Sel

Modul Biologi Kelas XI -> Bab I Sel -> Amiks Documents hal..... 1

BAB I SEL

Biologi sel : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel. Sel : kesatuan struktural dan fungsional makhluk hidup terkecil dimana keberadaannya sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing masing makhluk hidup A. SEJARAH PENEMUAN SEL

1. Robert Hooke (1635 1703) -> (Inggris) -> mengamati sayatan gabus Quercus suber -> terlihat ruang-ruang kosong yang selanjutnya disebut cella atau sel

2. Felix Durjadin (Perancis) -> (1835) -> beberapa makhluk hidup hanya terdiri dari satu sel, dan substansi dasar penyusun sel makhluk hidup adalah sama

3. Johanes Purkinje (1939) -> memperkenalkan istilah protoplasma yang merupakan substansi hidup di dalam sel

4. Robert Brown -> menemukan inti sel/nukleus pada sel-sel yang hidup 5. Matthias Jacob Schleiden (ahli botani Jerman) dan Theodore Schwann (ahli zoologi

Jerman) -> 1838 -> sel adalah komponen dasar dari seluruh makhluk hidup 6. Rudolf Virchow (ahli biologi Jerman) -> sel berasal dari sel sebelumnya (omni cellula a

cellula) 7. Max Schlutze -> menegaskan peranan protoplasma sebagai tempat proses-proses

kehidupan sel B. TEORI-TEORI TENTANG SEL

1. Sel merupakan unit struktural kehidupan -> setiap makhluk hidup tersusun atas sel (Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1883)

2. Sel merupakan unit fungsional kehidupan -> fungsi-fungsi biologis dalam tubuh makhluk hidup diorganisir/dimulai dengan aktivitas sel (Max Shultze (1825-1874))

3. Sel merupakan unit pertumbuhan dan perkembangan (omni cellula a cellula) (Rudolf Virchow (1858))

4. Sel merupakan unit hereditas -> sel mengandung gen yang beranggungjawab dalam pewarisan sifat (Edmund Bavery Wilson)

C. KOMPONEN KIMIA SEL

1. 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

2. Elektrolit Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida, dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan anorganik untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel

3. 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

4. Lemak Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan 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) sehingga disebut amfifatik.

5. Karbohidrat Karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut heksosa 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 yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

D. MACAM SEL BERDASARKAN KEADAAN INTI

Sel prokarion/prokariotik, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu sistem membran). Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga hijau biru Sel eukarion/eukariotik, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu sistem membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga hijau biru Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut : Sel Prokariotik Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan

nucleoid Organel-organelnya tidak dibatasi membran Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan Diameter sel antara 1-10 mm Mengandung 4 subunit RNA polymerase Susunan kromosomnya sirkuler

Sel Eukariotik Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus Organel-organelnya dibatasi membran Membran selnya tersusun atas fosfolipid Diameter selnya antara 10-100 mm Mengandung banyak subunit RNA polymerase Susunan kromosomnya linier

E. STRUKTUR SEL

Berdasarkan struktur dasarnya sel dibedakan menjadi 2, yaitu : 1. Sel prokariotik -> sel-sel yang belum memiliki membran inti dan sistem endomembran

(retikulum endoplasma, mitokondria, aparatus Golgi, dan kloroplas) Contoh organisme : anggota Kingdom Monera (Arkhaeabacteria, Eubacteria, dan Cyanobacteria) Struktur tubuh sel eukariotik : a. Kapsul dan lapisan lendir, tersusun dari polisakarida dan air

Fungsi : 1) Membantu sel bakteri melekat pada suatu permukaan atau dengan sel bakteri lainnya 2) Pertahanan bakteri dari sel-sel fagosit


3) Melindungi sel bakteri saat mengalami kekeringan 4) Sebagai tempat menimbun nutrien meningkatkan kemampuan bakteri dalam

menginfeksi inang (meningkatkan virulensi) b. Dinding sel -> tersusun atas peptidoglikan dan mukopeptida

Fungsi : sebagai pelindung dan pemberi bentuk bakteri serta mencegah sel membengkak dan pecah akibat tekanan osmosis

c. Flagella (bulu cambuk), terdiri dari protein (flagellin) Fungsi : sebagai alat pergerakan d. Pili/fimbria,

