STRUKTUR DAN FUNGSI KOMPONEN SEL

Pelajaran Biologi tentang Sel Tumbuhan dan Hewan untuk Pelajar kelas 11 SMA/MA. pelajarancg.blogspot.com, - Sel merupakan unit terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup dan merupakan tempat terselenggaranya fungsi kehidupan. Sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1665. Saat itu Hooke mengamati sayatan gabus dari batang tumbuhan yang sudah mati menggunakan mikroskop sederhana. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal dan menamakannya dengan istilah cellulae artinya sel. Penemuan tantang sel berkembang lagi ketika ilmuwan Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup. Ia merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal yang digunakan untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air yang kemudian disebut bakteri.

Pelajari: PENGERTIAN SEL DAN EVOLUSI SEL

Sejak saat itu, beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui dan mempelajari lebih banyak tentang sel. Kemudian lahirlah teori-teori para ahli tentang sel. Beberapa para ahli tentang sel sebagai berikut: "Sel merupakan kesatuan atau unit struktural makhluk hidup, Tahun 1839 Jacob Schleiden, ahli botani berkebangsaan Jerman mengadakan pengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Pada waktu yang bersamaan Theodore Schwan melakukan pengamatan terhadap sel hewan. Dari hasil pengamatannya mereka menarik kesimpulan bahwa:

Setiap makhluk hidup terdiri dari sel
Sel merupakan unit struktural terkecil pada makhluk hidup
Organisme bersel tunggal terdiri dari sebuah sel, organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebut organisme bersel banyak.

Sel sebagai unit fungsional makhluk hidup, Max Schultze (1825–1874) berpendapat bahwa protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan bukan hanya bagian struktural sel tetapi juga merupakan bagian penting sel sebagai tempat berlangsung reaksi-reaksi kimia kehidupan.

Sel sebagai unit pertumbuhan makhluk hidup Rudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari sel sebelumnya).

Sel sebagai unit hereditas makhluk hidup Ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong penemuan unit-unit penurunan sifat yang terdapat dalam nukleus, yaitu kromosom. Dalam kromosom terdapat gen yang merupakan unit pembawa sifat. Melalui penemuan ini muncullah teori bahwa sel merupakan unit hereditas makhluk hidup.

Secara struktural dan fungsional, sel terdiri dari komponen bahan kimia dan organel-organel sel. Di dalam sel hidup terdapat senyawa kimiawi yang dihasilkan dari aktivitas sel, disebut biomolekul. Seluruh senyawa tersebut saling berinteraksi secara terarah dan teratur sehingga menunjukkan ciri kehidupan.

Terdapat perbedaan komposisi senyawa penyusun tubuh hewan dengan tumbuhan. Tubuh hewan banyak mengandung protein, sedangkan tubuh tumbuhan lebih banyak mengandung karbohidrat. Komponen kimiawi sel tersebut merupakan unsur dan senyawa dasar yang penting untuk aktivitas sel di dalam tubuh makhluk hidup. Bahan dasar sebuah sel terdiri dari 70-85% air, sekitar 10-20% protein, 2% lemak, 1% karbohidrat dan elektrolit. Komponen kimia dalam sel dapat berupa komponen anorganik (misalnya air dan ion-ion mineral) dan komponen organik (misalnya karbohidrat, protein, lipida dan asam nukleat).

STRUKTUR KOMPONEN SEL

Secara struktural, komponen sel yang menyusun sel sebagai berikut:

1. Dinding Sel

Dinding sel merupakan komponen sel yang terdapat pada sel tumbuhan. Sel hewan tidak memiliki komponen ini. Dinding sel menentukan bentuk sel, berfungsi sebgai penguat dan melindungi protoplas. Dinding sel mempunyai ketebalan yang bervariasi tergantung umur dan atau tipe sel. Pada umumnya sel yang masih muda berdinding tipis dan sel yang dewasa berdinding lebih tebal. Tetapi ada beberapa sel yang tidak mengalami penebalan dinding Berdasarkan perkembangan dan strukturnya, dinding sel dibedakan menjadi 3 bagian pokok yakni lamela tengah, dinding sel primer dan dinding sel sekunder.

Semua sel tumbuhan memiliki lamela tengah dan dinding sel primer, sedangkan dinding sel sekunder dimiliki sel-sel yang mengalami penebalan dinding sel.

