http://www.youtube.com/watch?v=nCqAjTI7jN8http://www.youtube.com/watch?v=r9LV5Aloq8Uhttp://www.youtube.com/watch?v=he_Qw4_vOJk

Sel dan Jaringan Tumbuhan A. Sel dan Jaringan Tumbuhan

Secara evolusi, tumbuhan berbiji merupakan organisme yang telah teradaptasi dengan lingkungan di daratan. Tumbuhan memiliki karakteristik dalam struktur dan fungsi khusus untuk menunjang kehidupannya di daratan tersebut. Pola struktur jaringan tumbuhan bervariasi dalam setiap jenis tumbuhan yang tergantung pada tahap pertumbuhan dan perkembangan dari tumbuhan itu sendiri.Umumnya, tumbuhan berbiji memiliki struktur dasar organ yang sama, yaitu terdiri atas: akar, batang, dan daun. Namun, ketiga struktur organ tersebut memiliki variasi dalam hal ukuran, bentuk, dan fungsi pada setiap jenis tumbuhan. Adanya variasi dari ketiga struktur dasar tersebut memungkinkan tumbuhan dapat melangsungkan kehidupannya dalam lingkungan yang beragam, seperti di daerah perairan dun gurun pasir yang tandus. semua jenis tumbuhan memiliki dasar persoalan yang sama yaitu bagaimana mereka dapat memperoleh air dari dalam tanah, melalui batang dan membawanya hingga sampai di daun untuk bahan dasar fotosisntesis dengan bantuan sinar matahari. secara umum, tumbuhan memiliki dua sistem organ, yaitu: sistem pucuk-(shoot system) yang terletak di bagian atas tanah yang membentuk organ batang, daun, tunas, bunga, buah, dan biji; sistem akai (root systen), yang terletak di bawah tanah membentuk organ akar umbi, dan akarrimpang (rizoma). Semua organisme tersusun oleh sel yang memiliki variasi dalam bentuk, ukuran, dan fungsi. sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan karena memiliki struktur khusus, di antaranya sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang nyata dan bersifat kaku sehingga tumbuhan tidak dapat bebas berpindah tempat sebagaimana hewan. Di samping itu, sel tumbuhan memiliki organel khusus untuk fotosintesis, yaitu kloroplas (plastida). Kloroplas mengandung pigmen klorofil yang dapat mengabsorpsi energi matahari dan dapat mengubah senyawa anorganik (CO, dan-air) menjadi senyawa karbohidrat yang dapat digunakan oleh makhluk hidup lain sebagai makanan. Dengan struktur demikian, maka tumbuhan hijau merupakan produsen bagi organisme lain dan bersifat fotoautotrof. Bentuk sel tumbuhan bermacam-macam. Ada yang berbentuk seperti kubus, prisma, kotak, elips, poligonal, memanjang seperti serabut dan ada yang seperti pipa. ukuran rata-rata sel tumbuhan berkisar antara 10 - 100 m. Beberapa sel tumbuhan memiliki diameter sampai 1 mm atau lebih, sehingga dapat dilihat langsung dengan mata biasa. pada dasarnya, tumbuhan mempunyai dua bagian utama, yaitu protoplas dan dinding sel. Protoplas terdiri atas bagian-bagian yang bersifat hidup dan tidak hidup. Sedangkan, dinding sel bersifat tidak hidup. Ciri khas yang lain dari sel tumbuhan adalah memiliki vakuola yang besar yang berperan sebagai tempat cadangan makanan dan memelihara kekakuan dinding sel dari cengkraman stress lingkungan. Kelompok sel tumbuhan tertentu membentuk suatu kelompok sel yang memiliki struktur dan fungsi yang sama dan disebut jiringan. jaringan pada tumbuhan berasal dari pembelahan sel embrional yang berdiferensiasi menjadi bermacam-macam bentuk vang memiliki fungsi khusus. Berdasarkan aktivitas pembelahan sel selama fase pertumbuhan dan perkembangan sel/jaringan tumbuhan, maka jenis jaringan pada tumbuhan dibagi menjadi dua, yaitu jaringan meristem dan jaringan dewasa (permanen). Berikut akan diuraikan karakateristik dari kedua macam jaringan tersebut secara rinci.

1. Jaringan Meristem ( Jaringan Embrional ) Meristem adalah jaringan yang sel-selnya mampu membelah diri dengan cara mitosis secara terus menerus (bersifat embrional) untuk menambah jumlah sel-sel tubuh pada tumbuhan. Meristem terdapat pada bagian-bagian tertentu saja pada tumbuhan.Berdasarkan letaknya, meristem dibedakan atas:a) meristem apikal (meristem ujung) terdapat pada ujung-ujung pokok batang dan cabang serta ujung akar,b) meristem interkalar/aksilar (meristem antara), terdapat di antara jaringan dewasa, misalnya pada pangkal ruas batang.

c) meristem lateral (meristem samping), terletak sejajar dengan permukaan organ, misalnya kambium dan kambium gabus.

Pada umumnya, sel-sel penyusun jaringan meristem berdinding tipis, isodiametris, dan relatif kaya akan protoplasma.Vakuola sel meristem sangat kecil dan tersebar di seluruh protoplasma. Jaringan ini terdiri atas sel-sel yang belum terdiferensiasi. Kemampuan jaringan meristem untuk bermitosis secara terus-menerus menyebabkan tumbuhan dapat bertambah tinggi dan besar. Berdasarkan asal terbentuknya, jaringan meristem digolongkan menjadi dua, yaitu meristem primer dan meristem skunder.Meristem primer berasal dari jaringan embrional (embrio/lembaga) yang membelah secara mitosis dan menghasilkanpertumbuhan primer pada tumbuhan sehingga menyebabkan tumbuhan dapat bertambah tinggi. Meristem primer biasanyaterdapat pada ujung (pucuk) batang dan ujung akar.Meristem sekunder berasal dari jaringan dewasa yang selselnya telah berkembang lebih lanjut (terdiferensiasi), biasanyapada tumbuhan dikotil. Dari jaringan meristem sekunder akan menghasilkan pertumbuhan sekunder yang menyebabkan batang menjadi bertambah besat misalnya aktivitas kambium pada batang tumbuhan clikotil akan menghasilkan pembuluh kayu (xilem) ke bagian dalam dan pembuluh tapis (floem) ke bagian luar. Selain itu, terdapat kambium gabus (felogen) yang juga merupakan bagian dari pertumbuhan sekunder yang disebut periderm. Kambium gabus terdiri atas tiga bagian yaitu:1) felem, yaitu jaringan gabus itu sendiri yang tersusun atas sel - sel mati2) felogen, yaitu bagian kambium gabus yang mengarah ke luar membentuk felem 3) feloderm, yaitu bagian vang dibentuk felogen kearah dalam dan merupakan jaringan yang sifatnva serupa parenkim dan terdiri atas sel-sel hidup.

