SEL

BAB I

PENDAHULUAN

Sel adalah satuan hidup terkecil yang bersifat mandiri, dan kehidupan tergantung pada banyak aktivitas kimiawi sel-sel. Istilah sel pertama kali di temukan oleh Robert Hooke (1635 – 1703) yakni seseorang ahli fisika dan matematika berkebangsaan Inggris sekaligus sebagai sekretaris Royal Society of London. Dengan menggunakan mikrosop sederhana temuannya, Robert Hooke berhasil mengamati sayatan gabus tutup botol (Qoercus suber) dan batang bermacam-macam tumbuhan. Dalam pengamatannya dia melihat bahwa dalam sayatan gabus tersebut tampak ruang-ruang atau kamar-kamar kecil yang dipisahkan oleh dinding tebal menyerupai sarang lebah. Kamar-kamar tersebut dinamai sel.. Besarnya sel tubuh dapat bervariasi dari sekecil kepala sperma (5 mikrometer) sampai sepanjang cabang sel saraf yang dapat lebih dari satu meter. Besar dan bentuknya berhubungan dengan fungsi sel yang bersangkutan.

Beberapa fungsi dasar sel adalah bertumbuh, bereproduksi, dan mentransformasikan energi. Jika kita mengamati sebuah sel maka kita akan menemukan bagian utama sel, yaitu membran plasma, inti sel (nukleolus), dan sitoplasma. Selain itu di dalam sel terdapat organel seperti retikulum endoplasmik, ribosom, aparatul golgi, lisosom, peroksisom, dan lain-lain, yang masing-masing mempunyai fungsi khusus. Misalnya mitokondria menghasilkan energi untuk sel, dan ribosom penting untuk membuat protein.

BAB  II

ISI

Sel adalah bagian terkecil dari mahluk hidup yang bersifat mandiri dimana kehidupan tergantung pada aktivitas kimiawi sel-sel. Sel dalam peranannya dalam proses metabolisme dibedakan menjadi dua yaitu komponen sel yang aktif dalam metabolisme dan komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme

Struktur sel yang aktif dalam metabolisme terdiri dari :

1.      Membran sel

2.      Nukleus

3.      Sitoplasma

4.      Mitokondria

5.      Kloroplas

6.      Ribosom

7.      Retikulum Endoplasmik

8.      Aparat Golgi

9.      Lisososm

10.  Peroksisom

11.  Vakuola

12.  Membran Intraselular

13.  Mikrofilamen

14.  Filamen Intermediet

15.  Mikrotubul

16.  Sentriol

17.  Silia dan Flagel

18.  Lapisan sel

Komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme terdiri atas dinding sel dan isi vakuola.

Di sini dijelaskan tentang struktur sel dari Peroksisom sampai Lapisan Sel dan fungsi dari komponen yang tidak aktif saat metabolisme.

1.      Peroksisom

Peroksisom adalah oragnelles kecil yang berisi enzim oksidatif. Peroxisomes contain amino oxidases, hydroxyacid oxidase and catalase.Peroksisom mengandung amino oksidase, oksidase hydroxyacid dan katalase. Catalase protects the cell from hydrogen peroxide damage.Katalase melindungi sel dari kerusakan peroksida hidrogen.Enzymes involved in lipid metabolism are also found in peroxisomes. Enzim yang terlibat dalam metabolisme lipid juga ditemukan dalam peroksisom.Peroxisomal enzymes are synthesized on the free cytosolic ribosomes with a signal sequence that directs them to peroxisomes. Peroxisomal enzim disintesis pada ribosom sitosol gratis dengan urutan sinyal yang mengarahkan mereka untuk peroksisom. As enzymes are added the peroxisome grows and then splits into two smaller peroxisomes.Sebagai enzim adalah menambahkan Peroksisom tumbuh dan kemudian terbagi menjadi dua peroksisom yang lebih kecil.

Peroksisom besarnya hampir sama dengan lisosom (0,3 -15 µm) dan, sebagaimana halnya lisosom, peroksisom juga dibatasi oleh membran tunggal. Juga mirip lisosom karena penuh berisi enzim dan yang paling khas ialah katalase. Enzim ini mengkatalisis perombakan hidrogen peroksida (H₂O₂),  produk yang berpotensi bahaya dari metabolisme sel. Peroksisom dapat juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan dalam perubahan purin dalan sel.

