SEL sebagai unit terkecil penyusun makhluk hidup

SEL sebagai unit terkecil penyusun makhluk hidup

KD 3.1 : Memahami  tentang komponen kimiawi penyusun sel, ciri hidup pada sel yang ditunjukkan oleh struktur, fungsi dan proses yang berlangsung di dalam sel sebagai unit terkecil kehidupan.

Apakah kalian pernah mendengar istilah sel?
Apakah yang dimaksud dengan sel?

·           Perkembangan teori sel

·         Robert Hooke : dengan menggunakan mikroskop, mempelajari sayatan tipis gabus dari kayu pohon oak. Ia melihat rongga kosong yang mirip kamar sehingga ia menamakan sel (cellula = kamar). (1965)

·         Antonie van Leeuwenhoek : berhasil menyusun model mikroskop dengan fokus pendek, berhasil menemukan protozoa, bakteria, rotifera, dan spermatozoa (1674)

·         Robert Brown : menerbitkan hasil observasinya tentang inti pada tumbuhan (1831)

·         M.J. Schleiden : menerbitkan buku yang memuat tentang genesis jaringan tumbuhan. Ia penemu nukleoli dan mengemukakan tentang teori sel (1838)

·         Rudolf virchow : menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel yang telah ada (1858)

·         T. Schwan : mengemukakan teori sel pada hewan (1839)

 

Sel-sel kulit bawang yang diperbesar

·         Komponen kimiawi sel

KARBOHIDRAT

ž  Dibedakan menjadi 3 jenis :

1.       Monosakarida , satu gugus gula sederhana untuk menghasilkan energi.

2.       Disakarida , dua gugusan gula sederhana untuk menghasilkan makanan atau energi

3.       Polisakarida, mengandung banyak gugusan gula sederhana untuk membentuk membran, xilem, dan dinding sel. Dibedakan menjadi homopolisakarida dan heteropolisakarida

Sebutkan macam-macam jenis dari monosakarida, disakarida dan polisakarida!

LEMAK

ž  Mempunyai beberapa fungsi :

1.       Membentuk membran sel

2.       Melindungi organ-organ tubuh

3.       Mempertahankan suhu tubuh

4.       Cadangan energi

ž  Lemak dibedakan menjadi 3 jenis :

1.       Lemak sederhana

2.       Lemak gabungan

3.       Lemak turunan

ž  Lemak sederhana

Lemak yang tersusun oleh 1 gliserol dan 3 asam lemak. Dibedakan menjadi 2 jenis yaitu

-          Lemak jenuh : lemak dengan jumlah atom H pada rantai sudah maksimal

Pembeda	DNA	RNA
Komponen gula pentosa	2 deoksiribosa	ribosa
Basa nitrogen	Purin  (A,G) dan pirimidin (C,T)	Purin (A,G) dan pirimidin (C,U)
Rantai	Panjang, ganda, berpilin	Pendek, tunggal, tdk berpilin
Letak	Nukleus, kloroplas, mitokondria	Nukleus, sitoplasma, ribosom
Kadar	Tidak dipengaruhi sintesis protein	Dipengaruhi sintesis protein
Fungsi	a.             Mengontrol sifat yang menurun b.            Sintesis protein c.             Sintesis RNA	Sintesis protein

-          Lemak tak jenuh : lemak dengan jumlah atom H belum maksimal

ž  Lemak gabungan

Merupakan gabungan dari asam lemak dengan senyawa-senyawa lain

·      Turunan lemak

Turunan dari lemak yang rantai hidrokarbonnya berbentuk cincin

Sebutkan contoh-contoh dari lemak sederhana, lemak gabungan dan turunan lemak!

ž  Lemak tak jenuh : asam linoleat dan asam oleat

ž  Lemak gabungan :

-          Lipoprotein : lemak dengan protein

-          Fosfolipid : lemak dengan fosfat

-          Glikolipid : lemak dengan karbohidrat

-          Karotenoid : lemak dengan pigmen

ž  Turunan lemak : steroid ( kolesterol)

PROTEIN

ž  Tersusun atas asam-asam amino yang bersatu melalui ikatan polipeptida

ž  Suatu molekul yang tersusun atas beberapa asam amino akan membentuk polipeptida dan sejumlah besar polipeptida ini akan membentuk protein.

ž  Fungsi protein :

1.       Reaksi kimia : enzim

2.       Sistem kekebalan tubuh : antibodi

3.       Struktur : kuku, tanduk , dll

4.       Pergerakan : aktin dan miosin pada otot

5.       Transportasi : hemoglobin untuk mengangkut oksigen

ASAM NUKLEAT

ž  Merupakan polimer dari monomer-monomer yang disebut nukleotida

ž  Nukleotida tersusun atas gula pentosa, basa nitrogen, dan gugus fosfat

ž  Ada 2 macam asam nukleat, yaitu asam dioksiribonukleat ( ADN / DNA) dan asam ribonukleat (RNA)

AIR

ž  Merupakan komponen terbesar sel kecuali pada tulang dan email

ž  Di dalam sel ada 2 macam bentuk air :

-          Air bebas : air yang tidak terikat oleh senyawa lain ( 95% jumlah air seluler)

-          Air terikat : air yang terikat oleh senyawa lain ( 4-5% jumlah air seluler)

Fungsi umum air :
a. Sebagai pelarut bermacam bahan termasuk ion
b. Sebagai media dispersi sistem koloid protoplasma
c. Untuk aktivitas metabolik
d. Berperan dalam berbagai macam reaksi enzimatik
d. Pengatur suhu ( mengabsorbsi panas dan mencegah perubahan temperatur yang drastis dalam sel

Gas

ž  Gas yang terlibat dalam kegiatan sel antara lain oksigen dan karbondioksida.

ž  Berperan dalam respirasi sel dan fotosintesis pada tumbuhan hijau

UNSUR MAKRO

ž  Unsur terbesar yang menyusun sebuah sel. Meliputi : oksigen, kalium, karbon, hidrogen, dan nitrogen.

ž  Unsur yang lain ; sulfur, fosfor, kalsium, magnesium, dan natrium

UNSUR MIKRO

ž  Unsur yang terdapat di dalam sel dalam jumlah sedikit. Misal besi, tembaga, kobalt, mangan, seng, molibdenum, boron dan silikon

C.      Struktur dan fungsi sel

·      Sel sering disebut sebagai unit terkecil dalam kehidupan dikarenakan sel merupakan bagian terkecil dari makhluk hidup yang mampu berdiri sendiri dan di dalam sel tersebut menunjukkan ciri-ciri khas kehidupan misal : respirasi, ekskresi, transportasi, dan sintesis.

·      Sel disebut sebagai unit struktural karena sel merupakan penyusun dari jaringan tubuh makhluk hidup, baik uniseluler maupun multiseluler. Di dalam sel berlangsung berbagai reaksi kimia dan proses hidup sehingga sel juga disebut unit fungsional.

D.      Macam sel

Berdasarkan ada atau tidaknya membran inti, sel dibedakan menjadi 2 macam, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik

No.	Sel prokariotik	Sel eukariotik
1.	Ukuran : 1-10µm	10-100 µm
2.	Ada tdknya membran inti : tdk ada	ada
3.	Dinding sel : hampir semua memiliki	Hanya di miliki oleh sel tumbuhan
4.	Materi genetik : DNA terkonsentrasi di nukleoid, terdapat DNA sirkuler yang ukurannya lebih kecil disebut plasmid	DNA terdapat di dalam nukleus
5.	Struktur sel : sangat sederhana	Kompleks , lebih byk organel selnya
6.	Contoh : bakteri	Sel tumbuhan, sel hewan, sel protista

Secara  anatomis, sel dibagi menjadi 3 bagian :

1.       Membran sel

2.       Inti sel (nukleus)

3.       Sitoplasma dan organel-organel sel.

1.       Membran sel

ž  Lapisan pemisah antara sel dengan lingkungan.

ž  Bersifat semipermeabel (hanya molekul-molekul tertentu yang dapat keluar masuk sel)

ž  Tebalnya ± 8 nm

ž  Membran sel terdiri atas lapisan ganda (bilayer) fosfolipid dan di dalamnya terdapat 2 tipe protein yaitu :

-          Protein integral (integral protein) yang sukar berikatan dan sukar larut.

-          Protein perifer (peripheral protein) yang dapat bereaksi dan dapat larut.

Fungsi membran sel

·         Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel

·         Sebagai reseptor (penerima) rangsangan dari luar sel

·         Tempat terjadinya kegiatan biokimiawi, seperti reaksi oksidasi dan respirasi

·         Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel.