2. Jaringan Permanen ( Jaringan Dewasa ) Jaringan dewasa merupakan kelompok sel tumbuhan yang berasal dari pembelahan sel - sel meristem dan telah mengalami pengubahan bentuk yang disesuaikan dengan fungsinya (Diferensiasi). Jaringan dewasa ada yang sudah tidak bersifat meristematik lagi (sel penyusunnya sudah tidak membelah lagi) sehingga disebut jaringan permanen. Berdasarkan bentuk dan fungsinya, jaringan dewasa pada tumbuhan dibedakan menjadi empat macam jaringan yaitu:a. Jaringan Epidermb. Jaringan Dasar (Parenkim) c. Jaringan Penyokong d. Jaringan Pengangkut.a. Jaringan Epidermis Epidermis rnerupakan jaringan paling luar vang menutupi permukaan organ tumbuhan, seperti: daun, bagian bunga, buah, biji, batang, dan akar. Fungsi utama jaringan epidermis adalah sebagai pelindung jaringan yang ada di bagian sebelah dalam. Bentuk, ukuran, dan susunan, serta fungsi sel epidermis berbeda-beda pada berbagai jenis organ tumbuhan. Ciri khas sel epidermis adalah sel--selnya rapat satu sama lain membentuk bangunan padat tanpa ruang antar sel. Dinding sel epidermis ada yang tipis, ada yang mengalami penebalan di bagian yang menghadap ke permukaan tubuh, dan ada yang semua sisinya berdinding tebal dan mengandung lignin. Seperti kita temukan pada biji dan daun pinus. Dinding luar sel epidermis biasanva mengandung kutin, yaitu senyawa lipid yang mengendap di antara selulosa penvusun dinding sel sehingga membentuk lapisan khusus di permukaan sel yang disebut kutikula. Di permukaan luar kutikula kadangkala kita temukan lapisan lilin vang kedap air untuk mengurangi penguapan air.Beberapa bentuk khusus sel epidermis yang telah berubah struktur dan f ungsinva diantaranyaadalah: stomata (mulut daun) yang berperan sebagai tempat pertukaran gas dan uap air, trikoma yang berupa tonjolan epidermis dan tersusun atas beberapa sel yang mengalami penebalan sekunder. Trikoma iniberperan sebagai kelenjar yang mengeluarkan zat seperti terpen, garam, dan gula; rambut akar merupakan tonjolan epidermis akar yang memiliki dinding sel tipis dengan vakuola besar.]aringan epidermis tetap ada sepanjang hidup organ tertentu vang tidak mengalami penebalan sekunder. Pada beberapa tumbuhan vang berumur panjang, epidermis digantikan oleh jaringan gabus, bila batangnya menua.

b. Jaringan Parenkim ( Jaringan Dasar) Parenkim terdiri atas kelompok sel hidup yang bentuk, ukuran, maupun fungsinya berbeda-beda. Sel-sel parenkim mampu mempertahankan kemampuannya untuk membelah meskipun telah dewasa sehingga berperan penting dalam proses regenerasi. Sel-sel parenkim yang telah dewasa dapat bersifat meristematik bila lingkungannya memungkinkan. Jaringan parenkim terutama terdapat pada bagian kulit batang dan akar, mesofil daun, daging buah, dan endosperma biji. Sel-sel parenkim juga tersebar pada jaringan lain, seperti pada parenkim xilem, parenkim floem, dan jari-jari empulur. Ciri utama sel parenkim adalah memiliki dinding sel yang tipis, serta lentur. Beberapa sel parenkim mengalami penebalan, seperti pada parenkim xilem. Sel parenkim berbentuk kubus atau memanjang dan mengandung vakuola sentral yang besar. Ciri khas parenkim yang lain adalah sel-selnya banyak memiliki ruang antarsel karena bentuk selnya membulat. Parenkim yang mempunyai ruang antarsel adalah daun. Ruang antarsel ini berfungsi sebagai sarana pertukaran gas antar klorenkim dengan udara luar. Sel parenkim memiliki banyak fungsi, yaitu untuk berlangsungnya proses fotosintesis, penyimpanan makanan dan fungsi metabolisme lain. Isi sel parenkim bervariasi sesuai dengan fungsinya, misalnya sel yang berfungsi untuk fotosintesis banyak mengandung kloroplas. Jaringan yang terbentuk dari sel-sel parenkim semacam ini disebut klorenkim. Cadangan makanan yang terdapat pada sel parenkim berupa larutan dalam vakuola, cairan dalam plasma atau berupa kristal (amilum). Sel parenkim merupakan struktur sel yang jumlahnya paling banyak menyusun jaringan tumbuhan. Ciri penting dari sel parenkim adalah dapat membelah dan terspesialisasi menjadi berbagai jaringan yang memiliki fungsi khusus. Sel parenkim biasanya menyusun jaringan dasar pada tumbuhan, oleh karena itu disebut jaringan dasar.

Berdasarkan fungsinya, parenkim dibagi menjadi bebrapa jenis jaringan, yaitu: 1) Parenkim Asimilasi Biasanya terletak di bagian tepi suatu organ, misalnya pada daun, batang yang berwarna hijau, dan buah. Di dalam selnya terdapat kloroplas, yang berperan penting sebagai tempat berlangsungnya proses fotosintesi.

2) Parenkim Penimbun Biasanya terletak di bagian dalam tubuh, misalnya: pada empulur batang, umbi akaL umbi lapis, akar rimpang (rizoma), atau biji. Di dalam sel-selnya terdapat cadangan makanan yang berupa gula, tepung, lemak atau protein.

3) Parenkim Air Terdapat pada tumbuhan yang hidup di daerah panas (xerofit) untuk menghadapi masa kering, misalnya pada tumbuhan kaktus dan lidah buaya.

