian-bagian nukleolus antara lain :

1. Zona Granuler

Merupakan bagian pinggir nukleolus dibentuk dari butiran-butiran padat

berukuran sedikit lebih kecil dari ribosom dalam sitoplasma yaitu sekitar 150-200 A.

Bagian ini mengandung protein ribonukleat.

2. Zona Fibrosa/Nukleolonema

Daerah yang terdapat di tengah anak inti dan tampak sebagai benang-benang

halus, berupa serat-serat yang berukuran 50-60A, fibril terdiri dari protein

ribonukleat.

3. Zona Amorf

Daerah amorf yang merupakan matriks anak inti yang tampak homogen dan

terdiri dari protein sebagai pengikat kedua bagian diatas. Daerah ini hanya terdapat

pada nukleolus tertentu. 

4. Nukleolus Kromatin

Terdiri dari serat-serat tebalnya 100 A , mengandung DNA pada bagian

tertentu .

Fungsi Nukleolus

Fungsi nukleolus menurut penelitian adalah sebagai tempat pembuatan protein

yang akan digunakan untuk membuat ribosom dan juga sebagai tempat mengadakan

sintesis RNA. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian tentang jumlah nukleolus pada

sel-sel tertentu yang mendapatkan bahwa pada sel-sel yang sedang aktif membuat

protein maka nukleolus akan tampak lebih besar. Dalam menjalankan fungsinya ini

nukleolus dikontrol oleh bagian kromosom yang mengandung gen tertentu yang

dinamakan nucleolar organizer.

Fungsi nukleolus mempunyai hubungan dengan sintesis protein . Adalah jelas

bahwa fungsi primer nukleolus adalah sebagian besar tRNA yang terdapat pada

subunit kecil dan besar pada ribosom dan penumpukan rRNA dengan protein ribosom

untuk membentuk partikel-partikel preribosom.

Nukleolus berfungsi sebagai tempat sintesis nukleoplasma dan RNA ribosom

(rRNA). Jadi fungsi inti sel selain mengatur seluruh kegiatan sel juga sebagai

pembawa faktor keturunan.

Jadi fungsi nukleolus adalah membentuk RNA ribosom dengan bantuan pusat

organisasi inti. RNA ribosom dibentuk untuk pembentukan macam-macam molekul

protein. Sel-sel yang lebih aktif membuat protein, seperti neuron dan sel kanker,

memiliki banyak nukleolus yang besar-besar.

H. Aparatus Golgi (Badan Golgi)Badan Golgi (dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi) tersusun

atas setumpuk kantong pipih dari membran yang disebut sisterna. Biasanya terdapat

tiga sampai delapan sisterna, tetapi ada sejumlah organisme yang memiliki badan

Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada

jenis sel dan aktivitas metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein

dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum

endoplasma dan membran plasma.

Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang

bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Karena

hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan

dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel.

Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.

Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga

vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan

yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel. Badan Golgi

merupakan bagian sel yang hampir serupa dengan Retikulum Endoplasma. Hanya

saja, Badan Golgi terdiri dari berlapis-lapis ruangan yang juga ditutupi oleh

membran. Badan Golgi mempunyai 2 bagian, yaitu bagian cis dan bagian trans.

Bagian cis menerima vesikel-vesikel [vesicle] yang pada umumnya berasal dari

Retikulum Endoplasma Kasar. Vesikel ini akan diserap ke ruangan-ruangan di dalam

Badan Golgi dan isi dari vesikel tersebut akan diproses sedemikian rupa untuk

penyempurnaan dan lain sebagainya. Ruangan-ruangan tersebut akan bergerak dari

bagian cis menuju bagian trans. Di bagian inilah ruangan-ruangan tersebut akan

memecahkan dirinya dan membentuk vesikel, dan siap untuk disalurkan ke bagian-

bagian sel yang lain atau ke luar sel.

Mikrograf badan Golgi, terlihat sebagai tumpukan cincin setengah lingkaran berwarna hitam di

bagian bawah gambar. Sejumlah vesikel bulat terlihat di sekitar organel ini.

Fungsi badan golgi:

a) Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel

kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.

b) Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti

membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari

membran plasma.

c) Membentuk dinding sel tumbuhan

d) Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi

enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

e) Tempat untuk memodifikasi protein

f) Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

g) Untuk membentuk lisosom

h) Membentuk Akrosom pada spermatozoa

I. Retikulum endoplasmaRetikulum endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang terdiri

dari jaringan (reticulum = 'jaring kecil') saluran bermembran dan vesikel yang saling

terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma

kasar dan retikulum endoplasma halus.

Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya

ditempeli banyak ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat

tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada

retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam

retikulum endoplasma yang disebut lumen. Di dalam lumen, protein tersebut

mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat

untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel

di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan

bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan

distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan

memilahnya untuk diantarkan ke tujuan akhirnya.

Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya.

Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen

membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum

endoplasma halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan

produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang

kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.

1) Mitokondria

Sebagian besar sel eukariota mengandung banyak mitokondria, yang

menempati sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang

besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas. Nama

mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang (bahasa Yunani mitos,

'benang') di bawah mikroskop cahaya.

Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran

dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam

lebih besar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang

menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.

Mitokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu

proses kimiawi yang memberi energi pada sel. Karbohidrat dan lemak merupakan

contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi air dan karbon

dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi.

Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang

disebut ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel. Energi

kimiawi ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia

dalam sel. Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP

tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks

mitokondria.

Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bagian

sel lain. Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein

mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom

prokariota.

2) Lisosom

Lisosom pada sel hewan merupakan vesikel yang memuat lebih dari 30 jenis

enzim hidrolitik untuk menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan

kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang

diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini

dibentuk sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.

Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui

endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses

yang disebut autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan benar.

Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel

untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh sel yang

melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang disebut fagosit, yang

berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.

3) Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam

semua sel eukariota. Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu

atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen

peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida merupakan bahan kimia beracun, namun di

dalam peroksisom senyawa ini digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan

menjadi air dan oksigen. Salah satu tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam

lemak panjang menjadi lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria untuk

oksidasi sempurna. Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi

berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu,

peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji

menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.

4) Sitoskeleton

Sitoskeleton sel eukariota; mikrotubulus diwarnai hijau, sementara mikrofilamen diwarnai

merah.

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus,

filamen intermediat, dan mikrofilamen. Protein sitoskeleton yang serupa dan

berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.

Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan

organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan

flagela eukariota, yang merupakan alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus.

Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan membuat organel tetap berada di

tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin,

berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia

untuk pergerakan sel ameba, dan aliran bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]

Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton

eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu

kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus,

sementara miosin bergerak pada mikrofilamen.