MAKALAH BIOKIM REVISI
-
Upload
alfinurfauziah -
Category
Documents
-
view
258 -
download
3
description
Transcript of MAKALAH BIOKIM REVISI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Biokimia adalah studi sistematik mengenai senyawa-senyawa kimia dalam
sistem kehidupan, susunannya dalam sel, dan reaksi kimianya (metabolisme). Sel
merupakan kerangka alamiah dari hampir semua reaksi biokimia. Perbedaan
utama antara biokimia dan kimia adalah reaksi biokimia berlangsung di dalam
batasan yang diberikan oleh ukuran sel dan ruang-ruang di dalamnya serta oleh
sifat fisik dan kimia yang sejalan dengan kehidupan sel.
Reaksi-reaksi biokimia pada sel hidup berlangsung di dalam ukuran yang
amat kecil dari sel hidup atau bagiannya dengan dinding yang rapuh, yang
tebalnya hanya beberapa molekul. Setiap reaksi biokimia berlangsung di dalam
media cair pada suhu tetap yang relatif rendah. Sel tidak dapat hidup pada suhu,
tekanan atau keadaan suhu tetap yang terlalu tinggi atau dengan adanya pereaksi
kuat. Jadi, sekarang persepsi kita mengenai kimiawi dari proses hidup harus
dikaitkan dengan konteks ukuran, struktur, dan aktivitas sel. Kita juga harus
menggabungkan kedua pandangan yakni pandangan kimiawi dan pandangan
biologi sel.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini :
1. Mahasiswa dapat mengetahui sejarah sel dan teori-teori mengenai sel
2. Mahasiswa dapat membedakan sel prokariotik dengan sel eukariotik
3. Mahasiswa dapat membedakan sel hewan dengan sel tumbuhan
4. Mahasiswa dapat mengetahui bagian-bagian sel dan fungsinya masing-
masing
5. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi sel
1
BAB II
SEJARAH SEL
Teori sel sendiri merupakan sebuah penjelasan ilmiah tentang karakteristik
sel. Sejarah teori sel dimulai dengan ditemukannya mikroskop oleh Zacharias
Jansenn yang telah membuka para ahli biologi dalam mengusung tentang teori sel.
Teori sel merupakan salah satu bagian penting dalam memahami sifat dan
karakteristik dari makhluk hidup. Temuan Robert Hooke tentang ruang-ruang
kecil pada sayatan gabus yang disebut “sel” mengawali pembukaan tabir tentang
rahasia struktur makhluk hidup. Selanjutnya Anton van Leuwenhoek dengan
penemuan mikroorganismenya dan Robert Brown dengan penemuan inti sel pada
epidermis anggrek. Theodor Schwann, Matthias Jakob Schleiden, dan Rudolf
Virchow adalah para ahli yang dianggap sebagai penggagas teori sel. Pada tahun
1839 mengusulkan bahwa sel merupakan unit dasar dari kehidupan.
2
Gambar 2.1 Penemuan Zacharias Jansen
Gambar 1.2 Ruang pada sayatan gabus yang disebut
'Sel' oleh Robert Hooke
Sejarah teori sel berkembang sesuai dengan penemuan yang dilakukan oleh
para ahli. Berdasarkan sejarah perkembangannya,teori sel saat ini dikelompokkan
ke dalam dua kelompok yaitu teori sel klasik dan teori sel modern. Secara klasik
teori sel menjelaskan bahwa:
1. Semua organisma hidup disusun oleh satu atau banyak sel
2. Sel merupakan unit dasar dari kehidupan
3. Semua sel berasal dari sel sebelumnya
4. Sel merupakan kesatuan struktural, fisiologis, dan organisasi dalam
makhluk hidup
5. Sel mempertahankan keberadaan ganda pertama sebagai entitas yang
berbeda dan kedua adalah sebuah blok bangunan dalam pembangunan
organisma.
Sementara itu para ahli teori sel modern menjelaskan bahwa:
1. Sel merupakan unit dasar dari struktur dan fungsi dalam organisme hidup.
2. Semua sel berasal dari sel yang telah ada melalui proses pembelahan sel.
3. Aliran energi (metabolisme dan biokimia) terjadi dalam sel.
4. Sel mengandung informasi genetik (DNA) yang di berpindah dari sel ke
sel selama proses pembelahan sel.
5. Pada dasarnya semua sel sama dalam komposisi kimia di dalam spesies
yang serupa.
