BAB II ORGANISASI KEHIDUPAN · Struktur sel dibagi menjadi struktur sel prokariotik dan eukariotik....
Embed Size (px)
Transcript of BAB II ORGANISASI KEHIDUPAN · Struktur sel dibagi menjadi struktur sel prokariotik dan eukariotik....

24
BAB II
ORGANISASI KEHIDUPAN
Perhatikan gambar di berikut ini! Amati skema organisasi kehidupan secara global
berikut!
Gambar 2.1. Skema organisasi kehidupan
Makhluk hidup terdiri atas berbagai tingkatan organisasi kehidupan, mulai
dari yang sederhana sampai ke yang kompleks. Tingkat organisasi kehidupan
dimulai dari molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi,
komunitas, dan ekosistem. Renungkanlah firman Allah dalam surat Al-Mukminun
ayat 12-14 di bawah ini!

25
Dan Sesungguhnya Kami telah menciptakan manusia dari suatu saripati (berasal)
dari tanah. Kemudian Kami jadikan saripati itu air mani (yang disimpan) dalam
tempat yang kokoh (rahim). Kemudian air mani itu Kami jadikan segumpal
darah, lalu segumpal darah itu Kami jadikan segumpal daging, dan segumpal
daging itu Kami jadikan tulang belulang, lalu tulang belulang itu Kami bungkus
dengan daging. kemudian Kami jadikan Dia makhluk yang (berbentuk) lain. Maka
Maha sucilah Allah, Pencipta yang paling baik. (QS: Al-Mukminun : 12-14 ).
Dari ayat di atas, Allah menyebutkan bahwa manusia berasal dari saripati
tanah. Jika diperhatikan, saripati tanah terdiri dari suatu atom-atom yang mana
jika bergabung akan membentuk suatu molekul. Sebagai contoh; saripati yang
membentuk manusia itu terdiri dari senyawa protein, lipid (lemak), karbohidrat,
dan berbagai molekul lainnya. Dan tentu saja molekul-molekul tersebut
merupakan hasil dari atom-atom yang bergabung.
Molekul-molekul itu nantinya akan membentuk sel, pada ayat diatas sel
yang dimaksud adalah sel sperma (air mani). Dari sel sperma yang mengalami
fusi dengan sel ovum maka membentuk zygot. Kemudian zygot ini akan
mengalami pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel, 4 sel, 8 sel, 16 sel (morula),
sampai 32 sel. Kemudian sel-sel yang membelah itu akan mengalami diferensiasi
dan berkumpul dengan sel yang sama sehingga terbentuk jaringan. Sebagai contoh
adalah jaringan otot (dalam ayat di atas disebut sebagai daging).
Pada minggu ke-3 dari ovulasi (pembuahan) akan terjadi pembentukan

26
organ-organ. Jadi dari jaringan otot tersebut akan terbentuk otot itu sendiri ketika
bergabung dengan tulang akan membentuk sistem muskuloskeletal yang berfungsi
sebagai sistem gerak. Terakhir, setelah membentuk berbagai sistem organ (sistem
saraf, sistem respirasi, kardiovaskuler, sitem muskuloskeletal, dan beberapa
sistem tubuh yang lainnya) terbentuklah suatu organisme atau individu. Ayat
tersebut menunjukaan adanya organisasi kehidupan.
A. Sel
Makhluk hidup merupakan struktur kompleks dari kehidupan. ada yang
bersel satu dan juga ada bersel banyak pada tumbuhan ataupun hewan. Sel
merupakan unit terkecil atau unit dasar makhluk hidup baik secara stuktural
maupun fungsional. Hal ini berarti bahwa secara struktural, sel merupakan
penyusun makhluk hidup, baik mahkluk bersel satu maupun bersel banyak. Selain
itu, setiap sel melakukan aktivitas kehidupan. untuk menjaga kelangsungan
aktivitasnya, setiap sel mempunyai struktur dan fungsi yang jelas. Sebuah sel
mempunyai tiga bagian utama yaitu membran sel (selaput plasma), sitoplasma,
dan organel-organel sel. Sementara itu, nucleus atau inti sel merupakan organel
terbesar. Sel memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi.bentuk sel biasanya
sesuai dengan fungsinya. Ukuran sel pada umumnya sangat kecil dan hanya dapat
dilihat dengan mikroskop.
Struktur sel dibagi menjadi struktur sel prokariotik dan eukariotik. Setiap
organisme tersusun dari salah satu tipe struktur sel tersebut, yaitu prokariotik atau
eukariotik. Pada dasarnya, struktur penyusun sel pada tumbuhan dan hewan
adalah sama. Namun ada beberapa organel sel yang terdapat pada tumbuhan
namun tidak ditemukan pada sel hewan, dan sebaliknya.
Mempelajari dan mengetahui tentang sel serta struktur bagian-bagian
didalamnya dapat mendorong kita agar lebih mencintai diri kita. Sel tersusun dari
bagian inti yaitu membran plasma, nukleus, dan sitoplasma. Di dalam sitoplasma
terdapat organel-organel sel yang masing- masing memiliki bentuk dan fungsi
yang berbeda tetapi saling berhubungan. Organel- organel sel itu diantaranya:
retikulum endoplasma, ribosom, kompleks golgi, mitokondria, badan mikro,

