1. Struktur sel hewan dan tumbuhan

A. Struktur Sel Hewan

Sel hewan tersusun atas protoplasma. Protoplasma merupakan bahan

hidup di dalam sel berupa cairan koloid campuran majemuk protein, lemak, dan

bahan organik lainnya. Protoplasma merupakan substansi dasar kehidupan dalam

sel.

Sel Hewan

Protoplasma sel hewan tersusun atas tiga bagian utama, yaitu :

a. Membran sel (Cell Membrane / Plasma Membrane)

Membran sel atau membran plasma merupakan bagian sangat penting dari sel.

Tanpa membran sel, sebuah sel tidak mungkin melangsungkan kehidupannya.

Membran sel berfungsi :

sebagai pelindung sel, melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan

sel

sebagai pengatur transportasi molekul dan reseptor atau penerima

rangsangan dari luar sel

memelihara perbedaan-perbedaan pokok antara isi sel dengan

lingkungannya.

sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar

mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel

sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimia

mengontrol/mengendalikan pertukaran zat antara sitoplasma dan

lingkungannya.

b. Inti sel (Cell nucleus)

Inti sel berisi butir-butir kromatin yang dihubungkan oleh benang

kromatin yang sangat halus membentuk gulungan benang kromatin yang

mengandung bahan genetik, yaitu untaian molekul DNA.

Di dalam inti terdapat struktur bulat yang lebih padat dan tidak dibatasi oleh

membran. Struktur ini disebut anak inti (nukleolus). Nukleolus dibutuhkan untuk

membentuk molekul RNA. Inti sel juga mengandung cairan inti (nukleoplasma)

yang tersusun atas molekul asam inti (DNA/RNA), protein inti dan benang-

benang kromatin.

Inti sel berfungsi untuk mengatur (mengontrol) seluruh aktivitas sel dan

pewarisan faktor keturunan. Sedangkan anak inti berfungsi untuk mensintesis

berbagai macam molekul RNA, khususnya pembentukan RNA (RNA Ribosom)

c. Sitoplasma (Cytoplasm)

Sitoplasma merupakan bagian sel yang hidup yang terdapat di luar inti sel.

Sebagian besar aktivitas sel, seperti metabolisme, gerakan dan biosintesis

berlangsung di dalam sitoplasma. Oleh karena itu di dalam sitoplasma terdapat

berbagai perlengkapan sel yang disebut organel. Di dalam sitoplasma terdapat

juga pigmen dan cadangan bahan makanan berupa pati, lemak, tepung dan

glikogen.

Organel-organel yang terdapat di dalam sitoplasma adalah sebagai berikut :

1. Mitokondria (Mitochondrion)

Mitokondria berasal dari kata mitos dan chondrion. Mitosartinya benang

dan chondrion berarti butir. Mitokondria tampak seperti benang-benang

halus atau butir-butir yang tersebar dalam sitoplasma. Jumlah mitokondria

dalam satu sel dapat mencapai 800 buah. Mitokondria memiliki ketebalan

sekitar 0,35-0,74 mikron.

2. Retikulum Endoplasma (Endoplasmic Reticulum)

Retikulum endoplasma merupakan saluran yang berkelok-kelok sebagai

penghubung antara membran sel dengan membran inti. Retikulum

endoplasma dibagi menjadi dua berdasarkan ada dan tidaknya ribosom

yang menempel yaitu :

a. Retikulm endoplasma bergranula kasar (rough endoplasmic reticulum),

yaitu retikulum endoplasma yang mengandung atau menempel ribosom

dengan jarak tertentu. Fungsinyauntuk menampungnya protein yang

dibuat oleh ribosom.

b. Retikulum endoplasma granula halus (smooth endoplasmic

reticulum), yaitu retikulum endoplasma yang tidak mengandung

ribosom. Fungsinya untuk mensintesis molekul-molekul lemak,

fosfolipid, dan steroid.

Retikulum endoplasma mempunyai fungsi umum yaitu menyusun dan

menyalurkan zat-zat ke dalam sel. Setiap sel selalu mensintesis protein

sehingga setiap sel selalu mengandung retikulum endoplasma.

3. Ribosom (Ribosome)

Ribosom berbentuk sebagai butiran-butiran dengan diameter 23 nm yang

terdapat bebas do dalam sitoplasma atau menempel pada retikulum

endoplasma. Secara struktur, ribosom terdiri dari 2 subunit, yaitu subunit

kecil 40-S dan subunit besar 60-S.

