Unit dasar tubuh, mulai
virus sampai manusia adalah sel, dan tiap – tiap organ sebenarnya merupakan
kumpulan banyak sel yang tidak sama, yang bersama – sama digabungkan oleh
struktur penyokong interasel. Tiap – tiap jenis sel secara khusus beradaptasi
untuk melakukan suatu fungsi tertentu, misalnya sel – sel yang menyusun lamela
insang di satu pihak, bertugas dalam pertukran gas dan di pihak lain bertugas
pula sebagai tempat pertukaran ion – ion dan air. Sel darah merah berfungsi
mengangkut oksigen dari
insang ke jaringan, sel hati berperan sebagai mesin pembaru bagi bahan – bahan yang sudah rusak sehingga dapat dipergunakan
kembali bagi tubuh dan lain – lain.
Sel mampu untuk hidup,
tumbuh, dan melakukan fungsi – fungsi khususnya selama tersedia oksigen,
glukosa, berbagai ion, asam amino, dan asam lemak yang sesuai dalam lingkungan
internal sel. Selanjutnya semua kehidupan sel pada hakikatnya mempunyai
lingkungan yang sama, yaitu cairan ekstrasel mengandung ion natrium, klorida
dan bikarbonat dalam jumlah besar, serta nutrien untuk sel, seperti oksigen,
glukosa, asam lemak, asam amino, juga karbondioksida yang selanjutnya diangkut
ke insang untuk dieksresi.
Dalam tulisan ini akan dikaji lebih
lanjut lagi mengenai pengertian, fungsi dan struktur sel serta tipe sel.
A. PENGERTIAN SEL
Sel adalah bagian struktural dan
fungsional dari setiap organisme. Beberapa organisme, misalnya bakteri,
merupakan uniseluler, yaitu terdiri dari hanya satu sel saja. Beragam
organisme lainnya, misalnya manusia, adalah multiseluler (manusia diperkirakan
memiliki 100.000 miliar sel dalam tubuhnya). Teori tentang sel yang
pertama kali dikemukakan pada abad ke-19 menyatakan bahwa semua organisme tersusun
atas satu atau lebih sel. Setiap sel berasal dari sebuah sel
lainnya. Seluruh fungsi vital bagi organisme terjadi di dalam sel dan
sel-sel tersebut mengandung informasi genetik yang dibutuhkan untuk mengatur
fungsi sel dan memindahkan informasi kepada sel-sel generasi berikutnya.
Kata "sel" berasal dari kata
dalam bahasa Latin "cella", yang artinya adalah "ruang
kecil". Nama ini dipilih oleh Robert Hooke karena ia melihat adanya
kesamaan antara sebuah sel dan sebuah ruangan kecil.
Setiap sel memenuhi kebutuhannya
sendiri dan merawat dirinya sendiri pula. Mereka bisa mengambil zat-zat
nutrisi, mengubahnya menjadi energi, menjalankan fungsi-fungsi khususnya, dan
bereproduksi jika dibutuhkan. Setiap sel menyimpan seperangkat
instruksinya sendiri untuk melakukan aktivitas-aktivitas tersebut.
Salah satu cara untuk
mengklasifikasikan sel adalah dengan mengamati apakah mereka hidup menyendiri
atau berkelompok. Organisme-organisme beragam dari yang hanya memiliki
satu sel (disebut sebagai organisme uniseluler) yang berfungsi dan
mempertahankan diri kurang lebih secara independen, atau membentuk
koloni-koloni dan hidup bersama, sampai pada sel-sel multiseluler di mana
sel-sel tersebut memiliki spesialisasi masing-masing dan biasanya tidak mampu
bertahan hidup jika saling dipisahkan. 220 jenis sel dan jaringan
membentuk tubuh manusia.
Sel memiliki bentuk
bermacam-macam menyesuaikan fungsi dan letaknya di bagian tubuh makhluk hidup.
berbagai bentuk-bentuk
sel seperti:
1.
Berbentuk tabung,
cintih sel epiter usus;
2.
Berbentuk bola,contoh
sel telur;
3.
Berbentuk bintang,
contoh sel yang membentuk jaringan ikat;
4.
Berbentuk seperti
labah-labah, contoh sel saraf;
5. Berbentuk amoeboid(nentuknya selalu
berubah-ubah), contoh sel daraah putih dan sel pada jaringan ikat;
6.
Berbentukgelendong(cakram),
contohselotot polos
7.
Berbentuk segi empat,
contoh sel bawang merah
8.
Berbentuk silinder,
contoh sel epitel penyusun dinding lambung;
9.
Berbentuk bulat pipih,
bikonkaf(cekung dua sisi), contoh sel darah merah (eritrosit);
10.
