Tatap Muka 2 Struktur dan Fungsi Sel (19

19/22 September 2011
Tatap Muka 2: The Cell I
Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th
II. Struktur dan Fungsi Sel
(A Tour of the Cell)
Di dalam hirarki organisasi biologi yang disajikan pada bab pendahuluan, sel
merupakan materi hidup yang paling simpel. Terdapat banyak sekali bentuk kehidupan
yang beragam dari organisme bersel tunggal (uniseluler). Organisme yang lebih
kompleks pada umumnya bersifat multiseluler, tubuhnya tersusun atas berbagai macam
sel terspesialisasi yang bekerja secara kooperatif dimana tiap sel tidak dapat hidup
sendiri. Namun demikian, walaupun tiap sel pada organisme multiseluler terorganisir
sebagai jaringan atau organ, sel merupakan unit dasar struktur dan fungsi bagi suatu
organisme. Bab ini akan memberikan latar belakang yang baik untuk dapat memahami
bagaimana membran plasma sel mengendalikan lalu lintas substansi. Pada Bab ini akan
dibahas sel dan organelnya dengan mengacu pada konsep kunci sebagai berikut:
1. Eukaryotic cells have internal membranes that compartmentalize their function
2. The eukaryotic cell’s generic instructions are housed in the nucleus and carried
out by the ribosomes
3. The endomembrane system regulate protein traffic and performs metabolic
functions in the cell
4. Mitochondria and chloroplasts change energy from one form to another
5. Extracellular components and connections between cells help coordinate cellular
activities
Setelah mempelajari Bab ini mahasiswa diharapkan mampu mencapai kompetensi
khusus yang diharapkan yaitu:
________________________________________________________________________
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Mahasiswa mampu membedakan sel prokariot dari eukariot
Mahasiswa mampu membedakan ribosom bebas dari ribosom terikat
Mahasiswa mampu membedakan ER halus dari ER kasar
Mahasiswa mampu menerangkan peran mitokondria, kloroplas
Mahasiswa mampu mendeskripsi struktur sistem endomembrane
Mahasiswa mampu mendeskripsikan fungsi sistem endomembran
Mahasiswa mampu mendeskripsikan empat macam hubungan antar sel
Mahasiswa mampu mendeskripsikan struktur dan peran dari matrix extraseluler
sel hewan
________________________________________________________________________
1
1. Eukaryotic cells have internal membranes that compartmentalize their
function
Comparing Prokaryotic and Eukaryotic Cells
Semua sel mempunyai sifat umum yang sama yaitu memiliki membran plasma
(pembatas sel yang bersifat selektif). Bagian yang dibungkus oleh membran plasma
adalah substansi semifluida seperti jelly yang disebut cytosol. Selain itu, semua sel juga
memiliki kromosom pembawa gen dalam bentuk DNA, dan memiliki ribosom yaitu
organel kecil yang berfungsi sebagai penyusun protein sesuai instruksi dari gen.
Perbedaan utama dari sel eukariot dan sel prokariot adalah pada lokasi DNA-nya.
Pada sel eukariot, sebagian besar dari DNA terletak dalam organel nukleus yang dibatasi
oleh membran ganda. Didalam sel prokariot, DNA terkonsentrasi pada bagian yang
tidak dilapisi oleh membran sehingga bagian ini disebut nucleoid (Figure 6.6). Bagian
dalam dari sel prokariot disebut sitoplasma; dan istilah ini juga digunakan untuk area
yang terletak diantara nukleus dan membran plasma pada sel eukariot. Didalam
sitoplasma sel eukariot (dan terendam di dalam sitosol) terdapat berbagai organel yang
memiliki bentuk dan fungsi khusus. Struktur berlapis membran ini tidak terdapat pada sel
prokariot.