27
plastida, lisosom, sitoskeleton, mikrofilamen, mikrotubul, dan filamen antara.
Selain itu ada organel yang tidak dimiliki hewan tapi tidak dimiliki oleh tumbuhan
dan sebaliknya. Misalnya, dinding sel, vakuola, dan sentriol.
1. Bagian-Bagian Sel
Sel terdiri dari bagian yang hidup dan bagian yang mati. Bagian hidup
yaitu komponen protoplasma, terdiri atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan
struktur sel seperti: mitokondria, badan golgi, dll. Sedangkan bagian mati yaitu
inklusio, terdiri atas dinding sel dan isi vakuola, perhatikan pembahasan berikut!
Perhatikanlah gambar berikut ini!
a b
Gambar 2.2. a. bagian-bagian sel hewan dan b. bagian-bagian sel tumbuhan
a. Membran Sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma.
Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga
merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat
yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis
lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua

28
molekul dapat melalui membran sel.
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh
Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran
merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat
berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun
secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan
membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya
bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi
semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids,
protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan
ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah
molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol).
Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar
(glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar
dapat masuk ke dalam sel.
b. Nukleus
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel
eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan
bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan
beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah
yang membentuk genom inti sel. Nukleus merupakan organel terbesar yang
berada dalam sel. Nucleus berdiameter sekitar 10 μm. Nucleus biasanya terletak di
tengah sel dan berbentuk bulat atau oval.
Pada umumnya sel organisme berinti tunggal, tetapi ada juga yang
memiliki lebih dari satu inti. Berdasar jumlah nucleus, sel dapat dibedakan
sebagai berikut: 1). Sel mononukleat (berinti tunggal), misalnya sel hewan dan
tumbuhan, 2). Binukleat (inti ganda), contohnya Paramecium, 3). Multinukleat
(inti banyak), misalnya Vaucheria (sejenis alga) dan beberapa jenis jamur. Di
dalam nucleus terdapat matriks yang disebut nukleoplasma, nukleoulus, RNA, dan

29
kromosom. Kromosom tersusun atas protein dan DNA. Setiap nucleus tersusun
atas beberapa bagian penting sebagai berikut.
c. Sitoplasma (Plasma Sel)
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.
Sitoplasma merupakan plasma yang terdapat di dalam sel dan di luar
nucleus; atau dengan perkataan lain, sitoplasma merupakan plasma yang terletak
di antara membran plasma dan nucleus. Sitoplasma yang berada di dalam nucleus
disebut nukleoplasma. Pada sel tumbuhan, sitoplasma dibedakan menjadi dua,
yaitu yang berbatasan dengan selaput plasma disebut ektoplasma dan yang di
bagian dalam disebut endoplasma. Ektoplasma lebih jernih dan kompak. Pada sel
hewan ektoplasma berupa selaput plasma itu sendiri. Endoplasma sel tumbuhan
banyak mengandung plastida (zat warna).

