Sistem Organisasi nilai dalam kehidupan
SISTEM ORGANISASI KEHIDUPAN
A. Hierarki Organisasi Kehidupan
Organisme yang ada dipermukaan bumi ini sangat beragam mulai dari organisme yang paling
sederhana yaitu yang terdiri dari satu sel sampai organisme yang komplek yaitu terdiri dari banyak sel.
Organisme yang terdiri dari satu sel disebut uniseluler, contohnya: Bakteri, Amoeba, Paramaecium, dan
Euglene. Sedang organisme yang terdiri dari banyak sel disebut multiseluler, contoh organisme yang
dapat dilihat dengan mata biasa. Selain sel masih banyak lagi unit-unit lain yang akan membentuk suatu
hierarki. Unit-unit ini dikenal sebagai hierarki kehidupan. Hierarki tersebut adalah sebagai berikut.
Atom
atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran
sangat kecil.
Molekul
Molekul adalah suatu agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya
dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh ikatan
kimia.
Organel
Bagian sel yang mempunyai fungsi khusus; letaknya di dalam sel,
misalnya mitokondria, lisosom, atau ribosom.
Sel
sel merupakan satu ruangan kecil yang dibatasi oleh membran, yang di
dalamnya terdapat cairan (protoplasma)
Jaringan
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki
bentuk dan fungsi yang sama.
Lanjutan ...
Organ
Organ adalah kumpulan beberapa macam jaringan
yang bekerja sama untuk melakukan tugas tertetu.
Sistem Organ
Sistem organ adalah gabungan dari berbagai
organ untuk melakukan fungsi tertentu didalam
tubuh.
Organisme
Gabungan sistem-sistem organ yang bekerja
sama membentuk kehidupan.
Populasi
populasi adalah sekumpulan individu dengan ciri-ciri
yang sama (spesies) yang hidup di tempat yang sama
dan memiliki kemampuan bereproduksi di antara
sesamanya
Komunitas
Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang
hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang
saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain.
Lanjutan...
Ekosistem
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara makhluk
hidup dengan komponen abiotiknya dalam satu kesatuan
tempat hidup.
Biosfer
Biosfer adalah bumi beserta makhluk hidup yang ada di
dalamnya
B. Sel Sebagai Unit Struktual dan fungsional Kehidupan
1. PENGERTIAN DAN KONSEP TENTANG SEL
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua
fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Oleh karena itu, sel dapat berfungsi secara
autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Sel disusun oleh molekul-molekul utama
kehidupan yaitu karbohidrat, protein, air, lipid, dan asam nukleat.
a. Molekul Karbohidrat
Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah
glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme
hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat
seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu
amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai
depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan merubahnya menjadi
pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat dalam kentang, padi, jagung dan
gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan glukosa
sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar
glukosa pada pati. Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu
molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat
yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding sel
tumbuhan.
b. Molekul Protein
Molekul ini adalah makro molekul yang polimer (dibangun oleh asam amino sebagai
monomernya) dan tidak bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H)
oksigen (O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P).
Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme
hidup ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk
pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui peredaran
darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan sebagai persediaan
makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada susu. Protein juga merupakan
bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh.
Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam protein dalam tubuh
organisme hidup.
c.
Molekul Lipid
Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen, serta oksigen, dan
kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid,
diantaranya adalah lemak, fosfolipid dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari
hewan) maupun lemak tak jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber
cadangan energi bagi organisme hidup.
d. Molekul Air
Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di dalam sel dikelompokkan menjadi tiga
kelompok. Air intramolekuler, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekulmolekul air protein, yang berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan
molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar
untuk memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak
protoplasma. Peran air di dalam sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan
mengangkut senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun
sisa metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai reaksi
enzimatik memerlukan air sebagai agen reaksi.
Di dalam air bebas, terlarut berbagai jenis senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi
dalam 3 kelompok: yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung
K, Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut,
dan yang ketiga yaitu gas-gas terlarut: O2, CO2, N2 yang berasal dari udara.
e.
Molekul Asam Nukleat
Molekul ini merupakan satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik
organisme hidup. Terdapat 2 golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat
(DNA) dan asam ribonukleat (RNA).
Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur
basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.
Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang
relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria
yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat
mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrem seperti sumber air
panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom
prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara
lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan
sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di
dalam nukleus, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi
dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.
2. PERKEMBANGAN TEORI-TEORI SEL
Gambar : Robert Hooke
gambar : Antonie Van Leeuwenhoek
Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber
menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya, ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang
dibatasi dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae
artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati.
Seorang ahli mikroskop Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) merancang
sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan untuk mengamati air rendaman
jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air. Yang kemudian disebut bakteri.
Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup.
Perkembangan penemuan tentang sel mendorong berkembangnya persepsi tentang sel yang
melahirkan teori-teori sel. Beberapa teori sel yang penting sebagai berikut :
- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi
juga berarti cella (kantong yang berisi).
- Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam,
rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”.
- Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma. Dia
adalah orang yang pertamakali menggunakan istilah protoplasma untuk menyebut bahan-bahan
embrional dalam telur
- Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan
adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan
konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa
sel merupakan satuan struktural makhluk hidup.
- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada
protoplasma yaitu inti (nukleus) dan menyatakan bahwa inti sel (nukleus) tersebut merupakan
bahan yang terpenting dalam suatu sel
- Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk
hidup.
- Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla
ex celulla). Sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan.
- Theodor Heinrich Boveri (1862-1915) ahli biologi Jerman menyatakan bahwa sifat menurun dari
orangtua diturunkan kepada anak-anaknya melalui sel, sehingga ia menyatakan bahwa sel
merupakan unit hereditas.
3.
SEL SEBAGAI DASAR KEHIDUPAN
Secara anatomis sel dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu membran plasma, sitoplasma dan
organel sel serta inti sel (nukleus).
a.
Membran Plasma
Membran sel (cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal yang
dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang
memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Terutama untuk melindungi inti sel dan sistem
kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.
Pada sel eukariota, membran sel yang membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk
dari dua macam senyawa yaitu lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa
antara fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan
dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel, namun
di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat transporter yang merupakan jalur masuk dan
keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Kerangka membran atau
disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen,dan
filamen intermediet.
b.
Inti Sel (Nukleus)
Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariota. Organel ini
mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang
membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosomkromosom inilah yang membentuk genom inti sel.
Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol
aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen
Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk
mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan
protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA,
serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
c.
Sitoplasma dan Organel Sel
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma
adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai
organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di
dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi
tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti
sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup
(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan). Organel Sel tersebut antara lain :
a.
Retikulum Endoplasma (RE)
Memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut
cisternae. RE merupakan labirin membran yang sangat banyak sehingga meliputi separuh
lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Fungsi RE bervariasi, tergantung pada
jenisnya. Ada RE kasar dan RE halus. RE kasar ditempeli ribosom dan berfungsi untuk
sintesis protein. Sedangkan RE halus tidak ditempeli ribosom dan berfungsi untuk
sintesis lemak. Selain itu RE juga berfungsi sebagai alat transportasi molekul-molekul
dari sel satu ke sel lain.
b.
Ribosom
adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis
protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA)
dan 35% protein ribosom (RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk
rantai polipeptida menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses
translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada RE kasar,
atau pada membran inti sel.
c.
Mitokondria
adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain
fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis
kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada
lintasan katabolisme.
Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan
lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang
sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut
matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak
mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
d.
Lisosom
adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik
yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom
ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim
hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase,
ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah
endositosis, fagositosis, dan autofagi.
e.
Badan Golgi
Badan Golgi (aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel
yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan
menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel
eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi,
misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel
tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya
disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi
berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
f.
Sentriol/Sentrosom
Sentriol merupakan perkembangan dari sentrosom, yaitu pusat sel, daerah dari
sitoplasma yang dekat dengan nukleus. Sentriol berupa kumpulan mikrotubulus
strukturnya berbentuk bintang yang berperan sebagai kutub-kutub pembelahan sel secara
mitosis atau meiosis. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
elektron. Dari sentriol memancar benang-benang gelendong pembelahan sehingga
kromosom akan terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong inilah nantinya
tiap-tiap kromosomberjalan menuju kutub masing-masing.
g.
Plastida
adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan. Organel ini hanya
terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:
1). Leukoplas, berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari
Amiloplas (untuk menyimpan amilum), Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan
lemak/minyak) dan Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2). Kloroplas adalah plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil
dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3). Kromoplas, yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya, Fikosianin (biru),
Fikoeritrin (merah), Karoten (keemasan), Xantofil (kuning), Fukosatin (pirang).
Membran dalam melingkupi matriks yang dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat
berpasangan yang disebut lamela. Secara berkala lamella ini membesar sehingga
membentuk gelembung pipih terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini
tersusun dalam tumpukan mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan grana.
h.
Vakuola
Adalah ruang dalam sel yang berisi cairan. Cairan ini adalah air dan berbagai zat
yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak
dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. Bagi
tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme
pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat
terlarut di dalamnya.
i.
Peroksisom dan Glioksisom
Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 yang
selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2. Selain itu, juga berperan dalam mengubah lemak
menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Organel ini banyak mengadung
enzim oksidase dan katalase. Sedangkan glioksisom berperan dalam metabolisme asam
lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.
4.
PERBEDAAN SEL TUMBUHAN, HEWAN DAN BAKTERI
Oleh karena organisme sel terbagi menjadi 2 golongan yaitu sel prokariota dan sel eukariota.
Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri secara umum mempunyai beberapa perbedaan seperti
berikut:
SEL TUMBUHAN
Sel tumbuhan lebih besar
SEL HEWAN
Sel hewan lebih kecil
SEL BAKTERI
Sel bakteri sangat kecil.
daripada sel hewan.
Mempunyai bentuk yang
daripada sel tumbuhan.
Tidak mempunyai bentuk
Mempunyai dinding sel
tetap.
Mempunyai plastida
Mempunyai vakuola yang
yang tetap.
Tidak mempunyai plastida
Tidak mempunyai vakuola,
dari lipoprotein.
Tidak mempunyai plastida
Tidak mempunyai vakuola
besar
walaupun kadang-kadang
beberapa sel hewan
uniseluler memiliki vakuola
tapi ukurannya kecil. Yang
biasa dimiliki hewan adalah
Menyimpan tenaga dalam
vesikel
Menyimpan tenaga dalam
_
bentuk pati.
Tidak mempunyai
bentuk glikogen
Mempunyai sentrosom
Tidak mempunyai
sentrosom
Tidak memiliki lisosom
Nukleus lebih kecil dari
Memiliki lisosom
Nukleus lebih besar dari
sentrosom
_
Tidak memiliki nukleus
vakuola
vesikel
dalam arti sebenarnya
\
Gambar : Sel Tumbuhan (atas) dan Sel Hewan (bawah)
5.
DIFERENSIASI SEL
Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk
mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak. Diferensiasi sel
adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi
tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu
berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali
dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah
mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat
pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang
diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap
cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.
Sel-sel terdiferensiasi pada hewan tersusun menjadi jaringan. Macam jaringan berikut ini
terdapat pada vertebrata, yaitu jaringan epitel, jaringan konektif, jaringan otot dan jaringan saraf
nervous.
Sedangkan pada tumbuhan, khususnya yang berpembuluh matang dapat ditemukan jaringan
meristematik, jaringan protektif, jaringan parenkim, jaringan kolenkim, jaringan sklerenkim,
jaringan xylem dan jaringan floem.
6.
TRANSFER ENERGI DAN MATERI PADA ORGANISME
Metabolisme pada organisme multiseluler meliputi banyak hal, di antaranya transpor materi
dan energi. Sistem transportasi sangat penting bagi tumbuhan dan hewan yang berkaitan dengan
massa organisme tersebut. Pada tanaman dan hewan yang masih sederhana atau belum memiliki
struktur organisasi yang rumit, transport materi ( nutrisi dan zat hara ) dan hasil metabolisme
cukup dari sel ke sel. Transportasi tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan
energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup difusi dan osmosis.
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi (hipertonik) ke bagian yang berkonsentrasi rendah (hipotonik). Difusi
dibedakan menjadi :
1.
Difusi dipermudah dengan saluran protein.
Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui
membran plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran
yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
2.
Difusi dipermudah dengan protein pembawa.
Proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat
substansi yang ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya
mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang
lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus
oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang
membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan
dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi
bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk
mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan
dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Transport aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk
mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat
permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel. Transpor
aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran,
dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Contoh protein yang terlibat dalam
transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore. Transport aktif
dibedakan menjadi 3 yaitu pompa ion, kontraspor dan endositosis-eksositosis.
Pompa ion adalah transport ion melewati membran plasma yang melawan semua sel
memeliki perbedaan energi potensial listrik antara sitoplasma dan lingkungan sekitarnya,
yang disebut potensial membran. Potensial membran bertindak seperti sebuah baterai, yaitu
sebagai sumber energi yang mempengaruhi transport ion masuk dan keluar sel. Sebagai
contoh, dibandingkan lingkungan sekitarnya, sel hewan memilki konsentrasi ion K+ lebih
tinggi dan konsentrasi Na+ lebih rendah. Membran plasma mempertahankan konsentrasi
ion dalam sel dengan memompa Na+ keluar sel dan K+ ke dalam sel
Kotranspor adalah transport suatu zat yang mengaktifkan transport zat lain melewati
membran plasma. Kotranspor melibatkan dua protein membran. Sebagai contoh, sel-sel
tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transport sukrosa ke dalam sel.
Sukrosa dapat masuk ke dalam sel melalui protein membran melawan gradient konsentrasi
jika bersamaan ion hidrogen.
Endositosis adalah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui
mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan
tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang
digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di
endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam
endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH 5 pada endosom lanjut sehingga terjadi
pematangan dan membentuk lisosom.
Eksositosis adalah proses dimana sel mensekresi makromolekul dengan cara
menggabungkan vesikula dengan membran plasma.Vesikula transpor yang lepas dari
aparatus Golgi dipindahkan oleh sitosekleleton ke membran plasma. Ketika membran
vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid kedua bilayer menyusun ulang
dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan vesikulanya kemudian
tumpah keluar sel.
C. Jaringan
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama.
Jaringan-jaringan yang berbeda dapat bekerja sama untuk suatu fungsi fisiologi yang sama membentuk
organ. Jaringan dipelajari dalam cabang biologi yang dinamakan histologi, sedangkan cabang biologi
yang mempelajari berubahnya bentuk dan fungsi jaringan dalam hubungannya dengan penyakit adalah
histopatologi.
