Makalah

Mikrobiologi Lingkungan

“Karakteristik, Struktur dan Morfologi Sel Eukariotik”

Jurusan Teknik Lingkungan

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Nasional

2013

Kelompok : 2

Nama : Lucky Wibowo Purnama (25-2012-004)

Intan Fidella (25-2012-007)

Irfan Naufan (25-2012-010)

M. Yudha Ramdhani (25-2012-029)

Sel Eukariot

Sel eukariotik merupakan sel yang memiliki sistem endomembran. Sel tipe ini secara

struktural memiliki sejumlah organel pada sitoplasmanya. Organel tersebut memiliki fungsi

yang sangat khas yang berkaitan satu dengan yang lainnya dan berperan penting untuk

mendukung fungsi sel.

Tipe sel eukariotik pada tumbuhan berbeda dengan hewan. Pada sel hewan, pada

bagian luar sel tidak ditemukan adanya dinding sel, sebaliknya pada tumbuhan dan jamur

ditemukan adanya dinding sel. Pada jamur di dominasi oleh chitin, sedangkan pada tumbuhan

selulosa. Pada tumbuhan di temukan adanya organel kloroplas sedangkan pada jamur dan

hewan tidak di temukan. Selain perbedaan tersebut pada dasarnya baik sel hewan, tumbuhan,

dan jamur memiliki struktur yang serupa.

Sel eukariotik yang berarti sel dengan inti sejati mempunyai struktur yang lebih

kompleks daripada prokariot. Sel pada golongan ini termasuk orgnisma yang tingkatnya lebih

tinggi daripada prokariot. Sel yang termasuk pada prokariot adalah : fungi, protozoa, dan

ganggang. Struktur selnya lebih kompleks dan ukuran selnya lebih besar daripada prokariot

dan umumnya bentuknya bervariasi. Sel eukariot mempunyai organel-organel yang tidak

dipunyai oleh sel prokariot. (Lucia W.Muslimin, 1995)

1. Kakarteristik atau Ciri-Ciri Sel Eukariotik

Pada umumnya, sel eukariot memiliki ukuran yang lebih besar dari prokariot dan

memiliki bagian-bagian sub selular yang di sebut dengan organel dan sitoskeleton yang

terdiri atas mikrotubulus, mikrofilamen, filamen antara. Selain melakukan pembelahan sel

secara aseksual, kebanyakan eukariot juga bisa melakukan reproduksi seksual melalui proses

fusi sel, yang tidak ditemukan pada prokariot.

Membran Internal

Sel eukariotik memiliki bermacam-macam struktur yang dibatasi membran, yang

secara kolektif disebut sistem endomembran. Ruang sederhana, yang disebut vesikel atau

vakuola, dapat terbentuk dengan pemisahan dari membran lain. Banyak sel menelan makanan

dan bahan lain melalui proses yang disebut endositosis, di mana membran luar melekuk ke

dalam kemudian putus membentuk vesikel. Kemungkinan banyak organel bermembran

lainnya berasal dari vesikel yang demikian.

Mitokondria dan Plastida

Mitokondria adalah organel yang di temukan pada hampir semua eukariota.

Mitokondria di selubungi membran ganda, yang membran dalamnya berlekuk-lekuk ke

dalam membentuk krista, tempat berlangsungnya respirasi aerobik. Mitokondria memiliki

DNA dan ribosom-nya sendiri dan hanya terbentuk dari pembelahan mitokondria lain.

Sekarang mereka umumnya berkembang dari prokariota yang berendosimbiosis, mungkin

proteobacteria. Beberapa protozoa yang tidak memiliki mitokondria di temukan mempunyai

organel yang di turunkan dari mitokondira seperti hidrogenosom dan mitosom.

