MODUL 1 MENJELAJAHI SEL Di Susun Oleh : Sugeng Riyanto, S.Pd BIOLOGI UNTUK SMA KELAS XI IPA TAHUN PELAJARAN 2008-2009 A. KOMPONEN KIMIAWI PENYUSUN SEL Sel merupakan struktur yang dibangun oleh komponen kimiawi berupa bahan organic dan anorganik. Bahan kimia anorganik misalnya H2O, O2, C, dll. Sedangkan bahan organic yang menyusun sel diantaranya adalah Karbohidrat, Lipid dan Protein. Karbohidrat, lipid dan protein merupakan bahan-bahan penyusun sel yang berukuran besar, disebut juga makromolekul. 1. Karbohidrat Fungsi : a. sebagai sumber energi (contoh :glukosa, fruktosa) b. sebagai cadangan energi (contoh : glikogen) c. sebagai sumber kerangka karbon penyusun tubuh (contoh : pati,selulosa,kitin) Ada 3 golongan Karbohidrat, yaitu : a. Monosakarida 6 CH2OH H 5C CH2OH O H H H C 1 4C O O H H 3C H O H C2 H O O H O H H H Rumus bangun O H O H H O H O H Simbol monosakarida Contoh monosakarida : glukosa, fruktosa, dan galaktosa b. Disakarida merupakan gabungan dari 2 monosakarida. Penggabungan ini terjadi melalui reaksi kondensasi / dehidrasi. CH2O H O H H H O H O H H H O H O Glukosa H CH2O HO H H H O H H H O H O H CH2O HO H H H O H HO O H H H Glukosa O H H2 O CH2O HO H H H O H O O H H H O H Maltosa Contoh disakarida : a. Maltosa (gabungan 2 glukosa), b. sukrosa (gabungan glukosa + fruktosa), dan c. Laktosa (gabungan glukosa + galaktosa) c. Polisakarida Merupakan gabungan dari banyak monosakarida. Contohnya pati/ amilum, selulosa (serat), kitin, dll. 2. Lipid Merupakan molekul hidrokarbon yang memiliki sifat hidrofob (sukar larut dalam air). Ada 3 kelompok lipid, yaitu : a. Lemak (Trigliseraldehid) Merupakan lipid yang disusun oleh gabungan 1 gliserol dengan 3 asam lemak. H H H H C C C O O O C O C O C Di alam, lemak terdapat dalam bentuk 2 macam, yaitu: H 1. Lemak jenuh : ditemukan pada hewan, memiliki ciri berbentuk padat pada suhu kamar O (250 C). CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 (disebut juga minyak). Memiliki cirri CH2 CH2 berbentuk cair pada suhu kamar ( 250C) CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 2. Lemak tak jenuh : Ditemukan pada tumbuhan CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 b. Fosfolipid Merupakan lipid penyusun membran sel. Fosfolipid disusun oleh gugus fosfat dan 2 asam lemak. c. Steroid Merupakan lipid yang disusun oleh rantai hidrokarbon berbentuk cincin berjumlah 4 buah. Fungsinya sebagai bahan baku pembentukkan hormone seks, vitamin D, komponen membrane sel, dll. CH3 H3 C CH3 CH3 6C H O 6C 6C CH3 5C 3. Protein Merupakan molekul yang disusun oleh 20 jenis asam amino. Protein memiliki fungsi diantaranya : a. sebagai penyusun membrane sel b. sebagai katalis reaksi kimiawi sel/ dalam tubuh ( oleh enzim) c. pembentuk struktural sel, dll IkatanPeptida H H H O N H C R O H C + O H Asam Amino N C C H R Asam Amino O H Reaksi Dehidrasi H N H2 O H H O C C R H N C H R O C Dipeptida Beberapa dipeptida melalui penambahan asam amino lain akan membentuk polipeptida. Polipeptida ini nantinya dapat dibuat menjadi protein pada sel/ tubuh. B. STRUKTUR SEL PROKARIOT DAN SEL EUKARIOT O H 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 Ciri:………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………........................... ……………………………………………………………………………………………… Membran Inti Retikulum Endoplasma (RE) Nukleolus RE Kasar Nukleus RE Halus Kromatin Flagel Plasma membrane Centrosom e Sitoskeleton Mikrofilamen Ribosom Mikrotubul Mikrovili Aparat Golgi apparatus Peroksisom e Mitokondria Lisosom (b) Tipe sel eukariot dan strukturnya C. ORGANEL-ORGANEL SEL DAN FUNGSINYA Pada sel tumbuhan, terdapat organel yang tidak ditemui pada sel hewan : Kloroplas Vakuola Dinding sel Plasmodesmata Pada pembahasan kali ini, struktur dan organel sel yang akan dibicarakan adalah struktur dan organel yang ditemukan pada sel eukariotik. 1. Membran Sel Daerah luar sel Glikoprotein Daerah hidrofil Fospholipid Daerah dalam sel Daerah Hidrofob Daerah hidrofil Protein gb 1. Struktur membran sel Ket : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. 2. Nukleus Nucleus Nukleus 1 µm Nucleolus Kromatin Membran Inti: Membran dalam Membran luar Pori-pori inti RE Kasar 1 µm Ribosom 0.25 µm Pori-pori inti yang diperbesar Membran inti yang diperbesar gb 2. Struktur Nukleus / Inti sel Ket : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. 3. Retikulum Endoplasma (RE) Ada 2 macam RE, yaitu : 1. RE Halus, yaitu RE yang tidak terdapat ribosom pada permukaan membrannya. Fungsi : a)mensintesis lipid, b)metabolisme karbohidrat, Ket : ………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… 4. Aparat Golgi Aparat Golgi Struktur : merupakan kumpulan membran yang menyerupai kantung yang saling menumpuk. Kantung bermembran tersebut disebut sisternae. Fungsi : merakit bahan yang dihasilkan oleh RE, membungkusnya dan mentranspornya dalam bentuk vesikula. Dan merakit makromolekul misalnya karbohidrat, protein, dan lipid. Vesikula dari RE Sisternae Bahan dari RE diproses, dirakit, diaktifkan selama berada di aparat Golgi Vesikula transpor Vesikula dari RE melebur ke sisternae aparat Golgi Permukaan trans 5. Lisosom Merupakan kantung bermembran yang berisi enzim-enzim hidrolitik. Lisosom dihasilkan oleh Aparat Golgi. Fungsi dari lisosom antara lain : a. mencerna makanan, melalui proses fagositosis b. Autofagi, yaitu menghancurkan organel sel yang telah rusak/tak berfungsi c. Autolisis, yaitu penghancuran sel beserta isinya 6. Mitokondria Mitochondria Ruang Intermembran Membran luar Ribosom bebas Pada matriks mitochondria Membran dalam Krista Matriks DNA Mitochondria 100 µm Ket : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. 7. Plastida / Kloroplas Merupakan organel yang hanya terdapat pada sel tumbuhan Kloroplas Ribosom Stroma DNA Kloroplas Membran luar dan dalam Grana 1 µm Tilakoid Ket : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. 8. Vakuola Merupakan organel yang ditemukan hanya pada sel tumbuhan, sel jamur dan beberapa sel hewan. Struktur vakuola adalah berupa kantung bermembran. Ada 3 tipe vakuola, yaitu : a. vakuola makanan, terbentuk melalui fagositosis pada sel protozoa, dll b. vakuola kontraktil, yaitu vakuola yang berfungsi memompa kelebihan air pada sel protista c. vakuola sentral, ditemukan pada sel tumbuhan / sel jamur. Memiliki ukuran yang sangat besar. Vakuola sentral memiliki fungsi - menyimpan cadangan makanan. - Menyimpan senyawa sisa metabolisme - Menyimpan air - Menyimpan pigmen warna tumbuhan Vakuola sentral Membran tonoplas Vakuola sentral Kloroplas Dinding sel 9. Ribosom Merupakan organel kecil, yang memiliki fungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom Sitosol Membran RE Kasar Ribosom bebas Ribosom terikat Subunit besar 0.5 µm Subunit kecil Gambar 1 buah ribosom 10. Sitoskeleton Merupakan benang- benang sel yang fungsinya seperti kerangka bagi sel. a. Struktur: kumpulan benang-benang (ada 3 tipe) yang berada di sitoplasma. i. Mikrotubulus ii. Mikrofilamen iii. Filamen Intermediet b. Fungsi : Penyokong struktural sel, pergerakan sel dan regulasi sel. Mikrofilamen Jenis Sitoskeleton Filamen intermediet Mikrotubulus Mikrotubulus Mikrofilamen Filamen Intermediet Hal 1. Struktur 2. Fungsi 3. Ditemukan pada : 4. Gambar : Disusun oleh polimer protein tubulin a. Menjaga bentuk sel. b. Mendukung pergerakan organel. c. Mendukung pergerakan sel (contoh cilia dan flagel). d. Terlibat dalam pembelahan sel. Disusun oleh polimer protein aktin a. Menjaga bentuk sel. b. Mendukung pergerakan di dalam sel. Disusun oleh serat protein keratin a. Menjaga bentuk sel. b. Menjaga letak organel di dalam sel. a. cilia dan flagella b. sentriol dan sentromer a. sel-sel otot b. mikrofili c. pseudopodia amoeba a. lapisan membrane inti b. lapisan membrane beberapa organel