Organisme tersusun atas sel. Bahkan setiap organisme memiliki sel. Sesuatu dikatakan hidup bila terdiri dari setidaknya satu sel. Hal itu dikarenakan, di dalam sel, individu dapat melihat suatu fungsi atau aktivitas sebagai makhluk hidup.
Contohnya seperti melihat fungsi gerak, respirasi, reproduksi, dan lain – lain. Oleh karena itu, sel adalah unit struktural terkecil dan fungsional makhluk hidup.
Penemu sel pertama, Robert Hooke . Penemuan ini terjadi pada tahun 1665. Hooke mengamati sayatan gabus menggunakan mikroskop. Kemudian, Hooke mengamati ruang-ruang kosong yang menyusun gabus.
Ruang kosong tersebut kemudian disebut sel. Sel berasal dari kata selula. Selula artinya ruangan. Brown (1831) menyatakan bahwa sel adalah ruangan kecil. Ruangan ini dibatasi oleh membran dan berisi cairan sel atau protoplasma.
Kemudian, pada tahun 1838, Mathias J. Schleiden dan odor Schwann menyatakan teori sel. Mereka mengklaim bahwa setiap organisme terdiri dari satu atau lebih sel. Selanjutnya, sel-sel ini berasal dari sel-sel sebelumnya.
Demikianlah pembahasan tentang penemu dan definisi sel. Pembahasan selanjutnya akan menjelaskan tentang sel prokariotik dan eukariotik.
Sel Prokariotik dan Eukariotik
Berdasarkan keberadaan membran nukleus, sel dibedakan menjadi dua, yaitu prokariotik dan eukariotik.
Adapun perbedaan kedua sel tersebut, ditinjau dari ukuran sel, inti sel, organel bermembran ganda, flagela, dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, pembelahan sel, dan kelompok organisme, dapat dijelaskan sebagai berikut.
Sel prokariotik
Sel prokariotik memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
- Ukuran sel adalah 0,2 – 2,0 m.
- Dilihat dari inti selnya, sel ini tidak memiliki membran inti, membentuk nukleid, dan tidak ada inti anak atau nukleolus.
- Tidak memiliki organel membran ganda.
- Flagela terdiri dari dua protein penyusun.
- Biasanya memiliki dinding sel, sejenis dinding sel bakteri, umumnya tersusun atas peptidoglikan.
- Membran plasma tidak memiliki karbohidrat dan umumnya memiliki sejumlah kecil steroid.
- Dilihat dari sitoplasmanya, ia tidak memiliki sitoskeleton.
- Ukuran ribosom kecil, 70-an.
- Pembelahan sel biner.
- Kelompok organisme sel prokariotik yaitu monera (Silakan baca: Pengertian Monera).
Sel eukariotik
Ciri-ciri yang dimiliki oleh sel ini adalah sebagai berikut.
- Ukuran sel 10-100 m.
- Ini memiliki membran inti dan ada inti sel anak atau inti.
- Memiliki organel membran ganda. Organel bermembran ganda ini terdiri dari lisosom, badan golgi, retikulum, endoplasma, mitokondria, dan kloroplas.
- Flagela terbentuk dari berbagai mikrotubulus. Kelima, memiliki dinding sel di beberapa sel, seperti pada sel tumbuhan yang ditusuk dari selulosa.
- Di dalam membran plasma terdapat karbohidrat dan steroid.
- Memiliki sitoskeleton.
- Ukuran ribosom kecil dan besar. Untuk ukuran kecil, 70S dan 80S besar.
- Pembelahan sel dilakukan secara mitosis dan meiosis.
- Kelompok organisme sel eukariotik adalah animalia, plantae, fungi, dan protista.
Setelah memahami tentang sembilan perbedaan antara sel prokariotik dan eukariotik. Selanjutnya akan dijelaskan tentang struktur sel.
Struktur sel
Sel dibagi menjadi tiga bagian utama. Bagian-bagian sel, yaitu membran sel, sitoplasma, dan inti sel. Penjelasan bagian-bagian sel adalah sebagai berikut.
Membran sel
Pada sel hewan, membran sel adalah selubung luar sitoplasma. Sedangkan pada sel tumbuhan, membran sel merupakan selubung sitoplasma yang berada di dalam dinding sel.
