BAB
I
PENDAHULUAN
1.
LATAR
BELAKANG
Sel
sangat mendasar bagi ilmu biologi sebagaimana atom bagi ilmu kimia. Seluruh
organisme terdiri dari sel dalam hirarki organisasi biologis, sel ini merupakan
kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup. Selain itu, terdapat beragam
kehidupan yang berwujud sebagai organisme bersel tunggal. Organisme bersel
kompleks, termasuk tumbuhan dan hewan bersifat multiseluler; tubuhnya
mnerupakan kerjasama dari berbagai jeniis sel terspesialisasi yang tidak akan
bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Namun demikian, ketika sel
ini disusun menjadi tingkat organisasi yang lebih tinggi, seperti jaringan dan
organ, sel dapat dipisahkan sebagai unit dasar dari struktur dan fungsi
organisme.
Sel sebagai kesatuan struktural berarti makhluk hidup terdiri atas
sel-sel. Makhluk hidup yang terdiri atas satu sel disebut makhluk hidup bersel
tunggal/uniseluler dan makhluk hidup yang terdiri dari banyak sel disebut
makhluk hidup multiseluler..
Sel sebagai unit fungsional berarti seluruh fungsi kehidupan/
aktivitas kehidupan (proses metabolisme, reproduksi, iritabilitas, digestivus,
ekskresi dan lainnya) pada makhluk hidup bersel tunggal dan bersel banyak
berlangsung di dalam tubuh yang dilakukan oleh sel.
Perlunya diadakan pembelajaran dan kajian mendasar serta berlanjut
pada pengkajian yang lebih khusus untuk persoalan Biologi Umum dan salah satu
aspek terpentingnya yaitu sel. Beberapa
hal di atas menjadi latar belakang dari tim penyusun makalah ini untuk
mengangkat tema sel sebagai satuan struktural dan fungsional. Makalah ini pun
diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pemain akademik untuk menambah wawasan
serta gairah dalam mempelajari Biologi Umum secara berkesinambungan.
2.
RUMUSAN
MASALAH
1. Apakah definisi dari sel secara umum?
2. Apakah fungsi dari sel sebagai bagian penting
dari makhluk hidup?
3. Bagaimanakah sejarah penemuan sel dalam dunia
Biologi?
4. Apa saja bagian-bagian yang terdapat dalam sel
dan karakteristiknya?
5. Apa saja perbedaan sel hewan dangan sel
tumbuhan?
6. Bagaimana transfer energi dan materi terjadi
pada oraganisme?
3.
METODE PENULISAN
Metode penulisan yang digunakan dalam menyusun
makalah ini adalah metode deskriptif dengan teknik studi kepustakaan atau literatur yang dilakukan
dengan cara mengumpulkan data dari buku referensi, penunjang, literatur dan
media lainnya yang beredar seputar tema yang dibahas, dan juga mengambil sumber
penunjang dari internet dengan klasifikasi pengambilan sumber dari website
resmi.
4.
TUJUAN DAN MANFAAT
1. Mengetahui definisi sel secara umum.
2. Mengetahui fungsi dari sel sebagai bagian
penting makhluk hidup.
3. Mengetahui sejarah penemuan sel dalam dunia Biologi.
4. Menemukan bagian-bagian apa saja yang terdapat
dalam sel dan karakteristiknya.
5. Mengetahui perbedaan antara sel hewan dengan
sel tumbuhan.
6. Mengetahui bagaimana cara transfer energi dan
materi pada organisme.
BAB
II
SEL
SEBAGAI SATUAN FUNGSIONAL DAN STRUKTURAL
1.
PENGERTIAN
DAN KONSEP TENTANG SEL
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan
dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam
sel. Oleh karena itu, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh
kebutuhan hidupnya terpenuhi. Sel disusun oleh molekul-molekul utama kehidupan
yaitu karbohidrat, protein, air, lipid, dan asam nukleat.
a.
Molekul Karbohidrat
Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen
dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah glukosa. Glukosa ini merupakan sumber
energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme hidup. Glukosa ini juga
merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat seperti pati
dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu
amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat
dimanfaatkan sebagai depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa
akan merubahnya menjadi pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat
dalam kentang, padi, jagung dan gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa
adalah suatu polisakarida dengan glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk
ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar glukosa pada pati. Ikatan
antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu molekul yang
panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat
yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding
sel tumbuhan.
b.
Molekul Protein
Molekul ini adalah makro molekul yang
polimer (dibangun oleh asam amino sebagai monomernya) dan tidak bercabang.
Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) oksigen (O) dan nitrogen
(N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P). Kira-kira 50%
dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme hidup
ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk
pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui
peredaran darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan
sebagai persediaan makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada
susu. Protein juga merupakan bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan
pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh. Terdapat 20 macam asam amino yang
membentuk berbagai macam protein dalam tubuh organisme hidup.
c.
