Page 1
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
1.2. STRUKTUR DAN FUNGSI SEL
Tumbuhan termasuk eukaryot, organisme yang memiliki membran yang melingkupi inti
dan organel, dan dapat menyusun makanannya. Klorofil menyebabkan tumbuhan
berwarna hijau, dapat menggunakan cahaya matahari untuk mengubah air dan
karbondioksida menjadi gula/karbohidrat.
Tidak seperti sel hewan, yang mempunyai sentriol, lisosom, filamen intermediat, silia,
atau flagel, sel tumbuhan mempunyai beberapa struktur khusus, yaitu dinding sel
yang kaku, vakuola sentral, plasmodesmata, dan kloroplas.
Dinding Sel
Sel tumbuhan (kecuali sel sperma tumbuhan dan sel endosperm) diselimuti oleh dinding
sel dan ini merupakan ciri sel tumbuhan. Dinding sel tumbuhan mempunyai dinding yang
kaku mengelilingi membran plasma. Strukturnya sangat kompleks, dengan berbagai
fungsi dari pelindung sel hingga mengatur siklus hidup. Dinding sel bertindak dengan
berbagai fungsi. Selain melindungi bagian intraseluler, pada struktur dinding yang kaku
terdapat lubang untuk sirkulasi dan distribusi air, mineral, dan berbagai nutrien, serta
kandungan molekul khusus untuk mengatur pertumbuhan dan melindungi tumbuhan dari
penyakit.
Biologi FMIPA UNM, 2006 3
Page 2
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Dinding sel jauh lebih tebal dari membran plasma. Dinding sel terdiri dari dinding primer
yang mengakomodasi sel untuk tumbuh, dan dinding sekunder yang berkembang ke
arah dalam dinding primer setelah sel berhenti tumbuh. Dinding primer lebih tipis dan
lebih kenyal dibandingkan dengan dinding sekunder
Gbr. 1.1. Struktur dinding sel
Komponen utama dinding primer meliputi selulosa (dalam bentuk mikrofibril, lihat
gambar 1.1.), yang merupakan karbohidrat kompleks yang terdiri dari beberapa ribu
molekul glukosa. Dinding sel mengandung dua polisakarida bercabang, pektin dan
glikan. Jalinan terorganisasi antara mikrofibril selulosa dan glikan menambah daya
regang selulosa, sedangkan jalinan dengan pektin memungkinkan dinding sel tahan
tekanan. Dalam jalinan tersebut terdapat sejumlah kecil protein. Sebagian dari protein
tersebut diperkirakan akan menambah kekuatan mekanik dan sebagian lagi terdiri dari
enzim, yang dapat merubah bentuk, atau memutus jalinan dinding sel. Perubahan
seperti dalam dinding sel diarahkan oleh enzim yang merupakan hal penting untuk
pematangan buah dan pengguguran daun.
Dinding sekunder yang terletak sebelah dalam dinding primer, mengandung lignin.
Lignin merupakan senyawa polimer dari alkohol aromatik. Lignin memberikan corak dan
karakteristik kayu selain sebagai fungsi pendukung bagi kekuatan tumbuhan. Lignin juga
menyulitkan perlekatan sejumlah jamur atau bakteri. Kutin dan suberin, dan bahan lilin
lainnya kadang-kadang terdapat pula dalam dinding sel.
Biologi FMIPA UNM, 2006 4
Page 3
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Daerah khusus yang berasosiasi dengan dinding sel tumbuhan, dan adakalanya
dianggap sebagai komponen tambahan, adalah lamella tengah (lihat gambar 1.1.).
Kaya dengan pektin, lamella tengah menjadi perekat bagi sel bertetangga. Dengan
posisi sedemikian rupa, sel dapat berkomunikasi satu sama lain dan bertukaran bahan.
Disebut dengan plasmodesmata, plasma sel dapat menjulur menembus dinding primer,
dinding sekunder sehingga transportasi molekul antar sel dapat berlangsung.