ž  Protein membran tersusun secara tidak beraturan dan dapat menembus lemak

ž  Bersifat dinamis karena memiliki struktur seperti fluida sehingga molekul lipid dan protein dapat bergerak

ž  Bagian kepala dari fosfolipid bilayer menghadap ke luar membran ( mengarah ke air) bersifat hidrofilik (suka air)

ž  Bagian ekor dari fosfolipid bilayer menghadap ke dalam membran plasma dan bersifat hidrofobik (menolak air)

ž  Fosfolipid tersusun atas dua lapis. Dalam

hal ini protein dibedakan menjadi 2 sebagai berikut.

a. Protein Ekstrinsik (Perifer)

Protein ini letaknya tersembul di antara dua lapis fosfolipid. Protein

ekstrinsik bergabung dengan permukaan luar membran dan bersifat hidrofilik yaitu mudah larut dalam air.

b. Protein Intrinsik (Integral)

Protein ini letaknya tenggelam di antara dua lapis fosfolipid. Protein

intrinsik bergabung dengan membran dalam dan bersifat hidrofobik yaitu tidak mudah larut dalam air.

Penyusun membran sel yang berupa karbohidrat berikatan dengan molekul protein yang bersifat hidrofilik sehingga disebut dengan glikoprotein.

Adapun karbohidrat yang berikatan dengan lipid yang bersifat hirofilik disebut dengan glikopolid.

2.       Sitoplasma

Sitoplasma merupakan suatu cairan sel dan segala sesuatu yang larut di dalamnya, kecuali nukleus (inti sel) dan organela. Sitoplasma yang berada di dalam inti sel disebut nukleoplasma. Sitoplasma bersifat koloid kompleks, yaitu tidak padat dan tidak cair. Sifat koloid sitoplasma ini dapat berubah ubah tergantung kandungan airSitoplasma tersusun atas air yang di dalamnya terlarut molekul-molekul kecil (mikromolekul) dan molekul-molekul besar (makromolekul), ion-ion dan bahan hidup (organela) ukuran partikel terlarut yaitu 0,001 – 1 mikron, dan bersifat transparan. Bagian yang merupakan lingkungan dalam sel adalah matrik sitoplasma. Tiap-tiap organela mempunyai struktur dan fungsi khusus.

Organel sel

ž  Organel sel bermembran : nukleus, retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro ( peroksisom, glioksisom), plastida, vakuola.

ž  Organel sel tidak bermembran : ribosom, rangka sel, sentriol, dinding sel

Nukleus (inti sel)

ž  Komposisi nukleus terdiri atas membran nukleus, matriks, dan anak inti.

a. Membran Nukleus (Karioteka)

    Susunan molekul membran ini sama dengan susunan molekul membran sel, yaitu berupa lipoprotein. Membran inti juga dilengkapi dengan poripori yang dapat memungkinkan hubungan antara nukleoplasma dan sitoplasma. Pori-pori ini berperan dalam memindahkan materi antara inti sel dan sitoplasmanya.

    Membran inti hanya bisa dilihat dengan jelas dengan menggunakan mikroskop elektron. Membran inti terdiri atas dua selaput yaitu selaput luar dan selaput dalam. Selaput luar mengandung ribosom pada sisi yang menghadap sitoplasma dan sering kali berhubungan dengan membran retikulum endoplasma.

b. Matriks (Nukleoplasma)

    Nukleoplasma terdiri atas cairan inti yang tersusun dari zat protein inti yang disebut dengan nukleoprotein.

c. Anak Inti (Nukleolus)

    Di dalam nukleolus banyak terkandung kromosom, yaitu benang-benang halus DNA.

Retikulum endoplasma

ž  Retikulum endoplasma merupakan sistem yang sangat luas, membran di dalam sel berupa saluran-saluran dan tabung pipih. Membran ini lebih tipis dari membran plasma. Komposisi kimia tersusun atas lipoprotein Retikulum endoplasma ada dua macam, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.

1) Retikulum Endoplasma Kasar (REK)

    Retikulum endoplasma kasar ditempeli dengan ribosom yang tersebar merata pada permukaannya. Ribosom merupakan tempat sintesis protein.

