I. Sejarah Penemuan Sel
Sel itu sebenarnya apa sih? Bagi yang belum mengetahui apa itu sel, Sel adalah unit paling kecil dari suatu makhluk hidup, baik itu manusia, hewan, atau tumbuhan. Berikut rangkuman pengetahuan alam saya mengenai sel. Sel itu berasal dari kata cellula yang berarti ruang kecil. Sel bagaikan sebuah pabrik yang senantiasa bekerja agar proses kehidupan terus berlangsung. Di dalam sel terdapat komponen-komponen atau organel-organel yang menunjang fungsi dari sel tersebut.
Apa ada yang tau bagaimana sel pertama kali ditemukan? Sel pertama kali dijumpai oleh Robert Hooke, sorang ilmuwan inggris, pada tahun 1665. Ia meneliti sayatan gabus dengan mikroskop, dan terlihat disana terdapat ruang-ruang kosong, yang disebut cellulae (sel-sel). Hal ini lah yang memulai dilakukannya penelitian-penelitian mengenai sel.
Lalu, beberapa tahun kemudian Jacob Schleiden menyatakan semua tumbuhan terdiri atas sel-sel, dan Theodor Schwan menyatakan semua hewan tersusun atas sel-sel juga. Mereka berdua lalu menyimpulkan bahwa sel adalah unit struktural terkecil sebagai komponen dasar dari seluruh makhluk hidup.
Max Schultze menyimpulkan bahwa sel adalah kesatuan fungsional dari kehidupan, karena di dalam sel terdapat suatu proses-proses kehidupan.
Rudolph Virchow dari penelitiannya tentang pembelahan sel, menyimpulkan “omnis cellula ex celluae” yang artinya semua sel berasal dari sel sebelumnya.
Lalu ada lagi, Robert Brown, Felix Durjadin, dan Johanes Purkinje. Mereka menyimpulkan bahwa sel adalah sebagai unit hereditas dari makhluk hidup, yaitu sel dapat berperan sebagai pembawa informasi genetik.
Apa ada yang tau bagaimana sel pertama kali ditemukan? Sel pertama kali dijumpai oleh Robert Hooke, sorang ilmuwan inggris, pada tahun 1665. Ia meneliti sayatan gabus dengan mikroskop, dan terlihat disana terdapat ruang-ruang kosong, yang disebut cellulae (sel-sel). Hal ini lah yang memulai dilakukannya penelitian-penelitian mengenai sel.
Lalu, beberapa tahun kemudian Jacob Schleiden menyatakan semua tumbuhan terdiri atas sel-sel, dan Theodor Schwan menyatakan semua hewan tersusun atas sel-sel juga. Mereka berdua lalu menyimpulkan bahwa sel adalah unit struktural terkecil sebagai komponen dasar dari seluruh makhluk hidup.
Max Schultze menyimpulkan bahwa sel adalah kesatuan fungsional dari kehidupan, karena di dalam sel terdapat suatu proses-proses kehidupan.
Rudolph Virchow dari penelitiannya tentang pembelahan sel, menyimpulkan “omnis cellula ex celluae” yang artinya semua sel berasal dari sel sebelumnya.
Lalu ada lagi, Robert Brown, Felix Durjadin, dan Johanes Purkinje. Mereka menyimpulkan bahwa sel adalah sebagai unit hereditas dari makhluk hidup, yaitu sel dapat berperan sebagai pembawa informasi genetik.
II. Jenis Sel
Sel itu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
· Sel Prokariotik
Yaitu sel yang
tidak memiliki membran atau selaput inti. Contohnya pada bakteri dan
alga biru.
· Sel Eukariotik
Yaitu sel yang
memiliki membran atau selaput inti. Sehingga sel ini memiliki sistem
endo-membran, yaitu setiap organel-organel di dalam sel dilindungi oleh
membran. Kebanyakan hewan dan tumbuhan memiliki jenis sel eukariotik.
