TEORI SEL DAN ULTRASTRUKTUR SEL 1. Pengenalan Kehidupan adalah upaya suatu mahluk hidup untuk berinteraksi dengan lingkungannya, tumbuh dan membesar, memperbaiki, bergerak dan berupaya untuk berkembang biak. Semua organisme, baik itu yang kecil seperti Euglena atau yang besar seperti gajah, terdiri dari satu atau lebih sel. Sel adalah unit terkecil organisme yang menjalankan berbagai tugas harian, terutama sekali dalam menentukan aliran tenaga yang teratur dan sempurna, supaya organisme itu dapat menjalankan aktivitas normalnya sebagai organisme. Sel ada yang hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop (kemudian disebut ‘mikro-organisma’ atau singkatnya, mikrobia) dan ada pula yang besar, yakni 1 .1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TEORI SEL DAN ULTRASTRUKTUR SEL
1. Pengenalan
Kehidupan adalah upaya suatu mahluk hidup untuk berinteraksi dengan
lingkungannya, tumbuh dan membesar, memperbaiki, bergerak dan berupaya untuk
berkembang biak.
Semua organisme, baik itu yang kecil seperti Euglena atau yang besar seperti
gajah, terdiri dari satu atau lebih sel. Sel adalah unit terkecil organisme yang
menjalankan berbagai tugas harian, terutama sekali dalam menentukan aliran
tenaga yang teratur dan sempurna, supaya organisme itu dapat menjalankan
aktivitas normalnya sebagai organisme.
Sel ada yang hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop (kemudian
disebut ‘mikro-organisma’ atau singkatnya, mikrobia) dan ada pula yang besar,
yakni organisme multisel atau majemuk (‘complex’). Contoh mikrobia unisel/bersel
satu adalah bakteri, Euglena, Paramecium, Amoeba, serta contoh organisme
multisel adalah manusia, tumbuhan, hewan dan lain-lain.
Walaupun berukuran besar atau kecil, kesemuanya terdiri dari satu ataupun
ribuan unit dasar yang dipanggil ‘sel’. Jadi, sesuatu organisma yang kompleks
seperti manusia, sebenarnya terdiri dari jutaan unit-unit sel, bukan terdiri dari satu
sel yang besar. Sel-sel yang banyak akan membentuk jaringan, organ, otot, tulang
dan sebagainya sehingga membentuk organisme yang sempurna. Setiap satu sel
kecil ini akan menjalankan tugas-tugas tertentu di bawah sistem pengaturan yang
sempurna agar semua aktivitas biologi suatu oranisme berjalan dengan lancar dan
teratur.
Bagaimana dan sejak kapankah manusia mengetahui tentang wujudnya
‘sel’ ? Serta mengetahui bahwa komponen–komponen pada Amoeba adalah sama
dengan yang terdapat pada sel manusia ?
1
.1
2. Teori
Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan
Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang
dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti
rongga/ruangan. Dari itu, tercetuslah sebutan ‘sel’ untuk unit paling dasar sesuatu
organisme.
Pada era yang sama, Van Leuwenhoek juga menggunakan sampel air untuk
diteliti dibawah mikroskop. Dia menyatakan bahwa tedapat mahluk kecil yang hidup
dan dapat bergerak (“animalcules”) di mana setengah organisme ini adalah sel
tunggal atau unisel. Sel-sel ini bukanlah statik, melainkan melakukan aktivitas
biolodi dengan sempurna. Untuk pertama kalinya manusia menyadari tentang
wujud makhluk hidup kecil yang sebelum ini tidak pernah dilihat oleh mata kasar.
Tidak terdapat perkembangan yang penting mengenai sel hingga 200 tahun
kemudian. Pada tahun 1889, Theodore Schwann membuat penelitian atas sel tulang
rawan. Dia merumuskan bahwa sel-sel hewan adalah mirip dengan sel tumbuhan.
Dia kemudian menyatakan bahwa sel adalah unit dasar dari semua tumbuhan dan
hewan. Perkembangan teori ini menjadi lebih mantap ketika Virchow membuat
kesimpulan bahwa setiap satu organisme adalah gabungan beberapa unit sel; dan
semua sel berasal dari sel sebelumnya. Pernyataan ini menjadi panduan hingga hari
dengan fungsi ekskresi sel. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh
yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Sedang pada sel
tumbuhan memiliki hingga ratusan badan golgi pada setiap selnya. Golgi pada
tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan golgi dibangun oleh membran
yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-
kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim
pembentuk dinding sel. Karena fungsinya dalam hal sekresi, maka badan golgi
banyak ditemui pada sel-sel penyusun kelenjar.
Fungsi badan golgi:
a. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel
kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
b. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti
membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari
membran plasma.
c. Membentuk dinding sel tumbuhan,
d. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi
enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5) Lisosom
Berbentuk kantong-kantong kecil dan umumnya berisi enzim pencernaan
(hidrolisis) yang berfungsi dalam peristiwa pencernaan intra sel. Sehubungan
dengan bahan yang dikandungnya lisosom memiliki peran dalam peristiwa :
Pencernaan intrasel, mencerna materi yang diambil secara fagositosis,
Eksositosis, pembebasan sekrit keluar sel,
Autofagi, penghancuran organel sel yang sudah rusak,
Autolisis, penghancuran diri sel dengan cara melepaskan enzim pencerna
dari dalam lisosom ke dalam sel. Contoh : proses kematian sel secara
sistematis saat pembentukan jari tangan, atau hilangnya ekor berudu yang
mulai beranjak dewasa.
6) Mitokondria
9
Mitokondria adalah organel yang berfungsi sebagai tempat respirasi aerob
untuk pembentukan ATP sebagai sumber energi sel. Organel yang hanya
dimiliki oleh sel aerob ini memiliki dua lapis membran. Membran bagian
dalam berlipat-lipat dan disebut krista, berfungsi memperluas permukaan
sehingga proses pengikatan oksigen dalam respirasi sel berlangsung lebih
efektif. Bagian yang terletak diantara membran krista berisi cairan yang
disebut matriks banyak mengandung enzim pernafasan atau sitokrom.
7) Mikrotubulus dan Mikrofilamen (sitoskeleton)
Mikrotubulus berbentuk seperti benang silindris, disusun oleh protein yang
disebut tubulin. Sifat mikrotubulus kaku sehingga diperkirakan berfungsi
sebagai ‘kerangka’ sel karena berfungsi melindungi dan memberi bentuk sel.
Mikrotubulus juga berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun
flagela.
Mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil.
Bahan yang membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang
terdapat pada otot. Dari hasil penelitian diketahui ternyata mikrofilamen
berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan eksositosis. Gerakan
Amuba merupakan contoh peran dari mikrofilamen.
8) Sentriol (sentrosom)
Sentrosom merupakan organel yang disusun oleh dua sentriole. Sentriole
berbentuk seperti tabung dan disusun oleh mikrotubulus yang terdiri atas 9
triplet, terletak di dekat salah satu kutub inti sel. Sentriole ini berperan dalam
proses pembelahan sel dengan membentuk benang spindel. Benang spindel
inilah yang akan menarik kromosom menuju ke kutub sel yang berlawanan.
Sentriol merupakan perkembangan dari sentrosom, yaitu pusat sel, daerah
dari sitoplasma yang dekat dengan nukleus. Sentriol berupa kumpulan
mikrotubulus strukturnya berbentuk bintang yang berperan sebagai kutub-
kutub pembelahan sel secara mitosis atau meiosis. Struktur ini hanya dapat
10
dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
Dari sentriol memancar benang-benang gelendong pembelahan sehingga
kromosom akan terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong
inilah nantinya tiap-tiap kromosom berjalan menuju kutub masing-masing.
9) Vakuola
Merupakan rongga yang terbentuk di dalam sel, dan dibatasi membran yang
disebut tonoplas. Pada tumbuhan vakuola berukuran sangat besar dan
umumnya termodifikasi sehingga berisi alkaloid, pigmen anthosianin, tempat
penimbunan sisa metabolisme, ataupun tempat penyimpanan zat makanan.
Pada sel hewan vakuolanya kecil atau tidak ada, kecuali hewan bersel satu.
Pada hewan bersel satu terdapat dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan
yang berfungsi dalam pencernaan intrasel dan vakuola kontraktil yang
berfungsi sebagai osmoregulator.
Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi
proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem
ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan
pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia. Vakuola
berisi: gas, asam amino, garam-garam organik, glikosida, tanin (zat
penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada
mawar, zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein pada biji kopi, kinin
pada kulit kina, nikotin pada daun tembakau, tein pada daun teh, teobromin
pada buah atau biji coklat, solanin pada umbi kentang, likopersin dan lain-
lain), enzim, butir-butir pati.
10) Plastida
Merupakan organel yang umumnya berisi pigmen. Plastida yang berisi
pigmen klorofil disebut kloroplas, berfungsi sebagai organel utama
penyelenggara proses fotosintesis. Kromoplas adalah plastida yang berisi
pigmen selain klorofil, misalkan karoten, xantofil, fikoerithrin, atau
11
fikosantin, dan memberikan warna pada mahkota bunga atau warna pada
alga. Plastida yang tidak berwarna disebut leukoplas, termodifikasi
sedemikian rupa sehingga berisi bahan organik. Ada beberapa macam
leukoplas berdasar bahan yang dikandungnya: amiloplas berisi amilum,
elaioplas (lipoplas) berisi lemak, dan proteoplas berisi protein.
11) Peroksisom atau Badan Mikro
Peroksisom merupakan kantong kecil yang berisi enzim katalase, berfungsi
menguraikan peroksida (H2O2) yang merupakan sisa metabolisme yang
bersifat toksik menjadi air dan oksigen. Organel ini banyak ditemui pada sel
hati. Glioksisom adalah badan mikro pada tumbuhan, berperan dalam
proses pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa.
5. Sel Tumbuhan, Hewan dan Bakteri
Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri mempunyai beberapa perbedaan
seperti berikut :
12
6. Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan Sel Hewan dan Tumbuhan
Secara umum, perbedaan pertumbuhan dan perkembangan sel hewan dan
tumbuhan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut :
7. Sel-sel Khusus
Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah). Di dalam
sel darah merah, terdapat hemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot.
Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler
berklorofil.
Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem. Sel xilem akan mati dan
meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air. Kedua ini sangatlah
membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.
Daftar Pustaka
Tom Strachan, Andrew P Read (1999). Human Molecular Genetics (http://www.ncbi. nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=hmg&part=A127) (edisi ke-2). Wiley-Liss. hlm. Chromosomes in cells. ISBN 1-85996-202-5.
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 2002. Molecular Biology of The Cell. New York and London: Garland Science