     Protein yang sudah terbentuk kemudian akan diangkut ke bagian dalam retikulum endoplasma, dan kemudian disimpan di dalam membran yang berkantong yang disebut vesikula.

2) Retikulum Endoplasma Halus (REH)

    Retikulum endoplasma halus tidak ditempeli oleh ribosom. Permukaan REH ini menghasilkan enzim yang dapat mensintesis fosfolipid, glikolipid, dan steroid

fungsi retikulum endoplasma antara lain:

1) penghubung selaput luar inti dengan sitoplasma,   sehingga  menjadi penghubung materi genetik antara inti sel dengan sitoplasma;

2) transpor protein yang disintesis dalam ribosom; dan

3) biosintesis fosfolipid, glikolipid, dan sterol

Badan golgi

ž  Badan golgi biasa dijumpai pada sel tumbuhan maupun hewan. Pada sel hewan terdapat 10-20 badan golgi. Lain halnya dengan tumbuhan yang memiliki ratusan badan golgi pada setiap sel. Badan golgi terdiri atas sekelompok kantong pipih yang dibatasi membran yang dinamakan saccula. Di dekat saccula terdapat vesikel sekretori yang berupa gelembung bulat. Badan golgi pada tumbuhan disebut dengan diktiosom.

ž  Pada diktiosom terjadi pembuatan polisakarida dalam bentuk selulosa yang digunakan sebagai bahan penyusun dinding sel

ž  fungsi dari badan golgi antara lain:

1) secara aktif terlibat dalam proses sekresi, terutama pada sel-sel kelenjar;

2) membentuk dinding sel pada tumbuhan;

3) menghasilkan lisosom;

4) membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur.

Mitokondria

ž  Mitokondria merupakan organela penghasil energi dalam suatu sel.

ž  Mitokondria memiliki bentuk bulat tongkat dan berukuran panjang antara 0,2-5 mikrometer dengan diameter 0,5 mikromter. Mitokondria disusun oleh bahan-bahan antara lain fosfolipid dan protein.

ž  Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Permukaan pada membran luar halus, sedangkan pada membran dalam banyak terdapat lekukan-lekukan ke dalam yang disebut krista. Adanya lekukan-lekukan ini akan dapat memperluas bidang permukaannya. Krista berperan dalam penyerapan oksigen untuk respirasi.

ž  Fungsi mitokondria untuk respirasi sel

Lisosom

ž  Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan saja. Lisosom merupakan struktur agak bulat yang dibatasi membran tunggal, memiliki ukuran diameter 1,5 mikron. Lisosom berperan aktif melakukan fungsi imunitas. Lisosom berisi enzim-enzim hidrolitik untuk memecah polisakarida, lipid, fosfolipid, dan protein.

ž   Lisosom berperan dalam pencernaan intrasel, misalnya pada protozoa atau sel darah putih.

ž  Lisosom juga berperan penting dalam matinya sel-sel. Lisosom banyak terdapat pada sel-sel darah terutama leukosit, limfosit, dan monosit. Di dalam sel-sel tersebut lisosom berperan mensintesis enzim-enzim hidrolitik untuk mencernakan bakteri-bakteri patogen yang menyerang tubuh.

ž  Lisosom membantu menghancurkan sel yang luka atau mati dan

ž  menggantikan dengan yang baru yang disebut dengan autofagus. Contohnya

ž  lisosom banyak terdapat pada sel-sel ekor kecebong. Ekor kecebong secara bertahap akan diserap dan mati. Hasil penghancurannya digunakan untuk pertumbuhan sel-sel baru bagi katak yang sedang dalam masa pertumbuhan.

ž  Begitu pula selaput antara jari-jari tangan dan kaki manusia ketika berujud embrio akan hilang setelah embrio tersebut lahir

Badan mikro (peroksisom . Glioksisom)

ž  Peroksisom

-terdapat pada sel hewan (sel hati, sel ginjal, dan sel otot), pada tumbuhan dalam beberapa tipe sel.

-mengandung enzim katalase, enzim oksidatif berfungsi mentransfer hidrogen sebagai substrat ke oksigen dan menghasilkan produk sampingan H₂ o₂ (Hidrogen peroksida)

-          H₂ o₂  merupakan racun, namun dengan adanya enzim katalase diubah menjadi air dan oksigen

-          Glioksisom, ditemukan pada jaringan penyimpan lemak pada biji tumbuhan. Mengandung enzim yang dapat mengubah lemak menjadi gula

Plastida

ž  organela spesifik yang terdapat pada sel tumbuhan.

