Materi Biologi Sel

Biologi Sel

Sel merupakan unit fungsional dan struktural dasar dari suatu
makhluk hidup. Sel tersusun atas bagian-bagian, yang masing-masing
memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. Apa sajakah bagian-bagian
sel tersebut? Apakah fungsi dari setiap bagian sel?

a. Membran Sel
Satu sel dibatasi oleh lapisan tipis yang disebut membran sel
(plasmalema). Membran sel tersusun atas molekul-molekul protein, lapisan
senyawa lemak (fosfolipid), air, karbohidrat, dan sedikit kolesterol. Setiap
lapisan senyawa lemak, tersusun atas gugus lipid dan fosfat. Gugus lipid
dari fosfolipid bersifat tidak suka air (hidrofobik), sedangkan gugus fosfat
bersifat suka air (hidrofilik). Gusus lipid sering disebut ekor dan gugus
fosfat disebut kepala. Setiap fosfolipid akan saling berpasangan sehingga
membentuk dua lapisan (bilayer) fosfolipid yang saling berlawanan.
Molekul-molekul protein dari membran sel terbagi menjadi dua, yaitu
protein integral (intrinsik) dan protein perifer (ekstrinsik). Protein
integral merupakan protein yang terletak menembus lapisan lipid,
sedangkan protein perifer hanya menempel di permukaan fosfolipid
tersebut. Struktur membran sel ini dikemukakan menjadi teori mosaik
cair (fluid mosaic model) oleh dua orang ilmuwan, yaitu Jonathan Singer
dan Garth Nicolson. Dengan struktur yang demikian kompleks, membran
sel memiliki beberapa fungsi di antaranya sebagai berikut.
1) Membentuk suatu batas yang fleksibel (tidak mudah robek) antara
isi sel dan luar sel.
2) Membungkus dan melindungi isi sel.
3) Menyeleksi zat-zat apa saja yang bisa masuk ke dalam sel dan apa
yang harus keluar dari sel. Dengan kata lain, membran sel dapat
dilalui oleh zat-zat tertentu. Sifat membran sel ini dinamakan selektif
permeabel.

b. Inti Sel (Nukleus)
Organel pertama yang diteliti oeh para ilmuwan adalah inti sel
(nukleus). Nukleus adalah struktur berbentuk bulat dan biasanya terletak
di tengah-tengah sel. Nukleus adalah bagian terpenting bagi kehidupan
sel sebab nukleus mengendalikan seluruh aktivitas sel.
Nukleus dibatasi oleh dua lapisan membran yang disebut membran
inti. Membran inti memiliki struktur yang mirip dengan membran sel.
Membran inti memiliki pori-pori yang hanya bisa dilalui oleh substansi
tertentu. Membran inti memiliki fungsi sebagai pelindung inti sel dan
sebagai tempat pertukaran zat antara materi inti dan sitoplasma. Inti sel
memiliki bagian-bagian di dalamnya, seperti berikut ini.
1) Cairan Inti (Nukleoplasma)
Cairan inti merupakan suatu cairan kental berbentuk jeli. Cairan
inti ini mengandung senyawa kimia yang sangat kompleks. Selain itu, di
dalam cairan inti terdapat enzim, ion, protein, dan nukleotida.
2) Anak Inti (Nukleolus)
Anak inti adalah suatu struktur berbentuk bulat yang tersusun atas
filamen-filamen dan butiran-butiran. Secara kimiawi, anak inti
mengandung DNA, RNA, dan protein. Nukleolus berperan dalam
pembentukan ribosom.
3) Kromatin
Kromatin adalah struktur berupa benang-benang halus yang
mengandung DNA (deoxyribonucleic acid). DNA merupakan bahan atau
substansi genetik dari suatu organisme. Pada saat pembelahan sel,
kromatin akan memendek dan melingkar membentuk kromosom.

c. Sitoplasma
Sel memiliki suatu cairan yang berada di antara membran sel dan inti
sel. Cairan tersebut dinamakan dengan sitoplasma. Sitoplasma merupakan
cairan koloid kompleks tempat beradanya organel-organel sel dan substansi
sel yang tidak hidup. Di dalam sitoplasma berlangsung beberapa proses
metabolisme sel, seperti sintesis protein dan respirasi sel. Di dalam sitoplasma
terdapat organel-organel, seperti mitokondria, ribosom, retikulum
endoplasma, badan Golgi, lisosom, mikrobodi, dan sentriol.

d. Mitokondria
Mitokondria mengandung enzim yang dapat melepaskan energi dalam
bentuk makanan pada proses respirasi sel. Oleh karena itu, mitokondria
sering disebut sebagai “powerhouse” atau “pabrik energi” dari sel.
Setiap mitokondria memiliki dua lapis membran, yaitu membran
dalam dan membran luar. Membran dalam pada mitokondria membentuk
lipatan-lipatan yang disebut krista. Adapun membran luar membatasi
mitokondria dengan sitoplasma. Antara membran dalam dan membran
luar mitokondria terdapat ruangan yang disebut matriks

f. Ribosom
Ribosom merupakan organel berbentuk butiran-butiran yang tersusun
atas RNA (ribonucleic acid) dan protein. Ribosom berfungsi sebagai tempat
berlangsungnya sintesis protein.
Di dalam sitoplasma, ribosom ada yang menempel pada retikulum
endoplasma (Gambar 1.5) dan ada yang bebas. Ribosom yang menempel
pada retikulum endoplasma berfungsi menyintesis protein-protein untuk
disekresikan ke luar sel. Adapun ribosom yang bebas berfungsi menyintesis
protein untuk keperluan sel itu sendiri.

g. Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) adalah organel yang terdiri atas
membran-membran yang tersusun paralel. RE memiliki rongga-rongga
(sisterna) yang berbentuk pipih dan tubulus. Sisterna menghubungkan
membran inti dengan membran sel.
Retikulum endoplasma terdiri atas dua jenis, yaitu RE kasar dan RE
halus (Gambar 1.6). RE kasar adalah RE yang permukaannya ditempeli
oleh ribosom. Adapun RE halus, permukaannya tidak ditempeli oleh
ribosom. RE memiliki beberapa fungsi, seperti membentuk jaringan
citocavitari (sistem sirkulasi intra seluler); menyediakan enzim-enzim di
sepanjang RE; berperan dalam transportasi berbagai zat; dan berperan
dalam pembentukan fosfolipid, kolesterol, dan karbohidrat.

h. Badan goldi (apparatus golgi)
Pada 1898, seorang ahli biologi berkebangsaan Itali, Camillo Golgi,
menemukan suatu organel yang tersusun atas tumpukan kantung pipih.
Organel tersebut kemudian diberi nama badan Golgi. Badan Golgi
membentuk vesikula (kantong) yang akan membawa zat-zat yang
dihasilkan oleh retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma
halus menuju membran sel. Zat-zat yang dihasilkan RE biasanya berbentuk
protein. Di dalam badan Golgi, protein tersebut mengalami perubahanperubahan
lebih lanjut. Badan Golgi biasanya berjumlah banyak dan aktif
pada sel-sel sekresi, seperti pankreas dan kelenjar ludah.

j. Lisosom
Beberapa vesikula yang berasal dari badan Golgi tetap berada di
dalam sitoplasma. Vesikula tersebut dinamakan lisosom, yaitu organel
berbentuk oval atau bulat yang dilapisi oleh satu lapis membran. Lisosom
mengandung enzim yang dapat mencerna polisakarida, fosfolipid, lipid,
dan protein. Selain itu, lisosom juga berfungsi mencernakan dan
menguraikan organel sel yang tua atau telah rusak. Lisosom pun berperan
di dalam proses kematian sel (autolisis).
Lisosom yang baru dibentuk disebut lisosom primer. Adapun lisosom
yang telah ikut dalam proses pencernaan sel disebut lisosom sekunder.
Contoh lisosom sekunder adalah lisosom primer yang telah bergabung
dengan vakuola fagositik.

