Download docx - Sel Dan Organel Sel

Transcript

Sel dan Organel Sel

Teori Sel

Sejarah perkembangan dengan penemuan tentang sel, maka berkembang pula persepsi orang tentang sel. Beberapa teori tentang sel adalah sebagai berikut :

1. Teori sel menurut Galileo Galilei (Awal abad 17) Ia berpendapat yaitu dengan alat dua lensa menggambarkan struktur tipis dari mata serangga. Galilei sesungguhnya bukanseorang biologiwan. Orang pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop.

2. 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.

3. Anton van Leeuwenhoek (October 24, 1632 - August 26, 1723) Menggunakan lensa-lensa untuk melihat beragam protista, spermatozoa, bakteri.

4. Robert Brown (1831) 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.

5. 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. 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.

6. Rudolf Virchow (1821-1902)Seorang ahli fisiologi Menyatakan bahwa selmembelah menjadi dua sel. Setiap sel berasal dari sel yang sudah ada.

7. Felix Durjadin dan Johannes PurkinyePada tahun 1835, setelah mengamati struktur sel, Felix Durjadin dan Johannes Purkinye melihat ada cairan dalam sel, kemudian cairan itu diberinya nama protoplasma.

8. 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 SelKomponen utama penyusun sel berupa air dan beberapa komponen lainnya, terutama protein, lemak, karbohidrat, dan asam nukleat. Secara umum bagian-bagian penyusun sel dapat dibedakan menjadi :a. Membran Sel atau Membran PlasmaMembungkus material sel yang disebut sitoplasma.b. SitoplasmaTerdiri dari dua bagian, yaitu sitosol (bersifat cair) dan organel (bersifat padat).c. Inti SelMerupakan organ pengendali sel. Nukleus mengandung cairan inti (nukleoplasma), anak inti (nukleolus), dan kromosom yang mengandung DNA.

Jenis Sel

Ada 2 jenis sel:1. SEL PROKARIOT2. SEL EUKARIOT

1. SEL PROKARIOTUkurannya relatif kecil ( 0,5-1 m). Tidak memiliki membran nukleus (inti)DNAnya kontak dengan sitoplasmanya secara tidak langsung. Dalam sitoplasmanya mengandung ribosom. Sel dibungkus oleh plasma membran, dinding luar sel yang kompleks, pili, kadang-kadang berflagela.

2. SEL EUKARIOTUkurannya relatif besar ( 10-100 m). Bagian dalam sangat kompleks dengan organel-organel yang dibatasi membran maupun yang tidak dibatasi membran. Memiliki inti sejati yang dibatasi membran. Organel lain yang dibatasi membran adalah endoplasmik retikulum, Golgi aparatus, mitokondria, lisosom, dan mikrobodi. Organel yang tidak dibatasi membran adalah ribosom,mikrotubul, sentriol, flagela, dan sitoskeleton

Sel eukariot hewan dibatasi oleh plasma membran saja, sering juga dengan flagela Tidak memiliki dinding sel.Sel eukariot tanaman dibatasi plasma membran dan dinding sel yang kaku. Memiliki vakuola pusat, kloroplast, tidak mempunyai sentriol, biasanya tidak mempunyai flagela.

Sel Tumbuhan

Keterangan:1. kloroplas2. vakuola3. nukleusa. plasmodesmatab. membran plasmac. dinding seld. membran tilakoide. amilumf. vakuolag. tonoplash. mitokondrion (mitokondria)i. peroksisomaj. sitoplasmak. vesikel kecil bermembranl. retikulum endoplasma kasarm. pori-pori nukleusn. membran intio. nukleolusp. ribosomq. retikulum endoplasma halusr. vesikel golgis. badan golgit. sitoskeleton

Dinding Sel

Dinding sel hanya ditemukan pada sel tumbuhan, sehingga sel tumbuhan bersifat kokoh dan kaku atau tidak lentur seperti sel hewan.Dinding sel tumbuhan banyak tersusun atas selulosa, suatu polisakarida yang terdiri atas polimer glukan (polimer glukosa). Dinding sel tumbuhan berfungsi untuk melindungi, mempertahankan bentuknya serta mencegah kehilangan air secara berlebihan. Adanya dinding sel yang kuat, menyebabkan tumbuhan dapat berdiri tegak melawan gravitasi bumi.Beberapa senyawa penyusun dinding sel, antara lain:a. HemiselulosaHemiselulosa merupakan polisakarida yang tersusun atas glukosa, xilosa, manosa dan asam glukoronat. Di dalam dinding sel, hemiselulosa berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa.b. PektinPektin merupakan polisakarida yang tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat.c. LigninLignin hanya dijumpai pada dinding sel yang dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel tumbuhan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.d. KutinKutin merupakan suatu selubung atau lapisan pada permukaan atas daun atau batang dan berfungsi untuk mencegah dehidrasi akibat penguapan dan melindungi kerusakan sel akibat patogen dari luar.e. Protein dan lemakDi dalam dinding sel ditemukan dalam jumlah yang sedikit. Membran Sel (Selaput Plasma)Membran sel merupakan bagian terluar sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput selektif permeabel, artinya hanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa, asam amino, gliserol, dan berbagai ion.Fungsi Membran Sel1) Sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar, seperti hormon dan bahan kimia lain, baik dari lingkungan luar maupun dari bagian lain dalam organisme itu sendiri.2) Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.3) Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel. Hal inilah yang menyebabkan membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel).4) Sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimiawi, seperti reaksi oksidasi dan respirasi.Berdasarkan analisis kimiawi dapat diketahui bahwa hampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu berupalapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid. Fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus fosfat dan terdiri atas bagian kepala (polar head) dan bagian ekor (nonpolar tail). Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekorbersifat hidrofobik (tidak suka air). Lipid terdiri atas fosfolipid, glikolipid, dan sterol.1)Fosfolipid, yaitu lipid yang mengandung gugusan fosfat.2)Glikolipid,yaitu lipid yang mengandung karbohidrat.3)Sterol, yaitu lipid alkohol terutama kolesterol.Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan, yaitu lapisan protein perifer atau ekstrinsik dan lapisan protein integral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian luar. Lapisan protein integral membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian dalam.

Struktur Membran Plasma

Vakuola (Rongga Sel)

Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengansitoplasma disebut Tonoplas.Vakuola berisi : garam-garam organik glikosida tanin (zat penyamak) minyak eteris (misalnya : Jasmine pada melati, Roseine pada mawar Zingiberine pada jahe) alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin dan lain-lain) enzim butir-butir patiPada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. (4) Vakuola Vakuola organel mempunyai bentuk, ukuran, dan fungsi berbeda-beda. Fungsi vakuola berhubungan dengan fungsi lisosom. Pada sel tanaman vakuola pusat berfungsi sebagai tempat penyimpanan, berperanan dalam pertumbuhan sel dan berfungsi sebagai lisosom besar. Pada protista vakuola kontraktil berfungsi sebagai pengatur air. Vakuola Sel TumbuhanVakuola adalah kantung bermembran dalam sitoplasma sel dengan bebagai fungsi. Pada sel dewasa tumbuhan, vakuola cenderung lebih besar, dengan fungsi penyimpanan, buangan metabolisme, perlindungan, dan pertumbuhan. Banyak sel sel tumbuhan mempunyai vakuola besar, tunggal disebut vakuola sentral yang menempati ruang sel sekitar 80% atau lebih. Vakuola dalam sel hewan, cenderung lebih kecil, dan lebih digunakan secara temporer digunakan untuk menyimpan bahan-bahan atau untuk mengangkut bahan.

RibosomRibosom merupakan organel sel yang bentuknya kecil berupa butiran nukleoprotein. Pada sel eukariotik, ribosom berbentuk bulat dengandiameter 25 nm,sedangkan pada sel prokariotik lebih kecil lagi.Ribosom tersusun atas subunit besar dan subunit kecil.Di dalamnya, berisi RNA ribosom (RNAr) dan protein.Fungsi ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein. Perhatikan Gambar:

Pada permukaan ribosom, butiran nukleoprotein memiliki dua letak persebaran. Butiran nukleoprotein yang tersebar bebas pada sitoplasma disebut ribosom bebas. Sementara, butiran nukleoprotein yang menempel pada permukaan retikulum endoplasma disebut ribosom terikat. Ribosom bebas berperan dalam proses sintesis enzim. Enzim yang dihasilkan berfungsi menjadi katalisator di dalam cairan sitosol. Adapun ribosom terikat berguna dalam sintesis protein.

Plastida

Dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:1. Lekoplas (plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan),terdiri dari: Amiloplas (untak menyimpan amilum) dan, Elaioplas (Lipidoplas) (untuk menyimpan lemak/minyak). Proteoplas (untuk menyimpan protein).

2. Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.

3. Kromoplasyaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya : Karotin (kuning) Fikodanin (biru) Fikosantin (kuning) Fikoeritrin (merah)

SitoplasmaSitoplasmamerupakan materi yang mengisi antara inti dan selaput plasma. Sitoplasma yang berada dalam nukleus disebut nukleoplasma. Pada sel tumbuhan, sitoplasma dibedakan menjadi dua, yaitu yang berbatasan dengan selaput plasma disebutektoplasmadan yang di bagian dalam disebutendoplasma. Ektoplasma lebih jernih dan kompak. Ektoplasma pada sel hewan berupa selaput plasma itu sendiri. Endoplasma sel tumbuhan mengandung banyak plastida (zat warna) Komponen utama penyusun sitoplasmasebagai berikut.1) Cairan seperti gel (agar-agar atau jeli) yang disebutsitosol.2) Substansi simpanan dalam sitoplasma. Substansi ini bervariasi tergantung tipe selnya. Sebagai contoh, sitoplasma sel hati mengandung simpanan molekul glikogen, sedangkan sitoplasma sel l emak mengandung tetesan lemak besar.3) Jaringan yang strukturnya seperti filamen (benang) dan serabut yang saling berhubungan. Jaringan benang dan serabut disebut sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel.4) Organel-organel sel.Matriks sitoplasma atau bahan dasar sitoplasma disebut sitosol. Sitoplasma dapat berubah dari fase sol ke gel dan sebaliknya. Matriks sitoplasma tersusun atas oksigen 62%, karbon 20%, hidrogen 10%, dan nitrogen 3% yang tersusun dalam senyawa organik dan anorganik. Unsur-unsur lain adalah: Ca 2,5%; P 1,14%; Cl 0,16%; S 0,14%; K 0,11%; Na0,10%; Mg 0,07%; I 0,014%; Fe 0,10%; dan unsur-unsur lain dalam jumlah yang sangat kecil.Sifat-sifat sitoplasmasebagai berikut.1) Efek Tyndal yaitu kemampuan matriks sitoplasma memantulkan cahaya.2) Gerak Brown yaitu gerak acak (zig-zag) partikel penyusun koloid.3) Gerak siklosis yaitu gerak matriks sitoplasma berupa arus melingkar.4) Memiliki tegangan permukaan.Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga (buffer). Sifat biologis matriks sitoplasma adalah mampu mengenali rangsang (iritabilitas) dan mengantar rangsang (konduktivitas).Adapunfungsi sitosol sitoplasmasebagai berikut.1) Sumber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya terdapat senyawa-senyawa organik terlarut, ion-ion, gas, molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, nukleotida, molekul besar seperti protein, dan RNA yang membentuk koloid.2) Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis, sintesis protein, dan sintesis asam lemak. NukleusRetikulum endoplasma merupakan organel yang tersusun oleh membran yang terbentuk seperti jala. Retikulum sendiri berasal dari kata reticular yang berarti anyaman benang atau jala. Letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma), sehingga disebut sebagairetikulum endoplasma(RE). Membran Retikulum Endoplasma merupakan kelanjutan dari membran nukleus hingga ke membran plasma.Jadi, RE merupakan saluran penghubung antara nukleus dengan bagian luar sel. Perhatikan Gambar

Dalam sel terdapat dua tipe retikulum endoplasma sebagai berikut. Retikulum Endoplasma KasarPermukaan retikulum endoplasmanya diselubungi oleh ribosom yang tampak berbintil-bintil sehingga disebut Retikulum Endoplasma kasar.Ribosomadalah tempat sintesis protein. Protein ini akan ditampung oleh RE kasar yaitu dalam rongga RE. Retikulum Endoplasma HalusRetikulum Endoplasma halusadalah RE yang tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya halus.Fungsi Retikulum EndoplasmaRetikulum endoplasma mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.1) Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).2) Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks Golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel (RE kasar).3) Transportasi molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus).4) Menetralkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati. MitokondriaMitokondria berbentuk bulat panjang atau seperti tongkat terdapat pada sel eukariotik aerob. Mitokondria dibatasi dua lapis membran yang kuat, fleksibel, dan stabil, serta tersusun atas lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolantonjolan yang disebut krista untuk memperluas permukaan agar penyerapan oksigen lebih efektif.

Ruangan dalam mitokondria berisi cairan disebut matriks mitokondria. Matriks ini kaya enzim pernapasan (sitokrom), DNA, RNA, dan protein.Perhatikan Gambar di bawah:

Fungsi Mitokondria (The Power House)Mitokondria memiliki DNA sendiri yang mengkode sintesis protein spesifik. Mitokondria berfungsi dalam oksidasi makanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidasif, dan sistem transfer elektron.Oksidasi zat makanan di dalam mitokondria menghasilkan energi dan zat sisa. Secara sederhana reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.