Lamela tengah adalah suatu lapisan yang terdapat diantara dua buah sel yang bersebelahan. Lapisan ini sebagian besar terdiri atas air dan zat-zat pektin yang bersifat koloid dan bersifat plastik (dapat mudah dibentuk) sehingga memungkinkan gerakan antar sel dan penyesuaiannya yang diperlukan sebelum sel-sel dapat mencapai ukuran dan bentuk dewasa.

Dinding sel primer adalah dinding sel pertama yang dibentuk pada saat pembentukan sebuah sel baru. Dinding sel primer terdiri dari zat pektin, selulosa dan hemiselulosa. Sel-sel meristematik mempunyai dinding sel primer. Selsel dewasa yang hanya mempunyai dinding primer dapat kembali menjadi meristematik.

Dinding sel sekunder adalah dinding sel yang terbentuk dalam peristiwa penebalan dinding sel. Dinding sekunder terbentuk di sebelah dalam dinding primer. Dinding sel sekunder tersebut bisa terdiri dari dua lapis atau lebih yang terpisah-pisah. Dinding sekunder dapat memenuhi ruang dalam sel sehingga ruang sel menjadi kecil volumenya. Penyusun dinding sel sekunder sebagian besar berupa selulosa, atau campuran selulosa dan semiselulosa, pektin, kutin, suberin, lilin, air dan zat lain seperti lignin (zat kayu). Bagian dinding sel yang tidak ikut mengalami penebalan dinamakan noktah yang terdiri dari mulut noktah dan saluran noktah. Di dalam saluran noktah terdapat plasmodesmata yang merupakan benang-benang plasma yang halus yang berfungsi menghubungkan protoplasma sel yang satu dengan protoplasma sel tetangganya.

2. Membran Plasma

Membran plasma atau membran sel atau selaput plasma merupakan selaput terluar sel yang tersusun dari molekul lipoprotein (fosfolipida dan protein) dan molekul-molekul lain yag menyempurnakan struktur membran plasma. Protein pada struktur membran plasma tersebut berupa protein intrinsik (integral) merupakan protein yang berada di sela-sela phospholipida, dan protein ekstrinsik (perifer) merupakan protein yang terdapat di permukaan phospholipida. Di sisi luar membran plasma phospholipida berikatan dengan molekul glukosa membentuk ikatan glikolipida, protein berikatan dengan glukosa membentuk ikatan glikoprotein. Pada membran plasma juga terdapat molekul kolesterol.

Tebal membran plasma antara 7,5 - 10 nano meter, sifat membran plasma semipermiabel atau selektif permeabel. Struktur membran plasma dapat dilihat pada gambar ke 70 Kurikulum pelajarancg.blogspot.com:

3. Fosfolipid

Secara struktural membran plasma tersusun atas fosfolipida bilayer yaitu dua lapisan lemak yang berikatan dengan fosfat. Fosfolipid merupakan molekul fosfat (bagian kepala) dan molekul lemak (bagian ekor) yang mirip dengan kepala dan ekor. Pada gambar 2 dan 3 terilat dua lapis fosfolipida dimana fosfatnya (bagian kepala) menghadap ke arah luar dan dalam membran plasma, sedangkan molekul lemak (bagian ekor) terdapat di tengah-tengah. Fosfat bersifat hidrofilik, sedangkan bagian lipida bersifat hidrofobik. Struktur fosfolipid dapat juga dilihat gambar Kurikulum pelajarancg.blogspot.com:

4. Protein membran

Protein membran merupakan protein yang terdapat pada membran sel. Protein dalam fosfolipid dapat mencapai lebih 50% dari berat membran tersebut. Hal ini terjadi karena struktur protein yang lebih besar dan kompleks dibandingkan lemak. Protein membran terdiri dari:

protein integral (protein intrinsik) merupakan protein yang menembus fosfolipida bilayer, berperan dalam transpotasi beberapa molekul masuk dan keluar sel dan
protein perifer (protein ekstrinsik) merupakan protein yang tidak menembus atau di permukaan fosfolipid, protein perifer biasanya berupa hormon atau enzim berperan mengatur kerja membran plasma.