Sel eukariot pada umumnya memiliki ukuran yang lebih besar dari pada sel
prokariot. Ukuran merupakan aspek dari struktur sel yang berhubungan dengan fungsi
sel. Kebutuhan sel dalam melakukan metabolisme menentukan batasan ukuran sel. Pada
ukuran terendah, sel terkecil yang diketahui adalah bakteri mycoplasma yang memiliki
diameter 0.1-1.0 um. Bakteria ini barangkali merupakan paket organisme terkecil yang
memiliki cukup DNA untuk memprogram metabolisme dan cukup enzim dan perangkat
sel yang lain untuk melakukan aktifitas penting agar dapat mencukupi dirinya sendiri dan
mampu bereproduksi. Bakteria pada umumnya memiliki diameter 1-5 um sedangkan
eukariot memiliki deameter antara 10 dan 100 um.
2
A Panoramic View of the Eukaryotic Cell
Selain dari membran plasma yang terdapat pada bagian paling luar dari sebuah
sel, sel eukariot juga memiliki membran internal yang ekstensif (luas) dan terorganisir
secara kompleks. Membran ini mampu memisahkan bagian dalam sel menjadi
kompartemen (organel). Tiap kompartemen sel memiliki lingkungan lokal yang berdedabeda yang memfasilitasi fungsi metabolik yang spesifik, sehingga proses-proses yang
tidak kompatibel dalam sel dapat berlangsung secara simultan. Membran plasma dan
membran organel juga secara langsung ikut berperan dalam metabolisme sel karena
banyaknya enzim yang dibentuk tepat didalam membran.
3
4
5
2. The eukaryotic cell’s generic instructions are housed in the nucleus and
carried out by the ribosomes
The Nucleus
Nukleus berisi sebagian besar gen pada sel eukariot (sebagian kecil gen terletak
didalam mitokondria dan kloroplas). Nukleus merupakan organel yang paling mudah
dilihat dalam sel eukariot (diameter rata-rata 5 um). Membran nukleus (nuclear envelope)
melapisi nukleus (Figure 6.10) sehingga memisahkannya dari sitoplasma.
Membran nukleus adalah membran ganda. Kedua membran tersebut (masingmasing membran adalah lipid bilayer dengan sejumlah protein) hanya terpisah dengan
jarak 20-40 nm satu sama lainnya. Membran nukleus berpori dengan ukuran diameter
100 nm. Tiap-tiap bibir lingkaran pada membran dalam dan membran luar nukleus
bersambung. Suatu struktur protein yang rumit (pore complex) mengelilingi tiap-tiap pori
dan berperan penting dalam mengatur keluar masuknya protein dan RNA serta
makromelekul. Kecuali pada pori-porinya, membran nukleus bagian dalam dilapisi oleh
nuclear lamina (lamina nucleus), yaitu suatu jaringan yang tersusun atas filament protein
yang berfungsi menjaga bentuk nukleus dengan cara menyokong membran secara
menakis.
6
Di dalam nukleus terdapat DNA yang terorganisir dalam unit yang disebut
kromosom, yaitu struktur yang membawa informasi genetik. Tiap-tipa kromosom
tersusun atas materi yang disebut kromatin (protein dan DNA). Tiap spesies eukariot
memiliki sejumlah kromosom tertentu. Manusia pada umumnya memiliki 46 kromosom
didalam nukleusnya; kecuali sel gamet yang memiliki 23 kromosom. Lalat buah memiliki
8 kromosom pada tiap selnya, dan 4 kromoson pada sel gamet.
Struktur lain yang terdapat di dalam nukleus dan tidak membelah adalah
nucleolus (pada mikroskop elektron terlihat seperti masa padat dari partikel dan serat
yang bergabung dengan kromatin). Ribosomal RNA (rRNA) disentesa didalam nukleolus
berdasarkan instruksi didalam DNA. Didalam nukleolus, protein yang diimport dari
sitoplasma digabungkan dengan rRNA menjadi subunit ribosom kecil dan besar. Kedua
subunit ini kemudian keluar dari nucleus melalui pori-pori menuju sitoplasma, dimana
subunit besar dan kecil bergabung menbentuk ribosom. Kadang-kadang didalam nukleus
terdapat dua atau tiga nukleoli; jumlahnya tergantung dari spesies dan tahapan siklus
reproduksi sel.