Berkaitan dengan fungsi tersebut mitokondria sering disebutthe power house of cell.

Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom)Badan GolgiatauAparatus Golgidijumpai pada hampir semua sel tumbuhan dan hewan. Pada sel tumbuhan, Badan Golgi disebutdiktiosom.Badan Golgi (ditemukan tahun 1898 oleh Camillio Golgi) tersebar dalam sitoplasma dan merupakan salah satu komponen terbesar dalam sel. Antara badan Golgi satu dengan yang lain berhubungan dan membentuk struktur kompleks seperti jala. Badan Golgi sangat penting pada sel sekresi.

Fungsi Aparatus GolgiSelain itu, badan Golgi juga mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.1) Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa, hemiselulosa, dan pektin (penyusun dinding sel tumbuhan).2) Membentuk membran plasma.3) Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel, seperti protein, glikoprotein, karbohidrat, dan lemak.4) Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur, dan lisosom.

Sel Hewan Sentrioladalah sebuah organel berbentuk tabung yang biasa ditemukan Hewan Bersel Eukariot, meskipun tidak ditemukan di tumbuhan tingkat tinggi dan Jamur. Dinding sel di tiap sentriol biasanya terdiri dari Sembilan 3 pasang Mikrotubulas(Protein Sitoskeleton). MitokondriaMitokondria, yang berbentuk filamen dengan lebar 0.5-1 m dan panjang 10 m, merupakan organel yang berfungsi mengubah energi kimiawi metabolit yang terdapat dalam sitoplasma menjadi energi yang mudah dimanfaatkan oleh sel yaitu ATP. Badan GolgiAparatus Golgi merupakan organel yang berfungsi untuk mengemas dan mendistribusikan protein yang disintesis oleh retikulum endoplasma. Aparatus Golgi menerima protein tersebut melalui vesikel transportasi yang berasal dari retikulum endoplasma. Mikrotubulusmerupakan unsur terbesar sitoskeleton berbentuk struktur seperti tabung bergaris tengah 22 nm yang tersusun atas tubulin. Mikrotubulus berfungsi mempertahankan bentuk sel yang asimetris, selain itu juga sebagai transportasi sekresi vesikel, mengatur pergerakan silia dan flagela, serta mendistribusikan kromosom selama pembelahan sel mitosis. Mikrofilamenyang merupakan unsur sitoskeleton dengan garis tengah 6 nm. Mikrofilamen yang paling banyak dijumpai adalah aktin dan miosin. Mikrofilamen berfungsi dalam berbagai sistem kontraktil sel dan sebagai penguat mekanis untuk beberapa tonjolan sel tertentu. Peroksisom (Badan Mikro)merupakan organel bulat bermembran dengan garis tengah 0.5-1.2 m yang mengandung enzim-enzim oksidatif yang berfungsi untuk mendetoksifikasi zat sisa yang masuk ke dalam sel dengan cara melepaskan atom hidrogen yang dipindahkan ke oksigen molekular sehingga menjadi peroksida, yang bersifat merusak sel. Peroksida kemudian diubah menjadi air dan oksigen dengan bantuan enzim katalase. Inti SelInti selataunukleusadalahorganelyang ditemukan padaseleukariotik. Organel ini mengandung sebagian besarmateri genetiksel dengan bentuk molekulDNAlinier panjang yang membentukkromosombersama dengan beragam jenisprotein.Gendi dalam kromosom-kromosom inilah yang membentukgenominti sel.Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelolaekspresi 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. Lisosommerupakan organel yang mengandung enzim-enzim hidrolitik yang kuat dan berfungsi untuk melakukan perncernaan intrasel, sekaligus menghancurkan benda asing atau sisa-sisa sel yang dibawa ke dalam sel melalui mekanisme endositosis. Enzim-enzim ini dibungkus oleh suatu membran, sehingga tidak akan keluar dan merusak isi sel. Lisosom (enzim-enzim) terbentuk dari sintesis protein di retikulum endoplasma dan dibawa melalui vesikel terselubung dari aparatus Golgi.

Perbedaan Sel Hewan Dan Sel Tumbuhan

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 adalahselulosa. 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.Selain itu, organela khas yang terdapat padasel hewandan tidak banyak terdapat padasel tumbuhanadalahsentrosomdanlisosom. Struktur sentrosom bisa dilihat dengan jelas apabila menggunakan mikroskop elektron.Struktur sentrosom seperti rakitan batang-batang yang menyusun bangunan sekunder, sembilan batang membentuk bangun silinder, satu batang berada di pusat silinder

Perbedaan Struktur Sel Hewan Dan Sel Tumbuhan