Gbr. Penampang Sel Hewan dan Sel Tumbuhan 
Sahabat Amoeba ( Anak muda Biologi ) …, tahukah kalian bahwa tubuh kita tersusun atas babagian-bagian sangat kecil, begitu pula dengan mahluk hidup lain. Bagian itu bernama sel. Mari Yuk… Kita pelajari bersama -sama.
Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Dari kupu-kupu hingga kanguru, dari pohon kelapa hingga cemara semua tersusun atas sel. Makhluk hidup ada yang tersusun dari satu sel saja, disebut organisme uniseluler, dan ada makhluk hidup yang tersusun lebih dari satu sel, disebut organisme multiseluler.
Sel meskipun memiliki ukuran sangat kecil, sel tergolong luar biasa. Kenapa? Sel bagai sebuah pabrik yang senantiasa bekerja agar kehidupan terus berlangsung. Ada bagian sel yang berfungsi menghasilkan energi, ada yang bertanggung jawab terhadap perbanyakan sel, dan ada bagian yang menyeleksi lalu lintas zat masuk dan keluar sel. Dengan mempelajari komponen sel, kita akan dapat memahami fungsi sel bagi kehidupan.
Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (yang hidup pada 1635-1703). Hooke (pada tahun 1665) mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Ternyata sel gabus tersebut tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Maka, dipilihlah kata dari bahasa Latin yaitu cellula yang berarti kamar kecil untuk menamai objek yang ditemukannya itu.
Seiring dengan perkembangan teknologi, kini diketahui sel memiliki sistem hidup yang kompleks. Memang Tuhan luar biasa dalam menciptakan sesuatu. Sesuatu yang kecil ternyata memiliki sistem yang sangat rumit. Semua bekerja sebagaimana tugasnya. Tidak ada yang sia-sia apa yang Tuhan ciptakan. Kita yang berkewajiban ‘membaca’ (mempelajarinya).
Secara anatomis sel dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:
1). Selaput plasma (membran sel, membran plasm
a atu juga disebut plasmalema)
2). Sitoplasma dan organel sel
Link. Animasi Bagian-bagian Sel
B. Susunan Kimiawi Sel
Filed under: Pelajaran
Yup, Kita mulai dengan mempelajari diri kita: Manusia. Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan gregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.
Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.
Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :
1). oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel untuk melepaskan energi
2). mekanisme umum merubah makanan menjadi energi
3). setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya
ke cairan disekitarnya
4). hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel tertentu mengalami kerusakan maka sel sej
enis yang lain akan beregenerasi
Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma
dan inti sel (nukleus).
Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.
a. Air
Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam
air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous
b. Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel
c. Protein
Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai
berikut :
1. Proses enzimatik
2. Proses transport dan penyimpanan
3. Proses pergerakan
4. Fungsi mekanik
5. Proses imunologis
6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi
d. Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang ter
simpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) se
hingga disebut amfifatik.
e. Karbohidrat
Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan
O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.
Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat ya
ng berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golon
gan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.
Demikian pula dengan mahluk hidup lain, senyawa kimia penyusun selnya sama. Senyawa kimia penyusun sel disebut protoplasma. Protoplasma merupakan substansi yang kompleks. Sebagian besar protoplasma tediri dari air. meski demikian protein memberikan ciri pada strukturnya. Senyawa organik dalam protoplasma berupa karbohidrat, lemak, prot
ein dan asam nukleat.
Contoh-contoh rantai senyawa penyusun:
Karbohidrat
Protein
Lemak
C. Sel Prokariotik & Eukariotik
Filed under: Pelajaran
Setiap organisme tersusun dari salah satu diantara dua jenis sel yang secara struktural berbeda, sel prokariotik dan sel eukariotik. Hanya bakteri dan arkhea; alga hijau biru yang memiliki sel prokariotik. Sedangkan protista, tumbuhan, jamur dan hewan semuanya mempunyai sel eukariotik.
Kenapa dinamakan sel prokariotik dan eukariot
ik? Apa perbedaannya? Mari kita pelajari.
Sel Prokariotik. Kata prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti “sebelum” dan karyon yang artinya “kernel” atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi t
idak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid ini dengan b
agian sel lainnya.
Sedangkan sel eukariotik, eu berarti “sebe
narnya”dan karyon berarti nukleus. Eukariotik mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus.
Gbr. Penampang Sel Eukariotik
Gbr. Penampang Sel Prokariotik
Lebih lengkap perbedaan antara sel perokariotik dan eukariotik, kita lihat pada tabel berikut:
| Struktur | Prokariotik | Eukariotik |
| Membran nukleus | - | + |
| Membran plastida | - | + |
| Nukleus | - | + |
| Nukleolus | - | + |
| Plastida | - | +/- |
| Mitokondria | - | + |
| Badan golgi | - | + |
| Kromosom | + (tunggal) | + (ganda) |
| DNA | + (telanjang) | + (dengan protein) |
| RNA | + | + |
| Histon | - | + |
| Pigmen | + | + |
| Pembelahan | amitosis | Mitosis/meiosis |
D. Sel Hewan & Sel Tumbuhan
Filed under: Pelajaran
Sel hewan tidak memiliki dinding sel. Protoplasmanya hanya dilindungi oleh membran tipis yang tidak kuat. Ada beberapa sel hewan khususnya hewan bersel satu, selnya terlindungi oleh cangkok yang kuat dan keras. Cangkok tersebut umumnya tersusun atas zat kersik dan pelikel, dijumpai misalnya pada Euglena dan Radiolaria.
Secara umum sel hewan tidak memiliki vakuola. Jika ada vakuola, ukurannya sangat kecil. Pada beberapa jenis hewan bersel satu ditemukan adanya vakuola, misalnya pada Amoeba dan Paramaecium. Terdapat dua macam vakuola, yaitu vakuola kontraktil (alat osmoregulasi) dan vakuola non kontraktil (penyimpan makanan). Bagian paling besar pada sel hewan adalah nukleus.
Dalam satu sel hewan terdapat dua sentriol. Kedua sentriol ini terdapat dalam satu tempat yang disebut sentrosom. Saat pembelahan sel, tiap sentriol memisahkan diri menuju kutub yang berlawanan dan memancarkan benang-benang gelendong pembelahan yang akan menjerat kromosom.
Sel Tumbuhan, bagian terluar dari sel tumbuhan adalah dinding sel. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan penunjang. Dinding yang terbentuk pada waktu sel membelah disebut dinding primer dan setelah mengalami penebalan, berubah menjadi dinding skunder. Dinding primer sel merupakan selaput tipis yang tersusun atas serat-serat selulosa. Serat ini amat kuat daya regangnya. Dinding sel yang kaku tersusun atas polisakarida: hemiselulosa dan pektin.
Dinding sel skunder dimiliki oleh sel-sel dewasa. Dinding skunder memiliki kandungan selulosa lebih banyak berkisar 41-45%, juga hemiselulosa dan lignin.
Diantara dinding dua sel yang berdekatan terdapat lamela tengah, tersusun atas magnesium dan kalium pekat berupa gel. Diantara dua sel bertetangga (saling menempel) terdapat pori. Melalui pori ini dua sel dihubungkan oleh benang-benang plasma yang dikenal plasmodesmata.
Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Bersama dengan vakuola, dinding sel berperan dala turgiditas sel (kekakuan sel). Ia mengakibatkan bentuk sel tetap.
Sel tumbuhan memiliki vakuola yang lebih besar (dibanding sel hewan). Vakuola sel tumbuhan bersifat menetap. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola –paling– besar adalah sel-sel parenkim dan kolenkim.
Selain itu sel tumbuhan memiliki organel yang tidak terdapat di dalam sel hewan, fungi, maupun prokariota seperti bakteri dan ganggang hijau-biru, yaitu plastida.
Bentuk plastida bisa bulat, oval maupun cakram. Plastida dibedakan menjadi leukoplas, kromoplas dan kloroplas, dimana ketiganya merupakan perkembangan dari proplastida (plastida muda).
Dinding Sel
Filed under: Pelajaran
Sahabat Bio, inilah bagian yang membedakan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Yup. 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. (Sumber: Time Life, 1984).
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.
Gbr. Sel Tumbuhan dengan Dinding Sel diperbesar
Gbr. Model Dinding Sel
Ingat!, Dinding sel hanya dimiliki oleh tumbuhan.
Membran Sel
Filed under: Pelajaran
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).
Membran sel berupa lapisan luar biasa tipisnya. Tebalnya kira-kira 8 nm. Dibutuhkan 8000 membran sel untuk menyamai tebal kertas yang biasa kita pakai untuk menulis.
Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama dari membran, meskipun karbohidrat juga merupakan unsur penting. Gabungan lipid dan protein dinamakan lipoprotein. Saat ini model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekultersebut dalam membran ialah model mosaik fluida.