Pili : sebagai saluran penghubung saat transfer DNA dalam konjugasi Fimbria : berfungsi sebagai alat pelekat antara sel bakteri satu dengan lainnya (terdiri dari protein)

e. Membran sel, tersusun atas senyawa lipoprotein dan bersifat selektif permeabel Fungsi : 1) Mengatur selektivitas gradient osmosis dengan transfer makanan dan pertukaran zat 2) Mengorganisir pembentukan dinding sel 3) Sebagai pangkal perlekatan flagella 4) Melindungi organel sel dari lingkungannya

f. Mesosom, bagian dari membran sel yang tidak membentuk lipatan (penonjolan membran sel ke arah sitoplasma) Fungsi : 1) Menyediakan energi/pabrik energi bakteri 2) Pusat pembentukan dinding sel baru diantara kedua sel anak pada saat pembelahan

g. Sitoplasma, cairan dalam sel tempat berlangsungnya reaksi-reaksi metabolisme h. Materi genetik (kromosom bakteri), terdiri atas DNA berupa rantai tunggal melingkar

-> tersusun dalam inti tanpa membran yang dikenal dengan istilah nukleolid) i. Plasmid, kepingan kecil dari DNA (DNA non kromosom) j. Ribosom, tempat sintesis protein k. Endospora, spora yang dihasilkan di dalam sel untuk pertahanan pada kondisi kurang

baik l. Lembar fotosintetik (tilakoid), berfungsi untuk fotosintesis

Gb. 1.1 Stuktur sel eukariotik

2. Sel Eukariotik -> sudah memiliki membran inti dan sistem endomembran Meliputi seluruh kingdom makhluk hidup selain Monera (Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia) Struktur tubuh sel eukariotik : a. Dinding sel

Terletak di sebelah luar membran sel Dimiliki oleh kingdom : 1) Monera -> tersusun dari peptidoglikan


2) Fungi -> terdiri dari zat kitin 3) Plantae -> dibedakan menjadi :

a) dinding sel primer tersusun atas sellulosa, hemisellulosa, dan pektin terdapat pada sel-sel muda sel-selnya memiliki daya regang yang kuat

b) dinding sel sekunder tersusun atas sellulosa, hemisellulosa, dan lignin terdapat pada sel/jaringan dewasa dinding sel lebih tebal dan kaku dibandingkan dengan dinding primer terletak di antara dinding primer dan membran sel Diantara dua dinding sel yang berdekatan terdapat : lamela tengah yang berisi magnesium dan kalsium dalam bentuk gelatin. Hubungan benang-benang plasma melalui lubang yang sangat kecil (noktah)

yang disebut plasmodesmata

Gb. 1.2 Struktur dinding sel

b. Membran Sel -> merupakan lapisan yang paling luar yang membatasi sel dengan lingkungannya. Disebut juga : Membran Plasma, Selaput Plasma, Plasmalema Fungsi : 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 yang bisa masuk ke dalam sel dan keluar dari sel -> bersifat

selektif permeabel.

Komponen penyusun membran sel -> lipoprotein (gabungan antara molekul lemak/lipid, dan protein) dan karbohidrat yang tersusun dalam model mozaik cair

Gambar 1.3. Model mozaic cair membran sel


c. Inti Sel (Nukleus) Bentuk : bulat atau oval dengan diameter 5 15 milimikron Fungsi : mengendalikan seluruh aktivitas sel Bagian-bagian nukleus : 1) Membran inti/Selaput inti/nukleomembran Terdiri dari 2 lapis fosolipid dan terdapat pori-pori untuk pertukaran zat antara

nukleus dan sitoplasma 2) Anak inti (nukleolus) Merupakan tempat sintesis nukleoplasma dan RNA ribosomal 3) Cairan inti (nukleoplasma) Terdapat DNA dan RNA serta beberapa macam enzim

Gb. 1.4 Struktur Nukleus

d. Retikulum Endoplasma (RE) Merupakan perluasan membran sel yang membentuk saluran pipih berkelok-kelok dalam sel.

