KEHIDUPAN
SEL
Apa
Itu Sel?
Sel, suatu organik terkecil yang merupakan unit dari
penyusun seluruh tubuh yang amat rumit. Karena itu, Sel bisa disebut menyambungkan antara bahan kimia
dan manusia ataupun makhluk lainnya maupun tumbuhan dan hewan. Seluruh fungsi
tubuh setiap organisme akhirnya bergantung pada kemampuan fungsi dan struktur
tiap-tiap sel tubuh yang dimilikinya. Lebihnya, semua sel itu baru dan semua
kehidupan sel berasal dari pembelahan sel yang sudah ada pada sebelumnya, bukan
dari sumber anorganik. Karena pada hakikatnya sel-sel pada semua makhluk
memiliki struktur dan fungsi yang mirip. Sel mempunyai beberapa prinsip teori,
yang ada sebagai berikut:
-Sel adalah unit struktural dan
fungsional terkecil yang mampu menjalankan proses-proses kehidupan
-aktivitas fungsional tiap-tiap sel
bergantung pada sifat struktural spesifik sel yang bersangkutan
-sel adalah bahan organik penyusun semua
organisme mulltiseluler
Itu adalah 3 dari sekian banyak prinsip
teori yang dikemukakan tentang apa itu sel.
Ukuran
Sel
Ukuran sel tubuh manusia tidak dapat
dilihat hanya dengan mata telanjang melainkan hanya bisa dilihat dengan
mikroskop. Biasanya, Partikel terkecil yang masih dapat dilihat dengan mata
telanjang itu hanya sekitar 5 hingga 10 kali lebih besar dari ukuran sel
manusia dan sel manusia hanya berdiameter
rata-rata 10 hingga 20 mikrometer yang berarti 1 mikrometer sama dengan
seperseribu meter, begitu kecil dan amat banyak jika dilihat dan diamati. Maka
dari itu mikroskop mulai berkembang pada abad ke-19 dan ditemukan pada abad
ke-17
Struktur
Sel
Sebanyak triliunan sel dalam tubuh manusia dibedakan
hampir 200 jenis berdasarkan spesifik yg berbeda-beda. Pada umumnya sel dibagi
menjadi 3 bagian utama yaitu Membran
plasma, Nukleus dan Sitoplasma
Membrane plasma adalah suatu organ yang membungkus
sel, nukleus adalah tempat materi genetik sel
dan sedangkan sitoplasma adalah bagian yang tidak ditempati oleh nucleus
sitoplasma sendiri mempunyai bagian –bagian yaitu sitosol,organel dan sitoskeleton
Untuk lebih jelasnya akan dibahas sebagai berikut:
1.
Membran
plasma membungkus sel
Membran plasma adalah struktur
membranosa tipis yang membungkus setiap sel, dan terutama tersusun atas molekul
lipid atau lemak dan bertabur protein. Perintang ini memisahkan isi dari
lingkungan sekitar; Membran plasma menjaga cairan intrasel atau yang disingkat CIS agar tidak bercampur dengan cairan
eksternal atau biasa yang disebut dengan CES di bagian luar sel. Membran plasma
bukan sekedar perintang mekanis penahan isi sel; proteinnya secara selektif
mengendalikan pergerakan molekul antara CIS dan CES. Membran plasma bisa
diibaratkan juga sebagai dinding pembatas.
Melalui struktur ini, sel mengatur
dan mengontrol masuknya nutrien dan pasokan lain yang dibutuhkan serta
keluarnya produk yang dibuat di dalam sel, untuk memelihara kelangsungan hidup
dan aktivitas tertentu, seiap sel harus menukar bahan-bahan melintasi membran
ini dengan lingkungan cair internal di sekeliling sel, yang homeostasisnya
terjaga dengan baik.
2.
Nukleus
tempat materi genetik sel
Nukleus yang normalnya merupakan
komponen tunggal sel yang paling besar dan terorganisasi, dapat terlihat
sebagai struktur bulat atau oval yang biasanya terletak dekat bagian tengah
sel. Struktur ini dikelilingi membran lapis-ganda, selubung inti yang
memisahkan nukleus dari bagian sel lainnya. Selubung inti ditembus oleh banyak pori
inti yang memungkinkan lalu-lintas
antara nukleus dan sitoplasma.
