SEL
sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular, misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan Protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup. Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang
sangat rapi.
Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (yang hidup pada 1635- 1703). Hooke (pada tahun 1665) mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Ternyata sel gabus tersebut tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Maka, dipilihlah kata dari bahasa Latin yaitu cellula yang berarti kamar kecil untuk menamai objek yang ditemukannya itu. Sel selaput penyusun umbi bawang bombay (Allium cepa). Tampak dinding sel dan inti sel (berupa noktah di dalam setiap 'ruang'). Perbesaran 400 kali.
A. Struktur sel
Secara umum setiap sel memiliki
Ø membran sel,
Ø sitoplasma, dan
Ø inti sel atau nukleus.
Sitoplasma dan nukleus secara bersama-sama menyusun protoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat berbagai organel. Sel tumbuhan, alga dan prokariota mengembangkan dinding sel sementara sel hewan tidak. Beberapa organism memiliki flagella pada selnya untuk memudahkan pergerakan.
a. Membran sel.
Membran sel tersusun oleh lipoprotein. Membran Sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar. Karena fungsi ini, membran sel bersifat “selektif permeable”, dapat menentukan bahan-bahan tertentu saja yang bisa masuk ke dan keluar dari sel. Pada sel tumbuhan, membran sel dalam keadaan normal melekat pada dinding sel akibat tekanan turgor dari dalam sel.
b. Sitoplasma
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. Selain organel, terdapat pula vakuola, butir-butir tepung, butir silikat dan berbagai produk sekunder lain. Vakuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula 'cairan sel'. Cairan yang mengisi vakuola berbeda-beda, tergantung letak dan fungsi sel.
c. Nukleus
Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. Di dalam nukleus terdapat kromosom yang berisi DNA yang merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam nukleus juga ditemui nukleolus.
B. Organel
Manusia memiliki banyak organ yang berbeda seperti jantung, paru-paru dan lambung, yang fungsinya yang berbeda-beda. Demikian pula dengan sel. Sel memiliki organ yang disebut organel (berarti 'organ kecil'). Berikut adalah macam-macam benda dalam sel (khususnya sitoplasma) yang digolongkan sebagai organel:
Ø Kondriosom atau mitokondria.
Ø Plastida (hanya sel tumbuh-tumbuhan dan sejumlah alga),
Ø Diktiosom, lebih dikenal sebagai badan Golgi atau benda Golgi,
Ø Ribosom,
Ø Retikulum endoplasma,
Ø Peroksisom
Ø Vakuola
D. Perbedaan sel hewan dan tumbuhan
Sel tumbuhan dan sel hewan mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:
ü Sel tumbuhan Sel hewan
Ø Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
Ø Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
Ø Mempunyai bentuk yang tetap. Tidak mempunyai bentuk yang tetap.
Ø Mempunyai dinding sel. Tidak mempunyai dinding sel.
Ø Mempunyai klorofil. Tidak mempunyai klorofil.
Ø Mempunyai vakuola atau rongga sel yang besar.
Ø Tidak mempunyai vakuola, walaupun terkadang
Ø sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan).
Ø Menyimpan tenaga dalam bentuk biji (granul) kanji.
Ø Menyimpan makanan dalam bentuk biji (granul) glikogen.
Ø Tidak Mempunyai sentrosom. Mempunyai sentrosom
SEL SEBAGAI UNIT STRUKTURAL DAN UNIT FUNGSIONAL DALAM ORGANISME
Secara singkat dinyatakan bahwa sel merupakan satuan minimum kehidupan. Ciri kehidupan baru terlihat pada tingkat sel, sedangkan pada tingkat yang lebih kecil seperti organel atau molekul ciri kehidupan belum ada. Semua organisme, tumbuhan, hewan dan mikrobia, terdiri dari sel. Sel hanya berasal dari sel sebelumnya, setiap sel memiliki kehidupan sendiri disamping peran gabungan di dalam organisme multisel. Pada organisme mutisel, sel mempunyai tugas khusus tergantung di jaringan mana sel itu berada, dan setiap sel bergantung pada sel-sel untuk melakukan fungsi yang tidak bisa dilakukan sendiri.
Sel merupakan bentukan yang kecil dan rumit. Sulit untuk melihat struktur dan menemukan komposisi molekulnya, lebih sulit lagi untuk memahami kerja setiap komponennya. Mempelajari sel sangat bergantung pada alat yang digunakan.