Gb. 1.5 Struktur Retikulum endoplasma (kasar dan halus)

RE dibedakan menjadi : 1) RE kasar -> mengandung ribosom pada bagian permukaannya. Fungsi : membantu

pegangkutan protein yang disintesis oleh ribosom 2) RE halus -> tidak terdapat ribosom pada permukaannya. Fungsi : sintesis lipid,

glikogen, dan persenyawaan steroid yang lain e. Badan mikro

Terdiri atas : 1) Peroksisom Mengandung enzim katalase yang menguraikan hidrogen peroksida (H2O2) -> pada

sel hewan. Pada sel tumbuhan menguraikan asam glikolat hasil fotosintesis dan berperan dalam fotorespirasi

2) Glioksisom Hanya terdapat pada sel tumbuhan. Berperan dalam penguraian lemak menjadi

karbohidrat dan sebaliknya.


f. Badan Golgi/ Aparatus Golgi Pada tumbuhan dikenal dengan nama diktiosom Fungsi : Membentuk kantong-kantong (vesikula) sekresi Membentuk membran plasma Membentuk dinding sel tumbuhan Membentuk akrosom pada spermatozoa

Gb. 1.6 Strukut Badan Golgi

g. Mitokondria Fungsi : tempat respirasi sel untuk menghasilkan ATP Banyak terdapat pada sel-sel yang membutuhkan banyak energi, misal sel hati, otot, dan saraf. Mitokondria memiliki 2 lapis membran. Struktur lengkap mitokondria dapat dilihat pada gambar berikut :

Gb. 1.7 Struktur Mitokondria

h. Ribosom Butiran halus yang terdapat pada semua sel hidup, melekat pada RE atau melayang bebas di sitoplasma. Fungsi : sintesis protein

i. Lisosom Dibentuk oleh badan Golgi dan terutama ditemukan pada sel hewan. Berisi enzim-enzim hidrolitik yang mampu memecah polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat dan protein. Fungsi : Mencerna materi yang diambil secara endositosis Autofagus -> menghancurkan organella sel yang sudah tidak berfungsi lagi Autolisis -> menghancurkan sel dengan cara mengeluarkan semua isi lisosom

j. Sentrosom Dimiliki oleh sel hewan. Saat sel membelah sentrosom berubah menjadi sentriol yang selanjutnya membentuk benang-benang spindel yang berperan dalam penarikan kromosom ke arah kutub-kutub yang berlawanan.


k. Plastida Hanya dimiliki oleh sel tumbuhan (dan Protista mirip tumbuhan = Alga). Macam-macam plastida : 1) Kromoplas -> plastida berwarna yang mengandung pigmen selain klorofil, misal

karoten (merah kekuningan), xantofil (kuning), fikoeritrin (merah), fikosianin (biru), dan fikosantin (coklat).

2) Leukoplas -> plastida berwarna putih, berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan. Dibedakan menjadi : Amiloplas (menyimpan amilum) Elaioplas (menyimpan minyak/lemak) Aleuroplas/proteoplas (menyimpan protein)

3) Kloroplas -> plastida yang berwarna hijau, mengandung klorofil

Gb. 1.8 Struktur kloroplas

l. Vakuola (Rongga Sel) Merupakan organel berisi cairan yang dibatasi oleh membran/selaput yang disebut tonoplas. Pada tumbuhan umumnya vakuola bersifat permanen. Fungsi : Mengatur tekanan turgor (turgiditas) dan bentuk sel Menyimpan dan menimbun berbagai macam garam dan sisa metabolisme Kadang-kadang memiliki peran seperti lisosom karea mengandung enzim hidrolitik

m. Sitoskeleton (Rangka Sel) Secara umum berfungsi : Memberikan kekuatan mekanik pada sel Menjadi kerangka sel Membantu gerakan substansi dari satu bagian sel ke bagian lain

Tersusun atas : 1) Mikrofilamen/Filamen Aktin -> terdiri atas rantai ganda protein (aktin) yang saling

bertaut dan tipis. 2) Mikrotubulus -> tersusun atas rantai protein (tubulin) yang tersusun spiral

membentuk tabung berlubang. Fungsi : Mengarahkan gerakan komponen-komponen sel Mempertahankan bentuk sel Membantu pembelahan sel

3) Filamen Antara (Filamen Intermediet) -> tersusun atas rantai molekul protein (fimetin atau keratin) yang berbentuk untaian yang saling melilit.