Berbentuk pipih,contoh
sel epitel penyusun alveolus(gelembung paru-paru);
sel memiliki ukuran sangat kecil dan
berbeda-beda. secara umum sel berukuran antara 5-15 mikron, tetapi juga ada
yang
menyatakan 10-50 mikron. sel darah merah
memiliki ukuran 7-5mikron dan yang paling besar adalah sel yolk(kuning telur),
memiliki
Bentuk dan Ukuran Sel. Bentuk dan ukuran sel
bervariasi. Bentuk sel biasanya sesuai dengan fungsinya. Tubuh manusia terdiri
atas paling sedikit 1012 sel dan sel-sel tersebut berbeda, baik bentuk maupun
ukurannya. Ukuran sel berkisar antara 5 – 15 mikron (1mikron
= 0,001 μm). Sel yang memiliki ukuran terkecil adalah bakteri, sedangkan sel yang terbesar adalah telur burung unta, memiliki diameter 30 – 80 μm. Meskipun demikian,
sel-sel tersebut memiliki tiga struktur dasar yang sama, yaitu:
B. PENYUSUN
SEL
1. Membran Plasma
Membran sel sering
juga disebut membran plasma. Membran sel merupakan bagian paling luar yang
membatasi isi sel dengan sekitarnya (kecuali pada sel tumbuhan, bagian
luarnya masih terdapat dinding sel atau cell wall).
Struktur Membran Sel
- Sel memiliki sistem penyimpanan materi di
dalam sel yang serupa dengan suatu kontainer yang berupa membran plasma, suatu
lapisan tipis yang tidak dapat diamati dengan mkikroskop cahaya.
- Membran plasma ini memisahkan isi sel dari
lingkungannya. Isi sel (cairan intra sel) berbeda dari lingkungan luarnya,
misalnya dalam hal kandungan ion.
- Sistem kompartementasi dapat terjadi karena
adanya sistem membran plasma (membran sel) yang mampu mencegah proses difusi
atau perpindahan molekul-molekul tertentu dari dalam ke luar atau sebaliknya
dari luar ke dalam sistem membran.
- Kompartementasi ini memungkinkan
masing-masing organel mempunyai fungsi khusus.
- Semua
membran sel secara umum tersusun oleh lipid dan protein, disamping juga
karbohidrat dan memiliki struktur umum yang sama. Lipid, protein dan
karbohidrat tersebut secara bersama menyusun membran plasma atau membran
internal.
- Membran
sel berupa selaput tipis, disebut juga plasmalema.
- Tebal
membran antara 5-10 nm
- Apabila
diamati dengan mikroskop cahaya tidak terlihat jelas, tetapi keberadaannya
dapat dibuktikan pada waktu sel mengalami plasmolisis.
Fungsi
Membran Plasma
- Membran plasma mempunyai fungsi, sifat,
struktur, dan sistem transport yang sangat penting bagi proses hidup suatu sel.
- Fungsi membran plasma yaitu untuk
- membungkus sel, membatasi perluasan sel,
sebagai filter yang sangat selektif
- merupakan alat untuk transport aktif,
mengontrol masuknya nutrien dan keluarnya hasil metabolisme
- menjaga perbedaan konsentrasi ion di dalam
dan di luar sel
- serta sebagai sensor untuk sinyal-sinyal
yang terdapat di luar sel.
2. Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran
sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian
non-nukleus dariprotoplasma.
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.
Walaupun semua sel memiliki sitoplasma,
setiap jaringan maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu
dengan yang lain. Di dalam sitoplasma terdapat oraganel-organel sel :
a. Mitokondria
Mitokondria adalah energy sel yang
berisi protein dan benar-benar merupakan “Gardu Tenaga”. Gardu tenaga ini
mengoksidasi makanan dan mengubah energy menjadi adenosine trifosfat atau ATP.
ATP menjadi agen dalam berbagai reaksi termasuk system enzim. Mitokondria penuh
selaput dalam yang tersusun seperti akordion dan meluaskan permukaan tempat
terjadinya reaksi.
Mitokondria merupakan penghasil ATP
dimana berfungsi untuk respirasi pada mahluk hidup berlangsung. Respirasi
merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energy
atau tenaga yang brlangsungnya proses hidup. Bentuk mitokondria beraneka ragam
ada yang bulat, oval,silindris seperti pada raket dan ada pula juga yang tidak
beraturan. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa mitokondria berbentuk
butiran atau benang. Mitokondria mempunyai sifat plastis aritinya bentuknya
mudah berubah ubah. Ukurannya seperti bakteri dengan diameter 0,5 - 1µm.
Mitokondria baru terbentuk dari pertumbuhan serta pembelahan mitokondria yang
telah ada sebelumnya (seperti pembelahan bakteri). Penyebaran dan jumlah mitokondria
di dalam tiap sel tidak sama dari hanya satu hingga beberapa ribu. Pada sel
sperma, mitokondria tampak berderet-deret pada bagian ekor yang digunakan untuk
bergerak. Dengan demikian mitokondria adalah “ Pembangkit Tenaga” bagi
sel oleh sebab itu mitokondria disebut juga sebagai “The Power House”
b. Plastisida
Plastida adalah organel yang
menghasilkan warna pada sel tumbuhan. Plastid dapat dilihat dengan mikroskop
cahaya biasa. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastid
yaitu:
· Leukoplas
Plastida ini berwarna putih berfungsi
sebagai penyimpanan makanan terdiri dari:
- Amiloplas
(untuk menyimpan amilum)
- Elaioplas atau Lipidoplas (untuk
menyimpan lemak)
- Proteoplas
(untuk menyimpan protein)
· Kroloplas
Merupakan plastid berwarna hijau
kloroplas yang berkembang dalam batang dan sel daun mengandung pigmen hijau
yang dalam fotosintesis menyerap tenaga matahari untuk mengubah karbon dioksida
menjadi gula, yakni sumber energy kimia dan makanan bagi tumbuhan. Kloroplas
memperbanyak diri dengan memisahkan diri secara bebas dari pembelahan inti sel.
Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya
fotosintesis
Kromoplas Yaitu plastid yang mengandung
pigmen misalnya
- Fikosianin
menimbulkan warna biru misalnya pada Cyanohyta
- Fikoeritrin menimbulkan warna merah
misalnya pada rhodophyta
- Karoten
menimbulkan warna keemasan misalnya pada wortel dan Chrysophyta (gagang
keemasan)
- Xantofil
menimbulkan warna kuning misalnya pada daun yang tua
- Fukosatin
menimbulkan warna pirang misalnya pada phaeophyta (gagang cokelat)
Kloroplas dan plastida lainnya
memiliki membran rangkap. 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. Tumpukan tilakoid dinamakan granum.
c. Vakuola
Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola
sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.
Vakuola adalah organel sitoplasma yang berisi cairan yang dibatasi oleh suatu
membran atau selaput itu menjadi pembatas antara vakuola dengan sitoplasma
disebut tonoplas.
Vakuola berisi:
· Gas
· Asam Amino
· Garam-Garam Organik
· Glikosida
· Tanin(Zat penyamak)
· Minyak eteris(ms,jasmine pada
melti,roseine,paa mawar zingiberine pada jahe)
· Alkaloid(mis,kafein pada biji
kopi,kinin pada kulit kina,nikotin pada daun tembakau,tein pada daun
teh,teobromin pada buah atau biji cokelat,solanin pada umbi
kentang,likopersin,dan lain-lain
· Enzim
· Butir-butir pati
Vakuola
besar sel tumbuhan barkembang dengan adanya penggabungan dari vakuola-vakuola
yang lebih kecil, yang diambil dari reticulum endoplasma dan apparatus golgi.
Melalui hubungan ini vakuola merupakan bagian terpadu dari systemen domembran.
d. Badan Golgi
Pengertian
badan Golgi adalah sekelompok kantong (Vesikula) pipih yang dikelilingi
membran. Organel ini hampir terdapat disemua sel eukaritik. Setiap sel hewan
memiliki 10 hingga 20 badan golgi. Organel ini dihubungkan dengan fungsi
eksresi sel. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan
fungsi eksresi meisalnya ginja. Struktur Golgi berupa barkas kantung berbentuk
cakram yang bercabang menjadiserangkaian pembuluh yang sangat kecil diujungnya,
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.
Pengertian lain menyebutkan bahwa badan golgi adalalah sekelompok kantong
(vesikula) pipih yang dikelilingi membran. Organel ini hampir terdapat di semua
sel eukariotik. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan golgi, Organel ini
dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel organel ini banyak dijumpai pada organ
tubuh yang melaksanakan fungsi eksresi misalnya ginjal pada sel tumbuhan
memiliki hingga ratusan badan golgi pada setiap selnya.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.
Fungsi Badan Golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk
sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut berisi
enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membrane plasma. Kantung
atau membrane golgi sama seperti membrane plasma. Kantung yang dilepaskan dapat
menjadi bagian dari membran plasma
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
Fungsi
lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk
memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom
e. Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE) merupakan
labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi
seperuh lebih dari total membrane dalam sel-sel eukariotik (kata endoplasmatik
berarti”di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang
berarti”jaringan dan rdquo”pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai
perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau
lubang seperti tabung di dalam sitoplsma. Lubang atau saluran tersebut
berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian
sel lainnya. Terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas,
sekalipuntersambung, RE halus dan RE kasar. RE halus diberi nama demikian karena
permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom. RE kasar tampak kasar melalui
mikroskop elektron karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membran.
Ribosom juga dilekatkan pada sisi sitoplasmik mem bran luar selubung nukleus
yang bertemu dengan RE kasar. RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses
metabolism, termasuk sintesis lipid metabolism karbohidrat dan menawarkan obat
dan racun. RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu
sendiri dan mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara
inti sel dengan sitoplasma.
f. Lisosom
Lisosom berasal dari kata lyso =
pencernaan dan soma =tubuh. Lisosom merupakan kantong yang berbentuk agak bulat
dikelilingi membran tunggal yang digunakan sel untuk mencerna makromolekul.
