Sel
5
Sebagian besar organel sel diselubungi oleh lapisan membran dengan struktur yang sama dengan lapisan membran sel. Di dalam sel terdapat banyak
struktur kecil yang disebut organel. Masih ingatkah Anda organel-organel sel yang terdapat pada sel hewan atau sel tumbuhan? Tidak
semua sel memiliki semua organel, bukan? Fungsi dari sel bergantung pada jumlah dan jenis organel yang dimiliki.
1. Nukleus Inti Sel
Inti sel merupakan bagian yang penting dari sel. Inti sel terdiri atas beberapa bagian, yaitu membran, kromatin, anak
inti nukleolus, dan cairan inti nuclear sap Gambar 1.6. Cairan inti merupakan cairan yang di dalamnya terdapat
nukleolus dan kromatin. Kromatin mengandung materi genetik berupa DNA serta protein. Ketika sel membelah,
kromosom dapat terlihat sebagai bentuk tebal dan memanjang. Kromosom adalah cetak-biru blue print sel.
Kromosom mengatur kapan dan bagaimana sel membelah diri, menghasilkan protein-protein tertentu, serta
berdiferensiasi.
Nukleus merupakan struktur yang jelas terlihat pada saat sel belum membelah diri. Nukleus terlibat dalam pembentukan ribosom–
suatu organel sel yang berperan dalam pembentukan protein. Nukleus mengatur sintesis protein dalam sitoplasma dengan mengirimkan pesan
genetik dalam bentuk ribonucleic acid RNA. RNA ini disebut messenger RNA mRNA. Pembentukan mRNA terjadi di nukleus berdasarkan instruksi yang
diberikan DNA. Setelah itu, mRNA membawa pesan genetik ke sitoplasma melalui pori membran inti untuk diterjemahkan di ribosom menjadi protein.
Protein ini akan digunakan untuk menggantikan protein yang hilang, membentuk enzim, atau mengirimkan sinyal pada bagian sel yang lain.
Membran inti memiliki struktur yang sama dengan struktur membran sel. Di membran inti, terdapat pori atau lubang-lubang yang memungkinkan
keluar-masuknya benda atau zat tertentu. Dengan kata lain, melalui lubang- lubang tersebut, inti sel ‘berkomunikasi’ dengan bagian-bagian sel serta sel
yang lain.
2. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma, sering disingkat RE merupakan sebuah sistem membran yang berlipat-lipat. Dilihat secara tiga dimensi, sistem membran
pada retikulum endoplasma bersatu dengan membran sel dan membran inti. Retikulum endoplasma ada yang tampak kasar RE kasar dan ada pula yang
tampak halus RE halus. Pada permukaan membran RE kasar terdapat ribosom yang menempel. Ribosom yang menempel membuat RE terlihat
B Organel-Organel Sel
Nukleolus Kromatin
Membran nukleus
Cairan inti
Retikulum endoplasma
kasar Ribosom
Pori-pori
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
Gambar 1.6
Sebuah inti sel. Terdapat sistem membran inti sel yang
bersatu dengan membran retikulum endoplasma.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Jelaskan perbedaan antara sel prokariotik dan sel eukariotik.
2. Apa perbedaan protoplasma, sitoplasma, dan
sitosol? 3.
Jelaskan penyusun dari membran sel.
Soal Penguasaan
Materi
1.1
• Kromosom
• Ribonucleic acid
Kata Kunci
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
6
Ribosom RE kasar
Sumber: Biology, 1999
Gambar 1.7
RE beserta ribosom. Ribosom menempel pada retikulum
endoplasma.
Vesikel badan Golgi
Lumen
Sumber: Biology, 1999
Gambar 1.8
Sebuah badan Golgi.
Gambar 1.9
Struktur mitokondria pada sel.
Organel-organel yang telah diuraikan sebelumnya adalah organel- organel yang dimiliki oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Beberapa organel
berikutnya, hanya ditemukan pada sel hewan atau sel tumbuhan saja.
Krista Membran
luar Membran
dalam Matriks
kasar Gambar 1.7. RE kasar berperan dalam pembentukan membran dan protein. Adapun RE halus berperan dalam pembentukan lemak, menetralisir
racun, dan penyimpanan kalsium yang berguna pada kontraksi sel otot.
