komponen sel eukariotik
KOM PONEN SEL EUKARIOTIK (NUKLEUS, SISTEM ENDOM EM BRAN)
Nukleus
Nukleus, ditunjukkan pada gambar di baw ah ini, hanya t erdapat di sel eukariotik.
M erupakan lokasi unt uk sebagian besar pembuatan asam nukleat sel, sepert i DNA dan RNA.
Ahli biologi Denmark Joachim Hammerling melaksanakan percobaan ekperiment al pada t ahun
1943. Pekerjaan yang dilakukannya adalah menunjukkan peranan nukleus dalam mengatur
bent uk dan ciri-ciri sel. Asam deoksiribosa, DNA, adalah pembaw a fisik dari pew arisan dan
dengan perkecualian DNA plastid (cpDNA dan mDNA, bert urut-turut ditemukan dalam kloroplas
dan mit okondria), semua DNA t erbat as pada nukleus. Asam ribonukleat, RNA, dibentuk dalam
nukleus menggunakan sekuen basa DNA sebagai template . RNA bergerak keluar ke dalam
sit oplasma dan berfungsi dalam perakitan prot ein. Nukleolus adalah w ilayah dari nukleus
(biasanya dua nukleoli per nukleus) dimana ribosom dibangun.
Gambar 1. St ruktur nukleus. Kromatin, DNA yang t erurai yang m enempati ruangan dalam selubung nukleus.
Selubung nukleus yang ditunjukkan di atas adalah st ruktur membran ganda. Berbagai
pori t erdapat pada selubung t ersebut , menyebabkan RNA dan senyaw a kimia lainnya dapat
lew at , t et api DNA t idak dapat lew at
Gambar 2. Struktur selubung nukleus dan pori nukleus
1
Gambar 3. Nukleus dengan pori nukleus. Sitoplasma juga berisi banyak ribosom
Fungsi nukleus
M emuat dan menyimpan informasi genetik, DNA, yang mentukan bagaimana sel
akan
berfungsi, sebagaimana st ruktur
dasar
dari
sel. (beberapa organela:
mitokondria dan kloroplas, memiliki beberapa DNA, t api mayorit as sangat banyak
DNA sel t erdapat didalam nukleus
M embuat semua RNA, t ermasuk RNA ribosomal, t ransfer dan messenger.
M enyalin DNA sel ut ama melalui pembelahan sel
Struktur Nukleus
Gambar 4. Struktur nukleus dengan selubung nukleus
Selubung Nukleus
Nukleus dibat asi oleh selubung nukleus
St rukt ur membran ganda
2
Dilubangi dengan pori-pori, terdiri dari RNA dan prot ein, dengan saluran unt uk
pert ukaran subst ansi dengan sit oplasma sel. Pada elektron scaning mikrograf,
permukaan pori-pori dari selubung nukleus menarik perhat ian.
Prot ein-protein melapisi pori-pori menentukan molekul mana yang dapat masuk dan
meninggalkan nukleus.
Permukaan terluar dari selubung nukleus dilapisi dengan ribosom
Gambar 5. st ruktur ribosom.
Gambar 6. Ribosom dan poliribosom pada sel hepar
Nukleolus
M assa DNA, RNA dan prot ein dengan konsentrasi kecil
Dipergunakan dalam sint esis subunit ribosom
Ribosom merupakan tempat untuk perakit an prot ein
Ribosom terdiri dari dua subunit dan t ersusun atas RNA dan protein, pada eukariot,
ribosom adalah 80s, sedangkan ribosom pada prokariot adalah 70s, salah satu alasan
beberapa ant ibiotik efekt if melaw an bakt eri dan tidak merugikan kita.
Gen-gen yang dibutuhkan unt uk pembuatan gugus RNA ribosomal dalam nukleolus,
dimana mereka mensintesis langsung RNA ribosomal. Subunit ribosomal dirakit
dalam nukleolus dari rRNA dan prot ein.
Subunit ribosomal yang lengkap bergerak ke dalam sit oplasma unt uk melakukan
fungsinya, dimana banyak terdapat pada permukan ret ikulum endoplasma kasar.
Beberapa ribosom terdapat bebas didalam sitosol.
