Fungsi
Spesifikasi Sel
Sebelum menginjak
Materi Pembahasan disini kami akan jelaskan apasih sel itu?
Sel adalah
kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan
merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan
semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk
mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Sel dibagi menjadi 2 yaitu:
sel prokariotik dan sel eukariotik. Dimana sel sendiri tersusun atas
komponen-komponen yang disebut organel. Adapun penjelasan tentang sel
dapat dilihat dibawah ini:
 |
| Sel Prokariotik |
A.
Pembagian Sel berdasarkan struktur organel
1.
Sel Prokariotik, tersusun atas:
o
Dinding Sel
o
Sitoplasma
o
Ribosom
o
Plasmid
o
Pili
o
Nukleoid
o
Flagelum
o
Membran Sel
o
Kapsul
Adapun
fungsinya antara lain:
ü
Dinding sel
berfungsi mencegah sel pecah akibat tekanan
osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah
daripada isi sel.
ü
Kapsul
berfungsi membantu sel melekat pada
permukaan benda dan sel lain.
ü
Ribosom
berfungsi sebagai tempat pembuatan
protein (sintesis protein)
ü
Plasmid
berfungsi membawa gen tertentu yang
memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu.
ü
Pili
berfungsi membantu sel prokariotik
menempel pada sel lain, dimana pili adalah benang- benang protein.
ü
Nukleoid
Berfungsi sebagai tempat
berkonsentrasinya satu molekul DNA dengan struktur lingkar.
ü
Flagelum
berfungsi sebagai alat gerak.
ü
Membran Sel
berfungsi untuk membatasi dinding
sel dengan inti sel.
2.
Sel Eukariotik, dapat dibagi menjadi 2 yaitu :
·
sel tumbuhan
 |
| Sel Tumbuhan |
·
Sel Hewan
 |
| Sel Hewan |
Adapun Fungsi dari masing- masing organel, antara lain:
ü
Membran sel (Membran Plasma)
 |
| Membran Sel |
Membran plasma
dan berfungsi sebagai rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen,
nutrien, dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel. Membran sel
juga berperan dalam sintesis ATP , pensinyalan sel, dan adesi
sel.Membran sel terbentuk dari molekul lipid dan protein, sel
bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang bidang
membran.
ü
Nukleus
nukleus mengandung
sebagian besar gen yang mengendalikan sel eukariota (sebagian
lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas). Dengan diameter
rata-rata 5µm, organel ini umumnya adalah organel yg paling mencolok
dalam sel eukariota. Kebanyakan sel memiliki 1 nukleus, namun ada pula yang
memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot rangka, dan ada pula yang
tidak memiliki nukleus, contoh: sel darah merah matang yang
kehilangan nukleusnya saat berkembang.
 |
| Nukleus |
Selubung nukleus
melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang disebut nukleoplasma) dari sitoplasma.
Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing merupakan
lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung
nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki
sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua
membran selubung nukleus menyatu. Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama
dengan protein menjadi kromatin.
Sewaktu sel siap
untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung,
menjadi cukup tebal untuk dibedakan melalui mikroskop sebagai
struktur terpisah yang disebut kromosom. Struktur yang menonjol di dalam
nukleus sel yang sedang tidak membelah ialah nukleolus, yang merupakan
tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit.
Komponen-komponen ini kemudian dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma,
tempat semuanya bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari
satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel
tersebut.
Nukleus
mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara
mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan
"pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma
melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetic tersebut diterjemahkan menjadi
urutan asam amino protein yang disintesis.
ü
Badan Golgi
Tersusun atas
setumpuk kantong pipih dari membran yang disebut sisterna. Jumlah
dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan aktivitas metabolismenya.
Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan
Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan
membran plasma. Ketika tiba di sisi yang paling dekat dengan nukleus, protein dimasukkan
ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi,
misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi,
dan dipilah-pilah agar nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.
Badan Golgi
mengatur pergerakan berbagai jenis protein; ada yang disekresikan ke luar sel,
ada yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan ada
pula yang ditempatkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel
diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan
isinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis.
Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma
mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan
Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.
ü
Retikulum Endoplasma
Retikulum
endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan
(reticulum = 'jaring kecil') saluran bermembran dan vesikel yang
saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum
endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.
Retikulum
endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya ditempeli banyak ribosom.
Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti
organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar.
Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam retikulum endoplasma yang
disebut lumen. Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan
dimodifikasi, missal dengan penambahan karbohidrat untuk membentuk glikoprotein.
Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di dalam vesikel kecil
yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel
yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan
protein menuju ke badan golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk
diantarkan ke tujuan akhirnya.
Retikulum
endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma
halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membrane sel.
Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma
halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan
produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang
kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.
ü
Proses Endomemran
 |
| Endomembran |
Berbagai membran dalam
sel eukariota merupakan bagian dari sistem endomembran. Membran
ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer antar
segmen membran dalam bentuk vesikel (gelembung yang dibungkus
membran) kecil. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum
endoplasma, badan golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan
membran plasma.
Sistem ini
memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein
serta transpor protein ke membrane dan organel atau ke luar sel,
sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.
ü
Lisosom
Lisosom pada
sel hewan merupakan vesikel yang memuat lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik
untuk menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan kembali subunit
molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang
diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini
dibentuk sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.
Lisosom
menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika
suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang disebutautofagi,
lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan benar. Lisosom
juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel
untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh
sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang
disebut fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.
ü
Ribosom
Ribosom merupakan
tempat sel membuat protein. Sel dgn laju sintesis protein yang
tinggi memiliki banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia
yang memiliki beberapa juta ribosom. Ribosom sendiri tersusun atas berbagai
jenis protein dan sejumlah molekul RNA.
Ribosom eukariota lebih
besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal
struktur dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar dan satu subunit
kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.
Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat
pada bagian luar retikulum endoplasma.
Sebagian besar
protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol,
sementara ribosom terikat umumnya membuat protein yang ditujukan untuk
dimasukkan ke dalam membran, untuk dibungkus didalam organel tertentu
seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat
memiliki struktur identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat
menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya
berubah.
ü
Vakuola
Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan
oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang
merupakan bagian dari sistem endomembran, disebut tonoplas.
Vakuola berasal
dari kata bahasa Latin vacuolum yang berarti 'kosong' dan
dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki struktur internal.
Umumnya vakuola lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk
dari gabungan banyak vesikel. Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan
mengandung banyak vakuola kecil yang kemudian bergabung membentuk suatu vakuola
sentral seiring dengan penambahan air ke dalamnya. Ukuran sel
tumbuhan diperbesar dengan menambahkan air ke dalam vakuola sentral tersebut.
Vakuola sentral juga mengandung cadangan makanan, garam pigmen dan
limbah metabolisme.
Zat yang beracun
bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme
pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan
turgor tumbuhan. Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat
ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler.
Kebanyakan protozoa memiliki
vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat
dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang
mengeluarkan kelebihan air dari sel.
ü
Mitokondria
Bagian besar sel eukariota mengandung mitokondria,
bisa sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk
organel yang besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola,
dan kloroplas.
Organel ini
memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang
dipisahkan oleh ruang antar membran. Luas permukaan membran dalam lebih besar
daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang
menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.
 |
| Mitokondria |
Mitokondria
adalah tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi
yang memberi energi pada sel.
Karbohidrat dan lemak merupakan
contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi air dan karbon
dioksida oleh reaksi didalam mitokondria, dgn pelepasan energi. Kebanyakan
energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang disebut ATP.
Mitokondria hasilkan sebagian besar ATP.
Energi kimiawi
ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel. Sebagian
besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang
terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria. Mitokondria memperbanyak diri
secara independen dari keseluruhan bagian sel lain. Organel ini memiliki DNA sendiri
yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada
ribosom.
ü
Peroksisom
Peroksisom berukuran
mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.
Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang
terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hydrogen peroksida (H2O2). Hidrogen
peroksida merupakan bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini
digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi air dan oksigen.
Salah satu tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam lemak panjang
menjadi lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria untuk
oksidasi sempurna.
Peroksisom pada
sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul
beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu,
peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji
jadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.
ü
Sitokeleton
 |
| Sitokeleton |
Sitoskeleton eukariota terdiri
dari tiga jenis serat protein, yaitu: mikrotubulus, filamen
intermediat, dan mikrofilamen. Protein sitoskeleton yang serupa dan
berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.
Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel,
dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel.
Silia dan flagela eukariota,
yang merupakan alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen
intermediate mendukung bentuk sel dan membuat organel tetap berada di
tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin,
berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan,
pembentukan pseudopodia u/ pergerakan sel amoeba dan aliran
bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.
Sejumlah protein
motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota.
Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu: kinesin, dinein,
dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara
miosin bergerak pada mikrofilamen.
ü
Kloroplas
Kloroplas
mengandung: klorofil dan pigmen hijau yang menangkap energi
cahaya untuk fotosintesis (yaitu serangkaian reaksi yang mengubah
energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa
organik lain). Satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100
kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan
panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan,
seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan
oleh ruang antarmembran.
Membran dalam
kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang
bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbondioksida dan air dalam
fotosintesis. Sistem membrane kedua didalam stroma terdiri dari kantong-kantong
pipih disebut tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid
membentuk suatu tumpukan yang disebut granum.
 |
| Kloroplas |
 |
| Siklus Respirasi Sel |
Sama seperti
mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosom sendiri,
serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri. Kedua organel ini juga dapat
berpindah-pindah tempat di dalam sel. Proses Respirasi pada Sel: 1. Respirasi
seluler adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi
potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah /proses
katabolik pada tingkat seluler. Pada respirasi sel, oksigen terlibat
sebagai reaktan bersama dengan bahan bakar organik dan akan
menghasilkan air, karbon dioksida, serta produk energi utamanya ATP.
ATP (adenosin trifosfat) memiliki energi untuk aktivitas sel seperti:
melakukan sintesis biomolekul dari molekul pemula yang lebih kecil,
menjalankan kerja mekanik seperti: pada kontraksi otot, dan
mengangkut biomolekul atau ion melalui membran menuju daerah
berkonsentrasi lebih tinggi. Secara garis besar, respirasi sel
melibatkan proses-proses yang disebut: (A.) Tahap Glikolisis (penguraian
gula), dimana Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat,
berlangsung didalam protoplasma. Dimana terjadi perubahan glukosa (gula
berkarbon enam) diuraikan menjadi dua gula berkarbon tiga. Setelah glukosa
diubah menjadi gula yang lebih kecil, kemudian dioksidasi dan atom sisanya
disusun ulang untuk membentuk dua molekul piruvat. Proses glikolisis
menghasilkan 2 ATP, 2 NADH dan asam piruvat untuk siklus Krebs. Adapun skemanya
dapat dilihat dibawah ini: (B.) Siklus Krebs, Siklus krebs berlangsung di
matriks mitokondria. Pada proses ini terjadi pembongkaran asam piruvat
secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia, siklus dari tahap
ini. (C.) Transport Elektron, Pada system transport electron, berlangsung
pengepakan energi dari glukosa menjadi ATP. Reaksi ini terjadi pada membran
didalam mitokondria. Adapun tahap- tahapnya dapat dilihat pada bagan berikut
ini: Pada system elektron ini, oksigen adalah akseptor yang terakhir. Setelah
menerima elektron, O2 akan bereaksi dengan H+ membentuk H2O. ATP yang
dihasilkan dari respirasi ini adalah sebanyak 38 ATP.
 |
| Siklus Krebs |
 |
| Tahap Glikolisis |
No comments:
Post a Comment