• Mikrobodi

Mikrobodi merupakan organel dengan struktur yang mirip dengan
lisosom. Contoh mikrobodi adalah peroksisom. Peroksisom adalah organel
yang mengandung banyak enzim katalase. Enzim katalase berfungsi
menguraikan senyawa beracun peroksida (H2O2). Hasil penguraian
peroksida berupa air (H2O) dan oksigen(O2). Pada hewan, peroksisom
banyak terdapat di dalam hati dan ginjal. Peroksisom yang hanya terdapat
pada tumbuhan disebut glioksisom. Glioksisom berfungsi mengoksidasi
asam lemak. Organel ini banyak ditemukan di dalam jaringan lemak
pada biji yang sedang berkecambah.

• Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Sejak penemuan sel oleh Robert Hooke, penelitian mengenai sel
semakin berkembang. Dua orang ilmuwan yang turut berperan adalah
Theodor Schwann dan Matthias Schleiden. Kedua ilmuwan tersebut
merupakan pengembang penelitian sel tumbuhan dan sel hewan. Jika
diamati melalui mikroskop elektron, akan terlihat secara morfologi
perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan. Agar Anda dapat lebih
memahami perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan, Anda dapat
melakukan
a. Sentriol
Sentriol hanya terdapat pada sel hewan dan Protista. Sentriol
merupakan organel berbentuk silinder yang tersusun atas mikrotubulus.
Sentriol biasanya terletak di dekat inti sel (nukleus). Organel ini berperan
dalam pembelahan sel.
b. Dinding Sel
Sel tumbuhan memiliki dinding sel yang kaku. Dinding sel ini
berfungsi sebagai pelindung sel dan pemberi bentuk sel agar tetap stabil.
Dinding sel terletak di sebelah luar setelah membran sel. Pada tumbuhan,
dinding sel tersusun atas selulosa dalam jumlah besar, lignin, dan suberin.
Dinding sel merupakan suatu struktur yang sangat kompleks. Dinding
sel pada tumbuhan tersusun atas dua bagian yaitu, dinding sel primer
dan dinding sel sekunder. Di antara dinding sel primer dan dinding sel
sekunder terdapat suatu lapisan yang disebut lapisan tengah (middle
lamella). Lapisan tengah ini tersusun atas polisakarida yang menyerupai
jeli (pektin). Dinding sel sekunder lebih kuat apabila dibandingkan
dinding sel primer. Hal ini dikarenakan dinding sel sekunder mengandung
lebih banyak selulosa dan lignin.
c. Plastida
Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Plastida berperan
dalam proses fotosintesis, yaitu proses pembentukan karbohidrat. Plastida
berfungsi menangkap energi cahaya untuk menghasilkan gula. Adanya
plastida di dalam sel membuat tumbuhan dapat menghasilkan molekul
makanannya sendiri.
Terdapat dua tipe plastida, yaitu leukoplas dan kromoplas. Leukoplas
merupakan plastida yang tidak memiliki pigmen. Leukoplas berfungsi
menyimpan makanan cadangan berupa karbohidrat, lipid, ataupun protein.
Adapun kromoplas adalah plastida yang memiliki pigmen. Pigmen ini
akan memberi warna pada daun, bunga, dan buah. Jenis pigmen pada
kromoplas, di antaranya pigmen jingga (karoten), pigmen merah
(fikoeritrin), dan pigmen hijau (klorofil).
Kromoplas dengan pigmen hijau (kloroplas) sangat berpengaruh dalam
proses fotosintesis. Oleh karena itu, berikut akan dijelaskan tentang
kloroplas.
Kloroplas memiliki ukuran panjang hampir sama dengan panjang sel
darah merah (3–8􀁐m). Kloroplas merupakan tempat terjadinya fotosintesis.
Kebanyakan kloroplas ditemukan di dalam sel mesofil, yaitu jaringan hijau
pada daun. Setiap mesofil mengandung 30–40 kloroplas. Kloroplas
merupakan plastida dengan pigmen hijau (klorofil). Di dalam kloroplas
terdapat banyak klorofil.
Klorofil berperan menyerap energi cahaya matahari yang digunakan
di dalam proses fotosintesis. Pada tumbuhan, sinar matahari diserap oleh
klorofil beserta karbon dioksida untuk direaksikan dengan air dari tanah.
Proses fotosintesis menghasilkan molekul makanan dan oksigen.
Kloroplas dibagi menjadi tiga ruang fungsional yang dibentuk oleh
sistem membran, yaitu ruang intermembran, ruang tilakoid, dan stroma.
Ruang intermembran tersusun atas dua membran yang terbentuk dari
sitosol. Ruang tilakoid terbentuk dari sistem membran di dalam kloroplas.
Klorofil banyak ditemukan di dalam membran tilakoid. Membran tilakoid
ini membentuk dua kompartemen, yaitu ruang tilakoid dan grana. Grana
adalah susunan tilakoid yang bertumpuk-tumpuk.

• Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik

Sel terdiri atas dua tipe, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik.
Perbedaan yang mendasar dari kedua tipe sel tersebut adalah ada atau
tidaknya membran yang membatasi inti sel. Sel prokariotik (pro = sebelum,
karyotic = nukleus) merupakan tipe sel yang paling sederhana. Substansi
genetiknya (DNA) terkonsentrasi dalam suatu kumpulan yang disebut
nukleoid karena tidak adanya membran khusus. Oleh karena itu, sel
prokariotik bisa disebut sebagai sel yang tidak memiliki membran inti.
Sel eukariotik (eu=sejati) berukuran lebih besar daripada sel
prokariotik. Selain itu, sel eukariotik memiliki struktur dan fungsi yang
lebih kompleks daripada sel prokariotik. Sesuai dengan namanya, sel
eukariotik sudah memiliki membran inti sel (nukleus). Artinya, substansi
genetiknya sudah dibatasi oleh sebuah membran.

Dinding sel hanya ditemui pada sel tumbuhan. Bagian ini disusun oleh selulosa saat sel masih muda,  dan sejalan dengan proses penuaan sel akan mengalami penimbunan lignin (lignifikasi) sehingga dinding sel menjadi kuat dan liat. Karena alasan inilah dinding sel digunakan untuk melindungi dan memberi bentuk sel. 

Antar dinding sel yang berdekatan ditembus oleh pori kecil yang disebut noktah. Di dalam noktah ini terdapat pemanjangan sitoplasma yang menembus antar sel dan disebut plasmodesmata, yang berfungsi sebagai penghantar rangsang antar sel tumbuhan. Lihat gambar berikut.
- See more at: http://biologimediacentre.com/struktur-sel/#sthash.iHWGTdr8.dpuf

http://www.biologi-sel.com/2013/01/konsep-dasar-biologi-sel.html

1.    Dinding sel
Dinding sel hanya ditemui pada sel tumbuhan. Bagian ini disusun oleh selulosa saat sel masih muda,  dan sejalan dengan proses penuaan sel akan mengalami penimbunan lignin (lignifikasi) sehingga dinding sel menjadi kuat dan liat. Karena alasan inilah dinding sel digunakan untuk melindungi dan memberi bentuk sel. 

Antar dinding sel yang berdekatan ditembus oleh pori kecil yang disebut noktah. Di dalam noktah ini terdapat pemanjangan sitoplasma yang menembus antar sel dan disebut plasmodesmata, yang berfungsi sebagai penghantar rangsang antar sel tumbuhan. Lihat gambar berikut.

- See more at: http://biologimediacentre.com/struktur-sel/#sthash.iHWGTdr8.dpuf

1.    Dinding sel
Dinding sel hanya ditemui pada sel tumbuhan. Bagian ini disusun oleh selulosa saat sel masih muda,  dan sejalan dengan proses penuaan sel akan mengalami penimbunan lignin (lignifikasi) sehingga dinding sel menjadi kuat dan liat. Karena alasan inilah dinding sel digunakan untuk melindungi dan memberi bentuk sel. 

Antar dinding sel yang berdekatan ditembus oleh pori kecil yang disebut noktah. Di dalam noktah ini terdapat pemanjangan sitoplasma yang menembus antar sel dan disebut plasmodesmata, yang berfungsi sebagai penghantar rangsang antar sel tumbuhan. Lihat gambar berikut.

- See more at: http://biologimediacentre.com/struktur-sel/#sthash.iHWGTdr8.dpuf