3
Kromatin
Kromat in terdiri dari kromosom, DNA molekul panjang, dikelilingi oleh prot ein yang
dikenal sebagai histon.
Kromat in nampak granular ket ika diamat i dengan mikroskop
Beberapa t ipe organism memiliki nomor set kromosom.
Beberapa contoh : nyamuk = 6; Lili = 24; manusia = 46; simpanse, orangut an, gorilla,
dan kentang = 48; amuba = 50, buntut kuda=216; pakis lidah ular = 1262
Sistem Endomembran Sel
Tidak hanya melakukan pembent ukan membran unt uk membatasi sel, membran plasma, t api di
dalam sel kita menemukan sist em membran yang terdiri dari beberapa komponen, t iap
komponen menghubungkan dengan membran plasma pada suat u w aktu dan di lain w aktu, dan
pada selubung nukleus juga. Sebagai t ambahan, fragmen membran kecil mungkin membentuk
vesikel, digunakan untuk t ransport. Lipid dibent uk dalam sist em endomembran dan rant ai
polipeptida protein dimodifikasi dan dit ranslokasi.
Komponen Endomembran
Retikulum endoplasma kasar dan ribosom yang berhubungan
Retikulum endoplasma halus
Komplek golgi
Lisosom
Gambar 7. Komponen yang m enyusun endomembran
4
Retikulum Endoplasma
Rangkaian membran berbentuk pipa rata atau saluran yang saling berhubungan dan
kant ung yang mengadakan pembagian pada sit oplasma, dan berjalan sepanjang
sit osol. Proyeksi ret ikulum endoplasma berhubungan dengan selubung
nukleus
dengan ret iculum endoplasma dan proyeksi lain berhubungan dengan membran
plasma.
int raseluler.
Retikulum endoplasma mensint esis, ment ranspor dan memisahkan kandungan
Terdapat dua bent uk ret ikulum endoplasma : halus dan kasar.
Retikulum endoplasma yang mempunyai ribosom yang melekat pada permukaannya
disebut ret ikulum endoplasma kasar. REK paling berlimpah dalam sel yang mensekresikan
banyak prot ein.
Retikulum endoplasm kasar
REK sering ditemukan dalam lembaran-lembaran atau lapisan suat u kantung yang
rat a di dalam sitoplasma.
pencernaan, at au beberapa hormon) mengangkut protein melew at i saluran REK.
Prot ein disitesis di ribosom dari sel sekretori (yang mensekresi protein sepert i enzim
Sekuen pept ida sinyal kecil selama sint esis protein bert anggung jaw ab untuk
menggerakkan polipept ida ke dalam ret ikulum endoplasma unt uk modifikasi dan
t ransport . Akumulasi protein dalam kant ong dalam retikulum endoplasma yang
memutus tiba-t iba pembent ukan vesikel trasnpor unt uk ekspor.
REK mungkin mensintesis dirinya sendiri, dan juga dapat dipergunakan untuk
memelihara dan menggant i membran nukleus
at au membran plasma selama
dibutuhkan.
Gambar 8. Retikulum endoplasma kasar dengan ribosom
5
Gambar 9. Perbandingan ret ikulum endoplasma kasar dengan ret ikulum endoplasma halus
Retikulum Endoplasma Halus
EH bersebelahan dengan REK, tapi t idak mempunyai ribosom.
Banyak enzim yang berhubungan dengan permukaan REH
Enzim – enzim yang dibut uhkan untuk sint esis fosfolipid unt uk membran terlet ak di
REH.
REH mempunyai berlimpah-limpah sel yang memproduksi lipid.
Retikulum sarkoplasma jaringan otot adalah bentuk dari REH. M engandung
cadangan kalsium yang dibutuhkan unt uk memicu kontraksi otot .
REH dalam sel hepar hew an mengandung enzim -enzim unt uk berbagai fungsi
pengaturan metabolik hepar, termasuk det oksifikasi alkohol.
Gambar 10. Retikulum endoplasma halus
Badan golgi
Komplek golgi terdiri dari t umpukan membran sepert i cakram rata yang memperoleh
mat erialnya dari ret ikulum endoplasma. Fungsi golgi sebagai pusat pengolah untuk material
yang kemudian dikemas dan didist ribusikan pada organela-organela atau diekspor (sekresikan)
dari sel dalam suatu vesikel yang diambil dari ujung-ujung membran golgi. Enzim pencernaan
akan dikemas untuk lisosom dan hormon-hormon dikemas dalam vesikel unt uk disekresikan.
Vesikel dibentuk pada saat migrasi RE ke badan golgi, bergabung dan menerobos golgi dan
dikemas dan dit andai unt uk ekspor pada vesikel golgi. Badan-badan golgi juga memodifikasi
mat erial utama untuk diekspor. Karbohidrat bagian dari glikoprotein, sebagai cont oh,
dit ambahkan dalam badan golgi.
6
Gambar 11. Vesikel: lisosom
Vesikel Golgi
Sebagian besar vesikel golgi adalah st ruktur sementara, dibentuk untuk mengirim
molekul yang dimanufaktur unt uk diekspor dari sel. Vesikel mungkin juga dibentuk di membran
plasma unt uk impor subst ansi ke dalam sel, sebuah proses yang disebut pinositosis, yang akan
dibahas kemudian. Vesikel lainnya membent uk organela, yang mengandung enzim yang
dibutukan untuk fungsi-fungsi khusus di dalam sel. Lisosom mengandung enzim hidrolitik, yang
dapat memecah karbohidrat , prot ein, asam nukleat dan bermacam lipid.
Lisosom
Lisosom dimanufakt ur dari enzim dan membran dari REK dan dikemas dalam komplek
golgi.
Lisosom bert anggung jaw ab unt uk pembongkaran at au pemecahan komponen sel ket ika
t idak dibutuhkan lagi atau ket ika rusak at au untuk kebutuhan daur ulang. Ini merupakan
bagian normal dari pembaharuan dan pemeliharaan.
Lisosom dapat juga menghancurkan at au mendegradasi bakteri dan subst ansi asing.
M akrofag sebagai cont oh, mengandung sejumlah besar lisosom. Amoba makan dari
proses fagosit osis. Vakuola makanan dibent uk bergabung dengan lisosom untuk
pencernaan.
Selama perkembangan, lisosom pent ing dalam sebagian pencernaan.
Reabsorbsi ekor berudu dan pembent ukan jari-jari tangan dan kaki adalah dua contoh
dari hal ini.
Gambar 12. Peran dari golgi dalam membentuk lisosom
7
Peroksisom
Peroksisom mengandung enzim-enzim yang memindahkan hidrogen dalam reaksi
biokimia pada oksigen, membentuk hidrogen peroksida sebagai hasil samping. Karena H2O2
beracun, peroksisom juga mengandung enzim-enzim, katalase, yang merusak H2O2.
Glioksisomes
Sel-sel t anaman, khususnya di benih, mengandung glyoksisomes. Sel-sel ini menyimpan
minyak sehingga benih
yang berkecambah
mempunyai suplai bahan
bakar. Selama
perkecambahan, asam lemak diubah menjadi molekul gula unt uk respirasi yang cepat pada sel,
yang dibutuhkan unt uk berhasilnya perkecambahan dan penegakan semaian bibit
DAFTAR PUSTAKA
Albert , B., Johnson, A., Lew is, J. Raff, M ., Robert s, K., W alter, P. 2002. M olecular Biology of the
Cell. 4 t h ed. Garland Science. New York
Farabee, M .J Cells . 2007. II: Cellular Organizat ion. Wikibook. Diambil pada t anggal 11 Desember
2007, dari htt p:/ / w w w .emc.maricopa.edu/ BioBookglossN.html
Solomon, E.P, Berg, L.R, M art in, D.W . 2002. Biology. 6
th
Ed. Brooks/ Cole Thompson Learning. .
USA
rd
St ryer, L. 1988. Biochemist ry. 3 ed. W .H. Freeman and Company. New York
W hite J. M . 2007. Cell St ruct ure and Funct ion. University of Virginia Health Syst em. Diambil
pada t anggal 11 Desember 2007, dari ht t p:/ / w ww .w 3.org/ 1999/ xhtml
W olfe, S.L. 1993. M olecular and Cellular Biology. Wadsw ort h Publishing Company. California
8
Nukleus
Nukleus, ditunjukkan pada gambar di baw ah ini, hanya t erdapat di sel eukariotik.