6. Semua makhluk hidup dibangun oleh satu atau banyak sel.
7. Beberapa organisme yang terdiri dari hanya satu sel dikenal sebagai
organisme uniseluler. Sedangkan organisme lainnya bersifat multiseluler,
yang terdiri dari sejumlah sel.
8. Kegiatan organisme tergantung pada total aktivitas sel secara independen
(Basor Suhada).
3
BAB III
JENIS SEL
Sel merupakan unit struktural dan fungsional organisme hidup. Tiap sel
dikelilingi oleh membran tipis. Membran sel disebut juga membran plasma yang
bersifat permeabel selektif. Pada semua sel, susunan molekular membran plasma
umumnya serupa yaitu dwi lapis lipid yang mengandung protein khusus
Dalam tiap sel terdapat sitoplasma yaitu tempat berlangsungnya hampir
semua reaksi enzimatis dari metebolisme sel. Dalam sitoplasma terdapat ribosom
yaitu suatu granula kecil dengan diameter 18-22 nm, yang berfungsi untuk sintesa
protein. Semua sel hidup memilki inti sel atau suatu badan berupa ini tempat
terjadinya replikasi senyawa genetik dan penyimpanan senyawa genetik dalam
bentuk asam deoksiribonukleat (DNA).
Berdasarkan organel penyusunnya sel, dibagi menjadi dua jenis yaitu
prokaryot dan eukaryot. Pada prokaryot, senyawa genetik terdapat dalam badan
inti atau badan serupa inti yang tidak dikelillingi membran. Sel eukaryot
dilengkapi oleh inti sel yang amat kompleks, dikelilingi selubung inti yang terdiri
dari dua membran.
Gambar 2.1 Struktur Sel Prokariot dan Eukariot
4
Tabel 1. Perbedaan Sel Prokaryot dan Eukaryot
Ciri-Ciri Prokariot Eukariot
Nukleus Tidak ada Ada
Membran inti yang mengelilingi nukleoplasma
Tidak ada Ada
Mitokondria Tidak ada Ada
Lisosom Tidak ada Ada
Retikulum endoplasmik Tidak ada Ada
Aparat golgi Tidak ada Ada
Gerakan sitoplasma Tidak ada Ada
Membran yang mengandung pigmen fotosintesis
Kromatofora Kloroplas
(Sumber : Campbell, 1995)
3.1. Sel Prokaryot
Sel terkecil yang paling sederhana dan paling tua dikenal sebagai sel
prokaryot. Yang termasuk golongan prokaryot adalah bakteri dan siano bakteri.
Sianobakteri adalah ganggang hijau biru namun kekerabatannya dekat dengan
bakteri.
DNA pada sel ini terpusat pada suatu daerah yang disebut wilayah inti. Pada
sel prokaryot, sitosol kelihatan seperti granula-granula karena adanya ribosom.
Ribosom ini mengandung RNA dan protein sehingga disebut partikel-partikel
ribonukleoprotein yang merupakan tempat sintesa protein pada semua organisme.
Pada sel prokaryot membran plasmanya diselubungi oleh dinding sel yang
sebagian besar terbuat dari polisakarida yang kaku, sehingga memberi
perlindungan sel.
Sel prokaryot bereproduksi dengan cara aseksual. Sel prokaryot hanya
mempunyai satu kromosom, terdiri dari molekul DNA sulur ganda. Mampu
bertahan terhadap perubahan lingkungan dan dapat bereproduksi dengan
kecepatan yang lebih tinggi, yang memberinya kemampuan bertahan pada
keadaan yang amat tidak menguntungkan.
5
Gambar 3.2 Sel Prokariot
3.2. Sel Eukaryot
Volume sel eukaryot mencapai 1.000 sampai 10.000 kali volume sel bakteri.
Yang termasuk sel eukaryot adalah sel tumbuhan tingkat tinggi dan sel hewan.