3. Ribosom
Pada permukaan dalam membran retikulum endoplasma sel eukariotik tersebar organel-organel. Salah satu organel tersebut adalah ribosom.
Ribosom berperan penting dalam proses pembentukan protein. Pada sel yang aktif, terdapat ribosom dalam yang banyak. Selain di RE, ribosom banyak
terdapat juga di anak inti nukleolus. Perhatikan Gambar 1.7.
4. Badan Golgi
Badan Golgi disebut juga aparatus Golgi. Badan Golgi berbentuk seperti kantung yang pipih, dibatasi oleh membran. Beberapa badan Golgi sering
terlihat berdekatan dan membentuk kantung-kantung yang bertumpuk. Badan Golgi diduga sebagai salah satu bentuk dari sistem membran
pada RE. Badan Golgi kadang terlihat berada berdekatan dengan RE. Fungsi badan Golgi terutama dalam pengolahan protein yang baru
disintesis. Badan Golgi memotong protein berukuran besar yang dihasilkan ribosom menjadi protein-protein berukuran kecil seperti hormon dan
neurotransmiter bahan penerus informasi pada sistem saraf. Badan Golgi juga berfungsi menambahkan molekul glukosa ketika proses sintesis
glikoprotein. Pada sel-sel kelenjar, jumlah badan Golgi lebih melimpah dibandingkan sel-sel lain. Hal ini berhubungan dengan pembentukan sekresi
mukus berupa mukopolisakarida yang melibatkan badan Golgi.
5. Mitokondria
Mitokondria adalah organel berbentuk lonjong yang berada di sitoplasma. Mitokondria memiliki dua lapis membran yang terpisah dengan
membran inti, membran sel, dan RE. Membran bagian dalam membentuk lipatan-lipatan. Struktur ini disebut krista Gambar 1.9. Pada krista, terdapat
berbagai enzim yang berperan dalam respirasi aerobik.
Mitokondria berperan dalam proses respirasi aerobik. Banyaknya jumlah mitokondria dalam sel, bergantung pada seberapa aktif sel-sel tersebut.
Misalnya, pada sel otot, memiliki mitokondria lebih banyak dibandingkan sel yang pasif. Semakin banyak mitokondria, semakin tinggi frekuensi proses
respirasi.
Sumber: Biology, 1999
Sel
7
Triplet mikrotubulus
6. Lisosom
Lisosom adalah organel yang hanya ditemukan pada sel-sel hewan. Lisosom berbentuk kantung yang dibatasi oleh membran. Di dalam lisosom
terdapat enzim yang berperan dalam dekomposisi atau penguraian sebagian besar sel. Lisosom digunakan oleh sel untuk mencerna molekul-molekul besar.
Pada makhluk hidup satu sel, seperti Amoeba, vakuola makanan bersama lisosom bersatu. Kemudian, enzim yang terdapat dalam lisosom mencerna
makanan tersebut. Pada saat sel mati, membran yang menutupi kantung lisosom akan terdegradasi sehingga enzimnya akan keluar dan menguraikan
bagian-bagian sel. Oleh karena itu, lisosom juga sering disebut sebagai “kantung bunuh diri” suicide pack.
7. Sentriol
Sentriol terdapat pada sel hewan dan jamur. Sel-sel tumbuhan tinggi tidak memiliki sentriol. Sentriol adalah dua
buah organel yang berperan dalam pembelahan sel. Setiap sentriol terdiri atas sembilan triplet mikrotubulus yang
susunannya membentuk cincin Gambar 1.10. Mikrotubulus merupakan serabut berbentuk silindris yang berperan dalam
pembelahan sel, pergerakan kromosom, dan pergerakan organel. Sentriol mulai terlihat pada tahap profase salah satu tahap pada
pembelahan sel. Sentriol bergerak ke arah kutub-kutub yang berlawanan, kemudian dua anak sel akan terbentuk.