Tumbuhan dan berbagai kelompok alga juga memiliki plastida. Dan plastida ini juga

mempunyai DNA sendiri dan berkembang dari proses endosimbiosis, dalam hal ini

cyanobacteria. Biasanya plastida berbentuk kloroplas, yang mengandung klorofil dan

menghasilkan energi melalui fotosintesis seperti halnya cyanobacteria. Plastida lain terlibat

dalam menyimpan makanan. Meskipun plastida mungkin memiliki satu asal, tidak semua

grup yang memiliki plastida berkerabat dekat. beberapa eukariota mendapatkannya dari yang

lain dengan endosimbiosis penelanan sekunder. (Wikipedia, 2013)

Ciri-ciri sel eukariotik :

    Memiliki inti sel sejati (nukleus)

    DNA sel  terletak di dalam nukleus

    Struktur sel lebih kompleks

    Nukleus dikelilingi oleh sitoplasma sel

    Memiliki lebih dari satu kromosom

    Organismenya, seperti: tumbuhan, hewan, protista dan fungi

Contoh sel eukariot pada hewan dan tumbuhan :

Sel Hewan

Pada gambar Sel hewan di samping,

struktur sel hewan memiliki sistem

endomembran sehingga pada sel tipe ini

ditemukan berbagai organel pada

sitoplasmanya. Pada gambar tampak

organel badan Golgi (apparatus Golgi),

RE (kasar dan halus), mitokondria, dan

peroksisom (bagian dari badan mikro),

selain itu tampak adanya ribosom,

sentriol, dan sitoskeleton yang memiliki

peran penting di dalam sel. (Ayu Lestari,

2012)

Sel Tumbuhan

Sel tumbuhan, tampak dalam

gambar di samping, struktur sel

tumbuhan memiliki sistem

endomembran sehingga pada sel

tipe ini ditemukan berbagai

organel pada sitoplasmanya.

Pada gambar tampak organel

kloroplas, hanya terdapat pada

tumbuhan, selain organel yang

serupa ditemukan pada sel

hewan. Selain itu tampak

adanya beberapa bagian sel yang

hanya dimiliki oleh tumbuhan

seperti: dinding sel dan plasmodesmata. (www.getbooke.com)

2. Struktur

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang disebut membran plasma, sementara

daerah di dalam sel disebut sitoplasma. Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya,

mengandung DNA sebagai materi yang dapat di wariskan dan mengarahkan aktivitas sel

tersebut. Selain itu, semua sel memiliki struktur yang disebut ribosom yang berfungsi dalam

pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel

tersebut.

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur

berbeda sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini di bedakan berdasarkan posisi

DNA di dalam sel. Sebagian besar DNA pada eukariot terselubung membran organel yang

disebut nukleus atau inti sel, sedangkan prokariot tidak memiliki nukleus. Protista, tumbuhan,

jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik

Sel eukariot memiliki nukleus. Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm,

sepuluh kali lebih besar daripada bakteri. Sitoplasma eukariot adalah daerah di antara nukleus

dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semi cair yang disebut sitosol, yang di

dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian

besar tidak dimiliki prokariot. Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun

ada pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.

Sel eukariot terdiri dari :

A. Membran Sel

B. Sitoplasma

C. Inti Sel; Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki hampir semua sel eukariot, yaitu:

1. Mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi (termasuk

sitoplasma).

2. Retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan

lipid (termasuk sitoplasma).

3. Badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya (termasuk

sitoplasma).

4. Peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino (termasuk sitoplasma).

5. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang

dimasukkan oleh sel, di temukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan.

(termasuk sitoplasma).

6. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya di temukan pada sel-sel tertentu daun

tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler (termasuk sitoplasma).

7. Baik sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih

Vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya

sejumlah reaksi penguraian.

8. Jaringan protein serat Sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan

pergerakan struktur di dalam sel eukariot.

9. Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di dekat nukleus, juga terbuat dari

sitoskeleton.

10. Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel

tumbuhan dan membuatnya kuat dan tegar.

11. Membran Plasma, membran ini sangat tipis. Fungsinya sebagai alat penahan

hidrofobik bahan-bahan yang larut dalam air. Bersifat sebagai alat transport untuk

molekul yang kecil.