4) Parenkim Udara Ruang antar selnva besar, sel- sel penyusunnya bulat sebagai alat pengapung di air, misalnya parenkim pada tangkai daun tumbuhan enceng gondok.

C. Jaringan Penyokong Jaringan penyokong atau jaringan penguat pada tumbuhan terdiriatas sel-sel kolenkim dan sklerenkim. Kedua bentuk jaringan ini merupakan jaringan sederhana, karena sel-sel penyusunnya hanya terdiri atas satu tipe sel 1) Kolenkim Kolenkim tersusun atas sel-sel hidup yang bentuknya memanjang dengan penebalan dinding sel yang tidak merata dan bersifat plastis, artinya mampu membentang, tetapi tidak dapat kembali seperti semula bila organnya tumbuh. Kolenkim terdapat pada batang, daun, bagian-bagian bunga, buah, dan akar. Sel kolenkim dapat mengandung kloroplas yang menyerupai sel-sel parenkim. Sel sel kolenkim dindingnya mengalami penebalan dari kolenkim bervariasi, ada yang pendek membulat dan ada yang memanjang seperti serabut dengan ujung tumpul. Berdasarkan bagian sel yang mengalami penebalan, sel kolenkim dibedakan atas: 1. kolenkim angular (kolenkim sudut), merupakan jaringan kolenkim dengan penebalan dinding sel pada bagian sudut sel.2. kolenkim lamelal, merupakan jaringan kolenkim yang penebalan dinding selnya membujur; 3. kolenkim anular, merupakan kolenkim yang penebalan dinding selnya merata pada bagian dinding sel sehinggi berbentuk pipa. 2) Sklerenkim Sklerenkim merupakan jaringan penyokong tumbuhan, yang sel - selnya mengalami penebalan sekunder dengan lignin dan menunjukkan sifat elastis. Sklerenkim tersusun atas dua kelompok sel, yaitu sklereid dan serabut. Sklereid disebut juga sel batu yang terdiri atas sel - sel pendek, sedangkan serabut sel selnya. panjangsklereid berasal dari sel-sel parenkim, sedangkan serabut berasal dari sel - sel meristem. Sklereid terdapat di berbagai bagian tubuh. Sel selnya membentuk jaringan yang keras, misalnya pada tempurung kelapa, kulit biji dan mesofil daun. Serabut berbentuk pita dengan anyaman menurut pola yang khas. Serabut sklerenkim banyak menyusun jaringan pengangkut.

d. Jaringan Pengangkut Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri atas sel-sel xilem dan floem, yang membentuk berkas pengangkut (berkas vaskuler). Xilem berperan mengangkut air dan mineral dari dalam tanah ke daun, sedangkan floem berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. 1) Xilem Xilem merupakan jaringan kompleks karena tersusun dari beberapa tipe sel yang berbeda. Penyusun utamanya adalah trakeid dan trakea sebagai saluran pengangkut air dengan penebalan dinding sel yang cukup tebal sekaligus berfungsi sebagai penyokong. Xilem juga tersusun atas serabut, sklerenkim, serta sel-sel parenkim yang hidup dan berperan dalam berbagai kegiatan metabolisme sel. Xilem disebut juga sebagai pembuluh kayu yang membentuk kayu pada batang.Trakeid dan trakea merupakan dua kelompok sel yang membangun pembuluh xilem. Kedua tipe sel berbentuk bulat panjang, berdinding sekunder dari lignin dan tidak mengandung kloroplas sehingga berupa sel mati. Perbedaan pokok antara keduanya, adalah pada trakeid tidak terdapat perforasi (lubang-lubang), hanya ada celah (noktah), berupa plasmodesmata yang menghubungkan satu sel dengan sel lainnya.Sedangkan pada trakea terdapat perforasi pada bagian ujung-ujung selnya. Transpor air dan mineral pada trakea berlangsung melalui perforasi ini, sedangkan pada trakeid berlangsung lewat noktah (celah) antar sel selnya. Sel-sel pembentuk trakea tersusun sedemikian rupa sehingga merupakan deretan sel memanjang (ujung bertemu ujung) membentuk pipa panjang (kapiler). Bentuk penebalan pada dinding trakea dapat berupa cincin spiral, atau jala.

2) Floem Pada prinsipnya, floem merupakan jaringan parenkim.Tersusun atas beberapa tipe sel yang berbeda, yaitu buluh tapis, sel pengiring, parenkim, serabut, dan sklerenkim. Floem juga dikenal sebagai pembuluh tapis, yang membentuk kulit kayu pada batang. Unsur penyusun pembuluh floem terdiri atas dua bentuk, yaitu: sel tapis (sieve plate) berupa sel tunggal dan bentuknya memanjang dan buluh tapis (sieve tubes) yang serupa pipa. Dengan bentuk seperti ini pembuluh tapis dapat menyalurkan gula, asam amino serta hasil fotosintesis lainnya dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. STRUKTUR SEL TUMBUHANSel-sel tumbuhan dewasa berbeda satu dengan yang lain dalam ukuran, bentuk, struktur dan fungsinya. Walaupun demikian semua sel tumbuhan memiliki persamaan dalam beberapa segi sehingga dapat dibanyangkan suatu hipotesis sebuah sel yang segi-segi dasarnya ada dalam bentuk yang secara nisbi tidak termodifikasi. Sel hipotesis ini seperti disajikan pada gambar 1, terdiri atas tiga bagian : (1) Membran sel yang dibagian luarnya di selubungi oleh dinding sel, (2) selapis protoplasma yang melapisi dinding itu dan disebut protoplas, dan (3) rongga yang disebut vakuola sentral yang menempati bagian terbesar ruang di dalam sel.