Jaringan dimiliki oleh organisme yang telah memiliki pembagian tugas untuk setiap kelompok
sel-selnya. Organisme bertalus, seperti alga ("ganggang") dan fungi ("jamur"), tidak memiliki perbedaan
jaringan, meskipun mereka dapat membentuk struktur-struktur khas mirip organ, seperti tubuh buah dan
sporofor. Tumbuhan lumut dapat dikatakan telah memiliki jaringan yang jelas, meskipun ia belum
memiliki jaringan pembuluh yang jelas.
Jaringan hewan (termasuk manusia)
Ada empat kelompok jaringan dasar yang membentuk tubuh semua hewan, termasuk manusia dan
organisme multiseluler tingkat rendah seperti artropoda: jaringan epitelium, jaringan pengikat, jaringan
penyokong, dan jaringan saraf.
Jaringan epitelium.
Jaringan yang disusun oleh lapisan sel yang melapisi permukaan organ seperti permukaan kulit. Jaringan
ini berfungsi untuk melindungi organ yang dilapisinya, sebagai organ sekresi dan penyerapan.
Jaringan epitel terdiri dari 3 macam:
1. Eksotelium: epitel yang membungkus bagian luar tubuh
2. Endotelium: epitel yang melapisi organ dalam tubuh
3. Mesotelium: epitel yang membatasi rongga tubuh
Fungsi jaringan epitelium yakni:
a. Absorpsi, misalnya pada usus yang menyerap sari-sari makanan
b. Sekresi, contohnya testis yang mensekresikan sperma
c. Ekskresi, kulit yang mengeluarkan keringat
d. Transportasi, mengatur tekanan osmosis dalam tubuh
e. Proteksi, kulit melindungi jaringan tubuh di bawahnya
f. Penerima rangsang, kulit yang menanggapi rangsang dari luar
g. Pernapasan, kulit katak berfungsi sebagai alat pernapasan
h. Alat gerak, selaput kaki pada kulit katak membantu dalam pergerakan
i. Mengatur suhu tubuh, kulit mengatur suhu tubuh dengan mengeluarkan keringat jika tubuh
kepanasan
Jaringan pengikat.
Sesuai namanya, jaringan pengikat berfungsi untuk mengikat jaringan dan alat tubuh. Contoh jaringan
ini adalah jaringan darah.
Jaringan otot.
Jaringan otot terbagi atas tiga kategori yang berbeda yaitu otot polos yang dapat ditemukan di organ
tubuh bagian dalam, otot lurik yang dapat ditemukan pada rangka tubuh, dan otot jantung yang dapat
ditemukan di jantung.
Jaringan saraf.
adalah jaringan yang berfungsi untuk mengatur aktivitas otot dan organ serta menerima dan meneruskan
rangsangan.
Jaringan penyokong
adalah jaringan yang terdiri dari jaringan tulang rawan dan jaringan tulang yang berfungsi untuk
memberi bentuk tubuh,melindungi tubuh,dan menguatkan bentuk tubuh
Jaringan tumbuhan
Jaringan tumbuhan relatif lebih homogen daripada jaringan hewan. Tumbuhan tidak memiliki
kemampuan lokomosi (berpindah)/bergerak secara aktif sebagaimana hewan. Meskipun demikian,
banyak sel-sel baru terbentuk untuk berbagai jaringan sebagai kompensasi banyaknya sel-sel yang mati,
yang menjadi pasif karena berperan sebagai sel-sel penyimpan cadangan energi (misalnya pada buah
atau umbi) atau metabolit sekunder, dan untuk mengisi jaringan baru karena tumbuhan selalu bertambah
massanya, khususnya bagi tumbuhan tahunan. Jaringan yang aktif memperbanyak diri dan tidak
memiliki fungsi khusus disebut jaringan meristematik, sementara jaringan yang telah mantap dengan
fungsinya disebut jaringan tetap/permanen.
Jaringan meristem
Jaringan meristematik terdiri dari sel-sel meristem, suatu analog dari sel-sel punca (stem cells) hewan.
Jaringan ini dapat ditemukan pada titik-titik tumbuh di ujung batang dan akar (disebut meristem
pucuk/ujung/apikal), di bawah kulit kayu (sebagai kambium gabus maupun kambium pembuluh, disebut
meristem tepi/lateral), dan di tepi ruas atau buku, serta pada pangkal tangkai daun (meristem
antara/interkalar). Jaringan ini, terutama meristem ujung, mudah diinduksi untuk diperbanyak secara in
vitro. Dalam jargon kultur jaringan, sel-sel ini dikatakan bersifat embrionik ("dapat membentuk
embrio"). Jaringan meristematik juga terbentuk apabila ada bagian tumbuhan yang terbuka, misalnya
karena terluka. Mobilisasi beberapa fitohormon, biasanya auksin dan sitokinin, akan memicu
terbentuknya sel-sel meristem yang membentuk semacam jaringan tidak terdiferensiasi yang disebut
kalus.
Jaringan permanen
Jaringan permanen dikategorikan menjadi tiga kelompok utama: epidermis (jaringan pelindung, terdiri
dari sel-sel yang menyusun lapisan luar daun dan bagian-bagian tumbuhan yang masih muda), jaringan
pengangkut (menyusun xilem dan floem), dan jaringan dasar (mencakup parenkim, klorenkim,
kolenkim, dan sklerenkim).
Epidermis melindungi bagian dalam organ sehingga tidak bersentuhan langsung dengan pengaruh
keadaan di luar organ. Epidermis dapat dilindungi oleh lapisan tipis di bagian luar yang dikenal sebagai
kutikula. Dapat juga ditemukan lapisan malam (wax). Sel-sel epidermis biasanya berbentuk segi empat
apabila dilihat dari samping, berjajar homogen. Namun, epidermis dapat mengalami perubahan menjadi
sel-sel penutup atau sel penjaga stomata beserta beberapa sel tetangga, trikoma (miang atau rambut
daun/batang), duri, serta rambut kelenjar.
Jaringan pengangkut dimiliki oleh tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta). Gymnospermae memiliki
jaringan trakeida, serabut trakeida, dan parenkim kayu sebagai penyusun xilem. Angiospermae memiliki
tambahan jaringan trakea selain jaringan yang dimiliki Gymnospermae. Floem (pembuluh tapis)
tersusun dari jaringan buluh tapis dan sel-sel pengiring.
Jaringan dasar menyusun sebagian besar tubuh tumbuhan (biomassa). Kelompok jaringan ini memiliki
banyak fungsi tergantung tempat ia berada. Seringkali ia mengisi bagian terbesar dari suatu organ,
menyusun daging buah, kulit batang, isi umbi atau rimpang yang menyimpan pati atau metabolit
sekunder tertentu (seperti alkaloid dan terpenoid). Jaringan ini juga dapat mengalami kematian dengan
mengosongkan isi sel-selnya untuk membentuk struktur berongga (aerenkim) seperti ruang dalam
gelembung pada tangkai daun eceng gondok atau rongga dalam buluh bambu.
D. Organ
Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang bekerjasama untuk melakukan tugas tertentu. Struktur
organ berbeda tiap makhluk hidup, makin tinggi tingkatannnya makin kompleks organ yang
menyusunnya.
1. Organ pada hewan dan manusia
A. Alat Pernapasan pada Manusia dan Hewan
1. Alat Pernapasan pada Manusia
Alat pernapasan pada manusia
Cara pemasukan udara ke dalam paru-paru
Cara pengeluaran udara dari paru-paru
Masuk dan keluarnya udara pernapasan yang disebabkan oleh naik dan turunnya tulang rusuk
disebut pernapasan dada. Sedangkan masuk dan keluarnya udara pernapasan karena mendatar
dan melengkungnya diafragma disebut pernapasan perut.
2. Alat Pernapasan pada Hewan
a. Ikan
Ikan bernapas dengan menggunakan insang.
Alat pernapasan ikan
b. Burung
Burung bernapas dengan paru-paru. Selain paru-paru, pernapasan pada burung juga dibantu
oleh pundi-pundi (kantong) udara.
Alat pernapasan burung
B. Alat Pencernaan pada Manusia
Skema alat pencernaan manusia
C. Peredaran Darah pada Manusia
2.
Organ pada Tumbuhan
Organ pada tumbuhan disusun atas beberapa jaringan tumbuhan. Berdasarkan fungsinya, Organ pada
Tumbuhan dibedakan menjadi organ sebagai organ hara (orgnna nutritiaum), dan organ reproduksi
(organa reproductikum). Alat hara meliputi akar, batang, dan daun, sedangkan organ reproduksi berupa
bunga.
Akar (redix)
Akar merupakan organ pada tumbuhan yang penting karena berperan sebagai alat pencengkeram pada
tanah/penguat dan sebagai alat penyerap air. Akar memiliki bagian pelindung berupa tudung akar yang
tidak dimiliki oleh organ lain.
Organ Akar
Fungsi Akar sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pelekat tumbuhan di tempat hidupnya,
menyerap air dan mineral dari dalam tanah, membantu menegakan batang, sebagai alat pernafasan,
sebagai tempat penyimpan cadangan makanan, dan sebagai alat berkembang biak.
Struktur akar sebagai organ pada tumbuhan :
1.
Struktur luar terdiri atas rambut akar, tudung akar, (kaliptar) titik tumbuhan dan daerah
pemanjang.
2.
Struktur dalam terdiri atas akar sebagai organ pada tumbuhan :
Epidermis (kulit luar), membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut bulu akar.
Konteks, di sebelah dalam epidermis berbentuk cicin yang berfungsi sebagai tempat cadangan
makanan. Pada jenis tumbuhan tertentu banyak yang mengandung lentisel sebagai akar nafas.
Endodermis, tersusun atas selapis sel mempunyai bagian seperti pita yang disebut pita kaspari.
Endodermis berfungsi mengatur keluar-masuknya bagian dari ke jaringan akar.
Silinder pusat (stele), merupakan bagian terdalam dari akar terdiri atas perisikel dan berkasberkas pembuluh (xilem dan floem).
Pada tumbuhan umumnya dikenal dua macam sistem perakan, yaitu akar tunggang dan akar serabut. Akar
tunggang adalah sistem perakaran terjadi bila akar emberio dalam organ pada tumbuhan terus tumbuh
menjadi akar utama dan bercabang-cabang menjadi akar kecil. Sedangkan akar serabut adalah sistem
perakaran yang akar embrio dalam perkembangannya akan hilang dan kemudian di susul oleh
berkembangnya sejumlah akar yang hamper sama besar ukurannya yang berasal dari pangkal batang
organ pada tumbuhan.
Beberapa contoh akar sebagai organ pada tumbuhan di tinjau dari penampakannya di atas tanah seperti
akar penyangga pada pohon angsana, akar tunjang pada pohon bakau, akar lutut pada pohon tanjang, dan
akar tiang pada pohon beringin.
Batang (caulis)
Batang merupakan organ pada tumbuhan yang menjadikan tumbuhan menjadi tinggi dan menjulang. Pada
batang, xylem berperang dalam mengangkut zat hara dan air dari dalam tanah menuju ke daun yang
nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Dan kemudian floem mengangkut hasil fotosintesis yaitu
glukosa menuju ke seluruh organ pada tumbuhan untuk disimpan sebagai cadangan makanan.
Fungsi Batang sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pernafasan, sebagai tempat penyimpan
cadangan makanan, sebagai organ reproduksi, sebagai jalur translokasi agar air dan mineral dapat sampai
ke daun dan semua bagian tubuh tumbuhan.
Struktur batang sebagai Organ pada Tumbuhan :
Epidermis, agak tebal yang dilapisi kutikula dan berfungsi untuk melindungi lapisan-lapisan di
dalamnya.
Konteks, selnya berbentuk bulat dan berdinding tipis, berfungsi sebagai tempat persediaan
makanan bagi batang.
Endodermis, pada batang disebut juga floeotern (sarung tepung), tidak begitu jelas dan hampir
menyatu dengan lapisan konteks.
Silinder pusat, di dalamnya terdapat pembuluh kayu (xilem), pembuluh tapis (floem) dan
empelur.
Daun (Folium)
Daun merupakan organ pada tumbuhan yang melekat pada batang. selain itu daun juga merupakan
tempat terjadinya fotosintesis. Fotosintesis terjadi di palisade maupun spons (bunga karang). Fotosintesis
terjadi di daun, karena di daun terdapat kloroifil yang bisa menyerap energi dari sinar matahari. Fungsi
Daun sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai tempat berfotosintesis, sebagai tempat pertukaran gas,
sebagai alat untuk bernafas bagi tumbuhan.
Struktur Daun organ pada tumbuhan :
Epidermis, merupakan selapis sel tipis yang di lindungi oleh kutikula. kutikula berfungsi untuk
membatasi penguapan yang tinggi.
Mesofilterdiri atas 2 macam jaringan, yaitu jaringan palisade yang berfungsi sebagai tempat
terjadinya fotosintesis, dan jaringan spon (bunga karang) berfungsi sebagai tempat pertukaran gas dan
juga fotosintesis. terdapat bekas pembuluh angkut xilem dan floem.
Hipodermis merupakan epidermis bawah yang dilindungi oleh kutikula.
Bunga sebagai organ reproduksi pada tumbuhan
Bunga merupakan organ reproduksi seksual tumbuhan, pada dasarnya merupakan pucuk termodifikasi
sehingga daun-daunnya sangat merapat.
Bunga sebagai organ pada tumbuhan memiliki bagian-bagian seperti tangkai bunga, dasar bunga pada
ujung tangkai yang membesar, kelopak (calyx) sebagai hiasan bunga terletak lebih luar berwarna hijau.,
mahkota bunga sebagai hiasan bunga yang terletak lebih dalam dengan warna tertentu, benang sari
merupakan organ kelamin jantan, dan putik merupakan kelamin betina organ pada tumbuhan.
E. Sistem Organ dan Organisme
Hewan dan manusia
Suatu organ tersusun atas berbagai jenis jaringan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Contohnya, usus yang
terdiri atas berbagai jenis jaringan. Usus memiliki empat lapisan utama, yaitu lapisan serosa, otot, lapisan
submukosa dan lapisan mukosa. Lapisan serosa terdiri atas jaringan ikat longgar dan jaringan epitel pipih.
sistem organ ini sama sama dimiliki manusia dan hewan.
Tumbuhan
Sistem organ pada tumbuhan, antara lain : terdapat beberapa sistem yang dihubungkan dengan akar,
batang, dan daun. Misalnya sistem pengangkutan, sistem pelindung, sistem penyokong dan lain
sebagainya.
A. Hierarki Organisasi Kehidupan
Organisme yang ada dipermukaan bumi ini sangat beragam mulai dari organisme yang paling
sederhana yaitu yang terdiri dari satu sel sampai organisme yang komplek yaitu terdiri dari banyak sel.
Organisme yang terdiri dari satu sel disebut uniseluler, contohnya: Bakteri, Amoeba, Paramaecium, dan
Euglene. Sedang organisme yang terdiri dari banyak sel disebut multiseluler, contoh organisme yang
dapat dilihat dengan mata biasa. Selain sel masih banyak lagi unit-unit lain yang akan membentuk suatu
hierarki. Unit-unit ini dikenal sebagai hierarki kehidupan. Hierarki tersebut adalah sebagai berikut.
Atom
atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran
sangat kecil.
Molekul
Molekul adalah suatu agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya
dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh ikatan
kimia.
Organel
Bagian sel yang mempunyai fungsi khusus; letaknya di dalam sel,
misalnya mitokondria, lisosom, atau ribosom.
Sel
sel merupakan satu ruangan kecil yang dibatasi oleh membran, yang di
dalamnya terdapat cairan (protoplasma)
Jaringan
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki
bentuk dan fungsi yang sama.
Lanjutan ...
Organ
Organ adalah kumpulan beberapa macam jaringan
yang bekerja sama untuk melakukan tugas tertetu.
Sistem Organ
Sistem organ adalah gabungan dari berbagai
organ untuk melakukan fungsi tertentu didalam
tubuh.
Organisme
Gabungan sistem-sistem organ yang bekerja
sama membentuk kehidupan.
Populasi
populasi adalah sekumpulan individu dengan ciri-ciri
yang sama (spesies) yang hidup di tempat yang sama
dan memiliki kemampuan bereproduksi di antara
sesamanya
Komunitas
Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang
hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang
saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain.
Lanjutan...
Ekosistem
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara makhluk
hidup dengan komponen abiotiknya dalam satu kesatuan
tempat hidup.
Biosfer
Biosfer adalah bumi beserta makhluk hidup yang ada di
dalamnya
B. Sel Sebagai Unit Struktual dan fungsional Kehidupan
1. PENGERTIAN DAN KONSEP TENTANG SEL
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua
fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Oleh karena itu, sel dapat berfungsi secara
autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Sel disusun oleh molekul-molekul utama
kehidupan yaitu karbohidrat, protein, air, lipid, dan asam nukleat.
a. Molekul Karbohidrat
Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah
glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme
hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat
seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu
amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai
depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan merubahnya menjadi
pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat dalam kentang, padi, jagung dan
gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan glukosa
sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar
glukosa pada pati. Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu
molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat
yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding sel
tumbuhan.
b. Molekul Protein
Molekul ini adalah makro molekul yang polimer (dibangun oleh asam amino sebagai
monomernya) dan tidak bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H)
oksigen (O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P).
Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme
hidup ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk
pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui peredaran
darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan sebagai persediaan
makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada susu. Protein juga merupakan
bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh.
Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam protein dalam tubuh
organisme hidup.
c.
Molekul Lipid
Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen, serta oksigen, dan
kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid,
diantaranya adalah lemak, fosfolipid dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari
hewan) maupun lemak tak jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber
cadangan energi bagi organisme hidup.
d. Molekul Air
Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di dalam sel dikelompokkan menjadi tiga
kelompok. Air intramolekuler, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekulmolekul air protein, yang berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan
molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar
untuk memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak
protoplasma. Peran air di dalam sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan
mengangkut senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun
sisa metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai reaksi
enzimatik memerlukan air sebagai agen reaksi.
Di dalam air bebas, terlarut berbagai jenis senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi
dalam 3 kelompok: yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung
K, Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut,
dan yang ketiga yaitu gas-gas terlarut: O2, CO2, N2 yang berasal dari udara.
e.
Molekul Asam Nukleat
Molekul ini merupakan satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik
organisme hidup. Terdapat 2 golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat
(DNA) dan asam ribonukleat (RNA).
Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur
basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.
Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang
relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria
yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat
mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrem seperti sumber air
panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom
prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara
lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan
sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di
dalam nukleus, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi
dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.
2. PERKEMBANGAN TEORI-TEORI SEL
Gambar : Robert Hooke
gambar : Antonie Van Leeuwenhoek
Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber
menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya, ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang
dibatasi dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae
artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati.
Seorang ahli mikroskop Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) merancang
sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan untuk mengamati air rendaman
jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air. Yang kemudian disebut bakteri.
Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup.
Perkembangan penemuan tentang sel mendorong berkembangnya persepsi tentang sel yang
melahirkan teori-teori sel. Beberapa teori sel yang penting sebagai berikut :
- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi
juga berarti cella (kantong yang berisi).
- Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam,
rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”.
- Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma. Dia
adalah orang yang pertamakali menggunakan istilah protoplasma untuk menyebut bahan-bahan
embrional dalam telur
- Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan
adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan
konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa
sel merupakan satuan struktural makhluk hidup.
- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada
protoplasma yaitu inti (nukleus) dan menyatakan bahwa inti sel (nukleus) tersebut merupakan
bahan yang terpenting dalam suatu sel
- Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk
hidup.
- Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla
ex celulla). Sehingga ia menyatakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan.
- Theodor Heinrich Boveri (1862-1915) ahli biologi Jerman menyatakan bahwa sifat menurun dari
orangtua diturunkan kepada anak-anaknya melalui sel, sehingga ia menyatakan bahwa sel
merupakan unit hereditas.
3.
SEL SEBAGAI DASAR KEHIDUPAN
Secara anatomis sel dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu membran plasma, sitoplasma dan
organel sel serta inti sel (nukleus).
a.
Membran Plasma
Membran sel (cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal yang
dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang
memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Terutama untuk melindungi inti sel dan sistem
kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.
Pada sel eukariota, membran sel yang membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk
dari dua macam senyawa yaitu lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa
antara fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan
dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel, namun
di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat transporter yang merupakan jalur masuk dan
keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Kerangka membran atau
disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen,dan
filamen intermediet.
b.
Inti Sel (Nukleus)
Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariota. Organel ini
mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang
membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosomkromosom inilah yang membentuk genom inti sel.
Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol
aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen
Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk
mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan
protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA,
serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
c.
Sitoplasma dan Organel Sel
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma
adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai
organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di
dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi
tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti
sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup
(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan). Organel Sel tersebut antara lain :
a.
Retikulum Endoplasma (RE)
Memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut
cisternae. RE merupakan labirin membran yang sangat banyak sehingga meliputi separuh
lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Fungsi RE bervariasi, tergantung pada
jenisnya. Ada RE kasar dan RE halus. RE kasar ditempeli ribosom dan berfungsi untuk
sintesis protein. Sedangkan RE halus tidak ditempeli ribosom dan berfungsi untuk
sintesis lemak. Selain itu RE juga berfungsi sebagai alat transportasi molekul-molekul
dari sel satu ke sel lain.
b.
Ribosom
adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis
protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA)
dan 35% protein ribosom (RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk
rantai polipeptida menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses
translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada RE kasar,
atau pada membran inti sel.
c.
Mitokondria
adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain
fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis
kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada
lintasan katabolisme.
Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan
lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang
sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut
matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak
mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
d.
Lisosom
adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik
yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom
ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim
hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase,
ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah
endositosis, fagositosis, dan autofagi.
e.
Badan Golgi
Badan Golgi (aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel
yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan
menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel
eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi,
misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel
tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya
disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi
berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
f.
Sentriol/Sentrosom
Sentriol merupakan perkembangan dari sentrosom, yaitu pusat sel, daerah dari
sitoplasma yang dekat dengan nukleus. Sentriol berupa kumpulan mikrotubulus
strukturnya berbentuk bintang yang berperan sebagai kutub-kutub pembelahan sel secara
mitosis atau meiosis. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
elektron. Dari sentriol memancar benang-benang gelendong pembelahan sehingga
kromosom akan terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong inilah nantinya
tiap-tiap kromosomberjalan menuju kutub masing-masing.
g.
Plastida
adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan. Organel ini hanya
terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:
1). Leukoplas, berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari
Amiloplas (untuk menyimpan amilum), Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan
lemak/minyak) dan Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2). Kloroplas adalah plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil
dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3). Kromoplas, yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya, Fikosianin (biru),
Fikoeritrin (merah), Karoten (keemasan), Xantofil (kuning), Fukosatin (pirang).
Membran dalam melingkupi matriks yang dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat
berpasangan yang disebut lamela. Secara berkala lamella ini membesar sehingga
membentuk gelembung pipih terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini
tersusun dalam tumpukan mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan grana.
h.
Vakuola
Adalah ruang dalam sel yang berisi cairan. Cairan ini adalah air dan berbagai zat
yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak
dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. Bagi
tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme
pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat
terlarut di dalamnya.
i.
Peroksisom dan Glioksisom
Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 yang
selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2. Selain itu, juga berperan dalam mengubah lemak
menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Organel ini banyak mengadung
enzim oksidase dan katalase. Sedangkan glioksisom berperan dalam metabolisme asam
lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.
4.
PERBEDAAN SEL TUMBUHAN, HEWAN DAN BAKTERI
Oleh karena organisme sel terbagi menjadi 2 golongan yaitu sel prokariota dan sel eukariota.
Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri secara umum mempunyai beberapa perbedaan seperti
berikut:
SEL TUMBUHAN
Sel tumbuhan lebih besar
SEL HEWAN
Sel hewan lebih kecil
SEL BAKTERI
Sel bakteri sangat kecil.
daripada sel hewan.
Mempunyai bentuk yang
daripada sel tumbuhan.
Tidak mempunyai bentuk
Mempunyai dinding sel
tetap.
Mempunyai plastida
Mempunyai vakuola yang
yang tetap.
Tidak mempunyai plastida
Tidak mempunyai vakuola,
dari lipoprotein.
Tidak mempunyai plastida
Tidak mempunyai vakuola
besar
walaupun kadang-kadang
beberapa sel hewan
uniseluler memiliki vakuola
tapi ukurannya kecil. Yang
biasa dimiliki hewan adalah
Menyimpan tenaga dalam
vesikel
Menyimpan tenaga dalam
_
bentuk pati.
Tidak mempunyai
bentuk glikogen
Mempunyai sentrosom
Tidak mempunyai
sentrosom
Tidak memiliki lisosom
Nukleus lebih kecil dari
Memiliki lisosom
Nukleus lebih besar dari
sentrosom
_
Tidak memiliki nukleus
vakuola
vesikel
dalam arti sebenarnya
\
Gambar : Sel Tumbuhan (atas) dan Sel Hewan (bawah)
5.
DIFERENSIASI SEL
Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk
mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak. Diferensiasi sel
adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi
tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu
berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali
dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah
mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat
pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang
diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap
cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.
Sel-sel terdiferensiasi pada hewan tersusun menjadi jaringan. Macam jaringan berikut ini
terdapat pada vertebrata, yaitu jaringan epitel, jaringan konektif, jaringan otot dan jaringan saraf
nervous.
Sedangkan pada tumbuhan, khususnya yang berpembuluh matang dapat ditemukan jaringan
meristematik, jaringan protektif, jaringan parenkim, jaringan kolenkim, jaringan sklerenkim,
jaringan xylem dan jaringan floem.
6.
TRANSFER ENERGI DAN MATERI PADA ORGANISME
Metabolisme pada organisme multiseluler meliputi banyak hal, di antaranya transpor materi
dan energi. Sistem transportasi sangat penting bagi tumbuhan dan hewan yang berkaitan dengan
massa organisme tersebut. Pada tanaman dan hewan yang masih sederhana atau belum memiliki
struktur organisasi yang rumit, transport materi ( nutrisi dan zat hara ) dan hasil metabolisme
cukup dari sel ke sel. Transportasi tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan
energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup difusi dan osmosis.
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi (hipertonik) ke bagian yang berkonsentrasi rendah (hipotonik). Difusi
dibedakan menjadi :
1.
Difusi dipermudah dengan saluran protein.
Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui
membran plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran
yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
2.
Difusi dipermudah dengan protein pembawa.
Proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat
substansi yang ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya
mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang
lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus
oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang
membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan
dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi
bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk
mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan
dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Transport aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk
mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat
permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel. Transpor
aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran,
dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Contoh protein yang terlibat dalam
transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore. Transport aktif
dibedakan menjadi 3 yaitu pompa ion, kontraspor dan endositosis-eksositosis.
Pompa ion adalah transport ion melewati membran plasma yang melawan semua sel
memeliki perbedaan energi potensial listrik antara sitoplasma dan lingkungan sekitarnya,
yang disebut potensial membran. Potensial membran bertindak seperti sebuah baterai, yaitu
sebagai sumber energi yang mempengaruhi transport ion masuk dan keluar sel. Sebagai
contoh, dibandingkan lingkungan sekitarnya, sel hewan memilki konsentrasi ion K+ lebih
tinggi dan konsentrasi Na+ lebih rendah. Membran plasma mempertahankan konsentrasi
ion dalam sel dengan memompa Na+ keluar sel dan K+ ke dalam sel
Kotranspor adalah transport suatu zat yang mengaktifkan transport zat lain melewati
membran plasma. Kotranspor melibatkan dua protein membran. Sebagai contoh, sel-sel
tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transport sukrosa ke dalam sel.
Sukrosa dapat masuk ke dalam sel melalui protein membran melawan gradient konsentrasi
jika bersamaan ion hidrogen.
Endositosis adalah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui
mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan
tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang
digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di
endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam
endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH 5 pada endosom lanjut sehingga terjadi
pematangan dan membentuk lisosom.
Eksositosis adalah proses dimana sel mensekresi makromolekul dengan cara
menggabungkan vesikula dengan membran plasma.Vesikula transpor yang lepas dari
aparatus Golgi dipindahkan oleh sitosekleleton ke membran plasma. Ketika membran
vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid kedua bilayer menyusun ulang
dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan vesikulanya kemudian
tumpah keluar sel.
C. Jaringan
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama.
Jaringan-jaringan yang berbeda dapat bekerja sama untuk suatu fungsi fisiologi yang sama membentuk
organ. Jaringan dipelajari dalam cabang biologi yang dinamakan histologi, sedangkan cabang biologi
yang mempelajari berubahnya bentuk dan fungsi jaringan dalam hubungannya dengan penyakit adalah
histopatologi.
Jaringan dimiliki oleh organisme yang telah memiliki pembagian tugas untuk setiap kelompok
sel-selnya. Organisme bertalus, seperti alga ("ganggang") dan fungi ("jamur"), tidak memiliki perbedaan
jaringan, meskipun mereka dapat membentuk struktur-struktur khas mirip organ, seperti tubuh buah dan
sporofor. Tumbuhan lumut dapat dikatakan telah memiliki jaringan yang jelas, meskipun ia belum
memiliki jaringan pembuluh yang jelas.
Jaringan hewan (termasuk manusia)
Ada empat kelompok jaringan dasar yang membentuk tubuh semua hewan, termasuk manusia dan
organisme multiseluler tingkat rendah seperti artropoda: jaringan epitelium, jaringan pengikat, jaringan
penyokong, dan jaringan saraf.
Jaringan epitelium.
Jaringan yang disusun oleh lapisan sel yang melapisi permukaan organ seperti permukaan kulit. Jaringan
ini berfungsi untuk melindungi organ yang dilapisinya, sebagai organ sekresi dan penyerapan.
Jaringan epitel terdiri dari 3 macam:
1. Eksotelium: epitel yang membungkus bagian luar tubuh
2. Endotelium: epitel yang melapisi organ dalam tubuh
3. Mesotelium: epitel yang membatasi rongga tubuh
Fungsi jaringan epitelium yakni:
a. Absorpsi, misalnya pada usus yang menyerap sari-sari makanan
b. Sekresi, contohnya testis yang mensekresikan sperma
c. Ekskresi, kulit yang mengeluarkan keringat
d. Transportasi, mengatur tekanan osmosis dalam tubuh
e. Proteksi, kulit melindungi jaringan tubuh di bawahnya
f. Penerima rangsang, kulit yang menanggapi rangsang dari luar
g. Pernapasan, kulit katak berfungsi sebagai alat pernapasan
h. Alat gerak, selaput kaki pada kulit katak membantu dalam pergerakan
i. Mengatur suhu tubuh, kulit mengatur suhu tubuh dengan mengeluarkan keringat jika tubuh
kepanasan
Jaringan pengikat.
Sesuai namanya, jaringan pengikat berfungsi untuk mengikat jaringan dan alat tubuh. Contoh jaringan
ini adalah jaringan darah.
Jaringan otot.
Jaringan otot terbagi atas tiga kategori yang berbeda yaitu otot polos yang dapat ditemukan di organ
tubuh bagian dalam, otot lurik yang dapat ditemukan pada rangka tubuh, dan otot jantung yang dapat
ditemukan di jantung.
Jaringan saraf.
adalah jaringan yang berfungsi untuk mengatur aktivitas otot dan organ serta menerima dan meneruskan
rangsangan.
Jaringan penyokong
adalah jaringan yang terdiri dari jaringan tulang rawan dan jaringan tulang yang berfungsi untuk
memberi bentuk tubuh,melindungi tubuh,dan menguatkan bentuk tubuh
Jaringan tumbuhan
Jaringan tumbuhan relatif lebih homogen daripada jaringan hewan. Tumbuhan tidak memiliki
kemampuan lokomosi (berpindah)/bergerak secara aktif sebagaimana hewan. Meskipun demikian,
banyak sel-sel baru terbentuk untuk berbagai jaringan sebagai kompensasi banyaknya sel-sel yang mati,
yang menjadi pasif karena berperan sebagai sel-sel penyimpan cadangan energi (misalnya pada buah
atau umbi) atau metabolit sekunder, dan untuk mengisi jaringan baru karena tumbuhan selalu bertambah
massanya, khususnya bagi tumbuhan tahunan. Jaringan yang aktif memperbanyak diri dan tidak
memiliki fungsi khusus disebut jaringan meristematik, sementara jaringan yang telah mantap dengan
fungsinya disebut jaringan tetap/permanen.
Jaringan meristem
Jaringan meristematik terdiri dari sel-sel meristem, suatu analog dari sel-sel punca (stem cells) hewan.
Jaringan ini dapat ditemukan pada titik-titik tumbuh di ujung batang dan akar (disebut meristem
pucuk/ujung/apikal), di bawah kulit kayu (sebagai kambium gabus maupun kambium pembuluh, disebut
meristem tepi/lateral), dan di tepi ruas atau buku, serta pada pangkal tangkai daun (meristem
antara/interkalar). Jaringan ini, terutama meristem ujung, mudah diinduksi untuk diperbanyak secara in
vitro. Dalam jargon kultur jaringan, sel-sel ini dikatakan bersifat embrionik ("dapat membentuk
embrio"). Jaringan meristematik juga terbentuk apabila ada bagian tumbuhan yang terbuka, misalnya
karena terluka. Mobilisasi beberapa fitohormon, biasanya auksin dan sitokinin, akan memicu
terbentuknya sel-sel meristem yang membentuk semacam jaringan tidak terdiferensiasi yang disebut
kalus.
Jaringan permanen
Jaringan permanen dikategorikan menjadi tiga kelompok utama: epidermis (jaringan pelindung, terdiri
dari sel-sel yang menyusun lapisan luar daun dan bagian-bagian tumbuhan yang masih muda), jaringan
pengangkut (menyusun xilem dan floem), dan jaringan dasar (mencakup parenkim, klorenkim,
kolenkim, dan sklerenkim).
Epidermis melindungi bagian dalam organ sehingga tidak bersentuhan langsung dengan pengaruh
keadaan di luar organ. Epidermis dapat dilindungi oleh lapisan tipis di bagian luar yang dikenal sebagai
kutikula. Dapat juga ditemukan lapisan malam (wax). Sel-sel epidermis biasanya berbentuk segi empat
apabila dilihat dari samping, berjajar homogen. Namun, epidermis dapat mengalami perubahan menjadi
sel-sel penutup atau sel penjaga stomata beserta beberapa sel tetangga, trikoma (miang atau rambut
daun/batang), duri, serta rambut kelenjar.
Jaringan pengangkut dimiliki oleh tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta). Gymnospermae memiliki
jaringan trakeida, serabut trakeida, dan parenkim kayu sebagai penyusun xilem. Angiospermae memiliki
tambahan jaringan trakea selain jaringan yang dimiliki Gymnospermae. Floem (pembuluh tapis)
tersusun dari jaringan buluh tapis dan sel-sel pengiring.
Jaringan dasar menyusun sebagian besar tubuh tumbuhan (biomassa). Kelompok jaringan ini memiliki
banyak fungsi tergantung tempat ia berada. Seringkali ia mengisi bagian terbesar dari suatu organ,
menyusun daging buah, kulit batang, isi umbi atau rimpang yang menyimpan pati atau metabolit
sekunder tertentu (seperti alkaloid dan terpenoid). Jaringan ini juga dapat mengalami kematian dengan
mengosongkan isi sel-selnya untuk membentuk struktur berongga (aerenkim) seperti ruang dalam
gelembung pada tangkai daun eceng gondok atau rongga dalam buluh bambu.
D. Organ
Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang bekerjasama untuk melakukan tugas tertentu. Struktur
organ berbeda tiap makhluk hidup, makin tinggi tingkatannnya makin kompleks organ yang
menyusunnya.