Fungsi membran plasma :

Mengatur transportasi materi atau zat-zat masuk dan keluar dari sel
Melindungi bagian atau komponen sel di sebelah dalam membran
Sebagai reseptor stimulus atau rangsangan untuk sel
Tempat berlangsungnya berbagai macam reaksi kimia.
Menjadi media hubungan antar sel dengan lingkungan luar sel

5. Nukleus atau Inti Sel

Nukleus atau inti sel merupakan komponen sel bermembran yang bentuknya bulat atau lonjong seperti cakram. Letak nukleus pada sitoplasma biasanya di tengah, tetapi pada sel tumbuhan seringkali nukleus terletak agak ke tepi sitoplasma. Umumnya pada sel tumbuhan ataupun hewan memiliki satu nukleus, tetapi ada pula yang memiliki nukleus lebih dari satu nukleus misalnya sel otot lurik. Nukleus adalah bagian sel yang ukurannya lebih besar dibandingkan dengan organel sel pada umumnya, yaitu berukuran antara 10 - 20 nm.

Fungsi utama nukleus adalah mengendalikan seluruh kegiatan sel. Secara lebih rinci, fungsi nukleus antara lain:

Sebagai pengendali seluruh aktifitas sel
Mengandung atau membawa informasi genetik (DNA) yang akan mewariskan sifat-sifat genetik tersebut melalui pembelahan sel
Memproduksi tRNA, rRNA dan mRNA untuk keperluan sintesis protein
Memproduksi ribosom

Struktur Nukleus tersusun atas komponen-kompoen berikut:

Membran nukleus (membran inti sel), memiliki struktur lipoprotein, dengan fosfolipida bilayer seperti haknya membran plasma. Membran nukleus merupakan membran rangkap yakni membran luar dan membran dalam, dan diantara membran luar dan dalam terdapat ruang yang disebut ruang perinuklear. Di beberapa sisi dari membran luar berkesinambaungan dengan retikulum endoplasma kasar (rRE). Pada membran nukleus terdapat porus yang memungkinkan adanya hubungan antara nukleoplasma dan sitoplasma Membran nukleus ini memisahkan bagian nukleus dengan sitoplasma sel
Nukleoulus (anak inti) yang berfungsi untuk mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat).
Nukleoplasma (plasma inti) merupakan cairan yang tersusun dari protein
Butiran kromatin yang terdapat pada nukleoplasma, yang dapat menebal menjadi struktur seperti benang yaitu kromosom yang mengandung DNA (asam deoksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesa protein.

6. Retikulum Endoplasma (RE)

Retikulum endoplasma berupa vesikel atau kantung yang dapat berbentuk pipih, bundar, atau tubuler dan satu sama lain dapat berhubungan. RE memiliki selapis membran, dan membran tersebut ada yang berhubungan dengan membran inti dan membran plasma sehingga dapat berperan sebagai penghubung antara bagian luar sel dengan bagian dalam sel. Ada dua jenis retikulum endoplasma yakni RE halus (REh) yang tidak dilekati ribosom dan RE kasar (REk) yang dilekati ribosom. RE memiliki peran anabolik dan protektif.

Retikulum endoplasma merupakan perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplasma. Dalam pengamatan mikroskop, retikulum endoplasma nampak seperti saluran berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut berfungsi membantu gerakan subsatansi-subsatansi dari satu bagain sel ke bagian sel lainnya.

Ribosom pada REk adalah tempat sintesa protein yang hasilnya akan melekat pada retikulum endoplasma dan biasanya ditujukan untuk luar sel. REh memiliki enzim-enzim pada permukaannya yang berfungsi untuk sintesis lipid, glikogen dan persenyawaan steroid seperti kolesterol, gliserida dan hormon.

Pelajari: 7 KOMPONEN KIMIA PENYUSUN SEL DALAM PELAJARAN BIOLOGI

7. Badan Golgi

Badan golgi disebut juga aparatus golgi atau kompleks golgi adalah organel sel yang ditemukan Camillo Golgi, seorang ahli histologi. Badan golgi banyak dijumpai pada sel-sel yang melakukan fungsi ekskresi Badan golgi pada sel tumbuhan sering disebut diktiosom. Badan golgi berbentuk kantung-kantung pipih, tubulus dan vesikula. Badan golgi memiliki membran lipoprotein seperti pada membran plasma. Struktur badan golgi memiliki dua permukaan yakni permukaan luar berbentuk cembung (forming face) disebut permukaan cis dan permukaan dalam berbentuk cekung (maturing face) disebut permukaan trans. Bagian cis menerima vesikel-vesikel yang pada umumnya berasal dari retikulum endoplasma kasar. Isi vesikel ini akan diserap ke ruangan-ruangan (lumen) di dalam badan golgi dan isi dari vesikel tersebut akan diproses sedemikian rupa dan proses tersebut bergerak dari bagian cis menuju bagian trans. Di ruang-ruang permukaan trans inilah senyawa-senyawa sekret/eksret akan membentuk dirinya menjadi vesikel yang kandungannya bervariasi, dan siap untuk disalurkan ke bagian-bagian sel yang lain atau ke luar sel. Fungsi badan golgi antara lain:

