SEL SEBAGAI DASAR TUMBUHAN BATANG

SEL SEBAGAI DASAR TUMBUHAN
A. Pengertian Sejarah Perkembangan, dan Konsep Sel Mutakhir (Teori Sel)
Sel merupakan struktur satuan kehidupanyang semula dikenal oleh para ahli
fisiologi Yunani. Kemajuan ini diperoleh sejalan dengan kemajuan dibidang ilmu-ilmu
lainnya. Mikroskop pertama (“Compound microscope”) ditemukan oleh Zacharias
Janssen (1580), tetapi barulah pada pertengahan abad berikutnya, Anthony Van
Leeuwenhoekdan penelitian-penelitian lainnya mengembangkan menjadi suatu alat
ilmiah yang penting. Ilmuan Inggris Robert Hooke(1665), kemudian merancang
mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah
digunakan. Dia mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan
struktur mikroskopik gabus sebagai “berpori-pori seperti sarang lebah tetapi poriporinya tidak beraturan”. Hooke menyebut pori-pori tersebut selkarena mirip dengan sel
(bilik kecil) di dalam ‘biara’ atau ‘penjara’, yang sebenarnya dilihat oleh Hooke adalah
dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit
pohon ‘ek’. Pada penelitian yang lebih lanjut di dalam tumbuhan hijau ditemukan
bagian (organella) yang hidup.

Gambar 1. Mikroskop rancangan Robert Hooke
menggunakan sumber cahaya lampu minyak

Gambar 2. Struktur gabus yang dilihat
Robert Hooke melalui mikroskopnya

Ilmuan Italia Marcello Malpighi(1675-1679), menjabarkan unit penyusun
tumbuhan yang ia sebut utricle (kantong kecil), berdasarkan pengamatannya setiap
rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Newhemiah
Grew (1682) dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dan ia berhasil mengamati
banyak struktur hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan yaitu kloroplas.
Jean Babtist Lamarck ilmuwan Perancis (1809), mengatakan bahwa tidak ada
sesuatu yang dapat hidup jika tubuhnya tidak terdiri dari sel-sel, tetapi sayang ia belum
dapat membuktikan teorinya. Pendapat Lamarck ini didukung oleh Henry Dutruchet
BOTANI UMUM

1

(1824) seorang ahli biologi dari Perancis, dari hasil penelitiannya dikemukakan bahwa,
pertumbuhan dari suatu organisme karena tumbuhnya kesatuan sel dan bertambahnya
jumlah sel. Robert Brown (1831), menjumpai nukleus pada tiap-tiap sel tanaman
anggrek.
Mathias Jakop Schleiden dan Theodor Schwann(1838) ahli botani dan zoologi
Jerman, berpendapat bahwa tumbuh-tumbuhan dan hewan terdiri dari sel-sel, dimana
sel-sel tersebut disusun menurut hukum-hukum tertentu. Kedua peneliti ini

mengemukakan adanya teori ‘totipotensi sel’ yang menyatakan bahwa setiap sel
tumbuhan mampu tumbuh menjadi tumbuhan baru yang sama seperti induknya. Teori
totipotensi menjadi dasar penelitian bioteknologi sekarang. Rudolf Virchow(1858)
ilmuan Jerman mengemukakan bahwa omnis cellula e cellula (sel berasal dari sel)
sehingga lahirlah teori “sel merupakan kesatuan pertumbuhan”. Setelah ditemukan gen
dalam kromosomyang ada di dalam nukleus maka lahirlah teori: “sel merupakan
kesatuan heriditas dari mahluk hidup”. Walter Flemming (1842-1913) dan Eduard
Strasburger (1875) mengamati pembelahan sel pada reproduksi sel sehingga
memunculkan teori sel baru yaitu “sel merupakan kesatuan reproduksi dari mahluk
hidup”
Purkinje ahli fisiologi (1839), berpendapat bahwa protoplasma merupakan
cairan yang hidup di dalam sel. Max Schultze(1962), membuat batasan sel yang
berbunyi, sel adalah segumpal protoplasma yang dibatasi oleh membran dan
mempunyai nukleus. Ahli-ahli fisika dan biologi terus mengadakan penyelidikan
dengan mempergunakan mikroskop cahaya dan menggunakan zat warna yang berguna
untuk memudahkan melihat struktur sel tersebut.
Pada tahun 1850-1860 struktur sel dapat dilihat lebih mendalam dan
ditemukanlah bagian-bagian yang lain. Hal ini karena kemajuan dari bidang ilmu kimia,
fisika dan biologi. Pemakaian mikroskop cahaya hanya mampu membesarkan 2000 kali,
jadi bagian-bagian sel belum dapat ditemukan seperti sekarang. De_Brokleytahun 1924,

menemukan sebuah mikroskop yang lebih peka yang dinamakan dengan mikroskop
elektron. Penemuan mikroskop elektron ini berdasarkan teorinya yang menyatakan
bahwa gelombang elektron tidak berbeda dengan gelombang cahaya.
Mikroskop elektron pertama kali digunakan pada tahun 1934, mikroskop ini
mampu melihat objek dengan pembesaran sampai 300.000 kali, dan dengan pembesaran
ini bagian-bagian cairan plasma dapat dibagi-bagi lagi. Walson dan Crick
menggunakan sinar X untuk melihat DNA (zat pembentuk kromosom) dan RNA.
Perkembangan teori tentang sel sejak ditemukan oleh Robert Hooke dan dengan adanya
kemajuan bidang ilmu kimia, fisika dan biologi teori tentang sel berbeda dengan
sekarang.
Pada dasarnya konsep sel yang mutakhir ada 4 pengertian pokok yang disebut
dengan Teori Sel yaitu :
1. Sel merupakan satuan dasar kehidupan, semua organisme terdiri dari sel yang
memiliki nukleus (inti)yang terbungkus membran atau struktur serupa tapi tanpa
membrane, dengan perkataan lain setiap makhluk hidup tubuhnya terdiri dari sel
atau sel-sel.
2. Sel adalah satuan fungsi dari makhluk hidup yaitu aktivitas makhluk hidup sebagai
kesatuan adalah jumlah dari aktivitas serta interaksi sel-selnya sebagai satuansatuan yang berdiri sendiri.
3. Sel hanya terjadi dari pembelahan sel yang ada sebelumnya
4. Sel mengandung zat-zat untuk sifat keturunan yang pada waktu pembelahan sel

diwariskan dari sel induk kepada keturunannya.
BOTANI UMUM

2

Selanjutnya Salisbury dan Ross (1985), menyatakan sel juga dicirikan oleh
adanya molekul makro seperti protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), yang
tesusun sebagai rantai, dan terdiri dari ratusan sampai ribuan molekul sederhana dari
berbagai jenis(20 jenis atau lebih asam amino dalam protein, dan 4 atau 5 jenis
nukleotida dalam asam nukleat). Rantai ini terdiri dari bagian yang terpelihara dan
mengganda ketika molekul-molekul itu diperbanyak.Molekul yang khas bagi tumbuhan
itu berisi informasi. Ibarat banyaknya huruf yang berurut dalam kalimat ini yang
menunjukkan informasi yang terkandung didalamnya.Informasi dipindahkan dari satu
generasi sel ke generasi sel berikutnya melalui DNA dan RNA ke protein dengan
bantuan RNA.Informasi dalam sebuah protein terungkap pada ciri fisik tertentu dan
kemampuan mengkatalis reaksi kimia dalam sel, protein yang mengkatalis reaksi
disebut enzim yang merupakan faktor penentu bagi fungsi kehidupan.
Sebagian besar komponen sel (90%) merupakan
cairan yang disebut
protoplasma, yang terdiri dari protein, glukosa, asam nukleat, dan sejumlah molekul.

Tabel 1. Komposisi sel secara umum
Unsur
Proporsi
Hidrogen
59%
Oksigen
24%
Carbon
11%
Nitrogen
4%
Lain-lain (P,S, dll)
2%

Molekul
Protein
Asam Nukleat
Karbohidrat
Lipida
Lain-lain

Proporsi
50%
15%
15%
10%
10%

B. Struktur Sel Tumbuhan
Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang disebut membran plasma,
sedangkan daerah di dalam sel disebut sitoplasma. Tahap tertentu dalam kehidupan
setiap sel mengandung DNA sebagai materi yang dapatdiwariskan dan mengarahkan
aktivitas sel tersebut. Selain itu, semua sel memiliki struktur yang disebut ribosom yang
berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada reaksi
kimia dalam sel tersebut.
Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur
berbeda yaitu sel prokaryotik dan sel eukaryotik. Kedua jenis sel ini dibedakan
berdasarkan posisi DNA di dalam sel, sebagian besar DNA pada eukaryota terselubung
membran organel yang disebut nukleus atau inti sel (contohnya tumbuhan, jamur,
hewan), sedangkan prokaryota tidak memiliki nukleus (contohnya bakteri dan arkea).

Struktur sel terbagi atas dua tipe sel yaitu :
1. Sel Prokaryotik
Kata prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti
“sebelum” dan karyon yang artinya “kernel” atau juga disebut nukleus. Sel
prokaryotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada
suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan
daerah nukleoid ini dengan bagian sel lainnya.
Sel prokaryotik adalah sel yang tidak memiliki selaput inti, maka materi
genetik sel prokaryotik tidak dibungkus oleh selaput. Kebanyakan sel prokaryotik
adalah uniseluler, walaupun ada pula beberapa yang multiseluler. Sel prokaryotik
uniseluler ini mampu membentuk koloni. Sel prokaryot kecil dan relatif sederhana,
sel prokaryot diselaputi oleh membran plasma dan biasanya di bungkus oleh
BOTANI UMUM

3

dinding sel yang kaku. Dinding sel ditutup oleh sebuah kapsul lengket yang
didalamnya terdapat materi genetik dan bagian-bagian yang lain. Besar ukuran
prokaryotik adalah 1-10 µm, tapi ukurannya bisa beragam mulai 0,2-750 µm
(Thiomargarita namibiensis).

Sel prokaryotik tidak memiliki membran inti, sehingga bahan inti yang
berada dalam sel mengadakan kontak langsung dengan protoplasma. Sel
prokaryotik juga tidak memiliki sistem endomembran, seperti retikulum
endoplasmik dan kompleks Golgi. Selain itu, sel prokaryotik juga tidak memiliki
mitokondria dan kloroplas, tetapi mempunyai struktur yang berfungsi sama dengan
keduanya, yaitu mesosom dan kromator. Contoh sel prokaryotik adalah bakteri
(Bacteria) dan Sianobakteri (Cyanobacteria). Bagian-bagian sel bakteri dan
fungsinya adalah sebagai berikut:
1).Dinding Sel yang tersusun dari atas peptidoglikan, lipid dan protein. Dinding sel
berfungsi sebagai pelindung dan memberi bentuk yang tetap. Pada dinding sel
terdapat pori-pori sebagai jalan keluar masuknya molekul-molekul.
2). Membran Plasma yang tersusun atas molekul lipid dan protein dan berfungsi
sebagai pelindung molekuler sel terhadap lingkungan di sekitarnya, dengan
jalan mengatur lalu lintas molekul dan ion-ion dari dalam.
3).Sitoplasma yang tersusun dari air, protein, lipid, mineral dan enzim yang
berfungsi untuk mencerna makanan secara ekstraselular untuk melakukan
metabolisme sel.
4). Mesosom yaitu membran plasma yang melekuk ke dalam membentuk bangunan.
Fungsinya sebagai pengahasil energi.
5).Ribosom merupakan tempat berlangsungnya sintesis protein.

6).DNA (Asam Deoksiribonukleat), berfungsi sebagai pembawa informasi genteika,
yaitu sifat-sifat yang harus diwariskan kepada keturunannya.
7).RNA (Asam Ribonukleat), RNA berfungsi membawa kode-kode gentika sesuai
pesanan DNA.
Sel prokaryotik terdiri atau tersusun dari berbagai bagian, setiap bagian bagian
sel memiliki fungsi yang berbeda, tetapi seluruh bagian tersebut harus bekerja sama
membentuk satu kesatuaan.“Setiap bagian sel ini mempunyai peranan yang penting bagi
kelangsungan hidup sebuah sel, Namun bagian-bagian sel itu tidak dapat berdiri sendiri
dalam menjalankan fungsi sel, melainkan membentuk satu kesatuan”.

Gambar3.Struktur sel bakteri yang merupakan prokaryota

BOTANI UMUM

4

2. Sel Eukaryotik
Eu berarti “sebenarnya”dan karyon berarti nukleus. Eukaryotik
mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh
selubung nukleus.Sel eukaryotik adalah sel yang memiliki selaput inti, maka materi

genetiknya tidak tersebar melainkan dibungkus selaput. Jenis-jenis sel eukaryotik
meliputi: sel protista, sel hewan, sel tumbuhan, dan sel fungi. Bagian-bagian dari sel
eukaryotik adalah sebagai berikut :
1. Dinding Sel
A. Dinding primer (± ¼ selulosa) tebalnya sekitar 1-3 µm
B. Dinding sekunder (±1/2 selulosa + ¼ lignin); tebalnya 4 µm atau lebih
C. Lamela tengah (lapisan perekat diantara sel. Sebagian besar terdiri dari
pektin)
D. Plasmodesmata (perluasan membran plasma yang menembus dinding) ;
diameternya 30-100 nm
E. Noktah
2. Protoplasma (isi sel, tidak termasuk dinding sel); berdiameter 10-100 µm)
A. Sitoplasma (sitoplasma + nukleus = protoplasma)
1. plasma (plasmalema); tebal 0,01 µm (10 nm)
2. Sistem endomembran
a. Retikulum Membran endoplasma; tebal 7,5 nm (tiap membran;
sistem bermembran dua yang beragam tebalnya)
b. Perangkat golgi (terdiri dari diktiosom; diameter 0,5-2,0 µm; tebal
membran 7,5 nm
c. Selimut inti (membran dua unit); tebal 25-27 nm

d. Membran vakuola (tonoplas); tebal 7,5 nm
e. Benda mikro; diameter 0,3-1,5 µm
f. Sferosom dan butir protein; diameter 0,5-2,0 µm (dikelilingi oleh
setengah membran unit)
3. Rangka sel
a. Mikrotubul; tebal 24-25 nm; lubang ditengah 12 nm
b. Mikrofilamen; tebal 5-7 nm
c. Bahan berprotein lain
4. Ribosom; diameter 15-25 nm (lebih besar daripada prokariot)
5. Mitokondria (terbungkus membran); berukuran 0,5-1,0 µ kali 1-4 µm
6. Plastid (organel terbungkus membran)
a. Proplastid (plastid belum matang)
b. Leukopias (plastid tanwarna); amilopas (berisi butir pati,
kadang protein; proteinoplas); elaioplas (berisi lemak);
etioplas; dan plastid penyimpan makanan lain.
c. Kloroplas; berukuran 2-4 µm kali 5-10 µm atau lebih (bisa
mengandung butir pati)
d. Kromoplas (sering berwarna merah, jingga, kuning dan lainlain)
7. Sitosol (cairan tempat sebagian besar struktur di atas berada)
B. Nukleus (sitoplasma + nukleus = protoplasma ); diameter 5-15µm atau
lebih (lihat selimut inti)
1. Nukleoplasma (bahan berbutir dan berserat di nukleus)
2. Kromatin (kromosom yang menjadi jelas terlihat selama
pembelahan sel)
3. Nukleolus; diameter 3-5 µm
BOTANI UMUM

5

C. Vakuola (dari tidak ada sama sekali sampai menguasai 95 % volume sel,
kadang lebih)
D. Bahan ergastik (termasuk bahan yang boleh dikatakan murni, sering
diplastid atau vakuola)
1. Kristal (misalnya kalsium oksalat)
2. Tanin
3. Lemak dan minyak (di elaioplas atau butir lipid)
4. Butir pati (di amiloplas dan kloroplas)
5. Butir protein
E. Flagela dan silia; tebal 0,2 µm, panjang 2-150 µm.

Gambar 4. Struktur Sel Eukaryotik

BOTANI UMUM

6

Perbedaan Sel Prokaryotik dan Sel Eukaryotik
Tabel 3. Perbedaan sel prokaryotik dan sel eukaryotik
Letak perbedaan
Organisme
Ukuran sel
metabolisme
Organel
DNA
RNA dan Protein
Sitoplasma

Pembelahan sel
Organisasi seluler

Prokaryotik
Bakteri, Cyanobakteri
1-10 mikrometer
Anaerobik dan aerobik
Sedikit atau tidak ada

Eukaryotik
Protista,fungi,tumbuhan,hewan
5-100 mikrometer
Aerobic
Inti,mitokondria,kloroplas,
RE,dsb
DNA sirkuler dalam
DNA linier,sangat panjang
sitoplasma
dikelilingi oleh solut inti
RNA dan protein disintesis
RNA disintesis dan diproses di
di dalam kompartemen yang nukleus, protein disintesis dalam
sama
sitoplasma
Tidak ada sitoskeleton,
Sitoskeleton dengan berbagai
aliran sitoplasma dan
filamen protein, terjadi aliran
eksositosis
sitoplasma, endositosis dan
eksositosis
Kromosom terpisah dengan Kromosom terpisah melalui
cara menempelkannya pada perangkat gelendong pembelahan
membran plasma
Umumnya uniselluler
Umumnya multiselluler dengan
differensiasi tipe sel

3. Persamaan Sel Prokaryotik dan Eukaryotik
a. Susunan plasma membran
b. Informasi genetik yang dikode DNA menggunakan kode genetik (kodon)
c.Mekanisme transkripsi dan translasi informasi genetik, termasuk ribosomnya
d. Terdapat pemisahan jalur metabolisme (misal glikolisis dan TCA)
e. Aparatus untuk konservasi energi kimia seperti ATP (pada prokayota terdapat di
membran plasma dan pada eukaryota terdapat di membran mitokondria)
f. Mekanisme fotosintesis (antara cyanobacteria dan tumbuhan hijau daun)
g. Mekanisme sintesis dan penyelipan/penambahan protein membran
h. Susunan proteasom (struktur protein digesti).
4. Karakteristik yang Ada di Sel Eukaryotik Tetapi Tidak Ada di Sel Prokaryotik
a. Pembelahan sel pada saat membentuk nukleus dan sitoplasma, dipisahkan oleh
selubung nuklear yang mengandung struktur pori kompleks
b. Kompleks kromosom tersusun oleh DNA dan gabungan protein yang mampu
memadat menjadi struktur mitotik
c. Mempunyai kelompok organel membran sitoplasmik (termasuk RE, golgi,
lisosom, ensosom, peoksisom, dan glioksisom)
d. Mempunyai organel sitoplasmik yang khusus untuk respirasi aerob
(mitokondria) dan untuk fotosintesis (kloroplas)
e. Mempunyai sistem sitoskelet yang kompleks termasuk mikrofilamen, filamen
intermedia, dan mikrotubul
f. Mempunyai flagel dan cilia
BOTANI UMUM

7

g. Mampu memasukkan cairan atau partikel melalui penyelubungan berupa vesikel
membran plasma (endositosis dan fagositosis)
h. Dinding sel mengandung selulosa (pada tumbuhan)
i. Pembelahan sel melibatkan peranan mikrotubula sebagai gelendong mitotik
pada pemisahan kromosom
j. Terdapat dua kopian gen per sel (diploid), masing-masing berasal dari induknya.
k. Reproduksi seksual membutuhan meiosis dan fertilisasi

Dinding Sel
Dinding sel adalahstruktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi
sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri,
fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.
Bahan utama dinding sel adalah selulosa. Molekul ini merupakan rantai glukosa
yang panjangnya mencapai 4 mm. Selulosa di dalam dinding sel bergabung dengan
polisakarida yang lain yaitu hemiselulosa dan pektin (campuran poliuronida). Lignin
suatu polimer dari unit fenilpropanoida dapat mengeraskan dinding sel. Lignin
merupakan suatu senyawa yang kompleks dan homogeny. Senyawa lain yaitu bahan
organik dan anorganik, misalnya air terdapat dalam dinding sel dalam jumlah yang
beragam. Bahan organik seperti kutin, suberin, dan lilin adalah senyawa yang
mengandung lemak yang umum ditemukan pada permukaan jaringan pelindung
tumbuhan. Kutin terdapat pada epidermis, sedangkan suberin pada jaringan pelindung
sekunder yaitu gabus. Lilin terdapat dalam paduan dengan kutin dan suberin, dan juga
pada permukaan kutikula, yaitu lapisan kutin yang menutup dinding luar epidermis.

Gambar 6. Dinding Sel

Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut
noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara sitoplasma satu dengan yang lain
yang disebut plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi
menjadi pintu keluar masuknya zat.
Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, tetapi
hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan,
BOTANI UMUM

8

perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel juga
dapat mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.
Sel tumbuhan yang masih muda pertama-tama mensekresi dinding yang relatif
tipis dan lentur yang disebut dinding sel primer. Antara dinding-dinding primer sel-sel
yang berdekatan terdapat lamela tengah, lapisan tipis yang banyak mengandung
polisakarida lengket yang disebut pektin. Sel yang telah dewasa dan berhenti tumbuh,
sel ini memperkuat dindingnya. Sebagian sel tumbuhan melakukan hal ini hanya dengan
mensekresi substansi pengeras ke dalam dinding primernya. Sel lain menambahkan
dinding sel sekunder di antara membran plasma dan dinding primer. Dinding sekunder,
seringkali menumpuk menjadi beberapa lapisan berlamina, memiliki matriks kuat dan
tahan lama yang sanggup memberi perlindungan dan dukungan.
Struktur Dinding Sel
Pada sel tumbuhan, struktur dinding selnya keras dan kaku yang terdiri dari 3
jenis lapisan yaitu :
a. Dinding sel primer. Lapisan ini terbentuk setelah lamella tengah dan terdiri dari
kerangka kaku mikrofibril selulosa yang tertanam dalam matriks seperti gel terdiri
dari senyawa pektin, hemiselulosa dan glikoprotein.

Gambar 7. Diagram Dinding Sel

b. Dinding sel sekunder. Terbentuk setelah pembesaran sel selesai dan dibentuk di
dalam dinding sel primer yang telah berhenti meningkat di daerah permukaan ketika
sel tumbuh sepenuhnya dimana sel ini sangat kaku dan tebal yang terbuat dari
selulosa, hemiselulosa dan lignin. Dinding sel sekunder sering berlapis.
c. Lamella tengah. Lapisan ini merupakan lapisan yang pertama kali terbentuk selama
pembelahan sel. Merupakan lapisan yang terdiri dari polisakarida pektin yang kaya
akan lapisan lem yang mengikat sel-sel yang berdekatan.
d. Plasmodesmata, merupakan benang-benang protoplasmik halus yang terletak pada
tempat-tempat tertentu pada dinding sel primer (yaitu pada noktah yang berupa
bagian dinding sel yang tidak mengalami panebalan). Plasmodesmata dapat
menembus pori-pori kecil pada dinding sel primer dan lamela tengah diantara sel-sel
yang berdekatan sehingga protoplasma kedua seldapat berhubungan.
Plasmodesmata memudahkan proses transportasi bahan-bahan dari sebuah sel ke sel
berikutnya tanpa harus melalui selaput hidup.
e. Noktah, merupakan bagian dari dinding sel yang tidak mengalami penebalan.
BOTANI UMUM

9

Gambar 8. Struktur Dinding Sel Sekunder

Tabel 3. Perbedaan dinding sel primer dan sekunder
Karakteristik

Dinding primer

Dinding sekunder

Fleksibilitas dan
ekstensibilitas

Tinggi

Rendah

Ketebalan

Dinamis

Statis

Susunan mikrofibril

Acak

Sejajar

Kadar selulosa

Rendah

Tinggi

Kadar hemiselulosa

50%

25%

Kadar lipid

5-10%

Sedikit/tidak ada

Kadar protein

5%

Rendah

Pertumbuhan

Multinet

Aposisi

Komposisi Dinding Sel Tumbuhan
Dinding sel primer, karbohidrat utama adalah selulosa, hemiselulosa dan pektin.
Mikrofibril selulosa dihubungkan melalui tethers hemicellulosic untuk membentuk
jaringan selulosa-hemiselulosa, yang tertanam dalam matriks pektin. Hemiselulosa yang
paling umum di dinding sel primer adalah xyloglucan. Dalam dinding sel rumput,
xyloglucan dan pektin berkurang dalam kelimpahan dan sebagian digantikan oleh
glucuronarabinoxylan, hemiselulosa. Dinding sel primer bersifat memperpanjang
BOTANI UMUM

10

(tumbuh) dengan mekanisme yang disebut pertumbuhan asam, yang melibatkan turgor
berbasis gerakan mikrofibril selulosa yang kuat dalam matriks hemiselulosa / pektin
lemah, dikatalisis oleh protein expansin. Bagian luar dari dinding sel utama epidermis
tumbuhan biasanya dilapisi dengan cutin dan lilin, membentuk penghalang
permeabilitas dikenal sebagai kutikula.
Dinding sel sekunder mengandung berbagai senyawa tambahan yang
memodifikasi sifat mekanik dan permeabilitas. Polimer utama yang membentuk kayu
(sebagian besar dinding sel sekunder) meliputi:
-selulosa, 35-50%
-xilan, 20-35%, jenis hemiselulosa
-lignin, 10-25%, polimer fenolik kompleks yang menembus ruang di dinding sel antara
komponen selulosa, hemiselulosa dan pektin, mengusir air dan memperkuat dinding.
Fungsi Dinding Sel
Dinding sel memiliki berbagai fungsi:
a. Mempertahankan/menentukan bentuk sel.
b. Mendukung dan memberi kekuatan secara mekanik (memungkinkan tanaman
untuk tumbuh tinggi, dll).
c. Mencegah membran sel pecah dalam medium hipotonik atau tekanan turgor.
d.Mengontrol laju dan arah pertumbuhan sel serta mengatur isi sel.
e. Bertanggung jawab pada struktur bentuk tumbuhan dan mengontrol morfogenesis
tanaman.
f. Memiliki peran metabolisme.
g. Memberi perlindungan fisik dari serangan serangga dan pathogen.
h. Penyimpanan karbohidrat yang merupakan salah satu komponen dinding selyang
dapat digunakan kembali dalam proses metabolisme lainnya. Jadi, di satu sisi
dinding sel berfungsi sebagai gudang penyimpanan untuk karbohidrat.
i. Sebagai produk ekonomis, dimana dinding sel sangat penting untuk menghasilkan
produk-produk seperti kertas, serat, serat kayu,sumber energy, papan dan bahkan
sebagai bahan dasar dalam produk makanan diet kita.
j.Tabung untuk trasportasi jarak jauh.
k. Kegiatan fisiologis dan biokimia pada dinding sel berperan untuk komunikasi antar
sel-sel.
Pembentukan Dinding Sel
Selama mitosis, pada telofase, fragmoplas meluas dan membentuk barisan atau
deretan. Pada waktu yang sama, di daerah ekuator dibentuk cawan sel, yang dihasilkan
oleh protoplas baru yang mulai membentuk fragmoplas di bagian dalam. Daerah tempat
dibentuknya cawan sel, mikrotubula tidak tampak. Semakin meluas cawan sel,
mikrotubula fragmoplas semakin mendekati dinding sel yang membelah. Pada waktu
cawan sel belum mencapai dinding sel yang membelah, inti sel muda akan mencapai
tahap tertentu dalam pembentukan dinding inti dan anak inti. Cawan sel yang sudah
mencapai semua bagian dinding sel yang membelah, fragmoplas akan lenyap. Pada
tahap ini, kekentalan cawan sel meningkat dan secara bertahap cawan sel akan berubah
bentuk menjadi senyawa antar sel atau lamela tengah.

BOTANI UMUM

11

Gambar 9. (1 dan 2) Irisan diagramatik sel dengan dinding sel sekunder: (1) irisan melintang dan (2)
irisan membujur; (3-6) tahapan pembelahan sel yang memperlihatkan perkembangan dan
pertumbuhan lempengan sel; (7-10) gambar skematik yang memperlihatkan hubungan antar
dinding yang baru dibentuk dengan dinding sel yang telah membelah; dan (11) diagram
plasmodesmata

Kedua sisi lamela tengah terdapat lamela tipis yang dihasilkan oleh protoplas sel
anak. Pembentukan lamela ini merupakan tahap permulaan dalam perkembangan
dinding baru sel anak. Dinding ini terdiri atas mikro serabut yang mengandung selulosa
dan matrik tidak mengandung selulosa (tetapi terdiri dari senyawa pektin dan
hemiselulosa).
Hubungan dinding lama dan baru pada dinding primer sel induk terdapat suatu
rongga yang seperti segitiga pada penampang melintangnya. Rongga ini terus membesar
sampai mencapai lamela tengah sel induk dan terjadilah hubungan antara lamela tengah
sel induk dengan lamela tengah baru, apabila rongga ini terus tumbuh dan senyawa
antar sel tidak mengisinya maka akan terbentuk rongga antar sel.
Dinding sekunder berkembang pada permukaan dalam dinding primer. Dinding
sekunder juga terdiri atas mikro-serabut selulosa, yaitu suatu matriks yang terdiri atas
polisakarida, termasuk hemiselulosa, selain itu terdapat juga lignin, suberin, kutin,
lilin,tanin, garam anorganik, misalnya Ca karbonat, Ca oksalat, silika, dan senyawa lain.
Lignin pada umumnya pertama kali tampak sebagai senyawa antar sel dan dinding
primer, kemudian menyebar ke arah sentripental ke dalam dinding sekunder.

BOTANI UMUM

12

Gambar 10. Diagram struktur submikroskopis dinding sel; (1) bagian sel pada lapisan dinding sekunder,
(2) ikatan miroserabut yang bila menggabung dapat dilihat dengan mikroskop cahaya, (3)
bagian mikroserabut yang tersusun atas serabut sederhana, (4) dua unit sel selulosa, (5) dua
residu gula

Masa Pertumbuhan dan Perkembangan
Keadaan dinding sel selama masa-masa pertumbuhan dan perkembangan pada
tumbuhan adalah :
a. Pembelahan sel melibatkan sintesis dinding sel yang baru.
b. Pembesaran sel melibatkan perubahan dalam komposisi dinding sel.
c. Diferensiasi sel melibatkan perubahan dalam komposisi dinding sel.
Pada pertumbuhan dinding sel, ada dua proses yang terlibat, yaitu pembelahan
sel dan pemanjangan sel. Pembelahan sel berlangsung pada jaringan meristematis. Selsel anak yang dihasilkan pada jaringan meristematis mempunyai ukuran yang lebih
kecil dari pada sel-sel dewasa. Setelah sel anak terbentuk, maka selanjutnya terjadi
pemanjangan sel. Ada dua teori yang berkenaan dengan pemanjangan dinding sel, yaitu
teori multinet, dan teori orientasi aktif.
Menurut teori multinet, mikrofibril diletakkan pada permukaan bagian dalam
dinding sel menurut arah melintang terhadap panjang sel. Pada waktu dinding sel
memanjang, mikrofibril-mikrofibril mengalami reorientasi ulang ke arah sumbu
longitudinal sel hingga mikrofibril sejajar dengan sumbu. Dengan demikian orientasi
mikrofibril menurut teori multinet berlangsung secara pasif mengikuti perentangan
dinding sel selama berlangsungnya pertumbuhan.

BOTANI UMUM

13

Gambar 11. Pertumbuhan Multinet

Selama pemanjangan dinding sel, mikrofibril bergerak satu terhadap yang lain.
Pada gambar di samping ini ditunjukkan mekanisme pemanjangan dinding sel. Dalam
hal ini terdapat enzim-enzim yang memutuskan ikatan antara dua polisakarida dinding
sel (a) dan tetap melekat pada salah satu titik pemotongan, kemudian polisakarida dapat
bergeser dengan bebas (b) dan bererak hingga enzim membentuk ikatan yang baru.
Menurut teori orientasi aktif, mengemukakan bahwa terbentuknya lapisan
mikrofibril yang sejajar pada dinding sel tumbuhan yang tidak tumbuh lagi berlangsung
secara siklosis, (mengalirnya bahan-bahan sitoplasma di dalam sel tumbuhan) pada
bagian dalam sel. Aliran siklosis ini orientasi mikrofibril pada bagian luar sel.

Gambar 12. Mekanisme Pemanjangan Dinding Sel

BOTANI UMUM

14

Protoplasma
Protoplasma merupakan bagian-bagian yang hidup yang dapat dijumpai dalam
ruang sel. Jadi sel dapat dikatakan hidup jika di dalam ruang sel masih terdapat
protoplas. Protoplas terdiri dari empat bagian utama, yaitu sitoplasma, nukleus, vakuola,
dan bahan ergasik.
Pada sel-sel embrional atau sel masih muda plasma mengisi seluruh ruang sel,
tetapi waktu sel itu tumbuh membesar timbulah rongga-rongga di dalam plasma yang
disebabkan volume sel bertambah besar, sedangkan sitoplasma relatif tidak bertambah.
Rongga-rongga ini disebut vakuola. Makin tua sel makin banyak pula vakuolanya,
sehingga akhirnya plasma sel hanya tinggal sebagai lapisan tipis yang menempel pada
dinding sel dan ditengah-tengah sel terdapat vakuola yang besar.
Pada sel yang plasma sel tampak bergerak seperti aliran gerak ini disebut aliran
plasma disebut siklosis.
Aliran plasma ada 2 macam :
a. Rotasi yaitu aliran plasma denga satu arah saja sehingga hanya dapat dijumpai pada
sel tua, dimana plasmanya melekat pada dinding sel sebagai selaput yang tipis.
b. Sirkulasi yaitu aliran plasma yang bergerak dengan berbagai arah yang tak tertentu.
terdapat pada sel-sel embriyonal atau sel-sel muda dan beberapa sel yang
mempunyai vakuola.
Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian dari protoplast yang terdapat diluar nukleus, yang
terdapat antara (sekeliling) nukleus dan dinding sel. Pada sitoplasma terdapat
sitoskeleton,berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat
organella. 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.
Fungsi sitoplasma adalah:
1. Sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang penting bagi metabolisme
sel, seperti enzim-enzim, ion-ion, gula, lemak, dan protein.
2. Didalam sitoplasma berlangsung kegiatan pembongkaran dan penyusunan zat-zat
melalui reaksi kimia. Misalnya: proses pembentukan energi, sintesis asam lemak,
asam amino, protein, dan nukleotida.
3. Sitoplasma “mengalir” di dalam sel untuk menjamin berlangsungnya pertukaran zat
agar metabolisme berlangsung dengan baik.

 Membran Plasma
Membran plasma merupakan bagian terluar sel yang melindungi protoplasma.
Membran plasma berfungsi mengatur aliran zat-zat terlarut masuk dan keluar sel,
mengatur aliran air melalui osmosis dan sebagai tempat reaksi respirasi dan oksidasi.
Membran plasma bersifat diferensial permeabel, artinya dapat melalukan senyawa
kimia tertentu dan tidak melalukan senyawa lainnya.

BOTANI UMUM

15

Membran plasma merupakan lapisan rangkap lipid dengan bagian: hidrofilik
(suka air) molekul lipidnya berada di permukaan. Bagian lipofilik (suka lemak),
molekul tersebut menghadap ke dalam lapisan rangkap sehingga menyebabkan adanya
ruang yang terang. Molekul protein yang mencakup 50% bahan membran tenggelam di
lapisan rangkap tersebut, dengan satu atau kedua ujung menonjol ke salah satu atau
kedua permukaan membran. Kedua permukaan membran berbeda secara khas.
Membran plasma terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein).
Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid, glikolipid, dan sterol. Lapisan protein membran
sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan yaitu
lapisan protein perifer dan integral.

Gambar 13. Membran Plasma

Membran sel sangat tipis dan hanya terdiri atas dua lapis fosfolipid. Bagian
kepala (fosfat) yang bersifat hidrofilik(senang air) berada di bagian luar membran sel.
Adapun bagian ekor (lipid) berada di bagian dalam membran sel dan bersifat
hidrofobik(tidak senang air). Jadi, satu sisi menghadap ke bagian luar sel, sedangkan
sisi lainnya menghadap ke bagian dalam sel. Hal tersebut mencegah sitoplasma larut
dengan lingkungan sekitarnya dan mencegah zat-zat asing di sekitar sel masuk ke dalam
sel.

Gambar 14. Fosfolipid membran sel

BOTANI UMUM

16

 Sistem endomembran
a. Retikulum Endoplasmik(RE)
Retikulum endoplasmik (RE) merupakan jaringan yang tersusun oleh membran
yang berbentuk seperti jala. Terdapat dua tipe retikulum endoplasma yaitu RE
kasar dan RE halus. RE kasar adalah RE yang ditempeli ribosom dan tampak
berbintil-bintil. RE halus adalah RE yang tidak ditempeli ribosom. RE memiliki
beberapa fungsi berikut:
a) Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).
b) Menampung protein yang disintesis oleh ribosom (RE kasar).
c) Transportasi molekul-molekul (RE kasar dan RE halus).
d) Menetralkan racun (detoksifikasi)

Gambar 15. Sistem Endomembran

Sistem membran pada retikulum endoplasmik bersatu dengan membran sel dan
membran inti. Retikulum endoplasma ada yang tampak kasar (RE kasar) dan ada
pula yang tampak halus (RE halus). Pada permukaan membran RE kasar
terdapat ribosom yang menempel. Ribosom yang menempel membuat RE
terlihat kasar. RE kasar berperan dalam pembentukan membran dan protein.
Adapun RE halus berperan dalam pembentukan lemak, menetralisir racun, dan
penyimpanan kalsium yang berguna pada kontraksi sel otot.

BOTANI UMUM

17

Gambar 16. RE kasar (kiri) dan RE halus (kanan)

b. Badan Golgi
Badan golgi (diktiosom) terlihat sebagai tumpukan piring pipih yang berongga
di dalamnya (sisternae) dengan tepian yang menggelembung dan dikelilingi oleh
benda bulat-bulat (vesikel). Kompleks Golgi tersebar dalam sitoplasma dan
merupakan salah satu komponen terbesar dalam sel. Kompleks Golgi
mempunyai hubungan yang erat dengan RE dalam sintesis protein. Selain itu,
kompleks Golgi juga mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.
Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa, hemiselulosa, dan
pektin.
● Membentuk membran plasma
● Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan
Sel
Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur, dan lisosom.

BOTANI UMUM

18

Gambar 17. Badan Golgi

Beberapa badan Golgi sering terlihat berdekatan dan membentuk kantungkantung yang bertumpuk. Badan Golgi diduga sebagai salah satu bentuk dari
sistem membran pada RE. Badan Golgi kadang terlihat berada berdekatan
dengan RE.
Fungsi Badan Golgi terutama dalam pengolahan protein yang baru disintesis.
Badan Golgi memotong protein berukuran besar yang dihasilkan ribosom
menjadi
protein-protein
berukuran
kecil
seperti
hormon
dan
neurotransmiter(bahan penerus informasi pada sistem saraf). Badan Golgi juga
berfungsi menambahkan molekul glukosa ketika proses sintesis glikoprotein.
Pada sel-sel kelenjar, jumlah Badan Golgi lebih melimpah dibandingkan sel-sel
lain, hal ini berhubungan dengan pembentukan sekresi mukus berupa
mukopolisakarida yang melibatkan Badan Golgi.

BOTANI UMUM

19

Gambar 18. Posisi Badan Golgi

c. Selimut Inti
Inti (nukleus) dikelilingi oleh membran unit yang sejajar yang disebut selimut
inti. Ketebalan membran luar sedikit lebih tebal dibanding membran dalam.
Keduanya dipisahkan oleh ruang perinukleus. Selimut inti mempunyai banyak
pori. Membran dalam dan luar menyatu membentuk pinggiran pori, yang
dipertahankan bentuknya oleh suatu bahan sehingga terjadi struktur yang disebut
anulus. RE berhubungan dengan selimut inti, sedang ruang perinukleus
bersambungan dengan ruang di antara membran sejajar RE.
d. Membran Vakuola
Membran vakuola atau tonoplas adalah membran tunggal yang menyelimuti
vakuola dan memisahkan sitosol dari getah tumbuhan. Membran ini menyerupai
membran plasma, namun berbeda fungsinya dan bentuknya agak lebih tipis (7,5
nm). Membran plasma mengendalikan keluar masuknya linarut (zat terlarut) di
sitoplasma, sedangkan tonoplas mengangkut linarut keluar masuk vakuola, jadi
mengendalikan potensial air sel. Tonoplas pada umumnya berasal dari RE, tapi
diduga melalui Badan Golgi seperti membran plasma (plasmalema), terkadang
RE menggembung langsung membentuk vakuola.

Gambar 19. Tonoplas pada dinding sel tanaman

e. Badan Mikro
Badan mikro adalah organel bulat yang terbungkus oleh selapis membran,
berbutir-butir di sebelah dalamnya, dan kadang disertai kristal protein. Dua jenis
badan mikro yang penting adalah peroksisom dan glioksisom yang masingmasing berperan khusus dalam aktivitas kimia sel tumbuhan. Peroksisom
menguraikan asam glikolat yang dihasilkan dari fotosintesis, mendaur ulang
molekul lain kembali ke kloroplas. Glioksisom menguraikan lemak menjadi
karbohidrat selama dan sesudah perkecambahan biji. Hidrogen peroksida hasil
reaksi ini juga diuraikan di dalam glioksisom.

BOTANI UMUM

20

Gambar 20. Anatomi Peroksisom

f. Sferosom
Sferosom berbentuk bulat dan diselimuti oleh membran unit yang berasal dari
RE, berisi bahan berlemak, dan menjadi pusat sintesis dan penyimpanan lemak.

 Rangka Sel
Berkat perkembangan mikroskop elektron, diketahui bahwa mikrotubul dan
mikrofilamen berprotein terdapat di hampir semua sel tumbuhan eukariotik. Bersamasama dengan benang-benang penghubung membentuk tiga sistem rangka sel yang
berlainan tapi terintegrasi dengan baik. Mikrotubul adalah silinder panjang yang
berongga terdiri dari molekul protein bundar yang disebut tubulin. Fungsi mikrotubul
diduga berkenaan dengan gerak yang mengarah , khususnya di kromosom saat sel
membelah atau di organel sel. Gerak itu meliputi pengendalian arah mikrofibril
selulosa pada dinding sel atau gerak sel itu sendiri.
Mikrofilamen merupakan stuktur padat yang lebih kecil, yang bertindak sendiri
atau bersama-sama dengan mikrotubul untuk menggerakkan sel. Mikrofilamen terdiri
dari protein aktin yang juga menjadi kandungan utama jaringan otot hewan. Fungsi lain
mikrofilamen adalah mengatur arah aliran sitoplasma, kalau arah mikrofilamen berubah
maka berubah juga arah aliran sitoplasma.

BOTANI UMUM

21

Gambar 21. Rangka Sel

 Ribosom
Merupakan benda-benda yang sangat kecil dan terdapat pada semua tumbuhan,
terkait pada RE juga terdapat bebas di dalam sitoplasma, mengandung kira-kira 40%
dan 60 % protein, dibentuk dalam nukleus dan setelah dikeluarkan ke dalam sitoplasma
menjadi struktur yang aktif dalam sintesa protein. Ribosom pada sebagian besar sel
dijumpai berkelompok 5-6, kelompok ini disebut polyribosoma atau polysoma (Gambar
25)

Gambar 22. Ribosom di bawah mikroskop elektron

Gambar 23. Ribosom ada yang menempel pada RE, ada yang bebas melayang di sitoplasma

BOTANI UMUM

22

Gambar 24. Struktur sub unit ribosom yang terdiri atas sub unit kecil dan besar

Gambar 25. Polyribosom

Ribosom merupakan tempat sintesis protein. Sel yang memiliki laju sintesis
protein yang tinggi secara khusus memiliki jumlah ribosom yang sangat banyak.
Ribosom bebas tersuspensi dalam sitosol, sementara ribosom terikat pada bagian luar
jalinan membran yang disebut retikulum endoplasmik. Sebagian besar protein yang
dibuat oleh ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, contohnya ialah enzimenzim yang mengkatalisis proses metabolisme yang bertempat di dalam sitosol.

BOTANI UMUM

23

Gambar 26. Ribosom sedang melaksanakan tugasnya untuk menyintesis protein

 Mitokondria
Mitokondria merupakan salah satu bagian yang terdapat di dalam sel atau
disebut sebagai organel sel. Mitokondria dalam sebuah sel memiliki jumlah yang
bervariasi tergantung pada kebutuhan energi pada sel tersebut. Mitokondria pada
beberapa jenis sel memiliki susunan yang kompak yaitu pada bagian yang paling
banyak membutuhkan energi. Mitokondria memiliki dua lapisan yaitu lapisan luar dan
lapisan dalam. Lapisan luar bersifat halus dan mengelilingi mitokondria, sedangkan
lapisan dalamnya berbentuk lipatan-lipatan yang disebut krista.
Mitokondria terdapat dalam semua sel, bentuknya dapat bulat, bulat panjang,
juga seperti benang, mengandung 75% protein, 25% lipida dan sedikit RNA dan DNA.
Fungsi utama mitokondria yaitu mengambil energi dari zat-zat gizi dalam makanan dan
mengubahnya menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan untuk menjalankan aktivitas
sel, sehingga disebut juga “organel energi”. Pada mitokondria terdapat lipatan-lipatan
yang mengarah ke dalam dan menonjol ke rongga dalam yang disebut krista. Krista diisi
oleh cairan yang berbentuk gel yang dinamakan matriks, selain itu krista juga ditempeli
protein-protein transportasi elektron yang mengubah sebagian besar energi yang
terkandung dalam makanan menjadi bentuk yang dapat digunakan.
Matriks merupakan cairan yang mengandung campuran pekat ratusan enzim
berbeda yang memiliki fungsi untuk mempersiapkan molekul-molekul nutrien untuk
mengambil energi yang bisa digunakan oleh protein-proteinyang terdapat di krista.

BOTANI UMUM

24

Gambar 27. Mitokondria

 Nukleus (Inti Sel)
Nukleus merupakan organel yang berada dalam sel dengan diameter sekitar 10
µm. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, pengendali seluruh kegiatan
sel dan pembawa informasi genetik. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya selnya
berinti satu, tetapi pada tumbuhan tingkat rendah seperti ganggang, jamur, kebanyakan
mengandung ini lebih banyak. Pada sel-sel muda inti berbentuk memanjang seperti
lensa, inti kelihatannya lebih kecil, sebab pada waktu sel itu membesar inti tetap atau
berubah sedikit. Beberapa jenis tumbuhan selnya tidak mengandung inti misalnya,
bakteri dari ganggang biru. Nukleus merupakan bagian terpenting, dibatasi oleh
lingkungannya yaitu sitoplasma oleh dua membran yaitu, membran nukleus yang
mengatur keluar masuknya zat-zat dari dan ke dalam nukleus, disebelah dalam
membran terdapat plasma yang lebih pekat dari pada sitoplasma yang disebut
nukleoplasma.

BOTANI UMUM

25

Gambar 28.Nukleus

Pada nukleoplasma terlihat adanya struktur seperti benang yang disebut benang
kromatin. Pada waktu pembagian nukleus, benang kromatin memendek dan membentuk
kromosom. Nukleus mengandung faktor-faktor keturunan (gen) yang berfungsi untuk
mengendalikan sifat-sifat keturunan sel dan organisma.
Adapun bagian-bagian dari nukleus adalah sebagai berikut :
1. Dinding inti/membran inti, adalah suatu selaput yang membungkus inti dan
merupakan pemisah antara nukleus dan sitoplasma. Menentukan lalu lintas penting
dari zat-zat antara nukleus dan sitoplasma.
2. Rangka inti/retikulum, retikulum terdiri dari dua macam zat yaitu :
a. Kromatin, mengandung materi genetik berupa DNA serta protein dan
merupakan zat yang banyak menyerap warna lain.
b. Lemine, semua zat yang tak dapat menghisap warna lain.
Oleh karena itu kromatine dan lemine kerap kali tidak dapat dipisahkan dan
hanya memperlihatkan perbedaan yang sedikit, maka biasanya dikatakan
bahwa inti itu terdiri dari satu macam zat yang dinamakan kariotine.
3. Nukleous, yaitu benda kecil merupakan inti dari inti, jika jumlahnya lebih dari satu
disebut nukleoli.
4. Cairan inti/karyolymphe, terdapat di dalam ruangan inti dan berupa suatu gel dari
protein. Cairan inti merupakan cairan yang di dalamnya terdapat nukleolus dan
kromatin. Ketika sel membelah, kromosom dapat terlihat sebagai bentuk tebal dan
memanjang. Kromosom adalah cetak biru (blue print) sel. Kromosom mengatur
kapan dan bagaimana sel membelah diri, menghasilkan protein-protein tertentu
serta berdifferensiasi.
Nukleus merupakan struktur yang jelas terlihat pada saat sel belum membelah
diri. Nukleus terlibat dalam pembentukan ribosom-suatu organel sel yang berperan
dalam pembentukan protein. Nukleus mengatur sintesis protein dalam sitoplasma
dengan mengirimkan pesan genetik dalam bentuk ribonucleic acid (RNA). RNA ini
disebut messenger RNA (mRNA). Pembentukan mRNA terjadi di nukleus berdasarkan
instruksi yang diberikan DNA, setelah itu mRNA membawa pesan genetik ke
sitoplasma melalui pori membran inti untuk diterjemahkan di ribosom menjadi protein.
Protein ini akan digunakan untuk menggantikan protein yang hilang, membentuk enzim,
atau mengirimkan sinyal pada bagian sel yang lain.

 Plastida
Merupakan organel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. Plastida pada
umumnya terdapat pada sel-sel tumbuhan yang masih muda. Letaknya di dalam
sitoplasma di luar inti sel (nukleus). Plastida sangat bervariasi ukuran dan bentuknya,
pada sel-sel tumbuhan berbunga biasanya berbentuk piringan kecil bikonveks. Plastida
berperan mensintesis lemak dan protein serta menghasilkan warna sel tumbuhan.

BOTANI UMUM

26

Gambar 29. Macam-macam plastida

Macam-macam plastida yaitu:
1. Kromoplast, adalah plastida yang menghasilkan warna non fotosintesis atau warna
selain hijau. Macam-macam warna tersebut adalah sebagai berikut:
a. Karotin : berwarna kuning, misalnya pada wortel
b. Xantofil : berwarna kuning pada daun yang tua
c. Fikosantin : berwarna coklat pada ganggang Phaeophyta
d. Fikosianin : berwarna biru pada ganggang cyanophyta
e. Fikoeritrin : berwarna merah pada ganggang Rhodophyta
f. Antosianin : memberi warna merah sampai kuning pada bunga
2. Kloroplas, merupakan plastida yang menghasilkan warna hijau daun, disebut
klorofil. Kloroplas adalah plastida yang mengandung klorofil, karatenoid dan
pigmen fotosintesis lain.
Macam-macam klorofil adalah:
a. Klorofil A(C55H72O5N4Mg2H2O): menghasilkan warna hijau biru
b. Klorofil B(C55H70O5N4Mg): menghasilkan warna hijau kekuningan
c. Klorofil C : menghasilkan warna hijau coklat
Kelompok C3 (-CH=CH2)(-CH=CH2)(-CH=CH2)(-CH)
Kelompok C7 (-CH3)(-CHO)(-CH3)(-CH3)(-CH3)
Kelompok C8 (-CH2CH3)(-CH2CH3)(-CH2CH3)(-CH)
Kelompok C17 (-CH2CH2COO-Phytyl)(-CH2CH2COO-Ph)
d. Klorofil d : menghasilkan warna hijau merah
Selubung kloroplas terdiri atas dua membran, dalam kloroplas terdapat
sistem membran lain berupa kantong-kantong pipih yang disebut tilakoid.
Tilakoid tersusun bertumpuk membentuk struktur yang disebut grana (jamak
granum). Di dalam tilakoid terdapat pigmen fotosintesis yaitu klorofil dan
karoten. Proses fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas hanya
dijumpai pada sel autotrof yang eukaryotik. Kloroplas dimiliki oleh sel-sel yang
berklorofil misalnya algae, lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan berbunga.
BOTANI UMUM

27

Kloroplas mempunyai bentuk beraneka ragam, tetapi pada umumnya berbentuk
bulat atau lonjong (oval). Kloroplas pada sel tumbuhan tingkat tinggi
mempunyai ukuran sekitar 4–6 Pm. Setiap sel mengandung 20–40
kloroplas/mm2. Apabila jumlahnya masih kurang mencukupi, kloroplas dapat
membelah diri. Namun, jika jumlahnya berlebihan maka sejumlah kloroplas
akan rusak. Kloroplas tersusun atas membran, yaitu membran luar dan dalam.
Membran luar mempunyai permukaan rata yang berfungsi mengatur keluar
masuknya zat. Membran dalam membungkus cairan kloroplas yang disebut
stroma. Pada tempat-tempat tertentu, tilakoid bertumpuk-tumpuk membentuk
badan seperti tumpukan uang logam yang disebut grana. Pada umumnya sebuah
kloroplas mengandung 40–60 grana. Di dalam tilakoid terdapat kumpulan
partikel yang disebut kuantosom. Di kuantosom inilah terdapat klorofil yang
berfungsi dalam proses fotosintesis.

Gambar 30. Kloroplas

3. Leukoplas, yaitu plastida yang tidak berwarna, umumnya terdapat pada tempat
yang tidak terkena sinar, misalnya organ penyimpan makanan cadangan seperti biji
dan umbi, terdiri atas:
a. Amiloplas : berfungsi untuk menyimpan amilum
b. Elaioplas (lipidoplas) : berfungsi untuk menyimpan lemak/minyak
c. Proteoplas : berfungsi untuk menyimpan protein.

 Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap). Cairan berupa
air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya, selain itu vakuola juga berisi asam
organik, asam amino, glukosa, gas, garam-garam kristal, alkaloid.
Vakuola terbagi menjadi dua jenis yaitu Vakuola Kontraktil dan Vakuola
nonkontraktil (vakuola makanan). Vakuola kontraktil berfungsi sebagai osmoregulator
BOTANI UMUM

28

yaitu pengatur nilai osmotik sel atau ekskresi. Vakuola nonkontraktil berfungsi untuk
mencerna makanan dan mengedarkan hasil makanan.
Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga
seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari
sel.Vakuola dikelilingi oleh membran yang disebut tonoplas (berasal dari kata ton yang
berarti “peregangan” dan plastós yang berarti “dibentuk”) dan disebut juga sebagai
membran vakuola. Tonoplas berfungsi sebagai pemisah antara isi vakuola dengan
sitoplasma sel. Sebagai membran, tonoplas juga terlibat dalam mengatur gerakan ion di
sekitar sel dan mengisolasi bahan yang mungkin berbahaya atau mengancam sel.
Fungsi vakuola yaitu:
a. Tempat penyimpanan zat cadangan makanan seperti amilum dan glukosa
b. Tempat menyimpan pigmen (daun, bunga, dan buah)
c. Tempat penyimpanan minyak atsirik (golongan minyak yang memberikan bau khas
seperti minyak kayu putih)
d. Mengatur tirgiditas sel (tekanan osmotik sel)
e. Tempat penimbunan sisa metabolisme dan metabolik sekunder seperti getah karet,
alkaloid, tanin, dan kalsium oksabit.
Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena
mekanisme pertahanan hidupnya bergantungpada kemampuan vakuola menjaga
konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya terjadi karena
vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel. Vakuola juga dapat membantu
melindungi tumbuhan terhadap predator dengan mengandung senyawa yang beracun
atau tidak menyenangkan bagi hewan tersebut.

 Bahan Ergastik
Zat ergastik terdiri dari pati, yang mengandung protein seperti aleuron, badan
lipid dan macam–macam kristal.
Pati
Pati merupakan zat ergastik yang paling umum.Pati juga menjadi bahan utama
yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk
fotosintesis) dalam jangka panjang.Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa
dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.Amilosa memberikan sifat keras
(pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket.Amilosa memberikan warna
ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi.
Protein
Protein ditemukan dalam berbagai bentuk, terutama pada biji.Pada serealia, butir
aleuron terdapat dalam lapisan aleuron yang merupakan lapisan sel terluar dari
endosperm.Di dalam sel endosperm lainnya terdapat protein amorf.
Lipid (minyak, lemak dan malam)
Minyak dan lemak adalah merupakan gliserida asam lemak yang merupakan
bahan cadangan penting dalam tumbuhan.Keduanya paling banyak ditemukan dalam
biji dan buah, dan dihasilkan oleh elaioplas atau sferosom. Senyawa lipid lain seperti
terpen dan minyak atsiri biasanya dihasilkan oleh jaringan sekresi.
Kristal
BOTANI UMUM

29

Berbagai bentuk kristal ditemuka