Pada 1895, Charles Overton mempostuatkan bahwa membran terbuat dari lipid, berdasarkan pengamatannya bahwa zat yang larut dalam lipid memasuki sel jauh lebih cepat dari pada zat yang tidak larut dalam lipid. 20 tahun kemudian, membran yang diisolasi dari sel darah merah dianalisis secara kimiawi ternyata tersusun atas lipid dan protein, yang sekaligus membenarkan postulat dari Overton.
Fosfolipid merupakan lipid yang jumlahnya paling melimpah dalam sebagian besar membran. Kemampuan fosfolipid untuk membentuk membran disebabkan oleh struktur molekularnya. Fosfolipid merupakan suatu molekul amfipatik, yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik (menykai air) maupun daerah hidrofobik (takut dengan air).
Berdasar struktur tersebut maka membran sel bersifat semi permeable atau selektif permeable yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel.
Gbr. Membran Sel
Nukleus
Filed under: Pelajaran
Nukleus ini umumnya paling mencolok pada sel eukariotik. Rata-rata diameternya 5 µm. Nukleus memiliki membran yang menyelubunginya yang disebut membran atau selubung inti. Membran ini memisahkan isi nukleus dengan sitoplasma.
Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung ini masing-masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel).
Selain pori, sisi dalam selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan susunan mirip jaring yang terdiri dari filamen protein yang mempertahankan bentuk nukleus.
Di dalam nukleus terdapat:
(1). Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin.
(2). Nukleoplasma (cairan inti) merupakan zat yang tersusun dari protein.
(3). Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel tidak membelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benang yang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein.
Gbr. Nukleus (Inti Sel)
Secara umum, Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam nukleus juga ditemui nukleolus.
Nukleus berperan mengatur proses pembelahan sel.
Filed under: Pelajaran
Sahabat Bio, Sekarang kita belajar tentang Plastida. Apa itu?
Plastida adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan. Plastida dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:
1). Leukoplas
Plastida ini berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari:
• Amiloplas (untuk menyimpan amilum)
• Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak).
• Proteoplas (untuk menyimpan protein).
Selalu ingat! Leukoplas berwarna? berfungsi untuk?
2). Kloroplas
Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau. Kloroplas yang berkembang dalam batang dan sel daun mengandung pigmen hijau yang dalam fotositesis menyerap tenaga matahari untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula, yakni sumber energi kimia dan makanan bagi tetumbuhan. Kloroplas memperbanyak diri dengan memisahkan diri secara bebas dari pembelahan inti sel. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3). Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
• Fikosianin menimbulkan warna biru misalnya pada Cyanophyta.
• Fikoeritrin menimbulkan warna merah misalnya pada Rhodophyta.
• Karoten menimbulkan warna keemasan misalnya pada wortel dan Chrysophyta.
• Xantofil menimbulkan warna kuning misalnya pada daun yang tua.
• Fukosatin menimbulkan warna pirang misalnya pada Phaeophyta.
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. Tumpikan tilakoid dinamakan granum. Pada tilakoid terdapat unit fotosintesis yang berisi molekul pigmen seperti klorofil a, klorofil b, karoten, xantofil.
Ayo…, kita perhatikan gambar Kloroplas berikut. Cocokkan dengan penjelasan di atas!.
Gbr. Kloroplas (merupakan salah satu jenis plastida pada tumbuhan).
Kandungan kimiawi kloroplas adalah protein, fosfolipid, pigmen hijau dan kuning, DNA dan RNA.
Sitoplasma
Filed under: Pelajaran
Sahabat Bio…, Jika kita berada dalam sebuah rumah, maka ruangan di dalam rumah pada kehidupan sel dinamakan sitoplasma. Yuk, lebih jauh kita pelajari apa dan bagaimana sitoplasma itu.
Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.
Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat di dalam sel, kecuali di dalam inti dan organel sel. Khusus cairan yang terdapat di dalam inti sel dinamakan nukleoplasma. Sitoplasma bersifat koloid, yaitu tidak padat dan tidak cair. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.
Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya. Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.
Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain:
Retikulum endplasma
Ribosom
Mitokondria
Badan golgi
Lososom, dll yang akan kita pelajari lebih dalam setelah ini.
Selain organel, terdapat pula vakuola, butir-butir tepung, butir silikat dan berbagai produk sekunder lain. Vakuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula ‘cairan sel’. Cairan yang mengisi vakuola berbeda-beda, tergantung letak dan fungsi sel.
Gbr. Penampang Sel. Sitoplasma ditunjukkan berwarna pink,
yang menjadi tempat organel-organel sel.
