Struktur dan Fungsi Sel Sebagai Unit Terkecil Kehidupan

Standar Kompetensi : 1. Memahami struktur dan fungsi sel sebagai unit terkecil kehidupan.

Kompetensi Dasar     :1.1 Mendeskripsikan komponen kimiawi sel , struktur dan fungsi sel  sebagai unit terkecil kehidupan      

Indikator Pencapaian :

·         Menjelaskan konsep sel.

·         Menjelaskan sejarah perkembangan sel

·         Menjelaskan struktur bagian sel

·         Menjelaskan fungsi bagian sel

#######################################################################

1.        Konsep Sel.

Sel merupakan suatu protoplasma pembangun kehidupan. Sel merupakan unit struktural dan unit fungsional kehidupan. Sel merupakan satu kesatuan kehidupan. Pada dasarnya, semua bentuk kehidupan di bumi disusun oleh sel. Mereka ada yang di kenal sebagai organisme uniseluler (bersel satu) dan ada pula yang berupa organisme multi seluler (bersel banyak). Pada organisme multiseluler, setiap sel tidak berdiri sendiri, melainkan bersatu menjadi bagian yang lebih besar. Dengan adanya pembagian kerja, sel-sel yang berbeda mampu melakukan tugas yang bersifat khusus.

2.        Sejarah perkembangan Sel

Beberapa saintis turut memberikan konstribusi terhadap konsep sel. Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723), ahli mikroskop berkebangsaan Belanda merupakan orang pertama yang membuat dan menggunakan mikroskop untuk mempelajari berbagai objek biologi. Melalui mikroskopnya ia bisa melihat benda-benda mikroskopis yang bergerak di dalam air kolam. Sifat keingintahuannya telah mendorongnya untuk mempelajari benda-benda lainnya. Misalnya mempelajari darah, semen (cairan mani), feses dan email gigi. Anntoni Van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang melihat sel-sel tunggal dan mengakuinya sebagai satuan-satuan kehidupan. Saat itu ia tidak menyebutnya sebagai sel melainkan sebagai hewan-hewan kecil, yang ia lihat bergerak-gerak di dalam air.

Istilah sel pertama kali di perkenalkan oleh Robert Hooke (1635-1703), ilmuan berkebangsaan inggris yang ternyata juga tertarik dengan Leeuwenhoek tentang dunia mikroskopis. Untuk itu ia memilih mempelajari sayatan tipis dari gabus, suatu jaringan yang berasal dari kayu pohon oak. Ia melihat suatu massa persegi berupa kotak-kotak kosong, yang mengingatkannya pada suatu bentuk sekat-sekat ruang atau kamar sehingga ia menyebutnya dengan istilah sel (cellula = kamar). Penggunaaan istilah sel tersebut berlangsung pada tahun 1666 (sebagian mencatatnya tahun 1665). 

Gambar 1 : penampang irisan jaringan tumbuhan yang ditemukan oleh Robert Hooke

Pada tahun 1838, Mathias Jakob Schleiden, seorang ahli botani menyatakan bahwa semua tumbuhan tersusun atas satuan-satuan kecil seluler. Pada tahun 1839, pendapat yang sama juga di kemukakan oleh Theodor Schwann, seorang ahli zoologi yang menyatakan bahwa semua hewan terdiri atas sel-sel. Schleiden dan Sechwann, keduanya berkebangsaan Jerman merumuskan suatu generalisasi yang kemudian berkembang menjadi teori sel. Mereka mengemukakan bahwa semua tubuh tumbuhan dan hewan tersusun atas sel-sel. Sel adalah unit terkecil struktural dan fungsional dari semua organisme. Selanjutnya, Rudolf Virchow (1858) melengkapi rumusan teori sel tersebut dengan temuannya, bahwa setiap sel berasal dari sel-sel yang telah ada sebelumnya, omnis cellula e  cellula.

Segera setelah istilah sel di kenal, di kemukakan pula bahwa bagian penting dari sel adalah bagian dalam dari dinding sel (isi sel). Isi sel terdiri atas materi hidup yang di kenal dengan istilah protoplasma, berarti zat pertama yang di bentuk. Istilah protoplasma ini pertama kali di perkenalkan pada tahun 1839 oleh J. Purkinye, seorang ahli fisiologi.

Seiring dengan perkembangan mikroskop cahaya dan mikroskop elektron, serta teknik pewarnaan yang lebih maju maka terungkap dalam protoplasma terdapat beberapa struktur yang biasa di sebut organel. Tugas utama organel berhubungan dengan struktur organel tersebut. 

1.        Struktur bagian sel

Sel merupakan satuan terkecil penyusun makhluk hidup,baik itu hewan makro maupun mikro. Sel pada makhluk hidup yang satu berbeda dengan makhluk hidup yang lain. Namun sel harus terdiri atas 3 komponen utama yang harus ada, yaitu:

a.      Membran Plasma

b.      Protoplasma

c.       Materi genetik

a.        Membran Plasma

Pada sel hewan, membran plasma merupakan lapisan paling luar yang membatasi sitoplasma dengan lingkungan sekitarnya, sedangkan pada sel tumbuhan terletak di antara dinding sel dan isi sel sitoplasma. Dengan teknik penyelidikan yang modern, dapat diketahui bahwa membran plasma (lipoprotein)terdiri atas dua lapis lipida dan protein yang letaknya tersebar tak beraturan. Lipida pada membran plasma terutama berupa fosfolipida (lipidayang bersenyawa dengan fosfat), glikolipida (lipida yang bersenyawa dengan karbohidrat) dan sterol misalnya kolesterol. Setiap molekul lipida terdiri atas bagian kepala berupa fosfat yang bersifat hidrofilik (mampu mengikat molekul air), dan bagian ekor berupa lemak yang bersifat hidrofobik (menolak molekul air). Molekul protein, baik yang terletak pada permukaan luar maupun permukaan dalam disebut protein perifer dan bersifat hidrofilik, molekul protein yang menembus dari permukaan luar sampai ke permukaan dalam disebut protein integral. Bagian protein integral yang terbenam di dalam lapisan lipida bersifat hidrofobik.

Ahli biologi sel menggambarkan bahwa protein pada membran merupakan benda padat yang berada pada cairan lemak, seperti botol kosong yang mengapung di atas danau, keduanya selalu bergerak dinamis, yang kemudian dinamakan Fluid Mosaic Model. Adanya senyawa karbohidrat yang terikat pada molekul protein akan menambah sifat hidrofilik pada kedua sisi permukaan membran, hal ini menyebabkan membran plasma bersifat selektif. Ada molekul-molekul yang dapat melewati membran dari luar ke dalam sel, atau hanya dapat melewati membran dari dalam ke luar ataupun sebaliknya. Membran sel, selain berfungsi sebagai batas antarsel, juga memiliki beberapa fungsi lain, sebagai berikut:

a.       Sebagai proteksi, yaitu melindungi agar isi sel tidak keluar.

b.      Sebagai reseptor (penerima rangsang) dari luar, seperti hormon, bahan kimia, rangsangan mekanik, dan rangsangan listrik.

c.       Sebagai tempat transpor zat, yaitu mengatur lalu lintas berbagai macam zat karena membran sel bersifat selektif permiabel, dengan cara ini membran sel mempertahankan bentuk, ukuran, dan reaksi-reaksi kimia.

b.        Protoplasma

Protoplasma merupakan senyawa heterogen mencakup sitoplasma yang bagian tepinya terdiferensiasi menjadi selaput tipis yang disebut selaput (membran) plasma, dan nukleoplasma. Komponen penyusun dasar protoplasma adalah air (H2O) yang jumlahnya berkisar antara 70 - 90 % dari berat individu, terdapatnya dalam bentuk bebas atau terikat. Selain air juga terdapt zat organik maupun zat anorganik. unsur-unsur C, H, O dan N merupakan bagian yang terbesar di dalam protoplasma. Ketiga unsur C, H dan O merupakan unsur pembentuk senyawa kimia yang bermacam-macam dengan ukuran molekul yang besar. Di dalam protoplasma unsur-unsur ada yang berupa unsur anorganik. Dalam protoplasma unsur anorganik dalam bentuk sebagai berikut:

1. Dalam bentuk garam, misalnya: natrium klorida (NaCl), kalium nitrat (KNO3), kalsium sulfat (CaSO4).

2. Dalam bentuk asam, misalnya: asam klorida (HCl), asam nitrat (HNO3), asam karbonat (H2CO3).

3. Dalam bentuk basa, misalnya: natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH).

Senyawa organik di dalam protoplasma tersusun oleh unsur C, H, dan O. Senyawa organik terdiri dari: karbohidrat, lemak dan protein yang merupakan sumber energi di dalam  protoplasma. Di dalam protoplasma terdapat organel-organel penyusun tubuh sel.

a.        Materi genetik

Materi genetik merupakan substansi pembawa informasi genetik. Materi genetik pada organisme prokariotik seperti bakteri terdapat pada nekleoid bahkan ada pada plasmid. Sementara itu pada organisme eukariotik berada pada nukleus. Nukleus merupakan bagian dari protoplasma.

Nukleus atau inti sel merupakan organel yang terbesar di dalam sel, terdapat di semua sel eukariotik (sel yang materi intinya terbungkus membran). Pada umumnya sel mengandung satu nukleus, tetapi pada beberapa organisme ada yang lebih dari satu. Bentuk inti sel biasanya bulat, lonjong atau tidak beraturan, dengan garis tengah ± 10 nm dan panjang ± 20 nm, terletak di sekitar bagian tengah sel. Nukleus dibungkus oleh dua lapis membran lipoprotein yang masingmasing dipisahkan oleh celah sebesar 20 - 30 nm. Membran luar yang berbatasan dengan sitoplasma berhubungan langsung dengan retikulum endoplasma dan akhirnya ke membran plasma. Pada membran inti terdapat pori-pori yang memungkinkan pertukaran zat antara nukleus dan sitoplasma, misalnya RNA dan protein. Matriks di dalam nukleus disebut nukleoplasma, di dalamnya terkandung berbagai macam enzim, protein, kromosom, dan nukleolus (anak inti). Komponen utama penyusun kromosom ialah protein dasar yang disebut histon dan DNA (asam dioksi ribonukleat). DNA merupakan substansi genetika yang mampu melakukan replikasi (mengganda) pada saat sel berkembang biak (membelah diri). Pada saat sel tidak sedang membelah, kromosom tampak seperti benang-benang halus yang panjang dan disebut kromatin. Jumlah kromosom pada sel berbagai spesies bervariasi, tetapi jumlah tersebut cenderung tetap pada setiap spesies. Nukleolus (anak inti) berbentuk bulat, terdapat di dalam nukleoplasma dan hanya tampak setelah berakhirnya proses pembelahan sel. Nukleolus mempunyai peran dalam sintesis RNA, ribosom yang akan dikeluarkan dari inti ke sitoplasma.

Sumber: 

Tweet