BIOLOGI SEL

VAKUOLA

Oleh :

Wijaya Kartanegara 1110097/C

Amelia Susetyo 1110098/C

Weilinten Salim 1110110/C

Safita Anggi Saputri 1110111/C

Erick Adi Nangoy 1110113/C

Budi Suwongso Wong 1110115/C

Eva Ratna Dewi 1110117/C

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SURABAYA

2011 – 2012

Kata Pengantar

Puji dan Syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karunia-Nya, kami, telah menyelesaikan makalah Biologi sel ini yang mengenai vakuola. 

Kami juga menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Tanpa bantuan mereka, maka makalah ini tidak dapat dirampungkan. 

Makalah ini disampaikan untuk memenuhi tugas dari Ibu Oeke Yunita, S.Si., M.Si., Apt. , selaku dosen Farmasi Universitas Surabaya.

 Kami berharap makalah ini dapat berguna bagi teman-teman sekalian. Kami menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu kami meminta maaf bila ada kesalahan dalam kata-kata maupun penulisan. 

Surabaya, Desember 2011

Penyusun

Bab I

PENDAHULUAN

Ultrastruktur sel, adalah struktur yang tampak dengan menggunakan ME

(mikroskop elektron). Dengan mengamati sel secara struktur dapatlah dibedakan

adanya berbagai macam organel (organ sel) yang dikandungnya (Gb. 1.1)

Gambar 1.1

Gambar ultrastruktur sel hewan dan tumbuhan

Macam organel :

1) Membran sel

2) Retikulum endoplasma

3) Ribosom

4) Alat golgi

5) Lisosom

6) Mitokondria

7) Plastida

8) Dinding sel

9) Inti sel

Kecuali membran sel, semua organel itu berada dalam sitoplasma. Inti

dipisahkan dari sitoplasma oleh dua lapis membran, yang disebut selaput inti, dan

memiliki plasma sendiri yang lebih kental daripada sitoplasma, disebut nukleoplasma.

Dalam hal ini kami akan membahas secara mendalam tentang organel sel

vakuola.

Bab 2

PEMBAHASAN

Pada sel tumbuhan dan sel hewan, terdapat sebuah organel yang disebut

vakuola. Sel hewan memiliki vakuola, tetapi jumlahnya lebih sedikit dan lebih kecil

daripada vakuola yang terdapat pada sel tumbuhan.

Vakuola adalah suatu rongga bermembran pada sel tumbuhan, berisi

bermacam-macam senyawa, makanan, sisa metabolisme, air, dan lain-lain. Beberapa

dari vakuola tersebut sifatnya sementara. Beberapa merupakan struktur yang

permanen pada sel, seperti yang terlibat dalam keseimbangan air pada protista. Yang

bersifat sementara contohnya adalah vakuola makanan dan sisa. Vakuola terdiri atas 3

jenis, yaitu vakuola makanan, vakuola kontraktil yang ditemukan pada protista dan

vakuola tumbuhan pusat.

Pada sel tumbuhan, khususnya sel parenkima dan kolenkima dewasa memiliki

vakuola tengah (vakuola sentral) yang berukuran besar. Vakuola ini dikelilingi

membran tonoplas, yaitu selaput pembatas antara vakuola sentral dengan sitoplasma

dalam sel tumbuhan. Vakuola tengah pada tumbuhan terbentuk sebagai akibat

pertumbuhan dinding sel lebih cepat dari pertumbuhan sitoplasmanya. Vakuola

tengah berisi cairan yang disebut cairan sel atau getah sel. Getah ini merupakan

larutan pekat yang kaya garam minteral, gula, oksigen, asam organik, karbon

dioksida, pigmen, enzim, dan sisa-sisa metabolisme lain.

