STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Sel merupakan unit terkecil makhluk hidup, baik dalam dunia hewan maupun dunia tumbuhan. Sel terdiri atas protoplasma yaitu isi sel yang terbungkus oleh suatu membran atau selaput sel. Pada tahun 1957 Dougherty menggunakan dua istilah sel, yaitu prokariotik dan eukariotik. Sel prokariotik adalh sel yang mempunyai susunan atau komponen yang sederhana. Artinya di dalam protoplasma tidak ada organel atau bagian-bagian sel selain inti yang secara terpisah terbungkus oleh membran. Sistem pernapasan sel berkaitan dengan membran plasma. Oksigen dari luar sel masuk ke dalam plasma melalui membran  dan karbondioksida dikeluarkan dari dalam sel melalui membran inti ini pula. Sebagai contoh sel prokariotik ialah bakteri. Sel eukariotik mempunyai susunan dan komponen yang lebih kompleks. Di dalam plasma sel terdapat inti sel dan organel lain yang secara terpisah terbungkus oleh membran, misalnya mitokondria, ribosom dan lain-lainnya. Pada sel eukariotik pernapasan sel berlangsung pada mitokondria. Oksigen dari luar sel masuk ke dalam sel melalui membran mitokondria. Dalam mitokondria oksigen digunakan dan karbondioksida yang terbentuk dikeluarkan dari dalam sel melalui membran plasma.   

Tubuh manusia terdiri atas berjuta-juta sel yang mempunyai berbagai bentuk. Sel-sel yang sama atau mirip bentuknya secara bersama-sama membentuk jaringan tertentu, misalnya jaringan otot, jaringan syaraf dan lain-lain. Ada sel yang mempunyai bentuk bulat pipih, bentuk serabut panjang, bentuk kubus dan lain-lain. Beberapa contoh bentuk sel ialah sel pada jaringan penghubung, sel darah merah (eritrosit) dan sel darah putih (leukosit), sel jaringan syaraf sel otot dan sel ginjal. Selain bentuk sel yang berbeda-beda, ukuran sel pun bermacam-macam. Sel eritrosit mempunyai diameter 0.0008 mm, sel otot berukuran panjang 4 cm, sel syaraf dapat mencapai ukuran panjang 70 cm dengan diameter 0,125 mm.

B.       Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah yang dapat kami ambil sebagai berikut:

1.    Bagaimanakah struktur dari sel?

2.    Apakah fungsi dari beberapa organel sel?

3.    Apakah fungsi difusi melalui membran sel?

4.    Bagaimanakah proses transpor aktif melalui membran sel?

C.      Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini antara lain:

1.    Ingin mengetahui struktur dari sel.

2.    Ingin mengetahui fungsi dari beberapa organel sel.

3.    Ingin mengetahui fungsi difusi melalui membran sel.

4.    Ingin mengetahui proses transpor aktif melalui membran sel.

BAB II

PENDAHULUAN

A.      Struktur dan Fungsi Sel

1.    Membran sel

Sel terbungkus oleh suatu membran semipermeabel selektif, yaitu yang memisahkan bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Membran ini biasanya disebut juga membran sel karena membungkus plasma sel. Dengan adanya membran ini, sel dapat mengatur lingkungan dalamnya untuk kepentingan tertentu, menggunakan energi untuk memeperthankan lingkungan dalam sel, walaupun lingkungan luar sel mengalami perubahan. Membran ini juga berfungsi membatasi perpindahan zat-zat yang terlibat reaksi yang terjadi dalam sel maupun masuknya zat-zat dari luar sel. Membran ini memiliki sifat dapat memilih atau melakukan seleksi zat-zat dari dalam sel yang boleh keluar dari sel atau zat-zat dari luar sel yang boleh masuk ke dalam sel. Membran sel ini bahkan memungkinkan terjadinya pemindahan zat dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi, jadi melawan atau bertentangan dengan gradien konsentrasi.

Membran sel mempunyai ukuran tebal antara 75 sampai 100 Angstrom dan bersifat elastis. Analisis kimia menunjukkan bahwa membran sel terdiri atas 60% protein dan 40% lipid. Protein dalam membran terutama ialah stromatin, yaitu suatu jenis protein yang bersifat elastis dan tidak dapat larut. Adapun lipid yang membentuk membran sel terdiri atas 65% fosfolipid, 25% kolesterol dan 10% lipid yang lain. Susunan kimia membran ini ternyata tidak selalu sama, tetapi berbeda untuk sel-sel yang berbeda jenisnya. Membran sel dibentuk oleh beberapa lapisan, yaitu lapisan lipid di bagian tengah dan di lapisi oleh lapisan protein. Di tengah-tengah lapisan lipid terdapat cairan yang memisahkan lapisan lipid.