Fungsi Ribosom : sebagai tempat sintesis protein dalam sel. Pada ribosom

terdapat paling sedikit tiga jenis RNA, yaitu mRNA, rRNA, dan tRNA

yang diperlukan untuk membaca kode yang dikirimkan dari inti sel,

sehingga dari kode itu dapat dibaca jenis protein yang bagaimana yang

akan disintesis di dalam ribosom.

4. Badan Golgi / Kompleks Golgi (Golgi Apparatus)

Kompleks Golgi pertama kali ditemukan di dalam sel saraf oleh seorang

sarjana bangsa Italia Camilo Golgi pada tahun 1898. Kompleks Golgi

terdiri dari kantung-kantung pipih yang disebut sisterna. Sisterna ini

bertumpuk dalam 4-8 lapisan.

Badan Golgi /kompleks Golgi berfungsi sebagai alat pengeluaran

(sekresi) protein dan lendir, sehingga disebut juga organel sekresi.

Kompleks Golgi pada tumbuhan disebut diktisom.

5. Lisosom (Lysosome)

Lisosom merupakan organel berbentuk oval atau bundar yang dibatasi

oleh membran tunggal dan berisi sejumlah enzi pencernaan. Misalnya

pada sel darah putih (leukosit), bakteri-bakteri yang telah difagositosis

akan dicerna oleh enzim-enzim lisosom. Lisosom berfungsi juga untuk

mencernakan organel-organel sel yang telah rusak atau sudah tua.

Kemudian tempat organel yang dicernakan tadi akan diisi oleh organel

baru.

6. Peroksisom (Peroxisome)

Peroksisom merupakan suatu organel yang mirip dengan lisosom tetapi

biasanya berukuran lebih kecil, mengandung banyak enzim yang

berhubungan dengan metabolisme H2O2.Salah satu contohnya adalah

enzim katalase.

Enzim katalase terdapat di semua sel hidup dan banyak ditemukan pada sel

hati. Enzim katalase berfungsi untuk menguraikan hidrogen peroksida

(H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2).

Reaksi kimia enzim katalase ditulis sebagai berikut :

                Catalase enzyme

2H2O2  -----------------> 2 H2O+ O2

Senyawa hidrogen peroksida (H2O2) terbentuk dalam proses respirasi sel,

bersifat racum dan dapat merusak sel.

7. Sitoskeleton (Cytoskeleton)

Sitoskeleton meruapakan rangkaian benang-benang yang tersusun atas

silium dan flagelum, berfungsi sebagai penyokong sel dan

mempertahankan bentuk sel. Di samping itu, sitoskeleton juga berperan

dalam hal terjadinya perubahan bentuk sel dan erat kaitannya dengan

gerak keseluruhan sel atau gerak organel di dalam sel.

Benang penyusun sitoskeleton dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :

a.Mikrofilamen (Microfilament).

b. Mikrotubul (Microtubule)

c. Filamen Antara (Intermediate Filament).

8. Sentriol

Sentriol hanya ditemukan pada sel hewan. Di dalam sel terdapat dua

sentriol yang terdapat di dalam sentrosom. Satu sentriol terdiri dari satu

batang yang tersusun dari 9 mikrotubul.

Pada saat terjadi pembelahan sel, kedua sentriol akan memisahkan diri,

bergerak menuju kutub yang berlawanan dan berkembang menjadi benang

gelondong.

Sentriol berfungsi pada saat terjadinya pembelahan sel yaitu pada

pergerakan kromosom atau kromatid.

B. STRUKTUR SEL TUMBUHAN

Sel-sel tumbuhan dewasa berbeda satu dengan yang lain dalam ukuran, bentuk, struktur dan fungsinya. Walaupun demikian semua sel tumbuhan memiliki persamaan dalam beberapa segi sehingga dapat dibanyangkan suatu hipotesis sebuah sel yang segi-segi dasarnya ada dalam bentuk yang secara nisbi tidak termodifikasi. Sel hipotesis ini seperti disajikan pada gambar 1, terdiri atas tiga bagian : (1) Membran sel yang dibagian luarnya di selubungi oleh dinding sel, (2) selapis protoplasma yang melapisi dinding itu dan disebut protoplas, dan (3)

rongga yang disebut vakuola sentral yang menempati bagian terbesar ruang di dalam sel.

Gambar 1. Struktur anatomi sel tumbuhan

1. Dinding sel

Sel tumbuhan terdiri atas protoplas yang terselubungi oleh dinding sel.Dinding sel tumbuhan memiliki struktur yang kompleks dengan memiliki tiga bagian fundamental yang dapat dibedakan yaitu lamela tengah, dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Semua sel memiliki lamela tengah dan dinding sel primer, sedangkan dinding sel sekunder hanya pada sel-sel tipe tertentu.