Gambar 1. Struktur anatomi sel tumbuhan Dinding selSel tumbuhan terdiri atas protoplas yang terselubungi oleh dinding sel. Dinding sel tumbuhan memiliki struktur yang kompleks dengan memiliki tiga bagian fundamental yang dapat dibedakan yaitu lamela tengah, dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Semua sel memiliki lamela tengah dan dinding sel primer, sedangkan dinding sel sekunder hanya pada sel-sel tipe tertentu.Lamela tengah adalan suatu lapisan perekat antar sel yang menyekat dinding primer dua buah sel yang bersebelahan. Lapisan ini sebagian besar terdiri atas air dan zat-zat pectin yang bersifat koloid dan bersifat plastik (dapat mudah dibentuk) sehingga memungkinkan gerakaan antar sel dan penyesuaiannya yang diperlukan sebelum sel-sel dapat mencapai ukuran dan bentuk dewasa.Dinding sel primer adalah dinding sel sejati pertama yang dibentuk oleh sebuah sel baru. Walaupun air, zat-zat pektin dan protein banyak dijumpai di dalamnya, dinding sel primer terutama terdiri atas selulosa dan hemiselulosa. Pada kondisi tertentu dinding sel dapat menebal sehingga memenuhi ruang dalam sel. Zat-zat pembentuk dinding sel tambahan ini disebut dinding sel sekunder yang terdiri atas dua atau lebih lapisan yang terpidah-pisah. Sel yang memiliki dinding sel sekunder volumenya tidak dapat bertambah dengan pertumbuhan permukaan atau kembali ke kondisi awal/dinding sel primer. Penyusun dinding sel sekunder sebagian besar selulosa dan zat-zat lain khususnya lignin (zat kayu).Lignifikasi tidak terlalu mengganggu permeabilitas dinding sel terhadap air dan bahan-bahan terlarut, akan tetapi mengubah sifat fisik dan kimiawi dinding sel. Dinding sel yang terlignifikasi menjadi lebih keras dan lebih tahan terhadap tekanan dari pada dinding sel yang berselulosa. PlasmodesmataPlasmodesamata adalah benang-benang protoplasmik halus yang terletak pada tempat-tempat tertentu pada dinding sel primer (yaitu pada noktah yang berupa bagian dinding sel yang tidak mengalami penebalan). Plasmodesamata dapat menembus pori-pori kecil pada dinding sel primer dan lamella tengah diantara sel-sel yang bedekatan sehingga protoplasma kedua sel dapat berhubungan. Plasmodesmata memudahkan proses transportasi bahan-bahan dari sebuah sel ke sel berikutnya tanpa harus melalui selaput-selaput hidup. Adanya plasmodesmata menunjukkan bahwa tumbuhan berperilaku lebih sebagai suatu organisme tunggal dari pada sebagai sekumpulan unit sel bebas. Membran selMembran sel atau membran plasma merupakan bagian sel yang paling luar yang membatasi isi sel dan sekitarnya. Membran ini tersusun dari dua lapisan yang terdiri dari fosfolipid (50%) dan protein/lipoprotein (50%). Membran plasma bersifat semipermeabel atau selektif permeabel yang berfungsi mengatur gerakan materi atau transportasi zat-zat terlarut masuk dan keluar dari sel.

Gambar 2. Membran plasma NukleusNukleus adalah inti sel yang memiliki membran inti dengan susunan molekul sama dengan membran sel yaitu berupa lipoprotein. Pori-pori pada membran inti memungkinkan hubungan antara nukleoplasma dan sitoplasma. Fungsi utama nukleus adalah sebagai pusat yang mengontrol kegiatan sel dan mengandung bahan-bahan yang menentukan sifat-sifat turun-temurun suatu organisma. Didalam inti sel tersusun atas tiga komponen yaitu : Nukleoulus (anak inti) yang berfungsi untuk menyintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Nukleoplasma (cairan inti) merupakan cairan yang tersusun dari protein Butiran kromatin yang terdapat pada nukleoplasma, yang dapat menebal menjadi struktur seperti benang yaitu kromosom yang mengandung DNA (asam deoksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesa protein. SitoplasmaSitoplasma merupakan cairan yang terdapat di dalam sel, kecuali di dalam inti sel dan organel sel. Sitoplasma bersifat koloid yaitu tidak padat dan tidak cair. Sitoplasma terdiri atas air yang di dalamnya terlarut banyak molekul kecil, ion dan protein. Bahan-bahan lain yang lazim terdapaat dalama sitoplasma adalah butir minyak dan berbagai macam kristal yang dalam banyak hal tersusun dari kalsium oksalat. Ukuran partikel terlarut adalah 0,001 0,1 mikron dan bersifat transparan.Sitoplasma terikat pada permukaan luarnya oleh sebuah selaput yang disebut plasmolema (selaput plasma) dan pada permukaan dalamnya, yang berbatasan dengan vaakuola sentral, oleh selaput lain yang disebut tonoplas (selaput vakuola). Plasmolema dan tonoplas sangat penting dalam fisiologi sel-sel karena sebagian besar mengontrol pertukaran bahan antara sitoplasma dan ruang diluar sitoplasma dan di dalam vakuolaKoloid sitoplasma dapat mengalami perubahan dari fase sol ke fase gel atau sebaliknya. Fase sol jika konsentrasi air tinggi dan gel jika konsentrasi air rendah. Di dalam sitoplasma terkandung organel-organel sel atau daerah pada sitoplasma hidup yang teralokasi khusus untuk fungsi tertentu. Organel-organel tersebut adalah : Retikulum endoplasmaRetikulum endoplasma merupakan perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplasma. Dalam pengamatan mikroskop, retikulum endoplasma nampak seperti saluran berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut berfungsi membantu gerakan subsatansi-subsatansi dari satu bagainsel ke bagian sel lainnya. Dalam sel terdapat dua tipe retikulum endoplasma (RE) yaitu retikulum endoplasma kasar (REK) dan retikulum endoplasma halus (REH).REK dikatakan kasar karena permukaannya diselubungi oleh ribosom sehingga tampak seperti helaian panjang kertas pasir. Ribosom adalah tempat sintesa protein yang hasilnya akan melekat pada retikulum endoplasma dan biasanya ditujukan untuk luar sel. REH tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya nampak halus. REH memiliki enzim-enzim pada permukaannya yang berfungsi untuk sintesis lipid, glikogen dan persenyawaan steroid seperti kolesterol, gliserida dan hormon.