Meskipun keduanya termasuk sel eukaryot tetapi antara sel tumbuhan dan sel
hewan terdapat perbedaan seperti dinding sel yang dimiliki hampir semua
tumbuhan namun tidak dengan sel hewan. Selanjutnya pada tumbuhan hijau
ditemukan organel kloroplas yang tidak ditemukan pada sel hewan. Mempunyai
inti sel yang berbentuk baik yang dikelilingi oleh membrane ganda dan oleh
struktur internal yang kompleks mitokondria, reticulum endoplasma, dan badan
golgi. Membelah diri secara aseksual kompleks yang disebut mitosis dapat juga
melangsungkan konyugasi seksual yang kompleks, yang menyangkut pertukaran
gen sehingga bentuk kehidupan eukaryote mampu melakukan diferensiasi dan
spesialisasi secara lebih luas. Di dalam inti sel terdapat nucleolus yang
mengandung asam ribonukleat tinggi (RNA), khromatin yang terdiri dari RNA,
DNA dan sejumlah protein khusus
6
Gambar 3.3 Sel Tumbuhan
Gambar 3.4 Sel Hewan
7
Tabel 2. Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
Perbedaan Sel Hewan Sel TumbuhanDinding selVakuolaPlastidaSentriolUkuran selBentukCadangan makanan
Tidak adaBesarAdaTidak adaKecilTidak tetapDalam bentuk biji (granul) glikogen
AdaKecilTidak adaAdaLebih besarTetapDalam bentuk biji (granul) kanji
(Sumber : Campbell, 1995)
8
BAB IV
KOMPONEN SEL
4.1. Komponen Subseluler
4.1.1.Membran
Membran sel tersusun dari lipid dan protein (penyusun utama)
danmakromolekul lain (karbohidrat). Berikut merupakan fungsi dari membrane
sel :
- Membatasi sel dengan lingkungan
- Media komunikasi sel dengan lingkungan
- Mengontrol lalu lintas zat keluar dan masuk sel
- Membatasi organel-organel
Gambar 4.1 Membran Sel
4.1.2.Nukleus
Nukleus atau inti merupakan organel terpenting sel eukaryot, yang
diselubungi oleh membran dwilapis. Salah satunya meyelubungi nukleolus yang
kaya akan RNA. RNA sel disentesa pada cetakan DNA dalam nekleolus untuk
dikirim ke sitoplasma melalui pori-pori membran inti. RNA ini akhirnya berada di
Ribosom. Dalam inti, berdekatan dengan membran inti terdapat kromatin yaitu
suatu agregat DNA dan protein. Genom diduplikasi sebelum terjadi pembelahan
sel. Gen yang bertanggung jawab terhadap penurunan sifat adalah bagian DNA
yang ditemukan pada masing-masing kromosom.
Gambar 4.2 Nukleus
9
4.1.3.Ribosom
Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada
yang melekat sepanjang R.E. dan ada pula yang soliter. Ribosom merupakan
organel sel terkecil yang tersuspensi di dalam sel.
Fungsi dari ribosom adalah tempat sintesis protein. Struktur ini hanya dapat
dilihat dengan mikroskop elektron.
Gambar 4.3 Ribosom
4.1.4.Sistem Endomembran
1. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma terbagi menjadi dua yakni reticulum endoplasma
kasar dan halus. Reticulum endoplasma halus tidak dilengkapi oleh ribosom.
Ribosom ini yang melekat pada reticulum endoplasma kasar yang terlibat di
dalam biosintesa protein yang akan disimpan sementara, atau diangkut ke luar sel.
Proses diterimanya produk sel tertentu dari reticulum endoplasmic dan
dibawa ke dalam kantung pembuangan yang akan diteruskan lintasannya menuju
kebagian luar membrane plasma sel dan berdifusi dengan membrane oleh badan
golgi disebut eksositosis, yang dipergunakan mengangkut komponen bagian luar
dinding sel yang telah disintes dari bagian dalam sel.
Gambar 4.4 Retikulum Endoplasma
10
2. Badan golgi
Badan golgi adalah sekelompok kantung yang dikelilingi membran tunggal,
yang terpisah dari retikulum endoplasma tetapi sering ditemukan dengan
retikulum endoplasma halus. Badan golgi terlibat dalam sekresi protein keluar sel,
juga terlibat dalam metabolisme gula.
Gambar 4.5 Badan Golgi
3. Lisosom
Lisosom adalah kantung yang diselubungi membran, mengandung berbagai
enzim pencerna protein, polisakarida, dan lipid yang tidak dibutuhkan lagi.
Karena enzim pencerna ini dapat membahayakan sel lain, maka diperlukan
lisosom sebagai wadahnya.
Gambar 4.6 Lisosom
4. Vakuola
Vakuola merupakan kantung yang dikelilingi membran tunggal. Organel ini
lebih besar pada sel tumbuhan dibandingkan dengan yang ditemukan pada sel
hewan. Fungsi utama vakuola adalah untuk mengisolasi senyawa buangan yang
bersifat toksik bagi tanaman dan diproduksi dalam jumlah yang lebih besar dari
yang dapat disekresikan ke lingkungan.