Ribosomes: Protein Factories
Ribosom yang merupakan komponen yang tersusun atas rRNA dan protein
merupakan komponen sel yang melakukan sintesis protein (Figure 6.11). Sel-sel yang
memiliki laju sintesa protein tinggi memiliki ribosom dalam jumlah besar. Sebagai
contoh, sel pankreas manusia memiliki jutaan ribosom (peran nukleoli menjadi sangat
penting pada sel yang aktif dalam sintesa protein).
Ribosom menyusun protein pada dua lokasi dalam sitoplasma. Ribosom bebas
terbenam didalam sitosol sedangkan ribosom terikat melekat pada sisi luar dari retikulum
endoplasma atau membran nukleus. Kedua macam ribosom ini memiliki struktur yang
identik. Sebagian besar dari protein yang disintesa oleh ribosom bebas berfungsi didalam
sitosol; contohnya adalah enzim yang mengkatalisis reaksi pertama dalam pemecahan
gula. Ribosom terikat pada umumnya mensintesa protein yang disisipkan pada membran,
yang dikemas didalam organel tertentu, atau yang akan disekresikan. Sel-sel yang
terspesialisasi dalam menyusun protein yang disekresi (misalnya sel pankreas yang
mensekresi enzim pencernaan) pada umumnya memiliki proporsi ribosom terikat dalam
jumlah besar.
7
3. The endomembrane system regulate protein traffic and performs metabolic
functions in the cell
Banyak dari membran yang terlihat berbeda dalam sel eukariot sebenarnya adalah
bagian dari sistem endomembrane, yang melakukan bermacam-macam tugas didalam
sel. Tugas ini termasuk mensintesa protein dan transport protein menuju membran dan
organel-organel atau menuju keluar sel, metabolisme dan perpindahan lipid, dan
detoksifikasi toksin. Membran pada sistem ini terhubung melalui hubungan fisik secara
langsung atau dengan cara mentransfer sebagian membran dalam bentuk vesikel (kantong
yang terbuat dari membran). Walaupun saling berhubungan, tetapi membran-membran
tersebut tidak identik dalam struktur maupun fungsinya. Sistem endomembran terdiri atas
membran nukleus, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom, dan bermacammacam jenis vakuola, serta membran plasma.
The Endoplasmic Reticulum: Biosynthetic Factory
Retikulum endoplasma (ER) merupakan jaringan membran yang sangat luas dan
terdiri atas lebih dari separoh total membran pada sel eukariot. ER terdiri dari membran
tubula dan kantong yang disebut cisternae. Membran ER memisahkan kompartemen
bagian dalam dari ER yang disebut lumen atau ruang cisternae dari sitosol. Karena
membran ER ini bersambung dengan membran nukleus, maka ruang antar membran pada
membran nukleus bersambung dengan lumen ER (Figure 6.12).
Terdapat dua area pada ER dengan struktur dan fungsi yang berbeda walaupun
keduanya bersambung yaitu ER halus dan ER kasar. Disebut ER halus karena
permukaan luarnya tidak memiliki ribosom. ER kasar memiliki ribosom pada
permukaan membran sebelah luarnya sehingga permukaan membran nampak kasar jika
dilihat dengan mikroskop elektron.
Function of Smooth ER
ER halus berfungsi dalam bermacam-macam proses metabolisme pada sel.
Proses-proses tersebut meliputi sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan detoksifikasi
obat-obatan dan racun.
