Kegiatan Sel Sebagai Unit Struktural dan Fungsional Mahluk Hidup

Kegiatan Sel Sebagai Unit Struktural dan Fungsional Mahluk Hidup - Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup.Di dalam sel terdapat protoplasma yang tersusun atas karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat.Berdasarkan tipe sel dibedakn menjadi prokaroriotik, yaitu sel yang tidak memiliki membran inti dan sel eukariotik, yaitu sel yang memiiliki membran inti. Dari penemuan tentang sel dan segala aktivitasnya, lahirlah teori sel, bahwa sel merupakan kesatuan struktural, kesatuan fungsional, kesatuan pertumbuhan, kestuan hereditas, dan kesatuan reproduksi makhluk hidup. Pada materi ini diharapkan pembaca mengetahui tentang;

1. Ada berapa struktur sel?

2. Apa saja organel sel dan fungsinya?

3. Apa itu organel sel?

4. Berapa ukuran sel pada manusia?
5. Struktur dan fungsi sel

Ukuran Sel pada Manusia

Ukuran sel prokariotik pada umumnya berdiameter 0,1-1,0 mikrometer. Sel eukariotik adalah sel yang memiliki nukleus atau materi genetik (DNA) dilapisi oleh membran inti.

Kegiatan Sel Sebagai Unit Struktural dan Fungsional Mahluk Hidup

A. Membran Plasma

Merupakan membran sel atau selaput yang letaknya paling luar yang terbentuk dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan protein dan lemak) dengan perbandingan 50:50. Lipid penyusun membran yaitu pospolid.

membran plasma

Fungsi dari membran plasma :

• Melindungi organel sel
• Mengatur keluar masuk (pertukaran) zat dari sel satu ke sel lainnya
• Penerima rangsang dari luar sel
• Tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu:

1. transpor pasif untuk molekul- molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus. Transpor pasif Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. 

- Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis).

- Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.

Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

2. Transpor aktif Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein.

B. Sitoplasma

Bagian cair dalam sel disebut dengan Sitoplasma yang ada dalam dua bentuk yaitu Fase Sol (padat) dan Fase Gel (cair) dan khusus cairan yang berada di dalam inti sel disebut nukleoplasma. Sitoplasma disusun oleh 90% air dimana air menjadi penyusun utamanya, dan berfungsi melarutkan zat-zat kimia dan tempat reaksi kimia sel.

Sitoplasma

C. Inti Sel (Nukleus)

Nukleus merupakan bagian sel yang berukuran lebih besar dibandingkan dengan organel sel seperti biasanya, mempunyai ukuran 10 – 20 nm. Letak inti sel (nukleus) terkadang di bagian tepi atau di tengah, mempunyai bentuk bulit atau lonjong seperti cakram.

Inti Sel (Nukleus)

Inti sel (nukleus) dibatasi oleh membran inti atau selaput inti yang mempunyai kontrol keluar masuk nukleus. Nukleus diperlukan untuk mengontrol reaksi-reaksi kimia, pembelahan sel, dan pertumbuhan.

Fungsi dari nukelus sendiri adalah mengatur semua aktivitas atau pusat perintah sel, karena di dalam nukleus terdapat kromosom yang berisikan ADN yang mengatur sintesis protein. Inti mempunyai tugas mengendalikan semua kegiatan sel mulai dari metabolisme sampai pembelahan sel.

Nukelus juga mempunyai tugas untuk membawa perintah sintesis di inti DNA dikarenakan terdapat sandi DNA (DNA code) di dalamnya untuk menentukan urutan asam amino protein. 

Nukleus terdiri dari bagian-bagian:

• Nukleoplasma (Kariolimfa)
• Kromatin / Kromosom
• Selaput Inti (Karioteka)
• Nukleolus(anak inti)

D. Organel Sel

Organel Sel

1. Retikulum Endoplasma (RE)

Retikulum Endoplasma merupakan organel yang berupa sistem membran berlipat-lipat menghubungkan membran sel dengan membran inti berbentuk seperti benang-benang jala. Ada dua macam Retikulum Endoplasma yaitu RE Kasar dan RE Halus. Struktur Retikulum Endoplasma hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron.

Fungsi RE Halus:

• Sebagai transpor atau pengangkut sintesis lemak dan steroit.
• Tempat menyimpan fospolipid, glikolipid, dan steroid
• Melaksanakan detoksifikasi drug dan racun
• Tidak terdapat ribosom di RE Halus

Fungsi RE Kasar:

transpor atau pengangkut sintetis protein, terdapat juga di ribosom.

2. Ribosom

Ribosom merupakan organel pen sintensis protein. Ribosom kerap menempel satu sama lain dan membentuk rantai yang sering disebut polisom atau pololiribosom. Struktur ribosom berbentuk bulat bundar terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang soliter dan ada yang melekat sepanjang R.E.

3. Mitokondria

Di dalam biologi Mitokondria diberi julukan The Power House karena merupakan organel yang mempunyai fungsi sebagai tempat respirasi aerob untuk pembentukan ATP sebagai sumber energi sel. Mitokondria memiliki dua lapisan membran yaitu membran dalam dan membran luar.

Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan ke arah dalam (membran krista). Krista mempunyai fungsi memperluas permukaan agar proses pengikatan oksigen dalam respirasi sel berlangsung semakin efektif.

Terdapat matrik mitokondria yang terletak diantara membran krista dan banyak mengandung enzim pernafasan atau sitokrom, protein, dna dan ribosom yang memungkinkan sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom. Untuk melintasi membran mitokondria memerlukan mekanisme transpor aktif. Mastrik Mitokondria berfungsi sebagai tempat berlangsungnya respirasi untuk menghasilkan energi.

4. Lisosom

Lisosom dihasilkan oleh aparatus golgi yang penuh dengan protein. Berbentuk kantong-lantong kecil dan menghasilkan enzim-enzim hidrolitik seperti fosfatase, lipase, dan proteolitik. Enzim hidrolitik mempunyai fungsi untuk mencerna makanan yang masuk ke dalam sel secara fagositosis.

Lisosom menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak ditemui pada sel darah putih, bersifat autofagi, autolisis, dan menghancurkan makanan secara edsosistosis. Fungsi organel sel lisosom ini ialah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler. Salah satunya yaitu Lisozym.

Ada dua macam lisosom yaitu :

- lisosom primer memproduksi enzim yang belum aktif. Berfungsi sebagai vakuola makanan. 

- Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna, berfungsi sebagai autofagosom

Lisosom mempunyai peran dalam peristiwa:

• Pencernaan instrasel: mencerna materi secara fagositosis
• Eksositosis: pembebasan sekrit keluar sel
• Autofagi: penghancuran organel sel yang telah rusak
• Autolisis: penghancuran diri sel dengan cara melepas enzim pencerna dari dalam lisosom ke dalam sel, contoh proses ini yaitu hilangnya ekor berudu ketika proses menuju dewasa.

5. Badan Golgi

Badan golsi terdiri dari kumpulan vesikel pipih yang mempunyai bentuk berkelok-kelok (sisternae) atau berbentuk seperti kantong pipih. Badan golgi yang ada di dalam sel tumbuhan disebut diktiosom, dimana kebanyakan berada di dekat membran sel.

Organel sel ini dihubungkan dengan fungsi ekskreasi sel, dan struktur nya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Badan golgi banyak ditemui di organ tubuh yang melaksanakan fungsi eksresi atau sel-sel penyusun kelenjar (contoh: ginjal).

6. Sentriol

Hal yang sangat penting yaitu sentriol hanya bisa ditemukan pada sel hewan. Struktur sentrosom berbentuk bintang dengan fungsi untuk pembelahan sel (Meiosis maupun Mitosis).

Sentriol berbentuk layaknya tabung yang membuat suatu kesatuan yang disebut sentrosom dan tersusun oleh mikrotubulus yang terdiri 9 triplet, terletak disalah satu kutub inti sel. Sentriol berperan dalam kegiatan pembelahan sel dengan membentuk benang spindel. Benang ini yang menarik kromosom menuju ke kutub sel berlawanan.

7. Plastida

Plastida merupakan o rganel yang hanya terdapat pada sel tumbuhan. Struktur plastida berupa bulir-bulir yang mengandung pigmen ( zat warna ). Terdapat tiga tipe plastida yaitu kloroplas, leukoplas, dan kromoplas.

a) Kloroplas

Kloropas adalah plastida yang mengandung pigmen klorofil, dan pigmen fotosintetik lainnya. Kloroplas terdapat di daun dan jaringan tumbuhan lain yang berwarna hijau. Fungsi utama kloroplas adalah untuk proses fotosintesis yang terjai didalam granum dan stroma.

b) Lekoplas

plastida berwarna putih yang berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. terdiri dari:

- Amiloplas: tempat menyimpan amilum

- Elaioplas (Lipidoplas): tempat menyimpan lemak/minyak

- Proteoplas: tempat menyimpan protein

c) Kromoplas

Kromoplas adalah plastida yang memiliki pigmen non fotosintetik, seperti :

- Keroten (kuning)

- Xantofil (kuning)

- Fikosinianin (biru)

- Filosantin (coklat)

- Fikoeritrin (merah).

d) Vakuola

Vakuola adalah suatu rongga atau kantung berisi cairan sel yang dikandung membran tunggal yang disebut tonoplas.

e) Dinding sel

Dinding sel hanya dimiliki iles sel tumbuhan dan sel prokariota. Dinidng sel terletak disebel;ah luar membran plasma yang bertugas sebagai pelindung dan penunjang sel.

f) Badan Mikro

Merupakan badan renik berdiameter antara 0,5-1,5 nm, terdapat dalam sitoplasma sel dari berbagai jaringan. Mikrobadan dibatasi oleh membrane tunggal dan matriknya Nampak seperti granul atau fibril, berisi berbagai macam enzim, sesuai dengan macam sel atau jaringannya.