Sejarah, Struktur dan Fungsi Sel

Tembok terususun atas batu bata. Pagar tersusun atas besi. Lalu bagaimana dengan tubuh makhluk hidup? Yup, makhluk hidup tersusun atas sel :D. lalu seperti apakah sel sebenarnya?

Sel merupakan unit struktural terkecil dan fungsional makhluk hidup. Mengapa struktural? Yupp, karena sel merupakan unit terkecil yang memyusun tubuh makhluk hidup, ibarat batu bata yang menyusun tembok. Lalu mengapa unit struktural? Yupp, karena aktifitas atau fungsi tubuh berlangsung dalam sel ini.

Sejarah penemuan sel

Antoni von Leeuwenhock : menemukan mikroskop

1653-1703

Robert Hooke: melakukan pengamatan terhadap objek biologi (gabus yang terbuat dari batang tumbuhan) menggunakan mikroskop. Dalam pengamatan tersebut Hooke menemukan adanya rongga segi enam yang kosong dan mati. Ia menyebut rongga tersebut sebagai sel.

1838

Mathias J. Scheiden (ahli botani) dan Theodor Schwann (ahli zoologi) menemukan bahwa sel itu hidup, tidak mati, dan bukanlah kamar kosong. Inilah awal dari teori sel. Felix Dujardin: sel terdiri atas dinding sel dan isi sel. Isi sel tersebut berupa protoplasma (cairan).

1858

Rudolf Virchow menemukan bahwa setiap sel berasal dari sel yang ada sebelumnya (omnis cellula cellula): Teori sel merupakan kesatuan pertumbuhan. August Weismann menyimpulkan bahwa sel yang ada saat ini dapat ditelusuri asal usulnya hingga makhluk yang paling awal.

Struktur Sel

1. Membran Sel atau Membran Plasma

1. Disebut sebagai membran fosfolipid bilateral, karena tersusun atas dua lapisan fosfolipid (fosfat dan lipid) dengan lipid berada di bagian tengah.
2. Bagian paling luar sel
3. Bersifat semipermeabel (dapat memilih zat yang dapat masuk-keluar sel)
4. Fungsi:

• Melindungi isi sel
• Pengatur keluar masuknya molekul ke atau dari dalam sel
• Reseptor rangsangan dari luar sel

1. Terususun atas:

• Glikoprotein (karbohidrat dan protein)
• Glikolipid (karbohidrat dan lemak)
• Lipoprotein (lemak fosfolipid dan protein)
• Fosfolipid bilateral

Fosfolipid memiliki bagian kepada dan ekor. Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekor bersifat hidrofobik (tidak suka air).

• Protein integral (protein yang terbenam diantara lapisan lemak pada fosfolipid)
• Protein periferal (protein yang menempel pada lapisan lemak)

1. Memiliki bentuk asimetris

2. Sitoplasma

1. Yaitu cairan berada di dalam membran plasma
2. Fungsi:

• Tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang befungsi dalam metabolisme
• Tempat berlangsungsi reaksi metabolisme
• Tempat organel-organel sel

3. Organel sel

Organel sel dapat dibedakan menjadi organel sel bermembran dan organel sel tidak bermembran

1. Organel sel bermembran

a. Nukleus (inti sel)

1. Merupakan organel terbesal (d = 10–20µm)
2. Berbentuk bulat oval
3. Pada sel prokariotik, inti sel tidak dilapisi oleh membran sehingga disebut nukleoid, sedangkan sel eukariotik inti sel dilapisi oleh membran.
4. Membran yang melapisi nukleus disebut karioteka. Karioteka memiliki pori-pori yang menjadi tempat keluar-masuknya molekul nukleoplsama (cairan nukleus) dari/ke sitoplasma.
5. Di nukleoplasma terdapat kromatin (benang kromosom)
6. Terdapat nukleolus (anak inti) yang berperan dalam pembentukan protein (RNA ribosom dan ribosom)
7. Fungsi:

• Pusat kontrol sel
• Pembawa perintah sintesis protein dalam inti DNA
• Memperbaiki sel yang rusak dalam nukleolus
• Berperan dalam pembelahan sel
• Mempengaruhi produksi ribosom dan RNA

b. Retikulum Endoplasma (RE)

 

• Berbentuk seperti kantung pipih
• Memiliki jaringan tubula dan gelembung membran (sisterme)

• Fungsi umum:

1. Alat transpor molekul dari satu sel ke sel lain.
2. Memproduksi antibodi
3. Berperan dalam proses glikolasi (penambahan gula pada molekul)

• Dibagi menjadi:

RE kasar

1. Permukaan ditutupi oleh ribosom
2. Fungsi:

• Penampung protein skretoris yang telah disintesis ribosom. Protein tersebut akan dimasukkan ke lumen RE.
• Berperan dalam produksi membran yang ditranspor ke organel lain.

RE halus

1. Fungsi:

• Mensintesis lemak, kolesterol, fosfolipid, dan steroid.
• Metabolisme karbohidrat
• Membantu menetralkan racun (fungsi pada RE sel hati)

c. Aparatus Golgi

1. Tersusun atas kantong pipih bertumpuk-tumpuk yang disebut sisterne.
2. Terdapat pada sel-sel sekretori
3. Fungsi:

• Menyimpan, memproses, dan mengirimkan protein yang dihasilkan ribosom.
• Penerima dan pengirim vesikula transpor yang berisi protein.
• Tempat glikolasi
• Pembentukan lisosom dan enzim pencernaan yang belum aktif (zymogen, koenzim)

d. Mitokondria

 

