Handout Organel Sel Tumbuhan dan Hewan

bagian bagian Sel

A. Sel sebagai Unit Terkecil Kehidupan

SEL

DINDING SEL MEMBRAN SEL SITOPLASMA NUKLEUS

RETIKULUM ENDOPLASMA

RIBOSOM

MITOKONDRIA

PLASTIDA

BADAN GOLGI

LISOSOM

VAKUOLA

SENTRIOL

SITOSKELETON

ORGANEL SEL

Sel merupakan unit terkecil makhluk hidup, berarti di dalam sel terdapat bagian-bagian yang berperan dalam melakukan aktivitas hidup sel. Unit berarti bagian terkecil dari sesuatu yang dapat berdiri sendiri. Seperti halnya keluarga merupakan unit sosial yang paling kecil dalam kelompok hidup di masyarakat. Keluarga-keluarga akan membentuk desa. Begitu pula sel. Jutaan sel yang berukuran kecil menyusun tubuh makhluk hidup.

Gambar 1. Sel-sel kulit bawang yang diperbesarSel merupakan penyusun tubuh makhluk hidup. Bahwa makhluk hidup tersusun atas sel

telah dibuktikan melalui pengamatan mikroskop oleh Schleiden yang kemudian merumuskan pernyataan “sel merupakan kesatuan struktural kehidupan”.

Sel memiliki bagian utama, yaitu membran sel, inti sel dan sitoplasma. Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan memiliki dinding sel disebelah luar membran sel. Berikut ini diberikan gambar struktur sel tumbuhan dan sel hewan.

Gambar 2. Sel tumbuhan

Gambar 3. sel hewan

1. Organel Sel a. Dinding sel

Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.

Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.

Dinding rumah terbuat dari berbagai macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting). Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun dinding sel. Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu, dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana (gula)

b. Membran PlasmaMembran sel sering juga disebut membran plasma. Membran sel merupakan

bagian paling luar yang membatasi isi sel dengan sekitarnya (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih terdapat dinding sel atau cell wall). Membran sel

berupa lapisan luar biasa tipisnya. Tebalnya kira-kira 8 nm. Dibutuhkan 8000 membran sel untuk menyamai tebal kertas yang biasa kita pakai untuk menulis.

c. PlasmodesmataSaluran terbuka pada dinding sel tumbuhan melalui mana benang sitosol

terhubung dari sel-sel tetangganya. Sitoplasma lewat melintasi plasmodemata dan menghubungkan kandungan hidup sel yang bersebelahan. Ini akan menyatukan sebagian besar bagian tumbuhan itu menjadi satu rangkaian hidup.Membran plasma sel yang bersebelahan bersambungan melalui plasmodesmata.Air dan zat terlarut yang berukuran kecil dapat lewat secara leluasa dari sel ke sel.Cara transportasi tersebut dinamakan simplas.Dalam keadaan tertentu, molekul protein khusus dan RNA dapat juga melakukan hal seperti itu.Plasmodesmata telah dapat dilihat sejak berabad-abad lalu, tapi struktur rincinya baru dapat dipelajari setelah berkembangnya mikroskop elektron. Plasmodesmata tampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma dari sejumlah sel yang bersebelahan dan berisi sebuah tabung berdiameter lebih kurang 40 nm.

d. MitokondriaMitokondria pertama-tama ditemukan dan diisolasi dari sel jaringan otot

serangga sekitar tahun 1850 oleh Kollicker, kemudian dipelajari kelakuan osmosisnya didalam berbagai larutan garam. Kollicker berkesimpulan bahwa granula tersebut adalah bebas dan tidak langsung berhubunugan dengan struktur sitoplasmi lainnya. Benda mengenalkan istilah mitokondrion (Yunani, mito= benang dan chindrion= granula) untuk granula ini, karena kenampakan granula ini menyerupai benang jika dilihat dengan mikroskop cahaya.

Mitokondria merupakan organel sel yang dapat mengoksidasi bahan makanan menjadi CO2 dan H2O, Mito berarti benang, Chondria berarti granula. Mitokondria terdiri dari :1) Membran luar yang berfungsi sebagai pembatas antara bagian dalam

mitokondria dengan sitoplasma.2) Membran dalam yang berlekuk-lekuk (krista) berfungi untuk memperluas

permukan dan untuk melangsungkan rantai respirasi yang menghasilka ATP.3) Ruang antar membran (antara membran dalam dan luar), berfungsi untuk

oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim.Mitokondria memiliki dua lapis membran. Membran luar membatasi bagian

dalam dengan matriks sel. Membran dalam berlekuk-lekuk. Proses respirasi terjadi di dalam membran dalam.

Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA). MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik). Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya

merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik. Mitokondria berbentuk bulat, lonjong, atau batang dengan diameter berkisar antara 0,5-10µm dan panjang antara 1-4 µm, organel ini terdapat pada semua sel euokariotik dan jumlahnya beragam.Fungsi mitokondria :1) Proses respirasi sel2) Mengubah energi potensial berbagai bahan makanan menjadi energi potensial

yang disimpan di dalam ATP.3) Oksidasi4) Dehidrogenasi5) Oksidatif fosforilasi.6) Mitokondria terdapat pada sel-sel ginjal, hati, pankreas spermatozoa dan otot

lurik.7) Matriks mitokondria, merupakan sebuah ruang yang dikelilingi oleh membran

dalam yang berguna sebagai tempat oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim.

Ukuran dan bentuk mitokondria, seperti halnya jumlahnya didalam sel, bervariasi menurut jaringannya dan menurut keadaan fisiologi sel. Kebanyakan mitokondria jorong dengan diameter 0,5-1,0µm dan panjang sampai 7µ. Biasanya, makin sedikit jumlah mitokondria dalam suatu sel, makin besar ukuran organelle tersebut. Pada banyak mikrograf elektron, mitokondria kelihatan berbentuk halter atau raket. Bentuk semacam ini mungkin menunjukkan proses pembelahannya, jadi mitokondria mengadakan proliferasi.1) Struktur Ultra Mitokondria

Gambar 4. Struktur ultra mitokondriaKarena mitokondria sangat kecil, maka strukturnya tidak dapat dilihat dengan

mikroskop cahaya. Model mitokondria kontemporer dibuat berdasarkan pengamatan dengan mikroskop transmisi. Kini fotomikrograf mitokondria yang

sangat informatif dapat diperoleh dengan mikroskopi elektron payar organela tersebut yang dibuka. Mitokondria diliputi oleh selaput rangkap, disebut selaput luar dan selaput dalam. Selaput dalam membagi ruangan organela dalam dua bagian matriks yang berisi cairan aseperti gel yang diliputi selaput dalam dan ruag antar selaput yang berisi cairan encer. Matriks, ruang antar selaput, selaput luar dan, selaput dalam mengandung bermacam-macam enzim. Matriks mengandung sejumlaha enzim, siklus kreb, (siklus asam trikarboksilat) garam, dan air. Benang DNA berbentuk sirkuler terdapat didalam matriks demikian pula ribosoma.

e. RibosomRibosom merupakan partikel yang padat terdiri dari ribonukleoprotein. Ribosom

ada yang tersebar secara bebas di sitoplasma dan ada yang melekat pada permukaan external dari membran Retikulum Endoplasma. Ribosom ini adalah organel yang memungkinkan terjadinya sintesa protein. Strukur dari ribosom memilki sifat sebagai berikut :1) Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips.2) Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus

pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda.3) Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam

unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).

4) Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm dengan besar 22 nm.

5) Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai ribosom E. coli. Berikut skema struktur ribosom.

f. Vakuola Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat

dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Vakuola adalah organel sitoplasma yang berisi cairan yang dibatasi oleh suatu membran atau selaput. Selaput itu menjadi pembatas antara vakuola dengan sitoplasma, disebut tonoplas.

Vakuola berisi:1) gas,2) asam amino,3) garam-garam organik,

4) glikosida,5) tanin (zat penyamak), 6) minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar zingiberine

pada jahe), 7) alkaloid (misalnya kafein pada biji kopi, kinin pada kulit kina, nikotin pada

daun tembakau, tein pada daun teh, teobromin pada buah atau biji coklat, solanin pada umbi kentang, likopersin dan lain-lain), 

8) enzim, 9) butir-butir pati.

Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dengan adanya penggabungan dari vakuola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum endoplasma dan aparatus golgi. Melalui hubungan ini, vakuola merupakan bagian terpadu dari sistem endomembran.

Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola non kontraktil. Protista mirip hewan (protozoa), memiliki vakuola kontraktil atau vakuola berdenyut yang menetap. Vakuola kontraktil berfungsi sebagai osmoregulator, yaitu pengatur nilai osmotik sel atau ekskresi. Vakuola non kontraktil atau vakuola makanan berfungsi mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaan.

g. Badan Golgi1) Pembentukan Apparatus golgi

Pengembangan, penebalan dan modifikasi membrane luar dari inti sel akan membentuk RE. RE membentuk tunas-tunas sehingga terbentuklah vesikel. Vesikel ini mengandung butiran ribosom yang di dalamnya terdapat protein-protein. Vesikel yang sudah dewasa dari bagian RE ini dilepaskan. Vesikel ini disebut vesikel transisi. Perpindahan vesikel transisi dalam sel terdapat pada daerah tertentu dalam sitoplasma yang disebut zona eksklusi yang bebas dari ribosom. Vesikel transisi yang dilepaskan dari RE tersebut kemudian melebur dengan membran sisterna sehingga terbentuklah suatu organel. Organel yang terbentuk itu tumbuh dan berkembang membentuk tumpukan-tumpukan kantong yang pipih dan termodifikasi (sisterna). Tumpukan kantung-kantung pipih (sisterna) ini yang kemudian disebut apparatus golgi. Sisterna yang sedang tumbuh berada pada posisi terbawah dengan bagian tepi kantong yang mulai menggelembung disebut sebagai permukaan cis badan golgi. Sedangkan sisterna yang sudah melalui pertumbuhan dengan tepi kantong yang menggelembung lebih besar ada pada posisi teratas disebut permukaan trans badan golgi. Sisterna yang ada diantara permukaan cis dan trans merupakan kantung-kantung yang sedang tumbuh dan bergerak sampai pada permukaan trans.

Gambar 5. Struktur Apparatus Golgi

2) Fungsi Apparatus Golgia) Pengemasan bahan-bahan sekretori yang dikeluarkan dari sel,

Dalam menjalankan perannya, vesikel dari RE akan berhenti pada suatu ujung kantung (sisterna). Kompleks golgi menghamburkan bahan dibawa ke dalam ruang golgi tersebut, demikian juga setelah pemrosesan, bahan-bahan akan bergerak kea rah penghujung kantung di mana membrane akan membulat dan seterusnya berpisah sebagai vesikel (sambil mengemas bahan-bahan tertentu).

b) Untuk sintesis glikolipid,c) Pemrosesan protein yang disintesis ribosom pada RE kasar,

Protein yang disintesis melewati cis fase pada apparatus golgi ke trans fase, kemudian akan dibentuk sisterna baru yang terus menerus dibentuk sebagai gelembung yang mengandung protein dan diproses oleh apparatus golgi. Hasil pemrosesan oleh apparatus golgi itu kemudian dikirim dari RE dan bergabung pada cis fase. Dari masing-masing sisternna akan berkembang menembus tumpukan menuju trans fase. Sampai trans fase sisterna terpecah dan membentuk gelembung yang membawa protein itu ke berbagai tempat seluler.

d) Pembentukan lisosom Enzim-enzim hidrolisa yang akan mengisi lisosom diproduksi di dalam

RE dialirkan ke sisterna yang berdekatan dengan badan golgi. Kemudian menumpuk di ujung-ujungnya, membentuk kuncup dan gembungan. Gembungan yang berisi enzim ini kemudian menjadi vesikula. Vesikula bergabung dengan sesamanya membentuk sister badan golgi. Di dalamnya enzim-enzim diproses, dimatangkan, dan dialirkan ke bagian ujung-ujung sisterna sebelah atas dan membentuk kuncup dan mengembung, kemudian lepas menjadi vakuola-vakuola yang sudah berisi enzim hodrolisa yang

disebut lisosom primer. Jika lisosom primer bergabung dengan fagosom, yaitu vakuola yang terbentuk dari fagositosis suatu zat atau bagian lain ang berasal dari luar sel, maka menjadi lisosom sekunder. Dan di dalam lisosom sekunder inilah terjadi pencernaan zat.

h. KloroplasKloroplas adalah benda terbesar dalam sitoplasma. Kloroplas yang berkembang

dalam batang dan sel daun mengandung pigmen hijau yang dalam fatosintesis menyerap tenaga matahari untuk mengubah karbondioksida menjadi gula, yakni sumber kimia dan makanan bagi tumbuhan. Kloroplas memperbanyak diri dengan memisahkan diri secara bebas dari pembelahan inti sel. Kloroplas merupakan komponen pada daun yang menolong tanaman mengubah cahaya menjadi energy yang dikenal dengan proses fotosintesis. Kloroplas ada di dalam setiap tanaman berdaun hijau, jadi pada dasarnya setiap tanaman memiliki potensi untuk menjadi sumber listrik Kloroplas adalah organel yang ada di dalam sel tumbuhan ganggang, eukariot, yang dapat mengadakan fotosintesis. Kloroplas menyerap energy cahaya dari matahari untuk menghasilkan energy bebas yang disimpan dalam ATP dan NAPDH dalam proses fotosintesis. Dalam tumbuhan hijau, kloroplas dikelilingi oleh dua membrane lpid ganda. Kini membrane dalam dianggap bersatu dengan membrane luar cianonakteri yang hidup bebas. Tapi sisa yang ada jelas menunjukkan kesamaannya. Gen-gen yang hilang kebanyakan pindah, disandikan di genom inti inangnya.1) Bentuk