Molekul lipid tersusun sedemikian rupa sehingga merupakan lapisan bagian dalam. Bagian molekul lipid yang bersifat polar berikatan dengan molekul protein, sedangkan bagian non-polar berada di bagian dalam bersama dengan cairan yang terdapat dilapisan tengah. Adanya lapisan protein di bagian luar menjadikan membran sel bersifat hidrofil, artinya molekul air dapat dengan mudah menempel pada membran. Pada membran terdapat pori-pori, yaitu lubang-lubang yang sangat kecil dengan diameter kira-kira 7 Angstrom. Diperkirakan sebagian dari molekul-molekul yang berukuran kecil dapat masuk ke dalam sel melalui pori ini. Sejumlah enzim terdapat pada membran sel dan berfungsi sebagai katalis dalam beberapa metabolisme, sehingga membran sel dapat menjadi tempat berlangsungnya reaksi metabolisme.

2.    Sitoplasma

Sitoplasma adalah fase cair dalam sel yang mengandung berbagai macam konsituen berupa organel sel, antara lain mitokondria, ribosom dan lain-lain. Zat-zat yang terlarut dalam sitoplasma antara lain protein, RNA, metabolit untuk digunakan oleh sel (misalnya glukosa), elektrolit dan beberapa sisa  dari hasil kegiatan sel, misalnya urea, kreatini, asam urat, enzim-enzim yang digunakan untuk proses glikolisis, yaitu pengubahan glukosa menjadi asma piruvat dan laktat, serta enzim untuk biosintesis asam lemak terdapat dalam sitoplasma. Sitoplasma yang terletak dekat membran sel lebih kental disebut ektoplasma dengan membran inti disebut  endoplasma.

Beberapa organel yang terdapat pada sitoplasma adalah endoplasmik retikulum, mitokondria, lisosom, mikrosom, granula, kompleks golgi dan lain-lain.

a.    Endoplasmik Retikulum

Dibeberapa tempat, membran sel membentuk kosong-kosong kecil yang masuk ke bagian dalam sitoplasma dan membentuk jaring-jaring. Lorong-lorong kecil ini disebut endoplasmik retikulum. Di bagian dalam sel, endoplasmik retikulum berhubungan dengan membran sel. Diperkirakan endoplasmik retikulum ini digunakan sebagai saluran zat-zat dari inti sel ke seluruh bagian sitoplasma. Pada dinding endoplasmik retikulum terdapat partikel-partikel yang disebut ribosom. Ribosom terdapat dalam jumlah banyak pada dinding endoplasmik retikulum dan mempunyai susunan kimia 50%  RNA dan 50% protein. Biosintesis protein berlangsung dalam ribosom, karena itu sel yang memproduksi protein dalam jumlah besar mengandung banyak ribosom.

b.    Mitokondria

Mitokondria terdapat dalam semua sel, hanya jumlahnya bervariasi dari beberapa ratus hingga beberapa ribu. Mitokondria berbentuk bulat panjang dengan berbagai ukuran, mempunyai membran ganda yaitu membran dalam dan membran luar. Membran dalam membentuk lipatan-lipatan yang disebut kristae, di mana terdapat enzim-enzim oksidase, bagian dalam miokondria terisi oleh zat yang kental, disebut matriks. Dalam mitokondria ini berlangsung proses oksidasi zat-zat dalam makanan yang menghasilkan energi. Energi yang terjadi dari proses oksidasi ini digunakan untuk membentuk molekul ATP. Bila diperlukan molekul ATP ini dapat memberikan energi yang disimpannya. Jadi dapat dikatakan bahwa mitokondria adalah tempat pembangkit energi sel. Zat-zat dalam makanan dioksidasi oleh beberapa enzim pada mitokondria melalui reaksi-reaksi dalam siklus asam sitrat, di mana terjadi reaksi dehidrogenerasi dan dekarboksilasi. Proses ini membutuhkan oksigen yang dengan ion hidrogen dan elektron yang dilepaskan pada reaksi dalam siklus asam sitrat  itu akan membentuk molekul air. Rangkaian reaksi perpindahan elektron dapat menimbulkan energi yang dapat digunakan untuk membentuk ATP. Proses ini disebut pernapasan sel karena melibatkan penggunaan oksigen.

c.    Lisosom

Lisosom merupakan organel sel yang mempunyai diameter antara 250-750 milimikron, berisi sejumlah besar partikel kecil dengan diameter berukuran 55-80 Angstrom. Dalam partikel ini terdpat enzim-enzim yang bekerja pada proses hirolisis, khususnya hidrolis terhadap molekul-molekul besar. Sebagi contoh protein besar akan terhidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Pada sel-sel yang mati, lisosom pecah dan enzim yang bekerja pada proses hidrolisis masuk ke dalam sitoplasma dan menyebabkan terjadinya proses hidrolisis dalam sel sendiri sehingga sel akan rusak. Dalam sel darah putih atau leukosit terdapat lisosom yang berguna dalam merusak bakteri yang dapat ditangkap oleh sel leukosit tersebut.

