Struktur dan Fungsi Sel

Wirnangsi UnoSyam Kumaji

JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA

UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO

SEL

Satuan kehidupan terkecil yang menyusun tubuh mahluk hidup

Tempat terselenggaranya fungsi kehidupan

Sejarah Sel Antoni van Leewenhoek (1665)

membuat dan menggunakan mikroskop, menyebut sel sebagai satuan kehidupan.

Antoni van Leewenhoek adalah orang yang pertama kali yang melihat sel tunggal dan mengamati darah, cairan mani, feses, dan email gigi

Sejarah Sel Robert Hooke (1666)

melihat rongga kosong pada sayatan jaringan gabus tumbuhan kemudian dinamakan cellula

Mikroskop rancangan Hooke yang digunakan untuk mengamati sel tumbuhan

Sejarah Sel Schleiden & Schwann (1838 & 1839)

Teori sel: semua mh terdiri dari sel-sel, sel = unit struktural dan fungsional terkecil dari semua mh.

Johannes Evangelista Purkinje (1839)mengenalkan istilah protoplasma (zat yg pertama kali dibentuk, tersusun dari nukleus dan sitoplasma [lebih cair])

Rudolf Virchow (1858)setiap sel yg ada berasal dari sel yg sebelumnya

Macam Sel Prokariot

Tanpa membran inti selContoh: Bakteri

EukariotMemiliki membran inti selContoh: Tumbuhan, Hewan, Jamur

Perbedaan sel prokariot dan eukariot

Ciri-Ciri Prokariot Eukariot

Ukuran sel :

Diameter

0,2-5 m 2-100 m

Struktur genetik :

Membran inti

Nukleolus

Kromosom

-

-

DNA sirkular

+

+

DNA linier

Struktur sitoplasma:

Retikulum endoplasma

Mitokondria

Lisosom

Ribosom

Stioskeleton

Dinding sel mengandung peptidoglikan

-

-

-

70 S

-

+

+

+

-

80 S

+

-

Molekul-molekul penyusun Sel

KAPALANKarbohidratProteinAirLipidAsam Nukleat

Bagian-Bagian Sel

Membran PlasmaSitoplasmaNukleusOrganel

Organel

Persamaan Sel Tumbuhan dengan Sel Hewan

1. Membran Plasma

2. Inti Sel

3. Sitoplasma

4. Sitoskeleton

5. Ribosom

6. Retikulum Endoplasma

7. Badan Golgi

8. Lisosom

9. Peroksisom

10. Mitokondria

1. Membran Plasma Pelindung bagi sel agar isi sel tidak keluar Pengatur pertukaran zat yang keluar

masuk ke dalam sel Melakukan seleksi terhadap zat yang

boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable)

Tersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak

Gambar Membran Plasma

KepaAla (Fosfat) Hidrofilik

Ekor (Lipid) Hidrofobik

Glikoprotein(mengikat molekul sel tetangga)

Protein integral(protein yang terbenam)

Protein periferal(protein menempel)

Model membrane plasma (Mader, 2000)

2. Inti Sel Mengendalikan

metabolisme sel Menyimpan

informasi genetika berupa DNA

Tempat penggandaan DNA

3. Sitoplasma Merupakan cairan sel

dalam sel Disebut juga dengan

sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)

Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel.

Di dalamnya terdapat berbagai organel sel

a. Sitoskeleton Sebagai pemberi

bentuk sel(rangka sel) Pengatur gerakan sel Berupa jaringan

protein filamen dan tubulus

4. Organel-Organel

b. Ribosom Butiran kecil

nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma

Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar)

Melakukan sintesis protein

c. Retikulum Endoplasma (RE) Terbagi menjadi 2:

RE Kasar Ditempeli ribosom Untuk sintesis protein

RE Halus tidak punya ribosom Untuk sintesis lemak

d. Badan Golgi Berbentuk kantong pipih

yang berkelok-kelok Memodifikasi protein

dengan menambahkan oligosakarida (Glikosilasi)

Berperan dalam sekresi protein

Membentuk lisosom

e. Lisosom Lisosom (Lyso =

pencernaan, som = tubuh) merupakan

Membran berbentuk kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim.

