1 Pokok Bahasan V EUKARIOTA Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik Sel prokariotik adalah sel tanpa inti. Sel eukariotik adalah sel yang mengandung inti. Sel eukariotik memiliki organel lain selain nukleus. Satu-satunya organel yang hanya ada dalam sel prokariotik adalah ribosom. Ada berapa banyak jenis sel yang berbeda? Ada banyak jenis sel. Misalnya, di dalam tubuh Anda ada sel-sel darah dan sel-sel kulit dan selsel tulang dan bahkan bakteri. Di sini kita memiliki gambar bakteri dan sel-sel manusia. Gambar sel bakteri dan manusia Dua Jenis Sel Ada struktur dasar sel lain yang hadir di banyak organisme tetapi tidak semua sel hidup memilikinya yaitu: Nukleus. Nukleus atau Inti sel adalah struktur pada sitoplasma yang dikelilingi oleh membran (membran nukleus) dan mengandung DNA. Sel prokariotik Sel prokariotik adalah sel tanpa nukleus. DNA dalam sel prokariotik ada dalam dalam sitoplasma dan bukan tertutup dalam membran nukleus. Sel prokariotik ditemukan dalam organisme bersel tunggal, seperti bakteri, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah. Organisme dengan sel prokariotik disebut prokariota. Mereka adalah jenis organisme yang pertama berkembang dan hari ini masih menjadi yang paling umum. Sel Prokariot 2 Gambar tersebut menunjukkan struktur sel prokariotik yang umum yaitu bakteri. Seperti Sel prokariotik lainnya, sel bakteri ini tidak memiliki inti tetapi memiliki bagian sel lainnya, termasuk membran plasma, sitoplasma, ribosom, dan DNA. Coba perhatikan masing-masing bagian ini dalam gambar. Bakteri pada Gambar di atas adalah sebuah prokariota. Prokariota adalah organisme mikroskopis yang tidak memiliki inti yang terikat membran atau organel terikat membran. Beberapa ahli biologi sel menganggap istilah “organel” untuk menggambarkan struktur terikat membrane saja, sedangkan ahli biologi sel lain mendefinisikan organel sebagai struktur diskrit yang memiliki fungsi khusus. Prokariota memiliki ribosom, yang tidak dikelilingi oleh membran tetapi memiliki fungsi khusus, dan karena itu bisa dianggap organel. Semua fungsi metabolisme yang dilakukan oleh prokariota yang berlangsung di membran plasma atau sitosol. Prokariota adalah jenis terkecil dari sel, rata-rata diameter 2-5μm. Meskipun ukurannya yang kecil, di dalam setiap sel ada bahan kimia dan mesin biokimia yang diperlukan untuk pertumbuhan, reproduksi, dan akuisisi dan pemanfaatan energi. Fiturfitur umum sel prokariotik adalah: ◦ dinding sel ◦ membran plasma ◦ ribosom ◦ materi genetik ◦ kapsula (sebagian besar, tapi tidak semua) ◦ flagela (sebagian besar, tapi tidak semua) ◦ pili (sebagian besar, tapi tidak semua) ◦ kurangnya kompartementalisasi ◦ plasmid (sebagian besar, tapi tidak semua) ◦ pembelahan biner Semua prokariota memiliki dinding sel yang menambahkan dukungan struktural, bertindak sebagai penghalang terhadap kekuatan luar dan sebagai jangkar flagela dengan tampilan seperti cambuk. Beberapa prokariota memiliki lapisan tambahan di luar dinding sel mereka yang disebut kapsula, yang melindungi sel ketika ditelan oleh organisme lain, membantu dalam mempertahankan kelembaban, dan membantu sel menempel ke permukaan dan nutrisi. Pili adalah struktur seperti rambut pada permukaan sel yang menempel pada sel-sel bakteri lain atau permukaan. 3 Dalam membran plasma, sitoplasma tidak dibagi oleh membran dalam organel, kurangnya kompartementalisasi yang paling jelas dalam organisasi materi genetik. Sel prokariotik hanya berisi sepotong DNA kromosom melingkar tunggal disimpan di daerah yang disebut dengan nukleoid. Beberapa prokariota juga membawa lingkaran kecil dari DNA yang disebut plasmid. Plasmid secara fisik terpisah dari, dan dapat mereplikasi secara independen dari, DNA kromosom. Informasi genetik pada plasmid dipindahtangankan antara sel-sel, yang memungkinkan prokariota untuk berbagi kemampuan, seperti resistensi antibiotik. Para ilmuwan telah menemukan bahwa plasmid berfungsi sebagai alat penting dalam genetika dan laboratorium bioteknologi, umumnya karena kemampuan mereka untuk memperkuat (membuat banyak salinan) atau untuk mengekspresikan gen tertentu. Sebagai contoh, plasmid pGLO adalah plasmid rekayasa genetika yang digunakan dalam bioteknologi sebagai vektor untuk membuat organisme yang dimodifikasi secara genetik. Reproduksi dalam sel prokariotik adalah dengan pembelahan biner; proses pertumbuhan, pembesaran dan pembagian. Ini akan dibahas artikel lainnya. Prokariota memiliki karakteristik yang sangat beragam, yang memungkinkan mereka untuk menahan kondisi yang berbeda, lingkungan dan sumber daya. Beberapa hidup dalam ketiadaan oksigen, beberapa di suhu dingin atau panas yang ekstrim, dan beberapa di dasar laut di mana hanya sumber daya mereka adalah hidrogen sulfida panas, yang keluar dari inti bumi. Mereka adalah organisme yang spektakuler. Sel eukariotik Sel eukariotik adalah sel yang mengandung nukleus. Sebuah sel eukariotik khas ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Sel eukariotik biasanya lebih besar dari sel-sel prokariotik, dan mereka ditemukan terutama dalam organisme multisel. Organisme dengan sel eukariotik disebut eukariota, dan mereka berkisar dari jamur ke manusia. Sel eukariotik juga mengandung organel lain selain nukleus. Organel adalah struktur dalam sitoplasma yang melakukan pekerjaan tertentu dalam sel. Organel yang disebut mitokondria, misalnya, menyediakan energi untuk sel, dan organel yang disebut zat vakuola tempat penyimpanan di dalam sel. Organel memungkinkan sel-sel eukariotik untuk melaksanakan fungsi lebih banyak dari yang dilakukan sel prokariotik. Hal ini memungkinkan sel-sel eukariotik memiliki spesifisitas sel lebih besar dari sel prokariotik. Ribosom, organel di mana protein dibuat, adalah satu-satunya organel dalam sel prokariotik. 4 Sel Eukariot Sel eukariotik, diwakili di sini oleh model sel hewan yang jauh lebih kompleks daripada sel prokariotik. Sel eukariotik mengandung banyak organel yang melakukan pekerjaan tertentu. Tidak ada sel eukariotik tunggal memiliki semua organel seperti yang ditampilkan disini, dan model ini menunjukkan semua organel eukariotik. Selain memiliki membran plasma, sitoplasma, inti dan ribosom, Sel eukariotik juga mengandung organel terikat membran lainnya. Setiap organel pada eukariota memiliki fungsi yang berbeda. Karena tingkat kompleks organisasi mereka, Sel eukariotik dapat melakukan lebih banyak fungsi daripada Sel prokariotik. Perbedaan utama antara Sel prokariotik dan eukariotik ditunjukkan pada Gambar di bawah ini dan tercantum dalam Tabel di bawah ini. Perlu diingat bahwa beberapa sel eukariotik mungkin memiliki karakteristik atau fitur yang dimiliki sel eukariotik, tetapi yang lainnya mungkin tidak memiliki, seperti dinding sel. 5 Perbedaan utama antara Sel prokariotik dan eukariotik. Sel eukariotik memiliki organel terikat membran, yang ditampilkan di sini sebagai mitokondria, sedangkan sel prokariotik tidak. Nukleoid adalah area di dalam sitoplasma sel prokariotik yang berisi materi genetik. 6 Perbandingan Sel Prokariotik dan Sel eukariotik Sel eukariotik memiliki sekitar 10 kali dari prokariota yang umum; mereka memiliki diameter berkisar antara 10 dan 100 μm sementara prokariota dengan diameter berkisar antara 1 dan 10μm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah. Para ilmuwan percaya bahwa eukariota berkembang sekitar 1,6-21 milyar tahun lalu. Fosil paling awal dari organisme multisel yang telah ditemukan berusia 1,2 miliar tahun. Perbedaan Struktur Antara Sel Prokariotik dan Sel eukariotik Keberadaan Prokariotik Eukariotik Membran plasma Ya Tidak Materi genetik (DNA) Ya Ya Sitoplasma Ya Ya Ribosom Ya Ya Nukleus Tidak Ya Nukleolus Tidak Ya Mitokondria Tidak Ya Organel terikat membran lain Tidak Ya Dinding sel Ya Beberapa Kapsula Ya Tidak Flagela Ya Ya Pili Ya Tidak Rata-rata diameter 0.4 – 10 µm 1 – 100 µm 7 Pengertian Eukariota Eukariota adalah setiap sel atau organisme yang memiliki inti yang didefinisikan secara jelas. Sel eukariotik memiliki membran inti yang mengelilingi inti, di mana kromosom yang terdefinisi dengan baik (tubuh yang mengandung materi herediter berada). Sel eukariotik juga mengandung organel, termasuk mitokondria (alat penukar energi sel), Golgi (perangkat sekretori), sebuah retikulum endoplasma (sistem kanal-seperti membran dalam sel), dan lisosom (aparat pencernaan dalam banyak jenis sel). Eukariota adalah apa yang Anda pikirkan ketika Anda memikirkan “sel”. Ada sel tanpa inti terorganisir atau organel yang disebut prokariota, tapi tidak di halaman ini. Kemungkinannya tak terbatas. Eukariota adalah sel yang dapat melakukan apa-apa. Mereka adalah sel-sel yang telah membantu organisme maju ke tingkat baru spesialisasi di luar imajinasi. Anda tidak akan berada di sini jika sel-sel eukariotik tidak ada. Apa saja komponen yang membuat sel eukariotik? 1) Sel eukariotik memiliki inti terorganisir dengan selubung inti. Mereka memiliki “otak” untuk sel. Mereka memiliki wilayah bijaksana di mana mereka menjaga DNA mereka. Hal ini juga mengatakan bahwa mereka memiliki “inti sejati.” Bisakah kita mengatakan itu dengan cara lain? 2) Sel eukariotik biasanya memiliki organel. Mereka mungkin memiliki mitokondria, mungkin kloroplas, atau retikulum endoplasma. Mereka memiliki bagian-bagian yang bekerja untuk membuat sel organisme mandiri. 3) Meskipun terbatas dalam ukuran, sel-sel eukariotik bisa sangat besar. Bahkan ada beberapa contoh yang ekstrim disebut jamur lendir plasmodial yang dapat memiliki lebar satu meter. Sel berinti banyak (multinukleat) dan itu akan besar. Umumnya, sel-sel eukariotik beberapa ratus kali ukuran sel prokariotik. 4) Sel eukariotik memiliki hal-hal ekstra dan bagian tambahan yang terpasang. Karena mereka memiliki organel dan DNA terorganisir mereka yang mampu membuat bagian-bagian. Salah satu contoh adalah flagela (struktur seperti ekor untuk membantu bergerak). Mereka juga bisa membuat silia (rambut kecil yang membantu sel bergeser melalui air). Pada bagian invertebrata, kita berbicara tentang nematosit sel dengan tombak kecil untuk menangkap mangsa. 8 Sel prokariotik adalah sel tanpa inti. Sel eukariotik adalah sel yang mengandung inti. Sel eukariotik memiliki organel lain selain nukleus. Satu-satunya organel yang hanya ada dalam sel prokariotik adalah ribosom, yaitu sebagai organel penghasil enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom. 9 Sel Eukariotik Sel eukariotik merupakan sel penyusun struktur makhluk hidup yang memiliki ciri khas mumiliki membrane inti. Organel penyusun sel eukariotik terdiri atas mitokondria, badan golgi, plastida, badan mikro, retikulum endoplasma, lisosom, setriol, sitokleton, ribosom dan inti sejati.Organelorganel di dalam sel memiliki peran yang sangat penting bagi kelangsungan hidup sel tersebut. Setiap organel di dalam sel memiliki fungsi yang berbeda - beda. Berikut ini akan diuraikan tentang struktur dan fungsi : a. Membran Sel Sel memiliki struktur khusus yang berfungsi untuk memisahkan isi sel dengan lingkungan luarnya, struktur ini dinamakan membrane plasma atau membran sel. Membran plasma ini memiliki ketebalan antara 5 sampai 10 nm (nanometer), oleh karena itu hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Membran sel memiliki beberapa fungsi, antara lain yaitu: Sebagai pembungkus isi sel dan membentuk sistem endomembran di dalam sel, misalnya retikulum endoplasma, aparatus Golgi, dan lisosom. Menyediakan selaput atau penghalang yang bersifat selektif permeabel. Membran sel berfungsi untuk menyaring masuknya zat-zat ke dalam sel sehingga tidak semua zat dapat menembus membran sel. Sebagai sarana transpor larutan dari dan ke dalam sel. Membran sel berfungsi dalam membantu memasukkan dan mengeluarkan senyawa – senyawa tertentu dari dan ke dalam sel. Merespons terhadap sinyal dari luar. Pada membran sel terdapat protein integral yang berfungsi sebagai reseptor untuk menerima sinyal dari lingkungan sel. Untuk interaksi interseluler. Protein - protein membran sel dan glikoprotein sebagai perantara sel untuk berinteraksi dengan sel lain atau dengan lingkungan luarnya. Tempat aktivitas biokimiawi. Beberapa reaksi kimia dikatalisis oleh protein integral membran yang berfungsi sebagai katalisator. Untuk transduksi energi. Membran dalam (inner membrane) kloroplas berfungsi untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam proses fotosintesis. b. Sitoplasma Sitoplasma merupakan cairan sel yang dibungkus oleh membrane plasma. Sitoplasma mengandung gula, asam amino, lemak,ion-ion dan senyawa kimia lain yang digunakan untuk metabolisme sel. Di dalam sitoplasma terdapat membran intrasel yang membungkus 10 organel sel, misalnya membran yang membungkus mitokrondria, kloroplas, lisosom, peroksisom, retikulum endoplasma, dan badan Golgi. Bagian sitoplasma yang berada di antara organel dinamakan sitosol. Volume sitosol lebih kurang 50% dari volume sel. Di dalam sitosol juga terdapat protein dan enzim-enzim untuk reaksi kimia. c. Mitokondria Ukuran mitokondria bervariasi, tetapi rata-rata ukuran diameternya antara 0,2 - 0,7 mikrometer (µm) dan panjangnya antara 1 - 4 mikrometer. Ukuran mitokondria ini hampir sama dengan ukuran bakteri yang menunjukkan salah satu bukti evolusi bahwa mitokondria merupakan bakteri yang bersimbiosis dengan sel eukoriotik. Bentuk mitokondria bervariasi, tergantung dari jenis selnya, misalnya pada sel-sel awal embrio, bentuk mitokondrianya bulat atau oval, sedangkan pada sel-sel lain bentuknya seperti gelendong dan ada juga yang berbentuk pipa. Karena ukurannya yang relatif besar mitokondria dapat terlihat cukup jelas di bawah mikroskop cahaya. Pada umumnya, mitokondria tersebar secara acak di dalam sel dan cenderung berkumpul pada bagian sel yang banyak memerlukan energi, misalnya di sekitar gelendong pembelahan, atau di sekitar membran yang melakukan endositosis. Jumlah mitokondria di dalam sel bervariasi tergantung dari jenis sel, spesies organisme, dan keadaan fisiologi sel. Selsel yang metabolismenya aktif banyak mengandung mitokondria dibandingkan sel-sel yang tidak aktif. Mitokondria memiliki kelenturan yang tinggi sehingga bentuknya dapat berubah-ubah dari waktu ke waktu. Selain itu, mitokondria mampu bergerak atau berpindah dari satu tempat ke tempat lain dalam sitoplasma. Bagian-bagian utama mitokondria dibedakan menjadi dua, yaitu bagian selaput atau membran dan bagian matriks. Membran mitokondria ada dua yaitu membran luar dan membran dalam. Antara membran dalam dan membran luar terdapat ruang antarmembran yang berisi berbagai macam enzim. Membran luar mitokondria lebih tipis dari pada membrane dalam yaitu kurang dari 6 nanometer, sedangkan membran dalam berukuran antara 6 - 8 nanometer. Membran dalam mitokondria membentuk juluran-juluran ke arah matrik sehingga memperluas permukaan dalamnva. Iuluran membran ke arah matriks ini dinamakan tristae. Matriks mitokondria merupakan bagian mitokondria yang menyerupai gel. Di dalam matriks mitokondria terdapat ribosom, DNA, RNA dan beberapa protein yang larut dalam air serta filamen, dan granul. 11 Pada membran dalam (inner membrane) mitokondria terdapat beberapa jenis protein yang terlibat dalam proses pembentukan ATP. Di dalam sel, ATP merupakan molekul berenergi tinggi yang akan digunakan untuk metobolisme sel. Selain berfungsi menghasilkan energi dalam bentuk ATP, mitokondria juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan ion kalsium di dalam sel. Ion-ion ini disimpan dalam suatu badan khusus yang dinamakan granul. Mitokondria di dalam sel mampu menggandakan diri, sehingga jumlahnya dapat bertambah sesuai dengan kebutuhan energi sel. d. Retikulum Endoplasma Retikulum Endoplasma (RE) merupakan bentukan membran yang sangat berlipat-lipat membatasi suatu ruangan yang disebut lumen (sisterna). Antara lumen RE dengan sitosol hanya dipisahkan oleh selapis membran sehingga memudahkan terjadinya pertukaran zat antara lumen RE dengan sitosol. Berdasarkan ada tidaknya ribosom yang menempel pada permukaan luar membran, RE dibedakan menjadi dua, yaitu Retikulum Endoplasma Halus (Smooth Endoplasmic Reticulumi /SER) dan Retikulum Endoplasma Kasar(Rough Endoplasmic Reticulum / RER). Pada RER permukaan luar membrannya banyak ditempeli oleh ribosom.sebaliknya pada SER permukaan luar membrannya tidak ditempeli oleh ribosom. RER banyak dijumpai pada sel-sel yang aktif mensekresikan protein misalnya sel – sel pancreas, kelenjar ludah, dan kelenjar lainnya. Protein yang dihasilkan dari RER antara lain adalah protein yang disekresikan keluar sel, protein integral membran, protein-protein khusus di dalam organel, seperti protein di dalam Golgi, lisosom, endosom, dan vakuola, makanan pada sel tumbuhan. SER banyak ditemukan pada otot rangka, tubulus ginjal, dan kelenjar endokrin yang mensekresikan hormon steroid. SER mempunyai beberapa fungsi, yaitu: Sintesis hormon steroid pada sel-sel kelenjar endokrin pada gonad dan adrenal. Detoksifikasi di dalam hati yang melibatkan beberapa molekul penting di dalam sel hati. Melepaskan glukosa dari glukosa-6-fosfat di dalam sel-sel hati. Sebagai tempat melekatnya granul-granul yang berisi glikogen pada sel-sel hati. Tempat menyimpan ion-ion kalsium di dalam sisterna yang akan dikeluarkan jika ada rangsangan yang menyebabkan pengeluaran ion kalsium, misalnva kontraksi otot. e. Aparatus Golgi atau Kompleks Golgi. Aparatus Golgi (AG) atau Kompleks Golgi pertama kali ditemukan oleh Camilio Golgi tahun 1898 di dalam sitoplasma sel saraf. AG dijumpai hampir pada semua sel tumbuhan dan sel hewan. Organel ini terdiri atas setumpuk saku-saku pipih yang masing-masing 12 dibatasi oleh selapis membran. Dengan menggunakan mikroskop elektron, tampak bahwa AG tersusun atas tiga bentukan membran, yaitu: (1) kantung-kantung pipih yang disebut sisterna atau sakulus, kantung – kantung pipih tersebut tersusun bertumpuk membentuk diktiosom, (2) vesikel-vesikel kecil berdiameter kurang lebih 50 mikrometer yang terletak pada sisi yang berbatasan dengan RE, vesikel ini dinamakan vesikel tiansisi atau vesikel peralihan, fungsi vesikel adalah membawa protein dan lipid dari RE ke AG dan dari sakulus satu ke sakulus lainnya, (3) vesikel besar yang terletak pada sisi yang berhadapan dengan membrane plasma, vesikel ini dinamakan vesikel sekretori,vesikel sekretori adalah membawa protein atau lipid yang telah mengalami Pemrosesan di dalam lumen sakulus. Beberapa penelitian membuktikan bahwa AG tidak hanya berfungsi sebagai alai transport materi ke luar sel. Akan tetapi banyak reaksi yang berlangsung di dalam lumen AG, antara lain proses biosintesis- glikoprotein dan glikolipid yang dikatalisis oleh enzim glikosil transferase, kedua proses ini sering dinamakan glikosilasi. Di dalam AG juga terjadi proses penambaKan gugus sulfat pada karbohidrat yang dikatalisis oleh enzim sulfat tansferase. Seiain itu, di dalam lumen AG terjadi proses sintesis proteoglikan yang merupakan komponen matriks ekstra sel. Pada sel tumbuhan yang sedang membelah, AG berperanan dalam pembentukan komponen dinding sel yang baru. Molekul-molekul protein dan lipid yang telah mengalami modifikasi kimiawi di dalam lumen AG akan di packing oleh membran Golgi dan ditransfer dalam bentuk vesikel. ‘ Ada tiga macam protein yang dihasilkan oleh Golgi, antara lain: protein membran inti, membran plasma dan protein membran organel protein sekretori yang disimpan dalam bentuk vesikel protein enzim yang disimpan dalam vesikel (lisosom) f. Lisosom Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh De Duve di dalam serpihan selsel hati. Organel ini berbentuk semacam kantung yang berisi enzim hidrolitik. Selama masih terbungkus membran, enzim hidrolitik bersifat stabil. Terdapat lebih kurang 40 macam enzim hidrolitik yang ditemukan di dalam lisosom. Enzim-enzim tersebut meliputi protease,nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase dan