ž   Di dalam plastida terdapat zat pigmen.

ž   Mekanisme kerja plastida sangat dipengaruhi oleh rangsang cahaya.

ž  Pada lingkungan yang banyak terdapat penyinaran matahari, maka plastida menghasilkan pigmen warna yang disebut kloroplas, antara lain pigmen hijau (klorofil), kuning (xantin), dan kuning kemerah-merahan (xantofil).

ž  Plastida yang tidak terkena cahaya matahari tidak akan menghasilkan pigmen warna yang disebut leukoplas ada 3 macam amiloplas yaitu untuk tempat amilum, elaioplas (menyimpan lemak/minyak) dan proteoplas ( menyimpan protein)

Vakuola

ž  organela sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi selaput tipis yang disebut tonoplas. Vakuola berbentuk cairan yang di dalamnya terlarut berbagai zat seperti enzim, lipid, alkaloid, garam mineral, asam, dan basa. Pada sel tumbuhan, vakuola selalu ada.

ž  Semakin tua suatu tumbuhan, maka vakuola yang terbentuk semakin besa Vakuola berperan untuk menyimpan zat makanan berupa sukrosa dan garam mineral, selain juga berfungsi sebagai tempat penimbunan sisa metabolisme, seperti getah pada batang tumbuhan karet.

Vakuola juga terdapat pada protozoa.

Vakuola protozoa berupa vakuola kontraktil

dan vakuola nonkontraktil.

1)Vakuola kontraktil

Vakuola kontraktil disebut juga vakuola berdenyut. Vakuola kontraktil memiliki fungsi sebagai osmoregulator yaitu mengatur nilai osmotik dalam sel.

2) Vapkuola nonkontraktil

Vakuola nonkontraktil disebut juga vakuola makanan, yang berfungsi untuk mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaan makanan ke seluruh tubuh.

Ribosom

ž  Semua sel hidup memiliki ribosom.

ž  Ribosom berfungsiuntuk sintesis protein, yang selanjutnya digunakan untuk pertumbuhan, perkembangbiakan atau perbaikan sel yang rusak.

ž  Pada sel-sel yang aktif dalam sintesis protein, ribosom dapat berjumlah 25% dari bobot kering sel. Keberadaan ribosom secara acak tersebar di dalam sitoplasma, tetapi ada beberapa yang terikat pada membran retikulum endoplasma  kasar (REK).

ž  Sel hati merupakan sel yang banyak mengandung ribosom, karena sel hati terlibat aktif dalam melakukan sintesis protein.

Sitoskeleton (rangka sel)

ž  Terdiri dari jaringan filamen protein yang menyebar sepanjang sitoplasma dan hanya pada sel eukariotik

ž  Fungsi : kerangka sel, membantu gerakan substansi dari satu bagian ke bagian lain (pergerakan sel), dan memberi kekuatan mekanik pada sel

ž  Mikrotubulus : subunit penyusunnya adalah tubulin. Fungsi mempertahankan bentuk sel, membentuk flagel, silia dan sentriol

ž  Mikrofilamen( filamen aktin) subunit penyusunnya adalah aktinberperan dalam memisahkan sel anak (gelendong pembelahan)

ž  Filamen intermediet (filamen tengah): subunit protein penyusunnya adalah protein fibrous .berfungsi mempertahankan bentuk sel, tempat bertautnya nukleus dan organel-organel lain

Sentriol

ž  Hanya terdapat pada sel hewan

ž  Jumlah sepasang (sentrosom).

ž  Berupa kumpulan mikrotubulus

ž  Fungsi : sebagai kutub-kutub pembelahan sel (melekatnya kromosom)

ž  Sentriol bereplikasi dan menghasilkan benang-benang spindel untuk melekatnya kromosom

Dinding sel

ž  Bagian sel terluar sel tumbuhan, tersusun dari polisakarida (hemiselulosa dan pektin)

ž  Terdiri dari dinding primer, lamela tengah, dan dinding sekunder

ž  Fungsi : melindungi sel, mempertahankan bentuk, memcegah penghisapan air secara berlebihan

Pada tumbuhan cadangan makanan berupa pati atau amilum, pada hewan berupa lemak dan glikogen.