d.   Kompleks golgi

Kompleks golgi terletak didekat inti sel dan mempunyai hubungan dengan endoplasmik retikulum. Dalam kompleks golgi berlangsung reaksi pembentukan glikoprotein, yaitu gabungan karbohidrat dengan protein. Protein yang terbentuk dari asam-asam amino dalam ribosom dibawa ke endoplasmik reikulum, kemudian diteruskan ke dalam kompleks golgi di mana berlangsung reaksi dengan karbohidrat membentuk glikoprotein. Di samping itu kompleks golgi berfungsi  mengatur keadaan membran sel, yaitu mengatur pemisahan zat-zat ke dalam sitoplasma dan keluar dari sel melalui membran sel.

3.    Inti Sel

Inti sel merupakan pusat sel yang mengatur reaksi-reaksi yang berlangsung dalam sel dan juga reproduksi sel. Bentuk inti sel umunya bulat dan terletak di bagian tengah sebuah sel. Inti sel terpisah dari sitoplasma oleh membran inti. Di dalam inti se terdapat nukleoplasma yaitu cairan kental, dan nukleolus yaitu bagian yang lebih padat tetapi tidak terbungkus oleh suatu membran.

Inti sel terutama mengandung asma ribonukleat (RNA) dan ini membuktikan bahwa disini terjadi sitesis RNA yang kemudian dibawa ke dalam ribosom.membran inti terdiri atas dua lapisan yang mempunyai pori-pori yang berukuran 400 sampai 700 Angstrom. Pori-pori ini cukup besar untuk dapat di lalui oleh molekul protein dari dalam inti ke dalam sitoplasma.

Dalam inti tedapat kromatin atau kromosom yang terdiri atas serat-serat DNA yang bergabung ddengan histon. Inti sel juga mengandung beberapa enzim antara lain DNA polimerase, RNA polimerase dan enzim yang digunakan dalam proses glikolisis maupun dalam siklus asam sitrat. Dalam nukleolus terdapat enzim-enzim RNA polimerase, RNA ase, NADP pirofosforilase, ATP ase, tetapi tidak terdapat DNA polimerase.

4.    Transportasi Melalui Membran

Membran sel berfungsi mengatur zat-zat yang masuk ke dalam sel maupun yang ke luar dari sel. Ada beberapa cara metabolit berpindah melalui membran sel.

a.    Difusi biasa

Metabolit yang mempunyai bobot molekul rendah dapat berdifusi melalui membran. Proses difusi dapat berlangsung apabila ada perubahan konsentrasi antara kedua yang dipisahkan oleh membran. Dalam [proses difusi ini zat yang terlarut dapat berpindah dari larutan berkonsentrasi tinggi ke larutan konsentrasi rendah, hingga tercapai keadaan keseimbangan. Pada keadaan keseimbangan, konsentrasi kedua larutan sama besar.

b.    Osmosis

Tidak semua molekul dapat bergerak melalui suatu membran. Demikian pula tidak semua membran dapat di lalui dengan leluasa oleh berbagai molekul. Membran demikian disebut dengan membran semipermiabel atau permeabel selektif. Proses osmosis adalah proses perpindahan pelarut suatu zat melalui membran permeabel selektif. Sebagai pelarut zat-zat pada  makanan dalam tubuh ialah air. Oleh karena itu osmosis yang terjadi ialah proses perpindahan air melalui membran sel. Perpindahan air berlangsung dari alrutan yang encer ke dalam larutan yang lebih pekat dsn mengskiatkan terjadinya suatu tekanan dari zat cair yang disebut tekanan osmosis. Sel dalam tubuh di kelilingi cairan tertentu yanfg mempunyai tekanan osmosis yang sama dengan cairan atau plasma sel. Dalam hal ini kedua cairan itu disebut isotonik. Sel darah merah bersifat isotonik terhadap plasma darah di luar sel. Apabila sel darah merah di tempatkan pada air destilasi atau cairan yang mempunyai tekananosmosis lebih rendah (hipotonik) maka air akan masuk ke dalam sel darah merah, sehingga sel akan menggelembung dan pecah. Sebaliknya bila sel darah ditempatkan pada larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih besar (hipertonik) daripada sel darah merah, maka air akan keluar dari dalam sel sehingga sel akan mengecil

c.    Transpor pasif

Pada dasarnya proses transpor pasip sama dengan difusi biasa, yaitu berlangsung dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah.zat yang berdifusi pada proses difusi biasa tidak mengalami suatu perubahan selama proses berlangsung. Di samping itu kecepatan difusi tergantung pada selisih konsentrasi zat yang terlarut selama proses berlangsung, artinya apabila selisih konsentrasi menurun, maka kecepatan difusi juga menurun. Kenaikan suhu 10 derajat akan menaikkan kecepatan difusi kira-kira sebesar 1,4 kali.