1. Berperan dalam proses respirasi aerob (menggunakan oksigen).
2. Berbentuk lonjong
3. Dibungkus oleh selapis membran rangkap (membran luar yang halus dan membran dalam (krista) yang berlekuk-lekuk).
4. Fungsi krista: memperluas permukaan saat terjadi respirasi
5. Krista terbagi menjadi 2 ruang:

• Ruang intermembran: Berada di antara membran dalam dan membran luar
• Ruang matriks mitokondria: Diselubungi membran dalam

1. Terdapat sitokrom yang berfungsi sebagai pengontrol silus asam sitrat yang mengandung protein

e. Lisosom

1. Berbentuk bulat seperti kantong kecil (d = 1,1 — 1µm)
2. Mengandung enzim hidrolitik seperti lipase, protease, nuklease, dan fosfatase.
3. Fungsi:

• Berperan dalam fagositosis, autofagi.
• Mencerna partikel yang masuk secara endositosis.
• Berperan dalam pengeluaran sel secara eksositosis.
• Melakukan autolisis.

f. Badan mikro

• Berukuran kecil (d  = 0.3 –1,5 µm)
• Terbungkus oleh selapis membran yang terdiri atas:

1. peroksisom

• mengandung enzim katalase untuk menguraikan hidrogen peroksida
• berperan dalam metabolisme lemak dan fotorespirasi
• dihasilkan oleh RE
• banya ditemukan pada sel hewan di sel hati, set otot, dan sel ginjal

1. glioksisom.

• Banyak terdapat pada sel tumbuhan yang berlemak, misalnya biji.
• Mengandung enzim katalase dan oksidase

g. Vakuola

1. Berisi cairan (mineral, gula, asam amino, bahan sisa, pigmen)
2. Terdapat pada sel tumbuhan, ada pada sel hewan namun kecil dan ada pada hewan uniseluler saja (protozoa)
3. Fungsi pada  sel tumbuhan:

• tempat peyimpanan cadangan makanan dan ion anorganik
• osmoregulator
• menarik datangnya serangga penyerbuk
• mengandung senyawa beracun dan bau tak sedap sebagai pertahanan terhadap herbivora

1. fungsi pada sel hewan:

• vakuola pencernaan makanan
• vakuola berdenyut: untuk pengaturan tekanan osmotik sitoplasma

h. Kloroplas

• Termasuk pada sebuah kelompok organel besar yang disebut plastida.
• Selain kloroplas, jenis plastida lainnya yaitu:

• Kromoplas: berpigmen merah, jingga, kuning
• Leukoplas: tidak memilii pigmen
• amiloplas : tidak berpigmen dan mengandung banyak amilum

1. Terdapat pada sel tumbuhan
2. Berukuran d = 5–10 µm
3. Memiliki membran rangkap yang disebut selubung kloroplas (membran luar dan dalam)
4. Memiliki 2 bagian:

• Grana: tumpukan tilakoid (kantong berbentuk pipih)
• Stroma: cairan yang berada di luar tilakoid

1. Mengandung enzim, asam organik, karbohidrat hasil fotosintesis
2. Mengandung klorofil dan pigmen fotosintesis lainnya

2. Organel sel tidak bermembran

a. Ribosom

• Berupa butiran nukleoprotein, tersebar bebas pada ribosom bebas (disebut ribosom bebas) dan menempel pada permukaan RE (disebut ribosom terikat).
• Berukuran kecil (d = 25 nm pada sel eukariotik)
• Berisi RNA ribosom (RNAr) dan protein
• Fungsi:

• sintesis protein.(oleh ribosom bebas)
• berperan dalam proses sintesis enzim (oleh ribosom terikat)

b. Sitoskeleton

Merupakan struktur rangka sel berbentuk jalinan serabut. Fungsi:

• pedukung pergerakan sel.
• penjaga kestabilan sel.
• Pemberi bentuk sel.
• Pemberi kekuatan mekanik sel dan pembantu motilitas sel
• Menjaga keseluruhan organel sel supaya tetap pada posisinya.
• Membantu gerakan kromosom ke arah kutub saat pembelahan sel.

• Berdasarkan fungsinya, sitoskeleton memiliki 3 jenis serabut, yaitu:

Mikrotubulus

• Berbentuk tabung berongga (d = 25 nm, p = 200nm–25µm)
• Memiliki protein yang disebut tubulin
• Fungsi:

• mempertahankan bentuk sel
• berperan dalam pergerakan sel
• membantu pergerakan sel saat pembelahan

filamen antara

• berdiameter lebih besar dibandingkan mikrotubulus
• disusun oleh fimentin
• fungsi:

• penguat bentuk kerangka sel saat beraktivitas
• pemerkokoh posisi organel dalam sel.

Mikrofilamen

• Terdiri atas mikrofilamen
• Tersusun dari protein aktin
• Fungsi:

• penahan tegangan saat sel bergerak
• bermanfaat saat proses pengaliran sitoplasma.

c. Sentriol

• Berbentuk silinder
• Tersusun atas mikrotubulus seperti jala
• Hanya dimiliki oleh sel hewan
• Berperan dalam proses pembelahan sel

d. Dinding sel

 

• Hanya dimiliki oleh sel tumbuhan
• Berdasarkan jenisnya, dinding sel ada 2, yaitu:

dinding sel primer

• terbentuk saat sel membelah.
• Dinding tersusun oleh selulose polisakarida yang memiliki daya renggang.
• Dinding sel tipis dan lentur

dinding sel sekunder

• berada diantara membran plasma dan dinding primer.
• terrdapat jaringan xilem dan sklerenkim.
• Mengalami penebalan melalui proses lignifikasi
• terbentuk setelah sel mengalami penebalan

• Fungsi:

• pelindung
• pencegah dari penghisapan air berlebihan demi mempertahankan bentuk sel.