Lisosom berisi enzim yang dapat memecah (mencerna) poliakarida, lipid,
fosfolipid, asam nukleat dan protein. Enzim itu dinamakan lisozim. Lisosom
berperan dalam pencernaan intra sel misalnya pada protozoa atau sel darah putih
juga dalam autofagus. Perusakan sel terprogram oleh enzim lisosomnya sendiri
penting dalam perkembangan organisme misalnya pada waktu kecebong berubah
menjadi katak,ekornya diserap secara bertahap. Sel-sel ekor yang kaya akan
lisosom mati dan hasil penghancuran digunakan di dalam pertumbuhan sel-sel baru
yang berkembang. Pada perkembangan tangan embrio manusia yang semula berselaput
hingga lisosom mencerna jaringan diantara jari-jari tangan tersebut sehingga
terbentuk jari yang terpisah seperti yang kita punyai sekarang.
g. Sitoskeleton
Di
dalam sitosol juga ditemukan adanya sitoskeleton yang tersusun atas
mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediat. Sitoskeleton berfungsi
untuk menyokong bentuk sel dan memungkin terjadinya gerakan-gerakan organel di
dalam sitoplasma. Mikrotubulus ada yang Ietaknya terbenam di dalam sitosol,
dinamakan mikrotubulus sitoplasmikdan ada juga yang berfungsi sebagai penyusun
organel , sepe'rti silia, flagella dan sentriol. Mikrofilamen merupakan protein
konEaktil yang berfr-rngsiuntuk pergerakan di dalam sitoplasma, misalnya aliran
sitoplasma cii clalanr sel tumbuhan dan gerak amoeboid pada leukosit.
Mikrotubulus tersusun atas molekul protein tubulin. Ada dua jenis protein
tubulin penyusun tubulin, yaitu tubulin α dan tubulin β. Setiap
mikrotubulus tersusun atas 13 protofilamen yang tersusun paralel mengelilingi
suatu sumbu. Ada dua macam mikrotubulus di dalam sel yang dibedakan atas
stabilitasnya, yaitu mikrotubulus stabil dan mikrotubulus labil. Contoh mikrotulus
stabil adalah pembentuk silia dan flagela. Sedangkan mikrotubulus labil
contohnva mikrotubulus pembentuk gelendong pembelahan.
Mikrotubulus sitoplasmik didalam sel berfungsi sebagi keranga dalam yang
menetukan bentuk sel dan untuk transfer molekul di dalam sel. Mikrotubulus ini
berbentuk serabut tunggal dengan diameter lebih kurang 25 nanometer. Beberapa
organel yang tersusun dari mikrotubulus adalah sentriol, silia dan flagella.
2. Mikrofilamen
Mikrofilamen biasanya banyak terdistribusi dibawah permukaan membrane plasma.
Panjang mikrofilamen bervariasi, dengan diameter lebih kurang 7 µm.
Mikrofilamen tersusun atas protein, terutama aktin dan miosin. Hampir semua
jenis sel hewan mengandung aktin. Aktin dan miosin banyak ditemukan terutama
pada sel otot, dengan komposisi miosin yang lebih sedikit dibandingkan aktin.
Kedua jenis protein ini berperan untuk pergerakan, misalnya aliran sitoplasma
pada sel tumbuhan (siklosis), dan gerak amoeboid pada Protozoa.
Filamen
intermediet memiliki diameter antara 8-10 pm, berbentuk pembuluh, tersusun atas
4-5 protofilamen yang tersusun melingkar, bersifat liat, stabil, dan tersusun
atas protein fibrosa. Sebagaian besar filamen intermediet berfungsi untuk
menyokong sel dan inti sel. Letak filamen inibiasanya terpusat disekitar inti.
Pada sel epitel, filamen intermediet membentuk anyaman yang berfungsi untuk
menahan tekanan dari luar. Contoh filamen entermediet antara lain adalah
kertin, vimentin, neurofilamen, lamina nuclear, dan keratin.
h. Sentriol
Sentrosom (Sentriol) Struktur
berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis)Sel
hewan,mikroorganisme, dan tumbuhan tingkat rendah memiliki dua sentriol
pada sitoplasma. 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.Sentriol berperan sebagai kutub
kutub pembelahan secara mitosis atau miosis.
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.
i. Ribosom
Ribosom merupakan salah satu organel
tidak bermembran yang ditemukan pada semua sel, baik sel prokariotik maupun
eukariotik. Pada eukariotik , organel ini terdapat pada sitoplasma, menempel
pada permukaan luar retikulum endoplasma, didalam metriks mitokondria dan
didalam stroma kloroplas.
Ribosom terdiri atas dua sub unit
yaitu sub unit besar darn sub unit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika
proses trnaslasi berlangsung.Sub unit ribosom dinyatakan dengan satuan S
(Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan
pengendapan pada saat sub unit tersebut disentrifugasi, misalnya sub unit kecil
dan sub unit besar ribosom pada eukariotik adalah 40S dan 60s. Komponen
penyusun besar ribosom terdiri atas protein ribosom dan ARN ribosom (ARN-r).
Protein ribosom disintesis oleh bebas yang terdapat di dalam sitoplasma,
sedangkan ARN-r ditranskripsi di dalam anak inti (nukleous).Organel ini merupakan
tempat berlangsungnya penerjemahan (translasi) kodon (kode genetik) yang dibawa
ARN-duta (ARN-d). Hasil translasi ini adalah polipeptida. Polipeptida hasil
translasi pada RER akan dikirim dan diolah di dalam AG menjadi protein membran,
dan enzim lisosom, atau disekresikan ke luarsel melalui vesikel.Sedangkan
polipeptida hasil translasi pada ribosom bebas dikirim ke mitokondria, sebagai
enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom.
3. Inti Sel
Inti sel merupakan organil yang sangat
penting bagi kehidupan. Inti sel berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel.