Untuk mengamati struktur sel digunakan mikroskop. Sampai saat ini dikenal dua jenis mikroskop yaitu mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Mikroskop cahaya ada beberapa jenis seperti : mikroskop fuoresen, fase kontras, kontras intervensi, dan lapang gelap digunakan untuk mengamati dan mempelajari sel-sel hidup. Mikroskop fluoresen digunakan untuk mengetahui tempat molekul-molekul tertentu di dalam sel hidup maupun yang sudah dimatikan. Zat-zat yang akan dilihat ditandai dengan fluorokrom, suatu senyawa berpendar.cahaya yang digunakan adalah cahaya ultraviolet.
Mikriskop elektron ada dua jeni yaitu elektron transmisi dan mikroskop elektron payar (scaning). Mikroskop elektron transmisi memberikan bayangan dua dimensi dan digunakan untuk mempelajari struktur halus sel dan komponen-komponennya. Sedangkan mikroskop elektron payar memberikan efek bayangan tiga dimensi, digunakan untuk mempelajari bentuk permukaan seperti mikrovil, stereosilia dan organisme uni sel.
Selain dengan mikroskop mempelajari sel bisa dengan teknik fraksinasi yang digunakan untuk mengisolasi komponen sel, teknik kultur sel, teknik isolasi DNA dan lain-lain.
Kandungan dan sifat sel
Unsur utama yang menyusun jasad hidup adalah karbon ( C ) dan hidrogen ( H ). Karbon mempunyai sifat istimewa, diantaranya karbon bisa mengikat karbon sehingga membentuk rantai panjang. Selain itu karbon juga bisa mengikat empat atom lain. Kedua sifat istimewa karbon ini memungkinkannya menjadi tulang punggung untuk membentuk berbagai senyawa kompleks yang menyusun tubuh makhluk hidup.
Senyawa-senyawa kimia pembangun sel dapat dikelompokan atas senyawa anorganik (air, dan garam mineral) dan senyawa organik (protein, karbohidrat, lipid dan asam nukleat). Secara umum sel hewan maupun sel tumbuhan mengandung 75% air, 10-20% protein, 2-3% lipid, 1% karbohidrat terikat, yaitu molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma. Air bebas merupakan air yang terdapat di vakuola.
Di dalam air bebas, terlarut berbagai senyawa kimia. Senyawa yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung K, Na, Ca, Mg, Fe, dan lain-lain.senyawa kedua adalah senyawa organik terlarut. Senyawa ketiga adalah gas-gas terlarut seperti : O2, CO2, N2.
Protein, merupakan komponen sel yang amat penting selain air. Molekul-molekul protein berperan sebagai katalisator berbagai reaksi kimia di dalam maupun diluar sel. Protein memberikan kekakuan struktural, mengatur permeabilitas membran sel dan mengatur metabolit yang di perlukan. Selain itu protein juga berperan dalam gerakan sel dan mengatur kegiatan gen. Protein disusun oleh asam amino yang digabungkan oleh ikatan peptida.
Berdasarkan susunan molekulnya protein diklasifikasikan sebagai berikut : protein fibrosa, seperti pada kolagen, fibrin aktin dan myosin. Jenis yang kedua adalah protein globuler, seperti pada enzim, hormon, pigmen darah (haemoglobin).
Lipid merupakan senyawa yangsulit larut dalam air dan sangat larut dalam pelarut organik seperti aseton, benzen, kloroform dan lain-lain. Lipid juga terdapat dalam sel sebgai cadangan energi. Lipid yang paling umum ditemukan adalah asam-asam lemak, lemak-lemak netral, fosfolipid, glikolipid, terpen dan steroid.
Karbohidrat terdiri dari molekul-molekul gula yang disebut monosakarida, dua buah monosakarida saling berkaitan disebut disakarida, beberapa buah disakarida atau trisakarida yang saling berkaitan dan membentuk oligosakarida. Beberapa oligosakarida membentuk polisakarida. Polisakarida pada sel berperan sebagai polisakarida struktural dan polisakarida nutrien. Polisakarida struktural seperti selulosa terdapat pada dinding sel tumbuhan, mannan pada dinding sel kamir, kitin pada dinding sel jamur. Polisakarida nutrien contohnya adalah amilum yang terdapat pada sel tumbuhan dan bakteri, glikogen pada sel hewan.
Asam nukleat disusun oleh nukleotida – nukleotida. Nukleotida ada yang berperan sebagai pembawa energi seperti ATP. Selain itu asam nukleat berperan sebagai pembawa sifat menurun yaitu oleh DNA. Asam nukleat yang lain tak kalah pentingnya adalah RNA.
Sifat sel
Sel mempunyai sifat semi otonom artinya dapat diambil dan hidup diluar organisme yang bersangkutan. Sifat ini yang memungkinkan dilakukannya kultur sel dan kultur jaringan. Selain itu sifat organisme multi sel merupakan refleksi sifat – sifat sel yang menyusun. Organisme mengambil makanan, mencernakannya, melepaskan bahan yang tidak dibutuhkan. Organisme mengambil oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Organisme tumbuh dan berkembang biak, menggunakan energi untuk aktifitas dan mewariskan sifat-sifat genetik pada keturunannya. Susunan sifat diatas merupakan sifat-sifat yang juga dimiliki oleh sel.
Bentuk Dan Ukuran Sel
Bentuk dan ukuran sel bervariasi tergantung jenis dan fungsi sel tersebut. Sel bakteri memiliki bentuk yang sederhana yaitu bulat, seperti batang atau sepiral. Sel darah merah berbentuk bokonkaf yang bertujuan untuk memperluas permukaan sel dan mempermudah pergantian antara O2 dan CO2. Sel epitel berbentuk datar sesuai dengan fungsinya sebagai penutup. Sel otot memanjang dan berbentukgelondong yang memungkinkan adanya kontraksi. Sel saraf mempunyai perpanjangan yang memungkinkan mengirim informasi jarak jauh.
Bentuk sel tumbuhan juga bermacam-macam. Ada yang seperti peluru, kubus, prisma, memanjang, serabut atau seperti ular. Keaneka ragaman bentuk ini juga berkaitan erat dengan fungsinya masing-masing.
Ukuran sel juga bervariasi, baik pada bakteri, tumbuhan, maupun hewan. Contohnya bakteri mempunyai ukuran sel yang berkisar antara 0,001 um sampai 3,0 um. Sel-sel tumbuhan mempunyai lebih besar yaitu 10-100 um. Tetapi ada pula sel-sel yang berukuran lebih dari 1 mm sehingga dapat dilihat dengan mata biasa, seperti sel-sel empulur batang, sel-sel daging buah, sel-sel serabut yang panjangnya mencapai beberapa ratus mm, dan sel telur pada bangsa burung.
Jenis – Jenis Sel
Berdasarkan ada tidaknya selubung ini, maka sel dibagi atas sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik memiliki ciri-ciri sebagai berikut : (1) tidak ada membran yang memisahkan nukleus dan inti sel, dari sitoplasma juga tidak ada membran yang membatasi organel sel. (2) pembelahan sel secara sederhana tanpa melalui tahap-tahap seperti mitosis. (3) dinding sel mengandung semacam molekul kompleks yang disebut mukopeptida, yang memberikan kekuatan pada struktur selya. Sel prokariot contohnya adalah sel bakteri.
Sel eukariotik lebih rumit dari sel prokariotik dengan ciri-ciri sebagai berikut : (1) memiliki membran yang memisahkan sitoplasma dengan inti sel sehingga inti terlihat jelas. Selain itu juga ada membran yang melingkupi sitoplasma dan membentuk organel sel. (2) pembelahan inti sel meleui dengan tahap-tahap yang dikenal dengan mitosis.
Sel hewan dan sel tumbuhan juga memiliki perbedaan yang mendasar. Perbedaan itu meliputi : (1) sel tumbuhan memiliki dinding sel, (2) sel tumbuhan memiliki kloroplas, (3) pada sel tumbuhan memiliki plasmodermata yang berfungsi untuk menghubungkan satu sel dengan sel yang lain didekatnya, (4) sel tumbuhan memiliki vakuola yang tidak dimiliki oleh sel hewan kecuali vakuola berdenyut pada hewan uniseluler. Adanya vakuola pada sel hewan menandakan terjadi kelainan.
Struktur Umum Sel
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal dari banyak sel (multiselular). Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Secara umum setiap sel memiliki :
Ø membran sel
Ø sitoplasma, dan
Ø inti sel atau nukleus.
1. 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 molekul dapat melalui membran sel.
Membran Sel berfungsi sebagai tempat keluar masuknya zat ke/dari sel. Berdasarkan struktur tersebut maka membran sel bersifat semi permeable atau selektif permeable yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel.
2. Sitoplasma dan Organel Sel
Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu digunakan Organel Sel. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan). Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah
1. Mitokondria
Mitokondria berfungsi sebagai tempat respirasi/pernapasan pada sel .