Sejumlah fungsi metabolik lainnya dikerjakan peroksisom dalam jaringan khusus atau organisme, tetapi kecuali aktivitas katalase, tidak ada satu fungsi yang umum bagi semua peroksisom.

 Pada hewan, peroksisom ternyata terkurung dalam sel-sel hati dan ginjal. Pada tumbuhan, terdapat dalam berbagai tipe sel. Peroksisom sel-sel tumbuhan acap kali mengandung bahan yang terkristalisasi. Baik pada tumbuhan maupun pada hewan, mungkin peroksisom dihasilkan oleh retikulum endoplasmik. Peroksisom bertanggung jawab untuk melindungi sel dari produksi sendiri peroksida beracun dan penting dalam menjaga keseimbangan kimia dalam sel.

2.      Vakuola

Vakuola ialah organel sitoplasmik yang berisi cairan. Dibatasi oleh membran yang mungkin identik dengan membran sel. Sebenarnya, vakuola terbentuk karena  pelipatan kedalam dan pencubitan sepotong membran sel. Bahan makanan atau buangan dapat ditemukan di vakuola.

Sel tumbuhan muda berisi banyak vakuola kecil kecil, tetapi dengan matangnya sel, maka terbentuklah vakuola tengah yang besar. Molekul makanan yang terlarut,  bahan buangan, dan pigmen mungkin terdapat didalamnya.

3.      Membran intraseluler

Sebagian besar dari struktur sel yang sudah dibahas sampai kini mempunyai membran sebagai bagian dari konstruksinya. Pada umumnya, ada dua fungsi utama yang dilaksanakan membran ini. Pertama untuk mengadakan sejumlah kompartemen di dalam sel. Penyandang kode heriditas, yakni kromosom, di pisahkan dari sisa sel oleh membran nuklir. Enzim-enzim yang berpotensi destruktiv dan bersifat dapat di cerna dalam lisosom tidak di biarkan bersentuhan dengan lisosom oleh membran pembatasnya. Hasil-hasil yang di sekresi oleh sel di asingkan dalam saluran-saluran retikulum endoplasmik dan aparat Golgi.

Peranan kedua yang penting dari membran sel  itu ialah melengkapi pengangkutan bahan-bahan makanan ke satu arah. Membran pada RER mengalirkan molekul-molekul protein dari muka sitosol membran tesebut kepada bagian dalam (lumen) RER tadi.  Membran internal pada mitokondria dan koroplas mengalirkan ion-ion hidrogen (H⁺ ) dalam satu arah: keluar dari mitokrondria dan masuk ke dalam kloroplas. Sejumlah ion dan molekul lain hanya diangkut dalam satu arah melintasi berbagai membran selnya. Kesemua ini menunjukan bahwa membran sel itu tidak simetris. Molekul-molekul yang terbuka pada satu muka dari membrannya berlainan dengan yang ada di muka lainnya.

4.      Mikrofilamen

Mikrofilamen adalah serat tipis panjang berdiameter 5-6 nm. Komponen utama pembentuk mikrofilamen adalah protein aktin dan myosin yang terdapat pada otot. Menurut penelitian telah diketahui bahwa 10 – 15% protein semua sel adalah aktin, sedangkan myosin hanya sedikit sekali. Di dalam sel, mikrofilamen bersatu membentuk lembaran atau ikatan tepat dibawah membran sel, dan mempunyai peranan besar dalam proses endositosis dan eksositosis.

Banyak mikrofilamen membentuk kumpulan atau jaring pada berbagai tempat dalam sel. Adanya hal itu digabungkan dengan gerak sel. Bila sel hewan membelah menjadi dua, misalnya, terbentuklah seberkas mikrofilamen dan memisahkan kedua sel anak tersebut.

Pada banyak sel, sitoplasmanya bergerak-gerak dan fenomena ini dinamakan aliran sitoplasmik. Gerakannya tergantung pada gerakan mikrofilamen. Mikrofilamen ini juga merupakan ciri yang penting sekali dalam sel yang berpindah-pindah dan berubah-ubah bentuknya. Hal  ini tidak saja bagi sel gerak bebas yang independen seperti misalnya amuba tetapi juga bagi kebanyakan sel hewan selama pembentukan embrio. Pencomotan bagi sel membran yang terlibat ke dalam juga tergantung pada kontraktlitas (daya kontraktil) mikrofilamen.