F. SEL HEWAN DAN SEL TUMBUHAN

Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan : NO ORGANELLA SEL TUMBUHAN SEL HEWAN 1 Dinding sel Ada Tidak ada 2 Membran sel Ada Ada 3 Inti sel Ada Ada 4 Retikulum endoplasma Ada Ada 5 Ribosom Ada Ada


6 Badan Golgi Ada Ada 7 Lisosom Tidak ada Ada 8 Mitokondria Ada Ada 9 Plastida Ada Tidak ada 10 Vakuola Ada Tidak ada 11 Sentrosom Tidak ada Ada 12 Badan Mikro a. Peroksisom Ada Ada b. Glioksisom Ada Tidak ada 13 Sitoskeleton a. Mikrotubulus Ada Ada b. Mikrofilamen Ada Ada

Agar lebih jelas, perhatikan gambar sel hewan dan sel tumbuhan berikut :

Gb. 1.9 Perbandingan struktur sel hewan dan sel tumbuhan

G. TRANSPORT MEMBRAN

Dibedakan menjadi : 1. Transport pasif

- Perpindahan molekul/ion zat dari konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi yang lebih rendah (hipotonik) hingga dicapai kondisi isotonik (konsentrasinya sama) -> menuruni gradien konsentrasi

- Tidak menggunakan energi (ATP) - Dibedakan menjadi :

a. Difusi Perpindahan molekul zat terlarut dari konsentrasi larutan tinggi (hipertonik) ke

larutan konsentrasi larutan rendah (hipotonik) hingga dicapai kondisi isotonik (konsentrasinya sama)

Difusi dapat terjadi melalui membran atau tanpa melalui membran. Kecepatan difusi dipengaruhi oleh gradien konsentrasi (perbedaan

konsentrasi), besar molekul, muatan molekul, suhu, dan kelarutan dalam lemak. Pada umumnya molekul hidrofobik (larut dalam lemak) lebih mudah berdifusi daripada larutan hidrofilik (larut dalam air)

Contoh : melarutkan gula dalam air, melarutkan tinta dalam air b. Osmosis

Perpindahan molekul air (zat pelarut) dari larutan dengan konsentrasi air (pelarut) tinggi (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi air (pelarut) rendah (hipertonik) melalui membran semi permeabel hingga dicapai kondisi isotonik.

Jika konsentrasi larutan di luar sel lebih tinggi (hipertonik) maka air akan keluar dari sel menuju ke lingkungan. Pada sel tumbuhan hal ini akan mengakibatkan membran sel terlepas dari dinding sel, peristiwanya dikenal dengan nama plasmolisis. Sedangkan pada sel hewan hal ini akan mengakibatkan sel mengkerut (karena tidak mempunyai dinding sel) yang


disebut dengan krenasi. Sebaliknya, jika konsentrasi di dalam sel lebih tinggi dari pada di luar sel, maka air akan mengalir dari luar sel masuk ke dalam sel. Pada sel hewan jika hal ini berlangsung terus menerus bisa mengakibatkan pecahnya membran sel yang dikenal dengan nama hemolisis. Sedangkan pada sel tumbuhan jika peristiwa ini terjadi setelah sel mengalami plasmolisis maka disebut dengan deplasmolisis.

c. Difusi Terfasilitasi/Difusi Terbantu/Difusi Dipermudah Yaitu proses pengangkutan zat yang dibantu oleh protein pengangkut, misalnya enzim permease.

2. Transport Aktif Perpindahan molekul/ion zat dari konsentrasi rendah (hipotonik) ke konsentrasi yang

lebih tinggi (hipertonik) hingga dicapai kondisi isotonik (konsentrasinya sama) -> Melawan gradien konsentrasi

Menggunakan energi (ATP) Dibedakan menjadi :

a. Endositosis -> pemasukan zat ke dalam sel. Contoh : Fagositosis : proses dimana membran plasma sel membungkus partikel dari

lingkungan luar dan menangkapnya dalam suatu vakuola makanan. Contoh fagositosis : sel Amoeba dan sel darah putih yang memakan bakteri

Pinositosis : peristiwa sel memakan zat cair (mekanisme.nya sama seperti fagositosis hanya saja yang dibungkus adalah zat cair).

b. Eksositosis -> pengeluaran zat dari dalam sel. Contoh adalah sekresi enzim pencernaan

c. Pompa Natrium-Kalium

Orang yang percaya diri mencari alasan untuk berbuat. Orang yang

tidak percaya diri mencari alasan untuk tidak berbuat

(Satria Hadi Lubis)

Sel

Documents

Transcript of Sel