Pada umumnya, sel mengandung satu nukleus. Akan tetapi, beberapa organisme
memiliki jumlah nukleus yang bervariasi. Berdasarkan jumlah inti sel, sel dapat
dibedakan sebagai berikut:
Sel berinti tunggal (sel mononukleat),
umumnya terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan;
Sel berinti ganda (sel binukleat),
terdapat pada paramaecium;
Sel berinti banyak (sel polinukleat),
sel yang berinti lebih dari 2 buah, misalnya sel otot lurik, sel osteoblas, dan
sel alga Vaucheria.
Bentuk inti biasanya berkaitan dengan
bentuk sel, Akan tetapi, umumnya bentuk inti tidak beraturan, ada yang
berbentuk lonjong, kubus, atau bersegi banyak beraturan. pada leukosit, inti
berbentuk glandular (berupa gelembung dan terdapat kelenjar).Volume inti
berkaitan dengan jumlah kromoson dalam inti. Inti sel haploid ukurannya lebih
kecil daripada ukuran inti diploid. Nukleus mengandung materi genetik (DNA dan
RNA), protein inti, dan garam mineral.
Berikut
ini uraian tentang bagian-bagian penyusun inti sel.
a) Membran inti: Adalah bagian
terluar dari inti sel. membran inti memisahkan nukleoplasma dengan sitoplasma.
Fungsi membran inti sel secara keseluruhan adalah mengadakan pertukaran zat
dengan sitoplasma. Pada membran inti, , terdapat pori yang berfungsi dalam
pertukaran makromolekul.membran inti tersusun atas 2 lapis membran
(bilaminair). Setiap membran terdiri atas 2 lapisan. Ruang di antara membran
disebut rongga perinuklear atau sisterna. Bagian terluar membran inti biasanya
dilekati oleh ribosom yang berhubungan dengan mitokondria, badan Golgi, atau
retikulum endoplasma.
b) Anak Inti (Nukleolus):
Anak inti atau nukleolus dapat ditemukan didalam nukleus. Jumlah nukleolus
bergantung pada spesies dan jumlah kromosom. Nukleolus tersusun atas
fosfoprotein, ortofosfat, DNA, dan berbagai jenis enzim. Nukleolus akan
menghilang pada fase profase, yakni tahap awal pembelahan. Pada tahap akhir pembelahan,
Nukleolus akan tampak kembali. Nukleolus berfungsi dalam proses sintesis RNA.
c) Nukleoplasma:
Adalah cairan inti atau karotin yang bersifat transparan dan semisolid
(kental). Di dalam nukleoplasma, terdapat kromatin, granula, nukleoprotein dan mengandung
senyawa kimia kompleks. ketika sel membelah, benang-benang kromatin menebal,
memendek dan mudah menyerap warna sehingga struktur tersebut dinamakan
kromosom.
d) Asam Nukleat dan protein
Inti: Asam Nukleat dibedakan menjadi DNA dan RNA. DNA merupakan
komponen pembawa informasi genetik (gen). DNA tersusun dalam kromosom. DNA
merupakan susunan kimia makromolekular kompleks yang terdiri atas 3 macam
molekul, yaitu gula deoksiribosa, asam fosfat dan basa nitrogen.
e) Pori Membran Inti : Pada
membran inti terbentuk pori-pori sebagai akibat pertautan antara membran luar
dan membran dalam inti. Diameter pori berkisar antara 40 - 100 nm. Jumlah pori
membran inti bervariasi tergantung dari jenis sel dan kondisi fisiologi sel.
Fungsi pori membrane inti ini, antara lain sebagai jalan keluar atau masuknya
senyawa – senyawa dari inti dan menuju inti, misalnya tempat keluarnya ARN –
duta dan protein ribosom
Pori membran inti dikelilingi oleh
bentukan semacam cincin (anulus) yang bersama-sama dengan pori membentuk
kompleks pori. Bagian dalam cincin membentuk tonjolan-tonjolan ke arah lumen
pori. Pada bagian tengah pori terdapat sumbat tengah (central plug).
4. Dinding Sel
Dinding sel hanya
terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel itu tipis, berlapis-lapis, dan
pada tahap awalnya lentur. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan
sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar mengental. Lapisan
inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, tiap
belahan baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang
selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa.Pada dinding
sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut
noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara antara sitoplasma satu
dengan yang lain yang disebut plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran
plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat.Sebagian besar
isi dari sel berupa air. Tekanan air atau isi sel terhadap dinding sel
disebut tekanan turgor. Dinding sel dan vakuola berperan dalam turgiditas sel.
C. TIPE SEL
Sejak ditemukannya mikroskop
elektron para ahli biologi mulai berhasil mengidentifikasi struktur internal
dari berbagai macam sel. Berdasarkan hasil pengamatannya, para ahli menggolongkan
sel menjadi dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik.
Penggolongan ini didasarkan atas ukuran dan struktur intemal atau kandungan
organel selnya. Sel prokariotik memiliki struktur yang sederhana,. misalnya
bakteri, ganggang hijau-biru, dan mikoplasma. Sedangkan, sel eukariotik
memiliki struktur yang lebih kompleks, misalnya protista, fungi, tumbuhan, dan
hewan.
