Fisiologi Sistem Pernafasan

           Pernapasan Paru-paru (Pernapasan Pulmoner) Merupakan pertukaran oksigen dan karbondioksida yang terjadi pada paru-paru. Pernapasan melalui paru-paru atau pernapasan eksterna, oksigen diambil melalui mulut dan hidung pada waktu bernapas dimana oksigen masuk melalui trakea sampai ke alveoli berhubungan dengan darah dalam kapiler pulmonary, alveoli memisahkan aksigen dari darah, O2 menembus membrane, diambil oleh sel darah merah di bawa ke jantung dipompakan keseluruh tubuh.

            Gerakan bernapas bergantung pada gerakan diafragma dan otot dinding dada diantara rusuk-rusuk itu. Bila mengerut otot dinding itu membesarkan rongga dada dan menyebabkan tekanan udara berkurang. Ini membuat paru-paru mengembang dan mengisap udara; ketika otot itu kendur, dada mengempis dan udara mengembus keluar.

            Fungsi utama pernapasan adalah untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Respirasi ada dua, yaitu :

1.      Respirasi internal atau seluler, mengacu kepada proses metabolisme intrasel yang berlangsung di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan mengahsilkan CO2 selama penyerapan energi dari molekul nutrient.

2.   Respirasi eksternal, mangacu kepada keseluruhan rangkaian kejadian yang terlihat dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. O2 masuk ke dalam sel melalui 3 tahap :

a.      Ventilasi paru

O2 atm → alveoli

CO2 alveoli → atm.

Faktor-faktor yang mempengaruhi:

-     Tekanan O2 atm

-     Jalan napas

-     Complience dan recoil

-     Pusat napas

b.      Difusi gas

O2 alveoli → kapiler paru

CO2 kapiler paru → alveoli

Faktor-faktor yang mempengaruhi:

-     Luas permukaan paru

-     Tebal membran respirasi

-     Jumlah eritrosit/kadar Hb

-     Jumlah kapiler paru yang aktif

-     Perbedaan tekanan dan konsentrasi gas

-     Waktu difusi

-     Afinitas gas

c.       Transportasi gas

O2 kapiler paru → sel

CO2 sel → kapiler paru

Transport O2:

         - Berikatan dengan Hb (97%) membentuk Oxyhemoglobin

         - Larut dalam plasma (3%)

Transport CO2:

         - Berikatan dengan Hb (30%) membentuk Carbaminohemoglobin

         - Larut dalam plasma

         - Berikatan dengan H2O sebagai HCO3 (65%)

Faktor-faktor yang mempengaruhi

-     Cardiac Output

-     Kondisi pembuluh darah

-     Exercise

-     Eritrosit

Empat proses yang berhubungan dengan pernapasan pulmoner :

-          Ventilasi vulmoner, gerakan pernapasan yang menukar udara dalam alveoli dengan udara luar.

-          Arus darah melalui paru-paru, darah mengandung O2 masuk ke seluruh tubuh, CO2 dari seluruh tubuh masuk ke paru-paru.

-          Distribusi arus udara dan arus darah sedemikian rupa dengan jumlah yang tepat yang bisa dicapai untuk semua bagia.

-          Difusi gas yang menembus membrane alveoli berdifusi daripada O2.

Proses pertukaran O2­ dan CO2, konsentrasi dalam darah mempengaruhi dan merangsang pusat pernapasan terdapat dalam otak untuk memperbesar kecepatan dalam pernapasan sehingga terjadi pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 lebih banyak.

Pernapasan Jaringan (Pernapasan Interna) Darah merah (hemoglobin) yang banyak mengandung oksigen dari seluruh tubuh masuk ke dalam jaringan akhirnya mencapai kapiler, darah mengeluarkan O2 ke dalam jaringan, mengambil CO2 untuk dibawa ke paru-paru dan di paru-paru terjadi pernapasan eksterna.

Daya Muat Paru-paru.

            Besarnya daya muat udara dalam paru-paru 4500 ml–5000 ml (4,5-5 liter). Udara yang diproses dalam paru-paru (ekspirasi dan inspirasi) hanya 10%, + 500 ml disebut juga udara pasang surut (tidal air) yaitu yang dihirup pernapasan biasa.

Pengendalian Pernapasan (Kontrol Neurokimia)

1.      Pengendalian oleh saraf

Pusat otomatik dalam medulla oblongata mengeluarkan impuls eferen ke blok pernapasan, melalui radik saraf servikalis diantarkan kediafragma oleh saraf premikus.

2.      Pengendalian secara kimia

Pengendalian dan pengaturan secara kimia meliputi frekuensi kecepatan dan dalamnya gerakan pernapasan, pusat pernapasan dalam sumsum sangat peka, sehingga kadar alkali harus tetap dipertahankan, karbondioksida adalah produksi asam dari metabolisme dan bahan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim keluar impuls saraf yang bekerja atas otot pernapasan.

Kecepatan pernapasan pada wanita lebih tinggi dari pada pria.

            Kebutuhan tubuh terhadap O2 (4 menit saja tidak terdapat O2, maka akan mengakibatkan kerusakan pada otak yang tidak dapat diperbaiki dan bisa menimbulkan kematian. Bila O2 tidak mencukupi maka darah merahnya hilang berganti kebiru-biruan misaknya yang terjadi pada bibir, telinga, lengan dan kaki disebut sianosis.

Mekanika Pernapasan :

• Udara cenderung bergerak dari daerah bertekanan tinggi kedaerah bertekanan rendah yaitu menuruni gerakan tekanan.

Terdapat 3 tekanan berbeda yang penting pada ventilasi :
-          Tekanan atmosfer (barometric)
tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara diatmosfer terhadap benda-benda dipermukaan bumi.
-          Tekanan intra-alveolus (tekanan intrapulmonalis)
tekanan di dalam alveolus.
-          Tekanan intrpleura (tekanan intratoniks)
tekanan ini di dalam kantong pleura dan tekanan yang terjadi di luar paru di dalam rongga toraks.

Reflex Batuk

            Bronkus dan trakea sedemikian sensitifnya terhadap sentuhan halus, sehingga benda asing dalam jumlah berapapun atau penyebab iritasi lainnya akan menimbulkan refleks batuk. Disana suatu rangkaian peristiwa otomatis digerakkan oleh lintasan neuronal medulla, menyebabkan efek sebagai berikut :

            Kira-kira 2,5 liter udara diinspirasi Epiglotis menutup dan pita suara menutup erat-erat untuk menjerat udara dalam paru. Otot-otot perut berkontraksi dengan kuat mendorong diafragma, sedangkan otot ekspirasi lainnya, seperti interkonstalis internus, juga berkontraksi dengan kuat mendorong diafragma.

            Pita suara dengan epiglottis sekonyong-konyong terbuka lebar, sehingga udara bertekanan tinggi dalam paru meledak keluar. Kadang-kadang dikeluarkan dengan kecepatan 75-100 m. Udara yang mengalir cepat tersebut biasanya membawa pula benda asing apapun yang terdapat dalam bronkus dan trakea.

Refleks Bersin

            Rangsangan yang menimbulkan refleks bersin adalah iritasi dalam saluran hidung, impuls aferen berjalan dalam nervus kelima menuju medulla, dimana refleks dicetuskan.

Fungsi Pernapasan Hidung

Bila udara mengalir melalui hidung, ada 3 yang tertentu dikerjakan oleh rongga hidung. (F) pelembab udara :

            Udara dihangatkan oleh permukaan kontan dengan septum yang lurus, dengan total area kira-kira 160 Cm2. Udara dilembabkan sampai hamper lembab sempurna sebelum udara meninggalkan hidung. Udara disaring.

            Ukuran partikel yang terjerat dalam saluran pernapasan berukuran kira-kira antara 1-5 mikrometer, mungkin dikeluarkan dalam bronkiolur kecil sebagai akibat presipitasi gaya berat.

Sistem pernapasan melakukan fungsi nonrespirasi lain berikut ini :

1.       Menyediakan jalan untuk mengeluarkan air dan panas.
2.       Meningkatkan aliran balik vena.
3.       Berperan dalam memelihara keseimbangan asam basa normal dengan mengubah jumlah CO2 penghasil asam (H+) untuk dikeluarkan. Memungkinkan ketika berbicara, menyaingi dan vikalisasi lain. Mempertahankan tubuh dari infasi bahan asing. Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan, atau menginaktifkan berbagai bahan yang melewati sirkulasi paru. Hidung bagian pernapasan, berfungsi sebagai organ pembau.

-          Peredaran darah paru-paru

Paru-paru mempunyai 2 sumber suplai darah, dari arteri bronkialis dan arteri pulmonalis. Sirkulasi bronkial menyediakan darah teroksigenasi dari sirkulasi sistemik dan berfungsi memenuhi kebutuhan metabolisme jaringan paru-paru. Arteri bronkialis berasal dari aorta torakalis dan berjalan sepanjang dinding posterior bronkus. Vena bronkialis yang besar mengalirkan darahnya ke dalam sistem azigos, yang kemudian bermuara pada vena kava superior dan mengembalikan darah ke atrium kanan. Vena bronkialis yang lebih kecil akan mengalirkan darah vena pulmonalis.Karena sirkulasi bronkial tidak berperanan pada pertukaran gas, darah yang tidak teroksigenasi mengalami pirau sekitar 2% sampai 3% curah jantung.

Arteri pulmonalis yang berasal dari ventriel kanan mengalrkan darah vena campuran ke paru-paru dimana darah tersebut mengambil bagian dalam pertukaran gas. Jalinan kapiler paru-paru yang halus mengitari dan menutupi alveolus, merupakan kontak erat yang diperlukan untuk proses pertukaran gas antara alveolus dan darah. Darah yang teroksigenasi kemudian dikembalikan melalui vena pulmonalis ke ventrikel kiri yang selanjutnya membagikannya kepada sel-sel melalui sirkulasi sistemik.

Spesifikasi Fungsi Sel

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

        Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP. Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang kemudian dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.

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

Perbedaan Sel Hewan dan tumbuhan beserta fungsinya

Perbedaan Sel Hewan dan tumbuhan

          Perbedaan struktur penyusun sel hewan dan tumbuhan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar dikutip dari:

Pinkqueenzza,2011,gambar struktur dan fungsi organel sel hewan dan tumbuhan,https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhJjbIrxdSSyIf2wqwThf_GU03z1xOo6pUqgPWFuZnE4KUQqNBDek6jMrLQW_qwF3cCnyQcTvl7fTAV-4wpNPEtRde3a8eZ1_yAdk9uPQRztqf5Ky49G9lD_CGjeiGsSqS2tuK1lEiaeLDh/s1600/Sel+tumbuhan+dan+sel+hewan.jpg,24sept 2:13

Dimana dari gambar diatas dapat diperoleh hasil Hasil Perbedaan sebagai berikut:

       

Sel Hewan	Sel Tumbuhan
mempunyai dinding sel dari selulosa	tidak mempunyai dinding sel, hanya selaput sel (membran plasma)
mempunyai kloroplas	tidak mempunyai kloroplas
ukuran vakuola besar	ukuran vakuola kecil
batas sel tebal (dinding sel)	batas sel tipis (membran plasma)
bentuk tetap	bentuk tidak tetap

                                                                                                          

Adapun fungsi masing- masing organel dalam sel baik sel hewan maupun sel tumbuhan, sebagai berikut :

·         Membran Plasma berfungsi mengatur transportasi zat antar sel.

·         Sitoplasma berfungsi melarutkan bermacam- macam zat organic.

·         Mitokondria berfungsi untuk proses pernafasan sel.

·         Lisosom berfungsi menghasilkan enzim untuk memecah molekul yg masuk dalam sel.

·         Ribosom dan sebagian dari Retikulum Endoplasma berfungsi dalam sintesis protein.

·         Badan Golgi berfungsi dalam pengeluaran zat dari sel.

·         Plastida berfungsi pada saat fotosintesis, terutama pada bagian kloroplas yang mempunyai klorofil.

·         Sentrosom berfungsi dalam proses pembelahan sel yang akan membelah sel menjadi 2 sentriol.

·         Vakuola berfungsi sebagai tempat terlarutnya macam- macam zat.

·         Kromosom berfungsi sebagai pembawa sifat suatu makhluk hidup.

·         Nukleoplasma berfungsi sebagai tempat terlarutnya macam- macam zat dan kromosom

Dikutip dari:          

Drs. Wijaya Jati dkk,2005,Sain Biologi 1B,Ciawi:Yudistira