(Pelzar, Michael J., Ir, 2005)

12. Sitoskeleton atau kerangka sel adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun

sitoplasma dalam sel. Setelah lama dianggap hanya terdapat di sel eukariota,

sitoskeleton ternyata juga dapat ditemukan pada sel prokariota. Dengan adanya

sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu

mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.

Mikrotubulus

Mikrotubula atau mikrotubulus adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin.

bersifat lebih kokoh dari aktin, mikrotubulus mengatur posisi organel di dalam

sel. Mikrotubulus memiliki dua ujung: ujung negatif yang terhubung dengan

pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran

plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai

posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.

Mikrofilamen

Bersifat fleksibel, filamen aktin biasanya berbentuk jaring atau gel. Aktin

berfungsi membentuk permukaan sel. Beberapa jenis bakteri juga mampu

bergerak dengan filamen aktin seperti Listriea monocytogenes yang menyebar

dari sel ke sel dengan menginduksi penyusunan filamen aktin pada sitosol sel

inang.

Filamen antara

Berbentuk serat mirip tali, filamen intermediet memberi kekuatan mekanis

pada sel sehingga sel tahan terhadap tekanan dan peregangan yang terjadi pada

dinding sel. Filamen ini juga memberi kekuatan pada dinding sel.

(Wikipedia, 2012)

3. Morfologi

Pada umumnya sel mahluk hidup yang eukariotik mempunyai satu nukleus tetapi

banyak sel tumbuhan maupun hewan yang memiliki lebih dari satu nukleus

berdasarkan jumlah nukleus di dalam sel mahluk hidup, sel di kelompokan:

Mononucleate Cell (Sel yang mempunyai satu nucleus)

Dinucleate Cell (Sel yang mempunyai inti dua. Misalnya sel paramecium mengandung

makronukleus dan mikro nucleus)

Polynucleate Cell (Sel yang mempunyai inti banyak, contohnya sel otot lurik pada

hewan dan ganggang hijau vaucheria pada tumbuhan.)

Pada umumnya bentuk nukleus dalam sel tidak teratur. Sel yang bentuknya bulat , kubus,dan

isodiametrik bentuk nukleusnya bulat. Sedangkan sel yang berbentuk silindris prima

nukleusnya berbentuk lonjong,sel yang berbentuk sisik (squamous) nukleusnya berbentuk

diskoidal.

Rumus hubungan antara volume nukleus sel menurut R.Hertwig:

NP= Vn

Vc-Vn

keterangan:

Np : indeks nukleuprotein

Vn : volume nukleus

Vc : volume sel

Nukleus

Bagian-bagian penyusun nukleus yang terpenting adalah:

Membran nukleus

Membran nukleus ada dua unit membran yaitu membran luar dan dalam, yang

masing-masing terbentuk dari bahan nucleoprotein, protein, dan fosfolipida. Ruang

yang memisahkan antara membran luar dan dalam disebut cisterna / rongga

perinuklear. Kedua membran bertemu di daerah pori.

Pada membran luar nukleus juga menempel ribosom, sedangkan pada bagian dalam

tidak menempel ribosom, pada membran dalam terdapat membran penyokong yang

tebalnya tidak merata yaitu fibril lamina (fibrous lamina). Membran luar dan

membran dalam berhubungan di daerah pori menurut Watson(1959) jumlah pori

dalam membran nukleus sel mamalia 10% dari jumlah luas seluruh permukaan

nukleus.

Struktur pori terdiri dari lubang pori yang terletak di tengah-tengah dan di kelilingi

oleh Annulus yang letaknya miring menuju ke bagian pori Annulus bersama pori

disebut kompleks pori atau pore kompleks. Bentuk pori oktagonal pada bagian atas

Annulus terdapat butiran yang melingkar berjumlah 8 buah.

