Download - Bahan penyusun sel
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