III. Struktur Sel
Pada sel prokariotik, selnya tersusun atas:
·
Dinding sel
·
Membran Plasma
·
Ribosom
·
Lisosom
·
Sitoplasma
·
DNA/RNA
Pada sel eukariotik, selnya tersusun
atas:
·
Dinding Sel (hanya untuk
sel tumbuhan saja)
·
Membran Plasma
· Nukleus
· Nukleolus
· Sitoplasma
· Retikulum Endoplasama kasar dan halus
· Badan Golgi
· Ribosom
· Mitokondria
· Lisosom dan Mesosom
· Peroksisom
· Vakuola (bagi sel hewan, vakuolanya terbagi dua yaitu vakuola
kontraktil dan vakuola makanan)
· Sentriol / Sentrosom (hanya untuk sel hewan saja)
· Plastida (hanya untuk sel tumbuhan saja)
· Sitoskeleton
Dari
sel eukariotik, dapat dilihat adanya beberapa perbedaan dari sel-sel tumbuhan
dan sel-sel hewan. Untuk lebih ringkasnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
IV. Organel Sel
Di dalam sel terdapat berbagai organel-organel dengan fungsi-fungsi yang berbeda. Organel-organel sel tersebut adalah:
· Dinding Sel
Untuk memberi bentuk bagi sel (turgiditas sel) dan untuk melindungi isi
sel.
o Plasmodermata
Sebagai pori yang menghubungkanantar sel yang bersebelahan.
· Membran Plasma
Untuk mengatur keluar masuknya zat dari sel, melindungi isi sel, dan
sebagai reseptor rangsang.
· Nukleus
Sebagai pengendali seluruh kegiatan dalam sel dan mengatur pembelahan
sel.
o Nukleolus
Sebagai tempat sintetis RNA untuk perakitan ribosom.
· Sitoplasma
Yaitu bagian cair dari sel untuk menyalurkan zat-zat molekul bagi organel
sel, sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia sel (seperti anabolisme dan
katabolisme), dan juga tempat organel-organel sel berada, yaitu organel-organel
dibawah ini:
· Retikulum Endoplasma (RE)
o RE Kasar (ditempeli ribosom)
Untuk mendukung sintetis protein, menyalurkan bahan genetik antara inti
sel dengan sitoplasma, serta untuk membuat fosfolipid membrannya sendiri.
o RE Halus (tidak ditempeli ribosom)
Untuk detoktifikasi (menetralisir racun), sintetis atau pembentukan lemak
(kolesterol, fosfolipid, steroid), dan sebagai penyimpanan kalsium untuk kontraksi
sel otot.
· Badan Golgi
Sebagai tempat memodifikasi produksi protein yang dihasilkan RE, sebagai
organ sekresi, untuk mengatur dan mengirim produk sel, serta untuk membentuk
dinding sel, lisosom, dan membran plasma (glikolipid dan glikoprotein)
· Ribosom
Untuk sintetis protein dan berhubungan bila sel ingin melakukan
pembelahan.
· Mitokondria
Untuk menghasilkan atau menyintetis energi bagi sel, dan juga untuk
respirasi sel (yaitu oksidasi biologis atau pembakaran zat makanan secara
aerobik / katabolisme).
· Lisosom
Untuk fagositosis (proses pencernaan) dalam sel atau disebut pencernaan
intrasel, yang dibantu oleh enzim hidrolitik lizozim (enzim-enzim pencernaan).
· Mesosom
Berhubungan dengan pernapasan sel untuk menghasilkan energi respirasi
bagi sel.
· Peroksisom
Untuk detoktifikasi, yaitu untuk menguraikan atau merombak hidrogen
peroksida (H2O2) menjadi H2 dan O2 dengan bantuan enzim katalase. H2O2 (hasil
sampingan dari respirasi sel) perlu diuraikan karena bersifat racun bagi sel.
· Vakuola
Untuk menyimpan cadangan makanan, air, ampas metabolisme, dan pigmen atau
zat warna.