Membran nukleus berfungsi :

1. Untuk mengatur pertukaran molekul

2. Untuk mengatur pertukaran ion-ion antara sitoplasma dan nucleolus plasma

3. Pada beberapa sel berfungsi sebagai alat penghalang masuknya ion-ion tertentu

Cara keluarnya ion-ion atau molekul melalui membran nukleus atau pori:

1. Transfor aktif atau pasif

2. Transfor dengan cara pembentukan gelembung

3. Transfor melalui membran dalam kemudian di ikuti evaginasi membran nukleus

sebelah luar

4. Transfor melalui pori untuk mengeluarkan bahan yang molekulnya besar sekali

5. Transfor dengan cara pembentukan evaginasi pada penutup nukleus (envelope) di

ikuti dengan penghancuran membran.

1.) Nukleolus

Nucleolus merupakan bagian tengah dari nukleus yang berbentuk padat dan bulat yang

bersifat asam, jumlahnya bisa 1,2, atau 3 tergantung spesiesnya, dan ukurannya sebanding

dengan aktivitas sel. Sel yang aktif nukleolusnya besar sedangkan pada sel yang tidak aktif

nukleolusnya kecil. Komposisi nukleus terdiri dari protein, terutama protein fosfat, tRNA,

fosfotase, nukleotida fosfotilase, ADN, dan nukleotida.

Struktur Nukleolus terdiri dari :

a. Zona Granuler

Merupakan bagian pinggir nucleolus dibentuk dari butiran-butiran padat berukuran 150-200

A. bagian ini mengandung protein ribonukleat

b. Zona fibrilar / Nucleolonema

Berupa serat-serat yang berukuran 50-60 A. fibril terdiri dari protein ribonukleat.

c. Zona Amorf

Hanya terdapat pada nucleolus tertentu

d. Nukleolus Kromatin

Terdiri dari atas serat-serat tebalnya 100 A, mengandung AND pada bagian tertentu

Nucleolus berfungsi sebagai tempat sintesis nucleoplasma dan RNA ribosom (rRNA). Jadi

fungsi inti sel selain mengatur seluruh kegiatan sel juga sebagi pembawa faktor keturunan.

2.) Nukleoplasma

Nukleoplasma merupakan substansi transparan, semi solid (agak padat), yang terletak di

dalam nukleus. Komposisi tersusun dari asam, nukleat (DNA & RNA), yang merupakan

materi genetik, protein dan garam-garam mineral.

a. Asam Nukleat

Asam terdapat dalam dua bentuk, yaitu : asam dioksiribosa (DNA) dan ribosa (RNA).

Biasanya dalam nukleus kedua asm nukleat ini bergabung dengan protein yang disebut

nukleuprotein. Banyaknya DNA dalam nukleus bervariasi. Misalnya pada nukleus sel

salamander (Amphibia) mengandung DNA lebih banyak dibandingkan dengan nukleus sel

mamalia.

b. Protein Nukleus

Jenis protein yang terdapat pada nukleus (Nukleuprotein ) yaitu, protamin dan histon. Selain

kedua jenis protein ini pada nukleus terdapat protein lain yang bersifat asam, yaitu: nonhiston

protein dan enzim nukleus

c. Garam-garam Mineral

Nukleus mengandung sejumlah kofaktor, prekursor dan mineral NAD, ATP, dan acetil CoA.

Hasil analisis abu nukleus mengandung unsur fosfor kalium, natrium, kalsium dan

magnesium. Fosfor banyak terdapat pada nucleolus.

3.) Kromatin

Pada saat interfase, kromosom berubah menjadi filamen-filamen halus. Filamen-filamen ini

disebut kromatin. Berdasarkan daya serapnya terhadap larutan pewarna, kromatin dibedakan

menjadi 2, yaitu :

1) Hetero Kromatin

Hetero Kromatin yaitu kromatin yang menyerap warna dengan kuat

2) Eukromatin

Eukromatin yaitu kromatin yang kurang kuat menyerap warna. Berdasarkan lokasinya,

kromatin dibedakan menjadi dua daerah, yaitu :

1. Kromatin Nukleolus, terdiri dari :

a. Kromatin Perinukleus yaitu kromatin yang berada disekeliling nukleus

b. Kromatin intra nukleolus yaitu kromatin yang berada di dalam nukleous

2. Kromatin Periferal

Yaitu kromatin yang berikatan dengan memnran sel.