Enzim pada ER halus memegang peran penting dalam sintesa lipid termasuk
minyak, fosfolipid dan steroid. Diantara steroid yang dihasilkan oleh ER halus dalam sel
hewan vertebrata adalah hormon reproduksi dan berbagai hormon steroid yang disekresi
oleh kelenjar adrenal. Sel-sel yang mensintesa dan mensekresi hormon-hormon tersebut
(dalam testis dan ovari) kaya akan ER halus (sebuah gambaran tentang struktur yang
sesuai dengan fungsi).
Enzim-enzin lain yang dihasilkan oleh ER halus membantu detoksifikasi obatobatan dan toksin, terutama dalam sel-sel liver. Detoksifikasi biasanya melibatkan
penambahan gugus hidroksil pada molekul obat-obatan, membuatnya menjadi lebih
mudah larut dan lebih mudah di buang dari tubuh.
ER halus juga menyimpan ion kalsium. Di dalam sel-sel otot misalnya, membran
ER halus terspesialisasi memompakan ion kalsium dari sitosol menuju lumen ER. Ketika
sel otot distimulasi oleh impuls saraf, ion kalsium kembali ke dalam sitosol melalui
membran ER dan memacu kontraksi sel otot. Pada tipe sel yang lain pelepasan ion
kalsium dari ER halus memberikan respon yang berbeda.
8
Function of Rough ER
Banyak sel-sel yang mensekresi protein dihasilkan oleh ribosom yang menempel
pada ER kasar. Sebagai contoh, sel-sel pankreas tertentu mensintetsa protein insulin pada
ER kasar dan mensekresi hormon tersebut kedalam aliran darah. Polipeptida yang
disentesa oleh ribosom pada ER kasar memasuki lumen ER melalui pori-pori yang
dibentuk oleh kompleks protein pada membran ER. Pada saat polipeptida yang baru
tersebut memasuki lumen ER, polipeptida tersebut terlipat secara alamiah. Sebagian besar
protein adalah glikoprotein, yaitu protein yang memiliki karbohidat dan terikat secara
kovalen. Karbohidrat melekat pada protein dalam ER kasar melalui molekul khusus yang
dibentuk dalam membran ER.
9
Sesudah protein terbentuk (oleh ribosom yang menempel pada ER kasar),
membran ER memisahkannya dari protein yang dihasilkan oleh ribosom bebas. Protein
yang disekresi dibungkus dalam membran vesikel yang dibentuk dari area yang disebut
ER transisi (lihat Figure 6.12). Vesikel tersebut, yang melakukan perpindahan dari satu
bagian sel ke bagian sel yang lain, disebut vesikel transport.
Selain menghasikan protein yang disekresi, membran ER kasar juga membuat
membran untuk sel; ER kasar tumbuh dengan cara menambahkan protein membran dan
fosfolipid kepada membrannya sendiri. Polipeptida yang digunakan sebagi protein
membran dihasilkan oleh ribosom yang kemudian disisipkan kedalam membran ER dan
ditahan oleh bagian membran yang bersifat hidrofobik. ER kasar juga membuat sendiri
fosfolipid membrannya. Membran ER meluas dan ditransfer dalam bentuk vesikel
transport ke komponen lain dari sistem endomembrane.
The Golgi Apparatus: Shipping and Receieving center
Sesudah meninggalkan ER, vesikel transport bergerak menuju aparatus/badan
Golgi. Aparatus Golgi dapat diibaratkan sebagai sumber produksi, gudang, sorting, dan
pengiriman. Pada Golgi, produk dari ER seperti protein dimodifikasi dan disimpan
kemudian dikirim menuju tujuannya. Badan golgi terdapat sangat melimpah pada sel-sel
yang memiliki spesialisasi sekresi.
Badan Golgi terdiri atas kantong membran yang pipih (cisternae) (Figure 6.13).
Sebuah sel bisa memiliki ratusan kantong-kantong pipih badan Golgi. Bagian internal
cisternae dipisahkan dari sitosol oleh membran. Vesikel yang terkonsentrasi dekat
dengan badan Golgi melakukan transfer materi dari bagian badan Golgi menuju struktur
lain.
10
Badan Golgi memiliki polaritas yang berbeda pada bagian-bagiannya. Membran
cisternae pada sisi yang berlawanan memiliki ketebalan dan komposisi molekul yang
berbeda. Kedua sisi (kutub) dari badan Golgi disebut sebagai cis (bagian penerima) dan
trans (bagian pengantar/transport). Sisi cis pada umumnya terletak di dekat ER. Vesikel
transport memindahkan materi dari ER menuju badan Golgi. Sebuah vesikel yang berasal
dari membran ER yang menguncup beserta materi yang dibawanya akan bergabung
dengan sisi cis badan Golgi dan menyatu dengan membrannya. Sisi trans membentuk
vesikel dan terlepas dari badan Golgi untuk mentransport materi tersebut. Produk dari ER
biasanya dimodifikasi selama transit dari cis menuju trans dalam aparatus Golgi.
Aparatus Golgi juga membentuk makromolekul tertentu untuk dirinya. Banyak
polisakarida yang disekresesi oleh sel merupakan produk dari Golgi, seperti pektin dan
polisakarida non-sellulosa lain yang dibuat tanaman. Seperti pada transport protein,
transport nonprotein yang dihasilkan oleh Golgi berangkat dari sisi trans didalam vesikel
yang pada akhirnya vesikel ini akan bergabung dengan membran plasma sel.
Lysosomes: Digestive Compartments
Lisosom adalah kantong membran berisi enzim hidrolitik yang digunakan oleh
hewan untuk menguraikan makromolekul. Enzim lisosom bekerja paling baik pada
lingkungan asam didalam lisosom. Jika lisosom rusak dan terbuka atau isi dari lisosom
bocor, enzim yang terlepas tidak lagi menjadi terlalu aktif karena sitosol memiliki pH
netral. Namun demikian, kebocoran yang sangat besar dari banyak lisosom dapat
menghancurkan sel karena proses autodigesti.
11
Enzim hidrolitik dan membran lisosom terbuat dari ER kasar yang kemudian
ditransfer menuju badan Golgi untuk diproses lebih lanjut. Sebagian dari lisosom
dihasilkan dari sisi trans Golgi (lihat Figure 6.13). Lisosom menggunakan enzim
hidrolitiknya untuk mendaur ulang materi organik dalam sel (prosesnya disebut
autophagy). Selama autophagy berlangsung, organel yang rusak atau sejumlah sitosol
akan dikelilingi oleh membran ganda (yang tidak diketahui asal usulnya) dan lisosom
bergabung dengan membran luar dari vesikel tersebut (Figure 6.14b). Enzim lisosom
melepaskan materi yang tersimpan dalam vesikel, and monomer yang telah diuraikan
dalam lisosom dikembalikan ke sitosol untuk dipergukanan lagi. Dengan bantuan lisosom
sel mampu memperbarui diri. Sel-sel liver manusia mendaur ulang separoh dari
makromolekulnya setiap minggu.
Orang-orang yang mewarisi penyakit yang terkait dengan lisosom tidak memiliki
enzim hidrolitik yang berfungsi normal. Lisosom menjadi bengkak karena substansi yang
tidak tercerna, yang kemudian akan mengganggu aktifitas lain dari sel. Pada penyakit
Tay-Sachs, enzim pengurai lipid tidak ada atau tidak aktif, dan otak menjadi rusak karena
akumulasi lipid dalam sel (penyakit ini sangat jarang).