Gambar 3. Organel sel tumbuhan : (1) Nukleus, (2) Pori-pori nuklear, (3). RE kasar, (4) RE halus, (5) Ribosom pada RE kasar, (6) Protein yang ditranspor, (7) Vesikel transpor, (8) Badan golgi, (9) Bagian cis dari badan golgi, (10) Bagian trans dari badan golgi dan (11) Cisternae badan golgi Badan golgi.Badan golgi adalah sekelompok kantong (vesikula) pipih yang dikelilingi membran. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik. Badan golgi pada sel tumbuhan biasa disebut diktiosom. Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk sisterna, tubulus dan vesikula. Sisterna mebentuk pembuluh halus (tubulus). Dari tubulus diepaskan kantong-kantong kecil yang berisi bahan-bahanyang diperlukan seperti enzim-enzim atau pembentuk dinding sel. Fungsi badan golgi dalam sel yaitu : Membentuk kantong-kantong (vesikula) yang bersisi enzim-enzim dan bahan lain untuk sekresi, terutama pada sel-sel kelenjar. Membentuk membran plasma Membentuk dinding sel Membentuk akrosom pada sel spermatozoa yang berisis enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom. RibosomRibosom adalah organel kecil bergaris tengah 17 20 mikron yang tersusun oleh RNA ribosom dan protein. Ribosom terdapat pada semua sel hidup dan terdapat bebas dalam sitoplasma atau melekat pada REK. Tiap ribosom terdiri atas dua sub unit yang saling behubungan dalam suatu ikatan yang distabilkan oleh ion magnesium. Ribosom berfungsi untuk sintesis protein, dimana pada waktu sintesis protein, ribosom mengelompok membentuk poliribosom (polisom). Peroksisom dan glioksisomPeroksisom adalah kantong-kantong yang memiliki membran tunggal. Peroksisom berisi berbagai enzim dan yang paling khas adalah enzim katalase. Fungsi enzim tersebut adalah mengkatalisis perombakan hydrogen peroksida (H2O2). Senyawa tersebut merupakan produk metabolisme sel yang berpotensi membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat.Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan mislnya pada lapisan aleuron biji padi-padian . aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dlam vakuola. Glioksisom sering ditemukan pada jaringan penyimpan lemak dari biji yang berkecambah. Gioksisom berisi enzim pengubah lemak menjadi gula. Proses perubahan tersebut menghasilkan energi yang diperlukan dalam perkecambahan. MitokondriaMitokondria adalah organel sel penghasil energi sel. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu membran dalam dan membran luar. Membran luar memiliki permukaan halus, sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk yang disebut kista. Mitokondria adalah struktur yang mampu bereproduksi sendiri. Pada pembelahan sel, semua kitokondria membelah diri, setenganhnya menuju ke sel anak yang satu dan setengahnya ke sela anak yang lain. Mitokondria mengandung enzim-enzim untuk fosforilasi oksidatif dan sistem transpor electron. Pada bagian membran dalam dihasilkan enzim pembuatn ATP dan protein yang diperlukan untuk pernafasan antar sel.Membran dalam mitokondria terbagi menjadi dua ruang yaitu : Ruang intermembran yaitu ruangan diantara membran luar dan membran dalam. Membran luar dapat dilalui oleh semua molekul kecil tetapi tidak dapat dilalui protein dan molekul besar. Matriks mitokondria : merupakan ruangan yang diselubungi oleh membran dalam. Didalam matriks tersebut tahapan metabolisme terjadi, mengandung enzim untuk siklus Krebs dan oksidasi asam lemak, mengandung banyak butiran protein dan DNA, ribosom dan beberapa jenis RNA. Mitokondria dapat menyintesis protein sendiri karena memiliki DNA, RNA dan ribosom. PlastidaPlastida adalah organel sitoplasma yang tersebar pada sel tumbuhan dan terlihat jelas di bawah mikroskop sederhana. Plastida sangat bervariasi ukuran dan bentuknya, pada sel-sel tumbuhan berbunga biasanya berbentuk piringan kecil bikonveks. Meskipun macam-macam plastida dihubungkan dengan fungsi-fungsi fisiologis yang tetap, namun macam tersebut diklasifikan berdasarkan warnanya yaitu :

Gambar 4. Kloroplast dan klorofil Leukoplast (tidak berwarna) : biasanya lazim terdapat dalam sel-sel yang tidak terkena cahaya matahari, misalnya pada jaringan yang terletak sangat dalam pada bagian tumbuhan baik di atas maupun di dalam tanah. Fungsinya adalah sebagai pusat sintesis dan penyimpanan makanan cadangan seperti pati. Kloroplast yang mengandung klorofil yaitu suatu campuran pigmen yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Fungsinya adalah menangkap energi cahaya yang diperlukan untuk proses potosintesis. Kromoplast yang mengandung pigmen-pigmen lain yang menentukan timbulnya warna merah, jingga dan kuning pada bagian-bagian tumbuhan. Fungsinya masih belum jelas, tetapi berhubungan dengan kemasakan buah dari mulai hijau sampai dengan berwarna merah berhubungan dengan penurunan dan peningkatan jumlah kromoplast. Vakuola sentralVakuola adalah rongga besar di bagian dalam sel yang berisi cairan vakuola yang merupakan suatu larutan cair berbagai bahan organik dan anorganik yang kebanyakan adalah cadangan makanan atau hasil sampingan metabolisme. Vakuola diselubungi oleh selaput vakuola yang disebut tonoplas. Umumnya vakuola tidak berwarna, namun dapat berwarna kebiru-biruan atau kemerah-merahan karena adanya pigmen terlarut yang termasuk bahan kimia kelompok antosianin. Pada tumbuhan muda berisi banyak vakuola berukuran kecil, akan tetapi dengan semakin matangnya usia sel maka terbentuk vakuola yang semakin membesar. Vakuola berisi bahan-bahan antara lain : asam organik, asam amino, glukosa, gas, garam-garam kristal, alkaloid (nikotin, kafein, kinin, tein, teobromin, solanin dan lain-lain)Vakuola dijuluki sebagai tangki bahan simpanan atau eksresi. Kehadiran vakuola menjadikan sitoplasma terdorong ke pinggiran sel sehingga protoplas dekat dengan permukaan. Dengan demikian pertukaran bahan antara sebuah sel dengan sekelilingnya menjadi lebih efifisien. Vakuola sentral mempunyai fungsi rangka yang penting karena biasanya volume cairan yang dikandungnya cukup besar untuk menyebabkan dinding sel bagian luar akan meregang. Tekanan ke arah dalam pada cairan vakuola yang disebabkan oleh dinding sel yang meregang tadi menimbulkan ketegaran pada dinding sel, dan karena itu juga pada sel secara keseluruhan. Jika terjadi penghilangan cairan dalam vakuola lebih cepat dari pada penggantinya, tumbuhan akan mengalami kelayuan, daunnya berguguran dan batangnya merunduk. Kondisi ini akan pulih apabila vakuola segera kembali mengembung sebagai akibat penyerapan air oleh akar lebih cepat dari pada hilangnya air dari bagian-bagian lain tumbuhan itu.Dinding SelSel tumbuhan (kecuali sel sperma tumbuhan dan sel endosperm) diselimuti oleh dinding sel dan ini merupakan ciri sel tumbuhan. Dinding sel tumbuhan mempunyai dinding yang kaku mengelilingi membran plasma. Strukturnya sangat kompleks, dengan berbagai fungsi dari pelindung sel hingga mengatur siklus hidup. Dinding sel bertindak dengan berbagai fungsi. Selain melindungi bagian intraseluler, pada struktur dinding yang kaku terdapat lubang untuk sirkulasi dan distribusi air, mineral, dan berbagai nutrien, serta kandungan molekul khusus untuk mengatur pertumbuhan dan melindungi tumbuhan dari penyakit.Dinding sel jauh lebih tebal dari membran plasma. Dinding sel terdiri dari dinding primer yang mengakomodasi sel untuk tumbuh, dan dinding sekunder yang berkembang ke arah dalam dinding primer setelah sel berhenti tumbuh. Dinding primer lebih tipis dan lebih kenyal dibandingkan dengan dinding sekunder

