Sel: Strukur dan Fungsinya

A. Sejarah Sel

Robert Hooke : Ruang kecil sayatan gabus : sel

Felix Dujardin : Sel-sel tersusun atas substans cairan

Johannes Purkinje : Istilah  protoplasma

Matthias Schleiden : terdapat sel  tumbuhan

Theodor Schwann : Hewan tersusun atas sel

Rudolf Virchow    : Setiap sel berasal dari sel  sebelumnya

 Batasan tentang sel

A.G Hoewy & Siekevitz (1963) : sel adalah unit aktivitas biologis yg dibatasi oleh membran semipermeabel dan mampu bereproduksi sendiri pada suatu media yang bebas dari sistem kehidupan lain.

Definisi umum : sel adalah unit terkecil penyusun makhluk hidup baik struktural maupun fungsional

Penggolongan sel

Berdasarkan jumlah sel : uniseluler dan multiseluler

Berdasarkan keadaan inti sel : prokariotik (inti sel tidak mempunyai membran) dan eukariotik (inti sel dibatasi membran)

Sel prokariotik

Bakteri, suatu sel prokariotik

Sel Eukariotik

Sel hewan, suatu sel eukariotik

B. Protoplasma sel

1. Karbohidrat

                Berdasarkan fungsinya, karbohidrat dikelompokkan menjadi:

                - karb. Sederhana sbg sumber energi dlm sel

                - karb. rantai panjang sbg cadangan energi

                - karb. rantai panjang sbg komponen        struktural organel dan bagian sel lainnya.

- Penggolongan karbohidrat

Monosakarida : karbohidrat sederhana yg namanya ditentukan oleh jumlah atom C,  triosa, pentosa, heksosa.

Disakarida, (C_n(H₂O) _n-1)

Polisakarida, (C₆H₁₀O₅)_n

                        2 jenis polisakarida : homopolisakarida & heteropolisakarida

2. Lemak

Dibangun oleh gliserol dan asam lemak

Fungsi: komponen membran plasma,hormon, vitamin

Terdapat dalam bentuk lemak sederhana, lemak gabungan dan turunan lemak

3. Protein

Dua peran utama : katalitik ditunjukkan oleh enzim dan mekanik ditunjukkan oleh protein otot.

Merupakan polimer dari asam amino

                                                                                H

                                                                   R          C      COOH

                                                                                 

                                                                                NH₂

Gugus amino menyebabkan asam amino bersifat basa, sedangkan gugus karboksil menyebabkan asam amino bersifat asam, jadi asam amino bersifat amfoter

Berdasarkan komposisi kimianya, protein digolongkan menjadi dua :

                - Protein sederhana: jika dihidrolisis hanya  menghasilkan asam amino

                - Protein gabungan :jika dihidrolisis menghasilkan asam amino dan senyawa lain 

4. Asam nukleat

Merupakan materi inti sel

2 macam asam nukleat : DNA & RNA

Fungsi : mengontrol aktivitas sel dan membawa informasi genetik.

Merupakan polimer nukleotida. Hidrolisis nukleotida menghasilkan :

                a. fosfat

                b. gula pentosa, yi ribosa & deoksiribosa

                c. basa nitrogen (basa organik)

C. Struktur dan Fungsi sel 

Sitoplasma

Merupakan materi pengisi inti dan selaput plasma

Sitoplasma dalam inti disebut nukleoplasma

Komponen utamanya adalah sitosol

Mengandung substansi yang bervariasi

Tempat terdapatnya organel-organel sel

Nukleus

Bagian terpenting pengendali kegiatan sel

Diameter 10чm, terletak di tengah sel berbentuk bulat atau oval

Umumnya hanya satu inti, tetapi ada juga yang memiliki dua (binukleat – Paramaecium) atau lebih (multinukleat – Vauceria)

Retikulum Endoplasma

Tersusun oleh membran yang seperti jala

Berasal dari kata reticular (anyaman)

Letak memusat pada bagian dalam sitoplasma

Merupakan saluran penghubung antara nukleus dan bagian luar sel

Nukleus

1. Retikulum endoplasma (RE)

Macam Retikulum endoplasma

RE Kasar (Rough Endoplasmic Reticulum - RER), bentuknya diselubungi ribosom sehingga tampak berbintil-bintil.