30
2. Organel Sel
Organel adalah struktur dengan ukuran mikro yang tidak dapat dilihat
dengan mikroskop. Oleh karena itu, organel merupakan struktur submikroskopik
yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop electron. Organel mempunyai struktur
dan fungsi yang khusus. Ada beberapa organel yang dipunyai baik hewan maupun
tumbuhan. Organel tersebut adalah: reticulum endoplasma (RE), ribosom,
kompleks golgi, mitokondria, dan badan mikro. Organel lain yang hanya dimiliki
tumbuhan, misalnyadinding sel, plastida dan vakuola, sedangkan organel yang
hanya dimiliki oleh hewan adalah lisosom, sentriol (terbentuk dari beberapa
mikrotubul), dan mikrofilamen. Mikrotubul dan mikrofilamen merupakan
penyusun sitoskeleton. Sitoskeleton merupakan organel sel berupa jalinan benang
yang menyebar dalam sitoplasma. Stuktur dan fungsi organel akan dibicarakan
berikut ini satu per satu.
a. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma adalah suatu kumpulan kantung seperti membran
berbentuk pipa, gelembung dan kantung pipih yang meluas dalam sitoplasma sel
eukariot. Retikulum endoplasma dibagi dua kategori yaitu retikul endoplasma
kasar dan retikulum endoplasma halus. Kedua macam retikulum endoplasma ini
menyusun suatu sistem membran yang melingkupi suatu ruang. Bagian dalam
membran disebut dengan luminal atau ruang sisterna (cisternal space) dan daerah
diluar membran yang disebut ruang sitosolik (cytololic space) Perbedaan
morofologi antara retikulum endplasma kasar dan halu terletak apa ada tidaknya
ribosom yang terikat pada membran yang berhadapan dengan ruang sitosolik.
Retikulum endoplasma kasar merupakan organel berbatas membran yang terusun
dari suatu kantong pipih yang disebut dengan sisterna. Sedangkan komponen
membran dari retikulum endoplasma halus berbentuk tubular.
Perbedaan jumlah antara kedua jenis retikulum endoplasma ditentukan oleh
jenis sel. Sebagai contoh, sel yang mensekresi protein dalam jumlah besar seperti
sel pancreas, kelenjar ludah mempunyai retikulum endoplasma yang banyak.

31
Kalau dilihat secara menyeluruh, retikulum endoplasma kasar dan halus
dibedakan tidak hanya berdasarkan ada tidaknya ribosom pada membrannya tetapi
juga pada susunannya dalam sitoplasma. Retikulum endoplasma kasar tampak
berupa saluran panjang, berjajar melengkung teratur, sedangkan retikulum
endoplasma halus berupak pembuluh (tubuler) atau gelembung (vesikuler) yang
tidak teratur. Retikulum endoplasma kasar dan halus berhubungan di suatu
tempat, karena dalam banyak hal kedua retikulum endoplasma ini bekerja sama
dalam melakukan aktivitas sel.
b. Badan Golgi
Badan Golgi (disebut juga 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.
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang
bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. 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.
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.
Badan Golgi merupakan suatu bagian sel yang hampir serupa dengan
Retikulum Endoplasma. Hanya saja, Badan Golgi terdiri dari berlapis-lapis
ruangan yang juga ditutupi oleh membran. Badan Golgi mempunyai 2 bagian,
yaitu bagian cis dan bagian trans. Bagian cis menerima vesikel-vesikel [vesicle]
yang pada umumnya berasal dari Retikulum Endoplasma Kasar. Vesikel ini akan
diserap ke ruangan-ruangan di dalam Badan Golgi dan isi dari vesikel tersebut

32
akan diproses sedemikian rupa untuk penyempurnaan dan lain sebagainya.
Ruangan-ruangan tersebut akan bergerak dari bagian cis menuju bagian trans. Di
bagian inilah ruangan-ruangan tersebut akan memecahkan dirinya dan
membentuk vesikel, dan siap untuk disalurkan ke bagian-bagian sel yang lain
atau ke luar sel.
c. Mitokondria
Mitokondria adalah badan energi sel yang berisi protein dan benar-benar
merupakan "gardu tenaga". "Gardu tenaga" ini mengoksidasi makanan dan
mengubah energi menjadi adenosin trifosfat atau ATP. ATP menjadi agen dalam
berbagai reaksi termasuk sistesis enzim. Mitokondria penuh selaput dalam yang
tersusun seperti akordion dan meluaskan permukaan tempat terjadinya reaksi.
(Sumber: Time Life, 1984)
Wikipedia Indonesia, (ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia; diakses
pada 22 Agustus 2007) memberi pengertian mitokondria sebagai tempat di mana
fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses
perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi
berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit
tenaga" bagi sel. Oleh karena itu mito kondria sering disebut sebagai “The Power
House”.
Mitokondria merupakan penghasil (ATP) karena berfungsi sebagai tempat
di mana respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Bentuk mitokondria beraneka
ragam, ada yang bulat, oval, silindris, seperti gada, seperti raket dan ada pula yang
tidak beraturan. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa mitokondria
berbentuk butiran atau benang. Mitokondria mempunyai sifat plastis, artinya
bentuknya mudah berubah. Ukuran seperti bakteri dengan diameter 0,5 – 1 µm.
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. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki

33
aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak,
misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda
untuk setiap sel. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu
membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak
di bagian dalam membran.
Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang
sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat
permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam
hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-
negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam
biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks
untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.
Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar
terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama
pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan
banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista. Stuktur krista
ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan
kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein
yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi
membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur
keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam. Ruang
antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam
merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti
siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di
dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan
DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion
seperti magnesium, kalsium dan kalium
Untuk kehidupan sel, mitokondria berperan menghasilkan energi yang
digunakan untuk melakukan berbagai fungsi sel. Semua jaringan dan sel yang
hidup dengan berbagai derajat yang berbeda menurut fungsi masing-masing
memerlukan energi dalam bentuk ATP yang dihasilkan mitokondria melalui

34
proses fosforilasi oksidatif. Disfungsi mitokondria dapat terjadi pada semua
sistem organ, maka manifestasi klinik kelainan mitokondria dapat bervariasi
menurut organ yang terlibat. Gangguan ini bisa berupa gangguan fungsi sampai
kerusakan sistem organ. Hal itu disampaikan oleh David Handojo Muljono dari
Lembaga Biologi Molekuler Eijkman Jakarta dalam suatu seminar tentang
Mitokondria.
Dengan berkembangnya imunologi, diketahui bahwa kerusakan hati pada
primary biliary cirrhosis (PBC) terjadi karena kerusakan mitokondria akibat
antibodi terhadap protein mitokondria. Selanjutnya terungkap bahwa penyakit hati
yang disebabkan oleh penimbunan lemak, terjadi melalui kerusakan mitokondria
sel hati.
Kelainan mitokondria ini terjadi sebagai akibat peningkatan sintesis asam
lemak yang diikuti mekanisme kompensasi sel berupa fat disposal melalui
esterifikasi lemak menjadi trigliserida dan oksidasi di tiga organel sel yakni
mitokondria, peroksisom dan mikrosom. Kelainan pada mitokondria itu juga
terjadi karena pembentukan bahan-bahan yang bersifat toksik terhadap berbagai
protein respirasi, fosfolipid dan DNA mitokondria.
Selain akibat penimbunan lemak, kelainan mitokondria pada penyakit hati
juga diakibatkan pengaruh obat. Obat merupakan bahan kimia yang bekerja
dengan berbagai cara yakni langsung pada reseptor, memodulasi enzim atau
berikatan dengan protein sel untuk menimbulkan efek baru. Di lain pihak, hati
merupakan organ yang bertugas menetrasisasi bahan-bahan toksik yang memasuki
tubuh. Kegagalan suatu sistem akan menyebabkan akumulasi bahan tertentu yang
akan merupakan bahan toksis untuk enzim pada organel tertentu atau pada organel
berikutnya.
d. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi
enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada
berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve
dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40

35
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.
Endositosis ialah 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.
Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel
sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari
retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom.
Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan
berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel
hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan
mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan
membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian,
fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang
menjadi lisosom (endosom lanjut). Berbagai kelainan turunan yang disebut
sebagai penyakit penyimpangan lisosom (lysosomal storage disease)
mempengaruhi metabolism lisosom. Seseorang yang ditimpa penyakit
penyimpangan ini kekurangan salah satu enzim hidrilitik aktif yang secara normal
ada dalam lisosom. Lisosom melahap substat yang tidak tercerna yang mulai
mengganggu fungsi seluler lainnya. Pada penyakit Pompe misalnya, hati dirusak
oleh akumulasi glikogenakibat ketiadaan enzil lisosomyang dibutuhkan untuk
memecah polisakarida. Pada penyakit Tay-Sachs, enzim pencerna lipid hilang
atau inaktif, dan otak dirusak oleh akumulasi lipid dalam sel. Untunglah penyakit