Gbr. 1.1. Struktur dinding selKomponen utama dinding primer meliputi selulosa (dalam bentuk mikrofibril, lihat gambar 1.1.), yang merupakan karbohidrat kompleks yang terdiri dari beberapa ribu molekul glukosa. Dinding sel mengandung dua polisakarida bercabang, pektin dan glikan. Jalinan terorganisasi antara mikrofibril selulosa dan glikan menambah daya regang selulosa, sedangkan jalinan dengan pektin memungkinkan dinding sel tahan tekanan. Dalam jalinan tersebut terdapat sejumlah kecil protein. Sebagian dari protein tersebut diperkirakan akan menambah kekuatan mekanik dan sebagian lagi terdiri dari enzim, yang dapat merubah bentuk, atau memutus jalinan dinding sel. Perubahan seperti dalam dinding sel diarahkan oleh enzim yang merupakan hal penting untuk pematangan buah dan pengguguran daun. Dinding sekunder yang terletak sebelah dalam dinding primer, mengandung lignin. Lignin merupakan senyawa polimer dari alkohol aromatik. Lignin memberikan corak dan karakteristik kayu selain sebagai fungsi pendukung bagi kekuatan tumbuhan. Lignin juga menyulitkan perlekatan sejumlah jamur atau bakteri. Kutin dan suberin, dan bahan lilin lainnya kadang-kadang terdapat pula dalam dinding sel.Daerah khusus yang berasosiasi dengan dinding sel tumbuhan, dan adakalanya dianggap sebagai komponen tambahan, adalah lamella tengah (lihat gambar 1.1.). Kaya dengan pektin, lamella tengah menjadi perekat bagi sel bertetangga. Dengan posisi sedemikian rupa, sel dapat berkomunikasi satu sama lain dan bertukaran bahan. Disebut dengan plasmodesmata, plasma sel dapat menjulur menembus dinding primer, dinding sekunder sehingga transportasi molekul antar sel dapat berlangsung.

Membran PlasmaSemua sel hidup, prokaryot dan eukaryot, mempunyai membran yang membungkus kandungannya dan bertindak sebagai pembatas semi-porus terhadap lingkungan luarnya. Membran plasma permeabel terhadap molekul tertentu, nutrien dan bahan lain yang diperlukan dimungkinkan untuk melewatinya, demikian pula halnya dengan bahan buangan sel. Molekul kecil, seperti oksigen, karbondioksida, dan air, dapat melintas menyeberangi membran secara bebas, tetapi molekul besar, seperti asam amino dan gula, mengalami pengaturan. Selain membran plasma pada bagian terluar, sel eukaryot mempunyai membran internal yang membagi-bagi sel menjadi ruangan-ruangan (membran organel). Membran tersebut juga berperan langsung dalam metabolisme sel; banyak enzim dibentuk tepat di dalam membran tersebut. Karena ruangan-ruangan sel menyediakan lingkungan lokal berbeda-beda yang melayani fungsi metabolik tertentu, proses yang tidak sesuai (tidak kompatibel) bisa berlangsung secara bersamaan di dalam sel yang sama. Secara umum, membran plasma terdiri dari fofolipid lapis ganda (bilayer lipid) dan lipid lain. Bermacam-macam protein terperangkap di dalam atau melekat di permukaan bilayer lipid tersebut (lihat gambar 1.2.):

Gbr. 1.2. Struktur membran plasma

Namun demikian, setiap membran mempunyai komposisi lipid dan protein yang unik, sesuai dengan fungsi spesifik membran tersebut. Misalnya, enzim yang berfungsi dalam respirasi seluler berada di dalam membran organel yang disebut mitokondria.

KloroplasSatu karakteristik utama tumbuhan adalah kemampuannya melakukan fotosintesis. Proses ini berlangsung di dalam kloroplas. Semua bagian hijau tumbuhan, termasuk batang dan buah belum matang, mengandung kloroplas, tapi umumnya fotosintesis berlangsung pada daun.

Gbr. 1.3. Struktur kloroplasKloroplas salah satu tipe plastida, organel sel tumbuhan yang terlibat dalam penyimpanan energi dan sintesis bahan-bahan metabolik. Leukoplas (organel tak berwarna), sebagai contoh, terlibat dalam sintesis tepung, minyak dan protein. Kromoplas yang berwarna kuning merah mensintesis karotenoid, dan kloroplas yang berwarna hijau mengandung pigmen klorofil a dan klorofil b, yang dapat menyerap energi cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis. Semua plastida berkembang dari organel kecil yang terdapat dalam sel meristem muda (jaringan yang belum terbedakan) disebut proplastid. Perbedaan antara berbagai tipe plastid didasarkan pada kebutuhan sel yang berbeda, yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti cahaya.Kloroplas merupakan organel double membran dan di antara kedua membran terdapat ruang antar membran. Membran luar lebih permeabel dibandingkan membran dalam, dimana sejumlah protein transport membran tertanam. Stroma merupakan ruang dalam kloroplas yang bersifat semi-cair mengandung bahan enzim terlarut, DNA kloroplas, demikian pula RNA dan ribosom.