Kromatin terdiri dari ADN, ARN dan protein. Protein di kromatin terdiri dari: histon dan non

histon.

(Schlegel, G Hans, Schmidt, Karin.19)

Sel sel yang termasuk dalam eukariot :

Fungi

Fungi adalah sel eukariot yang disebut juga mikroorganisma nonfotosintetik karena

tidak mempunyai klorofil dengan ukuran sekitar 5µm. Ciri-cirinya :

1. fungi termasuk organisma heterotrofik, yang membutuhkan senyawa organik yang

berguna untuk sumber nutrisinya.

2. Habitatnya ada yang hidup di dalam perairan tawar atau asin, hidup di tanah atau pada

tumbuhan yang mati. Banyak fungi yang hidup sebagai parasit pada tumbuhan

maupun pada hewan. Ada pula yang hidup secara saprofit.

3. Hampir semua fungi bersifat aerob dan tidak aktif pada suasana anaerob atau pada

daerah yang kurang oksigen.

Khamir

Khamir adalah grup nonfilamentus fungi, uniseluler dan berkembang biak dengan

budding (tunas). Khamir yang memproduksi askospora termasuk dalam golongan

ascomycetes. Contoh : saccaramomyces cereviseae adalah khamir yang digunakan untuk

fermentasi alkohol dan pembuatan roti .

Ganggang

Ganggang adalah mikroorganisme eukariot yang termasuk dalam grup fotosintetik.

Dalam bentuk uniselulerdisebut fitoplankton dan dalam bentuk multiseluler adalah rumput

laut .

Protozoa

Protozoa adalah golongan eukariot yang bersifat uniseluler, nonfotosintetik.

Perbanyakan sel dengan pembelahan biner atau aseksual. Protozoa dapat bersifat motil dan

nonmotil. Tergantung dari jenis pergerakannya dapat dengan pseudopodia, silia, flagela atau

dengan meluncur. Filum protozoa berdasarkan alat geraknya :

Sarcodina bergerak dengan pseudopodia contoh : entamoeba.

Mastigophora bergerak dengan flagela contoh : euglena, volvox, giardia.

Ciliphora bergerak dengan silia contoh : paramaecium.

Sporozoa umumnya tidak bergerak, bersifat parasit.

Sel protozoa terbungkus oleh membran sitoplasma. Ukurannya beragam dengan bermacam-

macam bentuk ada yang bulat, lonjong ada pula yang bulat lonjong. (Lucia W.Muslimin,

1995)

Daftar pustaka

- Muslimin, W lucia.1995.Mikrobiologi Lingkungan. Direktorat Jendral Pendidikan

Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.Jakarta

- Schlegel, G Hans, Schmidt, Karin.19.Mikrobiologi Umum.Gadjah Mada University

Press.Yogyakarta

- Pelzar, Michael J., Jr.2005.Dasar-Dasar Mikrobiologi.UI Press.Jakarta

- Wikipedia.2013.Eukariota.http://id.wikipedia.org/wiki/Eukariota (diakses pada 23

Februari 2013)

- Lestari, A.2012.Sel prokariotik dan eukariotik.

http://a-lestari.blogspot.com/2012/03/sel-prokariotik-dan-eukariotik.html (diakses

pada 23 Februari 2013)

- http://www.getbookee.org/search.php?q=eukariotik (diakses pada 24 Februari 2013)

- Wikipedia.2012.Sitoskeleton. http://id.wikipedia.org/wiki/Sitoskeleton (diakses pada

24 Februari 2013)