Molekul Lipid
Molekul ini mengandung sejumlah besar atom
karbon, hidrogen, serta oksigen, dan kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor.
Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid, diantaranya adalah lemak, fosfolipid
dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari hewan) maupun lemak tak
jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber cadangan energi bagi
organisme hidup.
d.
Molekul Air
Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di
dalam sel dikelompokkan menjadi tiga kelompok. Air intramolekuler, yaitu
molekul air yang merupakan bagian dari molekul-molekul air protein, yang
berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan molekul-molekul
air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar untuk
memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak
protoplasma. Peran air di dalam
sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan mengangkut
senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun sisa
metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai
reaksi enzimatik memerlukan air sebagai agen reaksi.
Di dalam air bebas, terlarut berbagai jenis
senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi dalam 3 kelompok: yang pertama adalah
garam-garam mineral terutama yang mengandung K, Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok
kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut, dan yang ketiga yaitu
gas-gas terlarut: O2, CO2,
N2 yang berasal dari udara.
e.
Molekul Asam Nukleat
Molekul ini merupakan
satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik organisme hidup. Terdapat 2
golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam
ribonukleat (RNA).
Semua organisme selular
terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya,
yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.
Organisme prokariota
tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif
lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria
yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota
yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrem
seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar
garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang
melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota
memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan
membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan
sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom
linear di dalam nukleus, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat
panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang
lain.
Gambar 1.1 Sel
Prokariota dan sel Eukariota
2.
PERKEMBANGAN
TEORI-TEORI SEL
Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati
sayatan gabus dari batang Quercus suber
menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya, ia menemukan adanya ruang-ruang
kosong yang dibatasi dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong
tersebut dengan istilah cellulae artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke
merupakan sel-sel gabus yang telah mati.
Seorang
ahli mikroskop Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) merancang
sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan untuk
mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di
dalam air. Yang kemudian disebut bakteri. Antonie van Leeuwenhoek merupakan
orang pertama yang menemukan sel hidup.
Perkembangan penemuan tentang sel mendorong
berkembangnya persepsi tentang sel yang melahirkan teori-teori sel. Beberapa
teori sel yang penting sebagai berikut :
- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel
tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella
(kantong yang berisi).
- Felix Durjadin
(Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam,
rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”.
- Johanes Purkinje
(1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma. Dia adalah
orang yang pertamakali menggunakan istilah protoplasma untuk menyebut
bahan-bahan embrional dalam telur
- Matthias Schleiden
(ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya
kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka
mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan
tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan struktural makhluk hidup.
- Robert Brown
(Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma
yaitu inti (nukleus) dan menyatakan bahwa inti sel (nukleus) tersebut merupakan bahan yang terpenting dalam suatu
sel
- Max Shultze
(1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk
hidup.
- Rudolf Virchow (1858)
menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex
celulla). Sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan.
- Theodor Heinrich
Boveri (1862-1915) ahli biologi Jerman menyatakan bahwa sifat menurun dari
orangtua diturunkan kepada anak-anaknya melalui sel, sehingga ia menyatakan
bahwa sel merupakan unit hereditas.
3.
SEL
SEBAGAI DASAR KEHIDUPAN
Secara
anatomis sel dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu membran plasma, sitoplasma
dan organel sel serta inti sel
(nukleus).
a. Membran
Plasma
Membran sel
(cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal
yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut
membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Terutama
untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam
sitoplasma.
Pada sel eukariota, membran sel yang
membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk dari dua macam senyawa yaitu
lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa antara
fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan
dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui
membran sel, namun di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat
transporter yang merupakan jalur masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan
dan tidak dibutuhkan oleh sel. Kerangka membran atau disebut juga sitoskeleton
mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen,dan filamen
intermediet.
b. Inti
Sel (Nukleus)
Inti sel atau
nukleus adalah organel yang
ditemukan pada sel eukariota. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik
sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang membentuk kromosom bersama
dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang
membentuk genom inti sel.
Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga
integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola
ekspresi 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.
c.
Sitoplasma dan Organel Sel
Sitoplasma
adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma
adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton,
berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel
melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati
organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta
perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel. Organel sel adalah benda-benda solid
yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi
kehidupan). Organel Sel tersebut antara lain :
a.
Retikulum Endoplasma (RE)
Memiliki struktur yang menyerupai kantung
berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. RE merupakan labirin membran
yang sangat banyak sehingga meliputi separuh lebih dari total membran dalam
sel-sel eukariotik. Fungsi RE bervariasi, tergantung pada jenisnya. Ada RE
kasar dan RE halus. RE kasar ditempeli ribosom dan berfungsi untuk sintesis
protein. Sedangkan RE halus tidak ditempeli ribosom dan berfungsi untuk
sintesis lemak. Selain itu RE juga berfungsi sebagai alat transportasi
molekul-molekul dari sel satu ke sel lain.
b.
