1
Sel adalah unit fungsional dan struktural terkecil dari makhluk hidup. Hal yang menakjubkan adalah sel tersusun atas bagian-bagian yang tidak
hidup. Bersama-sama dalam satu kesatuan, bagian-bagian sel membentuk sel utuh yang hidup dan memiliki ciri-ciri kehidupan, misalnya memperbanyak
diri dengan cara membelah, menanggapi rangsang, dan melakukan metabolisme.
Istilah “sel” disebutkan kali pertama oleh Robert Hooke pada tahun 1665. Istilah tersebut muncul ketika ia melihat struktur ruang-ruang kecil yang
menyusun sebuah gabus kayu dengan menggunakan mikroskop sederhana yang dibuatnya.
Bagian-bagian apakah yang menyusun sel? Apakah fungsi dari setiap bagian yang menyusun sel tersebut? Apakah setiap sel makhluk hidup memiliki
struktur yang sama? Apakah ada perbedaan antara sel pada tumbuhan dan sel pada hewan? Pertanyaan-pertanyaan tersebut akan dapat Anda temukan
jawabannya setelah mempelajari bab berikut.
Sel
Pada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat memahami seluk-beluk sel. Untuk itu, Anda harus mampu menjelaskan secara lengkap komponen dan bagian sel, serta mampu membedakan
antara organel sel tumbuhan dan hewan. Selain itu, Anda harus mampu membandingkan mekanisme transpor pada membran sel.
1
B a b 1
A. Struktur Sel
B. Organel-Organel
Sel
C. Mekanisme
Transpor pada Sel
Sumber: Biology Concepts Connections
, 2006
Di unduh dari : Bukupaket.com
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
2
A Struktur Sel
Gambar 1.1
Hasil pengamatan Euglena
sp. menggunakan
a mikroskop cahaya, b
Scanning Electr on M icr oscope
, dan c
Tr ansmission Electr on M icr oscope
.
Sumber: Biology Concepts Connections
, 2006
Dari tahun 1665, ketika Robert Hooke mengamati sel, hingga
pertengahan abad 20, ilmuwan biologi hanya memiliki mikroskop cahaya untuk mengamati sel. Meskipun demikian, mereka banyak menemukan hal-
hal penting, seperti makhluk hidup satu sel, sel-sel penyusun hewan dan tumbuhan, serta struktur sel. Hasil yang mereka dapat pada akhirnya
menghasilkan suatu teori yang disebut teori sel, yaitu sebagai berikut. 1.
Sel merupakan dasar penyusun makhluk hidup. Oleh karena itu, semua makhluk hidup tersusun atas sel.
2. Sel merupakan dasar penyusun fungsional dari makhluk hidup.
3. Semua sel berasal dari sel melalui proses pembelahan sel.
Pengetahuan mengenai struktur sel mengalami kemajuan yang pesat ketika para ilmuwan mulai menggunakan mikroskop elektron. Semua pengamatan
sel menggunakan mikroskop elektron semakin memperkuat teori sel.
a b
c
Berdasarkan ada-tidaknya membran inti sel, sel dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik hanya
ditemukan pada kingdom Monera, yaitu bakteri. Sementara itu, empat kingdom lainnya Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia memiliki sel
eukariotik.
Apakah Anda masih ingat perbedaan prokariotik dan eukariotik? Istilah prokariotik berasal dari bahasa Yunani. Pro artinya sebelum dan karyon artinya
biji atau inti, dalam hal ini mengacu pada membran inti. Sel prokariotik memiliki materi genetik DNA yang terkonsentrasi di daerah yang disebut
nukleoid . Namun, daerah tersebut tidak memiliki membran pemisah dengan
bagian dalam sel lainnya. Istilah eukariotik berasal dari bahasa Yunani, eu artinya nyata dan karyon
artinya inti. Sel eukariotik memiliki inti sel nukleus nyata yang dibatasi oleh membran inti.
Secara umum, sel eukariotik lebih kompleks dan lebih besar diban-
dingkan sel prokariotik Gambar 1.2. Berikut ini tabel perbedaan antara sel prokariotik dan sel eukariotik.
Nukleoid
Nukleus Organel
a
b
Gambar 1.2
a Sel prokariotik dan b sel eukariotik. Bandingkan ukuran
sel prokariotik dan sel eukariotik.
Sumber: Biology Concepts
Connection s, 2006
Sel Prokariotik Tabel 1.1 Perbandingan Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
1 Materi inti tidak memiliki membran
Materi inti memiliki membran 2
DNA berada di daerah nukleoid DNA berada di dalam nukleolus
3 Tidak memiliki organel, seperti
Memiliki organel, seperti mitokondria, badan Golgi, dan
mitokondria, badan Golgi, retikulum endoplasma
dan retikulum endoplasma
Sel Eukariotik No.
1. Apakah sel itu?
2. Apakah sel tumbuhan dan
sel hewan berbeda?
Pramateri
Soal
Di unduh dari : Bukupaket.com
Sel
3
Sumber: Jendela Iptek:
Kehidupan, 1997
Bagian dalam sel secara umum disebut protoplasma. Protoplasma pada
dasarnya merupakan larutan yang mengandung banyak materi organik dan anorganik. Jika melihat sebuah sel di bawah mikroskop, akan terlihat bahwa
protoplasma sel terdiri atas dua bagian, yaitu nukleus dan sitoplasma. Sitoplasma merupakan bagian terbesar dari sel. Pada sitoplasma terjadi
berbagai reaksi penting, seperti sintesis pembentukan protein, respirasi, dan ekskresi.
Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel dan matriks semi-cairan yang disebut sitosol. Organel organ kecil merupakan komponen sel yang
memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda. Fungsi organel ini sangat spesifik dan menunjang aktivitas sel. Contoh organel, antara lain
mitokondria, badan Golgi, retikulum endoplasma, dan ribosom.
Sel eukariotik memiliki organel yang lebih kompleks dibandingkan sel prokariotik. Oleh karena itu, buku ini hanya membahas organel pada sel
eukariotik. Sel eukariotik pada sel tumbuhan dan sel hewan berbeda. Perhatikan Gambar 1.3 dan Gambar 1.4.
Tokoh Biologi
Antony van Leeuwenhoek 1632 – 1723
Pada 1668 sampai dengan 1677, Antony van
Leeuwenhoek menggunakan mikroskop yang lebih baik
daripada mikroskop Robert Hooke. Oleh karena itu,
Leeuwenhoek dapat mendes- kripsikan berbagai hal, dari
kapiler darah, protozoa yang ia temukan di kolam, sampai
spermatozoa pada serangga dan manusia.
Gambar 1.3
Organel-organel yang terdapat pada sel tumbuhan.
Sentriol Lisosom
Mitokondria Retikulum endoplasma
halus Mikrotubulus
Membran sel Sitoplasma
Retikulum endoplasma kasar
Ribosom bebas Mikrofilamen
Pori-pori nukleus Kromatin
Nukleoplasma Nukleolus
Membran inti
Badan Golgi Vesikel Golgi
Nukleus Flagelum
Mitokondria
Kloroplas
Kromatin Nukleoplasma
Nukleous Vakuola
Badan Golgi Membran sel
Sitoplasma Plasmodesmata
Tonoplas Ribosom bebas
Pati
Mikrotubulus
Ribosom
Dinding sel Retikulum endoplasma halus
Retikulum endoplasma kasar Pori-pori nukleus
Membran inti
Nukleus
Sumber: Biology: Explor ing Life
, 1994
Sumber: Biology: Explor ing Life
, 1994
Gambar 1.4
Organel-organel yang terdapat pada sel hewan.
Dapatkah Anda membedakannya dengan sel tumbuhan
?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
4 Bagian dalam sel
Bagian luar sel
Molekul protein
Molekul fosfolipid
Bagian ekor
Bagian kepala
Di luar inti dan sitoplasma, terdapat membran sel. Membran sel menjadi
sangat penting karena membranlah yang membatasi sel dengan lingkungan luar, menjaga aktivitas sel tetap berlangsung, dan menyeleksi benda atau
zat yang dapat masuk ke dalam sel. Membran sel atau plasma membran adalah bagian sel yang membatasi
sitoplasma. Membran sel tidak dapat dilihat menggunakan mikroskop biasa. Membran sel sangat tipis dan hanya terdiri atas dua lapis fosfolipid. Bagian
kepala fosfat yang bersifat hidrofilik senang air berada di bagian luar membran sel. Adapun bagian ekor lipid berada di bagian dalam membran
sel dan bersifat hidrofobik tidak senang air. Jadi, satu sisi menghadap ke bagian luar sel, sedangkan sisi lainnya menghadap ke bagian dalam sel. Hal
tersebut mencegah sitoplasma larut dengan lingkungan sekitarnya dan mencegah zat-zat asing di sekitar sel masuk ke dalam sel Gambar 1.5.
Sumber: Heath Biology
, 1985
Di antara molekul-molekul fosfolipid terdapat molekul-molekul protein yang berperan dalam pengenalan dan pemindahan zat-zat yang dibutuhkan
dari lingkungan ke dalam sel. Lapisan membran sel tidak hanya menutupi bagian luar sel, tetapi juga berlekuk-lekuk dan melipat ke dalam sedemikian
rupa sehingga membentuk sebuah sistem membran di dalam sitoplasma.
Fungsi sel sangat berhubungan dengan fungsi dasar sel sebagai makhluk hidup. Sel menjadi individu yang melakukan semua kegiatan sebagai
makhluk hidup utuh pada makhluk hidup satu sel uniseluler. Selain itu, sel juga dapat menjadi bagian dari organisasi sel yang terspesialisasi dan
saling melengkapi dalam makhluk hidup banyak sel multiseluler. Masih ingatkah Anda dengan organisme uniseluler dan multiseluler? Sel yang
terspesialisasi pada makhluk hidup banyak sel, memiliki jenis dan banyak organel yang bergantung pada fungsi sel.
Bersama kelompok Anda, buatlah sebuah model sel tumbuhan atau sel hewan dari barang barang bekas. Model dapat berupa model tiga dimensi atau model
dua dimensi gambar. Lengkapi model tersebut dengan organel-organel serta keterangan lengkap. Gunakan buku literatur sebagai acuan. Kerjakan tugas tersebut
dalam waktu empat minggu bersama kelompok Anda.
Tugas Ilmiah 1.1
Gambar 1.5
Ilustrasi penampang membran sel.
• Hidrofilik
• Hidrofobik
Kata Kunci
Sumber: Concise Encylopedia
Nature, 1994
Tokoh Biologi
Jakob Schleiden 1804-1881
Schleiden adalah seorang ahli botani yang menemukan
bahwa suatu individu tersusun atas unit-unit kecil
yang disebut sel. Schleiden mengamatinya melalui
mikroskop untuk melihat struktur tumbuhan.
Di unduh dari : Bukupaket.com
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