Senin, 26 Desember 2011

Tinjauan umum SEL


Sel sebagai Dasar Kehidupan
Pendahuluan
Sel merupakan unit struktural dan fungsional organisme hidup. Teori ini memang sesuai karena baik hewan maupun tumbuh-tumbuhan tersusun atas unsur-unsur yang selalu terulang dalam tubuh makhluk hidup. Organisme terkecil terdiri dari sel tunggal; sebaliknya, tubuh manusia mengandung sedikitnya 1014 sel. Terdapat berbagai jenis sel, yang amat bervariasi dalam ukuran, bentuk dan fungsi khususnya. Dalam segenggam tanah, atau segelas air kolam terdapat berbagai jenis organisme uniselular. Dan, di dalam tiap organisme multiselular yang lebih tinggi (tubuh manusia atau tanaman jagung), terdapat puluhan atau ratusan jenis sel yang berbeda, semuanya terancang secara khusus untuk bersama-sama berfungsi di dalam bentuk jaringan dan organ. Tetapi, bagai­manapun besar dan kompleksnya organisme tersebut, setiap jenis sel mempertahankan sifat khusus dan kebebasannya.
 A. Sejarah Perkembangan Biologi Sel
Sel mempunyai dimensi yang kecil, maka penemuan sel baru terjadi setelah ditemukan mikroskop alat yang tersusun dari lensa-lensa yang mampu membentuk bayangan, diperbesar pada objek-objek yang kecil.
Pada tahun 1665 Robert Hooke, seorang berkebangsaan Inggris, melaporkan bahwa dari pengamatannya dengan menggunakan mikroskop terhadap irisan gabus botol ia melihat bahwa gabus tersebut mempunyai struktur seperti rumah lebah. la memberi nama "sel" pada kompertemen yang dilihatnya. Istilah ini berasal dari bahasa latin, "cellula" berarti bilik kecil.

 








Gambar 2.1 Mikroskop dan hasil pengamatan sel gabus
la berkesimpulan pula bahwa tiap bagian itu menyeluruh dibatasi oleh dinding, yang dilihat oleh Robert Hooke itu pada hakekatnya adalah dinding-dinding sel pada jaringan mati pada tumbuhan, yang semula dihasilkan oleh sel-sel hidup yang diliputinya.                                                                      ,
Tahun 1835 Durjadin, menyatakan bahwa di dalam sel terdapat suatu zat yang kental. Zat inilah yang sekarang dikenal dengan nama protoplasma. Pada tahun 1838 Matthias Von Schleiden berkesimpulan bahwa tubuh tumbuhan tersusun oleh sel-sel, dan bahwa sel-sel embrio tumbuhan timbul dari suatu sel. Di pertengahan abad 19 tercetuslah konsep yang menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel yang telah ada. Virchow menyatakan "omnis cellula a cellula" (Issoegianti, 1993).
Pada tahun 1839 Thoedore Schwann mempublikasikan laporan yang lebih komprehensif mengenai dasar sel pada kehidupan hewan, Schwann menyatakan bahwa semua jaringan, baik otot maupun saraf, elastis atau kaku, terdiri dari sel-sel, konsep bahwa sel adalah unit elementer universal dari struktur dan fungsi nyarik merupakan dasar "teori sel". Laporan Sehleiden dan Schwann tersebut, keeuali memberi formulasi "teori sel", juga memberi perhatian khusus pada inti sel, yang ditemukan beberapa tahun sebelumnya oleh Robert Brown, hubungannya dengan fungsi sel.
Pada akhir abad ke-19 para ahli mulai menganalisis struktur dan fungsi sel. Hal pertama mengenai asal usul sel, Dalam tahun 1855 Robert Remak dan Rudolf Virchow mengajukan konsep mengenai asal sel; sel-sel hanya dapat timbul oleh adanya pembelahan sel yang telah ada. Menjelang abad ke-20, banyak pakar menemukan berbagai jenis struktur atau bentukan di dalam sel. Misalnya: Benda menemukan mitokondria, Golgi menemukan diktiosom, Bonim mendapatkan ergastoplasma dan de Duve membuktikan adanya lisosoma. Dengan kemajuan teknologi dan ditemukannya alat-alat yang canggih, saat ini di ketahui bahwa struktur dan kegiatan sel tidak sesederhana seperti yang diduga semula.
Sel-sel eukariota menunjukkan bentuk yang sangat bervariasi; bentuk sesuatu sel umumnya tergantung pada fungsinya. Sel-sel darah pada Mammalia berbentuk bikonkaf, suatu keadaan yang bertujuan untuk menambah luas area permukaan untuk efektivitas dalam penggantian CO2 dan O2 dengan lingkungannya. Sel-sel epitel pada kulit berbentuk rata. Sel-sel yang terkumpul di sekeliling tubulae berbentuk baji atau hampir seperti kubus, ialah yang terdapat pada pankreas dan ginjal. Sel-sel otot memanjang atau berbentuk gelendong, memungkinkan adanya kontraksi dan ekspansi menurut aksis longitudinalnya. Sel-sel saraf mempunyai perpanjangan yang memungkinkan pengiriman informasi melalui jarak yang jauh, dan terkoordinasi pada pelbagai bagian pada organisme.
Bentuk sel tumbuhan juga bermacam-macam. Ada yang seperti peluru, kubus, poliedris, prisma, memanjang, seperki sangat erat hubungannya dengan fungsinya masing-masing.
Mengenai ukuran sel juga bervariasi, balk pada bakteri, tumbuhan, maupun hewan. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa penampang lintang sel tumbuhan mempunyai ukuran rata-rata 1/1000 – 1/10 mm (10 - 100 µm). Tetapi ada pula sel sel yang mempunyai diameter lebih dari 1 mm, hingga dapat dilihat dengan mata biasa, misalnya sel-sel empulur batang atau sel-sel daging buah. Panjang sel-sel serabut ada yang sampai beberapa ratus mm, sedang panjang sel-sel getah dapat mencapai beberapa meter.
B. Teori Sel
Walaupun beberapa penelitian membuat masukan awal bagi pengetahuan teori sel kita, dua orang peneliti yang berkebangsaan Jerman yaitu ahli botani Matthias Schleiden dan ahli zoology Theoder Schwann, mendapatkan pujian karena telah memberikan pernyataan tentang teori sel yang ringkas belumlah secara meluas. Schleiden dan Schwan, dalam tulisannya yang dipublikasikan pada tahun 1838 dan 1839, menunjukkan bahwa tumbuhan dan hewan merupakan kumpulan sel-sel yang tersusun  menurut aturan terbatas. Melalui tulisan-tulisannya ini mereka memperkenalkan konsep bahwa sel merupakan unit kehidupan, dan ini mampu mendapatkan dukungan dari ahli-ahli biologi pada awal abad ke-19.
Perluasan teori sel yang penting dinyatakan oleh Rudolf Virchow pada tahun 1855, bahwa sel-sel yang baru hanya dapat dihasilkan melalui pembelahan sel-sel yang ada sebelumnya. Sel-sel tidak dihasilkan secara spontan dari benda yang tidak hidup. Akibatnya seluruh sel yang ada sekarang dapat diusut nenek moyangnya kembali ke waktu-waktu yang lampau, hal ini ditunjukkan oleh August Weissman pada kira-kira tahun 1880.
            Dalam lingkup yang lebih kompleks, teori sel mengandung makna (Villee et al., 1985 dalam Adnan, 2003), yaitu:
  1. Semua makhluk hidup terdiri atas sel,
  2. Sel yang baru dibentuk, berasal dari pembelahan sel sebelumnya,
  3. Semua sel memiliki kemiripan yang mendasar dalam hal komposisi kimia dan aktivitas metabolismenya,
  4. Aktivitas dari suatu organisme dapat dimengerti sebagai aktivitas kolektif, dan interaksi-interaksi dari unit-unit seluler bergantung satu dengan yang lainnya.

C. Alat Bantu Mempelajari Sel
Salah satu alat yang sangat penting untuk mempelajari struktur sel adalah mikroskop. Sel-sel pertama diamati oleh Robert Hooke pada tahun 1665 pada saat mengamati sepotong gabus dengan menggunakan salah satu mikroskop sederhana pada abad ke-17. Apa yang dilihat oleh Hooke adalah dinding sel dari sel-sel gabus yang mati. Pada penyelidikannya yang lain Hooke mengamati kandungan sel, dan hanya beberapa abad kemudian terbukti bahwa bagian terpenting dari sel adalah isinya bukan dindingnya. Mikroskop cahaya biasa (secara besar-besaran diperhalus sejak masa Hooke) memungkinkan ahli-ahli biologi mengamati struktur sel. Mikroskop cahaya, adalah jenis mikroskop yang digunakan oleh para pelajar pada kebanyakan laboratorium sekolah, mengandalkan cahaya tampak (visible light) sebagai sumber cahaya (illuminasi). (Mikroskop cahaya yang lebih teliti lagi adalah mikroskop fase kontras, yang mempunyai lensa khusus yang dapat menemukan perbedaan-perbedaan kecil dalam indeks bias bagian-bagian suatu sel).
Selama tiga dekade yang lalu perkembangan mikroskop elektron memungkinkan para peneliti mempelajari detail yang lebih halus (ultrastruktur) dari sel. Mikroskop elektron menggunakan sorotan elektron (panjang gelombang sekitar 0,5 nm). Pembesaran adalah perbandingan ukuran gambar yang tampak di bawah mikroskop dengan ukuran objek yang sebenarnya. Mikroskop cahaya dapat memperbesar suatu struktur sekitar 1000 kali, sedangkan mikroskop elektron dapat memperbesar sampai 250.000 kali atau lebih.
Keuntungan utama dari mikroskop elektron adalah kelebihannya dalam hal kemampuan memisahkan. Kemampuan ini lebih penting daripada pembesaran, kemampuan memisahkan untuk merasakan detail halus dan ditunjukkan sebagai jarak minimum antara dua titik yang dapat dibedakan karena terjadi pemisahan, titik-titik yang jelas lebih tampak dibanding titik tunggal yang buram. Kemampuan memisahkan tergantung pada mutu lensa dan pada panjang gelombang yang digunakan. Mikroskop cahaya dengan lensa terbaik dapat memisahkan objek sekitar 500 kali lebih baik dibanding mata manusia biasa sedang mikroskop elektron mempunyai kemampuan memisahkan lebih dari 10.000 kali dibanding manusia. Hal ini mungkin karena sorotan elektron yang digunakan sebagai sumber iluminasi mempunyai panjang gelombang yang jauh lebih pendek dibanding cahaya tampak. Gambar yang dibentuk oleh mikroskop elektron tidak dapat diamati secara langsung. Pertama-tama harus diproyeksikan pada layar televisi atau papan fotografi. Suatu fotograf yang diambil dengan suatu mikroskop elektron disebut mikrograf elektron atau ME.
Pada mikroskop elektron transmisi, sorotan elektron dilakukan pada spesimen dan membentur papan fotografi atau suatu layar fluoresen. Spesimen ditanam pada plastik dan harus dipotong dalam potongan yang ultra tipis sehingga sorotan elektron dapat melaluinya. Jenis mikroskop elektron ini sangat bermanfaat untuk mempelajari detail pada struktur bagian dalam sel. Pada mikroskop elektron scanning, sorotan elektron tidak dilakukan pada spesimen tapi menyebabkan elektron sekunder diemisikan dari permukaan, yang telah diselimuti dengan emas. Kontur spesimen menyebabkan bermacam-macam sudut dimana sorotan membentur diberbagai titik pada spesimen., Hal ini menunjukkan variasi dalam hal intensitas dimana elektron sekunder diemisikan rekaman emisi dari spesimen menghasilkan gambar tiga dimensi yang alami. Jenis mikro berat yang khusus ini memberikan informasi mengenai bentuk dan permukaan spesimen yang tidak dapat diperoleh dari mikroskop elektron transmisi. Kekurangan mikroskop elektron adalah bahwa dengan teknologi yang ada sekarang ini, spesiemen hidup tidak dapat diamati (untuk mencegah penyebaran mereka oleh molekul udara, elektron harus diatur melalui vakum).

D. Bentuk dan Ukuran Sel
Sel tumbuhan dan hewan terdapat dalam berbagai ukuran, bentuk, warna dan struktur bagian dalam, akan tetapi seluruhnya mempunyai sifat tertentu yang umum. Setiap sel terdiri dari suatu tali yang sangat halus yang terbuat dari bahan serupa gel dikelilingi oleh suatu membran sel. Kebanyakan sel mengandung satu inti dan struktur bagian dalam lainnya yang disebut sebagai organel yang mempunyai fungsi-fungsi khas.
Kebanyakan sel mempunyai ukuran yang mikroskopik. Ukuran sel hewan rata-rata berdiamater 15 μm sedang sel tumbuhan sekitar 40 μm. Sel yang terbesar adalah telur burung, tapi ini sangat terspesialisasi dan bukan merupakan sel khusus yang sebenarnya. Kebanyakan sel telur terdiri dari kuning telur, yang merupakan makanan bagi pertumbuhan burung tapi bukan merupakan bagian dari struktur sel yang mempunyai fungsi. Cangkang maupun bagian putih telur dari telur burung dianggap bagian dari sel, karena struktur terdiri dari bahan yang tidak hidup yang disekret melalui oviduct induk burung. Sel yang paling kecil adalah dari mikroorganisme tertentu yang diameternya kurang dari 0,3 μm.
Ukuran dan bentuk sel berhubungan dengan fungsi khusus yang harus dilaksanakan oleh sel. Walaupun sel cenderung mempunyai bentuk yang spesifik akan tetapi banyak jenis sel mempunyai bentuk sifat yang lain (Gbr 3-1). Beberapa sel, seperti amoeba dan sel darah putih mempunyai kemampuan untuk merubah bentuk pada saat mereka bergerak. Sel sperma mempunyai ekor serupa cambuk yang panjang yang digunakan dalam gerakan. Sel-sel saraf mempunyai perluasan yang panjang yang memungkinkannya untuk menstransmit pesan dalam jarak yang besar dalam tubuh. Sel-sel epitel yang khusus menutupi permukaan tubuh, nampak seperti balok-balok bangunan yang tipis.

Gambar 2.2. Ukuran dan bentuk sel yang berhubungan dengan fungsi-fungsinya. (a) Bentuk amuba berubah pada saat bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya. (b) sebuah ovum (sel telur) dan sel-sel sperma. Ovum adalah satu jenis sel yang terbesar; sel-sel sperma relatif lebih lebih kecil. Ekor yang yang panjang (flagel) digunakan oleh sperma untuk bergerak. Sperma dapat bergerak ke arah telur dengan cara menyentakkan flagel. (c) Sel-sel saraf yang khusus mentransmit pesan dari satu bagian tubuh ke bagian lainnya. (d) Sel-sel epitel bergabung membentuk jaringan yang menutupi permukaan tubuh dan melapisi saluran-saluran tubuh. (e) Bagian terbesar organ dari sebagian besar tumbuhan yang masih muda terdiri dari sel-sel parenkim (Villee, at al. 1985).
E. Sel Prokariot dan Eukariot
Semua sel mempunyai sifat umum yang sama yaitu memiliki membran plasma (pembatas sel yang bersifat selektif). Bagian yang dibungkus oleh membran plasma adalah substansi semifluida seperti jelly yang disebut cytosol. Selain itu, semua sel juga memiliki kromosom pembawa gen dalam bentuk DNA, dan memiliki ribosom yaitu organel kecil yang berfungsi sebagai penyusun protein sesuai instruksi dari gen. Berdasarkan kejelasan membran inti maka sel-sel dibagi dalam dua kelompok besar yaitu sel prokariotik dan el eukarotik.

Sel  Prokariotik
Sel prokariot merupakan mahluk yang pertama-tama muncul dalam evolusi biologi. Fosilnya masih berbentuk sel yang kita kenal sekarang, tercatat berumur lebih dari tiga ribu juta (3 x 109) tahun, telah ditemukan pada batu tulis kuno di Afrika dan di Australia. Sel eukariot yang muncul mungkin pada ribuan juta tahun setelah prokariot, berukuran lebih besar, lebih kompleks, dan memperlihatkan kisaran ragam dan perbedaan yang lebih luas. Golongan ini merupakan jenis sel yang ditemukan pada semua hewan, tanaman dan jamur bersel banyak (fungsi).
Istilah prokariot diturunkan dari bahasa Yunani yang berarti kacang, biji, atau inti. Prokariot berarti "pra inti," Pada prokariot, senyawa genetik ditempatkan di dalam suatu badan inti atau badan serupa inti yang agak acak dan tidak dikelilingi oleh membran. Sekarang, kita akan menelaah sel prokariot dan eukariot secara lebih terinci
Prokariot terdiri dari kira-kira 3000 spesies bakteri, termasuk organisme yang umumnya disebut ganggang hijau biru (blue-green algae). Ganggang hijau-biru merupakan suatu keluarga khusus dari bakteri; nama modern yang lebih disukai adalah cyanobacter (cyano = biru). Golongan sianobakteri berbeda dengan golongan lain, dan sering terpisah sendiri, karena golongan ini melangsungkan sistem fotosintesis yang dapat menghasilkan oksigen, menyerupai sistem pada tumbuhan hijau tingkat tinggi. Walaupun beberapa kelas bakteri lainnya dapat melakukan fotosintesis, aktivitas ini tidak menghasilkan oksigen. Bahkan, kebanyakan spesies bakteri bersifat non-fotosintetis dan memperoleh energi dari pemecah­an zat makanan dari lingkungannya. Terdapat kira-kira 20 famili prokariot, yang dibeda­kan atau diberi nama menurut bentuk, kapasitas gerak, karakteristik pe­warnaan, zat makanan yang disukai, atau produk yang dihasilkan. Beberapa bakteri bersifat patogenik (penyebab penyakit), tetapi banyak yang amat bermanfaat. Di antara prokariot terdapat golongan yang berukuran amat kecil yang biasanya hidup sebagai parasit di dalam organisme lain.
Sel prokariot, walaupun tidak terlihat oleh mata dan tidak kita kenal seperti hewan dan tumbuhan tingkat tinggi, menyusun bagian yang amat penting dari keseluruhan bio­massa bumi. Mungkin tiga-perempat dari semua senyawa hidup di bumi terdiri dari orga nisme mikrosicopis, terutama prokariot. Lebih jauh lagi, prokariot memegang peranan penting di dalam pertukaran biologi dari bahan dan energi di muka bumi. Bakteri foto­sintetik di dalam air tawar dan air laut menangkap energi matahari dan menggunakannya untuk menghasilkan karbohidrat dan bahan selular lainnya, yang kemudian dipergunakan sebagai makanan oleh bentuk kehidupan lain. Beberapa bakteri dapat melakukan fiksasi molekul nitrogen (N2) dari atmosfir untuk membentuk senyawa nitrogen yang bermanfaat. Jadi, prokariot merupakan awal dari berbagai rantai makanan pada biosfir. Lebih jauh lagi, prokariot juga berpartisipasi sebagai konsumen akhir, karena berbagai bakteri meng­uraikan struktur organik tumbuhan dan hewan yang telah mati, dan mengembalikan produk akhir ini kepada atmosfir, tanah dan lautan. Di sini, senyawa tersebut dipergunakan kembali di dalam daur bioiogi unsur karbon, nitrogen dan oksigen.
Sel prokariot juga sangat penting dalam mempelajari biokimia dan biologi molekuler karena strukturnya yang sederhana, kecepatan dan kemudahan pertumbuhan sel, dan mekanisme yang relatif sederhana di dalam reproduksi dan transmisi informasi genetik. Pada kondisi optimum, bakteri E, colf akan membelah diri setiap 20 sampai 30 menit pada suhu 37°C di dalam medium glukosa sederhana, garam-garam amonium, dan mineral. Ciri penting lain dari prokariot adalah bahwa golongan ini bereproduksi dengan cara aseksual yang amat sederhana. Organisme ini tumbuh hingga ukurannya berlipat ganda, lalu mem­belah diri menjadi sel anak yang identik. Tiap sel menerima seperangkat (satu "copy") materi genetik (DNA) dari sel induk. Sel prokariot hanya mempunyai satu kromosom, terdiri dari molekul DNA sulur ganda. Lebih jauh lagi, mutan genetik dari prokariot dapat segera diinduksi dan ditumbuhkan. Karena sifat-sifat ini, bakteri telah memberikan kepada kita pengetahuan mengenai dasar-dasar proses molekuler yang terlibat di dalam transmisi informasi genetik.
Echerichia coli Adalah sel prokariot yang Paling banyak Diketahui
Escherichia coli, suatu organisme yang tidak berbahaya yang biasanya hidup di dalam saluran usus manusia dan banyak hewan tingkat tinggi lainnya, merupakan prokariot yang paling banyak dipelajari dan mungkin paling banyak dipahami di antara semua jenis sel. Sel E. coli berukuran 2 mm (panjang) dan berdiameter sedikit lebih kecil dari 1 pm. Organisme ini mempunyai dinding pelindung, yaitu sejenis membran sel yang agak rapuh yang dilapisi dinding pelindung tadi, sitoplasma yang dilindungi membran dan badan inti sel yang mengandung molekul tunggal DNA dalam bentuk simpul tidak berujung yang amat panjang, yang seringkali berbentuk lingkaran. Molekul DNA sel E. coli hampir 1000 kali lebih panjang dari selnya sendiri dan karenanya harus betul­-betul berlipat untuk dapat masuk ke dalam badan inti sel, yang biasanya berukuran lebih kecil dari 1 gm. Seperti semua prokariot, tidak terdapat membran yang mengelilingi materi genetik di dalam E. coli, Selain DNA utama di dalam "inti" (nukleoid), sitoplasma kebanyakan bakteri mengandung potongan DNA kecil berbentuk lingkaran yang disebut plasmid. Kita kemudian akan melihat bahwa bagian ini bersifat terpisah dan merupakan unsur genetik semi-independen yang ternyata membawa perkembangan baru di dalam biokimia dan rekayasa genetika.
Dinding luar sel E. coli dilapisi oleh selongsong atau kapsul yang terbentuk dari se­nyawa berlendir. Dari bagian ini dikeluarkan suatu struktur serupa rambut yang disebut pili; fungsinya belum diketahui sepenuhnya. Strain dari E, coli dan bakteri lain yang bersifat motil juga mempunyai satu atau lebih flagela panjang, yang dapat menggerak­kan bakteri di dalam lingkungan cairnya. Flagela bakteri bersifat lurus, kaku, berbentuk batang melengkung, kira-kira 10 sampai 20 nm melintang (across). Flagela melekat pada suatu struktur pada membran yang menyerupai suatu autotransmisi, yang dapat memutar flagela. Membran sel terdiri dari molekul lipida yang membentuk dua lapisan tipis (bilayer), dengan berbagai protein yang menembus lapisan tersebut. Membran ini bersifat ,rermeabel selektif dan mengandung protein yang dapat melangsungkan pengangkutan nutrien ter­tentu ke dalam sel dan hasil buangan ke luar dari sel. Membran sel kebanyakan prokariot juga mengandung protein penting pembawa elektron, yang dapat mengubah energi oksi­datif menjadi energi kimia ATP. Pada bakteri fotosintetik, membran bagian dalam diturun­kan dari membran plasma yang mengandung klorofil dan pigmen lain penangkap sinar.

Pili: struktur gerak pada beberapa prokariotik

Nucleoid: daerah tempat beradanya DNA (Tidak dibungkus membran inti)
Ribosom: organel yang mensintesis protein
Membran Sel: struktur pembungkus sitoplasma sel
Dinding Sel: struktur kaku yang terletak diluar membran sel
Kapsul: lapisan lendir yang membungkus sel
Flagela: organ gerak pada prokariot, umumnya lebih panjang dari pili
(a) Tipe sel prokariotik, dan strukturnya















Gambaran 2.3. Sel Prokariot

Di dalam sitoplasma E. coli terdapat sejumlah unsur granular. Yang paling jelas adalah ribosom yang terlihat padat pada pewarnaan; pada prokariot, berdiameter kira-kira 18 nm. Ribosom yang mengandung asam ribonukleat dan sejumlah molekul protein me­langsungkan sintesa protein sel.
Bahkan pada bakteri sederhana, kita melihat suatu pembagian kerja primitif di dalam sel. Dinding sel merupakan batas terdepan, bersifat sebagai pelindnng, membran sel me­langsungkan pengangkutan nutrien ke dalam dan hasil buangan ke luar, dan juga meng hasilkan energi kimia sebagai ATP. Sitoplasma merupakan tempat reaksi enzimatis yang melibatkan sintesa berbagai komponen sel; ribosom menghasilkan protein; dan badan inti berpartisipasi dalam penyimpanan dan transmisi informasi genetik.





Gambar 2.4 Perbandingan sel prokariot dan eukariot
Walaupun prokariot bersifat relatif sederhana dan berukuran kecil dibandingkan dengan sel eukariot, beberapa diantaranya ternyata mampu melakukan aktivitas yang kompleks. Contohnya, banyak bakteri memperlihatkan fenomena kemotaksis. Golongan ini tertarik kepada dan dapat bergerak menuju senyawa kimia tertentu, terutama nutrien, serta ditolak oleh dan bergerak menjauhi senyawa toksik. Jadi, organisme ini mempunyai sistem sensori primitif yang dapat mengkomunikasikan isyarat ke flagelanya, yang akan mendorong sel menuju atau menjauhi suatu atraktan Golongan ini juga mempunyai daya ingat yang masih primitif.
Sel beberapa spesies prokariot cenderung bergabung menjadi suatu kelompok atau filamen, yang memberikan kesan sebagai organisme multisel primitif, akan tetapi, organis­me multisel yang sejati hanya terdiri dari sel-sel eukariot.
EUKARIOT








Gambar 2.5 Skema sel hewan

Sel eukariot berukuran lebih besar dibandingkan dengan prokariot. Sebagai contoh, hepatosit, jenis sel utama pada hati hewan tingkat tinggi berdiameter kira-kira 20 sampai 30 pan, dibandingkan dengan diameter bakteri yang berukuran I sampai 2 PM. Tetapi, yang leb ih nyata lagi adalah volume sel eukariot yang mencapai 1000 sampai 10.000 kali lebih besar dari volume bakteri. Volume relatif sel eukariot dan prokariot dapat di­hitung dengan pendekatan rumus volume suatu bulatan (halaman 20). Beberapa sel eukariot berukuran jauh lebih besar dari kisaran ini, contohnya: pada telur ayam yang belum terfertilisasi, hampir semua volumenya yang besar diisi oleh persediaan nutrien bagi per­kembangan embrionya. Beberapa sel eukariot berukuran amat panjang. Contohnya, sel penggerak tertentu dari sistern syaraf manusia, panjangnya dapat melebihi 1 meter. Ciri yang paling utama ialah, bahwa sel eukariot mempunyai inti sel yang berbentuk baik, yang dikelilingi oleh membran ganda dan oleh struktur internal yang kompleks. Seperti prokariot, sel-sel eukariot dapat membelah secara aseksual, akan tetapi, proses ini ter­jadi dengan cara yang jauh lebih kompleks, yang dikenal sebagai Sel benih orga­nisme eukariot dapat juga melangsungkan konyugasi seksual yang kompleks, yang me­nyangkut pertukaran gen.
Perbedaan menyolok lainnya di antara eukariot dan prokariot adalah bahwa selain inti sel yang terbentuk baik, eukariot mengandung sejumlah organel yang di­kelilingi membran, seperti  dan masing-masing mempunyai peranan spesifik di dalam metabolisme dan aktivitas sehari-hari sel. Sel eukariot mempunyai pembagian kerja yang lebih rumit di antara berbagai struktur internal, masing-masing struktur memegang peranan khusus di dalarn aktivitas sel.
Sel semua hewan dan tumbuhan tingkat yang lebih tinggi dan sel jamur merupakan sel-sel eukariot. Terdapat juga berbagai eukariot bersel tunggal, termasuk berbagai spesies protozoa, diatome, eugenoid, ragi, dan lapang berlendir. Karena golongan ini mempunyai jumlah bahan genetik yang jauh lebih banyak, dan karena organisme ini sering melangsungkan konyugasi seksual yang memungkinkan pertukaran gen, bentuk kehidupan eukariot mampu melakukan diferensiasi dan spesialisasi secara lebih luas dibandingkan dengan prokariot. Jadi, organisme eukariot mempunyai jutaan spesies yang berbeda, dibandingkan dengan spesies prokariot yang hanya beberapa ribu. Sebaliknya, organisme prokariot lebih mampu bertahan terhadap perubahan lingkungannya, dan dapat bere­produksi dengan kecepatan yang lebih tinggi, yang memberinya kemampuan bertahan pada keadaan yang amat tidak menguntungkan.
Tabel 2-1. Struktur sel eukariot dan fungsinya
No.
Struktur
Deskripsi
Fungsi
1.
Membran sel
Bilayer lipid, dimana protein  tersebar dalam suatu mosaik cair
Proteksi; mengatur masuk keluarnya bahan dari sel; membantu mempertahankan bentuk sel; hubungan dengan sel lain
2.
Retikulum endoplasma (RE)
Rangka internal bermembran yang memanjang melalui sitoplasma, membentuk sistem pipa dan gelembung
Transpor bahan intrasel

RE halus
Tidak terdapat ribosom pada permukaan luar
Pada sel tertentu menghasilkan steroid; meneruskan impuls pada sel otot

RE kasar
Ribosom melekat pada permukaan luar
Menghasilkan dan mengangkut protein
2.
Ribosom
Granul tak bermembran terdiri atas RNA dan protein; beberapa melekat pada RE
Menghasilkan protein
3.
Kompleks Golgi
Tumpukan kantong bermembran yang pipih
Membungkus sekesi; menghasilkan lisosom
4.
Lisosom
Kantong bermembran mengandung enzim hidrolitik
Melepaskan enzim untuk menghidrolisis protein dan bahan lain termasuk bakteri tercerna; berperan dalam kematian sel
5.
Vakuola
Kantong bermembran
Mengandung bahan tercerna atau sekresi sel atau buangan
6.
Mitokondria
Kantong terdiri dari dua membran; membran dalam terlipat-lipat membentuk Krista
Tempat reaksi respirasi sel; pembangkit tenaga bagi sel
7.
Plastida
Bermembran; kloroplas mengandung tilakoid serupa mangkuk
Kloroplas mengandung klorofil, yang menyerap energi pada fotosintesis

8.
Mikrotubul
Pipa tak bermembran, berongga dan tersusun secara spiral dengan dinding dari protein tubulin
Sebagai pendukung struktural; mungkin berperan dalam gerakan sel; komponen sentriol, silia dan flagella

9.
Peroksisom
Kantong bermembran yang mengandung enzim oksidasi
Peroksisom melaksanakan reaksi metabolik dan mengurai H2O2; glioksisom tempat terjadinya siklus glioksilat dan fotorespirasi
10.
Mikrofilamen
Struktur tak bermembran, serupa batang terdiri dari protein kontraktil
Sebagai pendukung struktural; mungkin berperan dalam gerakan sel
11.
Sentriol
Tak bermembran; sepasang selinder berongga terletak dalam sentrosom; setiap sentriol terdiri dari sembilan mikrotubul tripel
Di dalam sel hewan spindel mitosis terbentuk diantara struktur ini.
12.
Silia
Tak bermembran; pipa berongga terdiri dari dua mikrotubul pusat dan sembilan peripheral; memanjang keluar sel
Menggerakkan bahan di luar sel. Sel-sel berrsilia yang melapisi saluran pernapasan bergetar untuk mengeluarkan mukus dari paru-paru, tidak terdapat pada semua sel.
13.
Flagella
Pipa berongga tak berrmembran, terdiri dari dua mikrotubul pusat dan sembilan peripheral; memanjang keluar seal; lebih panjang dibanding silia
Pergerakan seluler; di dalam tubuh manusia hanya terdapat pada sel-sel sperma.
14.
Nukleus
Struktur seperti bola besar dikelilingi oleh sautu membran inti yang ganda; mengandung nukleolus dan kromosom
Pusat pengaturan sel; mengandung kromosom




15.
Nukleolus
Tak bermembran; dikelilingi badan granul di dalam nukleus; terdiri dari RNA dan protein
Merakit ribosom; kemungkinan mempunyai fungsi yang lain
16.
Kromosom
Tak bermembran; struktur seperti benang panjang, terdiri dari DNA dan protein
Mengandung gen (unit hereditas yang mengatur struktur dan aktivitas sel
(Sumber: Villee, at al. 1985)
Selanjutnya akan kita bahas satu per satu di bab berikutnya.



0 komentar:

Posting Komentar

 
Copyright (c) 2010 Mega's Blogg and Powered by Blogger.