Ribosom
adalah organel kecil dan padat dalam sel
yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm
serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (RNP).
Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida menggunakan asam
amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom
tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada RE kasar, atau pada membran inti
sel.
c.
Mitokondria
adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel
makhluk
hidup, selain fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak,
biosintesis pirimidina, homeostasis
kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.
Mitokondria mempunyai dua lapisan
membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan
membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae.
Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana
beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak mitokondria dapat
dijumpai di jantung, hati, dan otot.
d.
Lisosom
adalah organel sel
berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang
berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom
ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis
enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase,
fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH
5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
e.
Badan Golgi
Badan
Golgi (aparatus
Golgi, kompleks Golgi
atau diktiosom) adalah organel yang
dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel,
dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak
dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel
hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga
ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh
seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo
Golgi.
f.
Sentriol/Sentrosom
Sentriol merupakan perkembangan dari
sentrosom, yaitu pusat sel, daerah dari sitoplasma yang dekat dengan nukleus. Sentriol
berupa kumpulan mikrotubulus strukturnya berbentuk bintang yang berperan
sebagai kutub-kutub pembelahan sel secara mitosis atau meiosis. Struktur ini
hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Dari
sentriol memancar benang-benang gelendong pembelahan sehingga kromosom akan
terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong inilah nantinya
tiap-tiap kromosomberjalan menuju kutub masing-masing.
g.
Plastida
adalah organel yang meghasilkan warna pada
sel tumbuhan. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis
plastida yaitu:
1). Leukoplas, berwarna
putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari Amiloplas
(untuk menyimpan amilum), Elaioplas atau Lipidoplas (untuk
menyimpan lemak/minyak) dan Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2). Kloroplas adalah plastida
berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat
berlangsungnya fotosintesis.
3). Kromoplas, yaitu
plastida yang mengandung pigmen, misalnya, Fikosianin (biru), Fikoeritrin (merah),
Karoten (keemasan), Xantofil (kuning), Fukosatin (pirang).
Membran dalam melingkupi matriks yang
dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat berpasangan yang disebut lamela.
Secara berkala lamella ini membesar sehingga membentuk gelembung pipih
terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini tersusun dalam tumpukan
mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan grana.
h.
Vakuola
Adalah ruang dalam sel yang berisi cairan. Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang
terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun
tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. Bagi
tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme
pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi
zat-zat terlarut di dalamnya.
i.
Peroksisom dan Glioksisom
Peroksisom
berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 yang selanjutnya dipecah
menjadi H2O + O2. Selain itu, juga berperan dalam mengubah lemak menjadi
karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Organel ini banyak mengadung enzim
oksidase dan katalase. Sedangkan glioksisom berperan dalam metabolisme asam
lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.
4.
PERBEDAAN SEL TUMBUHAN, HEWAN DAN BAKTERI
Oleh karena organisme sel terbagi menjadi 2
golongan yaitu sel prokariota dan sel eukariota. Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri secara
umum mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:
|
SEL TUMBUHAN
|
SEL HEWAN
|
SEL BAKTERI
|
|
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
|
Sel hewan lebih kecil
daripada sel tumbuhan.
|
Sel bakteri sangat kecil.
|
|
Mempunyai bentuk yang tetap.
|
Tidak mempunyai bentuk
yang tetap.
|
Mempunyai dinding
sel dari lipoprotein.
|
|
Mempunyai plastida
|
Tidak mempunyai plastida
|
Tidak mempunyai plastida
|
|
Mempunyai vakuola yang besar
|
Tidak mempunyai vakuola
|
|
|
Menyimpan tenaga dalam bentuk pati.
|
Menyimpan tenaga dalam
bentuk glikogen
|
_
|
|
Tidak mempunyai sentrosom
|
Mempunyai sentrosom
|
Tidak mempunyai
sentrosom
|
|
Tidak memiliki lisosom
|
Memiliki lisosom
|
_
|
|
Nukleus lebih kecil dari vakuola
|
Nukleus lebih besar dari
vesikel
|
Tidak memiliki nukleus dalam
arti sebenarnya
|
5.
DIFERENSIASI SEL
Regenerasi
sel adalah proses pertumbuhan dan
perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau
memperbaiki bagian yang rusak. Diferensiasi
sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan
fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung
fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi
menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel
tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan
menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler,
sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Regenerasi dan
diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada
setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah
gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi
karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak
daripada ekspresi gen indera lainnya.
Sel-sel terdiferensiasi
pada hewan tersusun menjadi jaringan. Macam jaringan berikut ini terdapat pada
vertebrata, yaitu jaringan epitel, jaringan konektif, jaringan otot dan
jaringan saraf nervous.