Bentuk kloroplas sangat bervariasi antara sel meskipun pada spesies yang sama. Bentuk kloroplas dapat bermacam-macam misalnya bulat, cakram, tongkat, mangkuk, bentuk filament maupun bentuk lensa (bikonvek/plankonvek). Bentuk kloroplas yang beranekaragam ditemukan pada ganggang (algae). Kloroplas berbentuk jala ditemukan pada cladopora, berbentuk pita spiral pada spirogyra.

2) UkuranUkuran kloroplas bervariasi. Garis tengah lensa tersebut 2 - 6 µm.

Sedangkan tebalnya 0,5 - 1,0 µm. Kloroplas sel polyploidy lebih besar daripada sel diploid. Tumbuhan yang hidup tidak langsung mendapat sinar matahari, kloroplasnya lebih besar daripada yang mendapat sinar langsung dan juga lebih banyk mengandung klorofil. Jika dilihat dengan mikroskop cahaya dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplas sring terlibat berbentuk butir. Bagian-bagian yang terlihat berwarna tua disebut grana. Sedangkan bagian-bagian yang berwarna lebih muda disebut stroma.

3) Distribusi Pada daun tumbuhan tingkat tinggi kloroplas banyak ditemukan dalam dua

jaringan, yakni jaringan mesofil palisade dan mesofil spons. Kloroplas kadang-

kadang tersebar merata pada sitoplasma, tetapi dijumpai pula di dekat inti atau di dekat membrane sel. Distribusi dan orientasi kloroplas dalam sel berhubungan dengan jumlah energy matahari. Didalam sel, kloroplas dapat bergerak pasif melalui aliran sitoplasma dan dapaat pula bergerak melalui gerakan aktif melalui gerakan amoeboid atau gerak kontraktil.

Kloroplas merupakan osmometer yang sangat rapuh. Sebentar saja dalam air mendidih berakibat pecahnya bungkus luar.

Kloroplas juga memiliki resistensi terhadap perubahan nilai osmotic dan terhadap fiksatif lebih besar. Ciri ini membedakan kloroplas dengan plastid lainnya dan mitokondria.

4) Jumlah Jumlah kloroplas dalam sel relative konstan. Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat 20 – 40 kloroplas. Kloroplas dapat mengalami pembelahan untuk memenuhi jumlah yang dibutuhkan dan dapat mengalami degenerasi untuk mengurangi jumlah yang ada.Fungsi utama kloroplas dalam sel tumbuhan adalah sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Fotosintesis merupakan suatu proses pengambilan energy surya oleh organism fotosintetik dan mengubahnya menjadi energy biomassa. Penangkapan energy matahari menghasilkan ATP dan NADPH, yang dipergunakan sebagai sumber energy untuk membuat karbohidrat dan komponen sel lainnya dari karbondioksida dan air untuk membebaskan O2 ke dalam atmosfer.Secara kimiawi dapat dinyatakan dengan persamaan :

nH2O + nCO2 ( CH2O ) n + nO2

i. LisosomLisosom berasal dari kata lyso = pencernaan dan soma = tubuh. Lisosom

merupakan kantong yang berbentuk agak bulat dikelilingi membran tunggal yang digunakan sel untuk mencerna makromolekul. Lisosom berisi enzim yang dapat memecahkan (mencerna) polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat, dan protein. Enzim itu dinamakan lisozim. Lisosom berperan dalam pencernaan intra sel, misalnya pada protozoa atau sel darah putih, juga dalam autofagus.