1. Prokariotik
Prokariotik meliputi archaebakteria
(bakteri purba) dan eubakteria (bakteri modern/bakteri sejati) yang
beranggotakan bakteri, mikoplasma dan alga hijau-biru. Ukuran sel prokariotik
berkisar antara 0,5 -3 mm. Struktur umum sel prokariotik yang diwakili oleh
bakteri berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dinding sel, membran
sel, mesosom, sitoplasma, ribosom dan materi inti (DNA dan RNA).
2. Eukariotik
Sel eukariotik biasanya merupakan
penyusun struktur makhluk hidup multi seluler. Sel eukariotik tersusun atas
membrane sel, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom,
komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro
filamen. Organelorganel di dalam sel memiliki peran yang sangat penting bagi
kelangsungan hidup sel tersebut. Setiap organel di dalam sel memiliki fungsi
yang berbeda - beda.
Sel prokariotik dan sel
eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :
Sel Prokariotik
- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel
yang dinamakan nucleoid
- Organel-organelnya tidak dibatasi membran
- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan
- Diameter sel antara 1-10mm
- Mengandung 4 subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya sirkuler
Sel Eukariotik
- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus
- Organel-organelnya dibatasi membran
- Membran selnya tersusun atas fosfolipid
- Diameter selnya antara 10-100mm
- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya linier
Perbedaan
sel hewan dan Sel tumbuhan
Dalam Bentuk Tabel, Setiap hewan dan juga
tumbuhan tersusun atas sel-sel yang saling berhubungan antara satu sama lain,
dengan adanya sel-sel tersebut maka hewan ataupun tumbuhan dapat hidup. Sel-sel
tersebut bekerja sesuai tugasnya masing-masing, dengan begitu hewan ataupun
tumbuhan dapat hidup dan melakukan aktivitasnya seperti biasa.
Antara tumbuhan dan hewan mempunyai perbedaan
sel yang sangat besar seperti yang kita ketahui bahwa tumbuhan tidak dapat
bergerak aktif seperti hewan, perbedaan ini disebabkan adanya fleksibelitas sel
yang berbeda antara hewan dan juga tumbuhan. Perbedaan tersebut dapat lebih
jelas kita ketahui dengan membaca perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
beserta gambar dibawah ini :
Sel Hewan
:
·
Tidak mempunyai dinding sel,
·
Mempunyai sentrosom,
·
Tidak Mempunyai Plastida,
·
Cadangan makanan berupa lemak dan glikogen,
·
Sel hewan lebih kecil dibandingan dengan sel tumbuhan,
·
Tidak mempunyai bentuk yang tetap,
·
Tidak memiliki vakuola, walaupun beberapa sel hewan uniseluler
memiliki vakuola (tidak sebesar yang dimiliki oleh tumbuhan) yang biasa
dimiliki hewan adalah vesikel,
·
Memiliki lisosom,
·
Nukleus lebih besar daripada vesikel.
Sel Tumbuhan :
·
Cadangan makanan berupa pati dan amilum,
·
Mempunyai dinding sel,
·
Tidak mempunyai Stronsom,
·
Mempunyai plastida,
·
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan,
·
Mempunyai bentuk yang tetap,
·
Mempunyai vakuola (vacuola) rongga sel yang besar,
·
Nukleus lebih kecil daripada vakuola,
·
Tidak mempunyai lisosom.
Dengan adanya perbedaan sel hewan
dan tumbuhan ini
maka dapat kita simpulkan bahwa setiap jaringa sel penyusun makhluk hidup dari
jenis tumbuhan dan hewan tidaklah sama dan memiliki perbedaan besar antara
keduanya.
Komponen Kimia penyusun
Sel (Biologi)
Sel disusun oleh berbagai
senyawa kimia, seperti karbohidrat, protein,lemak , asam nukleat dan berbagai
senyawa atau unsur anorganik. Berikut akan diuraikan tentang komposisi kimia
sel .
1. Karbohidrat
Karbohidrat disusun oleh unsur C ( karbon ), H ( hidrogen ) dan O ( oksigen ).
Karbohidrat merpakan senyawa yang terdapa dalam tubuh dalam jumlahbesar di
dalam tubuh. Karbohidra dibagi ke dalam tiga kelompok , yaitu sebagai
berikut :
a. Monosakarida
Monosakarida merupakan gula sederhana . Sifat dan cirinya adalah rasanya manis,
dapat larut dalam air dan dapat dikristalkan. Monosakarida terdiri dari pentosa
dan heksosa. Contoh pentosa antara lain adalah ribosa, deoksiribosa dan
ribulosa. Adapun heksosa contohnya glukosa, galaktosa dan fruktosa .
b. Disakarida
Disakarida merupakan gabungan dua gula dari gugus monosakarida. Memiliki sifat
rasanya manis, larut dalam air dan dapat dikristalkan. Contoh disakarida adalah:
maltosa, sukrosa dan laktosa .
c. Polisakarida .
Polisakarida merupakan karbohidrat kompleks dengan rantai molekul yang panjang
. Rasanya tidak manis , tidak dapat dikristalkan dan tidak larut dalam
air . jika larut maka akan membentuk suspensi karena ukuran molekulnya
besar.