· Plastida
Untuk menangkap energi cahaya agar dapat menghasilkan gula, sehingga sel
tumbuhan dapat membuat makanannya sendiri. Plastida dibagi menjadi 3, yaitu:
o Kloroplas
Palstida yang mengandung pigmen warna hijau atau klorofil yang berguna
untuk proses fotosintesis.
o Kromoplas
Plastida yang mengandung pigmen-pigmen warna selain klorofil, contohnya pigmen
jingga (karoten) dan pigmen merah (fikoeritin)
o Leukoplas
Plastida yang tidak mengandung pigmen atau tidak berwarna (bisa dibilang
berwarna putih). Banyak terdapat pada bagian tumbuhan yang tidak terkena
cahaya, seperti akar dan umbi. Plastida jenis ini dibagi lagi menjadi 3, yaitu:·
AmiloplasMengandung amilum·
ElaioplasMengandung minyak
·
AleuroplasMengandung protein
· Sitoskeleton
Untuk menjadi kerangka dan memberi kekuatan mekanik bagi sel.
o Mikrotubulus
Sebagai alat gerak bagi sel (seperti silia dan flagella), untuk
pergerakan kromosom dan organel sel, dan untuk mempertahankan bentuk sel.
o Mikrofilamen
Untuk pembelahan sel, kotraksi pada sel otot, pembentukan pseupodia dan
gerakan sel pada amoeba, serta mempertahankan bentuk sel.
· DNA
Sebagai pembawa informasi genetik untuk sel selanjutnya dan dari sel
sebelumnya. Terdiri atas fosfat, basa nitrogen, dan gula deoksiribosa.
· RNA
Sebagai persenyawaan dari transkripsi (pengkopian atau perbanyakan) DNA, dan
khusus untuk membuat kode-kode genetik yang sesuai dengan yang dipesan oleh
DNA.
· Sentrosom
Sebagai organel tempat tumbuhnya mikrotubul. Terletak dekat dengan
nukleus, dan didalamnya terdapat satu pasang sentriol.
o Sentriol
Untuk pembelahan sel.
Di dalam sel terdapat istilah sitoplasma dan protoplasma. Apa perbedaan
dari dua istilah tersebut? Perbedaannya adalah Sitoplasma hanyalah bagian cair
dari sel, sedangkan Protoplasma adalah seuruh bagian dari sel (termasuk organel
dan bagian cair sel).
V. Mekanisme Transpor Zat Melalui Membran Plasma
Sebelum membahas mengenai cara mekanisme transpor zat, terlebih dahulu kita harus mengenal lebih jauh mengenai membran plasma. Mengapa? Karena membran plasma berperan penting dalam terjadinya transpor zat bagi sel. Membran plasma adalah lapisan sangat tipis yang membatasi isi sel dengan lingkungan luar atau dengan sel-sel lainnya. Membran plasma ini bersifat selektif permeabel atau semipermeabel, yaitu hanya zat-zat tertentu saja yang dapat melewatinya.
Pada permukaan membran
terdapat karbohidrat berupa polisakarida, yang dibedakan menjadi:
· Glikolipid = terikat dengan lipid secara kovalen.
· Glikoprotein = terikat dengan protein secara kovalen.
Agar zat
yang berukuran besar bisa melewati membran, maka proses transpor zat tersebut
dibantu oleh protein. Protein membran berdasarkan letaknya dibedakan menjadi:
- Protein Integral (intrinsik) =
Protein ini tertanam diantara dua lapisan (bilayer)
fosfolipid, sehingga membentuk saluran yang dapat membuka atau menutup akibat
adanya rangsangan listrik atau kimiawi (hal ini berhubungan dengan adanya
rangsangan energi (ATP)). Protein ini disebut juga dengan saluran protein atau
protein transpor, karena berguna dalam terjadinya proses transpor.
- Protein Periferal (ekstrinsik) =
Protein ini terikat secara longgar pada permukaan membran
atau pada protein integral.
Nah, setelah
kita membahas mengenai membran plasma, barulah kita akan mempelajari cara
mekanisme transpor zat. Cara transpor zat ini terbagi menjadi dua, yaitu
Transpor Pasif dan Transpor Aktif.
