BIOLOGI - BAB 1 (XI IPA) : SEL

S E L

 Sel »» satuan struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.

Teori Sel

            Robert hooke merupakan orang yang pertama kali memperkenalkan istilah sel dalam bukunya, Micrographia. Ia mengamati sayatan tutup botol dari batang tumbuhan gabus, Qoercussuber, dengan menggunakan mikroskop hasil rancangannya. Dalam sayatan gabus tersebut tampak ruangan/kamar-kamar kecil yang dipisahkan oleh dinding tebal menyerupai sarang lebah. Kamar-kamar kecil tersebut ia beri nama sel.

            Pada akhir tahun 1678, Anton Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat benda hidup yang sangat kecil di dalam air rendaman jerami dengan menggunakan mikroskop sederhana.

            Pada tahun 1809, Jean Baptiste de Lamarck menyatakan bahwa setiap makhluk hidup merupakan kumpulan sel dan didalam sel bergerak cairan kompleks.

Teori tentang sel dibangun oleh banyak ahli sains, antaralain sebagai berikut:

1.      Schleiden dan T.Schwann

Berpendapat bahwa setiap tubuh tumbuhan dan juga hewan tersusun dari sel.

2.      Felix Durjadin

Menyatakan bahwa bagian terpenting dari sel hidup adalah cairan yang selalu terdapat didalam setiap sel hidup (sitoplasma).

3.      Johannes  Purkinje dan Hugo Van Mohl

Memperkenalkan istilah sitoplasma.

4.      Max Schultze

Berpendapat bahwa protoplasma merupakan struktur dasar makhluk hidup yang melangsungkan seluruh proses hidup.

5.      Rudolf Virchow

Berpendapat bahwa setiap sel berasal dari sel sebelumnya (omnis cellula e cellula)

6.      Robert Brown, R. Starsburger dan C. Bernard

Berhasil menemukan inti sel (nukleus). Starsburger menyatakan bahwa setiap inti sel berasal dari inti sel sebelumnya yang terbetuk lewat pembelahan. Sementara itu, Bernard menyatakan bahwa inti sel mengatur pekerjaan sel dan merupakan struktur sel terpenting.

           

            Para ilmuan kemudian mengetahui jika didalam nukleus terdapat kromosom dan gen sebagai unit pewarisan sifat keturunan. Oleh karena itu, muncul teori sel baru yang menyatakan sel merupakan unit hereditas. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa sel merupakan unit struktural, fungsional, dan pertumbuhan makhluk hidup.

Komponen Kimia Sel

1.      Air

Air adalah salah satu unsur terpenting dan merupakan bagian terbesar penyusun protoplasma sel. Air adalah pelarut terbaik untuk bahan-bahan anorganik. Molekul-molekul air berperan dalam banayak reaksi kimia penting. Sebagai contoh, pada tumbuhan, molekul air dan karbon dioksida diperlukan untuk membentuk gula (karbohidrat). Pada hewan, air membantu penguraian dan pelarutan molekul-molekul makanan.

2.      Protein

Protein  merupakan unsur penyusun protoplasma terbesar kedua setelah air. Protein yang terdapat di dalam sel dapat dikelompokkan menjadi protein struktural dan protein fungsional. Protein struktural adalah protein penyusun organel sel, misalnya membran sel, mitokondria, ribosom, dan kromosom. Sementara itu, protein fungsional meliputi enzim-enzim.

3.      Lemak

Meskipun jumlahnya di dalam protoplasma relatif kecil, lemak memiliki peran penting dalam pembentukan membran sel dan struktur membran didalam sel. Tetes lemak yang tersimpan didalam sitoplasma merupaka sumber energi bagi sel. Lemak tersusun atas karbom, oksigen, dan hidrogen. Satu molekul lemak tersusun atas tiga molekul asam lemak dan satu molekul gliserol (triasil gliserol).

4.      Karbohidrat

Jumlah karbohidrat didalam sel kira-kira hanya 1%. Meskipun jumlahnya dalam protoplasma relatif kecil, karbohidrat merupakan penyusun terbesar makanan hewan.

Semua karbohidrat hanya mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen.

5.      Garam – Garam

Garam-garam terdapat didalam sel dalam bentuk ion-ionnya, misalnya natrium klorida terdapat di dalam sel dalam bentuk ion-ion natrium (Na⁺) dan ion-ion klorida (Cl^-).

6.      Vitamin

Vitamin atau bahan-bahan turunannya berperan dalam reaksi-reaksi kimia di dalam sel, contohnya reaksi transfer energi dari satu senyawa menjadi senyawa lain.

Bentuk dan Ukuran Sel

            Sel-sel memiliki bermacam berbentuk dan ukuran. Bahkan, sel-sel di dalam tubuh organisme yang sama menunjukkan keanekaragaman yang sangat besar dalam hal bentuk, ukuran, dan organisasi internal. Tubuh manusia memiliki sekurang-kurangnya 200 tipe sel. Keanekaragaman bentuk sel menggambarkan keanekaragaman fungsinya. Bentuk suatu sel tergantung pada fungsinya. Contohnya, sel-sel sistem saraf, yang membwa informasi dari ibu jari ke otak, memiliki bentuk panjang seperti benang.

            Sel umumnya memiliki ukuran yang sangat kecil. Satuan ukuran sel adalah mikrometer (μm) atau sering disebut mikron. Satu mm sama dengan 10^-6 m. Kisaran ukuran diameter sel adalah sekitar 5-500 μm. Sel prokariota umumnya berdiameter  1-10 μm. Karena umumnya berukuran sangat kecil, sel hanya bisa dilihat dengan menggunakan mikroskop.

Anatomi Sel Pada Tumbuhan

 Anatomi Sel Pada Hewan

 

Fungsi Organel-Organel Sel

1.     Membran Sel

-          Pembatas antara isi sel dengan bagian luar sel

-          Sebagai pelindung sel

-          Sebagai tempat pertukaran zat

-          Sebagai reseptor/penerima rangsang

-          Sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia

-          Melekat pada enzim

-          Sebagai pelindung sel agar isinya tidak keluar

2.     Sitoplasma

-          Tempat terjadinya metabolisme sitosolid

3.      Organel Sel
ada macam macam organel sel, antara lain Mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, Golgi komplek, lisosom, vakuola, ribosom, peroksisom, mikrotubulus, mikrofilamen, nukleus, aparatus golgi, dan sentrosom

a. Mitokondria
- Sebagai tempat berlangsung respirasi untuk menghasilkan energi/ tempat berlangsungnya respirasi aerobik.

b. Peroksisom (badan mikro)

- Peroksisom dibentuk dalam retikulum endoplasma granular. Peroksisom mengandung berbagai enzim yang terlibat dalam produksi peroksida hidrogen (H2O2).

Fungsi peroksisom yaitu penghasail enzim katalase yang menguraikan H2O2 menjadI H2O + O2

c. Ribosom
- sebagai tempat mensintetis protein dari asam amino

d. Mikrofilamen
- Kontrol pergerakan/tonjolan se, pembentukan sitoskelet, dan orientasi pembelahan sel

e. Nukleus
- mengendalikan seluruh kegiatan sel dan mengandung informasi sifat keturunan (genetik) berupa DNA

f. Nukleolus
- banyak mengandung DNA yang berfungsi sebagai organisator nukleus                      - menyintetis RNA

g. Kompleks Golgi (Badan Golgi)
- mengangkut dan mengubah secara kimia materi-materi yag terapat didalamnya

- menghasilkan lendir, lilin, getah, dan sekresi yang bersifat lengket

- sekresi protein, glikoprotein, karbohidrat, dan lemak serta transpor lemak

- membentuk lisosom dan enzim pencernaan yang belum aktif.

h. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) terdiri dari RE Kasar dan RE halus
- Fungsi RE halus: mengangkut protein yang disusun pada RE kasar bersama Golgi Komplek, melaksanakn reaksi awal pada oksidasi lemak, menyimpan fospolipid, glikolipid dan steroid, melaksanakan detoksifikasi drug dan racun.

- Fungsi RE kasar : mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetik antara inti sel dan sitoplasma.

i. Lisosom
- penguraian molekul-molekul secara endositosis, eksositosis, autofagi, dan autolisis

j. Kloroplas
- untuk menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.

k. Sentrosom
-Sentrosom hanyadapat dijumpai pada sel hewan. Sentrosom pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Sentriol tersusun atas benang-benang tubulin atau dibentuk oleh mikrotubulus. Sentriol membentuk benang-benang spindel yang dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis.

l. Dinding Sel
- sebagai proteksi sel terhadap faktor-faktor mekanis dan memberi bentuk sel relatif tetap.

m. Vakuola
-Vakuola berisi garam-garam organik, glikosida, tanin(zat penyamak), minyak eteris, alkaloid, enzim, dan butir-butir pati. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.

Transpor Melalui Membran Sel

1.  Transpor Pasif

>>Merupakan transpor yang tidak memerlukan energi, berlangsung akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif terdiri dari :

a.       Difusi

>> merupakan proses perpindahan/pergerakan partikel atau molekul suatu zat (padat, cair, atau gas) dari tempat yang berkonsentrasi tinggi, ketempat yang berkonsentrasi rendah, baik melewati membran ataupun tidak.

Contoh :

Pemberian gula pada cairan teh tawar, setetes parfum akan menyebar keseluruh ruangan (difusi gas didalam medium udara), dan teh celup yang dicelupkan kedalam air.

b.      Osmosis

>>merupakan proses perpindahan molekul-molekul zat pelarut, terutama air, dari tempat berkonsentrasi rendah, ke tempat yang berkonsentrasi tinggi dengan melewati sekat/membran selektif permeabel (semipermeabel).

Contoh:

Kentang yang telah dikupas kulitnya dikeruk bagian dalamnya hingga tersisa dinding tipis pada kentang. Lalu diisi dengan air garam/gula dan kentang tersebut di rendam dengan air biasa.

Maka yang akan terjadi adalah air biasa yang menggenangi kentang akan berkurang, dan air yang berada di dalam kentang akan bertambah.

2.  Transpor Aktif

>>Merupakan pergerakan/perpindahan molekul-molekul zat melewati membran dengan menggunakan energi kimia tinggi yang berasal dari respirasi sel.

*berfungsi memelihara keseimbangan di dalam sel.

Contoh:

Pengangkutan ion Na⁺ keluar sel-sel epitel usus halus

3.  Endositosis dan Eksositosis

a.       Endositosis

>>pemasukan zat atau molekul dari luar sel ke dalam sel melalui pembungkusan oleh membran lipid bilayer. Mula-mula, partikel yang ada di luar sel akan ditarik memasuki lekukan pada membran, kemudian membran akan menyelubungi partikel-partikel tadi sehingga partikel-partikel yang tadinya berada di luar sel akan masuk ke dalam sel.

Endositosis terdiri dari 2 macam, yaitu :

-          Fagositosis : penelanan partikel padat

-          Pinositosis  : penelanan partikel yang berupa cairan

b.      Eksositosis

>>merupakan proes pengeluaran partikel. Partikel yang dibuang mula-mula diselubungi oleh membran lipid bilayer. Selanjutnya, partikel yang telah diselubungi membran tadi menuju ke bagian tepi sel. Kemudian, membran yang menyelubungi partikel akan bergabung dengan membran sel sehingga partikel di dalamnya akan dibebaskan ke luar. Eksositosis digunakan oleh sel-sel sekretoris untuk menyekresi sekret, contohnya insulin dalam pankreas atau neurotransmitter dari neuron

  Penerapan Konsep Transport melalui Membran

*Teknik dan Teknologi Pengawetan pada Makanan Pemanisan dan Pengasinan

Untuk mengawetkan makanan dapat dilakukan beberapa teknik baik yang menggunakan teknologi tinggi maupun teknologi yang sederhana. Caranya pun beragam dengan berbagai tingkat kesulitan, namun inti dari pengawetan makanan adalah suatu upaya untuk menahan laju pertumbuhan mikro organisme pada makanan. Berikut adalah tekniknya.

a.        Pemanisan
Pemanisan makanan yaitu dengan menaruh atau meletakkan makanan pada medium yang mengandung gula dengan kadar konsentrasi sebesar 40% untuk menurunkan kadar mikroorganisme. Jika dicelup pada konsenstrasi 70% maka dapat mencegah kerusakan makanan. Contoh makanan yang dimaniskan adalah seperti manisan buah, susu, jeli, agar-agar, dan lain sebagainya.

b.      Pengasinan
Cara yang terakhir ini dengan menggunakan bahan NaCl atau yang kita kenal sebagai garam dapur untuk mengawetkan makanan. Tehnik ini disebut juga dengan sebutan penggaraman. Garam dapur memiliki sifat yang menghambat perkembangan dan pertumbuhan mikroorganisme perusak atau pembusuk makanan. Contohnya seperti ikan asin yang merupakan paduan antara pengasinan dengan pengeringan

Referensi :

Pujiyanto, Sri. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 2. Solo: Platinum.

dan dari berbagai sumber yang lain.