Membran Plasma
Semua sel hidup, prokaryot dan eukaryot, mempunyai membran yang membungkus
kandungannya dan bertindak sebagai pembatas semi-porus terhadap lingkungan
luarnya. Membran plasma permeabel terhadap molekul tertentu, nutrien dan bahan lain
yang diperlukan dimungkinkan untuk melewatinya, demikian pula halnya dengan bahan
buangan sel. Molekul kecil, seperti oksigen, karbondioksida, dan air, dapat melintas
menyeberangi membran secara bebas, tetapi molekul besar, seperti asam amino dan
gula, mengalami pengaturan.
Selain membran plasma pada bagian terluar, sel eukaryot mempunyai membran internal
yang membagi-bagi sel menjadi ruangan-ruangan (membran organel). Membran
tersebut juga berperan langsung dalam metabolisme sel; banyak enzim dibentuk tepat di
dalam membran tersebut. Karena ruangan-ruangan sel menyediakan lingkungan lokal
berbeda-beda yang melayani fungsi metabolik tertentu, proses yang tidak sesuai (tidak
kompatibel) bisa berlangsung secara bersamaan di dalam sel yang sama.
Secara umum, membran plasma terdiri dari fofolipid lapis ganda (bilayer lipid) dan lipid
lain. Bermacam-macam protein terperangkap di dalam atau melekat di permukaan
bilayer lipid tersebut (lihat gambar 1.2.):
Biologi FMIPA UNM, 2006 5
Page 4
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Gbr. 1.2. Struktur membran plasma
Namun demikian, setiap membran mempunyai komposisi lipid dan protein yang unik,
sesuai dengan fungsi spesifik membran tersebut. Misalnya, enzim yang berfungsi dalam
respirasi seluler berada di dalam membran organel yang disebut mitokondria.
Kloroplas
Satu karakteristik utama tumbuhan adalah kemampuannya melakukan fotosintesis.
Proses ini berlangsung di dalam kloroplas. Semua bagian hijau tumbuhan, termasuk
batang dan buah belum matang, mengandung kloroplas, tapi umumnya fotosintesis
berlangsung pada daun.
Gbr. 1.3. Struktur kloroplas
Biologi FMIPA UNM, 2006 6
Page 5
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Kloroplas salah satu tipe plastida, organel sel tumbuhan yang terlibat dalam
penyimpanan energi dan sintesis bahan-bahan metabolik. Leukoplas (organel tak
berwarna), sebagai contoh, terlibat dalam sintesis tepung, minyak dan protein.
Kromoplas yang berwarna kuning – merah mensintesis karotenoid, dan kloroplas yang
berwarna hijau mengandung pigmen klorofil a dan klorofil b, yang dapat menyerap
energi cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis. Semua plastida berkembang dari
organel kecil yang terdapat dalam sel meristem muda (jaringan yang belum terbedakan)
disebut proplastid. Perbedaan antara berbagai tipe plastid didasarkan pada kebutuhan
sel yang berbeda, yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti cahaya.
Kloroplas merupakan organel double membran dan di antara kedua membran terdapat
ruang antar membran. Membran luar lebih permeabel dibandingkan membran dalam,
dimana sejumlah protein transport membran tertanam. Stroma merupakan ruang dalam
kloroplas yang bersifat semi-cair mengandung bahan enzim terlarut, DNA kloroplas,
demikian pula RNA dan ribosom.
Di dalam kloroplas terdapat sistem membran yang lain, yang di susun menjadi kantung-
kantung pipih yang disebut tilakoid. Di beberapa tempat, tilakoid ditumpuk seperti
tumpukan kartu poket, yang membentuk struktur yang disebut grana (tunggal, granum).
Cairan di luar tilakoid disebut stroma. Dengan demikian membran tilakoid ini membagi
bagian dalam kloroplas menjadi dua ruangan: ruang tilakoid dan stroma.
Mitokondria
Mitokondria adalah organel berbentuk batang yang dapat dianggap sebagai generator
energi pada sel, dengan mengubah nutrien dengan oksigen menjadi ATP. Jumlah
itokondria di dalam sel berkorelasi dengan tingkat aktivitas metabolismenya, terdiri dari 1
hingga ribuan.