2. Badan Golgi
Badan Golgi berfungsi sebagai tempat sekresi zat - zat pada sel .
3. Retikulum endoplasma (RE)
Retikulum Endoplasma berfungsi sebagai tempat pembuatan badan golgi .
4. Plastida
(khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas, dan kromoplas)
Dikenal tiga jenis plastida yaitu :
1.Leukoplas
2.Kloroplas
3. Kromoplas
5.Ribosom(Ergastoplasma)
Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis/pembentukan protein .
6.Lisosom
Lisosom berfungsi sebagai penghasil dan tempat pencernaan/sistem eskresi pada
sel. Salah satu enzimnya itu bernama Lisozym.
7.Vakuola(khusustumbuhan)
Vakuola berfungsi sebagai kantong yang melapisi Inti sel .
8.Peroksisom(BadanMikro)
Peroksisom berfungsi sebagai tempat penghancuran racun - racun yang masuk ke
dalam sel
3. Inti Sel atau Nukleus
Secara umum, Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam nukleus juga ditemui nukleolus.
Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom
METABOLISME
Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolisme total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.
Produk metabolisme disebut metabolit. Cabang biologi yang mempelajari komposisi metabolit secara keseluruhan pada suatu tahap perkembangan atau pada suatu bagian tubuh dinamakan metabolomika.
Pembelahan Sel
A. Pembelahan mitosis
Merupakan pembelahan sel yang menghasilkan 2 buah sel anak yang identik, yaitu sel-sel anak yang memiliki jumlah kromosom sebanyak yang dimiliki oleh sel induknya.
B. Pembelahan meiosis
Merupakan pembelahan sel yang menghasilkan 4 sel anak dengan jumlah kromosom separuh dari yang dimiliki induknya
C. Perbedaan pembelahan mitosis dan meiosis
1. Pembeda Mitosis
Ø Lokasi pembelahan Sel-sel tubuh (somatis) dan sel gonad
Ø Jumlah pembelahan Satu kali
Ø Jumlah sel anak hasil pembelahan Satu sel induk menghasilkan 2 sel anak
Ø Jumlah kromosom anak Diploid (2n) Diploid (2n)
Ø Pindah silang Tidak terjadi
Ø Komponen genetik Sama dengan induk
Ø Tujuan Pertumbuhan dan regenerasi
2. Pembeda Meiosis
Ø Lokasi pembelahan Sel gonad/sel kelamin
Ø Jumlah pembelahan Dua kali yaitu meiosis I dan II
Ø Jumlah sel anak hasil pembelahan Satu sel induk menghasilkan 4sel anak
Ø Jumlah kromosom anak Diploid (2n) haploid (n)
Ø Pindah silang Terjadi pada profase I
Ø Komponen genetik Berbeda dengan induk
Ø Tujuan Reduksi kromosom yaitu pembentukan gamet
Tujuan dari pembelahan mitosis pada mahkluk hidup bersel banyak adalah memperbesar ukuran tubuh dan mengganti sel-sel tubuh yang mengalami kerusakan. Sedangkan pada mahkluk hidup bersel satu, mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel dan mempertahankan dari kepunahan.
Tujuan dari pembelahan meiosis adalah untuk pembentukan sel kelamin (gametogenesis). Pembentukan sperma pada hewan jantan disebut spermatogenesis sedangkan pembentukan ovum disebut oogenesi. Pada tumbuhan tingkat tinggi pembentukan serbuk sari disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan bakal buah disebut makrosporogenesis atau megasporogenesis.
Keterkaitan /hubungan
pembelahan sel dengan pewarisan sifat
Pembelahan sel baik itu mitosis maupun meiosis sebenarnya
mempunyai tujuan yang sama yaitu mewariskan sifat (genetik) yang ada pada sel
yang sedang membelah tersebut kepada sel-sel turunannya. Di dalam sel terdapat
kromosom yang mengandung gen. Ketika sel melakukan pembelahan, kromosom di
dalam inti akan menduplikat yang akan diwariskan kepada sel anak. Sehingga sel
anak akan menerima (mewarisi) kromosom-kromosom dan gen-gen dengan tipe dan
ukuran yang sama dari induknya.
Dengan demikian setiap
individu mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induknya dan masing-masing
kromosom tersebut merupakan sumbangan dari kedua induknya.
No comments:
Post a Comment
Tulis komentar Anda disini