Perusakan sel terprogram oleh enzim lisosomnya sendiri penting dalam perkembangan organisme. Misal, pada waktu kecebong berubah menjadi katak, ekornya diserap secara bertahap. Sel-sel ekor yang kaya akan lisosom mati dan hasil penghancuran digunakan di dalam pertumbuhan sel-sel baru yang berkembang. Pada perkembangan tangan embrio manusia yang semula berselaput hingga lisosom mencerna jaringan diantara jari-jari tangan tersebut sehingga terbentuk jari yang terpisah seperti yang kita punyai sekarang. Berbagai kelainan turunan yang disebut sebagai penyakit penyimpangan lisosom (lysosomal storage disease) mempengaruhi metabolism lisosom. Seseorang yang ditimpa penyakit

penyimpangan ini kekurangan salah satu enzim hidrilitik aktif yang secara normal ada dalam lisosom. Lisosom melahap substat yang tidak tercerna yang mulai mengganggu fungsi seluler lainnya. Pada penyakit Pompe misalnya, hati dirusak oleh akumulasi glikogenakibat ketiadaan enzil lisosomyang dibutuhkan untuk memecah polisakarida. Pada penyakit Tay-Sachs, enzim pencerna lipid hilang atau inaktif, dan otak dirusak oleh akumulasi lipid dalam sel. Untunglah penyakit penyimpangan ini jarang ada pada populasi umum. Pada masa mendatang mungkin kita dapat mengobati penyakit penyimpangan ini dengan menyuntikkan enzim yang hilang bersama dengan molekul adaptor yang menargetkan enzim-enzim untuk penelanan oleh sel dan penggabungan dengan lisosom.1) Pembentukan lisosom

Enzim lisosom adalah suatu protein yang diproduksi oleh ribosom dan kemudian masuk ke dalam RE. Dari RE enzim dimasukkan ke dalam membran kemudian dikeluarkan ke sitoplasma menjadi lisosom. Selain ini ada juga enzim yang dimasukkan terlebih dahulu ke dalam golgi. Oleh golgi, enzim itu dibungkus membran kemudian dilepaskan di dalam sitoplasma. Jadi proses pembentukan lisosom ada dua macam, pertama dibentuk langsung oleh RE dan kedua oleh golgi.

Gambar 6. Lisosom, tampak pada sel http://biologi.blogsome.com/2007/06/17/lisosom/

j. Retikulum Endoplasma Halus

Gambar 7. Retikulum Endoplasma Halus (REH)

Retikulum endoplasma merupakan suatu organel bagian dari sel yang letaknya paling dekat dengan inti sel ( nucleus). RE merupakan organel yang mempunyai permukaan membran yang sangat luas. Pada permukaannya ada yang ditempeli ribosom dan ada pula yang tidak. RE merupakan tumpukan kantung-kantung pipih. Gelembung-gelembung pipih yang berlipat-lipat yang disebut sisterna. Ruang sisterna satu dengan yang lainnya dipisahkan oleh membran RE. bagian sisterna ini memisahkan ruang internal, yaitu ruang sisternal dari sitosol. Membrane RE bersambungan dengan selubung nucleus membentuk seperti saluran atau jala. Salauran ini dapat berfungsi untuk mengalirkan materi RE ke nucleus, maka ruang diantara kedua membran itu bersambung dengan ruang sisterna RE ini. RE memiliki selaput yang berupa lembaran yang berlipat-lipat dengan bentuk yang bervariasi dan mengelilingi suatu ruangan yang disebut lumen RE. Lumen ini merupakan ruang yang ada di antara membrane RE . meskipun sekaligus ruang ini tampak seperti ruang kosong, tetapi di dalam ruang atau lumen RE ini terdapat senyawa-senyawa kimia tertentu, seperi cairan akuosa, lipid dan protein yang disintesis oleh RE. Cairan akuosa merupakan larutan berbagai macam protein. Macamnya protein yang terdapat dalam cairan itu berfariasi sesuai dengan keadaan sel, fosfolipid, maupun individunya. Misalnya, di dalam sisterna RE hepatosit terdapat albumin yang terkandung di dalam serum dan glikoprotein yang terdapat di dalam darah.1) RE halus (agranuler)

RE ini disebut agranuler karena RE jenis ini tidak memiliki ribosom di permukaannya. Ketidakberadaan ribosom pada RE halus ini biasa disebabkan karena letaknya yang lebih jauh dari nucleus, sehingga penyebaran ribosom tidak mencapai tempat ini, dapat juga disebabkan karena strukturnya yang tidak dapat ditempeli oleh ribosom. Jumlah RE halus berbeda-beda dalam sel yang berbeda. Fungsi RE halus antara lain :a) Mensintetis pigmen visual dari vitamin A. misalnya pada sel retina b) Untuk mensintesis lipid