8. Plastida
Salah satu organel yang khas pada tumbuhan adalah plastida. Plastida
merupakan organel menyerupai kantung yang dibatasi oleh dua lapis membran. Plastida terdapat beberapa macam, yaitu kloroplas, kromoplas,
dan leukoplas. Ketiganya dibedakan berdasarkan pigmen yang dikandungnya.
Kloroplas memiliki pigmen-pigmen fotosintesis, di antaranya klorofil zat hijau daun dan karotenoid zat warna kuning atau oranye. Pigmen-
pigmen tersebut berperan penting dalam proses fotosintesis, yaitu sebagai penangkap gelombang cahaya.
Klorofil beserta enzim-enzim yang berperan dalam reaksi terang satu dari dua reaksi pada fotosintesis berada di dalam struktur membran yang
disebut grana tunggal: granum. Granum terbentuk dari tilakoid, yang merupakan kantung-kantung pipih yang bertumpuk. Sementara itu, stroma
adalah matriks cairan di bagian luar sistem membran grana. Pada stroma terdapat enzim-enzim yang berperan dalam reaksi gelap pada fotosintesis
Gambar 1.11. Masih ingatkah Anda tentang proses fotosintesis?
Sumber: Essentials of Biology, 1990
Gambar 1.10
Sentriol terdiri atas sembilan triplet mikrotubulus.
• Grana
• Kloroplas
• Kromoplas
• Leukoplas
• Neurotransmiter
• Respirasi aerobik
• Stroma
• Tilakoid
Kata Kunci
Gambar 1.11
a Kloroplas dilihat dengan mikroskop elektron dan
b diagram tiga dimensi kloroplas.
Stroma Stroma
Tilakoid
Granum
a
Sumber:
Biology: Exploring Life, 1994
Tilakoid
b
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
8
Kromoplas merupakan plastida yang mengandung pigmen warna selain hijau. Biasanya kromoplas berwarna kuning, merah, oranye, atau cokelat.
Sejauh ini, belum ditemukan fungsi yang pasti dari kromoplas, terutama pada tanaman tinggi. Diperkirakan, kromoplas yang banyak terdapat di
bunga dapat menarik serangga untuk mendatangi bunga dan menyer- bukinya. Sementara itu pada tumbuhan rendah, seperti alga, pigmen pada
kromoplas berfungsi sebagai pigmen fotosintetik.
Leukoplas merupakan plastida yang tidak memiliki zat warna. Berbeda dengan dua tipe plastida yang lain, leukoplas tidak menyimpan pigmen,
tetapi menyimpan bahan-bahan makanan cadangan. Umumnya, berupa pati karbohidrat atau minyak. Leukoplas banyak terdapat di bagian tumbuhan
yang tidak terkena cahaya, seperti akar dan umbi.
Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Tujuan Menunjukkan perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan
Alat dan Bahan Tusuk gigi, pisau cutter, kaca objek dan kaca penutup, mikroskop cahaya, air suling,
dan daun jagung Zea mays Langkah Kerja
1.
Irislah setipis mungkin permukaan daun jagung. Letakkan di atas kaca objek. Tetesi dengan air suling dan tutup dengan kaca penutup.
2. Amati dengan menggunakan mikroskop cahaya. Gambar hasil pengamatan
Anda dalam buku latihan. Jika ada, Anda dapat menggunakan preparat awetan secara langsung.
3. Koreklah kulit pipi bagian dalam mulut Anda dengan tusuk gigi, oleskan di
atas kaca objek. Tetesi dengan air suling dan tutup dengan kaca penutup. 4.
Amati dengan menggunakan mikroskop cahaya. Gambar hasil pengamatan dalam buku latihan.
5. Bandingkan kedua hasil pengamatan Anda. Kemudian, diskusikan hasilnya
dalam suatu diskusi kelas.
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta. 1.
Dapatkan Anda melihat perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan? Mintalah bantuan guru Anda dalam proses pengamatan dengan mikroskop.
2. Organel apa saja yang dimiliki oleh sel tumbuhan dan sel hewan?
Kegiatan 1.1
9. Vakuola
Vakuola merupakan organel yang terdapat di tumbuhan. Vakuola berisi air yang terlarut di dalamnya berbagai
mineral, gula, asam-asam organik dan bahan-bahan lain. Sel- sel muda memiliki beberapa vakuola yang berukuran kecil.