36
penyimpangan ini jarang ada pada populasi umum. Pada masa mendatang
mungkin kita dapat mengobati penyakit penyimpangan ini dengan menyuntikkan
enzim yang hilang bersama dengan molekul adaptor yang menargetkan enzim-
enzim untuk penelanan oleh sel dan penggabungan dengan lisosom.
3. Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Sel hewan tidak memiliki dinding sel, tidak memiliki butir plastid, bentuk
tidak tetap karena hanya memiliki membran sel yang keadaannya tidak kaku,
jumlah mitokondria relatif banyak, vakuolanya banyak dengan ukuran yang relatif
kecil, sentrosom dan sentriol tampak jelas.
Sedangkan sel tumbuhan memiliki dinding sel, memiliki butir plastid,
bentuk tetap karena memiliki dinding sel yang terbuat dari cellulose, jumlah
mitokondria relatif sedikit karena fungsinya dibantu oleh butir plastid, vakuola
sedikit tapi ukurannya besar, sentrosom dan sentriolnya tidak jelas. Secara rinci
sel pada tumbuhan dibahas berikut:
a. Dinding sel
Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada
selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, dan untuk
mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan
pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel. 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,

37
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. Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang
membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang
dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun
dan kelengkapannya berbeda. Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak
dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat
positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan
penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sen Dinding sel terbuat dari berbagai
macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-
dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa,
hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting) dan garam karbonat, silikat
dari Ca dan Mg. Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun
dinding sel. Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu,
dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana
(gula).diri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel. Dinding
sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.
b. Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam
bahasa Inggris). 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. .Vakuola ini
diselimuti oleh membran tonoplas.
Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dengan adanya penggabungan
dari vakuola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum endoplasma
dan aparatus golgi. Melalui hubungan ini, vakuola merupakan bagian terpadu dari
sistem endomembran.
Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola non

38
kontraktil. Protista mirip hewan (protozoa), memiliki vakuola kontraktil atau
vakuola berdenyut yang menetap. Vakuola kontraktil berfungsi sebagai
osmoregulator, yaitu pengatur nilai osmotik sel atau ekskresi. Vakuola non
kontraktil atau vakuola makanan berfungsi mencerna makanan dan mengedarkan
hasil pencernaan. Vakuola berisi gas, asam amino, garam-garam organik,
glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati,
roseine pada mawar zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein pada biji
kopi, kinin pada kulit kina, nikotin pada daun tembakau, tein pada daun teh,
teobromin pada buah atau biji coklat, solanin pada umbi kentang, likopersin dan
lain-lain), enzim, butir-butir pati. Adapun fungsi vakuola adalah : memelihara
tekanan osmotik sel, penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll, dan
mengadakan sirkulasi zat dalam sel
c. Sentriol (sentrosom)
Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang
sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan
bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di
tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom,
kondensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom. Terdapat sejumlah fase
tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang
sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan
S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua
pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru
terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak
ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun
atas benang benang spindel.
B. Jaringan
Tumbuhan tersusun atas berbagai jaringan. Banyaknya pengetahuan
tentang struktur jaringan menyebabkan kesulitan dalam memberi definisi yang