Selaput RE menghasilkan hampir semua lipid yang digunakan untuk pembaharuan selaput plasma. Lipid yang disentesis berupa phospolipid. Sebagian phospolipid yang disintesis adalah Phosphatidylcholin (lesithin). Phosphatidylcholin (PC) tersebut dibuat dari gliserolphospat dan kolin, bahan baku ini berada di sitosol. Molekul-molekul ini semula berada di belahan sitosol dari dua lapisan lipid selaput RE. Phosphatidylcholin (PC) disintesis dalam tiga tahapan penting. Pertama dua molekul asam lemak yang masing-masing sudah diaktifkan oleh KoEnzim A bertemu dengan keduannya bereaksi dengan gliserol phospat. Ketiga molekul yang bereaksi itu oleh asil transferase diubah menjadi asam fosfatidat dengan melepaskan dua molekul KoEnzim A. didalam membrane RE yang menghadap ke sitosol, asam fosfatidat hasil reaksi itu dengan bantuan enzim fosfatase diubah menjadi diasilgliserol dengan melepaskan satu molekul fosfat. Kemudian diasilgliserol itu oleh kolin fosfotransferase diubah menjadi osfatidilkolin. Setiap ezim yang terlibat dalam sintesis fosfatidilkolin ini merupakan protein trans membran hasil sintesis fosfotidilkolin tersebut nantinya akan ditambahkan ke dalam RE.

1. Dilapis lipid asimetris dari selaput RE

2. Gambar Skema penambahan fosfolipid selaput RE

3. Sintesis lipid ditambahkan ke lembar sitosol

4. Enzim khusus membantu pemindahan molekul lipid yang terpilih

5. Pertumbuhan kedua belah membran

Gambar 8. Sintesis lipid

c) Untuk sisntesis glikolipidFungsi utama glikolipid adalah memberi sifat pengenalan pada molekul yang terlibat dalam lalulintas di dalam sel.

Gambar 9. Proses pembentukan glikolipid

k. Retikulum Endoplasma Kasar (Granuler)RE jenis ini disebut RE kasar karena di bagian permukaannya ditempeli oleh

butir-butir ribosom. Ribosom berbentuk agak bulat. Didalam sel-sel yang aktif, misalanya sel-sel hati, ribosom dapat merupakan 25% dari bobot kering sel.

Nukleus memiliki selubung yang melingkupi nucleus, selubung ini memisahakan isinya dari sitoplasmanya. Selubung nucleus merupakan membran ganda. Selubung ini dilubungi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nanometer. Pada bibir setiap pori itu, membrane dalam dan luar dari selubung nucleus menyatu. Suatu struktur protein yang rumit yang disebut kompleks pori, melapisi setiap pori dan mengatur keluar-masuknya makromolekul dan partikel besar tertentu. Struktur yang menonjol di dalam nucleus yang tidak sedang membelah disebut nucleolus. Nucleolus merupakan tempat komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen yang ada dalam nucleolus ini kemudian dilewatkan melalui pori nucleolus ke sitoplasma, kemudian kesemuanya itu membentuk ribosom.

Ribosom ialah partikel kecil yang terdiri dari RNA dan protein (RNA ribosom) atau mRNA. Bila molekul mRNA melakukan kontak dengan ribosom, maka akan terbentuk molekul protein disepanjang ribosom tersebut. Mekanisme melekatnya ribosom ke dalam selaput RE awal dari adanya tempat yang kosong pada bagian mRNA. Pada mRNA ini terdapat kodon untuk polipeptida isyarat. Penerjemahan rantai mRNA berlangsung di sitosol, yang didalamnya terdapat zarah pengenal isyarat(SRP = signal recognition particle). SRP mengikat polipeptida isyarat setelah polipeptida ini terbentuk. Setelah polipeptida isyarat terikat oleh SRP, kemudia

RSP menempel pada reseptornya. Ada dua jenis reseptor yang terlibat dalam penempelan ribosom. Pertama reseptor yang mengenali ribosom sub unit besar dengan rantai polipeptidanya yang baru terbentuk. Dua reseptor yang mengikat ujung 3’ mRNA yang diterjemahkan. Peptida isyarat yang diikat oleh SRP akhirnya dapat menembus selaput RE. hal ini berarti ribosom telah menempel pada permukaan RE atau selaput RE, sehingga sebut RE kasar.

