SEL

SEL

A.    Pengertian sel

Istilah sel pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke (1635-1703), yang berhasil mengamati sayatan gabus tutup botol dibawah mikroskop dengan menemukan ruang-ruang kecil yang bedinding tebal yang disebutnya dengan istilah sel.

Pada awal abad ke-17, Antonie Van Leuwnhoek menemukan benda-benda aneh di dalam rendaman air jerami. Pada tahun 1809, Lamark berkesimpulan bahwa setiap makhluk hidup adalah kumpulan dari sel.

Dari hasil penemuan tersebut dan perkembangan teknologi mendorong peneliti untuk melakukan penelitian tentang sel secara terperinci sehingga muncul beberapa teori tentang sel, antara lain :

a.       Menurut Jacob Schleiden dan Theodor Schwan

Pada tahun 1839, Schleiden ahli botani mengadakan pengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Pada waktu yang bersamaan, T. Schwan melakukan pengamatan yang sama terhadap sel hewan. Dari hasil pengamatannya mereka menarik kesimpulan sebagai berikut:

1)      Tiap makhluk hidup terdiri dari sel

2)      Sel merupakan unit structural terkecil pada makhluk hidup

3)      Organisme bersel tunggal terdiri dari sebuah sel, organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebut orgnisme bersel banyak

b.      Menurut Max Schultze

Max Schultze menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan. Protoplasma bukan hanya bagian structural sel, tetapi juga merupakan penting sel sebagai tempat berlangsung reaksi-reaksi kimia kehidupan. Berdasarkan hal ini muncullah teori yang menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan.

c.       Menurut Rudolph Virchow

Berpendapat bahwa setiap sel berasal dari sel sebelumnya (Omnis cellula excellulae)

Penemuan-penemuan yang mendukung perkembangan teori sel sebagai berikut :

1)      Robert Brown (1812), menemukan benda kecil terapung dalam cairan sel yang ia sebut nukleus.

2)      Felix Durjadin(1835), beranggapan bahwa bagian terpenting sel adalah cairan sel yang disebut protoplasma.

3)      Johanes Purkinye (1787-1869), orang pertama yang mengajukan istilah protoplasma untuk menamai bahan embrional sel telur.

B.     Struktur dan Fungsi Bagian-bagian Sel

Berdasarkan organisasi internalnya, sel dibedakan menjadi dua yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Disebut sel prokariotik jika inti selnya tidak dibatasi selaput (tidak memiliki membrane inti), misalnya ganggang biru dan bakteri. Disebut eukariotik jika sudah mempunyai membrane inti (selaput inti), misalnya hewan dan tumbuhan.

Sel biasanya mempunyai satu inti, tetapi sel dewasa bisa mengalami perubahan. Misalnya sel tapis pada floem, dalam perkembangannya inti menghilang. Sebaliknya, ada juga sel yang mempunyai lebih dari satu inti, misalnya pada latisfer.

Bentuk dasar sel adalah polyhedral (14 sisi). Pada jaringan tumbuhan juga ditemukan sel dengan sisi 12, 13, 15, 16 atau lebih. Sebagai hasil bertambahnya volume sel selama pertumbuhan, jumlah permukaan dinding meningkat lebih dari 14 (jumlah sisi selnya lebih dari 14). Hal ini menyebabkan berkembangnya ruang antarsel karena tidak semua sel dapat kontak dengan sel tetangganya. Ruang antar sel ini dapat berkembang dengan tiga cara berikut :

1.      Perkembangan secara skizogen, yaitu berpisah dari dinding sel tetangganya, seperti perkembangan duktus resin pada pinus.

2.      Perkembangan secara lisigen, yaitu  terjadi penguraian sel sehingga terbentuk ruangan seperti rongga minya pada kulit buah Citrus.

3.      Perkembangan secara skizolisigen, yaitu perpaduan antara perkembangan secara skizogen dan lisigen.

Sel muda di daerah pertumbuhan relatif kecil. Setelah dewasa, ukuran dan bentuknya berkembang sesuai dengan fungsi fisiologinya. Sel dalam kelompok mulai berbeda posisi serta bentuknya, tetapi hubungan antara dinding sel yang satu dan dinding sel tetangganya tidak berubah dan tidak dibentuk daerah baru utuk kotak dinding sel. Tipe pertumbuhan seperti ini disebut pertumbuhan simplastis. Dapat juga berbentuk celah bebas di sepanjang sel sehingga membentuk daerah baru untuk kontak dinding sel. Tipe pertumbuhan seperti ini disebut pertumbuhan intrusif, yang secara sementara kehilangan lamela tengah antarsel di daerah pertumbuhan. Komponen utama sel tumbuhan ialah dinding sel, sitoplasma, dan nukleus. Sitoplasma meliputi mitokondria, retikulum endoplasma, apparatus golgi, plastid, mikrobadan, ribosom, sferosom, mikrotobula, vakuola, dan zat-zat ergastik.

a.      Dinding Sel

Fungsi utama dinding sel adalah melindungi organel sel sebelah dalam, member bentuk sel karena dinding sel yang bersifat kaku, absorbs serta transport air dan mineral. Jaringan tepi dinding sel berisi bahan yang melindungi sel dibawahnya dari kekeringan. Dinding sel berfungsi sebagai penyokong mekanis organ tumbuhan, khususnya pada dinding tebal. Dinding sel memengaruhi metabolism penting jaringan tumbuhan, seperti penyerapan, transpirasi, translokasi, dan sekresi.

Bahan utama penyusun dinding sel adalah selulosa. Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dapat dibedakan tiga lapisan dinding sel, yaitu :

-          Lamela tengah atau lapisan antarsel atau senyawa antarsel. Terdapat di antara dua dinding primer dari dua sel yang merupakan senyawa yang tanpa bentuk (amorf). Lamella tengah terutama terdiri atas pektin.

-          Dinding primer, adalah dinding sel pertama yang berkembang pada sel baru. Dinding primer merupakan bagian dinding sel yang berkembang dalam sel selama sel masih mengadakan pertumbuhan.

-          Dinding sekunder, dibentuk di sebelah dalam dinding primer

b.      Sitoplasma

Sitoplasma merupakan bagian dari protoplas. Secara fisik, sitoplasma merupakan senyawa yang liat dan agak bening jika terkena sinar yang dapat dilihat. Secara kimia, struktur sitoplasma sangat rumit dan komponen utamanya terdiri atas 85-90% air. Aliran sitoplasma seringkali dapat dilihat dengan mikroskop cahaya pada sel hidup.

Antara sitoplasma dan dinding sel dibatasi oleh suatu unit selaput yang disebut plasmalema. Vakuola dibatasi oleh unit selaput lain yang disebut tonoplas. Pada plasmalena sering terdapat lipatan yang membentuk sistem evaginasi yang berbentuk tabung. Dalam mikroskop elektron, evaginasi dengan bagian sitplasma di dalamnya tampak sebagai kantong dan pembuluh antara plasmalema dan dinding sel, yang seringkali tampak sebagai struktur multi vesicular.

c.       Organela Sel

1.      Inti Sel

Fungsi utama inti sel adalah mengendalikan aktivitas sel dan menyimpan informasi genetik. Inti biasanya agak bulat, dibungkus suatu selaput dan berisi cairan inti, yaitu nukleoplasma. Di dalam nukleoplasma terdapat kromosom yang berisi DNA dan protein. Kompleks DNA dan protein yang mempunyai daya ikat pewarnaan dasar disebut kromatin. Pada tahap pemampatan, massa kromatin di bagian dalam dengan pengecatan akan terlihat dalam cairan inti. Kromatin ini disebut heterokromatin. Kromatin di sebelah luar heterokromatin disebut eurokromatin. Selama interfase terjadi sintesis DNA sebagai proses replikasi kromosom. Dinding inti terdiri atas dua unit selaput. Ruangan sempit di antara kedua unit selaput ini disebut ruang per-inti (perinuclear space).

Di dalam inti terdapat anak inti (nukleolus) yang berbentuk butiran dan serabut, dan tidak dibatasi oleh selaput. Anak inti berisi RNA, DNA, dan protein.

  

2.      Retikulum Endoplasma

Fungsi utama retikulum endoplasma adalah sebagai tempat sintesis protein dan sebagai pengangkut materi yang terbentuk. Retikulum endoplasma merupakan struktur rumit yang terdiri atas dua unit selaput yang membatasi daerah sempit diantaranya. Bentuk khusus RE di dalam sitoplasma merupakan plasmodemata, dan menembus dinding sel tetangganya. Bagian RE yang terdapat di tengah plasmodesmata dalam bentuk tabung disebut desmotubule.

RE yang permukaannya ditempeli ribosom disebut retikulum endoplasma kasar (RE granular), sementara RE yang permukaannya tidak ditempeli ribosom disebut retikulum endoplasma halus (RE agranular). Dalam beberapa hal, RE berperan dalam pembentukan dinding sel dan sekresi. Sisterna RE dapat membesar untuk menyimpan protein maupun produk lain.

3.      Badan golgi

      Fungsi utama badan golgi adalah membentuk lisosom. Badan golgi terdiri atas suatusistem tumpukan sisterna bulat pipih yang masing-masing dibatasi oleh unit selaput halus. Setiap tumpikan disebut badan Golgi atau diktiosom (dictyosome). Bentuk batas tepi sisterna sederhana. Di dekat ujung sisterna yang membesar biasanya terdapat sejumlah kantong kecil yang mempunyai tangkai dari bagian tepi sisterna. Badan golgi juga berperan dalam proses sekresi dan mempunyai struktur kutub.

id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel

4.      Mitokondria

Fungsi utama mitikondria adalah sebagai tempat respirasi sel. Mitokondria adalah organel sel yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya pada sel hidup yang di warnai dengan Janus green B. Unit selaput bagian luar halus, member bentuk pada mitokondria. Unit selaput bagian dalam membentuk Krista, yaitu invaginasi ke dalam matriks. Mitokondria bertanggung jawab pada proses penyediaan energy dan mengandung banyak enzim, terutama enzim untuk daur krebs. Mitokondria banyak terdapat dalam sel yang tinggi keaktifannya, misalnya sel kelenjar.

  

5.      Plastid

Fungsi utama plastid adalah menyimpan cadangan makanan dan untuk fotosintesis karena mengandung zat hujau daun (klorofil). Plastida adalah organel yang khas pada sel tumbuhan dan tidak terdapat pada sel hewan. Plastida yang paling penting adalah kloroplas, kromoplas, dan leukoplas.

id.wikipedia.org/wiki/Plastida

-          Kloroplas

Adalah plastid berwarna hijau karena pigmen yang dominan adalah klorofil. Semua tipe plastida merupakan turunan dari badan yang sangat kecil, yang disebut proplastida, yang terdapat di dalam sel meristem. Selaput di luar halus, memberi bentuk pada plastida, sedangkan selaput dalam membentuk kantong pipih yang disebut tilakoid. Di bagian dalam plastid terdapat matriks yang mengandung protein, disebut stroma.

-          Kromoplas

Biasanya berwarna kuning, orange, atau merah karena adanya pigmen karotenoid. Kromoplas banyak ditemukan pada mahkota bunga, buah masak, dan beberapa akar (misalnya wortel).

Bentuk dan ukuran kromoplas sangat besar. Kromoplas seringkali merupakan turunan dari kloroplas, tetapi dapat juga berkembang secara langsung dari proplastida. Kromoplas dalam kebanyakan tumbuhan dapat berdiferensiasi baik menjadi kloroplas (misalnya pada akar wortel, terutama pada pangkal akar yang tertutup tanah).

-          leukoplas

Adalah plastida yang tidak mengandung pigmen, dan biasanya terdapat dalam jaringan yang tidak terkena sinar. Leukoplas banyak digunakan untuk menyimpan hasil metabolism. Berdasarkan perananya sebagai penyimpan hasil metabolism, ada beberapa macam leukoplas, yaitu amiloplas (leukoplas penyimpan tepung), proteinoplas (leukoplas penyimpan protein), dan elaioplas (leukoplas penyimpan lemak).

6.      Badan Mikro

Fungsi utama badan mikro adalah menguraikan racun dan mengubah lemak menjadi gula. Badan mikro terdapat di dalam sitoplasmaberbagai jaringan. Badan mikro dibatasi oleh suatu selaput tunggal dengan matriks berbutir atau serabut. Di dalamnya terdapat berbagai enzim sesuai tipe maupun tempat sel atau jaringan tersebut.

7.      Ribosom

Fungsi utama ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein. Ribosom terdapat bebas di dalam sitoplasma di luar selaput RE dan di dalam inti, kloroplas, dan mitokondria. Ribosom yang mengumpul dalam suatu kelompok disebut poliribosom.

8.      Sferosom

Merupakan badan lemak yang bulat dan tampak gelap setelah difiksasi dengan osmium tetroksida.

9.      Mikrotubula

Mikrotubula berbentuk lurus, memanjang, kosong, dan tersusun atas subunit protein membulat (globular). Mikrotubula terdapat di bagian tepi sitoplasma, dekat dengan dinding sel yang masih tumbuh dan tipis, dalam mitosis dan meiosis, dan dalam fragmoplas yang terdapat di dalam sel anak pada waktu telofase.

10.  Vakuola

Lebih dari 90% volume sel tumbuhan dewasa berupa vakuola. Vakuola adalah rongga (ruangan) sel yang berair yang dikelilingi oleh selaput, yang disebut tonoplas. Vakuola berisi berbagai bahan organic dan anorganik.

Vakuola berungsi mengatur air atau cairan di dalam sel, misalnya dalam osmoregulasi, penyimpanan, dan dalam pencernaan. Di dalam vakuola terdapat enzim pencernaan yang dapat memecah komponen sitoplasma dan metabolit.

11.  Senyawa Ergastik

Senyawa ergastik adalah bahan cadangan yang dihasilkan dari sisa sel, misalnya zat tepung, protein, minyak, lemak, dan lilin, Kristal dan badan silika, serta tanin.