11
Gambar 4.7 Vakuola
5. Mitokondria
Organel penting lain pada eukaryot adalah mitokondria, seperti inti yang
memiliki dua membran. Membran terluar merupakan wilayah yang halus tetapi
membran dalam menunjukan banyaknya lipatan yang disebut krista.
Gambar 4.8 Mitokondria
6. Kloroplast
Kloroplast adalah organel penting yang hanya ditemukan pada tumbuhan
hijau. Organel ini mempunyai membran ganda dan berukuran relatif besar.
Perangkat untuk fotosintesis ditemukan pada grana.
Kloroplas sebagaimana mitokondria, mengandung suatu DNA khusus yang
berbeda dengan ya ng ditemukan inti. Kloroplas juga mengandung ribosom yang
sama dengan yang ditemukan pada bakteri.
Gambar 4.9 Kloroplast
12
7. Peroksisom dan Glioksisom
Peroksisom adalah tempat metabolisme hidroperoksida yang bersifat racun.
Peroksisom mengandung enzim katalase yang mengkonversi H2O2 menjdi H2O
dan O2. Glioksisom adalah organel yang mengandung enzim yang mengkatalis
siklus gioksilat.
Gambar 4.10 Peroksisom
8. Sitosol
Sitosol merupakan bagian sel yang mengandung banyak filamen yang terdiri
dari untaian molekul protein. Filamen tersebut dibagi menjadi tiga kelas yang
berbeda ukuran, komposisi, dan fungsinya.
4.2. Komponen Ekstraseluler
Sel-sel hewan dan tumbuhan disatukansebagai jaringan terutama
oleh matriks ekstraseluler, yaitu jejaring kompleks molekul yang disekresikan sel
dan berfungsi utama membentuk kerangka pendukung. Terutama pada hewan, sel-
sel pada kebanyakan jaringan terikat langsung satu sama lain melalui sambungan
sel.
1. Matriks ekstraseluler hewan
Matriks ekstraseluler sel hewan berbahanpenyusun glikoprotein (protein yang
berikatan dengan karbohidrat pendek), dan yang paling melimpah
ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bagian luar sel. Serat kolagen ini
tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang merupakan
glikoprotein kelas lain. Variasi jenis dan susunan molekul matriks ekstraseluler
menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi,
transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks
13
ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga
memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.
2. Dinding sel tumbuhan
Dinding sel tumbuhan merupakan matriks ekstraseluler yang menyelubungi
tiap sel tumbuhan. Dinding ini tersusun atas serabut selulosa yang tertanam
dalam polisakarida lain serta proteindan berukuran jauh lebih tebal
daripada membran plasma, yaitu 0,1 µm hingga beberapa mikrometer. Dinding sel
melindungi sel tumbuhan, mempertahankan bentuknya, dan mencegah
pengisapan air secara berlebihan.
3. Sambungan antarsel
Sambungan sel (cell junction) dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan
antarsel atau antara sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya, sambungan
sel dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu (1) sambungan penyumbat
(occluding junction), (2) sambungan jangkar (anchoring junction), dan (3)
sambungan pengomunikasi (communicating junction). Sambungan penyumbat
menyegel permukaan dua sel menjadi satu sedemikian rupa sehingga molekul
kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan ketat (tight
junction) pada vertebrata. Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel
(dan sitoskeletonnya) ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir,
sambungan pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal
kimiawi atau listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata merupakan contoh
sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.
14
BAB V
FUNGSI SEL
5.1. Metabolisme
Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat
menjalankan aktivitas hidup, di antaranya metabolisme. Metabolisme adalah
proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme
disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan
katalisator enzim. Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:
a. Anabolisme/AsimilasI/Sintesis, yaitu proses pembentakan molekul yang
kompleks dengan menggunakan energi tinggi.
Contoh : fotosintesis (asimilasi C)
b. Katabolisme (Dissimilasi), yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan
energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
5.2. Komunikasi Sel
Kemampuan sel untuk berkomunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan
'sinyal' dari dan kepada sel lain, menentukan interaksi antarorganisme
uniseluler serta mengatur fungsi danperkembangan tubuh organisme multiseluler.