Sedangkan pada tumbuhan,
khususnya yang berpembuluh matang dapat ditemukan jaringan meristematik,
jaringan protektif, jaringan parenkim, jaringan kolenkim, jaringan sklerenkim,
jaringan xylem dan jaringan floem.
6.
TRANSFER
ENERGI DAN MATERI PADA ORGANISME
Metabolisme
pada organisme multiseluler meliputi banyak hal, di antaranya transpor materi
dan energi. Sistem transportasi sangat penting bagi tumbuhan dan hewan yang
berkaitan dengan massa organisme tersebut. Pada tanaman dan hewan yang masih
sederhana atau belum memiliki struktur organisasi yang rumit,
transport materi ( nutrisi dan zat hara ) dan hasil metabolisme cukup dari sel ke sel.
Transportasi tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif.
Transport pasif merupakan
transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati
membran plasma. Transport pasif mencakup difusi dan osmosis.
Difusi
adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi (hipertonik) ke bagian yang berkonsentrasi rendah (hipotonik).
Difusi dibedakan menjadi :
1.
Difusi dipermudah dengan
saluran protein.
Substansi seperti asam
amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membran
plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang
dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein
integral.
2.
Difusi dipermudah dengan
protein pembawa.
Proses difusi ini
melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat substansi yang
ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya
mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Osmosis adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer
ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh
pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan
sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat
secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat
menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas
yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel
selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding
dengan tekanan turgor.
Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk
mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat
permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel.
Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau
kehabisan energi. Transpor aktif
memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di
dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Contoh protein yang terlibat
dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore. Transport aktif dibedakan menjadi 3 yaitu pompa ion,
kontraspor dan endositosis-eksositosis.
Pompa ion adalah transport
ion melewati membran plasma yang melawan semua sel memeliki perbedaan energi
potensial listrik antara sitoplasma dan lingkungan sekitarnya, yang disebut
potensial membran. Potensial membran bertindak seperti sebuah baterai, yaitu
sebagai sumber energi yang mempengaruhi transport ion masuk dan keluar sel.
Sebagai contoh, dibandingkan lingkungan sekitarnya, sel hewan memilki
konsentrasi ion K+ lebih tinggi dan konsentrasi Na+ lebih
rendah. Membran plasma mempertahankan konsentrasi ion dalam sel dengan memompa
Na+ keluar sel dan K+
ke dalam sel
Kotranspor
adalah transport suatu zat yang mengaktifkan transport zat lain melewati
membran plasma. Kotranspor melibatkan dua protein membran. Sebagai contoh,
sel-sel tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transport sukrosa
ke dalam sel. Sukrosa dapat masuk ke dalam sel melalui protein membran melawan
gradient konsentrasi jika bersamaan ion hidrogen.
Endositosis adalah pemasukan
makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang
kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan,
yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang
digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut.
Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim
hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH 5 pada
endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
Eksositosis
adalah proses dimana sel mensekresi makromolekul dengan cara menggabungkan vesikula
dengan membran plasma.Vesikula transpor yang lepas dari aparatus Golgi
dipindahkan oleh sitosekleleton ke membran plasma. Ketika membran vesikula dan
membran plasma bertemu, molekul lipid kedua bilayer
menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan
vesikulanya kemudian tumpah keluar sel.
BAB
III
PENUTUP
1.
KESIMPULAN
Ilmu
Biologi memiliki banyak bagian dan aspek yang menjadi penyusun penting di
dalamnya, salah satunya adalah sitologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang
seluk beluk sel. Secara umum sel dapat didefinisikan sebagai satuan organisasi
terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup dan tempat terselenggaranya fungsi
kehidupan. Hingga saat ini, penelitian masih terus dilakukan untuk dapat
mengetahui lebih jauh apa dan bagaimana sebenarnya sel itu.
Sel dibedakan atas beberapa bentuk, diantaranya berdasarkan keadaan
inti sel (sel eukariotik dan prokariotik), berdasarkan keadaan kromosom dan
fungsinya (sel somatik dan reproduktif), berdasarkan sifatnya (bagian hidup dan
bagian yang mati).
Pada umumnya, sel memiliki bagian-bagian seperti membran sel, inti
sel (nucleus), sitoplasma dan organel sel. Organel sel diantaranya reticulum
endoplasma, ribosom, mitokondria, lisosom, badan golgi, sentriol plastida dan
vakuola.
2.
SARAN
1. Perlunya
pembelajaran dan pengkajian yang lebih mendalam lagi tentang Biologi secara
umum, dan aspek sel secara khususnya.
2. Keberadaan
referensi dan acuan sumber pembelajaran yang lebih sistematis dan rinci untuk
pokok bahasan sel sendiri.
3. Pemasyarakatan
ilmu dan pengetahuan Biologi untuk menjaga eksistensinya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar