Apa itu Sel?

A.  Sel Sebagai Unit Terkecil Kehidupan

Sel merupakan unit terkecil makhluk hidup, berarti di dalam sel terdapat bagian-bagian yang berperan dalam melakukan aktivitas hidup sel. Coba pahamilah kalimat tersebut! Unit berarti bagian terkecil dari sesuatu yang dapat berdiri sendiri. Seperti halnya keluarga merupakan unit sosial yang paling kecil dalam kelompok hidup di masyarakat. Keluarga-keluarga akan membentuk desa. Begitu pula sel. Jutaan sel yang berukuran kecil menyusun tubuh makhluk hidup.

Pengetahuan tentang sel telah dimulai sejak abad ke-17 di mana pada waktu itu Robert Hooke (1635-1703) dari Inggris seorang pedagang kaca berhasil membuat sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil. Alat itu kemudian dikenal dengan nama mikroskop.

Dengan mikroskop itu Robert Hooke dapat melihat bagian-bagian dari irisan kulit kayu yang mati dan sangat kecil. Hasil pengamatan itu berupa

petak-petak segi empat yang di tengahnya kosong. Benda tersebut

disebut sel yang berarti petak atau ruang kecil (Harliyono, 1999 : 21).

Pada tahun 1838 - 1939, dua orang ahli fisiologi Jerman, Theodor Schwann dan Matthias Jakob Schleiden, masing-masing bekerja secara sendiri-sendiri, mengajukan suatu teori sel yang baru dan revolusioner. Mereka menganggap bahwa makhluk hidup, dari yang paling sederhana sampai yang paling kompleks, hampir sepenuhnya tersusun dari sel dan bahwa sel-sel ini memainkan peranan penting dalam semua kegiatan hidup.

Kemudian, diketahui tidak hanya tubuh hewan dan tumbuh-tumbuhan yang lebih tinggi yang terdiri dari banyak sel, tetapi juga bahwa tiap-tiap makhluk hidup berasal dari perkembangan satu sel tunggal.

Ukuran dan Bentuk Sel

Sel mempunyai ukuran dan bentuk yang bervariasi. Umumnya ukuran sel adalah mikroskopis. Sebagai contoh pada ovum manusia mempunyai diameter 100 mikro, erytrosit 10 mikro, bakteri 1 mikro, dan virus 0,1 mikro dan sel-sel lain berkisar 0,4 sampai 10 mikro.

Telur ayam atau telur burung adalah sebuah sel di mana yang disebut sel adalah vitellusnya. Jika diperhatikan ini adalah ukuran sel yang sangat besar, itulah sebabnya, ukuran rata-rata dari sel sangat sukar ditentukan. Sesuai dengan fungsinya maka bentuk sel itu menunjukkan variasi  yang bermacam-macam. Pada umumnya bentuk sel pada tumbuhan adalah segi empat memanjang atau segi enam, misalnya sel-sel epidermis, sel-sel parenkim. Di samping itu pada bagian kayu sel-selnya berbentuk serabut (sklerenkim) dan bulat (kolenkim).

Bentuk sel pada hewan dan manusia juga bermacam-macam, terutama sel-sel jaringan kulit tepi, kita kenal antara lain:

1.    Selapis sel bulat pipih disebut sel squamosa simplek.

2.    Sel bulat pipih berlapis disebut squamosa komplek.

3.    Sel berbentuk kubus disebut kuboid.

4.    Sel berbentuk segi empat disebut kolumner.

B.  Perbedaan Struktur Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

NO	Perbedaan	Sel Tumbuhan	Sel Hewan
1	Dinding Sel	Ada, dinding sel kuat  dan mengalami  penebalan terdiri dari selulosa (serat kayu)	Tidak ada membran plasma tipis dan lentur serta tidak mengalami penebalan
2	Membran Plasma	Ada	Ada
3	Sitoplasma	Ada	Ada
4	Mitokondria	Ada	Ada
5	Lisosom	Tidak ada	Ada
6	Ribosom	Ada	Ada
7	Badan Golgi	Ada	Ada
8	Sentrosom	Tidak ada (kecuali pada tumbuhan tingkat rendah)	Ada
9	Plastida	Ada	Tidak ada
10	Mikrotobulus	Tidak ada	Ada
11	Vakuola	Ada (besar)	Tidak ada, kecuali pada protozoa
12	Retikulum Endoplasma (RE)	Ada	Ada
13	Nukleus	Ada	Ada

Gambar Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

 

 Sel Hewan

  Sel Tumbuhan

C.  Membran Plasma dan Organel

Secara struktural maupun fungsional sel terdiri atas: membran plasma, sitoplasma, nukleus, dan organel-organel lain.

1. Membran Plasma

Membran plasma merupakan suatu selaput yang membungkus suatu massa protoplasma. Sedangkan protoplasma yang mengelilingi nukleus disebut sitoplasma. Komponen penyusun dasar protoplasma adalah air (H2O) yang jumlahnya berkisar antara 70 - 90 % dari berat individu, terdapatnya dalam bentuk bebas atau terikat. (Bambang H, 1988 : 26).

Protoplasma mempunyai sifat-sifat kimia, perhatikan Tabel berikut!

Susunan kimia protoplasma

No	Nama Unsur	Simbol	Berat dalam %
1	Karbon	C	10,50
2	Hidrogen	H	10,00
3	Oksigen	O	76,00
4	Nitrogen	N	2,50
5	Phospor	P	0,30
6	Kalium	K	0,30
7	Sulfur	S	0,20
8	Klorida	Cl	0,10
9	Magnesium	Mg	0,02
10	Kalsium	Ca	0,02
11	Natrium	Na	0,04
12	Iodium	I	0,01
13	Ferum (besi)	Fe	0,01

Dari Tabel di atas dapat diketahui bahwa unsur-unsur C, H, O dan N merupakan bagian yang terbesar di dalam protoplasma. Ketiga unsur C, H dan O merupakan unsur pembentuk senyawa kimia yang bermacam-macam dengan ukuran molekul yang besar.

Di dalam protoplasma unsur-unsur ada yang berupa unsur anorganik. Dalam protoplasma unsur anorganik dalam bentuk sebagai berikut:

1.  Dalam bentuk garam, misalnya: natrium klorida (NaCl), kalium nitrat (KNO3), kalsium sulfat (CaSO4).

2.  Dalam bentuk asam, misalnya: asam klorida (HCl), asam nitrat (HNO3), asam karbonat (H2CO3).

3.  Dalam bentuk basa, misalnya: natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH).

Senyawa organik di dalam protoplasma tersusun oleh unsur C, H, dan O. Senyawa organik terdiri dari: karbohidrat, lemak dan protein yang merupakan sumber energi di dalam protoplasma.

2. Organela-Organela Sel

a. Retikulum Endoplasma (RE)

1)    Merupakan organel yang terletak di dalam sitoplasma.

2)    Fungsinya selain sebagai tempat perlekatan ribosom, juga berfungsi memperkaya senyawa protein hasil sintesis ribosom yang melekat di permukaan membrannya serta transpor zat dalam sel.

b. Ribosom

1)    Selain menempel pada RE, ribosom juga terletak di dalam sitoplasma.

2)    Ribosom adalah massa berbutir-butir yang berhubungan dengan RE.

3)    Ribosom mengandung ARN.

4)    Fungsi ribosom sebagai tempat sintesis protein.

c. Mitokondria

1)  Mitokondria adalah struktur-struktur kecil yang tersusun dari protein dan lipida yang membentuk suatu gel yang stabil dan keras.

2)  Mitokondria berbentuk lonjong dengan dua lapis membran, di mana membran dalam membentuk lipatan.

3)  Fungsinya sebagai penghasil energi karena terlibat dalam proses respirasi sel.

d. Badan Golgi

1)  Badan golgi terdiri dari suatu jaringan tak teratur dari benda-benda seperti batang, bulat, atau berbutir-butir pada sel-sel hewan, yang sering terpusat di sekitar nukleus.

2)  Badan golgi banyak terdapat pada sel-sel kelenjar dan saraf, tetapi hanya sedikit pada sel-sel otot.

3)  Fungsi badan golgi untuk ekskresi sel, pembentukan dinding sel, dan pembentukan lisosom.

e. Nukleus

1)  Merupakan suatu struktur relatif besar yang berbentuk bulat, bulat telur, atau tak teratur dan dikelilingi oleh sitoplasma sel.

2)  Memiliki bagian-bagian penting, yaitu:

a)    Membran inti (karioteka), sebagai pembungkus sekaligus pelindung inti.

b)    Nukleoplasma, merupakan cairan inti berbentuk sel, kaya substansi kimia seperti ion-ion, protein, enzim, nukleotida, dan benang-benang kromatin.

c)    Yang bertindak sebagai organisator inti dan banyak mengandung salinan gen-gen yang memberikan kode RNA ribosom.

f. Lisosom

Lisosom adalah benda seperti vakuola yang mensekresikan enzim-enzim  untuk mencernakan bahan makanan demikian juga pada kematian sebuah sel, lisosom melepaskan zat-zat yang menghancurkan “Bangkai” sel ini.

1)    Lisosom berbentuk bulat dan berisi enzim hidrolitik atau lisozim.

2)    Fungsi sebagai organ pencerna intraseluler.

g. Sentrosom

1)  Sentrosom adalah suatu daerah yang agak padat di dalam protoplasma, terletak di dekat inti sel.

2)  Di bagian tengah sentrosom terdapat dua buah benda kecil seperti titik, berbentuk tongkat, atau benda-benda seperti huruf V yang disebut sentriol.

3)  Fungsi memegang peranan penting dalam pembelahan sel.

h. Plastida

1)  Plastida merupakan benda-benda dengan bermacam-macam bentuk yang ditemukan di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan tersusun dari lipida dan protein.

2)  Plastida mensintesis lemak, protein dan pati.

3)  Macam-macam plastida:

a)  Kloroplas, plastida yang mengandung klorofil, pigmen karotenoid, dan pigmen fotosintesis lainnya.

b)  Kromoplas, plastida yang memberikan aneka ragam warna non fotosintesis, misalnya pigmen merah, kuning, dan sebagainya.

c)  Leukoplas, plastida tak berwarna atau berwarna putih. Umumnya terdapat pada organ tumbuhan yang tidak kena sinar matahari, khususnya pada organ penyimpanan cadangan makanan, seperti pada akar, biji dan daun muda. Berdasarkan fungsinya leukoplas dapat dibedakan menjadi:

(1)     @miloplas, yaitu leukoplas yang berfungsi membentuk dan menyimpan amilum.

(2)     Elaioplas, yaitu leukoplas yang berfungsi untuk membentuk dan menyimpan lemak.

i. Mikrotubulus

1)   Mikrotubulus adalah pipa-pipa yang panjang dan halus yang telah ditemukan pada berbagai jenis sel, baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan.

2)   Mikrotubulus terdiri dari protein.

3)   Fungsi, untuk mempertahankan bentuk sel hewan dan mengarahkan  gerakan komponen-komponen sel, selain itu juga membantu dalam pembelahan sel mitosis.

j. Vakuola

1)  Vakuola lebih sering ditemukan dalam sel tumbuh-tumbuhan daripada dalam sel hewan, masing-masing dipisahkan dari sitoplasma oleh sebuah selaput, yang agak mirip dengan membran plasma.

2)  Vakuola berisi air yaitu getah sel yang mengandung makanan, sekresi sel, dan zat-zat buangan.

k. Dinding sel

1)  Dinding sel merupakan struktur tebal yang terletak di bagian terluas dari sel. Hanya dijumpai pada sel tumbuhan.

2)  Fungsi sebagai pelindung berbagai komponen di dalam sel sekaligus sebagai pemberi bentuk sel.

D.  Mekanisme Transpor pada Membran

Gerakan zat melalui membran dibedakan menjadi dua macam, yaitu gerakan pasif yang tidak menggunakan energi dan gerakan aktif yang memerlukan energi, yang termasuk gerakan pasif adalah difusi dan osmosis, sedang yang termasuk gerakan aktif adalah transpor aktif, endositosis, dan eksositosis.

1. Difusi

Di dalam sel terjadi peristiwa perpindahan molekul zat dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi lebih rendah untuk mencapai kesamaan konsentrasi. Peristiwa tersebut dinamakan difusi. Di tingkat sel, difusi bermacam bahan, termasuk air terjadi terus menerus dan di mana-mana. (Frank B. Salisbury & Cleon W. Ross, 1995 : 32).

2. Osmosis

Selain difusi di dalam sel juga terjadi osmosis, yaitu perpindahan melekul air melalui selaput semipermiabel dari larutan yang hipotonis (kepekatan rendah) ke larutan hipertonis (kepekatan tinggi).

3. Transpor Aktif

Perpindahan zat melalui membran selektif permiabel dari tempat yang konsentrasi zatnya rendah ke tempat yang konsentrasi zatnya tinggi menggunakan energi (ATP) dan enzim pengangkut (protein carier) dinamakan transpor aktif. Transpor aktif melawan gradien konsentrasi suatu zat.  Contohnya pompa Na⁺ K⁺. Senyawa yang berupa karbohidrat agar dapat diserap harus dipecah atau disederhanakan dahulu menjadi monosakarida, seperti fruktosa, glukosa dan galaktosa. Senyawa-senyawa tersebut masih bersifat pasif sehingga sukar diserap oleh sel. Untuk itu harus diaktifkan lebih dahulu dengan menggunakan energi yang tersimpan di dalam sel berupa energi kimia yang disebut ATP (Adenosin Tri Phospat).

Untuk membebaskan energi ATP diperlukan enzim tertentu sehingga

terbatas energinya berupa 1 mol phospat sehingga sisanya berupa ADP (Adenosin Diphospat). Peristiwa inilah yang disebut transpor aktif.

4. Endositosis dan Eksositosis

Endositosis dan eksositosis dapat terjadi pada organisme bersel satu

seperti Amoeba dan Paramaecium dan sel-sel tertentu dari tubuh Vertebrata misalnya sel darah putih. Karena bersel satu itulah zat-zat padat atau tetes-tetes cairan dimasukkan dan dikeluarkan melalui membran sel. Proses memasukkan zat-zat padat atau tetes-tetes cairan melalui membran sel disebut dengan endositosis sedangkan proses mengeluarkan zat-zat padat atau tetes-tetes cairan melalui membran sel disebut eksositosis.

Daftar Pustaka:

Suwarno. 2009. Paduan Pembelajaran Biologi Untuk SMA/ MA. Jakarta: CV Karya Mandiri Nusantara