Biologi FMIPA UNM, 2006 7
Page 6
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Gbr. 1.4. Struktur mitokondria
Mitokondria dibungkus oleh suatu selubung yang terdiri dari dua membran. Membran
luar halus, tetapi membran dalamnya berlekuk-lekuk dan disebut krista. Membran dalam
membagi mitokondria menjadi dua ruangan internal, yaitu ruang intermembran yang
terletak di antara membran luar dan membran dalam dan matriks mitokondria yang
dilingkupi oleh membran dalam Gambar 1.3.).
Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) membentuk sistem angkutan untuk berbagai macam
molekul di dalam sel dan bahkan antar sel melalui plasmodesmata. Retikulum berarti
“jaringan” dan endoplasma berarti “di dalam sitoplasma” (Latin). Banyak aktivitas kimia
berasosiasi dengan RE, salah satu aktivitasnya adalah sintesis protein yang terjadi pada
sejumlah ribosom. RE dengan ribosom yang melekat padanya disebut RE kasar sedang
yang tidak mengandung ribosom disebut RE halus. RE terdiri dari jaringan tubula dan
gelembung membran yang disebut sisterna (cisterna, berarti “kotak). Perhatikan gambar
1.4. RE berbagai sel berfungsi dalam bermacam-macam proses metabolisme tubuh,
termasuk sintesis lipid, karbohidrat, sterol dan fosfolipid dan menawarkan obat dan
racun.
Biologi FMIPA UNM, 2006 8
Page 7
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Gbr. 1.4. Struktur Retikulum endoplasma
Badan Golgi
Badan Golgi, juga disebut Golgi Aparatus (GA) atau Kompleks Golgi (KG). Setelah
meninggalkan RE, banyak vesikula transpor berpindah ke Badan Golgi. Kita dapat
membayangkan Golgi ini sebagai pusat manufaktur, pergudangan, penyortiran, dan
pengiriman. Di sini produk RE dimodifikasi dan disimpan, dan kemudian dikirim ke
tujuan lain. Dengan mikroskop elektron, badan Golgi terlihat sebagai tumpukan cairan
yang berongga dengan pinggiran yang memutar dan dikelilingi oleh badan-badan
berbentuk bola.
Badan Golgi memiliki polaritas yang jelas, dengan membran cisternae pada ujung-ujung
yang berlawanan merupakan suatu tumpukan yang berbeda ketebalan dan komposisi
molekulnya. Kedua kutub tumpukan disebut muka cis dan muka trans yang masing-
masing bertindak sebagai bagian penerima dan pengirim . Muka cis biasanya terletak di
dekat RE. Vesikula transport memindahkan materi dari RE ke badan Golgi. Vesikula
yang bertunas dari RE akan menambah membrannya dan kandungan lumennya ke
muka cis dengan bergabung dengan membran golgi. Muka trans menghasilkan vesikula
yang akan tercabut dan pindah ke tempat lain perhatikan gambar 1.5..
Biologi FMIPA UNM, 2006 9
Page 8
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Produk RE biasanya dimodifikasi selama berpindah dari kutub cis ke ketub trans.
Protein dan fosfolipid membran mungkin saja berubah. Misalnya bagian enzim Golgi
memodifikasi bagian oligosakarida glikoprotein . Ketika pertama kali ditambahkan pada
protein di RE, oligosakarida dari seluruh oligoprotein adalah identik. Golgi membuang
sebagian monomer gula dan menggantinya dengan yang lain, menghasilkan bermacam-
macam oligosakarida.
Gbr. 1.5. Struktur Badan Golgi
Ribosom
Semua sel hidup mengandung ribosom, organel kecil tersusun kurang lebih 60% RNA
ribosomal (rRNA) dan 40% protein. Namun, secara umum dikenal sebagai organel.
Sangat penting untuk dicatat bahwa ribosom tidak terikat oleh membran dan jauh lebih
kecil dibandingkan dengan organel lainnya. Beberapa jenis sel mungkin memiliki jutaan
ribosom, tetapi beberapa ribu lebih spesifik.
Gbr. 1.6. Struktur Ribosom
Biologi FMIPA UNM, 2006 10
Page 9
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Ribosom umumnya terdapat terikat ke retikulum endoplasma dan selaput inti, dan
sebagian lainnya terdapat bebas dalam sitoplasma. Ribosom bertindak sebagai mesin
produksi protein dan akibatnya ribosom sangat melimpah pada sel yang sedang aktif
dalam sintesis protein. Sejumlah protein yang dihasilkan, diangkut ke luar sel.