M erupakan lokasi unt uk sebagian besar pembuatan asam nukleat sel, sepert i DNA dan RNA.
Ahli biologi Denmark Joachim Hammerling melaksanakan percobaan ekperiment al pada t ahun
1943. Pekerjaan yang dilakukannya adalah menunjukkan peranan nukleus dalam mengatur
bent uk dan ciri-ciri sel. Asam deoksiribosa, DNA, adalah pembaw a fisik dari pew arisan dan
dengan perkecualian DNA plastid (cpDNA dan mDNA, bert urut-turut ditemukan dalam kloroplas
dan mit okondria), semua DNA t erbat as pada nukleus. Asam ribonukleat, RNA, dibentuk dalam
nukleus menggunakan sekuen basa DNA sebagai template . RNA bergerak keluar ke dalam
sit oplasma dan berfungsi dalam perakitan prot ein. Nukleolus adalah w ilayah dari nukleus
(biasanya dua nukleoli per nukleus) dimana ribosom dibangun.
Gambar 1. St ruktur nukleus. Kromatin, DNA yang t erurai yang m enempati ruangan dalam selubung nukleus.
Selubung nukleus yang ditunjukkan di atas adalah st ruktur membran ganda. Berbagai
pori t erdapat pada selubung t ersebut , menyebabkan RNA dan senyaw a kimia lainnya dapat
lew at , t et api DNA t idak dapat lew at
Gambar 2. Struktur selubung nukleus dan pori nukleus
1
Gambar 3. Nukleus dengan pori nukleus. Sitoplasma juga berisi banyak ribosom
Fungsi nukleus
M emuat dan menyimpan informasi genetik, DNA, yang mentukan bagaimana sel
akan
berfungsi, sebagaimana st ruktur
dasar
dari
sel. (beberapa organela:
mitokondria dan kloroplas, memiliki beberapa DNA, t api mayorit as sangat banyak
DNA sel t erdapat didalam nukleus
M embuat semua RNA, t ermasuk RNA ribosomal, t ransfer dan messenger.
M enyalin DNA sel ut ama melalui pembelahan sel
Struktur Nukleus
Gambar 4. Struktur nukleus dengan selubung nukleus
Selubung Nukleus
Nukleus dibat asi oleh selubung nukleus
St rukt ur membran ganda
2
Dilubangi dengan pori-pori, terdiri dari RNA dan prot ein, dengan saluran unt uk
pert ukaran subst ansi dengan sit oplasma sel. Pada elektron scaning mikrograf,
permukaan pori-pori dari selubung nukleus menarik perhat ian.
Prot ein-protein melapisi pori-pori menentukan molekul mana yang dapat masuk dan
meninggalkan nukleus.
Permukaan terluar dari selubung nukleus dilapisi dengan ribosom
Gambar 5. st ruktur ribosom.
Gambar 6. Ribosom dan poliribosom pada sel hepar
Nukleolus
M assa DNA, RNA dan prot ein dengan konsentrasi kecil
Dipergunakan dalam sint esis subunit ribosom
Ribosom merupakan tempat untuk perakit an prot ein
Ribosom terdiri dari dua subunit dan t ersusun atas RNA dan protein, pada eukariot,
ribosom adalah 80s, sedangkan ribosom pada prokariot adalah 70s, salah satu alasan
beberapa ant ibiotik efekt if melaw an bakt eri dan tidak merugikan kita.
Gen-gen yang dibutuhkan unt uk pembuatan gugus RNA ribosomal dalam nukleolus,
dimana mereka mensintesis langsung RNA ribosomal. Subunit ribosomal dirakit
dalam nukleolus dari rRNA dan prot ein.
Subunit ribosomal yang lengkap bergerak ke dalam sit oplasma unt uk melakukan
fungsinya, dimana banyak terdapat pada permukan ret ikulum endoplasma kasar.
Beberapa ribosom terdapat bebas didalam sitosol.