5.      Filamen Intermediat

Filamen intermediet adalah serat sitoplasmik  yang panjang dengan diameter sekitar  10 nm. Disebut intermediet karena diameternya lebih besar daro pada diameter mkrofilamen (6 nm) dan lebih kecil daripada diameter mikrotubula (25 nm) dan filamen “tebal” (15 nm) pada serat otot kerangka.

Telah dibedakan lima macam filamen intermediat. Masing-masing dibangun oleh satu atau lebih protein yang amat khas bagi tipe filamen tersebut. Walau kimianya beragam, semua filamen intermediat memainkan peranan yangsama dalam sel. Sebagai contoh, nukleus sel epitelium (seperti sel kulit) tetap letaknya karena jaringan berbentuk keranjang dan filamen intermediat dibuat dari keratin.

Filamen intermediat terdapat dalam semua tipe sel otot yang fungsinya mengikat bagian-bagian kontraktil sel pada tempat yang tetap. Sel saraf mempunyai sambungan yang panjang, dimana akson, yang menjadi jalan bagi impuls saraf. Akson beberapa sel saraf berjuta-juta kalai lebih panjang daripada diameternya. Meskipun bentuknya lemah, akson tidak mudah dicabik-cabik, karena kekuatan yang diberikan oleh filamen intermediat yang memadat di dalam sitoplasma.

6.      Mikrotubula

Mikrotubula adalah silinder protein yang terdapat pada kebanyakan sel hewan dan tumbuhan. Diameter luarnya kira-kira 25 nm; diameter lumennya sekitar 15 nm. Panjangnya variabel, tetapi tidak jarang adanya mikrotubul yang panjangnya 1000 kali tebalnya (yaitu 25 µm panjangnya).

Protein yang membentuk mikrotubula disebut tubulin. Ada dua macam tubulin yaitu α-tubulin dan β-tubulin. Keduanya memiliki ukuran yang hampir sama, masing-masing dengan berat molekul sekitar 55.000 dalton. Dua molekul, satu tipe masing-masing, bergabung membentuk dimer. Dimer adalah suatu blok bangunan untuk mendirikan mikrotubula.dimer secara satu demi satu membentuk dinding silinder dalam bentuk heliks (pilinan). Penambahan 13 dimer lengkap satu putaran penuh. Jadi, pada irisan melintang tampak dinding mikrotubula itu rakitan dari 13 protofilamen.

Mikrotubula bersifat kaku, dan diduga menyebabkan kekakuan pada bagian-bagian sel tempat struktur sel terdapat. Jadi mikrotubul bersama-sama filamen intermediat menentukan bentuk struktur pada sitoplasma. Bila seluruh isi suatu sel dibuang kecuali tiga kategori serat tadi maka bentnuk dasar sel tersebut tetap ada. Jadi, sitoplasma sel bukan hanya setitik fluida melainkan suatu sistem yang sangat terorganisasi dari mikrofilamen, filamen intermediat dan mikrotubula yang saling berhubungan.

Mikrotubula juga memainkan peranan yang amat penting dalam pembelahan sel. Pembelahan sel yang berhasil memerlukan distribusi yang tepat kromosomnya ke setiap sel anak. Setiap kromosom bergerak ke tujuannya terakhir yang terikat pada seikat mikrotubula. Seluruh barisan mikrotubula yang berperan dalam proses itu disebut gelendong. Mikrotubula juga digunakan dalam pembentukan sentriol, benda basal, dan flagela.

7.      Sentriol

Organel ini terdiri dari sepasang badan berbentuk tabung (silinder) dan merupakan suatu kesatuan yang disebut sentrosom. Sentriol berisi sekelompok mikrotubulses yang terdiri atas 9 triplet, terletak di dekat nucleus. Sentriol ini berperan besar dalam proses pembelahan sel. Sebelum inti sel membelah, sentriol membelah terlebih dahulu, dan selanjutnya membentuk benang-benang gelondong pembelahan. Benang-benang inilah yang nantinya akan mengikat dan menarik kromatida kearah kutub-kutub yang berlawanan pada fase anaphase pembelahan sel. Sel hewan dan sel beberapa mikroorganisme dan tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol yang terdapat dalam sitoplasma di dekat permukaan sebelah luar nukleusnya. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silinder sebanyak sembilan mikrotubula. Akan tetapi, setiap mikrotubula tadi mempunyai dua bagian (seperti tampak pada irisan melintang) yang terikat padanya. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus.

Sebelum sel membagi diri, sentiolnya berduplikasi dan satu pasang berpindah ke sisi berlawanan pada nukleus. Gelendong kemudian terbentuk diantaranya. Pada beberapa sel, sentriol berduplikasi untuk memebentuk benda basal silia dan flagela.

8.      Silia dan Flagela

Banyak sel memiliki perpanjangan seperti cemeti, baik yang pendek-pendek (silia) maupun yang panjang-panjang (flagela). Pada mikroorganisme, silia dan flagela digunakan untuk bergerak. Akan tetapi banyak hewan mempunyai sel-sel bersilia untuk menghalau bahan-bahan dari padanya saja. Sel-sel yang melapisi permukaan dalam pada trakea kita bersilia.

Asal dan struktur silia dan flagela agaknya pada dasarnya sama saja. Masing-masing tumbuh dari benda basal. Strukturnya sama dengan sentriol dan terbentuk olehnya.

Silia dan flagela itu sendiri tidak saja mempunyai cincin luar dengan sembilan mikrotubula (masing-masing hanya dengan satu tubula aksesori yang melekat padanya) tetapi juga dua fibril tengah yang identik dengan mikrotubula dalam konstruksinya. Pada silia dan flagela, perakitan keseluruhan hanyalah merupakan perpanjangan membran sel.

Persamaan antara struktur silia, flagela, benda basal, dan sentriol dan struktur mikrotubua menggambarkan bahwa kita sedang menelaah bangunan komponen sel yang lain lagi. Perakitan dimer tubulin menjadi mikrotubul ternyata memerlukan suatu bentuk situs inisiasi atau templat. Yang masuk akal untuk fungai ini adalah sentriol-atau benda basal yang diturunkan dari sentriol.

9.      Lapisan Sel (Cell Coating)

Membran sel merupakan permukaan luar sel yang biasanya terdapat lapisan diluarnya. Pada sel hewan biasanya dibangun dari kompleks protein-polisakarida. Penyaluran itu tidak kaku tetapi berfungsi menyemenkan sel-sel berdekatan. Filamen pada kolagen protein biasanya terbenam dalam pembungkus yang lebih tebal.

Pada banyak gangang dan tumbuhan, pembungkus luar itu terdiri atas selulosa polisakarida, yang membentuk sel kaku, seperti kotak yang merupakan ciri yang paling khas.

Fibril selulosa yang beraturan membentuk dinding sel. Walaupun belum pasti cara yang tepat molekul-molekul selulosa ditata didalam fibril, namun sifat linear molekul-molekul tersebut dan kesempatan yanng banyak untuk pengikatan hidrogen intermolekular berdampingan itulah yang diinginkan agar terbentuk fibril-fibril panjang yang kaku.

Dinding kaku juga ada disekitar bakteri dan fungi. Akan tetapi, selain selulosa juga digunakan polisakarida dalam konstruksinya.

Komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme sel

Komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme terdiri dari:

1.      Dinding sel

2.      Isi Vakuola

1.      Dinding sel

Dinding sel adalah organel yang kaku terdiri dari selulosa dan berbaring tepat di luar membran sel. Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel.
Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu. Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg.

Dinding sel mengandung pori-pori yang memungkinkan bahan untuk lolos ke dan dari membran sel. Di sebelah luar membran plasma terdapat dinding sel yang kaku, yang tersusun atas polisakarida. Polisakarida ini terdiri atas hemiselulosa dan pektin. Dinding sel dibentuk oleh diktisom. Bersama-sama dengan vakuola, dinding sel berperan dalam turgiditas sel (kekekuan sel). Dinding sel mengakibatkan bentuk sel tetap. Seandainya tidak ada dinding sel, maka sel-sel tumbuhan akan mengempis dan bentuknya berubah-ubah. Pada sel-sel yang bertetangga di antara dinding selnya terdapat lamela tengah yang banyak mengandung Ca dan Mg. Sel-sel yang bertetangga itu berhubungan melalui pori yang disebut noktah. Noktah merupakan bagian dinding sel yang tidak mengalami penebalan. Oleh karena itu sitoplasma dari sel yang satu dapat lewat atau masuk ke sel yang lain melalui bentuk seperti juluran yang disebut plasmodesma.