Karena adanya ribosom pada pemukaan RE, menyebabkan RE kasar dapat berfungsi untuk mensintesis protein. Pada waktu melakukan sintesis protein, ribosom berkelompok 5-6 butir membentuk untaian yang disebut polisom. Proses pembentukan protein ini disebut translasi protein atau biosintesis protein. Jadi pada ribosom terjadi proses kimia penyusunan asam amino untuk membentuk protein. Translasi protein berawal dari sitosol. Pada ujungnya terdapat rantai mRNA yang akan diterjemahkan, penerjemahan dilakukan oleh SRP. Sewaktu muncul dari ribosom urutan sinyal diikat oleh partikel pengenal sinyal atau SRP. SRP juga berikatan dengan ribosom dan menghambat sintesis protein lebih lanjut. SRP berikatan dengan reseptor SRP di membrane RE, dengan menambatkan ribisom pada RE. SRP dilepaskan dan sintesis protein kembali berlanjut. Sinyal peptidase bergerak melalui pori-pori menuju RE, kemudian sinyal itu memutuskan adanya urutan peptida sinyal yang tadi telah terbentuk. Sintesis protein berlanjut dan menghasilkan protein nascent, kemudian protein nascent yang telah selesai disintesis dilepaskan ke dalam membrane RE sehingga dihasilkan protein yang telah sempurna disintesis. Protein hasil sintesis ini akan mengalami pemrosesan lebih lanjut di badan golgi. Dari badan golgi sebagian dari rantai polipeptida hasil sintesis protein ini bisa tetap berada di membran RE menjadi protein trans-membran dan sebagian yang lain dilepaskan ke dalam sisterna RE untuk kepentingan organela-organela ataupun disekresikan ke luar sel. Di membran plasma, protein diuraikan kembali di dalam intraseluler lisosom menjadi asam amino-asam amino penyusunnya. Jadi, RE dapat dianggap sebagai tempat sintesis protein membran, sedangkan badan golgi sebagai tempat pemrosesan lebih lanjut protein asil sintesis RE.

l. SitoskeletonSitoskeleton adalah jaringan filamen protein yang menyusun

sitoplasma eukariota. Sitoskeleton atau rangka sel tersusun atas tiga jenis serabut yang berbeda, yaitu: mikrofilamen, mikrotubulus, dan filamen antara. Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan kerjanya terkoordinasi. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, merayap di permukaan.Fungsi Sitoskeleton adalah sebagai berikut:1) Memberikan kekuatan mekanik pada sel2) Menjadi kerangka sel

3) Membantu gerakan substansi dari satu bagian sel ke bagian yang lain.

m. MikrotubulMikrotubulus adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin, bersifat lebih

kokoh dari aktin, mikrotubulus mengatur posisi organel di dalam sel. Mikrotubulus memiliki dua ujung yaitu ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.

Mikrotubulus berukuran kecil, melengkung, berbentuk silindris, kaku, dimana ditemukan di setiap sel yang sedang mengalami pembelahan. Mikrotubulus memiliki diameter luar kira-kira 250◦A dengan diameter dinding kira-kira 50◦A. struktur mikrotubulus sangat menarik hampir sama di semua jenis organisme. Analisis ultrastruktural secara negatif menunjukan noda pada potongan mikrotubulus, ini menunjukan bahwa dindingnya ialah polimer yang tersusun atau subunit globular . Pemeriksaan potongan melintang dari dinding mikrotubul menunjukan biasanya 13 subunit yang memutar sehingga membentuk dinding. Ketika permukaannya dilakukan secara membujur maka memperlihatkan protofilament. Ketika mikrotubul yang retak, 13 protofilament pembuat dinding tersebut dapat dilihat, menandakan perkumpulan dari subunit  mengitari dinding mikrotubul. Satu berkas dari subunit-subunit tadi terlihat berpola spiral seperti bentuk sekrup.

n. MikrofilamenMikrofilamen adalah rantai ganda protein yang saling bertaut dan tipis, terdiri

dari protein yang disebut aktin. Mikrofilamen berdiameter sekitar 7 nm. Karena kecilnya sehingga pengamatannya harus menggunakan mikroskop elektron.

Mikrofilamen  berbentuk tongkat solid yang terbuat dari protein globular yang disebut dengan actin, oleh karena itu mikrofilamen sering disebut juga filament aktin. Mikrofilamen banyak ditemukan dalam sel eukariotik. Filamen ini merupakan  struktur primer fungsional dan sangat penting sebagai komponen cytoskeleton. Mikrofilamen seperti mikrotubulus tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel. Berlawanan dengan peran penahan-tekanan (gaya tekan mikrotubula), peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton adalah untuk menahan tegangan (gaya tarik).