1. Organ pada hewan dan manusia
A. Alat Pernapasan pada Manusia dan Hewan
1. Alat Pernapasan pada Manusia
Alat pernapasan pada manusia
Cara pemasukan udara ke dalam paru-paru
Cara pengeluaran udara dari paru-paru
Masuk dan keluarnya udara pernapasan yang disebabkan oleh naik dan turunnya tulang rusuk
disebut pernapasan dada. Sedangkan masuk dan keluarnya udara pernapasan karena mendatar
dan melengkungnya diafragma disebut pernapasan perut.
2. Alat Pernapasan pada Hewan
a. Ikan
Ikan bernapas dengan menggunakan insang.
Alat pernapasan ikan
b. Burung
Burung bernapas dengan paru-paru. Selain paru-paru, pernapasan pada burung juga dibantu
oleh pundi-pundi (kantong) udara.
Alat pernapasan burung
B. Alat Pencernaan pada Manusia
Skema alat pencernaan manusia
C. Peredaran Darah pada Manusia
2.
Organ pada Tumbuhan
Organ pada tumbuhan disusun atas beberapa jaringan tumbuhan. Berdasarkan fungsinya, Organ pada
Tumbuhan dibedakan menjadi organ sebagai organ hara (orgnna nutritiaum), dan organ reproduksi
(organa reproductikum). Alat hara meliputi akar, batang, dan daun, sedangkan organ reproduksi berupa
bunga.
Akar (redix)
Akar merupakan organ pada tumbuhan yang penting karena berperan sebagai alat pencengkeram pada
tanah/penguat dan sebagai alat penyerap air. Akar memiliki bagian pelindung berupa tudung akar yang
tidak dimiliki oleh organ lain.
Organ Akar
Fungsi Akar sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pelekat tumbuhan di tempat hidupnya,
menyerap air dan mineral dari dalam tanah, membantu menegakan batang, sebagai alat pernafasan,
sebagai tempat penyimpan cadangan makanan, dan sebagai alat berkembang biak.
Struktur akar sebagai organ pada tumbuhan :
1.
Struktur luar terdiri atas rambut akar, tudung akar, (kaliptar) titik tumbuhan dan daerah
pemanjang.
2.
Struktur dalam terdiri atas akar sebagai organ pada tumbuhan :
Epidermis (kulit luar), membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut bulu akar.
Konteks, di sebelah dalam epidermis berbentuk cicin yang berfungsi sebagai tempat cadangan
makanan. Pada jenis tumbuhan tertentu banyak yang mengandung lentisel sebagai akar nafas.
Endodermis, tersusun atas selapis sel mempunyai bagian seperti pita yang disebut pita kaspari.
Endodermis berfungsi mengatur keluar-masuknya bagian dari ke jaringan akar.
Silinder pusat (stele), merupakan bagian terdalam dari akar terdiri atas perisikel dan berkasberkas pembuluh (xilem dan floem).
Pada tumbuhan umumnya dikenal dua macam sistem perakan, yaitu akar tunggang dan akar serabut. Akar
tunggang adalah sistem perakaran terjadi bila akar emberio dalam organ pada tumbuhan terus tumbuh
menjadi akar utama dan bercabang-cabang menjadi akar kecil. Sedangkan akar serabut adalah sistem
perakaran yang akar embrio dalam perkembangannya akan hilang dan kemudian di susul oleh
berkembangnya sejumlah akar yang hamper sama besar ukurannya yang berasal dari pangkal batang
organ pada tumbuhan.
Beberapa contoh akar sebagai organ pada tumbuhan di tinjau dari penampakannya di atas tanah seperti
akar penyangga pada pohon angsana, akar tunjang pada pohon bakau, akar lutut pada pohon tanjang, dan
akar tiang pada pohon beringin.
Batang (caulis)
Batang merupakan organ pada tumbuhan yang menjadikan tumbuhan menjadi tinggi dan menjulang. Pada
batang, xylem berperang dalam mengangkut zat hara dan air dari dalam tanah menuju ke daun yang
nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Dan kemudian floem mengangkut hasil fotosintesis yaitu
glukosa menuju ke seluruh organ pada tumbuhan untuk disimpan sebagai cadangan makanan.
Fungsi Batang sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai alat pernafasan, sebagai tempat penyimpan
cadangan makanan, sebagai organ reproduksi, sebagai jalur translokasi agar air dan mineral dapat sampai
ke daun dan semua bagian tubuh tumbuhan.
Struktur batang sebagai Organ pada Tumbuhan :
Epidermis, agak tebal yang dilapisi kutikula dan berfungsi untuk melindungi lapisan-lapisan di
dalamnya.
Konteks, selnya berbentuk bulat dan berdinding tipis, berfungsi sebagai tempat persediaan
makanan bagi batang.
Endodermis, pada batang disebut juga floeotern (sarung tepung), tidak begitu jelas dan hampir
menyatu dengan lapisan konteks.
Silinder pusat, di dalamnya terdapat pembuluh kayu (xilem), pembuluh tapis (floem) dan
empelur.
Daun (Folium)
Daun merupakan organ pada tumbuhan yang melekat pada batang. selain itu daun juga merupakan
tempat terjadinya fotosintesis. Fotosintesis terjadi di palisade maupun spons (bunga karang). Fotosintesis
terjadi di daun, karena di daun terdapat kloroifil yang bisa menyerap energi dari sinar matahari. Fungsi
Daun sebagai organ pada tumbuhan yaitu sebagai tempat berfotosintesis, sebagai tempat pertukaran gas,
sebagai alat untuk bernafas bagi tumbuhan.
Struktur Daun organ pada tumbuhan :
Epidermis, merupakan selapis sel tipis yang di lindungi oleh kutikula. kutikula berfungsi untuk
membatasi penguapan yang tinggi.
Mesofilterdiri atas 2 macam jaringan, yaitu jaringan palisade yang berfungsi sebagai tempat
terjadinya fotosintesis, dan jaringan spon (bunga karang) berfungsi sebagai tempat pertukaran gas dan
juga fotosintesis. terdapat bekas pembuluh angkut xilem dan floem.
Hipodermis merupakan epidermis bawah yang dilindungi oleh kutikula.
Bunga sebagai organ reproduksi pada tumbuhan
Bunga merupakan organ reproduksi seksual tumbuhan, pada dasarnya merupakan pucuk termodifikasi
sehingga daun-daunnya sangat merapat.
Bunga sebagai organ pada tumbuhan memiliki bagian-bagian seperti tangkai bunga, dasar bunga pada
ujung tangkai yang membesar, kelopak (calyx) sebagai hiasan bunga terletak lebih luar berwarna hijau.,
mahkota bunga sebagai hiasan bunga yang terletak lebih dalam dengan warna tertentu, benang sari
merupakan organ kelamin jantan, dan putik merupakan kelamin betina organ pada tumbuhan.
E. Sistem Organ dan Organisme
Hewan dan manusia
Suatu organ tersusun atas berbagai jenis jaringan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Contohnya, usus yang
terdiri atas berbagai jenis jaringan. Usus memiliki empat lapisan utama, yaitu lapisan serosa, otot, lapisan
submukosa dan lapisan mukosa. Lapisan serosa terdiri atas jaringan ikat longgar dan jaringan epitel pipih.
sistem organ ini sama sama dimiliki manusia dan hewan.
Tumbuhan
Sistem organ pada tumbuhan, antara lain : terdapat beberapa sistem yang dihubungkan dengan akar,
batang, dan daun. Misalnya sistem pengangkutan, sistem pelindung, sistem penyokong dan lain
sebagainya.