Mencerna makromolekul secara intraseluler

Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, polisakarida

f. Peroksisom Menghasilkan enzim

oksidatif untuk membentuk H2O2 untuk merombak lemak

Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2

g. Mitokondria Tempat terjadinya respirasi sel

menghasilkan energi Terdapat DNA 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

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Hewan

No Nama Organel Hewan Tumbuhan

1 Sentriol Ada Tiada

2 Dinding Sel Tiada Ada

3 Vakuola Kecil Besar

4 Plastida Tiada Ada

SEL HEWAN & TUMBUHAN

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Hewan

lisosom

sentriol

Vakuola lebih kecil/tak ada

BENTUK TIDAK TETAP

SEL LEBIH KECIL

kloroplas

Dinding sel

Vakuola lebih besar

Bentuk

tetapSel

lebih besar

1. Sentriol Mengatur pembelahan sel dan pemisahan

kromosom selama pembelahan sel pada hewan

2. Dinding sel Keras karena disusun oleh selulosa,

pektin, glikoprotein, dan hemiselulosa

3. Vakuola Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi

sebagai pengatur tekanan turgor

4. Plastida Terdiri dari:

Kloroplas mengandung klorofil Tilakoid tempat terjadinya fotosintesis Stroma menyimpan hasil fotosintesis

Kromoplas mengandung karoten Leukoplas menyimpan cadangan makanan

SUBSTANSI KIMIA DALAM SEL

Sel hidup tersusun dari kumpulan elemen, yang terbanyak hampir 99 % dari berat sel adalah elemen C, H, N, dan O. Komponen kimia dalam sel dapat berupa komponen anorganik, misalnya air dan ion-ion mineral, dan komponen organik misalnya protein, karbohidrat, asam nukleat dan lipida.

1. Air, garam, dan ion-ion mineral.

Pada setiap sel, kecuali sel pada biji, tulang, dan email, air merupakan komponen terbesar. Air di dalam sel berfungsi sebagai pelarut ion dan substansi lain.Air juga berfungsi untuk reaksi enzimatik dan dapat terbentuk dari proses metabolisme.

Sedangkan garam-garam yang mengalami ionisasi menjadi ion, misalnya kation K+ dan Na+, serta anion Cl-, berfungsi untuk mempertahankan tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa dalam sel.

2.      Protein

Protein merupakan komponen terbesar dari sel dan merupakan polimer dari asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida. Terdapat 20 macam asam amino penyusun protein. Protein tersusun dari karbo, hidrogen, oksigen, dan nitrogen, kadang-kadang juga sulfur. Fungsi protein diantaranya : sebagai penyusun sel, untuk proses fisiologis dalam sel, protein yang berupa enzim bertindak sebagai katalisator berbagai reaksi kimia, dan berperan dalam gerakan dalam sel.

MORE

3.      Lipid Lipid merupakan senyawa yang bersifat

hidrofobik dan larut dalam pelarut organik. Dalam sel terdapat bermacam-macam lipid yang penting, diantaranya fosfolipid, glikolipid, lemak, dan steroid.Keenceran lapis ganda lipid ditentukan oleh komposisinya yaitu asam lemak dan kolesterol. Semakin banyak kandungan asam lemak tak jenuh, menyebabkan lapisan lipida makin encer.

MORE

4.      Karbohidrat Karbohidrat tersusun atas karbon, hidrogen, dan

oksigen. Karbohidrat merupakan sumber energi dan komponen penting untuk dinding sel.

Pada membran sel eukariota, selalu terdapat karbohidrat meskipun hanya 2—10 persen.Adanya karbohidrat berpengaruh terhadap fungsi membran. Oligoskarida pada membran dapat berfungsi sebagai penanda suatu sel karena antara jenis sel yang satu dengan yang lain jenis oligosakaridanya berbeda. Misalnya pada sel darah merah yang bergolongan darah A, B, AB, dan 0.

MORE

5.      Asam Nukleat Asam nukleat adalah makromolekul yang sangat penting

untuk kelangsungan hidup sel. Asam terdiri atas dua macam, yaitu Asam deoksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribosa nukleat (RNA). DNA merupakan penyimpan informasi genetis dan bersama-sama dengan protein histon membentuk kromosom. Satu asam nukleat merupakan polimer nukleotida yang saling berikatan dengan ikatan fosfodiester. Satu molekul nukleotid tersusun dari sebuah basa nitrogen, gula ribosa atau deoksiribosa, dan gugus fosfat. Basa nitrogen ada dua macam yaitu purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (timin/urasil dan sitosin). Selain sebagai asam nukleat, nukleotida berfungsi sebagai menyimpan energi kimia misalnya ATP.

back

Transpor seluler

Passive transport – tidak memerlukan energi untuk memindahkan partikel.

Active transport – memerlukan energi untuk mentranspor partikel.

TRANSPOR PASIF(Transpor tanpa menggunakan energi)

TRANSPOR AKTIF(Transpor dengan menggunakan energi) karena dari konsentrasi rendah tinggi

Transpor pada membran plasma

DIFUSI OSMOSIS

Sederhana

TerfasilitasiDibantu dengan

protein pembawa di membran

palsma sehingga membentuk kanal

dan molekul bergerak melintasi

membran

Difusi molekul air melintasi membran permeabel

Endositosis Eksositosis

“memakan”(fagositosis)

“memuntahkan”

“meminum”(pinositosis)

Pergerakan melintasi membran sel

Difusi

Pergerakan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah

Transpor pasif : tidak memerlukan energi

DIFUSI SEDERHANA

KRISTAL DALAM AIR

GAS DALAM RUANG

DIFUSI TERFASILITASI

Dibantu dengan protein pembawa di membran palsma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membran

OSMOSISPerpindahan molekul zat pelarut dari daerah konsentrasi pelarut tinggi ke daerah konsentrasi pelarut rendah melalui membran selektif permeabel.

Osmosis adalah diffusi air

Difusi air dari konsentrasi air tinggi ke konsentrasi air rendah

melalui membran semipermeabel

osmosis

movement of water

Osmosis

Efek Osmosis Jika konsentrasi larutan sel lebih rendah

dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak ke luar meninggalkan sel secara otomatis, akibatnya sel menyusut dan mati (PLASMOLISIS)

Jika konsentrasi larutan sel lebih tinggi dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak masuk ke dalam sel secara otomatis, akibatnya sel membengkak dan pecah, kecuali pada sel tumbuhan hanya menggelembung dan menegang (TURGID)

ZAT MASUK/KELUAR KE/DARI DALAM SEL MELAWAN GRADIEN KONSENTRASI

TRANSPOR AKTIF

Molekul-molekul dapat bergerak melawan gradien konsentrasiPerubahan bentuk, mentransport solute dari satu sisi membran ke yang lainnya r protein “pump”“costs” energy = ATP

conformational change

ATP

low

high

Molekul

Difusi sederhana

Protein kanal

Protein pembawa

Protein pompa

Difusi terfasilitasi

Transpor pasif Transpor aktif

Energi

Potensi elektrokimia tinggi

Potensi elektrokimia rendah

Endositosis & Eksositosis

BAHAN YANG SANGAT BESAR TIDAK DAPAT MELALUI MEMBRAN

MAKA BAHAN DIBUNGKUS DALAM GELEMBUNG DENGAN MEKANISME TERTENTU

DIKELUARKAN DARI SEL (EKSOSITOSIS) ATAU MASUK (ENDOSITOSIS)

BAHAN CAIR (PINOSITOSIS)

BAHAN PADAT (FAGOSITOSIS)

Sifat Fisik Protoplasma Sifat fisik protoplasma didasrkan atas teori

“KOLOID” Koloid adalah suatu bentuk campuran yang

keadaannya antara larutan dan suspensi Contoh : Jika kita campurkan susu (misalnya,

susu instan) dengan air, ternyata susu "larut" tetapi "larutan" itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil penyaringan tetap keruh).

Lanjutan sifat fisik protoplasma Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas

sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel

koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan).

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel.

GAMBAR SIFAT FISIK PROTOPLASMA

Efek Tyndall

Gerak Brown

Efek Tyndall

Larutan LARUTAN adalah campuran homogen

dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik.

Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut Suspensi adalah sediaan cair yang

mengandung partikel padat tidak larut yang terdispersi dalam fase cair.