Di dalam kloroplas terdapat sistem membran yang lain, yang di susun menjadi kantung-kantung pipih yang disebut tilakoid. Di beberapa tempat, tilakoid ditumpuk seperti tumpukan kartu poket, yang membentuk struktur yang disebut grana (tunggal, granum). Cairan di luar tilakoid disebut stroma. Dengan demikian membran tilakoid ini membagi bagian dalam kloroplas menjadi dua ruangan: ruang tilakoid dan stroma.

MitokondriaMitokondria adalah organel berbentuk batang yang dapat dianggap sebagai generator energi pada sel, dengan mengubah nutrien dengan oksigen menjadi ATP. Jumlah mitokondria di dalam sel berkorelasi dengan tingkat aktivitas metabolismenya, terdiri dari 1 hingga ribuan.

Gbr. 1.4. Struktur mitokondriaMitokondria dibungkus oleh suatu selubung yang terdiri dari dua membran. Membran luar halus, tetapi membran dalamnya berlekuk-lekuk dan disebut krista. Membran dalam membagi mitokondria menjadi dua ruangan internal, yaitu ruang intermembran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam dan matriks mitokondria yang dilingkupi oleh membran dalam Gambar 1.3.).

Retikulum EndoplasmaRetikulum endoplasma (RE) membentuk sistem angkutan untuk berbagai macam molekul di dalam sel dan bahkan antar sel melalui plasmodesmata. Retikulum berarti jaringan dan endoplasma berarti di dalam sitoplasma (Latin). Banyak aktivitas kimia berasosiasi dengan RE, salah satu aktivitasnya adalah sintesis protein yang terjadi pada sejumlah ribosom. RE dengan ribosom yang melekat padanya disebut RE kasar sedang yang tidak mengandung ribosom disebut RE halus. RE terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterna (cisterna, berarti kotak). Perhatikan gambar 1.4. RE berbagai sel berfungsi dalam bermacam-macam proses metabolisme tubuh, termasuk sintesis lipid, karbohidrat, sterol dan fosfolipid dan menawarkan obat dan racun.

Gbr. 1.4. Struktur Retikulum endoplasma

Badan GolgiBadan Golgi, juga disebut Golgi Aparatus (GA) atau Kompleks Golgi (KG). Setelah meninggalkan RE, banyak vesikula transpor berpindah ke Badan Golgi. Kita dapat membayangkan Golgi ini sebagai pusat manufaktur, pergudangan, penyortiran, dan pengiriman. Di sini produk RE dimodifikasi dan disimpan, dan kemudian dikirim ke tujuan lain. Dengan mikroskop elektron, badan Golgi terlihat sebagai tumpukan cairan yang berongga dengan pinggiran yang memutar dan dikelilingi oleh badan-badan berbentuk bola. Badan Golgi memiliki polaritas yang jelas, dengan membran cisternae pada ujung-ujung yang berlawanan merupakan suatu tumpukan yang berbeda ketebalan dan komposisi molekulnya. Kedua kutub tumpukan disebut muka cis dan muka trans yang masing-masing bertindak sebagai bagian penerima dan pengirim . Muka cis biasanya terletak di dekat RE. Vesikula transport memindahkan materi dari RE ke badan Golgi. Vesikula yang bertunas dari RE akan menambah membrannya dan kandungan lumennya ke muka cis dengan bergabung dengan membran golgi. Muka trans menghasilkan vesikula yang akan tercabut dan pindah ke tempat lain perhatikan gambar 1.5.. Produk RE biasanya dimodifikasi selama berpindah dari kutub cis ke ketub trans. Protein dan fosfolipid membran mungkin saja berubah. Misalnya bagian enzim Golgi memodifikasi bagian oligosakarida glikoprotein . Ketika pertama kali ditambahkan pada protein di RE, oligosakarida dari seluruh oligoprotein adalah identik. Golgi membuang sebagian monomer gula dan menggantinya dengan yang lain, menghasilkan bermacam-macam oligosakarida.

Gbr. 1.5. Struktur Badan Golgi

RibosomSemua sel hidup mengandung ribosom, organel kecil tersusun kurang lebih 60% RNA ribosomal (rRNA) dan 40% protein. Namun, secara umum dikenal sebagai organel. Sangat penting untuk dicatat bahwa ribosom tidak terikat oleh membran dan jauh lebih kecil dibandingkan dengan organel lainnya. Beberapa jenis sel mungkin memiliki jutaan ribosom, tetapi beberapa ribu lebih spesifik.

Gbr. 1.6. Struktur RibosomRibosom umumnya terdapat terikat ke retikulum endoplasma dan selaput inti, dan sebagian lainnya terdapat bebas dalam sitoplasma. Ribosom bertindak sebagai mesin produksi protein dan akibatnya ribosom sangat melimpah pada sel yang sedang aktif dalam sintesis protein. Sejumlah protein yang dihasilkan, diangkut ke luar sel.Ribosom eukaryot diproduksi dan dirakit di dalam nukleolus. Protein ribosomal masuk ke nukleolus dan berkombinasi dengan empat strand rRNA untuk membentuk dua sub unit ribosomal (sub unit kecil dan sub unit besar). Unit ribosom ke luar meninggalkan inti melalui pori inti dan menyatu dalam sitoplasma untuk tujuan sintesis protein. Bila produksi protein tidak berlangsung, kedua sub unit ribosomal terpisah.

Vakuola Sel TumbuhanVakuola adalah kantung bermembran dalam sitoplasma sel dengan bebagai fungsi. Pada sel dewasa tumbuhan, vakuola cenderung lebih besar, dengan fungsi penyimpanan, buangan metabolisme, perlindungan, dan pertumbuhan. Banyak sel sel tumbuhan mempunyai vakuola besar, tunggal disebut vakuola sentral yang menempati ruang sel sekitar 80% atau lebih. Vakuola dalam sel hewan, cenderung lebih kecil, dan lebih digunakan secara temporer digunakan untuk menyimpan bahan-bahan atau untuk mengangkut bahan.