1. Transpor Pasif
Yaitu transpor zat yang terjadi tanpa membutuhkan
energi dan terjadi akibat perbedaan konsentrasi antara di dalam dengan di luar
sel. Tranpor pasif terdiri dari:
a. Difusi
Yaitu
proses pergerakan partikel, molekul, ion, dan zat (padat, cair, gas), dari
konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga tercapai suatu keseimbangan.
Contoh peristiwa difusi adalah :
i.
Peristiwa masuknya O2
(konsentrasi tinggi) dan keluarnya CO2 ( konsentrasi rendah ) pada respirasi
sel.
ii.
Saat gula ( konsentrasi
tinggi ) dimasukkan ke dalam gelas berisi air ( konsentrasi rendah ),molekul
gula tersebut akan larut atau bergerak sedikit demi sedikit hingga merata.
b. Difusi dipermudah
Yaitu
proses difusi yang tidak melalui membran melainkan melalui saluran protein atau
protein transpor.
c. Osmosis
Yaitu
proses bergeraknya molekul dengan pelarut cair, dari larutan dengan konsentrasi
air yang tinggi dan konsentrasi zat rendah (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi
air rendah dan konsentrasi zat tinggi (hipertonik), hingga tercapai suatu
keseimbangan atau kenetralan (isotonik) dan melalui membran
semipermeabel. Contoh peristiwa osmosis adalah :
i.
Pada ikan air tawar,
tubuhnya berkonsentrasi garam yang lebih tinggi dibandingkan konsentrasi garam
pada air di lingkungannya. Hal itu menyebabkan terjadinya osmosis air dari luar
ke dalam tubuh ikan. Tubuh ikan menjadi kelebihan air. Akibatnya ikan akan
sedikit minum dan banyak membuang urin untuk mengurangi kelebihan air dalam
tubuhnya. Hal ini akan berlaku sebaliknya pada ikan air laut.
2. Transpor Aktif
Yaitu transpor zat melalui membran yang melawan
gradien konsentrasi, yaitu molekul bergerak dari larutan berkonsentrasi rendah
menuju larutan berkonsentrasi tinggi, dengan bantuan energi dalam bentuk ATP.
ATP yang merupakan singkatan dari adenosin tifosfat adalah hasil dari
proses respirasi sel. Dalam proses transpor aktif yang berpindah adalah
molekul-molekul zat yang terlarut. Untuk perpindahan zat dengan cara transpor
aktif tidak berusaha untuk mencari kesamaan konsentrasi atau untuk mencapai
kenetralan, tapi untuk mempertahankan konsentrasi molekul tertentu sehingga
tetap dalam jumlah normal agar tubuh dapat bekerja dengan optimal. Transpor
aktif terdiri dari :
a.
Pompa ion ( Antiport)
Yaitu
transpor melalui membran dengan cara melakukan pertukaran ion di dalam sel
dengan ion di luar sel, yang arah transpornya berlawanan antara suatu
ion dengan ion yang akan ditukar. Transpor dilakukan oleh protein transpor yang
dibantu dengan sumber energi ATP. Contoh peristiwa pompa ion adalah :
i.
Sel hewan harus memiliki
konsentrasi Kalium (K+) yang lebih tinggi dibandingkan konsentrasi Natrium (Na+),
sehingga diperlukan pompa ion untuk mempertahankannya agar proses fisiologis
penting dalam sel tidak terganggu.
ii.
Transpor glukosa atau asam
amino pada hewan vertebrata yang disebabkan oleh gradien Na+.
b.
Kotranspor ( Simport
)
Yaitu
tranpor suatu zat yang mengaktifkan terjadinya transpor zat lain. Zat-zat bertranspor
tersebut melewati membran oleh protein transpor, dengan arah transpor zat yang
sama atau searah. Contoh peristiwa kotranspor adalah :
i.
Transpor laktosa ke dalam
sel dengan mengaktifkan ion H+.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar