Pengertian Struktur dan Fungsi Sel beserta gambar


Pengertian Struktur dan Fungsi Sel beserta gambar -Sel merupakan unit terkecil organisme yang dapat melaksanakan fungsi
hidup sendiri dan berreplikasi. Sel merupakan penyusun tubuh organisme.
Berdasarkan jumlah sel yang dimiliki makhluk hidup, organisme dibedakan
menjadi dua tingkatan, yaitu organisme unisel dan organisme multisel.
Pada organisme unisel, tubuhnya terdiri atas satu sel sehingga seluruh
kegiatan hidupnya dilaksanakan oleh sel itu sendiri. Pada organisme
multisel, tubuhnya tersusun atas banyak sel yang memiliki fungsi
masing-masing.

Pada masa lalu sebelum ditemukannya mikroskop, para ahli biologi belum
menyadari akan pentingnya sel sebagai unit struktural dan fungsional
dari kehidupan. Ukuran sel begitu kecil, berkisar antara 5 – 15 mikron.
Ukuran sel yang sedemikian kecil itu di luar jangkauan pengamatan mata
telanjang manusia. Hanya setelah ditemukannya suatu alat yang dinamakan
mikroskop maka mulailah para ilmuwan mencurahkan perhatiannya pada apa
yang dinamakan sel.
Struktur sel untuk pertama kali dilaporkan oleh seorang ilmuwan Inggris
bernama Robert Hooke, tepatnya pada tahun 1665 atau kurang lebih 342
tahun yang lalu. Ia telah melakukan penelitian pada sayatan tumbuhan
gabus (Quercus suber) yang sangat tipis dengan menggunakan mikroskop.
Pada sayatan gabus tersebut ditemukan adanya ruang-ruang kosong yang
dibatasi dinding-dinding dan tampak seperti sarang lebah madu. Ia
memberi nama penemuannya itu ”cella” yang artinya ruang kosong.
Penemuan Robert Hooke mengenai struktur berongga yang terdapat pada sel
gabus tersebut sebenarnya hanya mengenai sel mati. Di dalam sel semacam
itu hanya terlihat rongga sel tanpa isi. Akan tetapi, penemuan tersebut
telah memberikan dorongan kepada para ilmuwan lainnya untuk mempelajari
dan menyelidiki sayatan-sayatan yang dibuat dari bagian tubuh makhluk
hidup.
Lalu seperti apakah sel itu? Sel dapat dianalogikan seperti pabrik kimia
dimana sel membawa bahan baku molekul organik, seperti gula atau garam
anorganik, yakni nitrat dan fosfat. Sel menggunakan bahan baku ini untuk
membentuk molekul baru, seperti protein, di mana sel dapat
menggunakannya untuk kepentingannya atau mengirimkannya ke bagian tubuh
lainnya. Perhatikan gambar berikut;
Sel merupakan unit struktural dan fungsional dalam kehidupan. Di dalam
sel terjadi reaksi kimia dan berbagai macam proses hidup yang merupakan
ciri bahwa sel merupakan unit fungsional. Sebagai unit struktural sel
merupakan komponen penyusun jaringan makhluk hidup. Setiap sel terdiri
dari protoplasma dan membran sel. Protoplasma kemudian terbagi lagi
menjadi plasma sel atau sitoplasma dan inti sel atau nukleus. Sitoplasma
terdiri dari medium semi cair yang disebut sitosol, yang di dalamnya
terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi yang terspesialisasi.
Secara struktural, sel dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu sel
prokariotik dan sel eukariotik. Penamaan eukariot dan prokariot ini
didasari oleh ada tidaknya membran pada nukleus. Organisme yang tidak
memiliki membran nukleus disebut organisme prokariot, sedangkan
organisme yang memiliki membran nukleus disebut organisme eukariot. Kata
prokariot berasal dari bahasa Yunani, yaitu pro dan karyon. Pro artinya
sebelum dan karyon artinya inti sel. Demikian pula istilah eukariot
berasal dari kata eu dan karyon. Eu artinya sebenarnya dan karyon
artinya inti sel. Pada sel eukariotik yang memiliki membran nukleus,
cairan dalam intinya (nukleoplasma) terpisah dengan cairan yang berada
di luar nukleus (sitoplasma).
1. Membran Plasma
Membran plasma atau membran sel pada sel hewan merupakan lapisan yang
paling luar yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya,
sedangkan membran plasma pada sel tumbuhan terdapat di antara dinding
sel dengan isi sel tersebut. Fungsi utama membran plasma, yaitu sebagai
pengatur lalu lintas berbagai zat yang keluar dan zat yang masuk dari
dan ke dalam sel secara selektif permeabel.Dengan perbesaran yang sangat kuat dapat diketahui bahwa membran plasma
terdiri dari dua lapisan. Ketebalan masing-masing lapisan antara 2,5
sampai 3,5 nm (1 nm = 10-5 mm), kedua lapisan itu dipisahkan oleh suatu
lapisan terang setebal ± 3,5 nm sehingga tebal membran plasma secara
keseluruhan dapat mencapai ± 10 nm.

Membran sel atau membran plasma tersusun dari dua lapisan lipoprotein,
yaitu senyawa lipida yang mengandung protein. Lipida pada membran plasma
terutama berupa fosfolipida, glikolipida, dan sterol. Setiap molekul
lipid terdiri dari bagian ”kepala” berupa gliserol bersifat hidrofilik
atau mampu mengikat molekul air, dan bagian ”ekor” berupa asam lemak
yang bersifat hidrofobik atau menolak molekul air. Perbandingan protein
dengan lipida pada membran plasma bergantung pada spesies dan lingkungan
hidupnya, tetapi rata-rata kandungan protein berkisar antara setengah
sampai dua pertiga bagian dari berat kering membran plasma tersebut.

Molekul protein yang terdapat pada permukaan dalam maupun permukaan luar
membran plasma disebut protein ekstrinsik atau protein perifer yang
sifatnya hidrofilik. Sementara itu, molekul protein yang menembus dari
permukaan dalam ke permukaan luar dinamakan protein intrinsik
atauprotein integral. Bagian-bagian protein intrinsik yang terbenam di
dalam lapisan lipida bersifat hidrofobik dan bagian yang mencuat ke
permukaan cenderung bersifat hidrofilik. Adanya polisakarida yang
terikat pada molekul-molekul protein membran plasma tersebut menambah
sifat hidrofilik pada kedua permukaan membran plasma itu.

Sifat hidrofilik pada kedua sisi membran plasma menyebabkan membran
plasma bersifat selektif permeabel sehingga ada molekul-molekul yang
hanya dapat melewati membran dari luar ke dalam sel, atau hanya dapat
melewati membran dari dalam ke luar sel saja. Namun, ada pula molekul
yang dapat melewati membran dari dalam ke luar sel maupun sebaliknya.
Contohnya, membran akan membiarkan substansi yang berguna, seperti O2
dan glukosa ke dalam sel. Membran juga akan membiarkan substansi yang
tidak berguna, seperti CO2 untuk meninggalkan sel. Selain itu, membran
akan menjaga zat racun untuk masuk ke dalam sel melalui struktur molekul
yang dimilikinya.

2. Sitoplasma

Advertsiment


Istilah sitoplasma dipergunakan untuk menyatakan protoplasma yang
terdapat di luar nukleus. Jadi, sitoplasma meliputi substansi yang
berada di dalam sel, tetapi di luar nukleus. Sitoplasma ini terdiri dari
matriks atau sitosol yang transparan, dan sejumlah organel, yaitu
struktur yang memiliki membran pemisah terhadap matriks di
sekelilingnya. Bagian terbesar dari matriks ialah air dan selebihnya
berupa zat-zat organik, misalnya karbohidrat, lemak, dan protein serta
berbagai macam zat anorganik.

Sistem koloid terdiri dari medium berupa air dan misel, yaitu
partikel-partikel yang tersebar di dalamnya. Sistem ini di dalam
sitoplasma memiliki kekentalan yang dapat berubah dari keadaan encer
atau mudah mengalir (fase sol) menjadi keadaan kental yang sulit
mengalir (fase gel). Begitu pula sebaliknya, yaitu dari fase gel menjadi
fase sol. Perubahan fase ini disebabkan berubahnya kadar air dan
susunan partikelpartikel di dalam sitoplasma.

3. Nukleus
Nukleus atau inti sel biasanya berbentuk bundar atau oval, terletak di
sekitar bagian tengah sel. Struktur yang merupakan pusat pengendali
seluruh kegiatan sel ini, memiliki dua rangkap membran nukleus sebagai
pembatas terhadap sitoplasma yang ada di sekelilingnya. Membran ini
tersusun dari lipoprotein yang sama seperti membran plasma, serta
memiliki pori-pori yang memungkinkan beberapa macam substansi dapat
melintasinya, baik dari dalam nukleus ke sitoplasma maupun sebaliknya.
Matriks di dalam nukleus disebut nukleoplasma, di dalamnya terkandung
bermacam-macam enzim yang terlarut serta kromosom dan nukleoid (tunggal:
nukleolus).

Komponen utama penyusun kromosom ialah protein dasar yang disebut histon
dan asam nukleat dalam bentuk asam deoksiribonukleat (DNA). DNA
merupakan substansi genetika pembawa sifat-sifat keturunan. Di dalam sel
yang tidak sedang mengalami proses pembelahan, terdapat kromosom yang
sangat halus dan panjang yang biasa disebut sebagai kromatin. Jumlah
kromosom pada sel berbagai spesies sangat bervariasi, jumlah tersebut
umumnya tetap pada setiap spesies. Nukleolus merupakan badan yang
berbentuk bundar dan hanya tampak setelah berakhirnya proses pembelahan
sel. Badan ini berfungsi pada pembentukan jenis asam nukleat yang lain,
yaitu asam ribonukleat (RNA).

4. Ribosom

Ribosom merupakan suatu partikel nukleoprotein, yaitu senyawa protein
dengan molekul asam ribonukleat (RNA). Pada sel-sel eukariotik, setiap
ribosom memiliki diameter berukuran sekitar 20 nm, sedangkan pada
sel-sel prokariotik ukurannya lebih kecil. Sebagian organel ini melekat
pada membran retikulum endoplasma membentuk kelompok-kelompok yang
disebut polisom, sedangkan yang selebihnya tersebar bebas di dalam
sitosol bahkan kerap kali terdapat pula dalam organel lain seperti
mitokondria dan kloroplas. Organel ini berperan pada sintesis protein
dan tahap-tahap sintesis protein.

5. Retikulum endoplasma (RE)

Retikulum endoplasma merupakan sistem membran yang sangat luas di dalam
sel. Retikulum endoplasma di bawah mikroskop elektron, tampak seperti
rongga atau tabung pipih yang saling berhubungan dan menutupi sebagian
besar sitoplasma. Membran-membran ini mempunyai struktur lipid protein
yang sama dengan membran lain dalam sel tersebut. Setiap membran pada
retikulum endoplasma memiliki satu permukaan yang menghadap sitosol dan
yang lain menghadap bagian dalam rongga tersebut. Retikulum endoplasma
(RE) dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu retikulum endoplasma kasar
(RE granular) yang banyak mengikat ribosom dan retikulum endoplasma
halus (RE agranular) yang hanya terdiri atas membran saja. Kedua macam
Retikulum endoplasma ini, dapat ditemukan di dalam satu sel yang sama.
RE agranular mempunyai peranan dalam proses sekresi sel dan sintesis
lemak, fosfolipid dan steroid. Sedangkan, RE granular berfungsi sebagai
tempat sintesis protein. Di samping itu, retikulum endoplasma juga
berfungsi sebagai sistem transpor substrat dan hasil-hasil dari
sitoplasma ke luar sel dan ke nukleus.

6. Lisosom

Lisosom termasuk organel yang sangat kecil dibandingkan dengan organel
lain, umumnya berdiameter antara 0,2 sampai 0,5 nm. Organel ini
dihasilkan oleh badan golgi dan banyak tersebar di dalam sitoplasma
sel-sel hewan, terutama pada sel-sel kelenjar, dan sel-sel darah putih
yang bersifat fagosit, juga terdapat pada jamur dan protista.