2. Protein
Protein tersusun atas unsur : C ( karbon ), H ( hidrogen ) dan O ( oksigen )
dan N( nitrogen ) . Protein merupakan polipeptida atau biopolimer yang
tersusun atas asam amino. Ada sekitar 20 macam asam amino sebagai unit dasar
penyusun protein . Asam amino sifatnya larut dalam air , dapat dikristalkan ,
mempunyai titik didih yang tinggi dan dapat bersifat asam atau basa . Protein
berperan sebagai penyusun membran sel dengan bergbung bersama lemak membentuk
senyawa lipoprotein , protein seperti itu dinamakan protein struktural . Selain
itu protein memiliki fungsi yang lain misalnya membentuk enzim dan ini disebut
protein fungsional .
3. Lemak ( lipida )
Merupakan senyawa yang tersusun atas unsur C ( karbon ), H ( hidrogen ) dan O (
oksigen ). Lemak tersusun atas senyawa gliserol dan asam lemak yang
merupakan unit dasar penyusun lemak. Sifat lemak diantaranya tidak larut dalam
air, densitas atau kerapatanna lebih rendah dari air , memiliki viskositas atau
kekentalan yang tinggi . Contoh lemak adalah trigliserida, fosfolipid, steroid
. Fungsi lemak antara lain penyusun membran sel bersama-sama dengan protein,
penyusun hormon kelamin pria seperti testosteron .
4. Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan polinukleotida ( terdiri atas nukleotida-nukleotida )
yang terdiri atas DNA ( Deoksiribonucleic acid ) dan RNA ( Ribonucleic acid ).
Asam nukleat bertindak sebagai penyipan informasi genetik pada sel . Asam
nucleat terdiri atas nukleotida-nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas :
Fosfat , gula pentosa dan basa nitrogen. DNA berperan penting dalam pembentukan
gen pda kromosom adapun RNA berperan penting dalam sintesis protein.
5. Air
Air merupakan senyawa utama dan merupakan senyawa dalam jumlah terbesar
penyusun sel ( 50 – 60 % berat sel ) . Air merupakan bagian esensial
cairan tubuh yang terdiri dari cairan intrasel ( sitoplasma ) , plasma darah
dan cairan ekstraseluler . Air berfungsi sebagai pelarut dan sebagai
katalisator reaksi-reaksi biologis.
6. Vitamin dan mineral
Vitamin dibutuhkan dibutuhkan dalam jumlah kecil, tetapi harus ada . Peran
vitamin adalah mempertahankan fungsi metabolisme , pertumbuhan dan
penghancur radikal bebas . Contoh vitamin : A, B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, D,
E, K dan H )
7. Mineral
Mineral merupakan unsur-unsur kimia selain karbon, hidrogen dan oksigen .
Mineral ada yang terdapat dalam jumlah yang besar ( makroelemen ) seperti :
kalsium ( Ca ), fosfor ( P ) , magnesium ( Mg ), natrium ( Na ), klor ( Cl )
dan belerang ( S ). Mineral lain terdapat dalam jumlah sedikit ( mikroelemen )
seperti: zat besi ( Fe ), yodium ( I ), Seng ( Zn ) kobalt ( Co ) fluorin ( F )
. Mineral berfungsi sebagai komponen struktural sel, pemeliharaan fungsi metabolisme
, pengaturan kerja enzim, menjaga keseimbangan asam dan basa
Mekanisme
transpor pada membran (difusi, osmosis, transpor aktif, endositosis,
eksositosis)
Transpor melalui
membran plasma terjadi dengan cara difusi dan osmosis, merupakan pengangkutan
yang tidak aktif, yaitu pengangkutan yang berlangsung akibat adanya perbedaan
konsentrasi antara zat satu dan lainnya. Difusi fasilitasi adalah difusi yang
memerlukan molekul pengangkutan (carrier) dan tidak memerlukan ATP dalam
prosesnya.
- Transpor aktif adalah pergerakan molekul melawan gradien
konsentrasi yang menggunakan energi
- Endositosis atau memasukkan partikel-partikel padat atau
tetes-tetes cairan melalui membran sel sedang eksositosis mengeluarkannya
Difusi fasilitasi adalah difusi yang dibantu oleh transpor protein.
Organisme multiseluler mempunyai sistem
transportasi di dalam tubuhnya. Transportasi ini melibatkan sel atau membran
sel yang memiliki ketebalan 5 - 10 nm (nano meter; 1 nm =1 × 10-9m).
Mekanisme
transport
Membran ini menghalangi
gerak ion dan molekul melewati membran. Hal ini sangat penting untuk menjaga
kestabilan pH, menjaga konsentrasi ion dalam sel, untuk kegiatan enzim,
mengeluarkan sisa-sisa metabolisme yang bersifat racun, dan memasok ion-ion
yang penting dalam kegiatan saraf dan otot.
Berikut ini akan
dibahas macam-macam gerakan yang melewati membran sel. Gerakan-gerakan ini
terjadi pada selaput organel dalam sel. Pada dasarnya, hanya ada empat macam
gerakan lewat membran sel ini, yaitu difusi, osmosis, transpor aktif, dan endositosis atau eksositosis. Berikut uraiannya.
Difusi adalah, gerakan
molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi yang tinggi ke daerah lain dengan
konsentrasi lebih rendah yang disebabkan oleh energi kinetik molekul-molekul
tersebut. Kecepatan difusi melalui membran sel tergantung pada perbedaan
konsentrasi, ukuran molekul, muatan, daya larut partikel-partikel dalam lipid
dan suhu.
Pada umumnya, zat-zat yang larut dalam
lipid, yaitu molekul hidrofobik lebih mudah berdifusi melalui membran daripada
molekul hidrofilik. Selain itu, membran sel juga bersifat permeabel terhadap
molekul-molekul kecil yang tidak bermuatan seperti H2O, CO2, dan O2. Dalam
keadaan yang sama, molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel
daripada molekul besar.
Difusi sederhana dari molekul
hidrofilik yang besarnya lebih dari 7 - 8 Å (Å = angstrom = 10-10m) hampir
tidak dapat berlangsung karena terhalang oleh membran sel, tetapi molekul
tersebut dapat masuk ke dalam sel dengan cara difusi terbantu atau facilitated diffusion.
Difusi terbantu tergantung pada suatu
mekanisme transpor khusus dari membran sel seperti permease. Permease adalah
suatu protein (enzim) membran sel yang akan memberi jalan bagi ion dan molekul
polar tidak bermuatan agar dapat melintasi dua lapisan lipid hidrofobik dari
membran sel. Difusi ADP ke dalam dan ATP keluar dari mitokondria juga
memerlukan difusi terbantu. Dalam semua proses difusi terbantu, molekul
bergerak ke arah gradien konsentrasi.
Pada hakikatnya,
osmosis merupakan suatu proses difusi. Osmosis adalah difusi dari tiap pelarut
melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Pelarut universal
adalah air.
Jadi, dapat dikatakan bahwa osmosis
adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara diferensial dari
pelarut berkonsentrasi tinggi (banyak air) ke pelarut yang berkonsentrasi
rendah (sedikit air). Proses osmosis akan berhenti jika konsentrasi di dalam
dan di luar sel telah seimbang.
Bila sel memiliki konsentrasi zat
terlarut lebih tinggi (sedikit air atau hipertonik) daripada di luar sel, maka
air yang ada di luar sel akan masuk ke dalam sel. Peristiwa masuknya air ke
dalam sel tersebut dapat mengakibatkan pecahnya sel pada sel hewan (hemolisis).
Sedangkan, pada sel tumbuhan, sel hanya akan menggembung karena ditahan oleh
dinding sel. Konsentrasi air yang tinggi di luar sel disebut hipotonik.
Sedangkan, bila sel memiliki
konsentrasi zat terlarut lebih rendah (banyak air) daripada di luar sel, maka
air yang ada di dalam sel akan keluar sel. Keluarnya air dari sel akan
mengakibatkan sel mengerut. Pada sel hewan, mengerutnya sel ini disebut krenasi, sedangkan pada sel
tumbuhan disebut plasmolisis.
Transpor aktif
merupakan gerakan ion dan molekul melawan suatu gradien konsentrasi dengan
menggunakan energi untuk masuk atau keluar sel melalui membran sel.
Selain memerlukan energi berupa ATP,
transpor aktif juga memerlukan enzim untuk memindahkan molekul dan ion dari
tempat konsentrasi rendah ke tempat konsentrasi tinggi. Agar enzim dapat
berfungsi sebagai pompa, maka enzim tersebut harus dapat mengikat ion dan
mengangkut ion dari satu sisi membran ke sisi yang lain.
Molekul gula dan asam amino diangkut
secara aktif ke dalam sel menggunakan energi. Energi ini di peroleh dari
gradien konsentrasi Na+ yang
terjadi pada pengangkutan natrium-kalium. Dengan bantuan suatu protein transpor
khusus, molekul glukosa dan ion natrium masuk ke dalam sel bersama-sama.
Kemudian, natrium tersebut dikeluarkan
lagi oleh pompa natrium-kalium. Dengan demikian, pompa natrium-kalium tidak
hanya mengangkut secara aktif Na+ dan
K+, tetapi secara tidak langsung menyediakan energi untuk proses pengangkutan yang
lain.
Endositosis adalah suatu mekanisme pengangkutan
bahan, seperti makromolekul protein dari cairan di luar sel ke dalam sel dengan
membungkus makromolekul tersebut dengan cara melekukkan sebagian dari membran
sel ke dalam. Kantung yang terbentuk kemudian melepaskan diri dari bagian luar
membran dan membentuk vakuola di dalam sitoplasma.
Kemudian, lisosom menyatu dengan
vakuola endositik tersebut dan isi dari organel tersebut menjadi satu membentuk
lisosom sekunder. Enzim-enzim lisosom akan mencerna makromolekul menjadi bahan
yang dapat larut (asam amino, gula, dan nukleotida).
Eksositosis adalah kebalikan dari
endositosis. Pada sel-sel yang mengeluarkan protein dalam jumlah yang besar,
protein tersebut pertama-tama berkumpul di dalam sebuah kantung yang dilapisi
membran di dalam aparat golgi, kemudian bergerak ke permukaan sel, lalu
mendekat pada membran sel dan mengosongkan isinya ke luar.