Ribosom eukaryot diproduksi dan dirakit di dalam nukleolus. Protein ribosomal masuk ke
nukleolus dan berkombinasi dengan empat strand rRNA untuk membentuk dua sub unit
ribosomal (sub unit kecil dan sub unit besar). Unit ribosom ke luar meninggalkan inti
melalui pori inti dan menyatu dalam sitoplasma untuk tujuan sintesis protein. Bila
produksi protein tidak berlangsung, kedua sub unit ribosomal terpisah.
Vakuola Sel Tumbuhan
Vakuola adalah kantung bermembran dalam sitoplasma sel dengan bebagai fungsi.
Pada sel dewasa tumbuhan, vakuola cenderung lebih besar, dengan fungsi
penyimpanan, buangan metabolisme, perlindungan, dan pertumbuhan. Banyak sel sel
tumbuhan mempunyai vakuola besar, tunggal disebut vakuola sentral yang menempati
ruang sel sekitar 80% atau lebih. Vakuola dalam sel hewan, cenderung lebih kecil, dan
lebih digunakan secara temporer digunakan untuk menyimpan bahan-bahan atau untuk
mengangkut bahan.
Gbr. 1.7. Vakuola
Vakuola sentral dalam sel tumbuhan (lihat gambar 1.7) dilingkupi oleh membran, disebut
tonoplas, bagian yang sangat penting dan terintegrasi dengan jaringan sistem
membran (endomembran).
Biologi FMIPA UNM, 2006 11
Page 10
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Vakuola sel tumbuhan merupakan ruangan serbaguna. Vakuola ini merupakan tempat
menyimpan senyawa organik seperti protein yang ditumpuk dalam vakuola sel dalam
benih. Vakuola juga merupakan tempat penimbunan ion anorganik yang utama dari sel
tumbuhan, seperti kalium dan klorida. Banyak sel tumbuhan menggunakan vakuolanya
sebagai tempat pembuangan produk-samping metabolisme yang dapat membahayakan
sel itu sendiri, jika terakumulasi dalam sitosol. Sebagian vakuola mengandung banyak
pigmen yang mewarnai sel tersebut, seperti pigmen merah dan biru dari mahkota bunga
yang membantu memikat serangga penyerbuk untuk datang ke bunga tersebut. Vakuola
dapat juga membantu melindungi tumbuhan melawan pemangsanya karena
mengandung senyawa yang beracun atau beraroma tak sedap bagi hewan. Vakuola
memegang peran utama dalam pertumbuhan sel tumbuhan, yang memanjang begitu
vakuolanya menyerap air, membuat sel dapat menjadi lebih besar dengan hanya
membuat sitoplasma baru yang minimal. Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dari
penggabungan vakuola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum
endoplasma dan badan golgi.
Peran vakuola dalam turgiditas dan bentuk sel.
Bentuk dan ketegaran jaringan yang tersusun dari banyak sel yang hanya memiliki
dinding primer; adalah akibat adanya air dan bahan terlarut yang menekan dari dalam
vakuola. Tekanan timbul karena osmosis.
Ada aspek penting lain dari vakuola yang membuat tumbuhan nampak seperti yang klta
lihat. Untuk mempertahankanh idupnya, tumbuhan perlu menyerap cukup banyak air,
unsur mineral, karbon dioksida, dan cahaya matahari. Setiap faktor tersebut, bahkan
cahaya matahari sering langka atau sedikit sekali diperoieh dari lingkungan. Luas
permukaan yang besar sangat memudahkan penyerapan keempat faktor tersebut oleh
tumbuhan: akar yang bercabang-cabang mengasuki sejumlah besar volume tanah,
permukaan dedaunan menangkap cahaya matahari dan menyerap karbon dioksida dari
atmosfer. Cara organisme mendapatkan permukaan yang luas dimulai dengan memiliki
volume yang cukup besar dan kemudian memecah-mecah menjadi lapisan tipis seperti
dedaunan, atau menjadi struktur sempit panjang seperti akar atau jarum-jarum konifer.