2.      Isi Vakuola

Vakuola atau rongga sel adalah suatu rongga atau kantong bersisi cairan yang dikelilingi oleh membrane selapis. Sebenarnya sel hewanpun memiliki vakuola, tetapi jumlahnya lebih sedikit dan kecil. Pada beberapa hewan mempunyai vakuola fagosit, vakuola makan dan vakuola kontraktil.

Vakuola sel tumbuhan bersifat menetap. Sel-sel tumbuhnya yang memiliki vakuola biasanya adalah sel-sel parenkima dan kolenkima. Vakuola tersebut dibatasi oleh membran yang disebut tonoplas. Vakuola berfungsi sebagai tempat sekretori, ekskretori, serta penyimpanan. Secara umum fungsi vakuola adalah sebagai berikut:

a.       memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun tugor sel

b.      menyimpan pegmen.

adanya pigmen antosian, seperti antosianin, memberikan kemungkinan warna cerah yang menarik pada bunga, pucuk daun. Warna cerah yang menarik tersebut berguna untuk menarik serangga, burung dan hewan lain yang membantu penyerbukan dan pemencaran biji.

c.       kadangkala vakuola tumbuhan mengandung enzim hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom waktu sel masih hidup. Setelah sel mati tonoplas kehilangan sifat diferensial permeabelnya, sehingga enzim hidrolitik bisa lolos dan menyebabkan penghancuran diri sel.

d.      menjadi tempat penimbunan sisa-sisa metabolisme, seperti kristal kalsium oksalat, alkaloid, tannin dan pada jenis tumbuhan tertentu dapat menyimpan lateks(getah). Biasanya getah berkumpul dalam vakuola dalam bentuk emulsi. Sel khusus yang mempunyai vakuola dengan tuga menampung lateks disebut latisifer. Latisifer banyak ditemukan pada batang karet dan tumbuhan sefamilinya.

e.       Tempat menyimpan cadangan makanan

Tempat menyimpan zat makanan seperti sukrosa, garam mineral dan inulin yang terlarut yang sewaktu-waktu dapat digunakan oleh sitoplasma.

f.       Menyimpan minyak asiri

Minyak asiri adalah minyak yang tergolong minyak ateris. Contohnya minyak kayu putih, pepermin, dan aroma harum pada bunga. Minyak ini disimpan di dalam vakuola. Minyak asiri sering dimanfaatkan oleh manusia, namun belum diketahui manfaat minyak ini bagi tumbuhan.      

g.      Menyimpan sisa metabolisme

Sisa metabolisme disimpan di dalam vakuola karena tidak dapat dikeluarkan oleh tumbuhan tersebut. Misalnya asam oksalat, getah karet, dan alkaloid. Asam oksalat berbentuk kristal, banyak terdapat pada sayuran, misalnya pada daun bayam dan daun pepaya. Alkaloid banyak terdapat pada tumbuhan jamu tradisional.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Sel dalam peranannya dalam metabolisme sel di bedakan menjadi komponen sel yang aktif dalam metabolisme dan komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme sel. struktur sel yang aktif dalam metabolisme terdiri dari membran sel, nukleus, sitoplasma, mitokondria, kloroplas, ribosom, RE, Aparat golgi, dan lain-lain. Komponen sel yang tidak aktif dalam metabolisme adalah dinding sel dan isi vakuola.

B.     Penutup

Demikian isi makalah yang dapat kami buat. Kami sadar masih terdapat banyak kesalahan di dalamnya tetapi kami berharap makalah ini bisa bermanfaaat untuk semua kalangan. Kritik dan saran yang membangun kami terima.

DAFTAR PUSTAKA

Kimbal, John, dkk. 1986. Biologi Edisi Lima. Tanpa kota: Erlangga.

Istamar, Syamsuri, dkk. 2006. Biologi untuk SMA Kelas XI Semester 1. Tanpa kota: Erlangga.