Membentuk dinding sel tumbuhan
Membentuk bahan membran plasma.
Membentuk lisosom
Tempat sekresi senyawa-senyawa sekret kelompok karbohidrat, lipida dan protein.
Membentuk akrosom pada spermatozoa

8. Lisosom

Lisosom adalah suatu organel sel yang berbentuk kantung (bola) diselubungi oleh selaput atau membran tunggal. Lisosom ditemukan oleh Christian de Duve pada tahun 1950. Diameter lisosom kurang lebih 500 nm. Lisosom berisi enzim hidrolitik seperti glikosidase, fosfolipase, protease, nuklease, lipase, fosfatase.

Lisosom ditemukan pada sel eukariotik. Struktur lisosom memiliki beberapa fungsi antara lain sebagai berikut:

Mencerna zat makanan hasil dari fagositosis (makanan berupa padatan) dan pinositosis (makanan berupa cairan)
Mencerna makanan cadangan
Menghancurkan organel sel yang telah rusak atau suadah tua
Menghancurkan benda yang berada di luar sel, contohnya enzim yang dikeluarkan oleh sel sperma agar dapat menghancurkan dinding sel ovum ketika terjadinya fertilisasi.
Menghancurkan zat asing misalnya yang memiliki sifat karsinogen yang dapat menyebabkan kanker.
Menghancurkan diri sel sendiri yakni dengan cara melepaskan semua enzim yang berada di dalam lisosom.

Dilihat dari fungsi lisosom di atas maka fungsi lisosom dapat dikelompokkan atas:

Mencerna zat-zat makanan, atau melisis zat-zat asing ya ng masuk/ada di sitoplasma sel
Autofagi yakni menghancurkan atau degradasi bagian-bagian sel yang sudah tidak berfungsi lagi.
Aotolisis yakni menghancurkan diri sel sendiri

9. Mitokondria

Mitokondria disebut juga kondriosom, merupakan organel sel tempat berlangsungnya respirasi sel pada makhluk hidup. Bentuk dan jumlah mitokondria di dalam sel dapat berbeda tergantung tipe atau aktivitas sel. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memiliki aktivitas metabolisme yang tinggi, yang memerlukan energi dalam jumlah yang banyak, seperti sel otot jantung. Mitokondria umumnya berbentuk bulat lonjong atau elips dengan diameter 0,5 μm dan panjang 0,5 – 1,0 μm. Mitokondria diselubungi membran rangkap yaitu membran luar dan membran dalam.

Mitokondria terdiri dari bagian-bagian:

Membran luar. Membran luar terdiri dari lapisan lipoprotein (protein dan lemak).
Membran luar mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lemak dan enzim yang berperan dalam proses transpor lemak ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan asetil-KoA.
Membran dalam. Membran dalam merupakan tempat utama pembentukan ATP. Membran dalam membentuk lipatan-lipatan yang disebut krista. Struktur krista ini dapat meningkatkan luas permukaan dalam membran, sehingga dapat menungkatkan kemampuan mitikondria memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein-protein berupa enzim-enzim yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif (pembentukan ATP) dan protein transport yang berperan mengatur keluar masuknya metabolit melalui membran dalam.
Ruang antar membran. Ruang antar membran luar dan dalam berfungsi.
Matriks. Pada matriks mitokondria terdapat materi genetik DNA, ribosom, ATP, ADP, enzim-enzim yang berperan dalam siklus Krebs, air, gas CO2 dan O2. Fungsi mitokondria adalah sebagai tempat terjadinya respirasi sel sehingga merupakan tempat diproduksinya energi (ATP).
Ribosom. Istilah ribosom berasal dari “ribonucleic acid” (asam ribonukleat) dan “soma” (badan). Ilmuwan yang pertama kali melakukan penelitian tentang ribosom adalah George Emil Palade dengan menggunakan mikroskop elektron. Ribosom sangat kecil (diameternya 20 – 25 nm), terdapat pada sitoplasma secara bebas atau menempel pada reticulum endoplasma.

