Struktur sel

Sel
Sel Darah Merah
Stapylococcus aureus
Pseudomonas aeruginosa
Escherichia coli
Perkembangan teori sel
Tahun
Ahli
Penemuan dan Teori
1665
Robert Hooke
meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop.
Hasil pengamatannya ditemukan ronggarongga yang disebut sel (cellula)
1880
Hanstein
menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti
cytos (tempat yang berongga), tetapi juga
berarti cella (kantong yang berisi)
1835
Felix Durjadin
meneliti beberapa jenis sel hidup dan
menemukan isi dalam, rongga sel tersebut
yang penyusunnya disebut “Sarcode”
1787-1869
Johanes Purkinje
mengadakan perubahan nama Sarcode
menjadi Protoplasma
1838
Matthias
Schleiden (ahli
botani) dan
Theodore
Schwann (ahli
zoologi)
menemukan adanya kesamaan yang
terdapat pada struktur jaringan
tumbuhan dan hewan. Mereka
mengajukan konsep bahwa makhluk
hidup terdiri atas sel . konsep yang
diajukan tersebut menunjukkan bahwa
sel merupakan satuan structural
makhluk hidup.
1831
Robert Brown
menemukan benda kecil yang
melayang-layang pada protoplasma
yaitu inti (nucleus)
1825-1874
Max Shultze
(ahli anatomi
menyatakan sel merupakan kesatuan
fungsional makhluk hidup
1858
Rudolf Virchow menyatakan bahwa setiap cel berasal
dari cel sebelumnya (omnis celulla ex
celulla)
Struktur sel
 Sehingga dapat disimpulkan :
1. Setiap organisme hidup terdiri dari satu
atau lebih sel
2. Organisme hidup yang paling kecil adalah
sel tunggal, dan sel adalah unit fungsional
dari organisme multiselular
3. Semua sel berasal dari sel sebelumnya
Sel-sel khusus
Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah).
Di dalam sel darah merah, terdapat hemoglobin sebagai pengganti
nukleus (inti sel).
Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan
uniseluler berklorofil.
Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem. Sel xilem akan mati dan
meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air. Kedua ini
sangatlah membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.
Prokariotik Dan Eukariotik
Prokariotik dan Eukariotik
A.
Prokariotik : tidak memiliki membran nukleus, contoh: bakteri dan
cyanobacteri
Ciri-ciri sel prokariotik:
- berukuran mikroskopik (panjang < 5 µm), diselubungi oleh
dinding sel yang agak keras, sebagian memiliki lapisan
polisakharida sehingga mencegah pemusnahan oleh sel darah
putih. Dinding sel berpori dan bermembran untuk mengatur
pergerakan larutan
- Sitoplasma serupa dengan eukariotik
- Bahan genetik DNA, umumnya terbentuk lingkaran pada satu
kawasan disebut NUKLEOD / plasmid DNA, yang melekat pada
membran plasma
- Sebagian besar bakteria hidup pada daerah berair, sebagian
lainnya memiliki lendir
Perbedaan
Prokariotik
- Tidak memiliki inti sel yang
-
-
jelas karena tidak memiliki
membran inti sel yang
dinamakan nucleoid
Organel-organelnya tidak
dibatasi membran
Membran sel tersusun atas
senyawa peptidoglikan
Diameter sel antara 1-10mm
Mengandung 4 subunit RNA
polymerase
Susunan kromosomnya
sirkuler
Eukariotik
- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh
membran inti dan dinamakan
nucleus
- Organel-organelnya dibatasi
membran
- Membran selnya tersusun atas
-
fosfolipid
Diameter selnya antara 10-100mm
Mengandungbanyak subunit RNA
polymerase
Susunan kromosomnya linier
B. Sel Eukariotik
Ukuran > 10 µm
Komp.
Protoplasma
Sitoplasma
Protoplasma
Sel
nukleus
bukan komp Vakuola
Protoplasma
Bhn ergastik
Dinding sel
pamel tengah
Dinding primer
Dinding sekunder
selaput sitoplasma
mitokondria
badan golgi
plastida
RE
Ribosom
Lisosom
sentrosom
selaput inti
nukleoplasma
nukleolus
benang kromatin
pati
kristal2
akuron
• Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom
dan Fungsinya
a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan
bersifat diploid
b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk
reproduksi dan bersifat haploid
• Bagian-bagian Sel
- Bagian hidup(komponen protoplasma), terdiri
atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan
struktur sel seperti : mitokondria, badan golgi, dll
- Bagian mati (inklusio), terdiri atas dinding sel dan
isi vakuola
Struktur Sel Hewan
Struktur Sel Tumbuhan
Bagian-bagian sel dan fungsinya
plasma → sistim membran berbentuk kantong pipih
yg bertumpuk
Konstruksi : protein – lipid – protein
Fungsi : mengatur transportasi zat dari dan ke dalam sel
Zat-zat yang bisa melalui membran ini antara lain adalah: air,
oksigen, CO2, asam nukleat, dan vitamin. Molekul ukuran
besar (glukosa, hara) yang tidak bisa melewati melalui
mekanisme transpor pasif dan transport aktif.
**Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu
dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu
melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif
untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
a. Membran
b. Mitokondria
_Mitokondria : tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup
berlangsung atau dapat disebut sebagai "pembangkit tenaga" bagi sel.
_bentuk : elips, diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm.
_bagian mitokondria :
a). membran luar : mengandung protein & lipid, bersifat
permeabel.
b). membran dalam (tempat pembentukan ATP) : bersifat kurang
permeabel, terdiri 20% lipid dan 80% protein,luas permukaan ini
meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang
menonjol ke dalam matriks, disebut krista.
c). ruang antar membran (tempat berlangsungnya reaksi penting
bagi sel): letak nya diantara membran luar dan membran dalam.
d). Matriks (genetik) : terletak di bagian dalam membran .
**Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme
tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot
jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel.
_
c. Badan Golgi (aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom)
_Badan Golgi : organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel dan
struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya
biasa.
_jumlah badan Golgi :Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan
Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan
Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
_fungsi :Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi( pada sel-sel
kelenjar kantung kecil berisi enzim dll), membentuk membran
plasma, membentuk dinding sel tumbuhan, membentuk akrosom pada
spermatozoa yang berisi enzim (untuk memecah dinding sel telur dan
pembentukan lisosom), tempat untuk memodifikasi protein, untuk
menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel, untuk
membentuk lisosom.
**Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak
dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi,
misalnya ginjal.
d. Plastida
Tdpt pd tumbuhan
3 macam :
- Leukoplas : tempat penyimpan
amiloplas : amilum
elaioplas : minyak
aleuroplas : protein
- Kromoplas : plastida, pigmennya bukan utk FS (xantofil & karoten)
- Kloroplas: plastida, pigmennya utk FS (Klorofil)
e. RE :
RE : organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
- kasar : utk transpor & sintesis protein yg tjd pd ribosom
- halus : utk transpor & sintesis lemak & steroid
- RE sarkoplasmik (jenis khusus dari RE halus terdapat di otot lurik) : sebagai
penyimpan dan memompa ion kalsium dan pemicuan kontraksi otot.
f. Ribosom
- mrpk partikel, tda nukleoprotein & tersusun atas rRNA & protein:
disusun dalam nukleus. rRNA bergerak keluar dari inti untuk
berikatan dengan mRNA (RNA duta) untuk proses sintesis protein.
mRNA berukuran besar dan panjang akan dibaca sekaligus oleh
rRNA dalam proses sintesis protein. rRNA ditemukan dalam
kelompok yang disebut POLISOM/POLIRIBOSOM yang ditemukan
menempel pada RE kasar. tRNA untuk transpor asam amino
menuju ribosom untuk digunakan menyusun molekul protein.
- fungsi : sintesis protein di bawah kontrol DNA
g. Sentriol (sentrosom)
_Sentorom : wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang
sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel.
 h. Lisosom : organel sel berupa kantong terikat
membran yang berisi enzim hidrolitik .
_Fungsi : untuk mengontrol pencernaan intraseluler
pada berbagai keadaan, seperti :
-endositosis (pemasukan makromolekul dari luar sel
ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang
kemudian materi-materi ini akan dibawa ke
vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut
endosom awal).
-fagositosis (untuk pembuangan dan degradasi
bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak
berfungsi lagi).
-autofagi (proses pemasukan partikel berukuran
besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus
ke dalam sel)
i. Nukleus
Fungsi :
- mengontrol semua aktivitas sel & pewarisan faktor keturunan
- menjaga integritas gen-gen, antara lain molekul DNA linear
panjang/ kromosom
- mengorganisasi gen saat terjadinya pembelahan sel
- Replikasi dan transkripsi DNA
- mengatur kapan dan dimana ekspresi gen dimulai, dijalankan dan
diakhiri
Terdiri dari :
- selaput inti : mrpk selaput rangkap tdd lipoprotein
- nukleoplasma : plasma di dalam inti sel
- nukleolus : tmpt sintesis nukleoplasma DNA & rRNA, berfungsi pd
sintesisprotein yg menyusun enzim
- benang2 protein : memendek & berpasangan mengandung DNA
j. Vakuola (rongga sel)
Rongga dlm sitoplasma, terbungkus membran (tonoplas).
bagian dalam vakuola: gas, asam amino, garam-garam organik,
glokosida, tanin, minyak eteris (jasmine, rosein, zigeberine), alkaloid
(kafein, nikotin, tein, kinin, dll), enzim, butir-butir pati.
Fungsi : pada tumbuhan untuk menjaga tekanan turgor pada dinding sel,
tempat bahan ekskresi sel.
k. Sitoskeleton
Sbg penyokong sel & mempertahankan bentuk sel
Penyusunnya : - mikrotubul : gerak
- mikrofilamen : kontraksi sel
- filamen : memperkuat bentuk sel
l. Dinding Sel
Tdd : - selulosa & bersifat permeabel
- vakuola dilapisi tonoplas yang semipermeable
fungsi : - memberi bentuk sel
- melindungi bagian sebelah dalam sel
- membantu gerakan air dari luar dan kedalam sel
**Pada dinding sel terdapat liang pada dinding sel (untuk pertukaran bahan di
luar dengan bahan di dalam sel)
Perbedaan sel Hewan & Tumbuhan
Sel hewan
Sel tumbuhan
- tdk punya dinding sel
- punya dinding sel
- tdk punya plastida
- memiliki butir plastida
- bentuk tdk tetap krn hny pny
membran sel
- bentuk tetap krn pny dinding sel
(selulosa)
- jml mitokondria relatif banyak
- jml mitokondria relatif sedikit
(dibantu butir plastida)
- vakuola byk, ukuran kecil
- vakuola sedikit, ukuran besar
- Jumlah Badan golgi lebih sedikit : - Jumlah Badan golgi lebih banyak
10-20
: ratusan
- sentrosom dan sentriol tampak
jelas
- sentrosom dan sentriol tidak jelas
Reproduksi sel



pembiakan sel : 1 sel mjd ≥ 2 dg cara
pembelahan
mitosis : jumlah kromosom sel anakan = sel
induk
meiosis : jumlah kromosom sel anakan ½ sel
induk
Mitosis

tjd pd jaringan embrio
tumbuhan : ujung akar, ujung batang, jar.
Meristim (kambium vaskuler & gabus)
Fase2 pd mitosis

Profase




tahap awal pembelahan
perubahan inti → hilangnya anak inti
perubahan cytoplasma → terbentuknya gelendong
mitosis
tahap akhir : selubung inti terpecah2, mikrotubul
menembus inti & berinteraksi dg kromosom & terlihat
semakin memadat
metafase




kromosom berjajar di bidang ekuator sel
kromosom tdr sepasang kromatid, menuju tengah sel
& berkumpul di bid. pembelahan & menggantung pd
serat gelendong
fase akhir : kromosom makin pendek dan menebal

Anafase



fase pembelahan inti sel
terpisahnya pasangan sentromer setiap kromosom
shg kromatid yg berpsgan terpisah menuju kutub yg
berlawanan
Telofase






tahap akhir mitosis
selubung inti baru terbentuk
mikrotubul gelendong menghilang & anak inti
nukleolus muncul kembali
pd bid. ekuator gelendong tbtk membran sel baru
pd akhir telofase tjd dua sel diploid
sitokenesis : pembelahan sitoplasma
Fase-Fase dalam Mitosis
1. Interfase
3. Prometafase
2. Profase
4. Metafase
Fase-Fase dalam Mitosis
5. Anafase
7. Telofase 2
6. Telofase
Meiosis
 - sel anak haploid (1 n)
 - meiosis tjd hny pd saat pembentukan sel gamet
 - tahap : meiosis I & meiosis II
Meiosis I
 profase I





leptoten : benang2 kromosom mulai tampak sbg benang
panjang & tunggal
zygoten : kromosom homolog mulai berpsgan mnrt
ukuran pjgnya (sinapsis)
pakiten : kromosom yg berpsgan berduplikasi mjd 2
kromatid, shg stp kromosom yg berpsgan mpnyi 4
kromatid
diploten : ditandai adanya kiasma diantara kromatid dlm
tetrad shg memungkinkan tjd pindah silang
diakinesis : kromosom mjd pendek & tebal, nukleolus &
dinding inti menghilang



Metafase I
 benang gelendong mulai terbentuk
 kromosom melalui sentromer tgt pd serat gelendong
 akhir fase semua kromosom telah berada pd bid.
ekuator
Anafase I
- pasangan kromosom homolog pd ekuator mulai
bergerak memisahkan diri & msg2 kromosom menuju
kutub yg berlawanan
Telofase I
- 1 set psgan kromosom berada pd stp kutub,
pembelahan sitoplasma dimulai. Stp sel menerima
pertukaran materi kromosom dr kromosom homolog
Meiosis II
Antara meiosis I & II tdk tdpt interfase (fase
istirahat)


Profase II
- Awalnya tbtk nukleolus, pd akhir tahap,
selubung inti dan nukleolus menghilang.
Kromosom tetap dlm btk memadat, tdk tdpt
psgan kromosom homolog & tdk tjd pindah
silang
Metafase II
- Mulai tbtknya benang gelendong &
kromosom mengatur diri dibidang ekuator
msg2. kromatid diklpkkan dua2 spt pd
metafase mitosis