RE (Smooth Endoplasmic Reticulum – SER) Halus, tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya tampak halus

RE Kasar

Fungsi Retikulum Endoplasma

Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus)

Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel (RE Kasar)

Transportasi molekul dari bagian sel yang satu ke yang lain (RE Kasar dan RE Halus)

Menetralkan racun (detoksifikasi) 

2. Badan golgi

Badan  Golgi

Dijumpai pada hampir semua sel tumbuhan dan hewan

Tersebar dalam sitoplasma, merupakan komponen terbesar dalam sel

Antar badan golgi berhubungan membentuk struktu jala

Berperan dalam sekresi sel

Fungsi lain badan golgi

Tempat sintesa polisakarida

Membentuk membran plasma

Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel seperti protein, glikoprotein, karbohidrat dan lemak

Membentuk akrosom pada sperma

RE dan Badan golgi dlm sel

3. Ribosom

Merupakan struktur paling kecil dalam sitoplasma

Ada yang bebas ada yang terikat RE

Berperanan dalam sintesa protein

4. Lisosom

Lisosom

Merupakan membran kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim.

Berbentuk agak bulat dibatasi membran tunggal

Terdapat pada semua sel eukariotik terutama sel yang ebrsifat fagositik

Fungsi Lisosom

Melakukan pencernaan intrasel

Autofagi, menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki

Eksositosis, pembebasan enzim keluar sel

Autolisis, penghancuran diri sel dengan membebaskan isis lisosom ke dalam sel

Menghancurkan senyawa karsinogenik

5. Badan Mikro

Menyerupai lisosom, bentuk agak bulat, diselubungi membran tunggal

Berisi enzim katalase dan oksidase

Terdapat dua tipe, peroksisom dan glioksisom

6. Mitokondria

Mitokondria

Sering disebut the power house of cell

Bentuk bulat panjang seperti tongkat

Dibatasi dua lapisan membran yang kuat, fleksibel dan stabil

Membran dalam membentuk lipatan-lipatan disebut krista

Ruangan dalam berisi cairan matriks mitokondria yagn kaya enzim pernapasan (DNA, RNA dan Protein)

Fungsi sebagai organ respirasi sel

7. Plastida

Hanya terdpt pd sel tumbuhan & ganggang

Berdasarkan jenis pigmen yg dikandungnya, dibedaan 3 macam plastida:

                1. Leukoplas: tidak berwarna, dpt berfungsi sbg tempat menyimpan cadangan makanan. Bila cadangan makanan berupa amilum disebut amiloplas, bila cadangan makanan berupa protein disebut proteplas

                2. Kromoplas: mengandung pigmen, struktur ini banyak terdpt pada bunga, buah dan beberapa daun jenis tumbuhan ttt. Cth kromoplas: pigmen fikosianin, fikoeritrin, fikosantrin(pd ganggang) & karoten(pd akar wortel

                3. Kloroplas:

Mengandung pigmen warna hijau(klorofil) dan enzim2 utk proses fotosintesis yg berperan dlm sintesis karbohidrat, berisi DNA & sejumlah ribosom

Hanya terdapat pada tumbuhan dan alga

Mengandung pigmen (kloroplas), bahan dasar kloroplas (stroma)

Tempat berlangsungnya fotosintesis yang terjadi dalam dua tahap yaitu reaksi terang pada grana dan reaksi gelap pada stroma

8. Vakuola (rongga sel)

Adalah organel sitoplasma yg berisi cairan  yg dibatasi oleh suatu membran (tonoplas)

Terbentuk oleh pelipatan kedalam dari membran sel.

Sel tumbuhan muda berisi banyak vakuola kecil, tetapi dgn semakin matangnya usia sel, akian terbentuk vakuola yg semakinmembesar.

Isi vakuola:asam organik, asam amino, glukosa, gas, garam2 kristal, alkaloid.

Vakuola kontraktil: dimiliki oleh protista mirip hewan (protozoa), berfungsi sbg osmoregulator

Vakuola non kontraktil/vakuola makanan berfungsi mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaan   

9. Sentriol

Sel hewan, mikroorganisme, tumbuhan tingkat rendah memiliki 2 sentriol pada sitoplasma.

Sentriol merupakan hasil perkembangan sentrosom,yi pusat sel, daerah dari sitoplasma yg dekat dgn nukleus.

Berupa kumpulan mikrotubulus yg berperan sbg kutub2 pembelahan secara mitosis atau meiosis

Terdiri dari sebaris  silinder 9 mikrotubula

10. Mikrofilamen atau filemen aktin

11. Dinding Sel

Hanya terdpt pd sel tumbuhan

Fungsi : mempertaankan bentuk sel, mencegah penguapan air yg berlebihan.

Pada sel tumb. muda dinding sel tersusun atas pektin, sedangkan pada pd sel tumb. dewasa tersusun dari selulosa yg bersifat kaku.

Terdapat lubang berupa saluran2 yg disebut plasmodemata yg berfungsi menghubungkan satu sitoplasma dgn sitoplasma lainnya shg tumbuhan dpt membtk rangkaian hidup yg besar.

12. Membran Plasma

Memungkinkan sel utk dpt melakukan pertukaran zat.

1. Struktur membran plasma

                -merupakan selaput tipis yg terdpt di bagian terluar sel

                -Singer & Nicolson: model mozaik cair: membran plasma terdiri dari lapisan ganda (bilayer) yg tersusun oleh senyawa fosfolipid dan protein yg memungkinkan molekul2 ttt dpt masuk-keluar sel.  

                -protein mampu bergerak  dr satu sisi ke sisi yg lain, protein membtk saluran yg memungkinkan molekul dpt lewat.

                - molekul lain yg ada adl karbohidrat dan kolesterol

Fungsi membran plasma

Sec. umum: pembatas antara sel  lingk. Luarnya

Melindungi isi sel dr agar tdk keluar

Mengatur pertukaran zat, termasuk seleksi zat

Tempat berlangsungnya rx2 kimia

Reseptor: penerima rangsang dr luar

Struktur membran sel

Tersusun dari lapisan lipid rangkap dua yang disusun oleh fosolipid

Membran sel

* Transpor Melalui Membran Sel

1. Transpor pasif:tidak memerlukan energi, berlangsung akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan .

Difusi

                - perpindahan zat (padat, cair, gas) dgn atau tanpa melalui membran dari daerah yg konsentrasinya tinggi ke rendah shg konsentrasinya mjd sama. 

                - cth: pd hewan bersel satu, O₂ diambil dr lingkungannya dgn cara difusi

2. Osmosis

Yang bergerak melalui semipermeabel ialah air dari larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi, konsentrasi zat terlalu rendah) ke hipertonis ( konsentrasi air rendah, konsentrasi zat terlalu tinggi)

osmosis

3. Difusi terbantu

2. Transpor aktif

2.TRANSPOR AKTIF

Transpor yg memerlukan energi, energi yg digunakan adalah ATP yi energi kimia tinggi yg berasal dari respirasi sel.

Bersifat melawan gradien konsentrasi

Terjadi pemompaan melewati membran yg melawan gradien konsentrasi

Berfungsi memelihara keseimbangan di dalam sel.

2.1. Endositosis

Peristiwa pembentukan kantong membran sel saat larutan atau partikel ditransfer ke dalam sel

Endisitosis antara lain pinositosis dan fagositosis

2. 1.1. pinositosis

Pinos (minum)

Pinositosis merupakan gejala umum terjadi pd sel darah putih, sel ginjal, epitelium usus makrofag hati akar tumbuhan.

Dapat terjadi jika terdapat konsentrasi yg sesuai dari protein, asam amino, ion2 ttt pada medium sekeliling sel  dgn di dlm sel.

Tahapan pinositosis

Zat pemicu menempel pd reseptor khusus membran sel.

Terjadi lekukan(invaginasi) dari membran sel membentuk gelembung/kantong  atau saluran pinositosik

Di dlm sel gelembug dpt pecah mjd gelembung lebih kecil atau bergabung mjd gelembung yg lebih besar.

2.1.2. fagositosis

Sama dengan pinositosis tetapi terjadi pada benda padat yg berukuran lebih besar.

Misalnya saat amoeba menelan rotifera, ciliata dsb. Amoeba memangsa paramecium dgn cara menangkapnya dgn kaki semu (pseudopodium), kemudian mengurungnya dlm vakuola (fagosom). Selama fagositosis mangsa mjd tak berdaya krn sekresi enzim pencerna dari sel pemangsa(fagositik)

Cth lain: Sel darah putih memangsa bibit bakteri. Vakuola (fagosom) bergabung dgn lisosom primer dlm sel dan dicerna oleh enzim lisosom. 

2.2. Eksositosis

Merupakan kebalikan dari endositosis

Pada sel2 yg mengeluarkan protein dlm jumlah besar, protein tsb mula2 berkumpul di dlm sebuah kantong yg dilapisi membran dlm kompleks golgi. Kantong kemudian bergerak ke permukaan sel dan mengosongkan isinya ke luar.