Bahan Ajar Biologi Sel

1

BAHAN PENYUSUN SEL: PROTOPLASMA

Sifat Kimia dan Komposisi

Protoplasma terdiri dari sekumpulan yang memiliki tanda-tanda hidup. Dari analisis

kimia terlihat bahwa protoplasma terdiri dari air, protein, lipida, sakharida, dan garam-garam

mineral sebagai yang terlihat pada tabel di bawah.

Tabel 1.1. Senyawa- senyawa penyusun Protoplasma

Sel Senyawa

Protoplasma Sel hewan (dalam %)

Protoplasma sel Tumbuhan (dalam %)

Air 60,0 75,0 Senyawa organik: 35,7 22,5

Protein + asam nukleat 17,8 4 Lipida 11,7 0,5

Sakharida 6,2 18 Senyawa anorganik 4,3 2,5

(Issoegianti, 1993)

Air

Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di dalam sel dikelompokkan menjadi

tiga kelompok. Air intramolekuler, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekul-

molekul air protein, yang berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan

molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar

untuk memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak

protoplasma.

Bahan Ajar Biologi Sel

2

Gambar 1.2 Model struktur air dengan ikatan hydrogen (Albert et al, 1989)

Peran air di dalam sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan mengangkut

senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun sisa

metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai reaksi enzimatik

memerlukan air sebagai agen reaksi.

DI dalam air bebas, terlarut berbagai jenis senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi

dalam 3 kelompok: yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung K,

Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut, dan

yang ketiga yaitu gas-gas terlarut: O2, CO2, N2 yang berasal dari udara (Issoegianti, 1993).

Protein

Hampir sebagian besar sel memiliki bobot kering yang tersusun dari lebih 50% protein.

Dari jumlah tersebut tampak bahwa protein merupakan komponen sel yang sangat penting.

Protein tersusun unsur-unsur: karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Protein berfungsi

sebagai penyusun strutural sel, penyimpanan, transportasi, pengiriman signal, pergerakan,

proteksi serta dapat pula berfungsi sebagai katalisator untuk mempercepat terjadinya reaksi di

dalam sel.

Protein memiliki struktur yang sangat kompleks. Meskipun memiliki susunan yang

sangat kompleks, semua protein disusun dari kumpulan 20 macam asam amino yang sama.

Bahan Ajar Biologi Sel

3

Berdasarkan struktur molekulnya, protein diklasifikasikan sebagai berikut: protein fibrosa

dengan contoh: kolagen, fibrin, aktin dan sebagainya. Selain itu protein digolongkan pula

sebagai sebagai protein struktural dan fungsional. Protein-protein struktural antara lain

membentuk membentuk kerangka sel atau sitoskelet. Selain itu protein struktural dijumpai pula

sebagai penyusun kolagen pada kulit, rawan dan tulang, keratin pada kuku, rambut dan

sebagainya.Protein fungsional merupakan protein yang terlibat langsung dalam metabolisme

sel, mudah terurai dan terakit kembali. Protein mencakup enzim-enzim yang merupakan

katalisator pada proses metabolisme, hormon, hemoglobin dan sebagainya (Issoegianti,

1993).

Lemak

Lipid atau lemak meruapan satu molekul biologis yang besar. Kelompok lipid memiliki

ciri yang penting yaitu tidak memiliki atau sangat kecil afinistasnya terhadap air. Ciri ini ilah

yang sering diistilahkan dengan sifat hidrofobik. asam lemak, lemak netral, fosfolipid, glikolipid,

terpen dan steroid. Asam lemak memiliki dua daerah yaitu: 1) rantai karbon yang bersigfat

hidrofobik, tidak larut atau sedikit larut air, kurang reaktif tetapi sangat larut dalam pelarut

organik non polar seperti aseton, benzene dan kloroform, 2) gugus asam karboksilat, yang

mengion di dalam larutan, larut dalam air dan mudah bereaksi membentuk ester. Asam lemak

merupakan sumber makanan. Terdapat dalam sitoplasma berupa tetesan-tetesan gliserida

yang terdiri dari tiga rantai asam lemak yang masing-masing terikat pada gliserol. Selain

sebagai sumber makanan dan tenaga, peranan asam lemak yang terpenting adalah sebagai

penyususn selaput plasma, selaput tipis ini sebagian besar dari fosfolipid.

Setiap molekul fosfolipid memiliki ekor hidrofilik yang terdiri dari dua buah rantai asam

lemak dan gugus kepala yang bersifat polar dan hidrofilik. Molekul fosfolipid sesungguhnya

adalah detergen. Tetesan fosfolipid pada air akan membentuk lapisan tipis di permukaan air

tersebut. Selaput ini terdiri dari satu lapis molekul-molekul fosfolipid pada berkaitan ekor

dengan ekor membentuk dwilapisan fosfolipid yang merupakan struktur dasar selaput plasma

(Issoegianti, 1993).

Bahan Ajar Biologi Sel

4

Gambar 1.3. Rumus bangun fosfolipid

Kabohidrat

Karbohidrat seringkali disebut sakarida, karena terdiri dari rantai molekul gulsa yang

disebut monosakarida. Beberapa molekul. Beberapa molekul mengandung unsur nitrogen

dan sulfur. Dua molekul monosakarida saling berkaitan disebut disakarida. Babarapa buah

disakarida dan trisakarida membentuk polisakarida.

Polisakarida merupakan untaian monosakarida yang sangat panjang. Untaian ini dapat

lurus maupun bercabang-cabang. Polisakarida dapat berupa selulosa pembentuk dinding sel

tumbuhan, asma hialuronat yang merupakan salah satu substansi antar sel pada jaringan ikat,

amilum, dan glikogen.

Gambar 1.4. Struktur karbohidrat

Bahan Ajar Biologi Sel

5

Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan suatu polemer yang tersusun atas monomer-monomer yang

disebut dengan nukleotida. Fungsi utama nukleotida adalah penyuimpan informasi (DNA),

sintesisn protein (RNA), dan transfer energi (ATP and NAD). Nukleotida mengandung gulsa,

basa nitrogen, dan fosfat. Gula berupa ribose atau deoksi ribose. Keduanya dibedakan atas

dasar ada tidaknya oksigen pada deoksiribosa. Selain itu, keduanya merupakan cincin

pentosa.

Terdapat lima macam basa nitrogen. Purin (Adenin dan Guanin) memiliki struktur

cincin ganda, sedangkan pirimidin (sitosine, Timin dan Urasil) merupakan cincin tunggal.

Gambar 1.5. Struktur nucleotida

Asam deoksiribosa (DNA) merupakan pembawa sifat apda 99% mahluk hidup. Basa

pada DNA terdiri dari C, G, A and T. Fungsi DNA adalah penyimpan informasi genetik.

Gambar 1.6. Struktur DNA