Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi
dasar kehidupan dalam arti biologis.
Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel
dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya
SEJARAH PENEMUAN SEL
Sel adalah unit terkecil dalam organisme hidup, baik dalam dunia
tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Sel terdiri atas protoplasma, yaitu, isi sel yang
terbungkus oleh suatu membran atau selaput sel.
Evolusi sains seringkali berada sejajar dengan penemuan peralatan
yang memperluas indera manusia untuk bisa memasuki batas-batas baru. Penemuan
dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalandengan penemuan dan
penyempurnaan mikroskop pada abad ke tujuh belas. Sehingga mikroskop sejak awal
tidak dapat dipisahkan dengan sejarah penemuan sel, yang dijelaskan sebagai
berikut:
- Galileo Galilei (Awal Abad 17) dengan alat dua lensa menggambarkan struktur tipis dari mata serangga. Gallei sebenarnya bukan seorang biologiwan pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop.
- Robert Hook (1635-1703) melihat gambaran satu sayatan tipis gabus suatu kompertemen atau ruang-ruang disebut dengan nama Latin cellulae (ruangan kecil), asal mula nama sel.
- Anton van Leeuwenhoek (24 Oktober 1632 – 26 Agustus 1723), menggunakan lensa-lensa untk melihat beragam spermatozoa, bakteri dan protista.
- Robert Brown (1733-1858) pada tahun 1`820 merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Titik buram disebut sebagai nukleus.
- Matias Jacob Schleiden pada tahun 1838 berpendapat bahwa ada hubungan yang erat antara nukleus dan perkembangan sel.
- Teodor
Schwan (1810-18830): Sel adalah bagian dari organisme
TEORI SEL
Sel ialah satu unit kehidupan. Semua benda hidup baik hewan atau tumbuhan disusun oleh sel. Sel-sel
ini berkumpul dan bergabung dengan adanya bahan antara sel diantaranya untuk
membentuk jaringan seperti otot, tulang rawan dan saraf.
Dalam keadaan tertentu beberapa jaringan bergabung dan membina organ
seperti kelenjar, pembuluh darah, kulit dal lain-lain.
Di alam ini kita dapat membagi sel ke dalam dua
kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Istilah
prokariotik, dibangun dari kata pro dan karyon. Pro, artinya sebelum dan kryon,
artinya inti. Jadi sel prokariotiiik artiya ”sebelum inti”.
Ini mengandung pengertian bahwa sel prokariotik bukannya tanpa inti,
melainkan memiliki materi genetik yang tersebar di dalam sitplasmanya. Eukariot
dibangun dari kata Eu da Karyon.
Eu, berarti sungguh dan karyon berarti inti. Jadi sel eukariotik adalah sel-sel yang telah memiliki inti sel,
atau sel yang memiliki materi inti yang terorganisasi dalam suatu selaput,
sehingga inti selnya tampak jelas (Sumardi dan Marianti, 2007).
Telah diketahui bahwa semua organisme hidup di bumi sekarang berasal
dari sel tunggal yang lahir 3.500 berjuta-juta tahun yang lalu. Sel purba ini
digambarkan dengan suatu selaput di sebelah luar, salah satu peristiwa yang
rumit yang memimpin penetapan hidup di atas bumi.
Molekul organik sederhana tersebut mungkin telah diproduksi dalam
kondisi-kondisi yang memungkinkannya hidup dan lestari di bumi dalam status
awal hidpunya (kira-kira selama milyaran tahun pertamanya).
|
Sel tumbuhan
|
Sel hewan
|
Sel bakteri
|
|
Sel
tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
|
Sel hewan
lebih kecil daripada sel tumbuhan.
|
Sel bakteri sangat kecil.
|
|
Mempunyai bentuk yang tetap.
|
Tidak mempunyai
bentuk yang tetap.
|
Mempunyai bentuk yang tetap.
|
|
Mempunyai dinding sel
[cell wall] dari selulosa.
|
Tidak mempunyai dinding sel
[cell wall].
|
Mempunyai dinding sel
[cell wall] dari lipoprotein.
|
|
Mempunyai plastida.
|
Tidak mempunyai plastida.
|
Tidak mempunyai plastida.
|
|
Mempunyai vakuola
[vacuole] atau rongga sel yang besar.
|
Tidak mempunyai vakuola.
|
|
|
-
|
||
|
Tidak Mempunyai sentrosom
[centrosome].
|
Mempunyai sentrosom
[centrosome].
|
Tidak Mempunyai sentrosom
[centrosome].
|
|
Tidak memiliki lisosom
[lysosome].
|
Memiliki lisosom
[lysosome].
|
|
|
Nukleus lebih kecil daripada vakuola.