Vacuoles: Diverse Maintenance Compartment
Vakuola adalah vesikel membran yang memiliki fungsi berbeda pada sel yang
berbeda. Vakuola makanan bersifat pagositosis. Sebagian besar protista air tawar
memiliki vakuola kontraktil yang memompa kelebihan air keluar sel, sehingga menjaga
konsentrasi ion dan molekul didalam sel. Pada tumbuhan dan fungi (tidak memiliki
lisosom), vakuola melakukan hidrolisis. Tumbuhan dewasa memiliki vakuola sentral
(Figure 6.15). Vakuola sentral terbentuk melalui penggabungan dari beberapa vakuola
12
kecil yang berasal dari ER dan Golgi. Dengan demikian, vakuola menjadi bagian penting
dari sistim endomembran. Sebagaimana membran sel lainnya, membran vakuola bersifat
selektif dalam mentranspotasikan larutan sehingga larutan didalam vakuola sentral
memiliki komposisi berbeda dengan sitosol.
Vakuola sentral tumbuhan memiliki sifat yang fleksibel. Vakuola sentral dapat
menyimpan cadangan komponen organik seperti protein dari sel penyimpan di biji.
Vakuola juga merupakan tempat penyimpanan ion inorganik seperti kalium dan klorida.
Banyak sel-sel tanaman yang menggunakan vakuolnya sebagai tempat pembuangan byproduct metabolisme yang akan membahayakan sel jika produk tersebut terakumulasi di
sitosol. Sebagian vakuola mengandung pigmen yang mampu memberikan warna pada sel
seperti warna merah dan kuning pada mahkota bunga yang membantu menarik insekta
untuk proses polinasi. Vakuola juga melindungi tanaman dari predator karena berisi
komponen yang bersifat racun bagi hewan. Vakuola juga memiliki peran besar terhadap
pertumbuhan sel tanaman. Sel akan membesar jikan vakuola mengabsorbsi air, sehingga
pembesaran sel hanya membutuhkan investasi minimal.
13
4. Mitochondria and chloroplasts change energy from one form to another
Organisme mentrasformasi energi yang dibutuhkan dari sekelilingnya. Pada sel
eukariot, mitokondria dan kloroplas adalah organel yang mengkonversikan energi
kedalam bentuk yang bisa digunakan oleh sel. Mitikondria merupakan tempat respirasi
sel, yaitu sebuah proses metabolisme yang mengkasilkan ATP dengan mengekstrak
energi dari gula, lemak dan bahan bakar lain dengan bantuan oksigen. Kloroplas yang
terdapat pada tumbuhan dan algae adalah tempat fotosintesis. Kloroplas mengubah energi
matahari menjadi energi kimia dengan mengabsorbsi sinar matahari dan
menggunakannya untuk mensintesa komponen organik seperti gula dari karbon dioksida
dan air. Walaupun mitrokondria dan kloroplas dilapisi oleh membran, keduanya bukan
merupakan bagian dari sistem endomembran. Tidak seperti pada organel dari sistem
endomembran yang memiliki dua membran dan memisahkan bagian dalamnya dari
sitosol, kloroplas memiliki tiga membran. Kedua organel ini juga memiliki sejumlah
kecil DNA. DNA inilah yang memprogram sintesin protein yang dibuat sendiri oleh
ribosom dalam organel (protein yang diimport dari sitosol adalah yang diprogram oleh
DNA nukleus). Mitokondria dan kloroplas adalah organel yang semiautonomi yang
tumbuh dan bereproduksi dalam sel.
Mitochondria: Chemical Energy Conversion
Mitokondria dapat ditemukan hampir di semua sel eukariot. Beberapa sel
memiliki satu mitokondria berukuran besar, tetapi lebih sering sel memiliki ratusan
hingga ribuan mitokondria (jumlah ini tergantung dari level aktifitas metabolisme sel).
Sebagai contoh, sel yang motil memliki lebih banyak mitokondria per volumenya
dibandingkan dengan sel yang kurang aktif. Mitokondria memiliki panjang 1-10 um.
14
Mitokondria mampu bergerak, mengubah bentuk, melakukan fusi atau membelah
menjadi dua.
Mitokondria dilapisi oleh dua membran, masing-masing dengan dengan fosfolipid
bilayer dengan sekelompok protein yang menempel pada membran (Figure 6.17).
Membran bagian luar halus/rata tetapi membran bagian dalam memiliki lekukan yang
rumit (lekukannya disebut cristae). Membrane bagian dalam membagi mitokondria
menjadi dua kompartemen internal. Yang pertama adalah ruang antar membran, yaitu
suatu ruangan sempit antara membran luar dan membran dalam. Kompartemen kedua
adalah matriks mitokondria, yang ditutupi oleh membran internal. Matriks memiliki
enzim yang bermacam-macam dan memiliki DNA mitokondria serta ribosom.
Chloroplast: Capture of Light Energy
Kloroplas adalah salah satu bentuk plastida (bentuk lain adalah amiloplas,
amilosa sebagai penyimpan starch, kromoplas yang memiliki pigmen pewarna bunga dan
buah). Kloroplas memiliki pigmen hijau klorofil, enzim dan molekul lain yang berfungsi
dalam fotosintesis menghasilkan gula. Organel yang berbentuk seperti lensa ini
berukuran 2 x 5 um dan banyak ditemukan di daun dan bagian hijau lainnya dari tanaman
serta pada algae (Figure 6.18).
Bagian dalam dari kloroplas dipisahkan dari sitosol oleh ruang antar membran
yang sempit. Didalam kloroplas terdapat sistem membran berbentuk pipih yang saling
berhubungan disebut tilakoid. Pada beberapa bagian, tilakoid tersusun seperti tumpukan
koin dan setiap tumpukan disebut granum. Cairan yang berada diluar tilakoid disebut
stroma, yang mengandung DNA kloroplas dan ribosom serta berbagai enzim. Membran
kloroplas membagi ruang kloroplas menjadi tiga kompartemen: ruang antar membran,
stroma, dan ruang tilakoid. Seperti pada mitokondria, kloroplas dapat berubah bentuk,
tumbuh dan bereproduksi. Kloroplas seperti organel lain mampu bergerak sepanjang
track (jalur) dari sitoskeleton.
15
5. Extracellular components and connections between cells help coordinate
cellular activities
Cell Walls of Plants
Dinding sel merupakan komponen extraseluler sel tumbuh-tumbuhan yang
membedakannya dari sel hewan. Dinding sel melindungi sel tumbuhan, menjaga bentuk
sel dan mencegah penyerapan air yang berlebihan. Prokariot, fungi dan beberapa protista
juga memiliki dinding sel.
Dinding sel lebih tebal daripada plasma membran (0.1 hingga beberapa
mikrometer). Komposisi kimiawi dari dinding sel bervariasi antar spesies bahkan antar
sel pada organisme yang sama tetapi rancangan dasar dari dinding sel tetap konsisten.
16
The Extracellular Matrix (ECM) of Animal Cells
Walupun sel hewan tidak memiliki dinding sel, tetapi memiliki matriks
extraseluler (ECM) yang kompleks (Figure 6.30). Komponen utama dari ECM adalah
glikoprotein yang disekresi oleh sel-sel. Glikoprotein paling melimpah dalam ECM sel
hewan adalah kolagen, yang membentuk serabut kuat diluar sel (lihat Figure 5.21).
17
Intercellular Junctions
Sel-sel hewan atau tanaman terorganisir menjadi jaringan, organ, dan sistem
organ. Sel seringkali menempel, berinteraksi dan berkomunikasi melalui kontak fisik
secara langsung.
Plasmodesmata in Plant Cells
Dinding sel memiliki pori yang disebut plasmodesmata (Figure 6.31). Sitosol
lewat melalui plasmodesmata dan menghubungkan lingkungan kimiawi dari sel tetangga.
Hubungan ini menyatukan tumbuhan menjadi hidup. Membran plasma dari sel tetangga
melapisi tiap plasmodesmata sehingga bersambung. Air dan larutan dapat melewati
plasmodesmata secara bebas dari satu sel ke sel lainnya. Percobaan terkini menunjukkan
bahwa pada saat tertentu molekul protein dan DNA juga mampu berpindah dari satu sel
ke sel lainnya. Makromolekul yang berpindah ke sel tetangga mencapai plasmodesmata
dengan cara bergerak di sepanjang serabut sitoskeleton.