Misalnya, bakteri berkomunikasi satu sama lain dalam proses quorum
sensing (pengindraan kuorum) untuk menentukan apakah jumlah mereka sudah
cukup sebelum membentuk biofilm, sementara sel-sel dalam embrio hewan
berkomunikasi untuk koordinasi proses diferensiasi menjadi berbagai jenis sel.
Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk
molekul (misalnya hormon) atau aktivitas listrik, dan transduksi sinyal di dalam
sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal
dapat terjadi dengan kontak antarsel (misalnya melalui sambungan
pengomunikasi), penyebaran molekul sinyal ke sel yang berdekatan, penyebaran
molekul sinyal ke sel yang jauh melalui saluran (misalnya pembuluh darah), atau
perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh (misalnya pada jaringan otot polos).
Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui
kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada
15
permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi
sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang disebut pembawa pesan kedua
(second messenger) yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul
sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi aktivitas protein lain di dalam
sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein
yang pada akhirnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan
sel.
5.3. Siklus Sel
Siklus sel yang berlangsung kontinu dan barulang (siklik) disebut poliferasi.
Keberhasilan sebuah poliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur
dari satu fase siklus sel menuju fase berikutnya. Jenjang reaksi kimia organic yang
terjadi seyogyanya diselesaikan sebelum jenjang berikutnya dimulai. Sebagai
contoh, dimulainya fase mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan
menyebabkan sel tereliminasi.
16
Gambar 5.2 Fase pada Siklus Sel Prokariot
Gambar 5.1 Siklus Sel
5.4. Diferensiasi Sel
Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul
selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yang
sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel berkembang
menjadi suatu organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot, saraf,
dan kulit. Sel-sel dalam embrio yang sedang berkembang melakukan pensinyalan
sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.
5.5 Kematian Sel terprogram
Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu kematian
terprogram yang berguna untuk pengendalian populasi sel dengan cara
mengimbangi perbanyakan sel, misalnya untuk mencegah munculnya tumor.
Kematian sel juga berguna untuk menghilangkan bagian tubuh yang tidak
diperlukan. Contohnya, pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau
kaki manusia pada mulanya saling menyatu, namun kemudian terbentuk berkat
kematian sel-sel antarjari. Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya
kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan pembelahan sel, merupakan proses
yang sangat terkendali. Kematian sel semacam itu terjadi dalam proses yang
disebut apoptosis yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari lingkungan
sel atau ketika suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis ialah
pemadatan nukleus dan fragmentasi DNA yang diikuti oleh penyusutan sel.
17
BAB VI
KESIMPULAN
1. Sejarah sel dimulai dengan ditemukannya mikroskop oleh Zacarias Jansen
2. Berdasarkan organel penyusunnya sel dibagi menjadi dua jenis prokaryot dan
eukaryot
3. Prokaryot DNA-nya terpusat pada wilayah inti serta mampu bertahan pada
perubahan lingkungan dan bereproduksi cepat.
4. Eukaryot memilki inti sel yang dikelilingi oleh membran ganda dan struktur
internal, mengandung RNA dan Khromatin yang terdiri dari RNA, DNA dan
protein khusus
5. Komponen sel terdiri dari membran, nukleus, ribosom, sistem endomembran
6. Sistem endomembran terdiri dari retikulum endoplasma, badan golgi lisosom,
vakuola, mitokondria, kloroplas, peroksisom dan glikosisom serta sitosol.
7. Komponen ekstraseluler adalah jejaring kompleks molekul yang disekresikan,
sel dan berfungsi membentuk kerangka pendukung.
8. Matriks ekstraseluler dapat mempengaruhi pekembangan bentuk dan perilaku
sel.
9. Dinding sel melindungi sel tumbuhan mempertahankan bentuknya dan
mencegah peisapan air yang berlebihan
10. Poliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur dari satu fase
siklus menuju fase berikutnya.
18
DAFTAR PUSTAKA
Alim, Tanri. 2012. Siklus dan Pembelahan Sel . Available at: http://www.biologi-
sel.com/2012/06/siklus-dan-pembelahan-sel.html. (Diakses pada 21April 2014 pukul
22:12)
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. 1995. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. (ed. 5). Jakarta: Erlangga.
Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC.
Tensiska, Mira Miranti. 2012. Biokimia. Bandung : Widya Padjadjaran
Thenawijaya, Maggy. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Yuwono, Triwibowo. 2007. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga.
19