3
Kromatin
Kromat in terdiri dari kromosom, DNA molekul panjang, dikelilingi oleh prot ein yang
dikenal sebagai histon.
Kromat in nampak granular ket ika diamat i dengan mikroskop
Beberapa t ipe organism memiliki nomor set kromosom.
Beberapa contoh : nyamuk = 6; Lili = 24; manusia = 46; simpanse, orangut an, gorilla,
dan kentang = 48; amuba = 50, buntut kuda=216; pakis lidah ular = 1262
Sistem Endomembran Sel
Tidak hanya melakukan pembent ukan membran unt uk membatasi sel, membran plasma, t api di
dalam sel kita menemukan sist em membran yang terdiri dari beberapa komponen, t iap
komponen menghubungkan dengan membran plasma pada suat u w aktu dan di lain w aktu, dan
pada selubung nukleus juga. Sebagai t ambahan, fragmen membran kecil mungkin membentuk
vesikel, digunakan untuk t ransport. Lipid dibent uk dalam sist em endomembran dan rant ai
polipeptida protein dimodifikasi dan dit ranslokasi.
Komponen Endomembran
Retikulum endoplasma kasar dan ribosom yang berhubungan
Retikulum endoplasma halus
Komplek golgi
Lisosom
Gambar 7. Komponen yang m enyusun endomembran
4
Retikulum Endoplasma
Rangkaian membran berbentuk pipa rata atau saluran yang saling berhubungan dan
kant ung yang mengadakan pembagian pada sit oplasma, dan berjalan sepanjang
sit osol. Proyeksi ret ikulum endoplasma berhubungan dengan selubung
nukleus
dengan ret iculum endoplasma dan proyeksi lain berhubungan dengan membran
plasma.
int raseluler.
Retikulum endoplasma mensint esis, ment ranspor dan memisahkan kandungan
Terdapat dua bent uk ret ikulum endoplasma : halus dan kasar.
Retikulum endoplasma yang mempunyai ribosom yang melekat pada permukaannya
disebut ret ikulum endoplasma kasar. REK paling berlimpah dalam sel yang mensekresikan
banyak prot ein.
Retikulum endoplasm kasar
REK sering ditemukan dalam lembaran-lembaran atau lapisan suat u kantung yang
rat a di dalam sitoplasma.
pencernaan, at au beberapa hormon) mengangkut protein melew at i saluran REK.
Prot ein disitesis di ribosom dari sel sekretori (yang mensekresi protein sepert i enzim
Sekuen pept ida sinyal kecil selama sint esis protein bert anggung jaw ab untuk
menggerakkan polipept ida ke dalam ret ikulum endoplasma unt uk modifikasi dan
t ransport . Akumulasi protein dalam kant ong dalam retikulum endoplasma yang
memutus tiba-t iba pembent ukan vesikel trasnpor unt uk ekspor.
REK mungkin mensintesis dirinya sendiri, dan juga dapat dipergunakan untuk
memelihara dan menggant i membran nukleus
at au membran plasma selama
dibutuhkan.
Gambar 8. Retikulum endoplasma kasar dengan ribosom
5
Gambar 9. Perbandingan ret ikulum endoplasma kasar dengan ret ikulum endoplasma halus
Retikulum Endoplasma Halus
EH bersebelahan dengan REK, tapi t idak mempunyai ribosom.
Banyak enzim yang berhubungan dengan permukaan REH
Enzim – enzim yang dibut uhkan untuk sint esis fosfolipid unt uk membran terlet ak di
REH.
REH mempunyai berlimpah-limpah sel yang memproduksi lipid.
Retikulum sarkoplasma jaringan otot adalah bentuk dari REH. M engandung
cadangan kalsium yang dibutuhkan unt uk memicu kontraksi otot .
REH dalam sel hepar hew an mengandung enzim -enzim unt uk berbagai fungsi
pengaturan metabolik hepar, termasuk det oksifikasi alkohol.
Gambar 10. Retikulum endoplasma halus
Badan golgi
Komplek golgi terdiri dari t umpukan membran sepert i cakram rata yang memperoleh
mat erialnya dari ret ikulum endoplasma. Fungsi golgi sebagai pusat pengolah untuk material
yang kemudian dikemas dan didist ribusikan pada organela-organela atau diekspor (sekresikan)
dari sel dalam suatu vesikel yang diambil dari ujung-ujung membran golgi. Enzim pencernaan
akan dikemas untuk lisosom dan hormon-hormon dikemas dalam vesikel unt uk disekresikan.