Fungsi utama vakuola adalah memasukkan air melalui tonoplas untuk

membangun turgor sel. Fungsi vakuola yang lain adalah :

Penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, amilum, dan

glukosa

Mengadakan sirkulasi zat dalam sel

Penyimpanan pigmen (daun, bunga dan buah)

Penyimpanan minyak atsiri (golongan minyak yang memberikan bau

khas seperti minyak kayu putih)

Pengaturan turgiditas sel (tekanan osmotik sel)

Penimbunan sisa metabolism dan metabolic sekunder seperti getah

karet, alkaloid, tanin, dan kalsium oksabit

Pembantu pertumbuhan sel (sel memanjang begitu vakuolanya

menyerap air, membuat sel dapat menjadi lebih besar dengan hanya

membuat sitoplasma baru yang minimal)

Perlindungan

Vakuola berisi :

Sukrosa

Mineral

Pigmen merah dan biru

Fruktosa

Glikosida

Tanin (zat penyamak)

Minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine pada mawar,

Zingiberine pada jahe)

Alkaloid seperti, senyawa kimia yang dapat bersifat racun dan

mempunyai sifat fisiologis tertentu sehingga dapat digunakan sebagai

obat dalam bidang farmasi. (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)

Senyawa organik : karbohidrat,protein, lemak

Senyawa anorganik : nitrat & fosfat

Asam-asam organik : tartrat & sitrat

Enzim

Butir-butir padi

Vakuola Makanan

Vakuola ini berfungsi untuk mencerna makanan dan mengedarkan hasil

pencernaan makanan ke seluruh tubuh. Organisme yang makan dengan cara

fagositosis mengelilingi mangsanya dengan bagian dari membran plasmanya, dan

menelannya dengan memfusikan membran yang mengelilinginya dan

memindahkannya, yang sekarang disebut vakuola makanan, ke dalam sitosol. Pada

sitoplasma sel, vakuola bergabung dengan lisosom untuk pencernaan. Nutrient yang

sudah tercerna dipindahkan ke dalam sitosol untuk digunakan, dan bahan-bahan yang

tidak tercerna dibentuk ke dalam vakuola sisa yang akan dikeluarkan dari dalam sel

dengan kurang lebih suatu proses yang berkebalikan dengan proses penelanan tadi.

Vakuola KontraktilSebagian besar organisme tersestrial beresiko dehidrasi, menguapnya air ke

lingkungan sekitarnya. Sebaliknya, organisme yang hidup di air terdapat pada

lingkungan di mana air terpelihara bergerak ke dalam sel. Beberapa protista yang

hidup di air mempunyai vakuola kontraktil, suatu struktur yang mengumpulkan air

dan memasukkannya ke dalam selnya dari lingkungan, dan secara periodik

mengeluarkan air yang sudah dikumpulkan ke lingkungan luar dengan

mengkontraksikan vakuola seperti sebuah pori, sehingga namanya adalah vakuola

kontraktil. Vakuola ini memiliki fungsi sebagai osmoregulator yaitu mengatur nilai

osmotik dalam sel.

Vakuola kontraktil

Vakuola Tumbuhan PusatSemua sel tumbuhan yang hidup dan sudah dewasa memiliki sebuah organela

yang dibatasi membran yang sangat besar, yang terisi cairan, disebut vakuola

tumbuhan pusat. Vakuola pusat menempati lebih dari 90-95% volume dan sel yang

dewasa. Membran vakuola disebut tonoplas. Tonoplas sangat tidak permeabel

terhadap air dan materi-materi yang larut dalam air.

Vakuola pusat pada tumbuhan

1. Pada protista vakuola kontraktil berfungsi sebagai pengatur air.

2. Pada sel dewasa tumbuhan, vakuola cenderung lebih besar dan tunggal, disebut

vakuola sentral yang menempati ruang sel sekitar 80% atau lebih.

3. Pada sel hewan, vakuola cenderung lebih kecil, dan digunakan secara temporer

untuk menyimpan bahan-bahan atau untuk mengangkut bahan.

4. Tonoplas merupakan bagian yang sangat penting dan terintegrasi dengan

jaringan sistem membran (endomembran).

5. Merupakan tempat menyimpan senyawa organik seperti protein yang ditumpuk

dalam vakuola sel dalam benih.