Di dalam lisosom terdapat bermacam-macam enzim hidrolitik yang berperan
dalam pencernaan intraseluler sebagai pengurai berbagai substansi di
dalam sel. Substansi tersebut sebagian berasal dari luar, misalnya
polisakarida, lemak, dan protein termasuk juga bakteri yang ditangkap
secara fagosit. Sebagian lagi substansi tersebut berupa organel-organel
yang sudah tidak terpakai, bahkan sel-sel yang rusak atau mati. Dengan
demikian, bahan-bahannya dapat dimanfaatkan kembali untuk pertumbuhan
sel-sel yang baru.

7. Mitokondria 

Mitokondria berbentuk bulat, lonjong, atau batang dengan diameter
berkisar antara 0,5 – 1,0 nm dan panjang antara 1 – 2 nm. Organel ini
terdapat pada semua sel eukariotik dengan jumlah beragam. Pada sel yang
aktivitasnya tinggi seperti sel saraf dan sel otot, didapatkan
mitokondria dalam jumlah ratusan sampai ribuan. Pada ganggang, Chlorella
misalnya hanya terdapat sebuah mitokondria berukuran besar yang
bercabang-cabang, sedangkan pada sel darah merah tidak terdapat
mitokondria. Mitokondria memiliki dua lapis membran, yaitu membran dalam
dan membran luar. Membran dalam memiliki lipatan-lipatan ke arah dalam
yang disebut krista dan berfungsi pada proses respirasi sel. Pada proses
respirasi sel ini, permukaan membran dalam akan bertambah luas. Membran
dalam diselaputi oleh membran luar yang strukturnya sama dengan membran
plasma dan berperan sebagai pengatur keluar masuknya zat-zat kimia dari
dan ke dalam sel.

Matriks dibungkus oleh membran dan mengandung DNA dan ribosom sehingga
di dalam mitokondria dapat berlangsung proses sintesis protein. Namun,
fungsi utama organel ini adalah sebagai tempat berlangsungnya proses
respirasi sel. Di dalam matriksnya terdapat bermacam-macam enzim yang
mengendalikan tahap-tahap reaksi respirasi sel.

8. Kloroplas

Kloroplas merupakan salah satu bentuk plastida, yaitu organel yang
terbungkus oleh dua lapis membran dan mengandung pigmen yang sebagian
besar merupakan klorofil atau zat hijau daun. Selain itu, di dalam
kloroplas terdapat pula pigmen-pigmen lainnya yang tergolong karotenoid,
yaitu karioten yang memberikan warna jingga dan xantofil untuk warna
kuning. Bentuk kloroplas menyerupai cakram dengan diameter 5 – 10 nm dan
ketebalan antara 2 – 4 nm. Organel ini dijumpai pada sel-sel
fotosintesis tumbuhan dan beberapa jenis ganggang. Di dalam membran
pembungkus kloroplas terdapat grana (tunggal: granum), yaitu tumpukan
kantung-kantung yang masing-masing berisi pigmen klorofil, karotenoid,
juga protein dan lemak.

Setiap kantung disebut tilakoid dan yang lebih panjang ada di antaranya,
yaitu tilakoid stroma, menghubungkan grana yang satu dengan grana yang
lain. Seluruh grana tersebut terbenam di dalam stroma, yaitu bahan dasar
yang bening dan banyak mengandung enzim-enzim pembentuk karbohidrat,
terdapat pula sedikit DNA, RNA, dan ribosom.

9. Badan Mikro

Organel yang dibatasi oleh selapis membran ini berbentuk bulat dengan
diameter berkisar antara 0,5 mm sampai 1,5 mm. Badan mikro merupakan
organel yang dihasilkan dari retikulum endoplasma dan tidak memiliki
struktur dalam. Terdapat dua macam badan mikro yang penting, yaitu
peroksisom dan glioksisom.