Ribosom merupakan organel bermembran, berisi untai RNA dan protein yang beragam, karbohidrat, sedikit lemak dan mineral. Struktur ribosom terdiri dari 2 bagian yakni sub unitkecil dan subunit besar. Kedua unit datang bersama-sama ketika ribosom siap untuk membuat protein baru. Subunit kecil sebenarnya tidak memiliki ukuran yang terlalu kecil, hanya lebih kecil dibandingkan dengan subunit besar. Subunit kecil berguna untuk mengalirkan/menyampaikan informasi selama sintesis protein, subunit ini disebut dengan sebutan “40S” dalam sel eukariotik dan “50S” dalam sel prokariotik.

Subunit besar merupakan bagian ribosom tempat terbentuknya ikatan asam amino-asam amino yang baru untuk membuat protein, subunit disebut dengan “60S” dalam sel eukariotik dan “50S” dalam sel prokariotik. Fungsi ribosom adalah sebagai tempat terjadinya sintesis protein yakni tempat beikatannya asam amino-asam amino (polipeptida).

Pelajari: PERBEDAAN SEL HEWAN DAN SEL TUMBUHAN

10. Plastida

Plastida merupakan organel yang khas pada sel tumbuhan. Plastida adalah organel yang tersebar di sitoplasma pada sel tumbuhan dan terlihat jelas di bawah mikroskop sederhana. Plastida sangat bervariasi ukuran dan bentuknya serta pigmentasi yang bermacam-macam. Pada sel-sel tumbuhan berbunga biasanya berbentuk lempengan kecil bikonveks. Berdasarkan ada dan tidaknya zat warna, plastida dapat dibedakan atas:

10.1. Leukoplas

Leukoplas adalah plastida yang tidak berwarna, umumnya terdapat dalam sel-sel dewasa yang tidak terkena cahaya matahari, misalnya pada jaringan yang terletak sangat dalam pada bagian tumbuhan baik di dalam maupun di atas tanah. Fungsi leukoplas adalah sebagai pusat pembentukan dan penyimpanan makanan cadangan seperti pati. Leukoplas yang berfungsi menghasilkan zat makanan cadangan zat pati (amilum) disebut amiloplas, yang menghasilkan protein disebut proteinoplas, yang menghasilkan substansi berlemak disebut elaioplas.

10.2. Kloroplas

Kloroplas merupakan plastida yang berwarna hijau, mengandung klorofil yaitu suatu pigmen yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Fungsinya adalah menangkap energi cahaya yang diperlukan untuk proses fotosintesis. Selain klorofil, kloroplas juga mengandung karotenoid. Klorolas terdapat pada jaringan fotosintetik misalnya daun atau bagian tumbuhan yang berwarna hijau. Bentuk kloroplas bermacam-macam, pada Spermatophyta umumnya berbentuk lensa. Kloroplas diselubungi membran rangkap yakni membran luar dan membran dalam. Membran ini membungkus substansi protein yang disebut stroma (matriks kloroplas), stroma tidak berwarna karena tidak mengandung klorofil. Di dalam kloroplas terdapat sistem membran berupa lempeng yang disebut sistem tilakoid yang terdiri dari granum (jamak:grana) dan lamela inter granum. Pada granum ini terdapat klorofil.

10.3. Kromoplas

Merupakan plastida yang menghasilkan warna selain hijau. Warna merah, kuning atau oranye pada bagian tumbuhan tertentu disebabkan adanya zat warna karotenoid pada bagian tumbuhan tersebut. Biasanya terdapat pada mahkota bunga, pada buah yang masak, akar wortel, buah tomat dan lain-lain.

Karotenoid tersebut diantaranya: karoten (warna orange pada wortel), xantofil (warna kuning pada daun tua), antosianin (warna merah pada bunga), Fungsinya antara lain bertanggung jawan untuk sintesis dan penyimpanan pigmen, memberi warna pada bunga , buah atau bagian tumbuhan lain yang berwarna selain hijau, untuk menarik perhatian hewan polinator atau penyebar biji.