Dinding sel merupakan lapisan terluar sel pada sel tumbuhan. Dinding sel ini memberikan bentuk yang kaku pada sel tumbuhan. Dinding sel ini berguna untuk melindungi sel dari tekanan mekanis.
Membran sel atau membran plasma adalah lapisan fosfolipid ganda atau bilayer phospoholipid. Membran sel ini cair dan cair. Fungsi membran sel, dapat digambarkan sebagai berikut,
- Membran sel sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar. Rangsangan ini bersifat kimiawi, seperti hormon atau mekanik seperti tekanan atau sentuhan.
- Membran sel memberi bentuk pada sel hewan.
- Membran sel berperan dalam pengangkutan zat yang ingin masuk atau keluar sel.
- Membran sel memisahkan sel dan melindungi sel dari lingkungan luar, serta memelihara inti sel.
- Membran sel bersifat selektif permeabel. Sifat ini tidak dapat diakses oleh sembarang ion atau molekul sehingga dapat mengontrol pergerakan ion atau molekul yang masuk dan keluar sel.
Selanjutnya, membran sel terdiri dari molekul lipid, protein, dan karbohidrat. Molekul lipid ini membentuk senyawa dengan fosfat menjadi fosfolipid. Fosfolipid adalah komponen utama yang membentuk membran sel.
Ekor lipid dalam fosfolipid ini memiliki sifat hidrofobik. Sedangkan kepala fosfat ini memiliki sifat hidrofilik. Oleh karena itu, ketika membentuk lapisan fosfolipid ganda, sisi kepala fosfolipid menghadap ke luar atau ke plasma atau lingkungan eksternal. Sementara itu, sisi ekornya ada di dalam.
Protein yang terkandung dalam membran sel dapat dibagi menjadi protein integral dan perifer. Penjelasan masing-masing protein adalah sebagai berikut.
Protein integral. Ini adalah protein yang menyela dalam lapisan fosfolipid ganda. Protein integral ini berguna untuk keluar masuknya zat tertentu ke dalam atau dari sel.
Protein Perifer. Merupakan protein yang menempel pada permukaan fosfolipid. Sifat protein ini mudah lepas dan hanya menempel dalam jangka waktu tertentu.
Fungsi protein perifer berperan dalam metabolisme komponen membran, seperti lipid dan oligosakarida dinding sel. Kemudian, berperan dalam rantai transpor elektron, dan mengangkut molekul hidrofobik yang memiliki ukuran kecil.
Karbohidrat yang menempel pada kepala fosfolipid membentuk kompleks glikolipid atau protein membentuk glikoprotein. Glikolipid ini berfungsi sebagai sinyal identifikasi untuk interaksi antar sel. Glikoprotein ini dapat mengikat protein dari membran sel tetangga atau sel lain untuk membentuk ikatan antar sel.
sitoplasma
Sitoplasma adalah cairan yang berada di dalam membran plasma selain inti sel. Sitoplasma tersusun atas sitosol atau berbentuk gel atau koloid. Kemudian, itu terdiri dari sitoskeleton atau akhirnya organel sel.
Sitosol adalah bagian cair yang mengisi 70% volume sel. Sitosol ini terbentuk dari komposisi air, garam, dan molekul organik. Sitoskeleton adalah kerangka seluler berupa mikrofilamen aktif, filamen intermediet, dan mikrotubulus.
Mikrotubulus ini memiliki ukuran terbesar dan terdiri dari polimer, tubulus alfa dan beta. Mikrofilamen adalah filamen kecil yang membentuk sitoskeleton dan terdiri dari poliemer G-aktin.
Filamen intermediet memiliki ukuran yang lebih besar dari mikrofilamen dan lebih stabil. Sub unit penyusun filamen intermediet adalah vimentin, neurofilamen, atau keratin.
Kemudian, fungsi sitoskeleton antara lain sebagai berikut.
- Sitoskeleton membentuk benang spindel dalam pembelahan mitosis.
- Sitoskeleton memberi dan mempertahankan bentuk sel.