6. Merupakan tempat penimbunan ion anorganik yang utama dari sel tumbuhan,

seperti kalium dan klorida.

7. Sebagian vakuola mengandung banyak pigmen yang mewarnai sel tersebut :

pigmen merah dan biru dari mahkota bunga yang membantu memikat serangga

penyerbuk untuk datang ke bunga tersebut.

8. Pigmen warna tersebut sedemikian terkonsentraspi pada vakuola sel epidermis

sehingga pigmen itu menutupi warna hijau kloroplas.

9. Membantu melindungi tumbuhan melawan pemangsanya karena mengandung

senyawa yang beracun atau beraroma tak sedap bagi hewan.

10. Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dari penggabungan vakuola-vakuola

yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum endoplasma dan badan golgi.

11. Bentuk dan ketegaran jaringan yang tersusun dari banyak sel yang hanya

memiliki dinding primer; adalah akibat adanya air dan bahan terlarut yang

menekan dari dalam vakuola. Tekanan timbul karena osmosis.

12. Ada aspek penting lain dari vakuola yang membuat tumbuhan nampak seperti

yang klta lihat. Untuk mempertahankanh idupnya, tumbuhan perlu menyerap

cukup banyak air, unsur mineral, karbon dioksida, dan cahaya matahari. Setiap

faktor tersebut, bahkan cahaya matahari sering langka atau sedikit sekali

diperoieh dari lingkungan. Luas permukaan yang besar sangat memudahkan

penyerapan keempat faktor tersebut oleh tumbuhan: akar yang bercabang-cabang

mengasuki sejumlah besar volume tanah, permukaan dedaunan menangkap

cahaya matahari dan menyerap karbon dioksida dari atmosfer. Cara organisme

mendapatkan permukaan yang luas dimulai dengan memiliki volume yang cukup

besar dan kemudian memecah-mecah menjadi lapisan tipis seperti dedaunan,

atau menjadi struktur sempit panjang seperti akar atau jarum-jarum konifer.

Tumbuhan mempunyai volume cukup besar karena vakuolanya terisi air dengan

jumlah lebih besar daripada yang dimiliki protoplasma sel lain. Jika sel

tumbuhan hanya mengandung protoplasma tanpa vakuola seperti halnya sel

hewan, maka sel tumbuhan hanya dapat mempunyai sebagian kecil dari luas

permukaannya sekarang.

13. Bagi hewan, amatlah penting memiliki volume yang kompak dengan permukaan

yang terbatas dan protoplasma yang pekat agar dapat menghasilkan energi dan

mengurangi kelembaban untuk bergerak.

14. Fungsi vakuola tumbuhan : memelihara turgor & mempertahankan volume yang

besar merupakan fungsi yang statis.

15. Konsentrasi bahan terlarut di vakuola hampir setinggi konsentrasi garam di air

laut dan di sitosol (umumnya 0,4-0,6 M).

16. Bahan terlarut dalam vakuola :

berbagai garam

molekul organik kecil (gula dan asam amino)

beberapa protein

molekul lain.

17. Vakuola tumbuhan mengandung bahan yang bisa meracuni sitoplasma, misalnya

hasil metabolisme sekunder (contohnya alkaloid, dan berbagai senyawa

bermolekul gula).

18. Vakuola kadang juga mengandung kristal; kristal kalsium oksalat lazim

didapatkan pada beberapa spesies.

Beberapa hasil buangan sel dan kelebihan mineral dalam tumbuhan terperangkap

di vakuola karena kondisinya berubah ketika memasuki lingkungan baru di

vakuola yang, sekurang-kurangnya, sering lebih asam daripada sitosol.

19. Enzim di vakuola mencerna berbagai macam bahan yang diserap ke dalam

vakuola, termasuk mencerna sitoplasma ketika sel mati dan tonoplas pecah. Hal

ini mungkin terjadi sewaktu protoplas sel kayu rusak dan mati. Dalam hal ini,

vakuola berlaku sebagai lisosom, yaitu organel sel yang umum didaputi di sel

hewan beberapa cendawan, dan protista. Lisosom mengandung enzim pencerna

(hidrolitik) yang memecah bahan yang diserapnya, atau enzim ini mencerna

protoplasma setelah sel mati dan merusak membran lisosom.

20. Enzim pengurai protein sel hanya sekitar 10% terdapat pada tumbuhan tingkat

tinggi dan 90% terdapat pada sel khamir. Enzim ini berada di vakuola.

21. Vakuola mempunyai peranan penting dalam homeostatis, yaitu mempertahankan

pH sitosol yang konstan. Kelebihan ion hidrogen di sitosol akan dipompa masuk

ke vakuola.

22. Rasa masam yang tajam pada jeruk karena konsentrasi aram sitrat yang tinggi di

vakuola merupakan contoh yang jelas. Vakuola yang demikian memiliki pH-

sampai 3,0 padahal pH sitosol di sekitarnya antara 7,0 dan 7,5 (mendekati netral).

23. Asam organik lain dipunyai oleh vakuola tumbuhan sekulen CAM (tumbuhan

dengan metabolisme asam Crassulaceae), yang menghasilkan asam pada malam

hari dan mengolahnya dalam fotosintesis pada siang hari.

24. Kebanyakan vakuola agak bersifat asam (pH = 5-6). Telah terbukti melalui

percobaan bahwa bila pH di sekitar sel tumbuhan berubah secara drastis,

perubahan itu terlihat pada pH vakuola, sedangkan pH sitosol tetap konstan.

25. Fosfat dan nitrat adalah contoh ion esensial yang disimpan dalam vakuola. Jika

tingkat fosfat dan nitrat di sitosol turun terlalu rendah, maka kedua ion ini keluar

dari vakuola dan masuk ke sitosol. Hal yang sama terjadi pula pada gula, asam

amino, dan banyak bahan cadangan lain.

26. Senyawa terlarut dalam vakuola menentukan sifat osmotiknya dan karena itu juga

menentukan sifat osmotik sitosol yang menyertainya (sitosol dan vakuola selalu

berimbang).

27. Dalam peran vakuola dalam homeostasis, ada beberapa pengecualian. Senyawa

tertentu seperti prolin (suatu asam amino) muncul di dalam jaringan yang berada

di bawah keadaan rawan air atau rawan garam, tapi konsentrasi tinggi itu terjadi

di sitosol. Senyawa tersebut berfungsi melindungi enzim sitosol dari lingkungan

rawan air dan rawan garam itu.

28. Beberapa reaksi kimia pada sel hidup terjadi di vakuola. Misalnya, tahap akhir

sintesis etilen (suatu pengatur tumbuh berbentuk gas) sebagian besar berlangsung

pada tonoplas vakuola, dan bermacam perubahan bentuk gula juga terjadi di sana.

29. Jika sel mati tonoplas kehilangan sifat selektif permeabelnya sehingga enzim

hidrolitik lolos dan mengakibatkan penghancuran diri sel.

30. Tanaman tertentu yang menghasilkan getah lateks, alkaloid, tanin, minyak

terpentin menyimpannya di dalam vakuola. Pada tanaman karet dan tanaman lain

yang menghasilkan lateks, memilliki penampungan khusus untuk menyimpan

lateksnya di dalam organel yang disebut Lasifer.

31. Vakuola juga terdapat pada protozoa. Vakuola protozoa berupa vakuola kontraktil

dan vakuola nonkontraktil.

32. Mekanisme pertahanan hidup tumbuhan bergantung pada kemampuan vakuola

menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya.

- Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan

turgor pada dinding sel.

33. Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi

proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi

yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan

berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia

34. Gambar sel tumbuhan

.

35. Gambar sel hewan

36. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel

hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.