Nukleus berisi materi genetic sel
yaitu Asam deoksiribonukleat /deoxyribonucleic acid, (DNA) yang memiliki dua fungsi penting,
pertama adalah mengarahkan sintesis protein dan yang kedua adalah berperan
sebagai cetak-biru genetic selama replikasi sel.
Dengan menentukan jenis dan jumlah
protein yang diproduksi, nukleus secara tidak langsung juga berfungsi mengatur
sebagian besar aktivitas sel dan berfungsi sebagai pusat kendali sel.
3.
Sitoplasma
yang terdiri dari beberapa bagian
Sitoplasma adalah bagian sel yang
tidak ditempati oleh nukelus. Sitoplasma mengandung beberapa struktur-struktur
organel atau organ mini yang memiliki sel
khusus, lalu sitoskeleton atau kerangka protein yang berfungsi sebagai “tulang
dan otot” pada sel yang semuanya tersebar pada sitosol atau cairan yang
bertekstur mirip gel.
Organel
merupakan
struktur yang sangat amat terorganisasi dan menjalankan fungsi yang khusus
didalam sel. Pada umumnya hampir sekitar separuh volume sel ditempati oleh dua
jenis organel, yaitu organel bermembran dan organel tak bermembran.
Organel
bermembran adalah organel yang bahannya tersendiri didalam sel
yang terbungkus membran, membran tersebut mirip seperti membran plasma.
Karenanya isi sebuah organel yang bermembran terpisah dari sitosol-sitosol
disekitarnya dan dari isi organel lainnya. Hampir semua sel manusia mengandung
5 jenis utama organel yang memiliki membranseperti reticulum endoplasma, kompleks geolgi, lisosom, peroksisom, dan mitokondria. Masing-masing organel
bermembran merupakan kompartemen internal terpisah yang mengandung bahan yang
sangat spesifik sehingga fungsinya juga sangat khusus.
Organel
Tak Bermembran, Organel ini tidak dibungkus oleh
membran, sehingga organel ini bersentuhan langsung dengan sitosol. Organel tak
bermembran mempunyai 3 jenis utama yaitu ribosom,
vault, dan sentriol. Organel tak bermembran
juga memiliki fungsi khusus di dalam sel.
Sitoskeleton
adalah sebuah system jalinan serat dan tubulus yang meluas ke semua bagian
sitosol. Jalinan yang kompleks ini memberikan bentuk pada sel, menunjang
organisasi internal sel dan sebagai pengatur berbagai pergerakan pada sel.
Bagian-bagian sitoplasma yang tidak
ditempati oleh organel dan sitskeleton terdiri atas sitosol atau cairan sel yang bertekstur mirip gel. Banyak unsur
kimia yang berlangsung didalam sitosol.
Berikut adalah gambaran dari struktur
sel….
Selanjutnya akan membahas 5 komponen-komponen
struktur utama organel sitoplasma yang
bermembran dan 3 organel yang tidak memiliki membran
Berikut adalah 5 struktur utama
organel bermembran:
- Retikulum Endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma atau biasa
disingkat RE adalah sebuah sistem membran kompleks yang berisi cairan yang
tersebar di daerah sitosol. RE berfungsi sebagai pemeran utama dalam penghasil
protein dan lipid. RE atau retikulum endoplasma diketahui memiliki dua jenis yaitu
RE halus dan RE kasar. RE halus dan RE kasar memiliki hubungan walaupun fungsi
dan bentuknya sangat berbeda. Jumlah sel RE halus dan kasar bermacam-macam antar
sel, tergantung pada aktivitas sel yang bersangkutan.
Retikulum endoplasma (RE) kasar dindingnya
ditaburi oleh ribosom dan bersama ribosom hanya menyintesis dan membebaskan
berbagai protein baru ke dalam bagian RE kasar yang berisi cairan yang
terbungkus membran RE atau yang biasa disebut dengan Lumen, dan RE kasar lebih
banyak daripada RE yang halus.
Retikulum Endoplasma halus banyak
dijumpai di sel yang dikhususkan untuk metabolism lipid atau lemak misalnya sel
yang menyekresi hormon steroid turunan lipid dan pada dinding retikulum
endoplasma halus banyak mengandung enzim-enzim seperti pada retikulum
endoplasma kasar, RE halus ini juga ada di sel hati dan sel otot pada manusia.
Berikut adalah gambar dari
retikulum endoplasma
Kompleks Golgi berkaitan juga
dengan retikulum endoplasma yang baru saja dijelaskan, setiap kompleks golgi
tersusun atas tumpukan yang berbentuk seperti kantong gepeng sedikit melengkung
yang dilapisi oleh membran. Kantong-kantong golgi tidak bersentuhan yang
berarti memiliki jarak antara satu dengan yang lainnya, karna bentuknya yang
gepeng dan tipis ditengah tetapi melebar di pinggirannya. Jumlah golgi
bervariasi tergantung pada tiap-tiap selnya. Ada yang memiliki satu tumpukan
dan khusus untuk sel-sel yang berperan dalam sekresi protein memiliki ratusan
tumpukan.
Kompleks golgi memiliki tahap
dimana Vesikel (Ruang pada sel) yang mengangkut muatannya ke dalam kompleks
golgi untuk pengolahan lebih lanjut, pada tahap mengangkut dan mentransit ini
berlangsung dua fungsi yang penting yang saling berkaitan yaitu pertama adalah
pengolahan bahan mentah menjadi bahan jadi, di dalam kompleks golgi protein
mentah yang berasal dari RE diolah menjadi bentukan akhir. Kedua adalah
penyortiran dan pengarahan produk jadi menuju destinasi karna kompleks golgi
berfungsi untuk mengarahkan dan memisahkan produk berdasar fungsi-fungsinya
tersendiri.
Berikut adalah gambar dari kompleks
golgi atau badan golgi
Lisosom adalah organel kecil yang
terbungkus oleh membran dan berfungsi menguraikan molekul organik, karna
berasal dari kata lys yang berarti
penguraian dan some yang berarti
badan. Lisosom berbeda dengan organel lainnya, karna lisosom strukturnya yang
beragam dan ukurannya juga beragam tergantung pada isi yang dicernanya.
Biasanya lisosom berupabadan bulat atau oval yang kecil sekitar 0,2 hingga 0,5
mikrometer, dan rata-rata sel memiliki sekitar 300 lisosom.
Lisosom memiliki peran dalam
mencerna bahan ekstraseluler yang masuk ke sel melalui fagositosis, lisosom
terbentuk dari kompleks golgi. Lisosom memiliki 40 macam enzim hidrolitik kuat
yang dipengaruhi di retikulum endoplasma lalu diangkut ke golgi dan dikemas ke dalam
lisosom,
Di dalam lisosom, molekul organik yang
banyak terbawa adalah berupa debris sel
dan benda yang asing lainnya dan bakteri juga ada didalamnya, enzim lisosom
sama dengan enzim hidrolitik yaitu mengekresikan sistem pencernaan untuk
menerna makanan.
Karena itu, lisosom berperan dalam
“sistem pencernaan” intraselulser. Sedangkan bahan ekstraseluler dibawa kedalam
sel melalui proses fagositosis salah satu jenis endositosis yaitu memasukan
bahan bahan ekstra ke dalam sel dan berlangsung dengan 3 cara yaitu:
pinositosis (sel minum), endositosis-reseptor, dan fagositosis (sel makan) bisa
dilihat pada gambar berikut:
Lisosom, mempunyai fungsi juga
untuk menyingkirkan organel yang rusak. Lisosom juga dapat menyatu dengan
organel yang sudah using tidak karuan gunanya untuk menyingkirkan bagian sel
yang sudah tidak berguna lagi.
Proses ini disebut juga dengan
autofagi yang memungkinkan pembaruan pada perangkat sel karna Pada sebagian
besar sel, semua organ dapat diperbaharui kembali.
- Peroksisom dan
Detoksifikasi
Peroksisom adalah organ bermembran
yang dapat membuahkan dan menguraikan hydrogen peroksia (H2O2)
dalam bentuk degradasi dalam bentuk toksik,. Biasanya didalam sel terdapat
hampir ratusan peroksisom kecil yang ukurannya sepertiga dari ukuran lisosom.
Peroksisom juga mengandung enzim oksidatif yang mendetoksifikasi berbagai sisa
zat-zat, bentuk peroksisom mirip seperti lisosom bedanya periksosom mengandung
enzim oksidatif sedangkan lisosom mengandung enzim hidrolitik.
Mitokondria adalah struktur yang
berbentuk batang atau oval yang bisa diukur seukuran bakteri, dan mitokondria
merupakan turunan bakteriyang ditelan oleh sel lama atau sel yang primitif, dan
berubah menjadi organel yang permanen. Mitokondria juga memiliki DNA tersendiri
berbeda dengan yang berada didalam inti sel karna asal usulnya juga yang
berbeda. Hal yang membedakan DNA dari mitokondria adalah DNA ini memiliki kode
genetik guna tersendiri yang mengharuskan menghasilkan banyak molekul yang
dibutuhkan untuk si mitokondria ini tersediri.
Setiap Mitokondria diseliputi oleh
2 membran yaitu membran luar dan membran dalam yang membentuk serangkaian
serangkaian lipatan maupun lekukan yang biasa dikenal dengan nama krista,
dan yang menonjol ke dalam rongga yang terisi larutan berisi bertekstur mirip
gel yang dikenal sebagai matriks. Krista
ini tersendiri mempunyai banyak protein yang akhirnya mengandung oksigen untuk
mengubah banyak protein menjadi energi dan matriks sendiri terdiri atas
campuran yang mengandung enzim-enzim yang diperkirakan hingga ratusan, yang
berfungsi berbeda-beda dalam menghasilkan energi dalam protein krista.
Mitokondria juga berfungsi untuk membentuk
sebuah retikulum mitokondria pada
beberapa jenis sel dan retikulum mitokondria ini memiliki sifat yang dinamis
yang terus bisa mengalami perubahan seiring adanya mitokondria yang bergabung
ataupun memisahkan diri. Mitokondria juga memainkan peran utama sebagai
pembentukan ATP (Adenosin trifosfat),
Dan selanjutnya adalah 3 organel
tak bermembran:
Ribosom Mempunyai fungsi
menjalankan sintesis protei dengan membaca suatu RNA ke bagian asam amino dalam
urutan yang teratur. Ribosom berada bebas di daerah permukaan sitosol atau bisa
juga melekat pada dinding RE kasar. Ribosom mempunyai bentuk bulat yang
berdiameter 20 nm dan terbagi menjadi dua bagian yang berbeda ukurannya.
Vault mempunyai peran sebagai
kendaraan transport seluler tetapi keberadaannya masih belum bisa dipastikan
fungsinya untuk apa saja, mempunyai bentuk seperti tong octagonal berukuran tiga kali dari ribosom. Jika melihat dalam
dari ribosom terlihat seperti sepasang kelopak bunga yang melekat pada sebuah
cincin. Sebuah sel banyak mengandung hamper ribuan vault, organel ini diketahui
masih menjadi bahan perbincangan para peneliti karna tidak bisa terlihat hanya
dengan teknik pewarnaan yang biasa.
Sentriol adalah sepasang struktur
silindris pendek yang tegak lurus antar satu dengan yang satunya dibagian
tengah sentrosom, apa itu sentrosom? Sentrosom adalah pusat sel yang terletak
dekat nukleus dan diatas sentriol. Pada beberapa sel, sentriol membentuk silia
dan flagella.
Pembelahan
Sel
“setiap
sel berasal dari sel” –Rudolf Virchow
pada tahun 1855, pembelahan sel adalah ketika kromosom-kromosom suatu sel
membelah menjadi dua atau bereproduksi, pertama adalah reproduksi dimana
amoeba, eukariota ber sel tunggal sedang membelah menjadi dua sel lalu
bertumbuh dan berkembang dan terjadi pembaruan jaringan yaitu sel-sel yang lama
akan menghasilkan atau berganti menjadi sel yang baru. Proses pembelahan sel
merupakan bagian integral dari siklus sel. Pembelahan sel menghasilkan sel-sel
anakan yang identic secara genetiknya tetapi ada juga beberapa yang DNA-nya
tidak identic secara genetiknya.
Fase-fase
siklus sel
Siklus sel telah dibagi menjadi dua mitosis dan meiosis :
Mitosis adalah proses pembelahan sebuah sel yang
dapat menghasilkan sifat identic secara genetikdan jumlah selnya sama dengan
sel induk. Pembelahan ini terjadi hampir pada semua sel tubuh dan terjadi
seumur hidup karna sel baru memang terus bermunculan untuk menggantikan sel
lama yang telah rusak, Tetapi sel saraf dan sel otak tidak dapat beregenerasi.