- Sitoskeleton ini mengatur pergerakan sel atau pergerakan di dalam sel atau transportasi intraseluler.
Inti sel
Inti sel hanya dimiliki oleh sel eukariotik. Inti sel adalah bagian sel yang paling mencolok dan dibatasi oleh membran inti.
Pada inti sel ini terdapat inti sel anak atau nukleus yang merupakan tempat pembentukan dan pematangan RNA ribosom. Fungsi inti sel adalah sebagai berikut,
- Mengatur proses ekspresi gen.
- Merupakan tempat replikasi dan transkripsi DNA.
- Mengontrol proses metabolisme sel.
- Menyimpan informasi genetik atau DNA.
Setelah mempelajari tentang struktur sel yang terdiri dari membran sel, sitoplasma, dan inti sel. Selanjutnya akan dijelaskan tentang organel sel.
Pelajari juga: Ciri-ciri, Struktur, Cara Hidup, Reproduksi, dan Klasifikasi Jamur
Organel – Organel sel
Organel sel terdiri dari inti sel atau nukleus, ribosom, retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria, lisosom, periksisom, sentrosom, membran plasma, dinding sel, plastida, vakuola, dan vesikel. Masing-masing organel dapat dijelaskan sebagai berikut.
Inti sel atau nukleus. Inti sel diselimuti oleh membran dengan membran ganda dan berpori. Pori-pori di dalam nukleus berfungsi sebagai tempat masuknya molekul-molekul berukuran besar. Nukleus memiliki inti sel anak atau nukleus yang menghasilkan DNA dan ribosom.
Di dalam inti sel terdapat DNA berupa kromosom atau kromatin. Oleh karena itu, inti sel ini berguna sebagai pembawa materi genetik. Dimana ini merupakan tempat replikasi DNA dan transkripsi DNA serta pengatur kerja sel.
Ribosom
Ribosom ini memiliki bentuk bulat. Ribosom terdiri dari RNA dan protein. Ribosom membentuk dua subunit yang tidak memiliki membran. Ada ribosom yang bebas di dalam sel, tetapi ada juga yang mengikat RE.
Ribosom memiliki fungsi. Fungsi ribosom adalah translasi mRNA menjadi protein atau sintesis protein.
Retikulum endoplasma
Retikulum edoplasma (RE) terbuat dari membran datar dengan membran tunggal yang disebut sisterna. RE terhubung dengan membran inti sel.
RE berperan dalam pengangkutan zat. RE dapat dibedakan menjadi dua yaitu RE kasar dan RE halus. RE kasar berhubungan dengan ribosom. RE kasar ini bertindak untuk mengangkut protein yang disintesis di ribosom. RE halus berperan dalam sitensis lipid, seperti fosfolipid, steroid, dan hormon.
Badan Golgi
Badan golgi ini berupa tumpukan selaput pipih yang memiliki selaput tunggal. Badan Golgi memiliki reseptor protein dari RE kasar. Protein yang diterima di bagian cis Golgi kemudian akan dimodifikasi sebelum akhirnya dilepaskan melalui bagian trance di Golgi. Kemudian, protein ini dikirim ke seluruh bagian sel menggunakan vesikel.
Mitokondria
Mitokondria adalah organel bermembran ganda yang berperan dalam respirasi sel. Membran bagian dalam mitokondria melengkung untuk membentuk puncak.
Membran dalam mitokondria ini menghasilkan ATP. ATP adalah energi seluler sehingga sering disebut Power House. Bagian matriks mitokondria berfungsi untuk oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim. Matriks mitokondria ini juga mengandung DNA.
Lisosom
Lisosom adalah kantung bundar membran tunggal. Lisosom ini mengandung enzim hidrolase yang berguna untuk mencerna zat. Fungsi lisosom termasuk mencerna sel-sel tua dan mencerna molekul makanan ukuran besar.
Peroksisom
Peroksisom ini memiliki bentuk membran bulat dengan membran tunggal. Peroksisom ini mengandung enzim oksidatif, seperti katalase. Peroksisom ini berperan dalam proses oksidasi asam lemak, etanol, dan senyama lainnya.