Lamela tengah adalan suatu lapisan perekat antar sel yang menyekat dinding primer dua buah sel yang bersebelahan. Lapisan ini sebagian besar terdiri atas air dan zat-zat pectin yang bersifat koloid dan bersifat plastik

(dapat mudah dibentuk) sehingga memungkinkan gerakaan antar sel dan penyesuaiannya yang diperlukan sebelum sel-sel dapat mencapai ukuran dan bentuk dewasa.

Dinding sel primer adalah dinding sel sejati pertama yang dibentuk oleh sebuah sel baru. Walaupun air, zat-zat pektin dan protein banyak dijumpai di dalamnya, dinding sel primer terutama terdiri atas selulosa dan hemiselulosa.

Lignifikasi tidak terlalu mengganggu permeabilitas dinding sel terhadap air dan bahan-bahan terlarut, akan tetapi mengubah sifat fisik dan kimiawi dinding sel. Dinding sel yang terlignifikasi menjadi lebih keras dan lebih tahan terhadap tekanan dari pada dinding sel yang berselulosa.

2. Plasmodesmata

Plasmodesamata adalah benang-benang protoplasmik halus yang terletak pada tempat-tempat tertentu pada dinding sel primer (yaitu pada noktah yang berupa bagian dinding sel yang tidak mengalami penebalan). Plasmodesamata dapat menembus pori-pori kecil pada dinding sel primer dan lamella tengah diantara sel-sel yang bedekatan sehingga protoplasma kedua sel dapat berhubungan.

3. Membran sel

Membran sel atau membran plasma merupakan bagian sel yang paling luar yang membatasi isi sel dan sekitarnya. Membran ini tersusun dari dua lapisan yang terdiri dari fosfolipid (50%) dan protein/lipoprotein (50%). Membran plasma bersifat semipermeabel atau selektif permeabel yang berfungsi mengatur gerakan materi atau transportasi zat-zat terlarut masuk dan keluar dari sel.

Gambar 2. Membran plasma

4. Nukleus

Nukleus adalah inti sel yang memiliki membran inti dengan susunan molekul sama dengan membran sel yaitu berupa lipoprotein. Pori-pori pada membran inti memungkinkan hubungan antara nukleoplasma dan sitoplasma. Fungsi utama nukleus adalah sebagai pusat yang mengontrol kegiatan sel dan mengandung bahan-bahan yang menentukan sifat-sifat turun-temurun suatu organisma. Didalam inti sel tersusun atas tiga komponen yaitu :

Nukleoulus (anak inti) yang berfungsi untuk menyintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom.

Nukleoplasma (cairan inti) merupakan cairan yang tersusun dari protein

Butiran kromatin yang terdapat pada nukleoplasma, yang dapat menebal menjadi struktur seperti benang yaitu kromosom yang mengandung DNA (asam deoksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesa protein.

5. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat di dalam sel, kecuali di dalam inti sel dan organel sel. Sitoplasma bersifat koloid yaitu tidak padat dan tidak cair. Sitoplasma terdiri atas air yang di dalamnya terlarut banyak molekul kecil, ion dan protein. Bahan-bahan lain yang lazim terdapaat dalama sitoplasma adalah butir minyak dan berbagai macam kristal yang

dalam banyak hal tersusun dari kalsium oksalat. Ukuran partikel terlarut adalah 0,001 – 0,1 mikron dan bersifat transparan.

6. Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma merupakan perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplasma. Dalam pengamatan mikroskop, retikulum endoplasma nampak seperti saluran berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut berfungsi membantu gerakan subsatansi-subsatansi dari satu bagainsel ke bagian sel lainnya. Dalam sel terdapat dua tipe retikulum endoplasma (RE) yaitu retikulum endoplasma kasar (REK) dan retikulum endoplasma halus (REH).

REK dikatakan kasar karena permukaannya diselubungi oleh ribosom sehingga tampak seperti helaian panjang kertas pasir. Ribosom adalah tempat sintesa protein yang hasilnya akan melekat pada retikulum endoplasma dan biasanya ditujukan untuk luar sel. REH tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya nampak halus. REH memiliki enzim-enzim pada permukaannya yang berfungsi untuk sintesis lipid, glikogen dan persenyawaan steroid seperti kolesterol, gliserida dan hormon.