Tumbuhan mempunyai volume cukup besar karena vakuolanya terisi air dengan jumlah
lebih besar daripada yang dimiliki protoplasma sel lain. Jika sel tumbuhan hanya
Biologi FMIPA UNM, 2006 12
Page 11
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
mengandung protoplasma tanpa vakuola seperti halnya sel hewan, maka sel tumbuhan
hanya dapat mempunyai sebagian kecil dari luas permukaannya sekarang. Bagi hewan,
amatlah penting memiliki volume yang kompak dengan permukaan yang terbatas dan
protoplasma yang pekat agar dapat menghasilkan energi dan mengurangi kelembaban
untuk bergerak. Kedua fungsi vakuola tumbuhan, yakni memelihara turgor dan
mempertahankan volume yang besar, merupakan fungsi yang statis
Vakuola untuk penyimpanan dan penimbunan
Konsentrasi bahan terlarut di vakuola itu tinggi, hampir setinggi konsentrasi garam di air
laut dan di sitosol (umumnya 0,4-0,6 M). Ada ratusan bahan terlarut, termasuk berbagai
garam, molekul organik kecil seperti gula dan asam amino, beberapa protein dan
molekul lain. Sejumlah vakuola mengandung pigmen dalam konsentrasi tinggi yang
menghasilkan warna pada bunga (sedemikian terkonsentraspi pada vakuola sel
epidermis sehingga pigmen itu menutupi warna hijau kloroplas). Pada beberapa bagian
tumbuhan, vakuola mengandung bahan yang bisa meracuni sitoplasma, misalnya hasil
metabolisme sekunder (contohnya alkaloid, dan berbagai senyawa bermolekul gula).
Kadang juga vakuola mengandung kristal; kristal kalsium oksalat lazim didapatkan pada
beberapa spesies.
Didapatkannya semua senyawa tersebut dalam vakuola telah lama menimbulkan
dugaan bahwa vakuola merupakan semacam tempat untuk menampung hasil buangan
sel dan kelebihan mineral yang diambil oleh tumbuhan. Kita sekarang tahu bahwa
banyak dari senyawa ini berperan jauh lebih dinamis daripada hanya sekadar tersimpan
di sana, walaupun -penyimpanan, termasuk penyimpanan hasil buangan, memang salah
satu peran penting vakuola. Beberapa senyawa ini terperangkap di vakuola karena
kondisinya berubah ketika memasuki lingkungan baru di vakuola yang, sekurang-
kurangnya, sering lebih asam daripada sitosol. Merah netral misalnya, melewati
tonoplas sebagai basa bebas lipofilik, tapi ia mengion ketika menerima proton di
vakuola. Dalam kondisi seperti ini ia tidak dapat lagi melewati tonoplas. Ca2+
terperangkap dengan cara diendapkan dengan oksalat, fosfat, atau sulfat, membentuk
kristal. Tapi, biasanya vakuola mengandung Ca2+ dalam konsentrasi milimol saja.
Vakuola sebagai lisosom
Biologi FMIPA UNM, 2006 13
Page 12
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Enzim di vakuola mencerna berbagai macam bahan yang diserap ke dalam vakuola,
termasuk mencerna sitoplasma ketika sel mati dan tonoplas pecah. Hal ini mungkin
terjadi sewaktu protoplas sel kayu rusak dan mati. Dalam hal ini, vakuola berlaku
sebagai lisosorn, yaitu organel sel yang umum didaputi di sel hewan beberapa
cendawan, dan protista. Lisosom mengandung enzim pencerna (hidrolitik) yang
memecah bahan yang diserapnya, atau enzim ini mencerna protoplasma setelah sel
mati dan merusak membran lisosom. Pentingnya peran ini bagi vakuola masih diteliti
karena tidak semua enzim pengurai protein sel terdapat di vakuola. Barangkali hanya
sekitar 10% terdapat pada tumbuhan tingkat tinggi, sedangkan pada sel khamir, 90%
dan enzim ini berada di vakuola.