37. Vakuola sel hewan : banyak dengan ukuran yang relatif kecil

38. Vakuola sel tumbuhan : sedikit tapi ukurannya besar

39. Vakuola merupakan organel bermembran yang berisi cairan vakuola.

40. Vakuola pada sel tumbuhan memiliki bentuk dan fungsi yang lebih nyata

dibandingkan dengan vakuola pada set hewan.

41. Tumbuhan yang masih muda memiliki sel dengan vakuola berukuran kecil, tetapi

pada tumbuhan yang bertambah besar dan dewasa, vakuola tampak membesar

bahkan mendominasi sitoptasma dan mendesak sitoplasma ke tepi dinding sel.

42. Vakuola Makanan adalah organisme yang makan dengan cara fagositosis

mengelilingi mangsanya dengan bagian dari membran plasmanya, dan

menelannya dengan memfusikan membran yang mengelilinginya dan

memindahkannya (sekarang disebut vakuola makanan), ke dalam sitosol. Pada

sitoplasma sel, vakuola bergabung dengan lisosom untuk pencernaan. Nutrient

yang sudah tercerna dipindahkan ke dalam sitosol untuk digunakan, dan bahan-

bahan yang tidak tercerna dibentuk ke dalam vakuola sisa yang akan dikeluarkan

dari dalam sel dengan kurang lebih suatu proses yang berkebalikan dengan proses

penelanan tadi.

43. Vakuola Kontraktil dimiliki oleh beberapa protista yang hidup di air. Vakuola

kontraktil adalah suatu struktur yang mengumpulkan air dan memasukkannya ke

dalam selnya dari lingkungan, dan secara periodic mengeluarkan air yang sudah

dikumpulkan ke lingkungan luar dengan mengkontraksikan vakuola seperti

sebuah pori,

44. Vakuola Tumbuhan Pusat adalah sebuah organela yang dibatasi membran yang

sangat besar, yang terisi cairan. Vakuola tumbuhan pusat dimiliki oleh semua sel

tumbuhan yang hidup dan sudah dewasa. Vakuola ini menempati lebih dari 90-

95% volume dan sel yang dewasa.

45. Tonoplas sangat tidak permeabel terhadap air dan materi-materi yang larut dalam

air.

46. Fungsi vakuola pusat tumbuhan :

- Menyimpan produk metabolik termasuk berbagai ion dan nutrient, seperti

glukosa, asam amino, kalium dan klorida.

- Pigmen tanaman yang larut air (antosianin, termasuk pigmen bit, betasianin)

- - Senyawa toksik

- Metabolit sekunder

- Pertahanan tumbuhan melawan predator yang tidak diinginkan

47. Tekanan turgor penting dalam meningkatkan ukuran dan area permukaan sel

tumbuhan selama pertumbuhan sel. Tekanan ini juga memberi kekuatan

sitoplasma melawan membran plasma dan dinding sel yang membantu untuk

membuat sel tetap kaku.

48. Pada saat tumbuhan kehilangan turgor, mereka akan layu, suatu keadaan yang

secara biologis dikenal sebagai plasmolisis.

Daftar Pustaka

Referensi Buku :

Prawirohartono, Slamet dan Sri Hidayati. Sains Biologi 2 SMA/MA. Jakarta : PT

Bumi Aksara.

Rochman, Dedi M. dan Saptjih Nurwiati.2007. Intisari Biologi untuk SMA. Bandung :

CV Pustaka Setia.

Saktiyono. 2007. SeribuPena Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Penerbit

Erlangga.

Referensi Media Elektronik :

http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/vacuole.html

http://www.membuatblog.web.id/2010/02/struktur-dan-fungsi-sel.html

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/evy-yulianti-msc/organela-sel-

eukariotik.pdf

http://www.scribd.com/doc/62008730/Struktur-Dan-Fungsi-Vakuola

http://www.scribd.com/doc/17604347/Vakuola

E-Book :

BIOLOGI : – Jilid 2

Oleh Diah Aryulina, Dkk

http://rachmadrevanz.com/2011/perbedaan-antara-sel-tumbuhan-dengan-sel-

hewan.html