01 Mei 2012

Sel

Pengertian Sel
Penelitian menunjukkan bahwa satuan unit terkecil dari kehidupan adalah Sel. Kata "sel" itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke yang berarti "kotak-kotak kosong", setelah ia mengamati sayatan gabus dengan mikroskop.
Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniselular, misalnya bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiselular yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel. Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.
Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 ┬Ám (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop.
Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali. Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel atau Sitologi.

Sejarah Penemuan Sel
·         Robert Hooke (Inggris, 1665) meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop. Hasil pengamatannya ditemukan rongga-rongga yang disebut sel (cellula)
·         Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella (kantong yang berisi)
·         Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam, rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode
·         Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma
·         Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel. konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan struktural makhluk hidup.
·         Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nucleus)
·         Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup
·         Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex celulla)

Struktur Sel


Secara umum sel memiliki membran sel, sitoplasma, organel dan inti sel.

1.      Plasmalemma / Membran sel
Yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dan senyawa protein). Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah:
Protein - Lipid - Protein → Trilaminer Layer
Lemak bersifat Hidrofebik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat Hidrofilik (larut dalam air); oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton). Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan / di lewati molekul tertentu saja.
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. Karena fungsi ini, membran sel bersifat ’selektif permeabel’, dapat menentukan bahan-bahan tertentu saja yang bisa masuk ke dan keluar dari sel.
Khusus pada sel tumbahan, selain mempunyai membran sel masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar membran sel yang disebut Dinding Sel (Cell Wall).
Dinding sel tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg. di antara kedua lapisan selulosa terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin, Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lain Selain itu pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan.
Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel. Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.

2.      Sitoplasma
Bagian yang cair dalam sel (di luar inti sel) dinamakan Sitoplasma, khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma, dan secara umum, cairan yang berada di dalam inti sel maupun di luar inti sel dinamakan Protoplasma. 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. Hampir semua kegiatan metabolisme (reaksi-reaksi kimia) berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental yang disebut matriks.

3.      Organel sel
Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).Organel sel tersebut antara lain :

·         Retikulum Endoplasma (RE)
Kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”.
Retikulum Endoplasma (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis yang bermuara di inti sel. Kantung ini disebut cisternae.
Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
1.      RE kasar. Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.
2.      RE halus. Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel.
3.      RE sarkoplasmik. RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.

·         Ribosom
Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang melekat sepanjang RE dan ada pula yang soliter. Ribosom merupakan organel sel terkecil yang tersuspensi di dalam sel.
Fungsi dari ribosom adalah tempat sintesis protein.

·         Mitokondria
Struktur berbentuk seperti cerutu ini mempunyai dua lapis membran. Lapisan dalamnya berlekuk-lekuk dan dinamakan Krista.
Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak ATP (energi). Karena itu mitokondria diberi julukan "The Power House / Pembangkit Tenaga".

·         Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
1.      Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
2.      Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
3.      Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).

·         Badan Golgi / Aparatus Golgi / Kompleks Golgi / Diktiosom
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1.      Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2.      Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3.      Membentuk dinding sel tumbuhan
4.      Membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5.      Tempat untuk memodifikasi protein
6.      Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7.      Untuk membentuk lisosom

·         Sentrosom / Sentriol
Sentorom merupakan struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.

·         Plastida
Plastida adalah organel sel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. ada tiga macam plastida, yaitu :
1.      Lekoplas
Yaitu plastida berwarna putih, berbentuk amilum (tepung), berfungsi sebagai penyimpan makanan. Terdiri dari:
§  Amiloplas (untak menyimpan amilum).
§  Elaioplas / Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak).
§  Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2.      Kloroplas
Yaitu plastida yang umumnya berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
Kloroplas terdiri dari: klorofil a dan b (untuk fotosintesis), xantofil, dan karoten
3.      Kromoplas
Yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
§  Karoten (kuning)
§  Fikodanin (biru)
§  Fikosantin (kuning)
§  Fikoeritrin (merah)

·         Vakuola
Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengan sitoplasma disebut Tonoplas.
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya, diantaranya:
1.      Garam-garam organik
2.      Glikosida
3.      Tanin (zat penyamak)
4.      Minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar
5.      Zingiberine pada jahe)
6.      Alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin dan lain-lain)
7.      Enzim
8.      Butir-butir pati
Fungsi vakuola adalah :
1.      Memelihara tekanan osmotik sel
2.      Penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll
3.      Mengadakan sirkulasi zat dalam sel

·         Mikrotubulus
Berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai "rangka sel". Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan. Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentakan Sentriol, Flagela dan Silia.

·         Mikrofilamen
Seperti Mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel.

·         Peroksisom / Badan Mikro
Ukurannya sama seperti Lisosom. Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

4.      Inti sel / Nukleus
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.
Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu :
·         Selapuet Inti / Membran inti (Karioteka)
·         Nukleoplasma (Kariolimfa)
·         Kromatin / Kromosom
·         Nukleolus (anak inti).
Berdasarkan ada tidaknya selaput inti kita mengenal 2 penggolongan sel yaitu :
·         Sel Prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput inti), misalnya dijumpai
·         pada bakteri, ganggang biru.
·         Sel Eukariotik (sel yang memiliki selaput inti).
Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
NO
SEL TUMBUHAN
SEL HEWAN
1
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
2
Mempunyai bentuk yang tetap.
Tidak mempunyai bentuk yang tetap.
3
Mempunyai dinding sel.
Tidak mempunyai dinding sel.
4
Mempunyai klorofil.
Tidak mempunyai klorofil.
5
jumlah mitokondria relatif sedikit karena fungsinya dibantu oleh butir plastida
jumlah mitokondria relatif banyak
6
sentrosom dan sentriolnya tidak jelas
sentrosom dan sentriol tampak jelas
7
Mempunyai vakuola atau rongga sel yang besar.
Tidak mempunyai vakuola, walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan, namun jumlah vakuolanya banyak).

Macam-Macam Sel
Berdasarkan keadaan inti, sel terbagi menjadi:

1.      Sel Prokariotik
  • Sel yang intinya tidak memiliki membran.
  • Sel yang memiliki satu sistem membran (materi inti tersebar dalam sitoplasma).
  • 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.
  • Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru.

2.      Sel Eukariotik
  • Sel yang intinya memiliki membran.
  • Materi inti dibatasi oleh satu sistem membran terpisah dari sitoplasma.
  • 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.
  • Mengandungbanyak subunit RNA polymerase.
  • Susunan kromosomnya linier.
  • Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru.
Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak.

Berdasarkan keadaan kromosom dan fungsinya, sel terbagi menjadi:
1.      Sel Somatis
Sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid.
2.      Sel Germinal
Sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid.

[Sumber: free.vlsm.org; id.wikipedia.org; www.membuatblog.web.id]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar