YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: 30384936 Struktur Sel

BAB I

PENDAHULUAN

Sel adalah unit terkecil dalam organism hidup, baik dalam dunia hewan maupun

tumbuhan. Dalam bab ini akan dibahas struktur dan fungsi sel secara umum. Sel trediri atas

protoplasma yaitu isi sel yang terbungkus oleh suatu membrane atau selapu sel. Pada tahun

1957 dougherty mengemukakan dua istilah sel, yaitu prokariotik dan ekariotik. Sel prikariotik

ialah sel yang mempunyai susunan atau komponen yang sederhana. Artinya didalam

protoplasma tidak ada organel atau bagian-bagian sel selain inti yang secara terpisah

terbungkus oleh membrane. System pernapasan sel berkaitan dengan membrane plasma.

Oksigen dari luar sel masuk kedalam plasma melalui membrane dan karbondioksida

dikeluarkan dari dalam sel melalui membrane ini pula. Sebagai contoh sel prokariotik ialah

bakteri. Sel ekariotik mempunyai susunan dan komponen yang lebih komleks. Di dalam

plasma sel terdapat inti sel dan organel lain yang secara terisah terbungkus oleh membrane,

misalnya mitokondria, ribosom dan lain-lainnya. Pada sel ekariotik pernapasan sel

berlangsung pada mitokondria. Dalam mitokondria oksigen digunakan dan karbondoksida

yang terbentuk dikeluarkan dari mitokondria dan kemudian dikeluarkan dari dalam sel

melalui membrane plasma.

Page 2: 30384936 Struktur Sel

Tubuh manusia terditi atas berjuta-juta sel yang mempunyai berbagai bentuk. Sel-sel

yang sama atau mirip bentuknya secara bersma-sama membentuk jaringan tertentu, misalnya

jaringan otot, jaringan saraf, dan lain-lain. Ada sel yang berbentuk bulat pipih, bentuk serabut

panjang , bentuk kubus, dan lain-lain.

Beberapa contoh bentuk sel ialah sel pada jaringan penghubung, sel darah

merah(eritrosit) dan sela darah putih (leukosit), sel jaringan saraf,sel otot, dan sel ginjal.

Selain bentuk yang berbeda-beda ukuran sel pin bermaa-macam. Sel eritrosit mempunyai

diameter 0,008 mm, sel otot berukuran panjang 4 cm, sel saraf dapat mencapai panjang 70 cm

dengan diameter 0,125 mm.

Sel Darah Merah

Pseudomonas aeruginosa

Page 3: 30384936 Struktur Sel

BAB II

PEMBAHASAN

A. ORGANEL SEL

Membran Sel

Telah dijelaskan bahwa tiap sel terbungkus oleh uatu membrane semipermiabel

selektif, yaitu yang memisahkan bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Membrane ini

biasanya disebut juga membrane plasma karena membungkus plasma sel. Dengan adanya

membrane ini, sel dapat mengatur lingkungan dalamnya untuk kepentingan tertentu,

menggunakan energy untuk mempertahankan lingkungan dalam sel, walaupun lingkungan

luar sel mengalami perubahan. Membrane ini juga berfungsi membatasi perpindahan zat-zat

dari luar sel. Membrane memiliki sifat dapat memilh dan melakukan seleksi zat-zat dari

dalam sel yang boleh keluar dari sel atau zat-zat dari luar sel yang boleh masuk ke dalam sel.

Membrane sel ini bahkan memungkinkan terjadinya pemindahan zat dari konsentrasi yang

rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi, jadi melawan atau bertentangan dengan gradient

konsentrasi.

Membran sel mempunyai ukuran tebal antara 75 sampai 100 Angstrom dan bersifat

elastic. Analisi kimia menunjukan bahwa membrane sel terdiri atas 60% protein dan 40%

lipid. Protein dalam membrane terutama ialah stromatin, yaitu suatu jenis protein yang

bersifat elastic dan tidak dapat larut. Adapun lipid yang membentuk membrane sel terdiri atas

65% fosfolipid, 25% kolesterol dan 10% lipid yang lain. Susunan kimia membrane ini

Page 4: 30384936 Struktur Sel

ternyata tidak selalu sama, tetapi berbeda untuk sel-sel yang berbeda jenisnya. Membrane sel

terbentuk oleh beberapa lapisan yaitu lapisan lipid di bagian tengah dan dilapisi oleh lapisan

protein. Di tengah-tengah lapisan lipid terdapat cairan yang memisahkan lapisan lipid.

Molekul lipid tersusun sedemikian rupa sehingga merupakan lapisan bagian dalam. Bagian

molekul lipid yang bersifat polar berkaitan dengan molekul protein, sedangkan bagian

nonpolar berada di bagian dalam bersama dengan cairan yang terdapat di lapisan tengah.

Adanya lapisan protein di bagian luar menjadikan membrane sel bersifat hidrofil, artinya

molekul air dapat dengan mudah menempel pada membrane. Pada membrane terdapat pri-

pori yaitu lubang-lubang yang sangat kecil dengan diameter kira-kira 7 Angstrom.

Diperkirakan sebagian dari molekul-molekul yang berukuran kecil dapat masuk kedalam sel

melalui pori ini. Sejumlah enzim terdapat pada membrane sel dan berfungsi sebagai katalis

dalam beberapa metabolism, sehingga membrane sel dapat menjadi tempat berlangsungnya

reaksi metabolism.

Sitoplasma

Sitoplasma adalah fase cair dalam sel yang mengandung berbagai macam konstituen

berupa organel sel, antara lain mitokondria, ribosom dan lain-lain. Zat-zat yang terlarut dalam

sitoplasma antara lain protein, RNA metabolic untuk digunakan oleh sel (misalnya glukosa),

elektrolit dan beberapa sisa dari hasil kegiatan sel, misalnya urea, kreatinin, asam urat,

enzim-enzim yang digunakan untuk proses glikolisis, yaitu perubahan glukosa menjadi asam

piruvat dan laktat, serta enzim untuk biosintesis asam lemak terdapat dalam sitoplasma.

Sitoplasma yang terletak dekat membran sel lebih kental disebut ektoplasma, sedangkan yang

ada diantara ektoplasma dengan membrane inti disebut endoplasma. Beberapa organel yang

terdapat pada sitoplasma adalah endoplasmic reticulum, mitokondria, lisosom, mikrosom,

granula, kompleks golgi, dan lain-lain.

Endoplasmik Retikulum

Di beberapa tepat, membrane sel membentuk lorong-lorong kecil yang masuk ke

bagian dalam sitoplasma dan membentuk jarinh-jaring. Lorong-lorong ini disebut

endoplasmic reticulum. Dibagian dalam sel,endoplasmic reticulum berhubungan dengan

membrane sel. Diperkirakan endoplasmic reticulum ini digunakan sebagai saluran zat-zat dari

inti sel keseluruh bagian sitoplasma. Pada dinding endoplasmic retiklulm terdapat partikel-

partikel yang disebut ribosom.

Page 5: 30384936 Struktur Sel

Ribosom terdapat dalam jumlah banyak pada dinding endoplasmic reticulum dan

mempunyai susunan 50% RNA dan 50% protein. Biosintesis protein berlangsung dalam

ribosom, karena itu sel yang memproduksi protein dalam jumlah besar, mengandung banyak

ribosom.

Mitokondria

Mitokondria terdapat dalam semua sel hanya jumlah bervariasi dari beberapa ratus

hingga beberapa ribu. Mitokondria berbentuk bulat panjang dengan beberapa ukuran,

mempunyai membrane ganda, yaitu membrane luar dan membrane dalam. Membrane dalam

membentuk lipatan-lipatan yang disebut kristae, dimana terdapat enzim-enzim oksidase.

Bagian dalam mitokondria terisi oleh zat yang kental, disebut matriks. Dalam mitokondria ini

berlangsung proses oksidasi zat-zat dalam makanan yang menghasilkan energy. Energy yang

terjadi dalam oksidasi ini digunakan untuk membentuk molekul ATP. Bila diperlukan ATPP

ini dapat memberikan energy yang disimpannya. Jadi dapat dikatakan bahwa mitokondria

adalah tempat pembangkit energy sel. Zat-zat dalam makanan dioksidasi oleh beberapa enzim

dalam mitokondria melalui reaksi-reaksi dalam siklus asam sitrat, dimana terjadi reaksi

dehidrogenasi dan dekarboksilasi. Proses ini membutuhkan oksigen yang dengan ion

hydrogen dan electron yang dilepaskan pada reaksi pada reaksi dalam siklus asam sitrat itu

akan membentuk molekul air. Rangkaian reaksi perpindahan electron dapat menimbulkan

energy yang dapat digunakan untuk membentuk ATP. Proses ini disebut pernapasan sel

karena menggunakan penggunaan oksigen.

Mitokondria

Page 6: 30384936 Struktur Sel

Lisosom

Lisosom adalah organel sel yang mempunyai diameter antara 250 sampai 270

milimikrom, berisi sejumlah partikel kecil dengan diameter berukuran 55-80 Angstrom.

Dalam partikel ini terdapat enzim-enzim yang bekerja pada hidrolisis, khususnya hidrolisis

terdapat molekul-molekul besar sebagai contoh protein akan terhidrolisis menjadi asam

amino, glikogen menjadi glukosa dan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Pada saat sel

yang mati, lisosom pecah dan enzim yang bekerja pada proses hidrolisis masuk ke dalam

sitoplasma dan menyebabkan terjadinya proses hidrolisis dalam sel sendiri sehingga sel akan

rusak. Dalam sel darah putih atau leukosit terdapat lisosom yang berguna dalam merusak

bakteri yang dapat ditangkap oleh sel leukosit tersebut.

Kompleks Golgi

Kompleks Golgi terletak didekat inti sel dan mempunyai hubungan dengan

endoplasmic reticulum.dalam kompleks golgi berlangsung reaksi pembentukkan

glikoprotein, yaitu gabungan karbohidrat dengan protein. Protein yang terbentuk dari asam –

asam amino dalam ribosom dibawa ke endoplasmic reticulum , kemudian diteruskan kedalam

komplek golgi dimana berlangsung reaksi dengan karbohidrat membentuk glikoprotein.

Disamping itu kompleks golgi berfungsi mengatur keadaan membrane sel. Yaitu mengatur

pemisahan zat-zat kedalam sitoplasma dan keluar dari sel melalui membran sel. Tidak semua

sel mempunyai kompleks golgi.

Badan golgi

Page 7: 30384936 Struktur Sel

Inti Sel

Inti sel merupakan pusat sel yang mengatur reaksi-reaksi yang berlngsung dalam sel

dan juga reprodukisi sel. Bentuk inti sel umumnya bulat dan terletak dibagian tengah sebuah

sel.inti sel terpisah dari sitoplasma oleh membrane sel. Didalam inti sel terdapat

nukleoplasma yaitu cau=iran kental, dan nucleolus yaitu bagian yang lebih padat tetapi tidak

terbungkus oleh suatu membrane.

Inti sel terutama mengandung asam ribonukleat (RNA) dan ini membuktikan bahwa

disini terjadi sintesis RNA yang kemudian kedalam ribosom. Membrane ini terdiri atas 2

lapiasan yang mempunyai pori-pori yang berukuran 400-700 Angstrom. Pori-pori ini cukup

besar untuk dapat dilalui oleh molekul protei dari dalam inti kedalam sitoplasma. Terdapat

hubungan antara membrane inti dengan endoplasmic reticulum. Dengan demikian

diperkirakan beberapa senyawa yang dibuat di dalam inti dapat dibawa keberbagai tempat

dalam sitoplasma melalui endoplasmik reticulum.

Dalam ini terdapat kromatin atau kromosom yang terdiri atas serat-serat DNA yang

bergabung dengan histon. Inti sel juga mengandung beberapa enzim antara lain DNA

polymerase, RNA polymerase dan enzim yang digunakan dalam proses glikolisis maupun

siklus asam sitrat. Dalam nucleus terdapat enzim-enzim RNA polymerase, RNA ase, NADP

pirofosforilase ATP ase, tetapi tidak terdapat DNA polymerase.

B. TRANSPORTASI MELALUI MEMBRAN

Telah dijelaskan bahwa membrane sel berfungsi mengatur zat-zat yang masuk

kedalam sel maupun yang keluar dari sel. Ada beberapa cara metabolit berpindah melalui

intra sel.

Difusi Biasa

Metabolit yang mempunyai bobot molekul rendah dapat berdifusi melalui membrane .

proses difusi dapat berlangsung apabila ada perbedaan konsentrasi antara kedua larutan yang

dipisahkan oleh membrane itu. Dalam proses dufusi ini zat yang terlarut dapat berpindah dari

larutan yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi yang rendah, hingga tercapai keadaan

keseimbangan. Pada keadaan keseimbangan, konsentrasi kedua larutan sama besar.

Osmosis

Page 8: 30384936 Struktur Sel

Tidak semua molekul dapat bergerak melalui suatu membrane. Demikian pula tidak

semua membrane dapat dilalui dengan leluasa oleh berbagai molekul. Membrane demikian

disebut membrane semipermeabel atau permiabel selektif. Telah dijelaskan bahwa membrane

sel harus dapat membungkus inti sel, tetapi dapat dilalui oleh oksigen dan zat-zat pada

makanan dari luar kedalam sel, serta dapat dilalui oleh karbondioksida dan zat-at yang akan

dibuang keluar dari dalam sel. Proses osmosis ialah proses perpindahan pelarut suatu zat

melalui membrane permiabel selektif. Sebagai pelarut zat pada makanan dalam tubuh ialah

air. Oleh karena itu osmosis yang trejadi ialah proses perpindahan air melalui membrane sel.

Perpindahan air berlangsung dari laritan yang encer ke dalam larutan yang lebih pekat dan

mengakibatkan terjadinya suatu tekanan dari zat cair yang disebut dengan tekanan osmosis.

Sel dalam tubuh dikelilingi oleh cairan tertentu yang mempunyai tekanan osmosis yang sama

dengan cairan atau plasma sel. Dalam hal ini kedua cairan tersebut disebit isotonic. Sel darah

merah bersifat isotonic terhadap plasma darah diluar sel. Apabila sel darah merah

ditempatkan pada air destilasi atau cairan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah

(hipotonik) maka air akan masuk ke dalam sel darah merah, sehingga sel akan

menggelembung dan pecah. Sebaliknya bila sel darah ditempatkan pada larutan yang

mempunyai tekanan osmosis lebih besar (hipertonik) daripada sel darah merah, maka air akan

keluar dari dalam sel sehingga sel akan mengecil.

Transpor Pasif

Pada dasarnya proses transport pasif sama dengan difusi biasa, yaitu berlangsung dari

konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Zat yang berdifusi pada proses difusi

biasa tidak mengalami suatu perubahan selama proses berlangsung. Di samping itu kecepatan

difusi tergantung pada selisih konsentrasi zat yang terlarut selama proses berlangsung, artinya

apabila selisih konsentrasi menurun, maka kecepatan difusi juga menurun. Kenaikan suhu 10

derajat akan menaikan kecepatan difusi kira-kira sebesar 1, 4 kali.

Pada proses transport pasif, senyawa yang berdifusi diikat oleh suatu senyawa lain

yang terdapat dalam membrane, kemudian di angkut ke pihak lain dan dilepaskan lagi dalam

bentuk senyawa semula. Senyawa yang mengangkut zat yang berdifusi dinamakan

“pengangkut”. Ada beberapa karakteristik pada proses transport pasif.

Pertama, proses transport pasif ini memperlihatkan adanya kecepatan maksimum.

Pada proses transport pasif terdapat kecepatan maksimum pada konsentrasi tertentu. I ni

berarti bahwa pada konsentrasi yang lebih besar lagi, kecepatan awal difusi tidak bertambah

Page 9: 30384936 Struktur Sel

besar. Sedangkan pada proses difusi biasa kecepata difusi awal bertambah besar apabila

konsentrasi diperbesar.

Pada konsentrasi yang sama, kecepatan awal transport pasif lebih besar pada difusi

biasa. Kecepatan difusi maksimum terdapat pada konsentrasi besar, karena pengangkut sudah

jenuh, sehingga tidak mungkin menampung atau mengikat senyawa lagi.

Kedua, proses difusi atau transport pasif ini mempunyai ke khasan bagi zat yang

berdifusi sebagai contoh sel eritrosit beberapa vertebrata mempunyai system transport

melalui membrane yang dapat mempermudah atau mempercepat masuknya D-glukosa atau

monsakarida yang strukturnya mirip glukosa, tetapi tidak mempunyai aktivitas semacam itu

terhadap D-fruktosa atau suatu disakarida laktosa. Ke khasan lain bersifat ke khasa ruang.

Sebagai contoh system transport pada membrane sel hewan lebih aktif terhadap L-asam

amino dari pada isomer D-asam amino. Dengan adanya karakteristik yang kedua ini

dikemukakan anggapan bahwa pada molekul pengangkut terdapat bagian yang khas untuk

berkaitan dengan zat yang diangkut berdifusi. Hal ini analog dengan pembentukan kompleks

enzim substrat.

Ketiga, transport pasif ini dapat dihambat secara khas pula apabila terdapat zat

strukturnya mirip dengan zat yang berdifusi, maka ada kemungkinan terjadi hambatan. Zat

yang menghambat dapat membentuk ikatan dengan molekul pengangkut, sehingga bagian

yang khas terpakai oleh inhibitor. Dengan demikian tidak terjadi ikatn antara zat yang

berdifusi dengan molekul pengangkut.

Transpor Aktif

Pada proses transport pasif, suatu zat berpindah dari tempat yang berkonsentrasi t

Inggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah. Sebaliknya, adapula ion-ion yang dapat

berpindah dar umumnya suatu tempat berkonsentrasi rendah ke tempat berkonsentrasi tinggi.