sulfatase. Enzim – enzim tersebut hanya akan dapat bekerja optimal pada pH sekitar 5.membran lisosom mengandung protein transfer untuk membawa hasil pencernaan ke sitosol. Membran 13 lisosom tidak akan tercerna oleh enzim yang dikandungnya sendiri karena kandungan karbohidrat yang tinggi pada membrannva. Lisosom tergolong organel yang polimorfik karena memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Ada empat macam bentuk lisosom, yaitu satu macam lisosom primer dan tiga macam lisosom sekunder. Lisosom primer adalah lisosom yang baru terbentuk dari AG dan belum berfusi (bergabung) dengan materi yang akan dicerna. Lisosom sekunder ada tiga macam,yaiitu: heterofagosom, merupakan gabungan antara lisosom primer dengan fagosom, Sitolisosom merupakan gabungan antara lisosom primer dengan autosom, Badan residu, adalah vakuola yang berisi sisa materi yang tidak tercerna Fungsi utama lisosom adalah untuk pencernaan intra sel. Materi yang dicerna oleh lisosom dapat berasal dari luar sel atau dari dalam sel itu sendiri. Materi dari luar sel masuk ke dalam sitoplasma melalui pinositosis dan fagositosis. Pencernaan intra sel selalu terjadi di dalam lisosom, enzim, hidorolitik tidak pernah keluar dari dalam lisosom sehinggan pencernaan berlangsung optimal. Akan tetapi, jika membran lisosom pecah, maka enzim hidrolitik pada lisosom akan keluar dan mencerna sel itu sendiri. Beberapa peran lisosom antara lain adalah: ◦ perombakan organel sel yang telah tua ◦ proses metamoifosis pada katak, misalnya menyusutnya ekor pada berudu karena dicerna oleh enzim katepsin di dalam lisosom ◦ pemulihan ukuran uterus setelah kehamilan ◦ proses fertiliasi, dimana bagian kepala sperma yang dinamakan akrosom mengandung enzim hialuronidase untuk mencerna zona pelusida pada sel telur. Hasil pencernaan lisosom, seperti asam amino, glukosa dan nukleotida mampu menembus membran lisosom menuju sitosol. Membran lisosom selanjutnya akan dikembalikan menuju membran plasma melalui proses eksositosis. pencernaan bagian - bagian sel yang telah tua dinamakan autofagi. g. Badan Mikro - Peroksisom Organel ini ditemukan pada sel hewan, sel tumbuhan tertentu maupun sel ragi. Peroksisom pertama kali ditemukan oleh De Duve dan kawan-kawannya pada tahun 1965 di dalam sel-sel hati. Di dalam peroksisom ditemukan beberapa macam enzim oksidase dan enzim katalase. Oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan katalase. oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan dan pembongkaran hidrogen 14 peroksida(H2O2) , maka organel tersebut dinamakan peroksisom.Pada sel tumbuhan, fungsi organel ini berkaitan dengan siklus glioksilat sehingga dinamakan glioksisom. Di dalam sel, peroksisom berbentuk bulat telur dengan diameter kurang lebih antara 0,5 - 0,7 mikrometer, hanya dibungkus oleh selapis membran. Jumlah peroksisom untuk tiap sel bervariasi antara 70-700. Peroksisom memiliki kemampuan untuk membelah diri sehingga dapat membentuk peroksisom anak. Protein dan lipid yang diperlukan ditransfer dari sitosol. Selain berfungsi untuk pembentukan dan perombakan H2O, menjadi substrat organik dan H2O, peroksisom juga berfungsi untuk merombak asam lemak yang tersimpan dalam biji menjadi glukosa untuk proses perkecambahan. - Glioksisom Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Diameter glioksisom antara 0,5 sampai 1,0 mikrometer. Sedangkan peroksisom merupakan badan mikro yang ditemukan baik pada sel hewan maupun sel tumbuhan. Glioksisom banyak ditemukan pada biji-bijian yang berperan sebagai tempat menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam Proses perkecambahan. Salah satu proses utama pada biji yang sedang mengalami perkecambahan adalah perubahan dari asam lemak dalam glioksisom, menjadi karbohidrat atau disebut glukoneogenesis. Penguraian asam lemak menjadi asetil ko-A selanjutnya berubah menjadi oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Asam sitrat yang terbentuk akan diubah menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi enzimatis yang terdapat di dalam glioksisom. h.Ribosom Ribosom merupakan salah satu organel tidak bermembran yang ditemukan pada semua sel, baik sel prokariotik maupun eukariotik. Pada eukariotik , organel ini terdapat pada sitoplasma, menempel pada permukaan luar retikulum endoplasma, didalam metriks mitokondria dan didalam stroma kloroplas. Ribosom terdiri atas dua sub unit yaitu sub unit besar darn sub unit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika proses translasi berlangsung. Sub unit ribosom dinyatakan dengan satuan S (Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan pengendapan pada saat sub unit tersebut disentrifugasi, misalnya sub unit kecil dan sub unit besar ribosom pada eukariotik adalah 40S dan 60s. Komponen penyusun besar ribosom terdiri atas protein ribosom dan ARN ribosom (ARN-r). Protein ribosom disintesis oleh bebas yang terdapat di dalam sitoplasma, sedangkan ARN-r ditranskripsi di dalam anak inti (nukleous). 15 Organel ini merupakan tempat berlangsungnya penerjemahan (translasi) kodon (kode genetik) yang dibawa ARN-duta (ARN-d). Hasil translasi ini adalah polipeptida. Polipeptida hasil translasi pada RER akan dikirim dan diolah di dalam AG menjadi protein membran, dan enzim lisosom, atau disekresikan ke luar sel melalui vesikel. Sedangkan polipeptida hasil translasi pada ribosom bebas dikirim ke mitokondria, sebagai enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom. i. Sitoskeleton Di dalam sitosol juga ditemukan adanya sitoskeleton yang tersusun atas mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediat. Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong bentuk sel dan memungkin terjadinya gerakan-gerakan organel di dalam sitoplasma. Mikrotubulus ada yang Ietaknya terbenam di dalam sitosol, dinamakan mikrotubulus sitoplasmik dan ada juga yang berfungsi sebagai penyusun organel , sepe’rti silia, flagela, dan sentriol. Mikrofilamen merupakan protein koneaktil yang berfungsi untuk pergerakan di dalam sitoplasma, misalnya aliran sitoplasma sel tumbuhan dan gerak amoeboid pada leukosit. Mikrotubulus Mikrotubulus tersusun atas molekul protein tubulin. Ada dua jenis protein tubulin penyusun tubulin, yaitu tubulin ? dan tubulin ?. Setiap mikrotubulus tersusun atas 13 protofilamen yang tersusun paralel mengelilingi suatu sumbu. Ada dua macam mikrotubulus di dalam sel yang dibedakan atas stabilitasnya, yaitu mikrotubulus stabil dan mikrotubulus labil. Contoh mikrotulus stabil adalah pembentuk silia dan flagela. Sedangkan mikrotubulus labil contohnva mikrotubulus pembentuk gelendong pembelahan. Mikrotubulus sitoplasmik didalam sel berfungsi sebagi keranga dalam yang menetukan bentuk sel dan untuk transfer molekul di dalam sel. Mikrotubulus ini berbentuk serabut tunggal dengan diameter lebih kurang 25 nanometer. Beberapa organel yang tersusun dari mikrotubulus adalah sentriol, silia dan flagella. Mikrofilamen Mikrofilamen biasanya banyak terdistribusi dibawah permukaan membrane plasma. Panjang mikrofilamen bervariasi, dengan diameter lebih kurang 7 µm. Mikrofilamen tersusun atas protein, terutama aktin dan miosin. Hampir semua jenis sel hewan mengandung aktin. Aktin dan miosin banyak ditemukan terutama pada sel otot, dengan komposisi miosin yang lebih sedikit dibandingkan aktin. Kedua jenis protein ini berperan untuk pergerakan, misalnya aliran sitoplasma pada sel tumbuhan (siklosis), dan gerak amoeboid pada Protozoa. Filamen lntermediet 16 Filamen intermediet memiliki diameter antara 8-10 pm, berbentuk pembuluh, tersusun atas 4-5 protofilamen yang tersusun melingkar, bersifat liat, stabil, dan tersusun atas protein fibrosa. Sebagaian besar filamen intermediet berfungsi untuk menyokong sel dan inti sel. Letak filamen inibiasanya terpusat disekitar inti. Pada sel epitel, filamen intermediet membentuk anyaman yang berfungsi untuk menahan tekanan dari luar. Contoh filamen entermediet antara lain adalah kertin, vimentin, neurofilamen, lamina nuclear, dan keratin. j. Nukleus Pada sel eukariotik, materi intinya telah diselubungi oleh suatu membran dan membentuk struktur inti sel atau nukleus. Bagian –bagian yang menyusun inti sel antara lain adalah membran inti, pori membran,matriks inti sel (matriks), kromatin atau kromosom, dan anak inti (nukleolus). Pada umumnya, inti sel berbentuk bulat, tetapi ada juga yang bentuknya seperti gelendong. Sel eukariotik umumnya memiliki satu inti sel, tetapi ada juga beberapa jenis sel yang memiliki inti lebih dari satu. Berikut ini uraian tentang bagian-bagian penyusun inti sel. Membran inti Membran inti terdiri atas dua lapis, yaitu membran luar (membran sitosolik) dan membran dalam (membran nukleo-plasmik). Di antara kedua membran tersebut terdapat ruangan antar membran (perinuklear space) selebar 10 - 15 nm. Membran luar inti bertautan dengan membran ER. Pada membran inti juga terdapat enzim-enzim seperti yang terdapat pada membran ER, misalnya sitokrom, transferase, dan glukosa-6-fosfatase. Permukaan luar membran inti juga berikatan dengan filamen intermediet yang menghubungkannya dengan membran plasma sehingga inti terpancang pada suatu tempat di dalam sel. Pori Membran Inti Pada membran inti terbentuk pori-pori sebagai akibat pertautan antara membran luar dan membran dalam inti. Diameter pori berkisar antara 40 - 100 nm. Jumlah pori membran inti bervariasi tergantung dari jenis sel dan kondisi fisiologi sel. Fungsi pori membrane inti ini, antara lain sebagai jalan keluar atau masuknya senyawa – senyawa dari inti dan menuju inti, misalnya tempat keluarnya ARN – duta dan protein ribosom. Pori membran inti dikelilingi oleh bentukan semacam cincin (anulus) yang bersamasama dengan pori membentuk kompleks pori. Bagian dalam cincin membentuk tonjolantonjolan ke arah lumen pori. Pada bagian tengah pori terdapat sumbat tengah (central plug). 