18
Tight Junctions, Desmosomes, and Gap Junction in Animal Cells
Pada hewan terdapat tiga tipe utama hubungan interseluler: tight junction,
desmosome, dan gap junction (hampir mirip dengan plasmodesmata tumbuhan). Ketiga
tipe junction tersebut paling umum terdapat pada jaringan epitel yang membatasi
permukaan tubuh bagian luar dan dalam. Figure 6.32 menggambarkan ketiga junction
pada sel epitel.
19
RINGKASAN
 Semua sel dilapisi oleh membran plasma, namun tidak seperti sel eukariotik, sel













prokariotik tidak memiliki nuklei dan organel lain yang terbungkus membran
Sel tumbuhan dan hewan memiliki banyak organel yang sama
Nukleus dibungkus oleh selaput yang memiliki pori, selaput nukleus bersambung
dengan ER. Kromosom terdapat di dalam nukleus, mengandung nukleoli yang
membuat sub unit ribosom. Pori-pori selaput nukleus mengatur keluar masuknya
material.
Ribosom terdiri atas dua subunit yang dapat berada secara bebas dalam sitosol
atau terikat pada ER; berfungsi mensintesis protein
ER merupakan jaringan tubula dan kantong yang ekstensif; membrannya
memisahkan lumen dari sitosol dan bersambung dengan selaput nukleus
ER halus berfungsi dalam sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, penyimpanan
ion calcium, dan detoksifikasi obat dan racun
ER kasar membantu sintesis protein yang akan disekresi oleh sel dan protein lain
yang berasal dari ribosom yang terikat pada ER, menghasilkan membran baru
GA memiliki struktur berupa tumpukan kantongbermembran yang memiliki
polaritas (cis dan trans)
GA berfungsi dalam modifikasi protein, karbohidrat pada protein, fosfolipid;
sintesis polisakarida, sorting produk yang dihasilkan dan melepaskan produk
dalam vesikel
Lysosom merupakan kantong membran yang berisi enzim hidrolitik (pada sel
hewan); berfungsi mendegradasi makromolekul sel dan organel yang rusak untuk
didaur ulang
Vakuola adalah membran vesikel berukuran besar dan memiliki fungsi dalam
digesti, penyimpanan, pertumbuhan sel
Mitokondria memiliki dua lapisan membran; membran dalam berlipat membentuk
cristae, berfungsi dalam respirasi sel
Kloroplas memiliki dua membran yang membungkus stroma dan satu membran
tylakoid; berfungsi dalam fotosintesis
Tumbuhan memiliki plasmodesmata yang menghubungkan sel sedangkan sel
hewan memiliki tight junction, desmosomes, dan gap junction
20
QUIZ
1. Struktur pembeda sel eukariot dari prokariot adalah:
a. Membran sel
b. Membran Inti
c. Sitoplasma sel
d. Cilia
2. Nukleus memiliki membran:
a. Tunggal
b. Ganda + dinding
c. Ganda
d. Tunggal +dinding
3. Sistem endomembran tersusun atas:
a. Nukleus, mitokondria, golgi, kloroplast
b. Nukleus, ER, golgi, lisosom, vakuola, membran
c. Nukleus, lisosom, vakuola, membran
d. Endopalsmik retikulum, golgi, lisosom, vakuola, membran
4. Peran mitokondria:
a. Anabolisme
b. Fotosintesis
c. Sistem endomembran
d. Respirasi sel
5. Fungsi sistem endomembran, kecuali:
a. Kolaborasi kompleks sel mau bergerak
b. Pengaturan lalu lintas dan sintesis protein
c. Pengaturan sintesis lemak
d. Pengaturan detoksifikasi
21