Pages

Subscribe:

Minggu, 24 Agustus 2014

Biologi - Sel

Diposting oleh Unknown di Minggu, Agustus 24, 2014




SEL
Struktur organisasi kehidupan dari yang terkecil sampai yang terbesar adalah: Sel – Jaringan – Organ – Sistem Organ – Organisme – Populasi – Komunitas – Ekosistem. Sel merupakan satuan (unit) kehidupan terkecil dari suatu makhluk hidup. Kata sel itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 – 1703 atau abad XVII) yang berarti kotak-kotak kosong, setelah ia mengamati sayatan gabus dengan mikroskop dua lensa.
Makhluk hidup yang tersusun oleh satu sel yaitu makhluk hidup uni seluler, yang termasuk makhluk hidup bersel satu antara lain bakteri, amoeba, Paramaecium, Euglena, dan ganggang hijau biru pada tumbuhan. Berdasarkan ada tidaknya membran inti, sel dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik.
Prokariotik adalah sel yang tidak memiliki membran inti, contohnya yaitu sel bakteri, dan alga biru. Eukarotik adalah sel yang memiliki membran pelindung material inti. Makhluk hidup yang tersusun oleh sejumlah sel yang bergabung bersama disebut makhluk hidup multiseluler dimana segala fungsi kegiatannya dilakukan oleh sel – sel khusus. 

Teori Sel
Sejalan dengan berkembangnya teknologi dan ilmu pengetahuan telah banyak yang diketahui mengenai sel bahkan sampai struktur yang terkecil. Tokoh-tokoh berikut ini mengemukakan pendapatnya tentang sel sesuai dengan hasil penelitiannya masing-masing.
READ MORE...

Johanes Purkinje : yang pertamakali menggunakan istilah protoplasma untuk menyebut bahan-bahan embrional dalam telur
Felix Durjadin : menggunakan istilah protoplasma untuk menyebut cairan yang ada dalam sel


Robert Brown : dalam penelitiannya menemukan inti sel, dan menyatakan bahwa inti sel (nukleus) merupakan bahan yang terpenting dalam suatu sel

Schleiden dan Schwann  : menyatakan bahwa sel merupakan unit struktural makhluk hidup

Max Schultze : menyatakan bahwa sel merupakan unit fungsional kehidupan

Rudolf Virchoff : mengatakan bahwa setiap sel berasal dari sel sebelumnya (omne cellulla ex cellullae), sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan

Theodore Boveri : mengatakan bahwa sifat menurun dari orangtua diturunkan kepada anak-anaknya melalui sel, sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit heredita

Sejarah Penemuan Sel - Pada tahun 1665 yaitu pada umur 30 tahun , Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal dalam pengamatannya. Robert Hooke menyebut ruang ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati. Sejak penemuan itu, beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui lebih banyak tentang sel.

Henri Dutrochetmembuat hubungan antara sel-sel tumbuhan dan sel hewan eksplisit, dan dia mengusulkan bahwa sel bukan hanya unit struktural tetapi juga fisiologis. Henri Dutrochet juga mengemukakan Seluruh jaringan organik adalah sel bulat kecil yang disatukan oleh kekuatan adesif sedarhana. Dengan demikian, jaringan adalah kumpulan sel yang mengalami modifikasi.

Ia adalah orang pertama yang mengamati dan mendeskripsikan organisme bersel satu. Leeuwenhoek merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air, yang kemudian disebut bakteri. Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup.



Komponen Kimiawi Sel
Sel tersusun atas cairan sel (protoplasma) dan mengandung bahan organik dan anorganik.
1.Struktur kimia organik
  1. Karbohidrat,terbentuk dari unsur C,H,dan O
  2. Protein,terbentuk dari unsur C,H,O,N,dan kadang-kadang S atau P.
  3. Lemak, terdiri dari komponen asam lemak dan gliserol
2.Struktur kimia anorganik
  1. Asam (HCL, HNO3)
  2. Basa (KOH, NaOH)
  3. Garam-garam mineral (NaCl, MgCl, CaSO4, KH2PO4 dan lain-lain).

Struktur Sel
Sel dibedakan menjadi 3 bagian utama yaitu, membran sel atau membran plasma atau selaput sel, inti sel, dan sitoplasma serta organel sel.

Membran Sel

Membran sel merupakan bagian pembungkus sel sebelah luar, yang berfungsi mengatur keluar masuknya zat dari dan ke dalam sel. Membran sel juga berfungsi untuk melindungi seluruh isi sel (protoplasma), Membran sel bersifat semipermieable, artinya hanya dapat dilalui oleh air dan zat-zat tertentu, misalnya cairan, gas, atau zat padat terlarut secara osmosis dan difusi.
Membran sel tumbuhan diselaputi oleh dinding sel yang tersusun oleh selulosa sehingga tebal dan kuat. Sementara itu, membran sel pada sel hewan tidak diselaputi oleh dinding sel. Organel sel yang hanya terdapat dalam sel tumbuhan adalah plastida. Plastida yang berwarna hijau dan mengandung klorofil disebut kloroplast, klorofil berperan dalam fotosintesis.


Inti Sel

Inti sel atau nucleus adalah bagian sel yang berukuran besar, berbentuk bulat telur atau tidak teratur, dikelilingi oleh sitoplasma, dan terletak agak di tengah sel. Umumnya hanya ada satu nucleus di dalam sebuah sel. Inti sel merupakan bagian terpenting dari sel karena berfungsi mengatur seluruh kegiatan/aktivitas sel terutama saat terjadi perkembangbiakan. Di dalam inti sel terdapat kromosom, yang di dalamnya mengandung gen. Gen berperan sebagai pembawa sifat keturunan. Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu: Selaput inti (karioteka), Nukleoplasma (kariolimfa), Kromatin / kromosom, Nukleous (anak inti).

Sitoplasma


Sitoplasma adalah cairan yang mengisi membran sel dan inti sel. Di dalam sitoplasma terdapat struktur-struktur (benda-benda) khusus yang disebut organel dan vakuola (rongga sel). Organel sel adalah benda-benda yang terdapat dalam sitoplasma dan bersifat hidup serta menjalankan fungsi-fungsi kehidupan. Organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain ribosom, reticulum endoplasma, badan golgi, dan mitokondria. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%). Berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.
  1. Ribosom (ergastoplasma) adalah organel sel terkecil di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein.
  2. Retikulum endoplasma (RE) adalah struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis retikulum endoplasma, yaitu: (1) Retikulum endoplasma granuler (retikulum endoplasma kasar). RE kasar tampak kasar karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membrane; (2) Retikulum endoplasma agranuler (retikulum endoplasma halus). RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasma tidak mempunyai ribosom.
  3. Mitokondria (the power house). Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak energi ATP. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs yang berlangsung di dalam mitokondria.
  4. Lisosom. Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
  5. Badan golgi (aparatus golgi/diktiosom) berhubungan dengan fungsi menyortir dan mengirim produk sel. Badan golgi berperan penting dalam sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Muka cis berfungsi sebagai penerima vesikula transpor dari RE. Muka trans berfungsi mengirim vesikula transpor. Vesikula transpor adalah bentuk transfer dari protein yang disintesis RE.
  6. Sentrosom (sentriol) berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis.
  7. Plastida berperan dalam fotosintesis. Plastida adalah bagian dari sel yang bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (kingdom plantae). Dikenal tiga jenis plastida, yaitu: (1) Leukoplas: berwarna putih berfungsi sebagai penyimpanan makanan; (2) Kloroplas: plastida berwarna hijau, berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis; (3) Kromoplas: plastida yang mengandung pigmen.
  8. Vakuola (rongga sel) berisi: garam-garam organik, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar, zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin, dll), enzim, dan butir-butir pati.
  9. Mikrotubulus berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel. Selain itu, mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, agela, dan silia.
  10. Mikro lamen terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikro lamen berperan dalam pergerakan sel.
  11. Peroksisom (badan mikro) senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidae dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

Perbedaan struktur sel prokariotik dan struktur eukariotik.
Bagian Sel
Prokariot
Eukariot
Inti sel
Tanpa membran/selaput disebut nukleoid
Selaput inti ada, disebut inti sel (nukleus)
Penutup sel
Berupa kapsul (fungsi berbeda dengan dinding sel pada tumbuhan)
Tidak ada pada hewan, pada tumbuhan ada dinding sel
Retikulum endoplasma
Tidak ada
Ada
Badan golgi
Tidak ada
Ada
Mitokondria
Tidak ada
Ada
Lisosom sentriol
Tidak ada
Ada
Ribosom
Ada pada sitoplasma
Ada (pada sitoplasma dan retikulum endoplasma)
DNA (bahan gen)
Berbentuk cincin bercampur dengan sitoplasma
Berbentuk pita spiral ganda (double helix) terdapat pada inti, mitokondria, dan kloroplas (pada tumbuhan)



Perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan
Komponen
Sel Tumbuhan
Sel Hewan
Ukuran
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan
Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan
Bentuk
Tetap
Tidak tetap
Dinding sel
Ada
Tidak tetap
Plastid
Ada
Tidak tetap
Lisosom
Tidak ada
Ada (untuk pencernaan makanan secara pinositosis/fagositosis)
Sentrida
Tidak ada
Ada
Badan golgi
Duktiosom
Badan golgi
Vakuola
Pada sel muda kecil dan banyak, pada sel dewasa tunggal dan besar
Tidak mempunyai vakuola, walaupun terkadang beberapa sel hewan uniseluler memiliki vakuola yang berukuran kecil baik pada sel muda maupun sel dewasa
Flagella / sillia
Tidak ada
Ada tetapi tidak semua
Klorofil
Ada
Tidak ada
 


Transpor Molekul melalui Membran
Pada makhluk uniseluler, transportasi antarsel dilakukan melalui membrane sel. Dibawah ini adalah beberapa manfaat transport zat bagi sel :
a. Menjaga kestabilan pH
b. Menjaga konsentrasi zat dalam sel untuk kegiatan enzim
c. Memperoleh pasokan zat makanan, bahan energy dan bahan mentah lain
d. Membuang sisa metabolisme yang beracun
e. Memasok ion-ion penting untuk kegiatan saraf dan otot
Membran plasma mempunyai sifata selektif, yaitu mampu memilih zat yang dapat menembusnya. Hal tersebut berkaitan dengan sifat permeabilitas membran. Beberapa sifat permeabilitas membran adalah sebagai berikut :
a. Permeable, dapat ditembus oleh semua zat
b. Impermeable, tidak dapat ditembus oleh semua zat
c. Impermeable diferensial, hanya dapat ditembus oleh beberapa jenis zat.
Gerakan zat melalui membran dibedakan menjadi 2 yaitu gerakan pasif tidak memerlukan energi dan gerakan aktif yang memerlukan energi. Yang termasuk gerakan aktif adalah transport aktif, endositosis dan eksositosis sedangkan gerakan pasif adalah difusi dan osmosis.
  1. Transpor pasif adalah transpor yang tidak memerlukan energi, meliputi :
(a) Difusi: adalah peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.
Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu:
·         Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.
·         Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
·         Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
·         Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
·         Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.
 (b) Difusi terfasilitasi: melibatkan difusi dari molekul polar dan ion melewati membran dengan bantuan protein transport, protein transpor merupakan protein khusus yang menyediakan suatu ikatan baik bagi molekul yang sedang bergerak.
(c) Osmosis: Osmosis adalah gerakan zat dari tekanan rendah (hipotonis) ke tekanan tinggi (hipertonis) melawati membran semiermeabel.

2.                       Transpor aktif adalah transpor yang melalui membran dengan melawan kecendrungan alami yaitu melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi ATP. Pada transpor aktir diperlukan energi dari dalam sel untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif primer dan sekunder: transpor aktir primer membutuhkan energi dalam bentuk ATP. Sedangkan transpor aktif sekunder memerlukan transpor yang tergantung pada potensial membran. Kedua jenis transpor tersebut saling berhubungan erat karena transpor aktir primer akan menciptakan potensial membran dan ini memungkinkan terjadinya transpor aktif sekunder.
Transpor aktif adalah suatu mekanisme transpor yang mengonsumsi energi untuk keluar masuknya ion atau molekul zat melalui membran plasma. Berlangsung dari tekanan rendah ke tekanan tinggi.
Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel. Muatan listrik sel terutama ditentukan oleh ion natirum (Na+) dan kalium (K+) dan klor (Cl-). Masuk keluarnya ion natrium dan kalium dilakukan oleh pompa natrium kalium (pompa Na+ dan K+). Keberadaan ion K+ dan Na+ di dalam organisme memiliki manfaat yang sangat besar, yaitu :
·  Konsentrasi ion K+ yang sangat tinggi sangat diperlukan untuk sintesis protein,  glikolisis, fotosintesis, dan proses lainnya.
·  Keberadaan ion Na+ dan K+ berperan untuk mengendalikan osmosis.
·  Ion Na+ dan K+ penting untuk memacu trnaspor aktif bagi zat lain. Contoh : glukosa dan asam amino.
Contoh transpor aktif melalui membran plasma adalah transpor glukosa. Zat tersebut diangkut secara aktif oleh sel melalui protein membran dengan menggunakan energy pengaktifan. Energi tersebut berasala dari hasil pemecahan ATP yang menghasilkan senyawa ADP, gugusan fosfat dan energi. Energi yang diperoleh digunaka untuk mengikatkan gugusan fosfat dengan glukosa sehingga terbentuklah senyawa glukosa fosfat. Senyawa terakhir inilah yang mampu menembus membrane plasma karena mengikat energi pengaktifan.

3.                       Endositosis dan Eksositosis
Endositosis adalah proses memasukkan zat ke dalam sel melalui membran sedangkan eksositosis adalah proses pengeluaran zat melalui membran. Peristiwa ini banyak terjadi pada oerganisme bersel 1 seperti amoeba, paramaecium dan sel-sel tertentu.

Peristiwa endositosis terjadi pada sel hewan memasukkan makanan atau sel darah putih yang menangkap kuman (fagositosis). Peristiwa eksositosis di dalam sitoplasma dilakukan oleh beberapa organel, seperti vakuola dan granula. Contoh eksositosis terjadi saat sel mengeluarkan zat sisa ataupun getah misal sekresi.
 Endositosis memiliki dua macam bentuk yaitu pinositosis dan fagositosis. Pinositosis merupakan proses pemasukan zat ke dalam ke dalam sel yang berupa cairan. Fagositosis (fago = makan) merupakan pemasukan zat padat atau sel lainnya ke dalam tubuh sel.


 

0 Comments:

Post a Comment



Langganan: Posting Komentar (Atom)