17 Matriks Inti (nukleoplasma) Komponen utama dari matriks inti adalah protein vang kebanyakan berupa enzim dan sebagian adalah protein structural inti.Matriks inti diduga ikut berperan dalam proses – proses pada materi inti, misalnya transkripsi, replikasi DNA, dan proses –proses lainva di dalam inti. Materi Genetik Bagian utama dari sebuah inti sel adalah materi genetik. Semua aktivitas di dalam sel dikendalikan oleh materi genetik. Pada waktu interfase, materi genetik dinamakan kromatin. Benang benang kromatin ini akan mengalami pemampatan (kondensasi) pada saat sel akan membelah. Kromatin yang mengalami kondensasi ini dinamakan kromosom. Hasil analisis kimia menunjukkau, bahwa kromatin tersusun atas DNA, RNA, protein histon dan protein nonhiston. Anak Inti (Nukleolus) Nukleolus banyak ditemukan pada sel-sel yang aktivitas . sintesis proteinnya tinggi, misalnya pada neuron, oosit, dan kelenjar. Di dalam inti, nukleolus tampak sebagai suatu struktur yang merupakan tempat pembentukan dan penyimpanan prekusor ribosom dan pembentukan sub unit ribosom. Selain itu, struktur ini merupakan tempat terjadinya proses transkripsi gen ARN ribosom (ARN-r). k. Sentriol Sentriol merupakan organel sel berbentuk silindris dengan diameter lebih kurang 2 pm (mikrometer) dan panjang lebih kurang 4 ptm. Di dalam setiap sel mengandun sepasang sentriol yang letaknya saling tegak lurus dekat inti sel. sentriol berfungsi sebagai bahan pembentuk sillia dan flagella , persis dengan sentriol. Jadi, selain sebagai komponen penyusun sentrosom, sentriol berfungsi sebagai tubuh basalis. i. Silia dan Flagela Kedua organel ini berfungsi sebagai alat pergerakan sel yang letaknya berada pada permukaan luar membran sel. Baik silia maupun flagella memiliki struktur yang sama, yaitu memiliki sumbu yang dinamakan aksonem. Struktur aksonem sangat kompleks karetra tersusun atas mikrotubulus dan protein. Jumlah silia pada umumnya banyak, sedangkan jumlah flagela hanya satu atau dua. Silia berukuran lebih halus dan lebih pendek dari pada flagela. Berbeda dengan sentriol, silia dan flagella dibungkus oleh membran. Membran silia dan flagela merupakan perluasan dari membran sel. 18 Sel Eukariotik pada Fungi Jamur atau fungi merupakan salah satu makhluk hidup yang memiliki sel eukariotik dan tidak asing bagi kita. Karakteristik lain yang dimiliki adalah tidak memiliki klorofil, heterotrof, bertahan hidup sebagai saprofit parasit, maupun bersimbiosis dengan makhluk hidup lain. Selain memiliki sifat merugikan, jamur juga memiliki beragam manfaat misalnya jamur saprofitik dalam dunia industri seperti jamur yang membantu dalam pembuatan anggur, bir, dan produksi antibiotik pennisilin. Beberapa fungi, meskipun saprofitik dapat juga menyuburkan inang yang hidup, lalu tumbuh disana sebagai parasit. Sebagai parasit mereka menimbulkan penyakit pada tumbuhan, hewan, dan manusia. Akan tetapi, diantara sekitar 500.000 spesies cendawan, hanya kurang lebih 100 yang patogen terhadap manusia ( Michael, 2005). Fungi memiiki sifat diformisme artinnya mereka dapat dalam bentuk uniselular seperti khamir maupun bentuk benang (filamen) seperti halnya kapang. Fase khamir ini timbul bilamana organisme itu hidup sebagai parasit maupun patogen dalam jaringan, sedangkan bentuk kapang terjadi apabila organisme ini merupakan saprofit di tanah atau dibiakkan dalam medium di laboratorium. Nampaknya sifat diaformis inilah yang menjadi dasar dalam identifikasi di laboratorium. Morfologi Khamir memiliki bentuk yang amat beragam namun pada umumnya memiliki ukuran yang lebih besar dari bakteri. Ukuran khamir berkisar antara 1 sampai 5µm lebar dan panjangnya dari 5 sampai 30µm atau lebih ( Michael, 2005). Bentuk umum dari khamir adalah berbentuk telur, namun beberapa ada yang memanjang dan membulat. Setiap spesies memiliki bentuk yang khas , namun sekalipun dalam biakan murni terdapat variasi ukuran dan bentuk sel-selnya tergantung pada umur dan lingkungannya. Khamir tidak di lengkapi dengan flagelum atau organ gerak lainnya. Tubuh atau talus suatu kapang terdiri dari dua bagian utama yaitu misellium dan spora. Misellium merupakan gabungan filamen yang dinamakan hifa. Setiap hifa lebarnya 5 sampai 10 µm, dibandingkan dengan sel bakteri yang biasanya berdiameter 1µm. terdapat tiga macam morfologi hifa yaitu: Asepta atau senosit, hifa ini memiliki karakteristik tidak memiliki dinding sekat atau septum. Septat dengan sel-sel uninukleat. Sekat membagi hifa menjadi ruang-ruang atau sel-sel berisi nukleus tunggal. Pada setiap septum terdapat pori yang memungkinkan perpindahan nukleus dan sitoplasma dari satu ruang ke ruang yang 19 lain. Walapun setiap ruang suatu hifa tidak terbatasi oleh suatu membran seperti halnya sel pada umumnya, namun setiap ruang tersebut biasanya disebut sel. Septa dengan sel-sel multinukleat. Septa membagi hifa menjadi sel-sel dengan lebih dari satu nukleus dalam setiap ruang. Misellium memitliki dua macam yaitu misellium vegetatif (somatik) dan misellium reproduktif. misellium somatik menembus ke dalam medium untuk memperoleh nutrisi. Sedangkan, misellium reproduktif bertanggung jawab untuk pembuatan spora danm biasanya tumbuh meluas ke udara dari medium. Misellium pada kapang dapat merupakan jaringan yang terjalin lepas atau dapat merupakan struktur padat yang terorganisasi. Reproduksi Bagian terbesar suatu kapang secara potensial mampu untuk tumbuh dan berkembang biak. Inokolasi frakmen yang kecil cukup untuk memulai individu baru. Hal ini dilakukan dengan menanamkan inokulum pada medium segar dengan bantuan jarum transfer, seperti halnya cara yang digunakan untuk bakteri. Bedannya ialah pada jarum yang dipakai untuk kapang itu lebih kaku dan ujungnya pipih agar dapat memotong misellium. Secara alamiah cendawan bereproduksi dengan membagi diri, baik dengan aseksual yaitu pembelahan, penguncupan, atau pembentukan spora. Dapat juga secara seksual dengan peleburan nukleus dari dua sel induk. Pada pembelahan suatu sel membagi diri utuk membentuk dua sel anak yang serupa. Pada penguncupan, suatu sel tumbuh dari tonjolan kecil pada sel inangnya. Spora aseksual yang berfungsi untuk menyebarkan spesies dibentuk dalam jumlah besar. Terdapat banyak macam spora aseksual, yaitu: Konidiospora atau konidium. Konodium yang kecil dan bersel satu disebut mikrokonidium. Sedangkan, konidium yang desar dan bersel banyak dinamakan makrokonidium. Konodium dibentuk di ujung atau disisi suatu hifa. Sporanglospora. Spora bersel satu ini terbentuk di dalam kantung yang disebut sporangium di ujung hifa khusus (sporongiofor). Aplonospora ialah sporongiospora nonmotil. Zoospora ialah sporongiospora yang motil, motilitasnya disebabkan oleh flagelum. Oidium atau antrospora. Spora bersel satu ini terbentuk karena terputusnya sel-sel hifa. Klamidospora. Spora bersel satu yang berdinding tebal yang resisten terhadap keadaan yang buruk, terbentuk dari sel-sel hifa somatik. Blastospora. Tunas atau kuncup pada sel-sel khamir disebut blastospora. 20 Spora seksual yang dihasilkan dari peleburan dua nukleus terbentuknya lebih jarang, dan jumlah yang relatif lebih dibandingkan spora aseksual. Dan hanya terbentuk dalam keadaan tertentu ada beberapa tipe spora seksual Akospora . spora bersel satu ini terbentuk di dalam pundi atau kantung yang dinamakan askus. Biasanya terdapat delapan askospora di dalam setiap askus. Basidiospora. Spora bersel satu yang terbentuk di atas struktur berbentuk gada dinamakan basidium. Zigospora. Zigospora adalah spora besar berdinding tebal yang terbentuk apabila ujungujung dua hifa yang secara seksual serasi, disebut juga gametongia, pada beberapa cendawan melebur. Oospora . spora ini terbentuk di dalam struktur betina khusus yang disebut oogonium. Pembuatan telur atau oofer, oleh gamet jantan yang terbentuk di dalam antheredium menghasilkan oospora. Dalam setiap oogonium dapat ada satu atau beberapa oofer Spora aseksual dan seksual dapat selunungi oleh struktur pelindung yang terorganisasi disebut tubuh buah. Tubuh buah aseksual diantarannya adalah aservulus dan piknidium. Tubuh buah seksual yang umumnya disebut peritesius dan opotesius. Meskipun suatu cendawan tunggal dapat membentuk spora aseksual dan seksual dengan beberapa cara pada waktu yang berlainan dan keadaan yang berbeda, struktur serta metode pembentukan spora-spora itu cukup konstan untuk digunakan dalam identifikasi dan klasifikasi. Fisiologi Kemampuan hidup di kondisi yang buruk merupakan salah satu keunggulan yang dimiliki oleh fungi dibandingkan dengan mikroorganisme yang lain. Hal ini terbukti dari khamir ataupun kapang dapat tumbuh dalam medium yang berisikan gula yang menghambat pertumbuhan mikroba lain. Khamir merupakan organisme yang bersifat aerobik fakultatif artinya mereka dapat hidup dalam keadaan aerobik maupun anaerobik. Kapang bersifat aerobik obligat. Fungi dapat hidup dalam kisaran suhu yang lebih luas dibandingkan dengan suhu optimum makhluk hidup lain saprofitik ?22?^0 C-?30?^0 C sedang spesies patogenik suhu optium antara ?30?^0 C- ?37?^0 C. beberapa fungi dapat tumbuh pada suhu mendekati 0^0C sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada dagining maupun sayur-sayuran yang disimpan dalam pendingin. Fungi mampu memanfaatkan berbagai nutrisi untuk bertahan hidup. Namun, berbeda dengan bakteri fungi tidak dapat menggunakan karbon anorganik seperti karbondioksida. Karbon harus berasal dari sumber organik misalnya glukosa. 21 Klasifikasi Klasifikasi fungi berdasarkan ciri-ciri spora dan tubuh buah yang dimiliki dalam daur hidupnya. Fungi diketahui fase seksualnya disebut fungi perfect atau sempurna, sedangkan yang belum diketahui fase seksualnya disebut fungi tidak sempurna atau fungi imperfect. Ciri-ciri ini mencakup morfologi seksual dan miselliumnya. Selama belum diketahui tingkatan perfeknya fungi digolongkan dalam Deuteromycetes atau fungi imperfekti sampai ditemukan fase seksualnya. Kemudian mereka diklasifikasikan kembali dan dimasukkan dalam kelas yang sudah ada. Fungi dibagi menjadi empat kelas berdasarkan struktur dan cara reproduksinya yaitu: Kelas Phycomycetes Hifa tidak bersekat (seonositik), spora aseksual disebut sporongiospora. Contoh Rhizopus dan Mucor, termasuk kapang roti. Kedua spesies ini juga bersifat pathogen oportunis artinya tidak menyebabkan penyakit pada inang yang sehat tetapi menyebabkan mikosis (infeksi jamur ) pada inang yang lemah atau rentan misalnya pada organism yang sudah lemah karena terinfeksi penyakit. Infeksi dapat bersifat (merata keseluruh tubuh ), limfatik atau subkutan. Kelas Ascomycetes Hifa bersepta dengan pori, spora seksual disebut askospora sedangkan spora aseksual disebut konidia. Contohnya Piedraia hortai, infeksi pada rambut manusia. Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan roti, anggur, dan bir. Candida albicans yang menyebabkan kandidiasis yaitu penyakit pada selaput lendir mulut, vagina dan saluran pencernaan. Sebenarnya fungi ini saprofit pada selaput lender tersebut tetapi bila inangnya lemah atau bakteri tertekan seperti pada pengobatan antibiotic maka fungi ini dapat menyebabkan infeksi. Fungi juga menghasilkan antibiotic seperti Penicillium notatum, Penicillium chrysogenum sedangkan spesies lain dan Penicillium roquejorti berperan dalam pembuatan keju. Aspergillus orysae dalam pembuatan sake Aspergillus wentii dalam pembuatan kecap, Fusarum oxysporum parasit pada daun teh, padi, dan tebu. Kelas Basidiomycetes Hifa dengan septum, spora seksualnya di sebut : basidiospora . contoh Ustilago parasit pada tebu dan jagung. Puccinia graminis parasit pada graminae. Filobasidiella neoformans mennyebabkan kriptokokosis yaitu infeksi mikotik yang merata yang melibatkan aliran darah ke paru-paru dan system saraf pusat. Kelas Deoteromycetes 22 Hifa mirip dengan ascomycetes, pada kelas ini belum ditemukan reproduksi seksual dan sudah menghasilkan konidia sebagian besar fungi yang patogenik termasuk dalam kelas ini. Contoh: Histoplasma capsulatum menyebankan Histoplasmosis yaitu mikosis intraselular pada system retikulu endothelium. Blastomyces sp menyebabkan blastomykosis yaitu infeksi pernapasan kronis yang dapat menyebar ke paru-paru, tulang dan kulit. Coccidiodes immitis menyebabkan koksidioidomicosis, pada kasus ringan infeksi pada saluran pernapasan dan pari-paru, pada kasus berat dapat menyebar pada organ-organ dalam, tulang, sendi, dan subkutan. Myxomycetes ( jamur lendir) Struktur vegetatif jamur lendir disebut plasmodium merupakan massa protoplasma berinti banyak dan tidak dibatasi dinding sel yang kuat. Plasmodium bergerak dengan gerakan amoboid di atas subtrat dan dapat mencerna mikroba kecil serta partikel-partikel bahan organik lainnya . jika plasmodium merayap ke tempat yang kering akan di bentuk tubuh buah, dengan berkembangnya tubuh buah akan terbentuk spora berinti satu yang diselubungi dinding sel dalam tubuh buah tersebut. Spora ini terbentuk dari inti-inti plasmodium yang memisahkan diri ke dalam bagian-bagian yang dibatasi oleh dinding sel. Spora-spora setelah lepas dari tubuh buah akan menjadi gamet-gamet amoboid yang berflagela, kemudian dari perkawinan gamet jantan dan betina terbentuk zigot dan akan berkembang kembalimenjadi plasmodium. Jadi cirri myxomycetes yang menyerupai fungi adalah pada waktu stadia tubuh buah sedang stadia vegatatifnya mirip protozoa (amoeboid). Tetapi pada stadia vegetative pada dasarnya strukturnya sama yaitu seonositik dan tetap menunjukan aliran sitoplasma. Sel Eukariotik pada Protozoa Protozoa berasal dari bahasa yunani yang terdiri dari dua kata yaitu proto dan zoon yang artinya “bintang pertama”. Protozoa merupakan protista eukariotik yang terdaapat sebagai sel-sel tunggal dan dapat dibedakan dari protista eukariotik lain dari kemampuannya beralih tempat pada tinggat tertentu dari tiadanya dinding sel. Diperkirakan lebih dari 64.000 spesies protozoa telah dikenal , 32.000 berupa fosil, 22.000 merupakan bentuk-bentuk yang hidup bebas, dan 10.000 berupa parasit. Hanya beberapa spesies dari protozoa yang menimbulkan penyakit pada manusia, tetapi spesiesspesies tersebut merupakan bahaya kesehatan yang gawat bagi berjuta-juta manusia. Arti penting protozoa 23 Protozoa berperan penting dalam rantai makanan untuk komunitas akuatik. Contohya dalam perairan marin, zooplankton (organisme seperti hewan) adalag protozoa yang hidup dari fitoplankton (organisme seperti tumbuhan) yang fotosintetik. Hal ini dapat digambarkan sebagai berikut: Protozoa juga berperan penting dalam keseimbangan ekologis pada banyak komunitas, baik dalam lingkugan basah maupun akuatik seperti protozoa saprofitik dan protozoa pemakan bakteri. Protozoa ini memanfaatkan substansi organik yang ada . Ada beberapa protozoa yang dapat menyebabkan penyakit pada manuasia. Protozoa berkenbang biak didalam inangnya dan ada yang hidup sebagai parasit obligat yang dapat menyebabkan penyakit kronis atau akut pada manusia. Beberapa penyakit yang dapat ditimbulkan adalah penyakit tidur afrika, malaria, dan amebiasis usus. Cirri-ciri protozoa Organisme uniseluler (bersel tunggal) Eukariotik (memiliki membran nukleus) Hidup soliter (sendiri) atau berkoloni (kelompok) Umumnya tidak dapat membuat makanan sendiri (heterotrof) Hidup bebas, saprofit atau parasit Dapat membentuk kista untuk bertahan hidup Alat gerak berupa pseudopodia, silia, atau flagella Morfologi protozoa Semua protozoa mempunyai vakuola kontraktil. Vakuola dapat berperan sebagai pompa untuk mengeluarkan kelebihan air dari sel, atau untuk mengatur tekanan osmosis. Jumlah dan letak vakuola kontraktil berbeda pada setiap spesies. Protozoa dapat berada dalam bentuk vegetatif (trophozoite), atau bentuk istirahat yang disebut kista. Protozoa pada keadaan yang tidak menguntungkan dapat membentuk kista untuk mempertahankan hidupnya. Saat kista berada pada keadaan yang menguntungkan, maka akan berkecambah menjadi sel vegetatifnya. Protozoa tidak mempunyai dinding sel, dan tidak mengandung selulosa atau khitin seperti pada jamur dan algae. Kebanyakan protozoa mempunyai bentuk spesifik, yang ditandai dengan fleksibilitas ektoplasma yang ada dalam membran sel. Beberapa jenis protozoa seperti Foraminifera mempunyai kerangka luar sangat keras yang tersusun dari Si dan Ca. Beberapa protozoa seperti Difflugia, dapat mengikat partikel mineral untuk membentuk kerangka luar yang keras. Kerangka luar yang keras ini sering ditemukan dalam bentuk fosil. Kerangka luar Foraminifera tersusun dari CaO2 sehingga koloninya dalam waktu jutaan tahun dapat membentuk batuan kapur. 24 Protozoa merupakan sel tunggal, yang dapat bergerak secara khas menggunakan pseudopodia (kaki palsu), flagela atau silia, namun ada yang tidak dapat bergerak aktif. Berdasarkan alat gerak yang dipunyai dan mekanisme gerakan inilah protozoa dikelompokkan ke dalam 4 kelas. Protozoa yang bergerak secara amoeboid dikelompokkan ke dalam Sarcodina, yang bergerak dengan flagela dimasukkan ke dalam Mastigophora, yang bergerak dengan silia dikelompokkan ke dalam Ciliophora, dan yang tidak dapat bergerak serat merupakan parasit hewan maupun manusia dikelompokkan ke dalam Sporozoa. Fisiologi Protozoa Protozoa umumnya bersifat aerobik nonfotosintetik, tetapi beberapa protozoa dapat hidup pada lingkung ananaerobik misalnya pada saluran pencernaan manusia atau hewan ruminansia. Protozoa aerobik mempunyai mitokondria yang mengandung enzim untuk metabolisme aerobik, dan untuk menghasilkan ATP melalui proses transfer elektron dan atom hidrogen ke oksigen. Protozoa umumnya mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain (bakteri) atau partikel organik, baik secara fagositosis maupun pinositosis. Protozoa yang hidup di lingkungan air, maka oksiden dan air maupun molekul-molekul kecil dapat berdifusi melalui membran sel. Senyawa makromolekul yang tidak dapat berdifusi melalui membran, dapat masuk sel secara pinositosis. Adaptasi Sebagai predator, protozoa memangsa uniseluler atau berserabut ganggang, bakteri, dan microfungi. Protozoa memainkan peran baik sebagai herbivora dan konsumen di decomposer dari rantai makanan. Protozoa juga memainkan peranan penting dalam mengendalikan populasi bakteri dan biomas. Protozoa dapat menyerap makanan melalui membran sel , beberapa misalnya amoebas yang memiliki bukaan atau "mulut pori-pori" yang digunakan untuki menyapu makanan. Semua protozoa yang mencerna makanan di perut seperti kompartemen yang disebut vakuola. Sebagai komponen dari mikro-dan meiofauna, protozoa merupakan sumber makanan penting bagi microinvertebrates. Dengan demikian, peran ekologis protozoa dalam transfer bakteri dan ganggang produksi ke tingkat trophic berurutan adalah penting. Protozoa seperti parasit malaria (Plasmodium sp.), Dan Leishmania trypanosomes juga penting sebagai parasit dan symbionts dari hewan multisel. Beberapa protozoa memiliki tahap kehidupan bolak-balik antara tahap proliferatif (misalnya trophozoites) dan kista aktif. Seperti kista, protozoa dapat bertahan hidup kondisi yang sulit, seperti terpapar ke suhu yang ekstrem dan bahan kimia berbahaya, atau 25 waktu lama tanpa akses terhadap nutrisi, air, atau oksigen untuk jangka waktu tertentu. Menjadi spesies parasit kista memungkinkan untuk bertahan hidup di luar tuan rumah, dan memungkinkan melakukan transmisi dari satu host ke yang lain. Proses dimana protozoa yang mengambil bentuk kista disebut encystation, sedangkan proses mentransformasikan kembali ke trophozoite disebut excystation. Reprodusksi Protozoa dapat berkembang biak melalui proses aseksual dan seksual. Reproduksi aseksual berlangsung dengan pembelahan sel.anak-anak sel dapat berukuram sama maupun berbeda. Jika ada dua anak sel maka proses pembagiannya ialah pembelahan biner, jika terbentuk banyak anak sel maka berlangsung pembelahan bahurangkap. Reproduksi seksual terjadi secara konjugasi yang melakukan penyatuan fisik sementara antara dua individu yang dibarengi dengan pertukaran bahan nucleus. Reproduksi secara aseksual terjadi secara mitosis melalui pembelahan biner yaitu pembelahan dari satu sel menjadi 2 sel anakan tanpa adanya tahapan pembelahan. Klasifikasi Protozoa Filum protozoa berdasarkan bentuk lokomosi (alih geraknya) dibagi menjadi 4 kelas utama (subfilum): Flagelata (Mastighopora) Flagelata (Mastighopora) adalah protozoa yang alih geraknya menggunakan flagella (bulu cambuk). Flagela tersebut terlihat seperti membran menonjol yang berombak. Sitoplasma dari flagella dikitari oleh pelikel yang nyata sehingga membantu memberi bentuk kepada flagelata. Selain sebagai alat gerak, flagel berfungsi untuk menangkap makanan dan reseptor sensorik. Beberapa flagellata hidup sebagai parasit atau hidup bebas di habitat air laut dan air tawar. Permukaan tubuhnya dilapisi oleh kutikula sehingga bentuknya tetap. Flagellata memiliki dua macam protoplasma, yaitu, ektoplasma (lapisan luar) yang memadat dan lapisan dalam berupa endoplasma yang berwujud agak encer. Flagelata dibagi menjadi dua kelompok menurut bentuknya, yaitu bentuk seperti tumbuhan (fitoflagelata) dan bentuk seperti hewan (zooflagelata). Contoh dari flagelata yaitu Euglena viridis. Sejumlah flagelata menginfeksi manusia, menimbulkan penyakit pada alat kelamin, usus, dan penyakit sistemik. Flagellata pada usus Flagellata pada usus mempunyai stadium trofik dan terensistasi. Pada tingkatan terensistasi merupakan tingkatan yang dapat dipindahkan ke manusia, sedangkan bila tidak 26 ada tingkatan terensistasi maka tingkatan trofiklah yang infektif. Flagelata usus terdapat pada usus halus, juga dalam “cecum” (kantung menuju usus besar) dan usus besar. Seperti Giardia lamblia yang terdapat di duodenum, yaitu satu-satunya protozoa usus yang menimbulkan disentri atau diare. Flagellata pada alat kelamin Trichomonas vaginalis menimbulkan penyakit vaginitis, yaitu peradangan pada vagina dengan keluarnya cairan dan disertai rasa panas seperti terbakar dan rasa gatal. Organisme itu mempunyai stadium sista dan menyebar sebagai penyakit kelamin. Flagellata pada darah dan jaringan Flagelata pada darah dan jaringan sering disebut hemoflagelata (bentuk-bentuk darah dan jaringan). Hemoflagelata disebarkan pada manusia oleh serangga-serangga penghisap darah yang menimbulkan infeksi-infeksi yang ganas dan kadang kala mematikan. Genus yang dikenal adalah Trypanpsoma yang menyebabkan penyakit tidur Afrika dan Leishamaniasis menyebabkan lesion (luka patologis) pada kulit ataupun jeroan bergantung pada spesiesnya. Amoeba Amoeba berasal dari bahasa Yunani yaitu amoibe, yang berarti “berubah” karena bentuknya selalu berubah-ubah. Dalam alih geraknya amoeba menggunakan pseudopodia atau “kaki semu”, yang sebenarnya merupakan perluasan protoplasma agar dapat bergerak di suatu permukaan dan menelan partikel-partikel makanan yang kemudian dicerna di vakuola. Ada beberapa macam kaki semu, yaitu lobidia (dengan ujung tumpul), filofidia (halus dan ujung meruncing), dan aksopodia (teratur dari satu titik pusat). Spesies-spesies genus Entamoeba banyak menghuni saluran pencernaan makanan vertebrata. Seperti Entamoeba gingivalis, yang hidup di dalam mulut manusia dan tidak berbahaya. Akan tetapi ada juga spesies yang menyebabkan disentri pada manusia yakni Entamoeba histolytica. Infeksi amoeba pada manusia biasanya hanya terbatas pada usus. Tetapi terkadang darah juga mengalirkan amoeba ke organ-organ lain dalam tubuh, sehingga mengakibatkan abses pada hati, paru-paru, limpa, pericardium, dan otak. Cilliata Cilliata merupakan protozoa yang alih geraknya menggunakan silia atau rambut getar. Cilliata dapat dibagi menjadi dua kelompok menurut letak silianya, yaitu cilliata yang mempunya silia pada sebagian saja dari selnya dan yang silianya tersebar rata di seluruh 27 sel. Silia bergerak di sekitar alur-alur mulut atau rongga-rongga mulut, silia menimbulkan efek pusaran air yang membantu pengumpulan makanan. Cilliata bereproduksi dengan cara aseksual dan seksual. Secara aseksual berlangsung dengan pembelahan biner melintang. Reproduksi seksual berlangsung dengan konjugasi dua sel. Contoh Ciliata, antara lain: Paramecium caudatum (hewan sandal), memiliki cara reproduksi unik; Balantidium coli, hidup pada usus besar manusia, penyebab diare berdarah; Stentor sp dengan bentuk tubuh seperti terompet; Vorticella sp dengan bentuk tubuh seperti lonceng; Didinum sp sebagai peredator di air tawar; dan Stylomychia koloninya berbentuk seperti cakar. Hampir semua cilliata hidup bebas. Balantidium coli hidup sebagai parasit yang menyebabkan penyakit diare berdarah pada manusia. Organisme ini hidup di dalam saluran gastrointestinal beberapa vertebrata dan pada tingakatan terensistasi dapat dipindahsebarkan pada manusia karena dapat bertahan hidup dalam tanah dan air untuk beberapa waktu. Sporozoa Sporozoa merupakan protozoa yang tidak mempunyai organ untuk pergerakan tetapi mungkin pada stadium tertentu daur hidupnya bergerak dengan cara meluncur. Sporozoa tidak dapat menelan partikel-partikel padat, tetapi hidup dari sel atau zat alir tubuh inangnya. Sporozoa mempunyai daur hidup yang rumit, pada stadium tertentu dapat terjadi pada suatu inang dan yang lainya pada inang yang berlainan. Membentuk spora pada suatu saat dalam sejarah hidupnya. Daur hidup ini memerlihatkan pergiliran generasi antara bentuk seksual dan bentuk aseksual. Inang intermedietnya biasanya dihuni oleh bentukbentuk aseksual dan inang akhir didiami oleh bentuk-bentuk seksual. Manusia berperan sebagai inangnya. Sporozoa dapat menimbulkan penyakit malaria. Malaria adalah penyakit asal-nyamuk pada manusia yang disebabkan oleh sporozoa yang tergolong genus Plasmodium yang menginfeksi hati dan sel-sel darah merah. Nyamuk yang menjadi perantara sporozoa adalah nyamuk anopheles betina yang menjadi inang akhir dan tempat reproduksi seksual. Malaria merupakan pembunuh bagi manusia sepanjang zaman. Terdapat empat spesies Plasmodium yang menimbulkan bentuk-bentuk malaria pada manusia sebagai berikut: Plasmodium vivax: Malaria tersiana tak ganas (panas dingin berganti-ganti pada interval 48 jam). 28 Plasmodium ovale: Malaria tersiana tak ganas (gejalanya sama seperti untuk Plasmodium vivax). Plasmodium malariae: Malaria kuartana tak ganas (panas dingin pada interval 72 jam atau setiap hari kerja). Plasmodium falciparum: Malaria tertiana ganas, (panas dingin tak beraturan, jika tidak diobati akan fatal) Suctoria Selain keempat klasifikasi diatas, masih terdapat satu lagi jenis protozoa menurut alat geraknya yang tidak dimasukan kedalam klasifikasi tersebut, yaitu suctoria. Hewan ini merupakan protozoa sesil yang memiliki tentakel protoplasma lembut, tetapi bukan silia atau sitostom. Individu muda hewan ini mirip dengan ciliata karena bersilia dan berenang bebas. Badan sel terdiri atas berbagai macam bentuk, umumnya melekat dengan tangkai atau cakram ke beberapa objek, dan diselimuti oleh pelikel. Beberapa tentakel memiliki ujung dengan tombol bundar yang berperan sebagai pengisap untuk menangkap dan menahan ciliata kecil yang berguna sebagai makanan. Tentakel yang lain meruncing dan menusuk mangsa untuk mengambil bagian yang halus, yang mengalir melalui tentakel ini ke badan sel. Reproduksi terjadi melalui pembelahan atau tunas; individu muda berenang untuk sementara waktu dan kemudian menetap untuk menghilangkan silia mereka dan bertransformasi menjadi tahap dewasa. Berbagai macam spesies menempati air tawar, air agak asin, air laut serta melekat pada benda mati, tumbuhan, dan hewan air kecil. Sel Eukariotik pada Algae Protista eukariotik yang menyerupai tumbuhan sering disebut dengan alga (ganggang). Alga pertama kali ditemukan sekitar 500 hingga 600 juta tahun yang lalu, yang dipercaya sebagai asal muasal tumbuhan darat. Saat ini diperkirakan sebanya 20.000 spesies alga di bumi telah berhasil diidentifikasi. Alga memiliki habitat yang tersebar diseluruh permukaan bumi, baik di perairan tawar, laut, maupun terrestrial (darat). Organisme ini dapat hidup berupa plankton (mengapung, terbawa arus), bentos (di dasar perairan), maupun perifiton (menempel). Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan alga adalah ketersediaan cahaya, nutrient, suhu, kadar garam (salinitas), dan derajat keasaman. Morfologi 29 Alga merupakan organisme yang memiliki bentuk beraneka ragam. Sebagian besar alga ditemukan dalam bentuk sel tunggal. Ukuran tubuh alga berkisar dari mikroskopik hingga makroskopik yang terlihat besar dan bermeter-meter panjangnya, namun sebagian besar alga berbentuk mikroskopik. Alga dapat berbentuk bola, batang, gada, dan kumparan. Ada yang dapat bergerak ataupun tidak. Struktur tubuh alga ada yang berupa uniseluler dan ada pula yang berupa multiseluler. Alga uniseluler pada umumnya hidup berkelompok membentuk koloni dan ada pula alga yang hidup sendiri (soliter). Sedangkan alga miltiseluler sebagian besar berbentuk seperti benang, sedangkan sisanya berbentuk lembaran. Alga tergolong ke dalam organisme eukariotik karena alga telah memiliki inti yang telah dilengkapi dengan membrane inti. Tubuh alga disebut dengan talus karena pada bagian akar, batang dan daunnya belum dapat dibedakan satu sama lain. Alga menggunakan flagel untuk pergerakan tubuhnya. Pada Alga motil, dilengkapi flagella yang dapat berbentuk tunggal, berpasangan, ataupun bergerombol di ujung anterior (depan) atau posterior (belakang) selnya. Beberapa alga jenis lain memiliki struktur yang mencakup duri eksterior atau bonggol dan tungkai untuk melekatkan diri pada suatu benda. Reproduksi Alga bereproduksi dengan dua cara yaitu dengan cara seksual dan aseksual. Sebagian kecil spesies alga bereproduksi dengan salah satu cara reproduksi, sedangkan sebagian besar lainnya dapat melakukan proses reproduksi yang lebih kompleks yaitu dengan kedua cara reproduksi diatas yaitu secara seksual dan aseksual. Reproduksi Aseksual (vegetative) Reproduksi Aseksual pada alga dapat dilakukan dengan cara pembelahan biner, fragmentasi, dan dengan pembentukan zoospora. Pembelahan biner Pembelahan biner merupakan pembelahan alga menjadi dua bagian yang sama dan seterusnya. Pembelahan biner biasa terjadi pada alga uniseluler. Fragmentasi Fragmentasi merupakan bentuk reproduksi dengan cara pemutusan bagian tubuh menjadi beberapa bagian. Potongan-potongan tubuh tersebut selanjutnya akan tumbuh menjadi individu-individu baru. Reproduksi secara fragmentasi biasa terjadi pada alga yang berbentuk koloni, benang, dan lembaran. Zoospora 30 Reproduksi secara zoospore bermula dari pembelahan protoplasma secara membujur menjadi beberapa bagian (umumnya berupa kelipatan dua). Setiap potongan protoplasma terbungkus oleh dinding sel baru yang dilengkapi oleh bulu cambuk (flagel) yang memungkinkan spora dapat bergerak dan berenang di dalam air. Reproduksi Seksual (Generative) Reproduksi seksual pada alga dapat dilakukan dengan cara Isogami (konjugasi), anisogami, dan oogami. Konjugasi Reproduksi ini melibatkan dua sel kelamin yang memiliki bentuk dan ukuran sama. Isogami ditandai dengan adanya penonjolan dua sitoplasma pada dua benang alga yang berdekatan. Isogami merupakan proses peleburan gamet jantan dan betina yang bentuk dan ukurannya sama besar. Terdapat dua jenis konjugasi gamet pada alga yaitu konjugasi gamet isogami dan heterogami. Apabila gamet-gamet itu memiliki morfologi yang sama, maka proses konjugasinya disebut isogami. Sedangkan apabila gamet-gamet itu memiliki morfologi yang berbeda maka disebut dengan heterogami. Anisogami Reproduksi ini melibatkan dua sel kelamin dengan bentuk dan ukuran yang berbeda, dimana sel kelamin jantan lebih kecil dari pada sel kelamin betina. Oogami Merupakan reproduksi secara kawin antarorganisme yang berbeda jenis kelaminnya. Gamet betina berukutan besar dan imotil, sedangkan gamet jantan berukuran kecil dan imotil. Spora aseksual alga akuatik yang berflagela dan bermotil, dinamakan dengan zoospore. Spora nonmotil, atau aplanospora, lebih mungkin terbentuk oleh alga yang hidup di darat. Pada bentuk alga tingkat tinggi, sel-sel seksual jantan dan betina lebih mudah dibedakan. Pada umumnya sel betina (ovum) berukuran besar dan nonmotil, sedangkan sel jantan (sel sperma) lebih kecil dan motil dengan aktif. Proses seksual yang melibatkan sel ovum dan sperma pada alga disebut dengan oogami. Apabila gamet jantan dan betina terdapat pada individu yang sama pada satu spesies maka individu dan spesies tersebut disebut biseksual. Dan apabila gamet jantan dan betina dibentuk oleh individu berlainan, maka individu-individu tersebut disebut dengan uniseksual. Fisiologi Alga adalah organisme aerob fotosintetik, dijumpai dimana saja yang tersedia cukup cahaya, kelembaban, dan nutrient sederhana untuk memperpanjang hidupnya. Beberapa 31 spesies alga hidup pada salju dan es di daerah-daerah kutub dan puncak-puncak gunung. Beberapa ganggang hidup dalam sumber air panas dan suhu setinggi 70oC, meskipun suhu tumbuh optimum alga termal ini ialah di antara 50oC dan 54oC. Organisme ini juga merupakan penyebab batu-batuan di Yellowstone National Park berwarna hijau kebirubiruan. Beberapa jenis alga air tawar telah menyesuaikan metabolismenya terhadap konsentrasi garam yang tinggi seperti yang terdapat pada danau air asin di daerah kering barat laut Amerika Serikat. Alga marin menyesuaikan diri terhadap variasi konsentrasi garam di berbagai bagian laut. Jenis-jenis alga ini tidak dijumpai di perairan laut dalam yang sedikit terdapat sinar matahari. Alga marin lebih banyak dijumpai di daerah perairan tropis yang lebih jernih, hangat, dan memiliki periode penyinaran matahari yang lebih panjang. Faktor-faktor alam inilah yang menentukan fenomena zonasi, atau stratifikasi macam-macam alga tertentu pada kedalaman dan lokasi tertentu di lautan. Beberapa jenis alga beradaptasi pada tanah lembab, pepagan pohon, dan permukaan batuan, yang didegradasikan oleh alga sehingga membentuk produk dekomposisi yang berfungsi untuk membangun dan memperkaya tanah. Sebagian besar alga memiliki klorofil sehingga dapat melakukan fotosintesis sendiri (autotrof). Setiap sel alga mengandung satu atau lebih kloroplas, yang dapat berbentuk pita atau seperti cakram-cakram diskrit seperti yang terdapat pada tumbuhan hijau. Di dalam matriks kloroplas terdapat gelembung-gelembung pipih bermembran yang disebut tilakoid. Membran tilakoid berisi klorofil dan pigmen-pigmen pelengkap yang merupakan siklus reaksi cahaya pada fotosintemensis. Pigmen-pigmen lain yang terdapat dalam alga antara lain fikosianin (pigmen biru), fikoeritrin (pigmen merah), fukosantin (pigmen coklat), karoten (pigmen keemasan), dan xantofil (pigmen kuning). Perbedaan pigmen inilah yang kemudian dijadian dasar pengklasifikasian alga. Ganggang mempunyai tiga macam pigmen fotosintetik yaitu klorofil, karotenoid, dan fikobilin. Semua pigmen fotosintesis ini terdapat dalam kloroplas alga. Semua ganggang mempunyai klorofil a, yang terdapat di semua organisme fotosintetik selain bakteri fotosintetik. Jenis klorofil yang lain adalah klorofil b, c, d, dan e yang dibedakan berdasarkan struktur molekularnya dan panjang gelombang cahaya yang dapat diserap oleh setiap tipe klorofil sebagai energy. Arti Penting Alga Sebagian besar alga hidup di dalam air. Dan sebagian besar alga dapat memberikan manfaat yang besar bagi manusia. Meskipun beberapa Janis ganggang dapat mendatangkan 32 ketugian yang besar bagi manusia. Secara umum, manfaat alga bagi kehidupan manusia dan juga makhluk hidup lainnya adalah : Sebagai sumber bahan makanan Beberapa jenis ganggang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan agar-agar . Seperti pada ganggang merah yang dapat menghasilkan dua produk yaitu karegen (lumut irlandia) dan agar. Kedua bahan tersebut digunakan sebagai bahan pengental, pengemulsi, dan pembentuk sel dalam makanan kita. Selain itu juga dijadikan sebagai makanan bersuplemen. Sebagian besar jenis alga dapat mensintesis vitamin A dan D. Dengan dimakannya alga oleh ikan, maka vitamin-vitamin yang terkandung di dalamnya disimpan dalam hati ikan. Hati ikan kemudian diekstraksi atau dimakan langsung sebagai sumber vitamin bagi manusia. Menghasilkan bahan yang bernilai ekonomis Beberapa jenis alga seperti diatom dapat menghasilkan zat kersik (silikat) yang berguna sebagai bahan penggosok, isolasi, bahan pembuatan dinamit dan bahan pembuatan saringan. Beberapa jenis alga lainnya seperti Sargassum, Turbinaria, dan Laminaria dapat menghasilkan asam alginate yang bermanfaat sebagai bahan pembuat cat dan es krim. Karagin berguna untuk bahan kosmetik, cat dan makanan. Penyedia makanan dan oksigen bagi kehidupan di air Alga renik yang terapung di air merupakan bagian dari fitoplankton yang berperan sebagai sumber makanan penting bagi organisme laut seperti ikan paus. Alga merupakan dasar permulaan dari rantai makanan akuatik karena kegiatan fotosintesisnya dan oleh sebab itu dinamakan produsen primer bahan organic. Selain itu, dalam segala lingkungan, alga menghasilkan oksigen selama fotosintesis. Gas ini dimanfaatkan oleh binatang maupun organisme lain untuk respirasi aerob. Oksigen yang dihasilkan secara demikian juga penting dalam masalah pengendalian polusi dan bahan buangan. Klasifikasi Algae Chlorophyta Chlorophyta (ganggang hijau) merupakan makhluk hidup bersel tunggal atau banyak. Hidup soliter (sendiri), berkoloni (berkelompok) berupa benang bercabang, atau berbentuk lembaran. Habitat di air sebagai plankton, bentos, dan perifiton serta juga dapat hidup di tanah yang basah atau lembab. Reproduksi secara vegetatif berlangsung dengan fragmentasi, yaitu pemutusan bagian tubuh tumbuhan, sedangkan secara generatif berlangsung melalui peleburan dua sel yang disebut konjugasi. Chlorophyta bermacam- 33 macam, ada yang bersel satu tidak dapat bergerak, bersel satu dapat bergerak, berbentuk filamen (benang), dan berbentuk lembaran. Chlorophyta bersel satu yang tidak dapat bergerak, contohnya adalah Chlorococcum, hidup di air tawar dan berkembang biak secara seksual dengan isogami. Isogami adalah penyatuan dua sel kelamin (gamet) yang sama bentuk dan ukurannya. Contoh lain adalah Chlorella yang hidup di air tawar, air laut, dan di tempat-tempat basah. Ciri-cirinya, tubuh berbentuk seperti bola, protoplasma berbentuk seperti mangkuk, dan mengandung protein tinggi sehingga merupakan alternatif sumber makanan baru. Chlorophyta bersel satu yang dapat bergerak, contohnya Chlamydomonas dengan ciriciri bersel tunggal. Bentuk bulat dengan 2 flegella, memiliki 1 vakuola, 1 inti, kloroplas, stigma (bintik mata), dan pirenoid yang merupakan pusat pembentukan zat tepung (amilum). Habitat Chlamydomonas adalah di air payau, air laut, dan di tanah. Chlamydomonas berkembang biak dengan cara membelah diri dan konjugasi. Hasil konjugasi Chlamydomonas berupa zigospora. Chloropyhyta berkoloni dapat bergerak, yaitu Volvox globator, memiliki ciri-ciri koloni berbentuk seperti bola berflagel. Habitatnya di air tawar. Chlorophyta berkoloni tidak bergerak, contohnya Hidrodyction dengan ciri-ciri tubuh berbentuk seperti jala. Air tawar merupakan habitat koloni ini. Hidrodyction yang berkembang biak dengan fragmentasi akan membentuk zoospora, sedangkan Hidrodyction berkembang biak dengan konjungsi akan membentuk zigospora. Chlorophyta berbentuk filamen (benang), contohnya Spirogyra dengan ciri-ciri tubuh berbentuk benang. Spirogyra memiliki kloroplas berbentuk pita melingkar (spiral), habitatnya di air tawar. Berkembang biak dengan fragmentasi dan konjugasi. Contoh lain adalah Oedogonium yang hidup di habitat air tawar. Oedogonium berkembang biak secara vegetatif dengan zoospora berflagel banyak dengan cara generatif dengan penyatuan ovum dan sperma. Contoh Chlorophyta yang berbentuk lembaran adalah Ulva (selada laut). Habitat makhluk hidup ini di perairan laut dengan cara menempel pada substrat berbatu dengan menggunakan holdfast. Makhluk hidup ini berkembang biak secara vegetatif dengan spora berflagel 4 dan secara generatif dengan membentuk zigospora yang akan lepas menjadi individu baru. Di pantai akan kita temukan tumbuhan laut yang memiliki semacam gelembunggelembung udara. Tumbuhan itu berwarna cokelat dan biasanya bercabang-cabang. Tumbuhan laut ini dikelompokkan ke dalam Phaeophyta (ganggang cokelat). Kelompok Phaeophyta memiliki tubuh berbentuk benang/lembaran. Panjangya dapat mencapai beberapa meter sehingga bentuknya menyerupai tumbuhan tingkat tinggi. Phaeophyta 34 merupakan algae yang banyak ditemukan di daerah intertidal pantai berkarang laut tropis dan sub tropis. Pigmen dominan yang dimiliki ialah fukosantin (cokelat). Phaeophyta ini mampu menghasilkan asam ertile yang sangat penting untuk bahan ertile , seperti salep dan es krim. Phaeophyta berkembang biak secara ertile ve dengan membentuk ertile berflagel. Phaeophyta juga berkembangbiak secara ertile ve dengan membentuk reseptakulum, yaitu organ yang berisi alat perkembangbiakan pada ujung lembaran yang ertile (subur). Pada reseptekulum terdapat konseptakulum yang menghasilkan sel telur dan spermatozoid. Contoh Phaeophyta, antara lain Macrocystis, Laminaria, Turbinaria, Sargassum, dan Fucus vesicolosus. Tumbuhan laut yang memiliki warna kuning keemasan tergolong dalam Chrysophyta (ganggang keemasan). Ciri-ciri Chrysophyta, antara lain bersel tunggal atau bersel banyak, memiliki klorofil dan pigmen dominan karoten (keemasan). Habitatnya di perairan tawar, perairan laut, perairan payau dan tanah yang basah atau lembab. Ganggang keemasan ada yang bersel satu dan ada yang berbentuk filamen. Contoh Chrysophyta adalah Navicula. Navicula lebih dikenal sebagai ganggang kersik (Diatomea). Habitatnya di air tawar, air laut dan air payau sebagai plankton. Tubuhnya terdiri atas epiteka (bagian tutup) dan hipoteka (bagian kotak). Navicula yang mati akan mengendap di dasar tanah menjadi tanah diatomea. Tanah ini dapat di manfaatkan sebagai bahan penggosok, isolator, bahan pembalut dinamit, dan pembuat saringan. Diatomae dapat berkembang biak secara aseksual dengan cara membelah diri atau secara seksual dengan cara isogami. Chrysophyta bersel banyak yang berbentuk benang, contohnya Vaucheria. Tubuhnya berbentuk benang, bercabang dan tidak bersekat. Vaucheria berkembang biak secara vegetatif dengan zoospora berflagel, sedangkan secara generatif dengan pertemuan antara oogonium dan spermatozoid. Rhodophyta (ganggang merah) mempunyai ciri-ciri tubuh bersel banyak menyerupai benang/lembaran. Rhodophyta memiliki pigmen dominan fikoeritrin (merah). Rhodophyta sebagian besar hidup di perairan laut dengan substrat dasar berbatu, mulai dari daerah intertidal sampai dengan perairan laut yang lebih dalam (zona fotik). Rhodophyta berkembang biak secara generatif dengan spermatium (tidak berflagel) dan sel telur. Ganggang yang termasuk Rhodophyta adalah Eucheuma spinosum, Gelidium, dan Gracillaria. Ganggang tersebut biasa dimanfaatkan untuk membuat agar-agar. 35 Euglenophyta merupakan kelompok mahluk hidup antara hewan dan tumbuhan dengan ciri mempunyai kloroplas untuk fotosintesis dan alat gerak berupa bulu cambuk. Contoh kelompok ini adalah Euglena viridis, Euglena pisciformis (berbentuk gelendong), Euglena spirogyra (berbentuk besar dan tidak begitu aktif), dan Euglena sanguinea (memiliki hematokrom). Euglena viridis merupakan ganggang bersel satu, bentuk panjang, runcing pada bagian anterior, dan tumpul pada bagian posterior. Di bagian anterior terdapat bagian yang melekuk pada bagian dalam disebut sitostoma (mulut) dan dibagian dasarnya terdapat kerongkongan. Dekat akhir kerongkongan terdapat stigma (bintik mata merah) yang banyak mengandung hematokrom yang lebih peka terhadap sinar. Nukleus berada dekat pertengahan tubuh dan memiliki vakuola kontraktil. Hasil fotosintesis berupa paramilon yang disimpan dalam pirenoid. Ganggang ini melakukan reproduksi dengan membelah diri secara longitudinal, diawali dengan pembelahan nukleus dan diikuti pembelahan seluruh tubuh. Phyrophyta Kelompok Phyrophyta (ganggang api) merupakan makhluk hidup autotrof uniseluler dengan 1 flagel dan dapat bergerak aktif. Dinding sel tersebut dari selulosa yang bersambungan rapat serta mengandung plastida yang mengandung klorofil dan pigmen cokelat kekuning-kuningan (xantofil dan karoten). Biasanya, tubuh diselubungi kutikula yang tebal dan memiliki kromatofor. Phyrophyta berkembang biak dengan membelah diri dan menghasilkan dua individu baru (pembelahan biner). Contoh ganggang ini adalah Nocticulum scintillan dan N. vermilarris. 36 Fungi (Sifat dan Klasifikasi Fungi) Fungi Jamur (Fungi) merupakan kelompok organisme eukariotik yang membentuk dunia jamur atau regnum fungi. Meskipun fungi pernah dikelompokkan ke dalam Kingdom Tumbuhan, fungi adalah organisme unik yang umumnya berbeda dari eukariota lainnya apabila ditinjau dari cara memperoleh makanan, organisasi struktural serta pertumbuhan dan reproduksinya (Campbell, 2003). Sifat Fungi Fungi termasuk eukariot dan memiliki sifat-sifat tertentu sama dengan tumbuh-tumbuhan, seperti memiliki dinding sel, vakuola berisi getah sel dan dengan mikroskop dapat diamati aliran plasma yang baik dan juga sifat nyata ketidakmampuan untuk bergerak. Fungi tidak mengandung pigmen fotosintesis dan bersifat C-heterotrof. Fungi tumbuh pada kondisi aerob dan memperoleh energi dengan mengoksidasi bahan organik. Fungi menunjukkan diferensiasi yang sederhana, dan juga hampir tidak ada pembagian kerja (Schlegel, 1994a). Fungi tidak mempunyai klorofil, sehingga hidupnya terpaksa bergantung dari zat-zat yang telah dibuat oleh organisme lain (Dwidjoseputro, 1978). Fungi memerlukan senyawa organik untuk nutrisinya sehingga disebut organisme heterotrofik. Sebagai makhluk heterotrof, fungi dapat bersifat parasit obligat, parasit fakultatif, atau saprofit (Anonim, 1995). Parasit obligat Merupakan sifat fungi yang hanya dapat hidup pada inangnya, sedangkan di luar inangnya tidak dapat hidup. Misalnya, Pneumonia carinii (khamir yang menginfeksi paru-paru penderita AIDS). Parasit fakultatif Adalah fungi yang bersifat parasit jika mendapatkan inang yang sesuai, tetapi bersifat saprofit jika tidak mendapatkan inang yang cocok. Saprofit Merupakan fungi pelapuk dan pengubah susunan zat organik yang mati. Fungi saprofit menyerap makanannya dari organisme yang telah mati seperti kayu tumbang dan buah jatuh. Sebagian besar jamur saprofit mengeluarkan enzim hidrolase pada substrat makanan 37 untuk mendekomposisi molekul kompleks menjadi molekul sederhana sehingga mudah diserap oleh hifa. Selain itu, hifa dapat juga langsung menyerap bahanbahan organik dalam bentuk sederhana yang dikeluarkan oleh inangnya. Klasifikasi Fungi Sistem klasifikasi fungi didasarkan pada ciri-ciri spora seksual dan tubuh buah yang ada selama tahap-tahap seksual dalam daur hidupnya. Menurut Alexopoulus (1962), Thallophyta yang tidak berklorofil dibagi atas (Dwidjoseputro, 2003): Phylum Schizomycophyta (bakteri) Phylum Myxomycophyta (jamur lendir) Phylum Eumycophyta (jamur benar) Berdasarkan pada cara dan ciri reproduksinya, Phylum Eumycophyta terbagi atas empat kelas (Pelczar dan Chan, 1986), yaitu : 1. Kelas Phycomycetes (zygomycetes) Kelas ini meliputi fungi tingkat rendah, dimana benda vegetatifnya berhifa bercabangcabang beberapa kali, berinti banyak dan tidak bersekat. Sebagian besar fungi berderajat rendah menghasilkan spora dalam sporangium. Bentuk yang primitif, yang disesuaikan untuk hidup dalam air membentuk spora dan gamet yang mampu bergerak. Fungi jenis ini dapat bereproduksi secara aseksual maupun seksual dan merupakan pathogen oportunis yaitu tidak dapat menyebabkan penyakit pada inang sehat, tetapi menyebabkan mikosis pada inang terkompromi. Contoh : 38 Rhizopus oryzae 2. Kelas Ascomycetes Kelas ini mempunyai ciri yaitu pembentukan askus yang merupakan tempat dihasilkannya askospora. Beberapa askomiset membentuk tubuh buah atau askokarp yang melindungi askus bersama askosporanya. Secara aseksual, jamur uniseluler memperbanyak diri dengan membentuk tunas sedangkan pada jamur multiseluler melalui pembelahan biner dan pembentukkan konidia dalam jumlah besar. Jamur ini hidupnya ada yang parasit, saprofit, dan ada pula yang bersimbiosis dengan ganggang membentuk Lichenes. Jamur ini mempunyai miselium yang bersekat-sekat. Contoh spesies dari kelas ini adalah Sacharomyces cerevisae, Neurospora sitophila, Peniciliium notatum, Aspergillus oryzae, dan lain-lain. Pennicilium notatum Sacharomyces cereviseae 39 3. Kelas Basidiomycetes Basidiomycetes dipandang sebagai fungi yang perkembangannya paling tinggi di antara kelompok fungi. Organ yang khas pada basidiomycetes yaitu basidium, sebuah sel cendawan yang terdapat di ujung, yang sesuai dengan askus. Dari basidium ini lazimnya dipisahkan ke luar empat basidiospora. Basidiospora ini berinti tunggal dan haploid. Seperti juga askospora, basidiospora ini juga merupakan hasil plasmogami, kariogami dan meiosis. Miset basidiomiset terdiri dari hifa-hifa berseptum. Fungi ini merupakan basidiomiset patogenik yang paling penting pada manusia dan dapat menimbulkan kriptokokosis. Banyak jamur yang bersifat sangat beracun dan mengandung mikotoksin. Contoh spesies dari kelas ini adalah Volvariella volvacea, Puccinia graminis, dan lain-lain. Ganoderma lucidum 4. Kelas Deuteromycetes Kelas ini meliputi fungi yang tingkat reproduksinya belum jelas sehingga fungi jenis ini dinamakan juga fungi imperfecti (jamur tidak sempurna). Dan sebagian besar fungi patogenik pada manusia adalah Deuteromycetes. Fase saprofiliknya berbentuk miselium dan fase parasitiknya banyak ditemukan pada khamir. Contoh spesies dari kelas ini adalah jamur oncom. Sebelum diketahui pembiakan generatifnya jamur oncom dinamakan Monilia sitophila tetapi setelah diketahui pembiakan generatifnya yang berupa askus namanya diganti menjadi Neurospora sitophila dan dimasukkan ke dalam kelas Ascomycotina. 40 Alternaria alternata Microsporum sp