Sentrosom
Sentrosom terdiri dari dua cetriol yang terbentuk dari protein mikrotubulus. Sentriol ini berperan dalam membentuk benang-benang spindel pada saat pembelahan sel. Benang spindel ini memiliki peran untuk mengatur pergerakan dan pemisahan kromosom pada saat pembelahan sel.
Membran plasma
Membran plasma ini terdiri dari dua lapisan fosfolipid dengan protein dan rantai karbohidrat. Membran plasma ini memiliki peran sebagai pendukung bentuk sel, pelindung, pengatur pergerakan zat masuk atau keluar sel. Selain itu, ia juga memiliki peran untuk menjaga homeostasis sel.
Dinding sel
Dinding sel adalah lapisan terluar setelah membran sel pada beberapa bakteri, sel tumbuhan, dan jamur. Dinding sel ini memiliki bentuk yang kaku dan keras. Pada tumbuhan, komposisi utama dinding sel adalah selulosa.
Kemudian, jamur berupa sel kitin. Pada bakteri, dinding sel adalah peptidoglikan. Fungsi dinding sel adalah untuk melindungi sel, mempertahankan bentuk sel, dan difusi berbagai molekul masuk atau keluar sel.
Plastida
Plastida umumnya ditemukan pada sel tumbuhan dan alga. Plastida ini berperan sebagai pembuat dan penyimpan berbagai senyawa kimia yang dibutuhkan oleh sel. Plastida juga mengandung pigmen.
Pigmen ini dibutuhkan oleh tumbuhan, seperti untuk fotosintesis. Kehadiran pigmen ini membuat tanaman tampak berwarna-warni. Secara umum, plastida dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu kromoplas dan leukoplas.
Kromoplas ini mengandung berbagai pigmen. Sedangkan leukoplas ini tidak mengandung pigmen. Kromoplas dapat dibagi lagi menjadi tiga yaitu kloroplas, faeoplas, dan rodoplas.
Kloroplas atau pigmen klorofil, warna hijau. Pigmen Phaeoplas atau fucocantin, berwarna coklat tua. Rodoplasts atau pigmen fikoerakrin, berwarna merah.
Kloroplas merupakan organel yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas memiliki bentuk oval dan ditutupi oleh membran ganda. Di dalam kloroplas ini terdapat membran tilakoid yang runtuh yang disebut grana (tunggal disebut granum).
Di bagian dalam kloroplas ini terdapat matriks yaitu stroma. Kloroplas ini berperan dalam proses fotosintesis. Leukoplas dapat dibagi menjadi amiloplas, proteinoplas, dan elaioplas.
Amiloplas adalah bagian yang menyimpan pati. Sedangkan elaioplas adalah bagian yang menyimpan lemak. Kemudian, proteinoplast ini adalah bagian yang menyimpan protein.
Vakuola
Vakuola adalah membran tunggal. Vakuola ini berisi cairan. Pada tumbuhan, vakuola berukuran besar dan menonjol.
Fungsi vakuola pada tumbuhan adalah menyimpan air, makanan, sisa metabolisme, dan racun. Vakuola ini memiliki membran atau tonoplast yang berperan untuk menjaga tekanan air atau tekanan turgor di dalam sel.
Vesikel
Vesikel adalah membran tunggal yang berguna sebagai tempat penyimpanan atau pengangkutan zat dalam sel.
Demikianlah penjelasan mengenai organel-organel di dalam sel. Selanjutnya akan dijelaskan tentang perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan.
Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Sel hewan atau sel tumbuhan sama-sama termasuk dalam sel eukariotik. Meskipun demikian, keduanya memiliki perbedaan. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan dapat dijelaskan sebagai berikut.
Sel hewan
Bentuk sel tidak tetap. Tidak memiliki dinding sel. Tidak memiliki plastida. Secara umum, vakuola tidak memiliki, jika ada, vakuola berukuran kecil dan bersifat sementara. Memiliki sentrosom dan lisosom.
Sel tumbuhan
Bentuk sel tetap. Memiliki dinding sel. Memiliki plastida. Memiliki vakuola dengan ukuran yang besar. Kurangnya sentrosom dan lisosom.
Setelah memahami tentang perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan (jika masih kurang silahkan baca 12 daftar perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan ) ditinjau antara lain dari dinding sel, bentuk sel, vakuola, sentrosom dan lisosom. Selanjutnya dijelaskan tentang transport sel.