Gambar 3. Organel sel tumbuhan : (1) Nukleus, (2) Pori-pori nuklear, (3). RE kasar, (4) RE halus, (5) Ribosom pada RE kasar, (6) Protein yang ditranspor, (7) Vesikel transpor, (8) Badan golgi, (9) Bagian cis dari badan golgi, (10) Bagian

trans dari badan golgi dan (11) Cisternae badan golgi

7. Badan golgi.

Badan golgi adalah sekelompok kantong (vesikula) pipih yang dikelilingi membran. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik. Badan golgi pada sel tumbuhan biasa disebut diktiosom. Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk sisterna, tubulus dan vesikula. Sisterna mebentuk pembuluh halus (tubulus). Dari tubulus diepaskan kantong-kantong kecil yang berisi bahan-bahanyang diperlukan seperti enzim-enzim atau pembentuk dinding sel. Fungsi badan golgi dalam sel yaitu :

1 Membentuk kantong-kantong (vesikula) yang bersisi enzim-enzim dan bahan lain untuk sekresi, terutama pada sel-sel kelenjar.

2 Membentuk membran plasma

3 Membentuk dinding sel

4 Membentuk akrosom pada sel spermatozoa yang berisis enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

8. Ribosom

Ribosom adalah organel kecil bergaris tengah 17 – 20 mikron yang tersusun oleh RNA ribosom dan protein. Ribosom terdapat pada semua sel hidup dan terdapat bebas dalam sitoplasma atau melekat pada REK. Tiap ribosom terdiri atas dua sub unit yang saling behubungan dalam suatu ikatan yang distabilkan oleh ion magnesium. Ribosom berfungsi untuk sintesis protein, dimana pada waktu sintesis protein, ribosom mengelompok membentuk poliribosom (polisom).

9. Peroksisom dan glioksisom

Peroksisom adalah kantong-kantong yang memiliki membran tunggal. Peroksisom berisi berbagai enzim dan yang paling khas adalah enzim katalase. Fungsi enzim tersebut adalah mengkatalisis perombakan hydrogen peroksida (H2O2). Senyawa tersebut merupakan produk metabolisme sel yang berpotensi membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat.

Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan mislnya pada lapisan aleuron biji padi-padian .

10. Mitokondria

Mitokondria adalah organel sel penghasil energi sel. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu membran dalam dan membran luar. Membran luar memiliki permukaan halus, sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk yang disebut kista. Mitokondria adalah struktur yang mampu bereproduksi sendiri. Pada pembelahan sel, semua kitokondria membelah diri, setenganhnya menuju ke sel anak yang satu dan setengahnya ke sela anak yang lain. Mitokondria mengandung enzim-enzim untuk fosforilasi oksidatif dan sistem transpor electron. Pada bagian membran dalam dihasilkan enzim pembuatn ATP dan protein yang diperlukan untuk pernafasan antar sel.

Membran dalam mitokondria terbagi menjadi dua ruang yaitu :

1 Ruang intermembran yaitu ruangan diantara membran luar dan membran dalam. Membran luar dapat dilalui oleh semua molekul kecil tetapi tidak dapat dilalui protein dan molekul besar.

2 Matriks mitokondria : merupakan ruangan yang diselubungi oleh membran dalam. Didalam matriks tersebut tahapan metabolisme terjadi, mengandung enzim untuk siklus Krebs dan oksidasi asam lemak, mengandung banyak butiran protein dan DNA, ribosom dan beberapa jenis RNA. Mitokondria dapat menyintesis protein sendiri karena memiliki DNA, RNA dan ribosom.

11. Plastida

Plastida adalah organel sitoplasma yang tersebar pada sel tumbuhan dan terlihat jelas di bawah mikroskop sederhana. Plastida sangat bervariasi ukuran dan bentuknya, pada sel-sel tumbuhan berbunga biasanya berbentuk piringan kecil bikonveks.

12. Vakuola sentral

Vakuola adalah rongga besar di bagian dalam sel yang berisi cairan vakuola yang merupakan suatu larutan cair berbagai bahan organik dan anorganik yang kebanyakan adalah cadangan makanan atau hasil sampingan metabolisme. Vakuola diselubungi oleh selaput vakuola yang disebut tonoplas. Umumnya vakuola tidak berwarna, namun dapat berwarna kebiru-biruan atau kemerah-merahan karena adanya pigmen terlarut yang termasuk bahan kimia kelompok antosianin. Pada tumbuhan muda berisi banyak vakuola berukuran kecil, akan tetapi dengan semakin matangnya usia sel maka terbentuk vakuola yang semakin membesar.