11. Sentrosom/Sentriol

Sentrosom dan sentriol merupakan dua komponen dari sel hewan, terutama terlibat dalam pembelahan sel (Gambar 79). Sentrosom adalah organel sel yang terdiri dari dua sentriol yang disusun secara ortogonal. Kedua sentriol tersebut cenderung tegak lurus satu sama lain yang terdapat dalam massa yang amorf yang mengandung lebih dari 100 protein yang berbeda. Letaknya di sitoplasma biasanya dekat nukleus.

Sentriol terdiri dari sembilan mikrotubulus triplet (masing-masing set terdiri dari 3 buah mikrotubulus) yang dirangkai dalam struktur seperti silinder, berfungsi menggerakkan kromosom pada saat pembelahan sel. Jenis-jenis mikrotubulus pada sentriol tersebut adalah centrin, cenexin dan tektin. Sentriol membentuk aster dan benang-benang spindel yang berfungsi mengatur arah gerak kromosom dan sekaligus untuk menarik kromosom ke kutub-kutub berseberangan selama pembelahan sel.

12. Mikrobodi

merupakan organel sel dengan struktur mirip dengan lisosom, bentuknya bulat dengan diameter sekitar 0,2 – 2 μm, diselubungi membran. Ada dua macam mikrobodi yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom terdapat pada sel hewan juga tumbuhan, glioksisom ditemukan pada sel tumbuhan. Mirobodi mengandung enzim mengandung enzim katalase dan oksidase yang berpartisipasi dalam berbagai reaksi biokimia dalam sel. Mikrobodi memfasilitasi pemecahan lemak, alkohol dan asam amino.

13. Peroksisom

Peroksisom menghasilkan enzim katalase yang dapat merubah peroksida air (H2O2) menjadi oksigen dan air (H₂O₂ = O₂ + H₂O). Hidrogen peroksida merupakan produk metabolisme sel yang berpotensi membahayakan sel. Perioksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat. Perioksisom terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan. Pada sel hewan, peroksisom banyak terdapat di hati dan ginjal, sedangkan pada tumbuhan, perioksisom terdapat dalam berbagai tipe sel.

14. Glioksisom

Glioksisom merupakan mikrobodi yang terdapat pada sel tumbuhan. Organel ini banyak ditemukan di dalam jaringan lemak pada biji yang sedang berkecambah. Glioksisom menghasilkan enzim β-peroxisomal oksidase yang berfungsi mengoksidasi (mengkonversi) asam lemak menjadi asetil-CoA dan akhirnya dihasilkan energi (ATP) yang diperlukan untuk perkecambahan.

15. Mikrotubulus dan Mikrofilamen

15.1. Mikrotubulus

Mikrotubulus adalah salah satu komponen sitoplasma, terdapat pada sel-sel hewan maupun sel tumbuhan berupa silinder atau tabung panjang dan berongga. Diameter luar tabung sekitar 24 nm, dan diameter bagian dalamnya sekitar 12 nm. Mikrotubulus merupakan polimer protein tubulin yang terangkai dalam susunan heliks (terpilin), bersifat kaku. Monomer dari polimer tubulin adalah dimer α / β-tubulin. Mikrotubulus tunggal terdiri dari protofilamen-protofilamen.

Biasanya sekitar tiga belas protofilamen terkait dalam satu mikrotubulus. Peranan mirotubulus antara lain sebagai rangka dalam sel (sitoskeleton), merupakan jaringan struktural sel yang memberi bentuk sel. Selain itu mikrotubulus membantu transportasi seluler, merupakan komponen utama yang membangun silia dan flagel.

Mikritubulus juga terlibat dalam pemisahan kromosom/kromatid dalam pembelahan sel mitosis dan meiosis, membentuk benang-benang gelendong selama berlangsungnya pembelahan sel.

15.2. Mikrofilamen

Mikrofilamen merupakan benang-benang halus yang tersusun dari protein aktin. Mikrofilamen dibentuk oleh polimerisasi monomer protein aktin (aktin globular) dalam susunan heliks (terpilin). Mikrofilamen adalah komponen dari sitoskeleton. Diameter mikrofilamen sekitar 5-7 nanometer (nm), sehingga untuk mengamatinya harus menggunakan mikroskop elektron.

Mikrofilamen terlibat dalam sitokinesis dan motilitas sel seperti gerakan amoeboid. Umumnya mikrofilamen ikut berperan dalam bentuk sel, kontraktilitas sel, stabilitas mekanis, eksositosis, dan endositosis. Mikrofilamen kuat dan relatif fleksibel. Motilitas sel terjadi karena pemanjangan salah satu ujung dan kontraksi ujung yang lain. Mikrotubulus dan mikrofilamen adalah dua komponen dalam sitoskeleton.