Transportasi Sel
Zat – zat yang masuk atau masuk ke dalam sel melalui mekanisme transpor sel. Pergerakan zat ini melalui membran sel memiliki sifat selektif permeabel. Sifat ini berarti bahwa mekanisme transpor sel hanya melewati zat-zat tertentu sesuai dengan kebutuhan metabolisme sel.
Transpor sel ini berlangsung dengan dua cara yaitu secara aktif atau pasif. Penjelasannya adalah sebagai berikut.
Transpos pasif
Transpor pasif adalah perpindahan zat melalui membran sel tanpa memerlukan energi. Perpindahan ini terjadi karena zat bergerak sesuai dengan gradien konsentrasi. Gradien konsentrasi ini dari tinggi ke rendah.
Transpor pasif dapat dibedakan menjadi dua yaitu osmosis dan difusi yang dapat dijelaskan sebagai berikut. Osmosis adalah perpindahan pelarut melalui membran selektif permeabel dari pelarut tinggi atau konsentrasi hipotonik ke konsentrasi pelarut rendah atau hipertonik.
Difusi adalah perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Peristiwa difusi ini dapat dilihat pada pelarutan gula pada saat pembuatan teh manis. Difusi gula dapat membuat air teh secara keseluruhan menjadi manis.
Molekul dan ion yang cukup besar dan bersifat polar tidak mudah masuk ke dalam sel dengan cara difusi saja. molekul dan ion seperti glukosa, ion Na+, dan ion Cl- masuk ke dalam sel melalui proses difusi terfasilitasi.
Itu karena tidak dapat melewati ekor fosfolipid yang memiliki sifat hidrofobik. Difusi terfasilitasi ini terjadi melalui saluran protein dan protein pembawa. Difusi terfasilitasi ini berlangsung secara spontan tanpa memerlukan energi kimia dari hidrolis ATP. Perpindahan zat yang terjadi sesuai dengan gradien konsentrasi.
Transportasi aktif
Transpor aktif adalah perpindahan zat melawan gradien konsentrasi yaitu dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi melalui membran sel. Transpor aktif membutuhkan energi kimia.
Transpor aktif ini dapat berlangsung melalui mekanisme pompa ion, transpor, dan endositosis dan eksositosis. Penjelasan masing-masing mekanisme tersebut adalah sebagai berikut.
Pompa ion adalah transfer ion melalui membran sel melawan gradien konsentrasinya. Contoh pompa ion adalah pompa ion Na-K yang berguna untuk menjaga perbedaan konsentrasi Na dan K di dalam dan di luar sel serta menghasilkan muatan negatif di dalam sel.
Transportasi adalah perpindahan dua zat yang terjadi secara bersamaan melalui protein membran atau protein kompleks tanpa energi langsung dari ATP. Transportasi terjadi karena molekul yang bergerak sesuai dengan gradien konsentrasinya.
Oleh karena itu, molekul lain dapat bergerak melawan gradien konsentrasi. Transport dapat dibedakan menjadi simports, yaitu dua zat yang bergerak searah dan antiport adalah dua zat yang bergerak berlawanan arah.
Endositosis dan eksositosis
Endositosis adalah proses masuknya zat-zat berupa cairan atau molekul yang memiliki ukuran besar ke dalam sel dengan cara menelan zat-zat tersebut. Selama proses ini, membran sel akan menekuk dan mengelilingi zat seolah-olah membuat kantung.
Di dalam sel, kantung-kantung ini membentuk vesikel yang akan bergabung dengan enzim lisosom atau vesikel lainnya. Endositosis dapat dibagi menjadi fagositosis yang merupakan endositosis molekuler yang memiliki ukuran besar atau pinositosis adalah endositosis cair.
Sedangkan eksositosis adalah pelepasan zat dari sel melalui peleburan atau kombinasi vesikel dan membran sel.
Demikian penjelasan tentang struktur dan fungsi sel. Semoga materi ini dapat membantu sahabat ilmu dalam memahami tentang struktur dan fungsi sel. Selamat belajar dan sukses selalu.