Anafase II
- Kromatid berpisah dr homolognya &
bergerak menuju kutub yg berlawanan.
Stp kromatid mjd kromosom
Telofase II
- selubung inti tbtk kembali
- kromosom memanjang mbtk benang
kromatin & tjd sitokinesis
- kromosom tiba pd 2 kutub
- shg akhir proses meiosis sel induk
diploid (2 n) mjd 4 sel anak haploid (n)
Fase-Fase dalam Meiosis
1. Profase I
3. Metafase I
2. Prometafase I
4. Anafase I
Fase-Fase dalam Meiosis
5. Telofase Ia
6. Telofase Ib
Fase-fase Meiosis (Weaver: Molecular Biology, Second Edition )
 Metabolisme sel
 - serangkaian reaksi biokimia dalam sel
organisme hidup
 - terbagi mjd :
 a. Katabolisme : proses pemecahan molekul
kompleks (nutrisi) mjd molekul sederhana yg
memerlukan energi
 b. Anabolisme : proses pembtkan molekul
kompleks dari sederhana yg memerlukan energi
 Lingkungan sel
 stp sel hidup selalu berada diantara cairan ekstra
seluler
 cairan ini mrpk penyediaan molekul / ion yg
diperlukan sel, tmsk penampungan limbah dr sel
Cairan ekstraseluler tersusun dari bbrp unsur berikut :
a. Air : berfungsi sbg medium dlm pengangkutan zat keluar/msk
sel
b. Gas : yg ptg : O2, CO2. pd fotosintesis CO2 → C6H12O6 + O2
c. Mineral (ion anorganik)
- Mengandung mineral/garam dlm bentuk ion (-) dan ion (+)
- Ion yg cukup byk : kalsium (Ca++), Kalium (K+), Natrium
(Na+), klor (Cl+), fosfat (PO4-) dan bikarbonat (HCO3-)
- ion yg sedikit (utk aktivitas enz. ttt) : tembaga II (Cu++),
seng II (Zn++), mangan II (Mn++), kobalt II (Co++)
d. Makanan & vitamin (Zat organik)
- Mrpk zat organik yg berfungsi sbg sumber energi utk
pertumbuhan & perbaikan sel
- Berupa : lemak, asam amino, KH, gula
- Vitamin mrpk molekul organik kecil dibutuhkan utk
metabolisme khusus sel
e. Hormon → Mengontrol/mempengaruhi kegiatan metabolisme
sel
f. Sisa metabolisme : antara lain urea & amonia
Pertukaran Zat
Melalui membran sel scr :
a. Difusi
• gerakan molekul/ion dr daerah konsentrasi ↑ ke ↓ melalui membran
semipermeabel
b. Osmosis
• difusi air melalui membran semipermabel dari daerah konsentrasi ↓ ke
↑
Enzim
Mrpk protein yg mengkatalisis reaksi & berpengaruh thd kecepatan
reaksi.
Sifat-sifat enzim :
a. mempercepat reaksi kimia, dg cara memperkecil energi yg diperlukan
utk meningkatkan kecepatan reaksi
b. bekerja scr spesifik
ex. Urase → mendekomposisi urea mjd amonia & CO3
Komposisi enzim
 Tersusun dari protein/protein + kofaktor
 Kofaktor → bukan protein tetapi diperlukan enzim utk dpt
beraktifitas normal
- Koenzim → biasanya brp vitamin, ex. Klpk vit. B
- Enzim yg hny tersusun dr protein saja misal pepsin
Katabolisme
 Energi yang dihasilkan dalam proses ini adalah ATP
 Berlangsung dg 2 cara :
1. Respirasi sel
 proses pembebasan energi kimiawi yg terkandung dlm
molekul organik mjd energi yg berguna utk bermcm
aktifitas tubuh
 salah satu cara mdptk energi dengan melepaskan atom H
dr KH
 energi yg dilepas, diikat oleh fosfat :
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O2
2. Fermentasi
 proses penggunaan O2 sbg penerima H(respirasi aerob)
 proses yg tdk memakai O2 (respirasi anaerob)
 Sel ragi memakai asetaldehid sbg penerima H shg terbtk
etanol (fermentasi)
 Fermentasi menghasilkan 2 ATP/molekul gula
 Respirasi aerob menghasilkan 38 ATP
Anabolisme (sintesis)
 Proses pembentukan bhn organik dr bhn anorganik,
melalui 2 cara :
1. Fotosintesis
6CO2 + 6HO2
chy
klorofil
C6H12O6 + 6O2
Fotosintesis melalui 2 tahap
a. reaksi terang (fotolisis) → pemecahan air oleh sinar &
klorofil
b. reaksi gelap → proses fiksasi CO2 utk pembentukan
karbohidrat tdk membutuhkan energi cahaya
Faktor yg mempengaruhi FS :
1. intesistas chy : makin ↑ maka makin ↑ATP yg dihasilkan
2. Panjang gelombang : λ biru mempercepat FS dp λ
merah
3. konsentrasi CO2 : faktor pembatas
4. Temperatur : berpengaruh thd kerja enzim
5. Persediaan ion2 anorganik : utk membuat pigmen
klorofil
6. inhibitor : brp polutan/herbisida yg menghambat kerja
enzim
2. Kemosintesis
 Proses pbtk bhn organik dr bhn anorganik
dg energi dr bhn kimia
Ex: bakteri Sulfur, Bakteri Nitrat
Terima Kasih