Peroksisom merupakan organel yang pada tumbuhan terdapat di dalam
jaringan fotosintesis dan berhubungan langsung dengan kloroplas,
sedangkan pada hewan terdapat di dalam selsel hati dan ginjal. Organel
ini mengandung beberapa enzim metabolisme seperti enzim asam glikosilat
dan H2O2 (hidrogen peroksida) yang berfungsi pada rangkaian
fotorespirasi sel tumbuhan. Hidrogen peroksida yang dihasilkan dari
beberapa reaksi biokimia di dalam sel tumbuhan maupun hewan ini bersifat
racun. Selanjutnya, akan diuraikan oleh enzim katalase yang juga
terdapat di dalam peroksisom menjadi senyawa yang tidak beracun.
Glioksisom berisi enzim yang berfungsi untuk menguraikan molekul-molekul
lemak menjadi karbohidrat selama perkecambahan, dalam reaksi ini pun
dihasilkan H2O2 yang akan diuraikan oleh enzim katalase.

10. Sitoskeleton
Sitoskeleton berfungsi sebagai rangka pada sel seperti halnya rangka
pada tubuh manusia. Sitoskeleton memberikan bentuk pada sel dan membantu
pengangkutan bahan-bahan di dalam sel. Sitoskeleton terbagi menjadi
tiga jenis, yaitu mikrotubul, mikrofilamen, dan filamen intermediat.
a. Mikrotubul
Mikrotubul (jamak = mikrotubula) terdapat pada sel-sel hewan maupun sel
tumbuhan berupa silinder atau tabung yang tidak bercabang-cabang,
panjangnya mencapai beberapa mikrometer (mm) dengan diameter luar ± 25
nm dan diameter dalam 12 nm. Organel ini tersusun dari molekul-molekul
protein tubulin yang terangkai dalam susunan heliks (terpilin) membentuk
dinding silinder berongga. Pada irisan melintang mikrotubul tampak
penampang lintangnya terdiri dari 13 subunit yang merupakan bagian dari
13 benang-benang tubulin. Mikrotubul bersifat kaku dan berperan sebagai
rangka dalam sel (sitoskeleton) yang memberi bentuk sel. Peranan lainnya
adalah membantu pengangkutan bahanbahan di dalam sel, serta merupakan
komponen utama yang membangun silia, flagel, dan benang-benang gelendong
inti selama berlangsungnya pembelahan sel.
b. Mikrofilamen
Mikrofilamen merupakan benang-benang halus dengan diameter berkisar
antara 5 sampai 7 nm. Benang-benang ini tersusun dari protein aktin.
Selain itu, terdapat juga protein pada kontraksi otot seperti yang
terlihat pada gambar. Mikrofilamen juga berperan dalam pembentukan kaki
semu pada protista dan jamur lendir.

c. Filamen Intermediat
Bahan-bahan yang menyusun filamen intermediat adalah keratin. Keratin
merupakan protein berbentuk serabut yang menggulung-gulung. Filamen
intermediat berfungsi sebagai penahan tegangan dan memberikan bentuk
sel. Selain itu, filamen intermediat juga berfungsi sebagai jangkar bagi
organel dan nukleus.

11. Badan Golgi

Kita dapat mengatakan golgi sebagai pusat produksi, pergudangan,
penyortiran, dan pengiriman. Di sini, produk RE dimodifikasi dan
disimpan, kemudian dikirim ke tujuan lain. Oleh karena itu, aparatus
golgi sangat banyak ditemukan pada sel yang terspesialisasi untuk
sekretori, misalnya sel-sel kelenjar pencernaan, sel-sel kelenjar
pankreas, kelenjar air ludah, dan kelenjar air mata. Badan golgi
bertugas melakukan modifikasi produk kiriman RE sebelum digunakan di
dalam atau di luar sel. Salah satu modifikasi yang dilakukan oleh golgi,
yaitu glikosilasi yang merupakan modifikasi protein. Glikosilasi
menghasilkan oligosakarida yang khas sebagai penanda protein yang akan
masuk ke dalam sel.

Advertsiment
Pengertian Struktur dan Fungsi Sel beserta gambar | jati | 4.5