Pada umumnya orang sependapat bahwa perpindahan suatu zat yang bertentangan dengan

gradient konsentrasi, merupakan proses perpindahan aktif atau transport aktif dengan

menggunakan sjumlah energy yang diperoleh dari dalam sel. Energy yang digunakan berasal

dari molekul ATP. Dengan demikian apabila pembentukan energy dalam sel dihambat oleh

suatu inhibitor, maka transport aktif secara tidak langsung ikut terhambat. Ada beberapa

kemungkinan transport aktif yang dikemukakan orang. Pertama, zat (A) masuk ke dalam

membrane dari luar, kemudian dalam membrane mengalami proses kimia seperti fosforilasi,

Page 10: 30384936 Struktur Sel

tetapi kembali seprti keadaan semula (A) pada waktu masuk ke dalam sel. Reaksi fosforilasi

melibatkan ATP sebagai sumber energy dan gugus fosfat yang diikat pada molekul zat A,

akan dilepas lagi sebagai gugus fosfat anorganik mekanisme kedua mengemukakan adanya

molekul X sebagai pengangkut zat A.

Setelah terjadi Xo maka zat A yang masuk ke dalam membran sel bergabung

dengan Xo membentuk kompleks AXo. Setelah melalui membrane sel, maka zat A dilepaskan

dari kompleks AXo dan masuk ke dalam sel, sedangkan bentuk Xo berubah lagi menjadi X.

Demikian seterusnya X akan menjadi Xo dengan menggukan energi. Mekanisme ketiga

diajukan oleh S. Roseman yang telah meneliti proses transport aktif glukosa melalui

membrane bakteri. Menurut mekanisme ini, gula setelah berada di bagian dalam sel segera

dirubah menjadi derivate fosfat atau glukosafosfat. Yang berperan sebagai perantara dalam

hal ini ialah suatu protein dengan bobot molekul rendah dan yang mengandung histidin

(HPr). Zat ini tahan terhadap panas, tidak mengandung karbohidrat dan fosfat. Pada tepi luar

membrane sel, glukosa membentuk kompleks dengan enzim II (EII glukosa). Pada tepi dalam

membrane terjadi reaksi dengan P-HPr dan membentuk glukosa-6-fosfat yang tidak dapat

keluar dari dalam sel.

Transpor aktif ini sangat penting artinya dalam komposisi eektrolit di dalam dan di

luar sel. Sebagai contoh konsentrasi normal K+ di dalam sel tubuh manusia kira-kira 130 mek

(mili ekivalen) per liter, sedangkan di luar sel kira-kira 4 mek per liter. Konsentrasi Na + di

luar sel 140 mek per liter, sedangkan di dalam sel 10 mek per liter. Oleh karena Na+

dikeluarkan dari dalam sel dan K+ dimasukkan ke dalam sel, maka proses yang terjadi adalah

transport aktif. Sebagai zat pengangkut pada transport Na+ diperkirakan asamfosfatidat.

Setelah terjadi Xo maka zat A yang masuk ke dalam membran sel bergabung

dengan Xo membentuk kompleks AXo. Setelah melalui membrane sel, maka zat A dilepaskan

dari kompleks AXo dan masuk ke dalam sel, sedangkan bentuk Xo berubah lagi menjadi X.

Demikian seterusnya X akan menjadi Xo dengan menggukan energi. Mekanisme ketiga

diajukan oleh S. Roseman yang telah meneliti proses transport aktif glukosa melalui

membrane bakteri. Menurut mekanisme ini, gula setelah berada di bagian dalam sel segera

dirubah menjadi derivate fosfat atau glukosafosfat. Yang berperan sebagai perantara dalam

hal ini ialah suatu protein dengan bobot molekul rendah dan yang mengandung histidin

(HPr). Zat ini tahan terhadap panas, tidak mengandung karbohidrat dan fosfat. Pada tepi luar

membrane sel, glukosa membentuk kompleks dengan enzim II (EII glukosa). Pada tepi dalam

Page 11: 30384936 Struktur Sel

membrane terjadi reaksi dengan P-HPr dan membentuk glukosa-6-fosfat yang tidak dapat

keluar dari dalam sel.

Transpor aktif ini sangat penting artinya dalam komposisi elektrolit di dalam dan di

luar sel. Sebagai contoh konsentrasi normal K+ di dalam sel tubuh manusia kira-kira 130 mek

(mili ekivalen) per liter, sedangkan di luar sel kira-kira 4 mek per liter. Konsentrasi Na + di

luar sel 140 mek per liter, sedangkan di dalam sel 10 mek per liter. Oleh karena Na+

dikeluarkan dari dalam sel dan K+ dimasukkan ke dalam sel, maka proses yang terjadi adalah

transport aktif. Sebagai zat pengangkut pada transport Na+ diperkirakan asamfosfatidat.


Related Documents