Apabila diamati di bawah mikroskop, bagian-bagian sel tersusun atas membran sel yang mengelilingi nukleus dan sitoplasma. Bagian penyusun tersebut merupakan tiga bagian utama dari suatu sel.
1. Membran Sel
Membran sel merupakan lapisan terluar dari sel yang membatasi isi sel dengan lingkungannya. Bahan penyusun utama membran sel adalah lipid dan protein (lipoprotein). Membran sel terdiri atas lapisan ganda (bilayer) fosfolipid. Fosfolipid adalah kesatuan lipid bersama fosfat. Fosfat sebagai kepala bersifat hidrofil (suka air) dan lemak sebagai ekor bersifat hidrofob (menolak air). Pada bilayer fosfolipid-fosfolipid terdapat molekul protein yang membentuk pola mozaik sehingga diistilahkan dengan model mozaik-fluida.
Terdapat beberapa macam protein membran, di antaranya protein integral dan protein perifer. Protein integral disebut juga protein intrinsik atau protein membran (membranase), yang tertanam ke dalam lipid bilayer, sedangkan protein perifer disebut juga protein ekstrinsik. Protein ekstrinsik terikat secara longgar pada permukaan membran. Selain itu, ada juga protein transport, protein pembawa, dan protein kanal.
Sifat membran sel adalah semipermeabel, artinya mudah dilewati oleh molekul air atau zat yang terlarut di dalamnya. Membran sel juga bersifat selekti permeabel yaitu hanya dapat dilewati oleh ion dan molekul polar tertentu.
Membran sel berperan dalam pergerakan ion atau molekul dari dalam ataupun dari luar sel. Gerakan molekul atau ion yang terjadi pada membran sel terjadi melalui proses difusi, osmosis, transpor aktif, eksositosis, dan endositosis.
Difusi dan osmosis digolongkan sebagai gerakanpasif karena tidak membutuhkan energi. Sementara transpor aktif, eksositosis, dan endositosis disebut gerakan aktif karena membutuhkan energi.
2. Sitoplasma
Sitoplasma meliputi semua materi yang berada di antara inti dan membran sel. Sitoplasma terdiri atas matriks, organel sitoplasma (misalnya retikulum endoplasma, badan mikro, badan Golgi, silahkan dan inklusio sitoplasma (struktur sel yang tidak hidup seperti butiran lemak). Sitoplasma berupa cairan dalam sel dengan pH kira-kira 6,8 sampai dengan 7,2. Sitoplasma terdapat di luar nukleus dan dikelilingi oleh membran plasma.
Di dalam sitoplasma berlangsung biosintesis dan biogenetika. Cairan sitoplasma dipengaruhi oleh tekanan osmosis dari hasil aktivitas osmoregulasi dan menyebabkan perubahan dari fase gel menjadi fase sol atau sebalknya. Sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan buffer atau larutan penyangga dan mampu memindahkan rangsangan atau impuls. Sitoplasma juga sensitif terhadap rangsangannya.Pada sel eukariot, sitoplasma terdiri atas substansi dasar (sitosol) dan sitoskeleton.
a. Sitosol
Sitosol merupakan bagian terlarut dalam sitoplasma. Sitosol terdiri atas beberapa komponen, yaitu sebagai berikut.
- Kristaloid, yaitu bagian yang terlarut, seperi gas oksigen, karbondioksida, nitrogen, dan ion-ion, seperti Na+, K+, Cl-.
- Koloid, yang meliputi makromolekul protein, seperti enzim, hormon, dan karbohidrat.
- Partikel, berupa butiran glikogen pada sel hewan dan butiran tepung pada sel tumbuhan.
b. Sitoskeleton
Sitoskeleton merupakan serabut yang membentuk kerangka sel yang terdiri atas mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet.
3. Dinding Sel
Dinding sel tersusun atas karbohidrat, khususnya selulosa pada bagian luar membran plasma dari sel tumbuhan. Dinding sel terbagi atas dinding sel primer dan dinding sel sekunder.
Dinding sel primer merupakan lapisan terluar dari dinding sel sekunder. Dinding sel ini banyak ditemukan pada sel muda dan sel-sel yang tidak banyak berdiferensiasi, seperti jaringan kolenkim, jaringan parenkim, dan jaringan meristem. Dinding sel primer memiliki sifat tebal, elastis, kuat, dan berpori. Dinding sel primer tersusun atas mikrofibril dan makrofibril yang berjejer rapat. Dinding sel sekunder merupakan lapisan tebal antara dinding sel primer dan membran plasma.
Dinding sel berperan sebagai pelindung sel dari kerusakan secara fisik dan menyokong tubuh tumbuhan. Lamela tengah membatasi dinding sel yang lain dan terdapat zat pektin. Sementara plasmodesmata menyambungkan sel yang satu dengan yanng lain dan berperan dalam transportasi zat antar sel.
4. Organel
Organel adalah suatu struktur yang terdapat dalam matriks, seperti retikulum endoplasma, ribosom, badan mikro, lisosom, dan mitokondria. Penjelasan lebih jauh mengenai organel-organel sel tersebut akan dibahas secara terpisah,
Berbagai Proses Dalam Sel
Di dalam sel berlangsung berbagai proses sebagai bagian sistem hidup sel yang dikenal sebagai bioproses. Bioproses dalam sel yang sangat mendasar adalah reproduksi dan sintesis protein yang dikendalikan oleh organel-organel di antaranya adalah nukleus dan ribosom. Di dalam sel hidup yang eukariotik kedua organel diatas ditemukan.
Nukleus atau inti sel merupakan organel yang paling jelas tampak dalam sel eukariotik namun tidak demikian halnya pada sel prokariotik. Di dalam nukleus terdapat gen yang terkemas di dalam kromosom. Sebagian besar gen terdapat dalam nukleus. Sebagian kecil lagi gen terdapat di dalam organel mitokondria dan kloroplas. Gen disusun oleh DNA atau Deoxyribo Nucleic Acid dan protein yang akan membentuk kromatin. Ketika sel akan berkembang biak atau melakukan reproduksi, maka kromatin di dalam nukleus akan memadat atau mengalami kondensasi membentuk kromosom. Perilaku kromosom selama reproduksi akan menentukan ciri-ciri dari fase-fase reproduksi sel. Jadi tampak bahwa peran nukleus sebagai pengendali kegiatan reproduksi sel.
Di dalam nukleus terdapat nukleolus atau anak inti sel yang jumlahnya bervariasi tergantung pada jenis makhluk hidup dan siklus sel itu sendiri. Nukleolus merupakan tempat pembentukan komponen-komponen ribosom. Komponen-komponen ribosom yang dibentuk di dalam nukleolus akan dilewatkan melalui pori-pori nukleus ke sitoplasma. Di sitoplasma komponen-komponen ribosom akan dirakit menjadi ribosom.
Ribosom sebagai salah satu organel sel terdapat pada sel eukariotik maupun prokariotik. Ribosom berperan sebagai tempat sel membuat protein. Organ yang kebutuhan proteinnya tinggi maka akan mempunyai ribosom lebih banyak. Ribosom di sel eukariotik akan membentuk protein di sitosol melalui ribosom bebas dan di retikulum endoplasma melalui ribosom terikat. Sel prokariotik hanya mempunyai ribosom bebas saja. Sebagian besar protein seperti enzim-enzim untuk metabolisme di dalam sel akan dibentuk oleh ribosom bebas. Pengendalian pembentukan protein di dalam ribosom sepenuhnya diatur oleh nukleus melalui RNA atau ribo nucleic acid atau asam ribo nukleat.