Gbr. 1.7. VakuolaVakuola sentral dalam sel tumbuhan (lihat gambar 1.7) dilingkupi oleh membran, disebut tonoplas, bagian yang sangat penting dan terintegrasi dengan jaringan sistem membran (endomembran). Vakuola sel tumbuhan merupakan ruangan serbaguna. Vakuola ini merupakan tempat menyimpan senyawa organik seperti protein yang ditumpuk dalam vakuola sel dalam benih. Vakuola juga merupakan tempat penimbunan ion anorganik yang utama dari sel tumbuhan, seperti kalium dan klorida. Banyak sel tumbuhan menggunakan vakuolanya sebagai tempat pembuangan produk-samping metabolisme yang dapat membahayakan sel itu sendiri, jika terakumulasi dalam sitosol. Sebagian vakuola mengandung banyak pigmen yang mewarnai sel tersebut, seperti pigmen merah dan biru dari mahkota bunga yang membantu memikat serangga penyerbuk untuk datang ke bunga tersebut. Vakuola dapat juga membantu melindungi tumbuhan melawan pemangsanya karena mengandung senyawa yang beracun atau beraroma tak sedap bagi hewan. Vakuola memegang peran utama dalam pertumbuhan sel tumbuhan, yang memanjang begitu vakuolanya menyerap air, membuat sel dapat menjadi lebih besar dengan hanya membuat sitoplasma baru yang minimal. Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dari penggabungan vakuola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum endoplasma dan badan golgi.Peran vakuola dalam turgiditas dan bentuk sel. 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. 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. 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. Kedua fungsi vakuola tumbuhan, yakni memelihara turgor dan mempertahankan volume yang besar, merupakan fungsi yang statis

Vakuola untuk penyimpanan dan penimbunanKonsentrasi bahan terlarut di vakuola itu tinggi, hampir setinggi konsentrasi garam di air laut dan di sitosol (umumnya 0,4-0,6 M). Ada ratusan bahan terlarut, termasuk berbagai garam, molekul organik kecil seperti gula dan asam amino, beberapa protein dan molekul lain. Sejumlah vakuola mengandung pigmen dalam konsentrasi tinggi yang menghasilkan warna pada bunga (sedemikian terkonsentraspi pada vakuola sel epidermis sehingga pigmen itu menutupi warna hijau kloroplas). Pada beberapa bagian tumbuhan, vakuola mengandung bahan yang bisa meracuni sitoplasma, misalnya hasil metabolisme sekunder (contohnya alkaloid, dan berbagai senyawa bermolekul gula). Kadang juga vakuola mengandung kristal; kristal kalsium oksalat lazim didapatkan pada beberapa spesies.Didapatkannya semua senyawa tersebut dalam vakuola telah lama menimbulkan dugaan bahwa vakuola merupakan semacam tempat untuk menampung hasil buangan sel dan kelebihan mineral yang diambil oleh tumbuhan. Kita sekarang tahu bahwa banyak dari senyawa ini berperan jauh lebih dinamis daripada hanya sekadar tersimpan di sana, walaupun -penyimpanan, termasuk penyimpanan hasil buangan, memang salah satu peran penting vakuola. Beberapa senyawa ini terperangkap di vakuola karena kondisinya berubah ketika memasuki lingkungan baru di vakuola yang, sekurang-kurangnya, sering lebih asam daripada sitosol. Merah netral misalnya, melewati tonoplas sebagai basa bebas lipofilik, tapi ia mengion ketika menerima proton di vakuola. Dalam kondisi seperti ini ia tidak dapat lagi melewati tonoplas. Ca2+ terperangkap dengan cara diendapkan dengan oksalat, fosfat, atau sulfat, membentuk kristal. Tapi, biasanya vakuola mengandung Ca2+ dalam konsentrasi milimol saja.

Vakuola sebagai lisosomEnzim 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. Pentingnya peran ini bagi vakuola masih diteliti karena tidak semua enzim pengurai protein sel terdapat di vakuola. Barangkali hanya sekitar 10% terdapat pada tumbuhan tingkat tinggi, sedangkan pada sel khamir, 90% dan enzim ini berada di vakuola.

Peran pada homeostasisHomeostasis adalah kecenderungan beberapa parameter fisiologi untuk dipertahankan pada suatu tingkat yang boleh dikatakan konstan. Kebanyakan kajian tentang homeostasismelibatkan hewan; suhu tubuh burung dan mamalia merupakan contoh yang baik-sekali untuk menjelaskan fenomena itu. Contoh yang baik pada tumbuhan ialah konsentrasi berbagai senyawa dalam sitosol yang boleh dikatakan konstan, misalnya konsentrasi ion hidrogen (pH). Vakuola memegang peran penting dalam mempertahankan pH sitosol yang konstan itu. Kelebihan ion hidrogen di sitosol akan dipompa masuk ke vakuola. 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). 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. 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. Ca2+ dan ion fosfat akan meracuni sitoplasma bila konsentrasinya terlalu tinggi. Vakubla menyerap kedua jenis ion ini, sehingga konsentrasinya dalam sitosol selalu dipertahankan pada batas yang cocok kadang 1000 kali lebih rendah di sitosol daripada di vakuola. Diketahui bahwa kadang Ca2+ terperangkap di vakuola dalam bentuk kristal kalsium (RE mungkin berperan dalam mengendalikan Ca2+ di sitosol). 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. Jadi, barangkali vakuola memang merupakan tempat penampungan, tapi sekaligus juga menjadi gudang. Senyawa terlarut dalam vakuola menentukan sifat osmotiknya dan karena itu juga menentukan sifat osmotik sitosol yang menyertainya (sitosol dan vakuola selalu berimbang); inilah contoh lain peran vakuola dalam homeostasis. Tapi, 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. Maka, tepatlah bila senyawa tersebut berada di sana.Proses metabolik dalam vakuolaBeberapa 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. Beberapa metabolit sekunder yang tersimpan di vakuola mengalami perubahan kimiawi pula di situ. Penemuan yang dihasilkan selama beberapa tahun terakhir ini diperoleh melalui kajian terhadap vakuola yang diisolasi.PeroksisomMikrobodi adalah kelompok organel yang terdapat dalam sitoplasma semua sel, bentuk kasar. Ada beberapa jenis mikrobodi, tercakup didalamnya adalah lisosom, tetapi peroksisom adalah paling umum.