39
tepat satu jaringan. Definisi jaringan adalah sekelompok sel dengan asal-usul,
struktur, dan fungsi yang sama. Definisi ini tidak tepat untuk semua kasus.
Diperlukan definisi yang lebihlentur untuk jaringan tumbuhan tingkat tinggi.
Bentuk-bentuk tumbuhan menimbulkan kesulitan dalam pengelompokkan
jaringan.percobaan dengan suatu perlakuan dapat menyebabkan suatu tipe sel
berubah menjadi tipe sel yang lain. Sebagai contoh sel parenkim dapat dirangsang
untuk berduferensiasi menjadi unsure pembuluh. Jaringan mungkin juga terdiri
atas sel yang berbeda bentuk, bahkan fungsinya,tetapi susunannya selalu sama.
Definisi jaringan yang dapat diambil adalah sekumpulan sel dengan asal-
usul, struktur dan fungsi yang sama. Jaringan pada tumbuhan dibedakan menurut
posisi pada tumbuhan, tipe sel penyusun, fungsi dan tingkat perkembangan.
Jaringan juga bisa dibedakan menjadi jaringan sederhana dan jaringan kompleks.
Sedangkan pada jaringan hewan, jaringan dibedakan menjadi jaringan
ephitelium, jaringan syaraf, jaringan otot, dan jaringan tulang rawan (Fohn, 1992)
Setiap mahluk hidup berasal dari perkembangbiakan secara kawin
(generatif) dan secara tak kawin (vegetatif). Secara kawin terjadi percampuran
antara ovum dan sperma membentuk zigot. Zigot membelah berkali-kali
membentuk sel. Sel-sel ini belum memiliki fungsi khusus. Pada saat
perkembangan embrio, sel-sel tersebut berkembang menjadi berbagai jenis sel
yang bentuknya sesuai dengan fungsinya. Sel tadi juga mengalami diferensiasi
dan spesialisas. Jadi dari sel yang seragam berubah menjadi berb
1. Jaringan Pada Hewan
a. Jaringan epithel
Jaringan epithel tersusun atas sel-sel yang dikemas dengan rapat dan
melapisi permukaan-permukaan tubuh. Jaringan ini berfungsi sebagai sawar
(barrier), pengatur penyerapan zat-zat ataupun pelindung dari dehidrasi, dingin,
serangan mikroba, dan lain-lain. Contohnya yakni kulit. Perhatikan gambar
berikut!

40
Gambar 2.3. Jaringan ephitel
b. Jaringan Syaraf
Jaringan yang berfungsi sebagai penghantar rangsangan atau memberi
rangsangan dari alat penerima rangsang ke otak, kemudian diteruskan ke otot.
Jaringan syarat terdiri dari neuron (sel-sel syaraf) yang panjangnya mencapai 1
meter yaitu neuron motorik dan neuron sensorik. Perhatikan gambar berikut!
Gambar 2.4. Jaringan syaraf
c. Jaringan Otot
Merupakan jaringan yang berfungsi sebagai penggerak. Jaringan otot
adalah jaringan kontraktil yang tersusun atas tiga jenis otot yang berbeda yaitu
otot lurik, yang menghasilkan gerakan sadar, otot polos, yang mempengaruhi
hamper semua gerakan tak sadar, dan otot jantung, yang membentuk otot pada
jantung.

41
Gambar 2.5. Jaringan otot
d. Jaringan Ikat
Merupakan jaringan yang menghubungkan antara jaringan satu dengan
yang lainnya. Jaringan ikat terdapat dalam berbagai bentuk, tetapi dialirkan oleh
matriks ekstraselular tempat sel-selnya berbeda. Misalnya tulang terdiri atas
sebuah matriks ekstraselular.
2. Jaringan Tumbuhan
a. Jaringan Meristem
Jaringan meristem yaitu jaringan yang sel-selnya selalu mengalami
pembelahan. Pertumbuhan dan perkembangan sel lebih lanjut menunjukkan
adanya diferensiasi menjadi bagian khusus tumbuhan dan juga masih ada sel yang
tetap bersifat embrio, yaitu mampu mengadakan pembelahan terus-menerus.
Perhatikan gambar berikut!
Gambar 2.6. Jaringan meristem

42
b. Jaringan Epidermis
Jaringan epidermis yaitu jaringan yang fungsinya sebagai pelindung
jaringan yang lainnya, dan letaknya paling luar.
c. Jaringan Parenkim
Jaringan Parenkin yaitu jaringan yang memperkuat kedudukan jaringan
lainnya. Jaringan ini terdapat diseluruh tubuh tumbuhan yang kekhususannya
relative kecil dan mempunyai fungsi fisiologi yang sangat beragam dalam
tumbuhan.
d. Jaringan Penguat
Jaringan Penguat yaitu jaringan yang menunjang agar tanaman dapat
berdiri kokoh. Jaringan penguat terdiri dari dua bagian yaitu jaringan kolenchym
dan jaringan sklerenchym.
e. Jaringan Pengangkut
Jaringan Pengangkut yaitu jaringan yang terdiri atas xylem dan phloem.
Dimana xylem berfungsi untuk mengatur unsure hara dari akar ke daun untuk
proses fotosintesis dan phloem berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis dari daun
keseluruh bagian tubuhnya.
C. Sistem Organ
Sistem organ merupakan bentuk kerja sama antarorgan untuk melakukan
fungsi-fungsi yang lebih kompleks. Sistem organ disebut juga kumpulan beberapa
organ yang melakukan fungsi tertentu. Dalam melaksanakan kerja sama ini, setiap
organ tidak bekerja sendiri-sendiri, melainkan organ-organ saling bergantung dan
saling mempengaruhi satu sama lainnya. Contoh sistem organ pada hewan dan
manusia, antara lain sistem pernapasan, sistem pencernaan, sistem gerak, sistem
reproduksi, sistem peredaran darah, sistem saraf, dan sistem ekskresi.
1. Sistem Organ Pada Manusia
a. Sistem Pencernaan Makanan

43
Sistem ini berfungsi mengolah dan mengubah makanan, berupa molekul
organik kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana (sari pati makanan) agar
dapat diserap tubuh. Organ yang terkait dengan fungsi sistem ini, antara lain
mulut (kelenjar ludah, gigi, dan lidah), esofagus, lambung, usus halus, dan usus
besar.
b. Sistem Pernapasan
Sistem ini berfungsi menyediakan oksigen dan mengeluarkan sisa
metabolisme yang berbentuk CO2. Sistem pernapasan tersusun oleh beberapa
organ, di antaranya saluran-saluran pernapasan yang meliputi hidung, faring,
laring, dan trakea serta paru-paru yang meliputi sistem bronkus dan alveolus.
c. Sistem Sirkulasi
Sistem ini berfungsi mengangkut dan mendistribusikan oksigen, air, dan
sari makanan berupa molekul-molekul organik seperti glukosa ke seluruh tubuh.
Selain itu, berfungsi juga mengangkut hasil sisa metabolisme yang tidak berguna
ke ginjal dan paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh dan melindungi tubuh dari
bibit penyakit. Sistem ini terdiri atas organ-organ, seperti jantung, arteri dan vena,
pembuluh kapiler, pembuluh getah bening, pembuluh limfa, dan kelenjar limfa.
d. Sistem Ekskresi
Sistem ini berfungsi mengeluarkan sisa-sisa metabolisme yang tidak
diperlukan lagi oleh tubuh, selain CO2 atau cairan. Hal tersebut dilakukan untuk
menjaga titik keseimbangan cairan sel dengan lingkungannya. Sistem ekskresi
tersusun atas beberapa organ, seperti ginjal, kantung urine, ureter, kelenjar
keringat, hati, paru dan uretra.
e. Sistem Endokrin
Sistem ini mengatur aktivitas tubuh, seperti pertumbuhan dan homeostasis.
Selain itu, sistem ini memproduksi hormon yang diperlukan untuk menjaga laju

44
metabolisme tubuh. Sistem ini tersusun oleh berbagai macam kelenjar, seperti
kelenjar tiroid, paratiroid, hipofisis, adrenalin, epifisis, kelenjar anak ginjal,
kelenjar gondok dan kelenjar kelamin (testis dan ovarium).
f. Sistem Saraf
Sistem saraf berperan dalam menyampaikan rangsang yang diperoleh dari
lingkungan, mempersepsikan rangsang, untuk kemudian merespons rangsang
tersebut. Organ yang terlibat dalam sistem saraf yaitu otak, sumsum tulang
belakang, 12 pasang saraf otak dan 31 pasang saraf sumsum tulang belakang.
g. Sistem Rangka
Sistem ini berfungsi menopang dan memberi bentuk pada tubuh. Sistem
rangka berfungsi juga tempat menyimpan cadangan mineral, tempat pembentukan
sel-sel darah, sebagai alat gerak pasif dan melindungi bagian-bagian tubuh yang
lunak atau rentan, seperti tengkorak yang berfungsi melindungi otak. Selain itu,
sistem ini juga berfungsi sebagai tempat melekatnya otot rangka. Jaringan darah
juga dibentuk di dalam sumsum tulang. Sistem ini disusun oleh organ tengkorak,
tulang dada, tulang rusuk, tulang belakang, tulang bahu, tulang pinggul, dan
tulang anggota badan bagian atas dan bawah.
h. Sistem Otot
Sistem ini adalah alat gerak utama serta membentuk postur tubuh. Dalam
otot, disimpan glikogen yang berfungsi sebagai cadangan energi yang akan
digunakan oleh otot untuk berkontraksi. Organ yang berada dalam sistem otot ini
adalah otot rangka (otot lurik), otot polos, dan otot jantung.
i. Sistem Reproduksi
Sistem ini berkaitan dengan perbanyakan diri (perkembangbiakan). Organ-
organ penyusun sistem reproduksi pria dan wanita berbeda. Organ reproduksi pria