Pada proses transpor pasif, senyawa yang berdifusi diikat oleh suatu senyawa lain yang terdapat dalam membran, kemudian di angkut ke pihak lain dan di lepaskan lagi dalam bentuk senyawa semula. Senyawa yang mengangkut zat yang berdifusi dinamakan “pengangkut”. Ada beberapa karakteristik pada proses transpor pasif.

1.    Proses transpor pasif ini memperlihatkan adanya kecepatan maksimum. Pada konsentrasi yang sama, kecepatan awal transpor pasif lebih besar pada difusi biasa. Kecepatan difusi maksimum terdapat pada konsentrasi besar, karena pengangkut sudah jenuh, sehingga tidak mungkin menampung atau mengikat senyawa lagi.

2.    Proses difusi atau transpor pasif ini mempunyai kekhasan bagi zat yang berdifusi. Sebagai contoh sel eritrosit beberapa vertebrata mempuyai sistem transfor melalui membran yang dapat mempermudah atau mempercepat masuknya D-glukosa atau monosakarida yang strukturnya mirip glikosa, tetapi tidak mempunyai aktivitas semacam itu terhadap D-fruktosa atau suatu disakarida laktosa. Kekhasan lain bersifat kekhasan ruang. Sebagi contoh sistem transfor pada membran sel hewan lebih aktif terhadap L-asam amino daripada isomer D-asam amino. Dengan adanya karakteristik yang kedua ini, dikemukakan anggapan bahwa pada molekul pengangkut terdapat bagian yang khas untuk berikatan dengan zat yang diangkut berdifusi. Hal ini analog dengan pembentukan kompleks enzim substrat.

3.    Transport pasif ini dapat di hambat secara khas pula. Apabila zat yang struturnya mirip dengan zat yang berdifusi, maka ada kemungkinan terjadi hambatan. Zat yang menghambat dapat membentuk ikatan dengan molekul pengangkut, sehingga bagian yang khas terpakai oleh inhibitor. Dengan demikian tidak terjadi ikatan antara zat yang berdifusi dengan molekul pengangkut.

d.      Transport aktif

Pada proses transport aktif, suatu zat berpindah dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat tinggike tempat yang berkonsentrasi rendah. Sebaliknya ada pula ion-ion yang dapat berpidah dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi. Pada umunya orang sependapat bahwa perpindahan suatu zat yang bertentangan dengan gradient konsentrasi, merupakan proses perindahan aktif atau transport aktif dengan menggunakan sejumlah energy  yang diperoleh dari dalam sel. Enerrgi yang digunakan berasal dari molekul ATP. Dengan demikian apabila pembentukan energi dala sel di hambat ole suatu inhibitor, maka transport aktif secara tidak langsung ikut terhambat.

Ada beberapa kemungkinan mekanisme transport aktif yang dikemuukakan orang. Zat (A) masuk ke dalam membran dari luar, kemudian dalam membran mengalami proses kimia seperti fosforilasi, tetapi kembali seperti keadaan semula (A) pada waktu masuk ke dalam sel. Reeaksi fosforilasi melibatka ATP sebagai sumber energy dan gugus fosfat yang diikat pada molekul zat A, akan dileps lagi sebagai gugus fosfat anorgani. Mekanisme kedua mengemukakan adanya molekul X sebagai pengangkut zat A. Sebelum berkatan dengan molekul A, zat X mengalami perubahan konformasi menjadi X. Perubahan ini menggunakan energy dari ATP yang berubah menjadi ADP. Setelah terjadi X, maka zat A yang masuk ke dalam membrane sel bergabung dengan X membentuk kompleks.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Struktur sel itu tersusun atas membran sel, sitoplasma, inti sel, dan lain-lain. Sitoplasma adalah fase cair dalam sel yang mengandung berbagai macam konsituen berupa endoplasmik retikulum, mitokondria, lisosom, mikrosom, granula, kompleks golgi dan lain-lain. Adapun inti sel merupakan pusat sel yang mengatur reaksi-reaksi yang berlangsung dalam sel dan juga reproduksi sel.

B.     Saran

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk memotivasi kami dalam membuat makalah selanjutnya. Semoga makalah ini bermanfaat bagi semua pihak atau kalangan.