o. Filamen IntermedietFilamen intermediet merupakan protein serat yang kuat dan tahan lama yang

dapat ditemukan di dalam sitoplasma sebagian besar hewan. Filamen ini berdiameter 8-10 nm. Filamen tersebut disebut dengan “intermediet” karena

kenampakan mereka di bawah mikroskop electron adalah di antara filamen aktin yang tipis dan filamen myosin yang tebal. Pada sel-sel otot dimana mereka juga untuk pertama kali dideskripsikan (filamen intermediet  juga intermediet dalam hal diameter diantara filamen aktin dan mikrotubulus). Pada hewan banyak sekali kerangka kerja/ fungsi dari filamen intermediet ini, disekitaar nucleus dan meluas keluar sampai ke sisi perifer dari sel, dimana filamen intermediet berinteraksi dengan membran plasma. Sebagai tambahan sebuah jalinan kuat filamen intermediet-lamina nuclear-dibawah selubung nucleus.

p. PeroksisomPada tumbuhan terdapat dua macam peroksisom sedangkan

pada hewan terdapat satu macam peroksisom. Salah satu fungsi penting biosintetik dari peroksisom hewan adalah untuk mengkatalisis reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen. Plasmalogen merupakan jenis phospolipid terbanyak pada myelin. Kekurangan plasmalogen ini menyebabkan myelin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan saraf.

Peroksisom juga sangat penting dalam tumbuhan. Terdapat dua jenis peroksisom sudah yang diteliti secara ekstensif. Tipe pertama terdapat pada daun, yang berfungsi untuk mengkatalisis produk sampingan dari reaksi pengikatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi. Reaksi ini disebut fotorespirasi karena menggunakan O2 dan melepaskan CO2. Tipe peroksisom lainnya, terdapat dalam biji yang sedang berkecambah. Peroksisom kedua ini, dinamakan glioksisom, mempunyai fungsi penting dalam pemecahan asam lemak, yang tersimpan dalam lemak biji, menjadi gula yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman muda. Proses pengubahan lemak menjadi gula ini dilakukan dengan rangkaian reaksi yang disebut siklus glioksilat.

Dalam siklus glioksilat, dua molekul asetil-KoA dihasilkan dari pemecahan asam lemak, selanjutnya digunakan untuk membuat asam suksinat. Selanjutnya asam suksinat ini meninggalkan peroksisom dan akan diubah menjadi glukosa. Siklus glioksilat ini tidak terjadi pada sel hewan. Hal ini menyebabkan sel hewan tidak dapat mengubah asam lemak menjadi karbohidrat.

2. Perbedaan Struktur Sel Tumbuhan dan HewanPerbedaan struktur sel tumbuhan dan hewan dapat dilihat dalam Tabel 1

berikut.Tabel 1. Perbedaan Organel sel tumbuhan dan hewan

No Bagian-bagian sel Sel Tumbuhan Sel Hewan1 Dinding sel Ada, dinding sel kuat

dan mengalami penebalanTidak ada membranplasma tipis dan lentur

terdiri dariselulosa (serat kayu)

serta tidak mengalamipenebalan

2 Membran plasma Ada Ada3 Sitoplasma Ada Ada4 Mitokondria Ada Ada5 Lisosom Tidak Ada Ada6 Ribosom Ada Ada7 Badan Golgi Ada Ada8 Sentrosom Tidak ada (kecuali pada

tumbuhan tingkat rendah)Ada

9 Plastida Ada Tidak ada kecuali protozoa

10 Mikrotubulus Tidak Ada Ada11 Vakuola Ada (besar)12 Retikulum

Endoplasma(RE)

Ada Ada

13 Nukleus Ada Ada

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A., dkk. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Elangga.

D. A. Pratiwi, dkk. 2007. Biologi SMA Jilid 1 untuk Kelas X. Jakarta: Erlangga.

Kimball. 1992. Biologi Edisi kelima. Jakarta: Erlangga

Suwarno. 2009. BSE Panduan Pembelajaran Biologi Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional

____. 2007. Struktur Sel Inti dan Organel. Diakses tanggal 28 Maret 2012. http://biodas.files.wordpress.com/2007/09/03-inti-dan-organel.pdf

Iriawati. 2009. Struktur dan fungsi sel tumbuhan. Diakses tanggal 28 maret 2012. http://www.sith.itb.ac.id/profile/pdf/iriawati/bahan-kuliah/bahan 1/Struktur%20dan%20fungsi%20sel%20tumbuhan.pdf

_____. 2009. Struktur dan Fungsi Sel. Diakses tanggal 28 Maret 2012. http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2009/04/biologi-sel-struktur-dan-fungsi-sel.html