Peran pada homeostasis
Homeostasis adalah kecenderungan beberapa parameter fisiologi untuk dipertahankan
pada suatu tingkat yang boleh dikatakan konstan. Kebanyakan kajian tentang
homeostasis
melibatkan hewan; suhu tubuh burung dan mamalia merupakan contoh yang baik-sekali
untuk menjelaskan fenomena itu. Contoh yang baik pada tumbuhan ialah konsentrasi
berbagai senyawa dalam sitosol yang boleh dikatakan konstan, misalnya konsentrasi ion
hidrogen (pH). Vakuola memegang peran penting dalam mempertahankan pH sitosol
yang konstan itu. Kelebihan ion hidrogen di sitosol akan dipompa masuk ke vakuola.
Rasa masam yang tajam pada jeruk karena konsentrasi aram sitrat yang tinggi di
vakuola merupakan contoh yang jelas. Vakuola yang demikian memiliki pH-sampai 3,0
padahal pH sitosol di sekitarnya antara 7,0 dan 7,5 (mendekati netral). Asam organik
lain dipunyai oleh vakuola tumbuhan sekulen CAM (tumbuhan dengan metabolisme
asam Crassulaceae), yang menghasilkan asam pada malam hari dan mengolahnya
dalam fotosintesis pada siang hari. Kebanyakan vakuola agak bersifat asam (pH = 5-6).
Telah terbukti melalui percobaan bahwa bila pH di sekitar sel tumbuhan berubah secara
drastis, perubahan itu terlihat pada pH vakuola, sedangkan pH sitosol tetap konstan.
Ca2+ dan ion fosfat akan meracuni sitoplasma bila konsentrasinya terlalu tinggi. Vakubla
menyerap kedua jenis ion ini, sehingga konsentrasinya dalam sitosol selalu
dipertahankan pada batas yang cocok – kadang 1000 kali lebih rendah di sitosol
daripada di vakuola. Diketahui bahwa kadang Ca2+ terperangkap di vakuola dalam
Biologi FMIPA UNM, 2006 14
Page 13
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
bentuk kristal kalsium (RE mungkin berperan dalam mengendalikan Ca2+ di sitosol).
Fosfat dan nitrat adalah contoh ion esensial yang disimpan dalam vakuola. Jika tingkat
fosfat dan nitrat di sitosol turun terlalu rendah, maka kedua ion ini keluar dari vakuola
dan masuk ke sitosol. Hal yang sama terjadi pula pada gula, asam amino, dan banyak
bahan cadangan lain. Jadi, barangkali vakuola memang merupakan tempat
penampungan, tapi sekaligus juga menjadi gudang. Senyawa terlarut dalam vakuola
menentukan sifat osmotiknya dan karena itu juga menentukan sifat osmotik sitosol yang
menyertainya (sitosol dan vakuola selalu berimbang); inilah contoh lain peran vakuola
dalam homeostasis. Tapi, ada beberapa pengecualian. Senyawa tertentu seperti prolin
(suatu asam amino) muncul di dalam jaringan yang berada di bawah keadaan rawan air
atau rawan garam, tapi konsentrasi tinggi itu terjadi di sitosol. Senyawa tersebut
berfungsi melindungi enzim sitosol dari lingkungan rawan air dan rawan garam itu.
Maka, tepatlah bila senyawa tersebut berada di sana.
Proses metabolik dalam vakuola
Beberapa reaksi kimia pada sel hidup terjadi di vakuola. Misalnya, tahap akhir sintesis
etilen (suatu pengatur tumbuh berbentuk gas) sebagian besar berlangsung pada
tonoplas vakuola, dan bermacam perubahan bentuk gula juga terjadi di sana. Beberapa
metabolit sekunder yang tersimpan di vakuola mengalami perubahan kimiawi pula di
situ. Penemuan yang dihasilkan selama beberapa tahun terakhir ini diperoleh melalui
kajian terhadap vakuola yang diisolasi.
Peroksisom
Mikrobodi adalah kelompok organel yang terdapat dalam sitoplasma semua sel, bentuk
kasar. Ada beberapa jenis mikrobodi, tercakup didalamnya adalah lisosom, tetapi
peroksisom adalah paling umum.
Biologi FMIPA UNM, 2006 15
Page 14
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Gbr. 1.8. Struktur Peroksisom
Peroksiom mengandung berbagai enzim. Peroksisom mengandung enzim yang
mentransfer hidrogen dari berbagai substrat ke oksigen, yang menghasilkann hidrogen
peroksida (H2O2) sebagai produk samping, dari sinilah organel ini mengambil namanya.
Beberapa peroksisom menggunakan oksigen untuk memecah asam lemak menjadi
molekul lebih kecil yang dapat diangkut ke mitokondria sebagai bahan bakar untuk
respirasi sel. Peroksisom dalam hati menawarkan racun alkohol dan senyawa
berbahaya lainnya dengan mentransfer hidrogen ke oksigen (H2O2) yang dibentuk oleh
metabolisme peroksisom itu sendiri beracun, tetapi organel ini mengandung suatu enzim
yang mengubah H2O2 menjadi air berada pada ruang yang sama untuk enzim yang
menghasilkan hidrogen peroksida maupun enzim yang membuang senyawa beracun ini,
merupakan contoh lain bagaimana strukturt ruangan sel merupakan suatu yang sangat
penting bagi fungsinya.
Peroksisom khusus yang disebut glioksisom ditemukan dalam jaringan penyimpann
lemak dari biji tumbuhan. Organel ini mengandung enzim yang mengawali menginisiasi
pengubahan asam lemak menjadi gula yang dapat digunakan oleh biji yang sedang
tumbuh sebagai sumber energi dan sumber karbon sampai biji tersebut dapat
menghasilkan gulanya sendiri dengan cara fotosintesis.
Tidak seperti lisosom, peroksisom bukan tunas dari sistem endomembran. Peroksisom
ini tumbuh dengan cara menggabungkan protein dan lipid yang dibuat dalam sitosol dan
memperbanyak jumlahnya dengan mebelah dirinya menjadi dua setelah mencapai
ukuran terentu.
Biologi FMIPA UNM, 2006 16
Page 15
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Plasmodesmata
Plasmodesmata (tunggal, plasmodesma) adalah saluran kecil yang secara langsung
menghubungkan sitoplasma pada dua sel tumbuhan yang bertetangga. Seperti halnya
gap junction pada sel hewan, plasmodesmata, menembus dinding primer dan dinding
sekunder sel (lihat gambar 1.9), memungkinkan molekul tertentu untuk melintas secara
langsung dari satu sel ke sel lainnya dan dengan demikian penting dalam komunikasi
seluler.
Gbr. 1.9. Struktur Plasmodesmata
Kebanyakan plasmodesmata juga memiliki struktur lorong seperti-tabung yang disebut
desmotubul. Desmotubul tidak sepenuhnya mengisi plasmodesma.
Nukleus
Nukleus merupakan organel yang sangat istimewa yang bertindak sebagai pusat
informasi dan administrasi sel. Dua fungsi utama organel ini, yaitu menyimpan bahan
genetik atau DNA dan mengkoordinir aktivitas sel termasuk pertumbuhan, metabolisme,
sintesis protein dan reproduksi (pembelahan sel).
Biologi FMIPA UNM, 2006 17
Page 16
Fisiologi Tumbuhan Drs. Ismail, M.S.
Gbr. 1.10. Struktur Nukleus
Hanya organisme tingkat tinggi, dikenal sebagai eukaryot, yang mempunyai nukleus.
Umumnya mempunyai hanya satu nukleus per sel. Organisme bersel-satu (prokaryot),
seperti bakteri, cyanobakteri, tidak berinti. Pada organisme ini, semua fungsi informasi
sel dan administrasi sel tersebar pada sitoplasma.
Nukleus berbentuk bola, menempati sekitar 10% volume sel eukaryot, membuat salah
satu corak sel yang paling menonjol. Membran berlapis-ganda, salut inti, memisahkan
kandungan nukleus dari sitoplasma sel. Salut inti dengan pori yang disebut pori inti
memungkinkan molekul dengan sifat dan ukuran tertentu melewatinya. Ia juga
tergabung dengan retikulum endoplasma, dimana sintesis protein terjadi.
==
Biologi FMIPA UNM, 2006 18