Mitosis terbagi menjadi empat tahap pembelahan,
yaitu:
1. Profase-
benang kromatin menebal menjadi kromosom yang menduplikasi menjadi kromatid.
2. Metafase-
kromatid berjejer teratur dibidang pembelahan dan melekat pada sentromer. Pada
tahap ini kromosom dan kromated mudah diamati.
3. Anafase-fase
ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong atau spindle menuju ke
kutub-kutub pembelahan sel. Sentromer terpisah dan setiap pasangan kromatid
yang bersaudara tertarik ke masing-masing kutub spindel.
4. Telofase-
pada tahap ini terjadi peristiwa kariokinesis
yaitu pembagian inti menjadi dua bagian dan
sitokinesis yaitu pembagian sitoplasma menjadi dua bagian. Dan selubung
inti mulai terbentuk kembali.
Meiosis adalah tahap akhir dalam produksi gamet.
Meiosis melibatkan dua pembelahan sel bukan hanya satu sel saja, selain itu
meiosis juga menghasilkan empat sel anak bukan dua. Meiosis ini lebih mengarah
ke pembelahan untuk menghasilkan zigot yang diploid.
Respirasi seluler sel
Respirasi
Selular sel biasanya mengarah ke reaksi intraseluler tempat molekul karya
energy dipecah untuk membentuk sebuah ATP, menggunakan O2 dan
menghasilkan CO2 didalam prosesnya. Sel ATP dihasilkan dari
penguraian yang berurut molekul nutrient yang terserap dalam tiga tahap yaitu: Glikolisis, siklus asam sitrat, fosforilasi.
Pertama adalah glikolisis, glikolisis terjadi
didalam sitosol proses ini mengawali proses degradasi dengan memecah glukosa
menjadi dua molekul senyawa yang disebut piruvat.
Kedua siklus
asam sitrat yang berlangsung di dalammatriks mitokondria sel eukariot atau
berada didalam sitosolprokariota, disini terjadi penyelesaian penguraian
glukosa dengan mengoksidasi turunan piruvat menjadi karbon dioksida, maka dari
itu karbon dioksida yang dihasilkan menjelaskan kembali fragmen molekul organic
yang teroksidasi.siklus asam sitrat menyelesaikan oksidasi molekul organic dan
menghasilkan energi
Beberapa langkah pada glikolisis dan asam sitrat
merupakan suatu disebut reaksi redoks, ketika dehydrogenase mencoba untuk
mentransferelektron dari subtract ke NAD+dan membentuk menjadi NADH.
Pada tahap terakhir dari respirasi suatu rantai transport electron menerima
electron laindari penguraian produk pada kedua tahap sebelumnya. Dan mengoper
ke molekul lainnya. Pada ujung dari rantai tersebut, electron dikombinasikan
dengan oksigen molekular dan ion hidrogen untuk membentuk air.
Energi yang diterima dan dilepaskan pada setiap
rantai disimpan dalam bentuk apa yang bisa digunakanoleh si mitokondria ini
untuk membuat sebuah ATP, mode ini disebut juga dengan fosforilasi oksidatif.
Dalam sel eukariot, membran dalam mitokondria bisa disebut sebagai tempat
transport electron dan kemiosmosis, kedua peroses ini bersama menyusun
forforilasi oksidatif didalam prokariota pada membran plasma. Fosforilasi
oksidatif menghasilkan 90% ATP yang diproduksi oleh repirasi. Selama
fosforilasi oksidiatif kemiosmosis menggandengkan transport electron dengan
sintesis ATP.
Sekian penjelasan beberapa mengenai kehidupan sel tubuh, Terimakasih.
DAFTAR PUSTAKA
Ross dan Wilson. (2014). Dasar-dasar anatomi dan
fisiologi, 12th indonesia edition: Elsevier Ltd.
Sherwood, L. (2014). Fisiologi manusia dari sel
ke sistem, Ed.8. Jakarta: EGC.
Campbell, N.A. (2010). BIOLOGI:
JILID 1. EDISI 8 (Vol.1): Penerbit Erlangga.
Devitri Sari Dianurani
11517579
1PA13