45
yaitu testis, vas deferens, epididymis, dan uretra. Sedangkan organ reproduksi
wanita yaitu ovarium, uterus, oviduk, dan vagina.
j. Sistem Kekebalan dan Limfatik
Sistem ini berfungsi sebagai pertahanan tubuh melawan penyakit. Sistem
ini terdiri atas sumsum tulang, kelenjar timus, kelenjar limfa, dan pembuluh limfa.
2. Sistem Organ Pada Tumbuhan
Bagian-bagian organ pada tumbuhan terdiri dari:
a. Akar
1) Epidermis (kulit luar)
Terdiri atas selapis sel yang letaknya rapat dan tidak terdapat ruang-ruang
antarsel. Sel-sel epidermis yang letaknya satu garis dengan berkas xilem
mengalami modifikasi membentuk bulu akar. Bulu-bulu akar berfungsi menyerap
air dan unsur hara dari dalam tanah.
2) Korteks
Terdiri atas beberapa lapis sel yang berdinding tipis serta susunannya tidak
rapat. Banyak terdapat ruang antarsel yang berfungsi untuk pertukaran gas.
3) Endodermis
Jaringan endodermis merupakan batas terdalam lapisan korteks, terdiri sel-
sel endodermis mengalami penebalan dari lignin atau suberin, yang bersifat
impermiabel. Penebalan dinding sel tersebut tampak seperti pita yang mengililingi
dinding sel dan disebut pita kapsari.
4) Silinder Pusat/Stele
Merupakan bagian yang terdapat di sebelah dalam endodermis. Batas
terluar dari silinder pusat terdiri atas jaringan periskel yang mudah dibedakan dari
jaringan lainnya. Sel-sel periskel yang berhadapan dengan berkas xilem bersifat

46
meristematis & mampu membentuk akar cabang. Bedasarkan sifat tersebut
periskel disebut juga perikambium.
b. Batang
1) Epidermis
Terdiri atas selapis sel yang tersusun rapat tanpa ruang-ruang antarsel.
Dinding sel-sel epidermis yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan
gabus & dilapisi kutikula.
2) Korteks
Terdapat di sebelah dalam epidermis. Bagian korteks yang berbatasan
dengan epidermis terdiri atas sel-sel kolenkim yang berfungsi sebagai penyokong.
Sedangkan bagian ke arah dalam diisi dengan sel-sel parenkim.
3) Endodermis
Merupakan lapisan yang menjadi batas antara korteks & silinder
pusat/stele. Pada tumbuhan berbiji tertutup sel-sel endodermis mengandung zat
tepung sehingga disebut sarung tepung/floeterma.
4) Silinder Pusat/Stele
Silinder pusat/stele merupakan bagian batang yang terletak paling dalam.
Lapisan terluar dari silinder pusat disebut periskel/perikambium. Di sebelah
dalamnya terdapat jaringan parenkim dengan berkas pembuluh pengangkut yang
terdiri atas xilem & floem. Ikatan xilem terletak berdampingan dengan ikatan
floem, xilem di sebelah dalam, sedangkan floem menghadap ke arah luar (tipe
kolateral).
c. Daun
Merupakan bagian tumbuhan yang biasanya berbentuk lembaran pipih,
hijau, & berfungsi sebagai tempat pembuatan makanan bagi tumbuhan melalui
proses fotosintesis. Struktur anatomi daun: epidermis, parenkim palisade dan
spons, dan jaringan pengangkut.

47
d. Bunga
Merupakan alat reproduksi pada angiospermae. Struktur dasar bunga:
calyx, corolla, stamen, pistilum.

48