Vesikel dibentuk pada saat migrasi RE ke badan golgi, bergabung dan menerobos golgi dan
dikemas dan dit andai unt uk ekspor pada vesikel golgi. Badan-badan golgi juga memodifikasi
mat erial utama untuk diekspor. Karbohidrat bagian dari glikoprotein, sebagai cont oh,
dit ambahkan dalam badan golgi.
6
Gambar 11. Vesikel: lisosom
Vesikel Golgi
Sebagian besar vesikel golgi adalah st ruktur sementara, dibentuk untuk mengirim
molekul yang dimanufaktur unt uk diekspor dari sel. Vesikel mungkin juga dibentuk di membran
plasma unt uk impor subst ansi ke dalam sel, sebuah proses yang disebut pinositosis, yang akan
dibahas kemudian. Vesikel lainnya membent uk organela, yang mengandung enzim yang
dibutukan untuk fungsi-fungsi khusus di dalam sel. Lisosom mengandung enzim hidrolitik, yang
dapat memecah karbohidrat , prot ein, asam nukleat dan bermacam lipid.
Lisosom
Lisosom dimanufakt ur dari enzim dan membran dari REK dan dikemas dalam komplek
golgi.
Lisosom bert anggung jaw ab unt uk pembongkaran at au pemecahan komponen sel ket ika
t idak dibutuhkan lagi atau ket ika rusak at au untuk kebutuhan daur ulang. Ini merupakan
bagian normal dari pembaharuan dan pemeliharaan.
Lisosom dapat juga menghancurkan at au mendegradasi bakteri dan subst ansi asing.
M akrofag sebagai cont oh, mengandung sejumlah besar lisosom. Amoba makan dari
proses fagosit osis. Vakuola makanan dibent uk bergabung dengan lisosom untuk
pencernaan.
Selama perkembangan, lisosom pent ing dalam sebagian pencernaan.
Reabsorbsi ekor berudu dan pembent ukan jari-jari tangan dan kaki adalah dua contoh
dari hal ini.
Gambar 12. Peran dari golgi dalam membentuk lisosom
7
Peroksisom
Peroksisom mengandung enzim-enzim yang memindahkan hidrogen dalam reaksi
biokimia pada oksigen, membentuk hidrogen peroksida sebagai hasil samping. Karena H2O2
beracun, peroksisom juga mengandung enzim-enzim, katalase, yang merusak H2O2.
Glioksisomes
Sel-sel t anaman, khususnya di benih, mengandung glyoksisomes. Sel-sel ini menyimpan
minyak sehingga benih
yang berkecambah
mempunyai suplai bahan
bakar. Selama
perkecambahan, asam lemak diubah menjadi molekul gula unt uk respirasi yang cepat pada sel,
yang dibutuhkan unt uk berhasilnya perkecambahan dan penegakan semaian bibit
DAFTAR PUSTAKA
Albert , B., Johnson, A., Lew is, J. Raff, M ., Robert s, K., W alter, P. 2002. M olecular Biology of the
Cell. 4 t h ed. Garland Science. New York
Farabee, M .J Cells . 2007. II: Cellular Organizat ion. Wikibook. Diambil pada t anggal 11 Desember
2007, dari htt p:/ / w w w .emc.maricopa.edu/ BioBookglossN.html
Solomon, E.P, Berg, L.R, M art in, D.W . 2002. Biology. 6
th
Ed. Brooks/ Cole Thompson Learning. .
USA
rd
St ryer, L. 1988. Biochemist ry. 3 ed. W .H. Freeman and Company. New York
W hite J. M . 2007. Cell St ruct ure and Funct ion. University of Virginia Health Syst em. Diambil
pada t anggal 11 Desember 2007, dari ht t p:/ / w ww .w 3.org/ 1999/ xhtml
W olfe, S.L. 1993. M olecular and Cellular Biology. Wadsw ort h Publishing Company. California
8