Mikrotubulus dan mikrofilamen adalah struktur dinamis. Sifat dinamis tersebut diatur oleh protein yang terkait dengan polimer. Perbedaan utama antara mikrotubulus dan mikrofilamen adalah struktur dan fungsinya. Mikrotubulus memiliki struktur silinder yang panjang dan berongga, terbentuk oleh polimerisasi protein tubulin. Peran utama mikrotubulus adalah memberikan dukungan mekanis sel, terlibat dalam pemisahan kromosom/kromatid selama pembelahan sel dan membantu transportasi seluler.

16. Vakuola

Vakuola merupakan komponel sel pada sel tumbuhan ataupun sel hewan. Vakuola selalu ditemukan pada sel tumbuhan, seluruh jenis tumbuhan memiliki vakuola. Berbeda dengan tumbuhan, pada sel hewan tidak semua jenisnya mempunyai vakuola. Vakuola sel hewan mempunyai ukuran yang jauh lebih kecil dari pada vakuola sel tumbuhan. Ukuran vakuola sel tumbuhan tergantung usia sel, semakin dewasa sel maka ukuran vakuolanya juga semakin besar, dan kehadiran vakuola ini permanen (terus ada selama sel tumbuhan itu hidup).

Vakuola pada sel tumbuhan umumnya berukuran besar hingga hampir memenuhi seluruh isi sitoplasma pada sel yang telah dewasa.

Organel ini dibungkus oleh suatu membran tunggal yang disebut tonoplas. Di dalam tonoplas terdapat cairan yang umumnya disebut dengan getah sel. Getah ini sebagian besar tersusun atas air dan zat-zat terlarut lain tergantung jenis tumbuhannya. Zat-zat terlarut diantaranya garam mineral, sukrosa, enzim, alkaloid, basa, asam. Sel yang masih muda pada umumnya akan memiliki banyak vakuola yang berukuran kecil, seiring dengan berkembangan sel tersebut, vakuola-vakuola tadi akan bersatu membentuk vakuola tunggal yang berukuran besar. Vakuola pada sel tumbuhan dan hewan dapat dilihat pada gambar pelajarancg.blogspot.com

Gambar Vakuola pada sel tumbuhan dan hewan

Fungsi vakuola. Tumbuhan memiliki vakuola yang berfungsi sebagai osmoregulator yakni menjaga nilai osmotik sel (mengendalikan tekanan turgor sel), tempat menyimpan bahan tertentu, wadah sisa metabolisme (metabolit sekunder) dan berperan dalam degradasi organel-organel sel yang telah tua atau rusak. Vakuola sebagai osmoregulator.

Kandungan air di dalam vakuola sangat mempengaruhi tekanan turgor sel. Tekanan turgor yang tinggi menyebabkan sel tegang dan sebaliknya tekanan turgor tyang rendah menyebabkan sel menjadi kendur yang akhirnya menyebakan tumbuhan layu. Vakuola menjadi tempat menyimpan berbagai bahan tertentu seperti kristal kalsium oksalat dan pigmen tumbuhan. Banyak tumbuhan, di organ-organ tertentu terdapat kalsium oksalat, misalnya pada batang bayam terdapat kalsium oksalat berbentuk kristal pasir, pada sel-sel mesofil daun Aloe vera dan daun Mirabilis jalapa terdapat kalsium oksalat berbentuk rafida.

Pigmen tumbuhan seperti kelompok antosianin larut dalam air dan disimpan dalam vakuola, Beberapa tumbuhan memiliki vakuola yang mengandung zat asam seperti jeruk nipis. Vakuola sebagai wadah sisa-sisa metabolisme (metabolit sekunder) pada sel tumbuhan. Hasil-hasil metabolisme skunder tumbuhan seperti nikotin dan alkaloid akan dibuang dalam vakuola supaya tidak menjadi racun yang dapat membahayakan sel itu sendiri. Vakuola berperan dalam degradasi organel atau komponen sel yang sudah tua atau rusak. Hali ini karena vakuola juga mengandung enzim hidrolitik, yang dapat melisis atau menghancurkan organel atau komponen sel yang sudah tua atau rusak seperti halnya peranan lisosom pada sel hewan.

Kurikulum Pelajaran