|
Nukleus lebih besar daripada vesikel.
|
Tidak memiliki
nukleus dalam arti sebenarnya.
|
Perbedaan
pertumbuhan dan perkembangan sel hewan dan tanaman
|
Hewan
|
Tumbuhan
|
|
Terdapat sentriol
|
Tidak ada sentriol
|
|
Tidak ada
pembentukan dinding sel
|
Terdapat sitokinesis dan pembentukan
dinding sel
|
|
Ada kutub
animal dan vegetal
|
Tidak ada
perbedaan kutub embriogenik, yang ada semacam epigeal dan hipogeal
|
|
Jaringan sel
hewan bergerak menjadi bentuk yang berbeda
|
Jaringan sel
tumbuhan tumbuh menjadi bentuk yang berbeda
|
|
Terdapat proses gastrulasi
|
Terdapat proses histodiferensiasi
|
|
Tidak terdapat
jaringan embrionik seumur hidup
|
Meristem
sebagai jaringan embrionik seumur hidup
|
|
Terdapat batasan pertumbuhan (ukuran
tubuh)
|
Tidak ada batasan pertumbuhan, kecuali
kemampuan akar dalam hal menopang berat tubuh bagian atas
|
|
Apoptosis untuk perkembangan jaringan,
melibatkan mitokondria dan caspase
|
Tidak ada "Apoptosis", yang ada
lebih ke arah proteksi diri, tidak melibatkan mitokondria
|
Sel disebut sebagai unit struktural,
unit fungsional terkecil dari makhluk hidup. Semua makhluk hidup dibumi ini
disusun oleh satu sampai miliaran unit sel. Ukuran sel yang sangat mikroskopik,
sehingga harus menggunakan alat bantu mikroskop untuk dapat mengamatinya.
Secara umum, sel dibagi menjadi dua
yaitu:
sel prokariotik
Sel prokariotik berati sel yang tidak
memiliki membran inti atau karioteka. Organisme prokariotik misalnya adalah
kelompok bakteri.
Kebanyakan sel prokariot mereproduksi
melalui proses yang disebut pembelahan biner. Selama pembelahan biner, molekul
DNA tunggal ulangan dan sel asli dibagi menjadi dua sel anak yang identik.
sel eukariotik
sel eukariotik sudah memiliki membran
inti. Organisme eukariotik berasal dari kingdom animalia, plantae, fungi, dan
protista.
Eukariota tumbuh dan berkembang biak
melalui proses yang disebut mitosis. Dalam organisme yang juga bereproduksi
secara seksual, sel-sel reproduksi yang diproduksi oleh suatu jenis pembelahan
sel yang disebut meiosis
Kedua organisme
eukariotik dan prokariotik mendapatkan energi yang mereka butuhkan untuk tumbuh
dan mempertahankan fungsi sel normal melalui respirasi selular. Respirasi
selular memiliki tiga tahap utama: glikolisis, siklus asam sitrat, dan transpor
elektron. Pada eukariota, reaksi respirasi seluler yang paling terjadi dalam
mitokondria. Dalam prokariota, mereka terjadi dalam sitoplasma dan / atau dalam
membran sel.
Perbedaan sel
prokariotik dan sel eukariotik
|
Struktur
|
Prokariotik
|
Eukariotik
|
|
Membran nukleus
Membran plastida Nukleus Plastida Mitokondria Badan Golgi DNA RNA Histon Pigmen |
-
- + - - - + + - + |
+
+ + +/- + + + + + + |
Keterangan: – (tidak ada); + (ada)
Struktur sel adalah suatu massa protoplasma yang dibatasi oleh suatu membran serta memiliki nukleus. Benda dapat dikatakan hidup jika mempunyai membran plasma, mengandung bahan-bahan genetika dan mampu melakukan proses sintesa protein.
Struktur sel terbagi atas tiga bagian, yaitu membran plasma, inti sel, dan sitoplasma. Pada sitoplasma terdapat berbagai macam organel sel yang memiliki peranan masing-masing.
A. MEMBRAN PLASMA
Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu:
1. Membran Sel
Memiliki ketebalan 5-10 nm. Membran sel tersusun atas lipoprotein (50% protein dan 50% lipid). Lipid yang menyusunnya terdiri atas fosfolipid (hidrofilik) dan sterol hidrofobik. Membran sel bersifat selektif permeabel yang artinya hanya dapat dilalui oleh air dan zat-zat yang terkandung di dalamnya.
Fungsi membran sel, yaitu:
· Sebagai pelindung sel.
Mengendalikan proses pertukaran zat ke luar dan ke dalam sel.
Tempat terjadinya reaksi kimia.
2. Dinding Sel
Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel tersusun atas senyawa selulosa, zat pektin, hemiselulosa, dan glikoprotein. Berperan sebagai pelindung organel-organel sel di dalamnya dan untuk mempertahankan bentuk sel.
SEL MEMILIKI BAGIAN-BAGIAN SEBAGAI
BERIKUT
1. Membran Sel
Membran sel merupakan suatu membran
fosfolipid bilayer yang membatasi sel dengan lingkungan luarnya. Membran sel
memiliki fungsi antara lain
§ Mengontrol keluar masuknya zat dari luar ke dalam sel atau sebaliknya.
§ Sebagai reseptor atau penerima rangsang.
§ Sebagai pelindung agar isinya tidak keluar dari dalam sel.
Pada sel tumbuhan dan prokariotik,
membran selnya berkembang menjadi kaku atau disebut dengan dinding sel. Fungsi
dari dinding sel tersebut adalah sebagai pelindung serta penunjang sel.
2. Sitoplasma
Sitoplasma adalah ruang antara membran
sel dan organel nukleus. Sitoplasma tersusun atas sistem larutan yang meliputi
90%air, senyawa organik terlarut, dan koloida atau bahan tidak larut. Di dalam
sitoplasma terdapat organela-organela untuk menunjang fungsi sel.
3. Organela
Dalam melaksanakan fungsinya, sel
dibantu oleh berbagai macam organela yang memiliki peran masing-masing.
a. Nukleus
Nukleus merupakan organela yang sangat
penting. Karena di dalam nukleus terdapat materi genetik berupa DNA yang
merupakan pembawa kode genetik. Nukleus merupakan organela yang dilindungi oleh
membran inti atau karioteka. Jika organela ini tidak dilapisi oleh karioteka
maka disebut dengan Nukleoid. Nukleoid dapat kita dijumpai pada bakteri.
b. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma merupakan sistem
membran kompleks pada eukariotik yang tersusun secara tidak beraturan.
Fungsinya adalah untuk mengatur keluar masuknya zat dari nukleus ke sitoplasma.
Retikulum endoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu RE kasar yang memiliki
ribosom dan RE halus yang tidak memiliki ribosom.
c. Ribosom
Ribosom adalah organela yang sangat
kecil berukuran 20 nm. Tersusun dari protein dan RNA. Fungsi dari ribosom
adalah sebagai tempat melekatnya RNA untuk translasi protein. Ribosom dapat
ditemukan pada sitoplasma dan RE kasar.
d. Kompleks Golgi
Kompleks golgi, atau golgi aparatus,
atau diktiosom adalah organela berbentuk mangkuk yang dapat ditemukan pada
salah satu sisi nukleus. Kompleks golgi pada sel-sel kelenjar umumnya dapat
berkembang baik. Hal tersebut terjadi karena kompleks golgi berperan dalam
proses sekresi.
e. Mitokondria
Mitokondria adalah organela yang
berfungsi sebagai tempat penghasilan energi dalam bentuk ATP. Jumlah
mitokondria pada sel berbeda-beda tergantung pada jumlah energi yang dibutuhkan
sel tersebut. Mitokondria memiliki struktur yang dilindungi oleh membran ganda,
dan bagian dalamnya berlekuk-lekuk atau sering disebut krista. Diantara krista,
terdapat ruangan yang disebut matriks. Didalam matriks biasanya terdapat enzim
pernapasan, DNA, dan protein.
f. Plastida
Plastida adalah organela yang hanya
dapat ditemukan pada sel tumbuhan. Menurut fungsinya, plastida dapat dibedakan
menjadi tiga. Yang pertama adalah leukoplas, berfungsi untuk menyimpan cadangan
makanan. Kedua adalah kloroplas, yang berfungsi sebagai tempat terjadinya
fotosintesis. Lalu Kromoplas yang memiliki pigmen warna non-fotosintetik.
g. Vakuola
Vakuola merupakan organel yang berbentuk
rongga. Pada sel tumbuhan, vakuola dapat berkembang dengan sangat baik yang
disebut sebagai vakuola tengah. Fungsi utama dari vakuola adalah menyeimbangkan
tekanan turgor, menyimpan dan mencerna makanan.
h. Silia dan flagela
Silia merupakan struktur berbentuk
rambut halus mikroskopik yang sering ditemukan pada organisme uniseluler.
Fungsinya adalah sebagai alat pergerakan dan pelekatan.
Flagela adalah struktur yang menonjol
dari membran plasma. Fungsinya hampir sama dengan silia, namun flagela memiliki
kelebihan untuk bergerak ke segala arah. Flagela sering ditemukan pada
Coelenterata, Protozoa, atau Porifera
B. NUKLEUS (lnti Sel)
Nukleus merupakan
organel terbesar dalam sel, yaitu berukuran antara 10-20 nm.
Fungsi inti sel,
yaitu:
· Mengendalikan proses metabolisme dalam tubuh.
Tempat tersimpannya materi genetik dalam bentuk DNA/RNA.
Sebagai tempat terjadinya replikasi dan transkripsi DNA
Komposisi nukleus
terdiri atas tiga organel, yaitu:
· Membran nukleus (karioteka).
Matriks (nukleoplasma), yaitu cairan inti yang tersusun atas zat protein
inti (nukleoprotein).
Nukleolus (anak inti), di dalamnya banyak mengandung kromosom yang
berfungsi untuk menentukan ciri sel, mengatur bentuk sel, dan menentukan
generasi sel selanjutnya.
C. SITOPLASMA
Sitoplasma merupakan
suatu cairan sel dengan segala sesuatu yang terkandung di dalamnya, yaitu
makromolekul, mikromolekul, ion-ion, dan organel sel. Tiap-tiap organel pada
sitoplasma memiliki struktur dan peran khusus, antara lain:
1. Mitokondria
Mitokondria merupakan
organel penghasil energi dalam sel yang tersusun atas fosfolipid dan protein.
Terdiri atas dua lapisan, yaitu membran luar yang halus, membran dalam yang
berlekuk-lekuk (krista), dan matriks mitokondria. Mitokondria berperan sebagai
tempat terjadinya respirasi seluler dan menghasilkanATP.
2. Ribosom
Ribosom adalah organel
terkecil dalam sitoplasma dengan ukuran 17-20 mikron. Tersusun atas protein dan
RNA ribosomal (RNAr). Berperan dalam sintesis protein. Terdapat menyebar di
sitoplasma dan ada yang menempel di REK.
3. Retikulum
Endoplasma (RE)
Terdapat dua jenis
retikulum endoplasma (RE), yaitu:
· Retikulum endoplasma kasar (REK), pada permukaannya banyak ditempeli oleh
ribosom (tempat sintesis protein). REK berfungsi sebagai transpor protein yang
disintesis di dalam ribosom.
· Retikulum endoplasma halus (REH), permukaannya tidak ditempeli oleh
ribosom, dan menghasilkan enzim yang dapat mensintesis fosfolipid, glikolipid,
dan steroid.
4. Badan golgi
Badan golgi merupakan
sekumpulan kantung pipih yang bertumpuk dan tiap kantungnya dibatasi oleh
membran saccula. Berperan aktif dalam proses sekresi, terutama pada sel-sel
kelenjar. Menghasilkan lisosom dan membentuk dinding sel pada tumbuhan.
5. Lisosom
Lisosom banyak
terdapat pada sel-sel darah terutama
leukosit, limfosit, dan monosit. Berperan aktif dalam melakukan fungsi imunitas
dengan mensintesis enzim-enzim hidrolitik untuk mencernakan bakteripatogen yang menyerang
tubuh. Membantu menghancurkan sel yang luka atau mati dan menggantikannya
dengan sel baru yang disebut autofagus.
6. Vakuola
Vakuola merupakan
organel sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi oleh selaput tipis
(tonoplas). Pada sel hewan berukuran sedang
dan pada sel tumbuhan berukuran besar. Berperan sebagai penyimpan cadangan
makanan dan sisa metabolisme, pengatur tekanan turgor pada sel tumbuhan.
7. Plastida
Plastida merupakan
organel spesifik yang hanya terdapat pada sel tumbuhan. Di dalam plastida
terdapat zat pigmen. Berdasarkan pigmennya, plastida terbagi tiga jenis, yaitu:
Plastida berwarna, adalah kloroplas (mengandung klorofil atau zat hijau daun) dan kromoplas (mengandung karotenoid atau zat warna kuning, jingga, dan merah).
Plastida tak berwarna, adalah leukoplas yang berguna untuk menyimpan cadangan makanan.
Plastida berwarna, adalah kloroplas (mengandung klorofil atau zat hijau daun) dan kromoplas (mengandung karotenoid atau zat warna kuning, jingga, dan merah).
Plastida tak berwarna, adalah leukoplas yang berguna untuk menyimpan cadangan makanan.
8. Sentrosom
Sentrosom hanya dapat
dijumpai pada sel hewan. Berbentuk bulat kecil dan terdapat di dekat inti. Berperan
dalam proses pembelahan sel.
9. Badan mikro
Badan mikro terdiri
atas dua jenis, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom terdapat pada sel
hewan yang mengeluarkan enzim katalase dan berfungsi untuk menguraikan senyawa
hidrogen peroksida. Glioksisom berperan dalam mengubah lemak menjadi sukrosa.