Namun, pada sel dewasa satu vakuola yang berukuran besar terkadang mendominasi sel.
Pada umumnya, sel-sel hewan tidak memiliki vakuola. Akan tetapi, protozoa dapat membentuk vakuola makanan,
tempat makanan diperoleh dan dicerna. Sisa makanan ditampung dalam vakuola kontraktil untuk dibuang
Gambar 1.12.
10. Dinding Sel
Salah satu struktur lagi yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan adalah dinding sel. Dinding sel berada di bagian luar membran sel. Ketika sel
menyerap air, dinding sel berfungsi mencegah sel menggembung melewati
Nukleus Kloroplas
Vakuola Nukleus
Sumber: Biology Concepts
Connections, 2006
Vakuola kontraktil
a
b
Gambar 1.12
a Vakuola pada sel tumbuhan dan b vakuola kontraktil pada
protozoa Par amaecium.
Sel
9
batas maksimum. Dinding sel biasanya terbuat dari selulosa. Tidak seperti membran sel, dinding sel memiliki pori yang dapat melewatkan hampir
berbagai jenis zat. Pada beberapa jenis tumbuhan dewasa, selnya membentuk dinding sekunder.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Sebutkan organel yang terdapat di sel tumbuhan juga terdapat di sel hewan.
2. Jelaskan fungsi dari inti sel.
3. Organel apa saja yang hanya terdapat pada sel
tumbuhan? 4.
Ada berapa jeniskah plastida pada sel tumbuhan? Sebutkan.
Soal Penguasaan
Materi
1.2
C Mekanisme Transpor pada Sel
Membran sel berfungsi membatasi sel dan lingkungan sekitar. Namun demikian, tidak berarti sel menjadi satu sistem tertutup yang tidak
dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Tidak ada organisme yang mampu hidup terpisah dari lingkungan
sekitarnya. Begitu pula halnya dengan sel. Sel memperoleh bahan-bahan yang dibutuhkan untuk berbagai proses metabolismenya dari lingkungan di luar sel.
Beberapa mekanisme sel dalam memperoleh bahan-bahan yang dibutuhkan,
antara lain difusi, osmosis, transpor aktif, endositosis, dan eksositosis. Simaklah penjelasan berikut ini.
1. Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan suatu zat yang terjadi secara spontan ketika ada perbedaan tekanan difusi, dari tekanan yang tinggi ke
arah tekanan yang lebih rendah. Tekanan difusi berkorelasi positif dengan konsentrasi zat tersebut. Artinya, semakin tinggi konsentrasinya, semakin
tinggi pula tekanan difusi zat tersebut. Perhatikan Gambar 1.13.
Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, di antaranya suhu dan zat yang berdifusi. Dengan naiknya suhu, energi kinetik yang
dimiliki molekul suatu zat menjadi lebih tinggi sehingga pergerakan molekul zat menjadi lebih cepat. Untuk menambah pemahaman Anda mengenai difusi,
lakukanlah kegiatan berikut.
Difusi
Tujuan Menjelaskan proses difusi serta faktor yang memengaruhinya
Alat dan Bahan Air panas, air dingin, stopwatchjam tangan, dua buah gelas, dua bungkus teh
celup, dan parfum Langkah Kerja
Kegiatan 1 1.
Masukkan sebungkus teh celup ke dalam segelas air panas dan air dingin. 2.
Ukur waktu yang dibutuhkan sampai seluruh air berwarna merah. 3.
Diskusikan hasilnya dengan teman Anda.
Kegiatan 2 1.
Semprotkan parfum di salah satu sudut kelas Anda. 2.
Jika Anda berada di sudut kelas yang berlawanan, dapatkah Anda mencium baunya?
3. Diskusikan hasilnya dengan teman Anda.
Kegiatan 1.2
Gambar 1.13
Mekanisme difusi. a Dua ruang dengan konsentrasi zat
yang berbeda. b Terjadi perpindahan zat setelah sekat
dibuka. c Konsentrasi zat telah seimbang, tidak ada
perpindahan zat.
Sumber: Biology: Discovering
Life, 1991
a
b
c
Sekat Zat terlarut
