materi sel

MATERI SEL

SEL DAN TRANSPORT MEMBRAN....................................................……......…..........1
PENDAHULUAN .................................................................................................................1
TEORI SEL.....................................…......................................…………………….............1
KOMPONEN KIMIAWI SEL..............................................................................................2
MACAM SEL………………………………………………………………………….........3
STRUKTUR DAN FUNGSI DARI BAGIAN-BAGIAN SEL………………………..…..4
STRUKTUR SEL TUMBUHAN DAN SEL HEWAN.......................................................10
KEGIATAN PESERTA DIDIK1…………………………………………………………..11
TRANSPORTASI ZAT MELEWATI MEMBRANSEL…………………………….........15
KEGIATAN PESERTA DIDIK 2..........................................................................................18
UJI KOMPETENSI..................................................................................................................24

BAB I
SEL DAN TRANSPORT MEMBRAN

PENDAHULUAN
Apabila kamu melihat dinding kelasmu, dinding yang kokoh itu tersusun dari batu bata yang
direkatkan bersama-sama dengan bahan lainnya. Begitu pula tubuh makhluk hidup yang memiliki
bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Ada bagian lebih kecil yang menyusun tubuh makhluk hidup,
yaitu SEL.

1

Sel merupakan unit terkecil suatu individu. Berdasarkan jumlah sel penyusunnya, makhluk hidup
dibedakan menjadi makhluk hidup uniseluler yang tersusun atas satu sel, dan makhluk hidup
multiseluler yang tersusun atas banyak sel.

Di dalam sel semua aktifitas kehidupan terselenggara, seperti makan, bernapas, reproduksi, tumbuh
dan berkembang, serta ekskresi. Untuk melaksanakan semua fungsi tersebut, sel telah dilengkapi
dengan berbagai organel.

Penelitian tentang sel berkembang amat pesat sehingga membentuk cabang ilmu biologi yang khusus
mempelajari tentang sel yaitu sitologi.

A. TEORI SEL

Kata SEL digunakan pertama kali oleh Robert Hooke (1665) setelah ia
mengamati irisan tipis dari gabus dengan menggunakan mikroskop
sederhana. Dalam pengamatannya, irisan tersebut terlihat struktur ruang-
ruang kecil seperti sarang lebah (gambar 1.1). Kemudian struktur ini disebut
SEL (latin, cellula = bilik-bilik kecil).

Tahun 1831, Robert Brown mengamati sel-sel epidermis tanaman anggrek

dan melihat struktur kecil yang terapung. Struktur tersebut ditemukan dalam

setiap sel yang di amatinya yang kemudian disebut Nukleus (inti sel).

http://www.sentra- Kemudian tahun 1838 Johannes Purkinye dan Felix Durjadin menemukan
edukasi.com/2011/ bahwa ruang-ruang kecil
06/sejarah-

penemuan-sel tersebut tidak kosong, tetapi berisi cairan yang

Gb. 1.1:Foto sel gabus dan

disembikurotskPoproyatnogpdligausnmakaan. Protoplasma

oleh Robert Hooke

adalah substansi kehidupan yang terdapat di dalam sel. Istilah

protoplasma/

pertama kali dikenalkan oleh Johannes Purkinye.

(1804-1881) Teori tentang sel pertama kali dikemukakan oleh Mathias Schleiden
yang dan Theodore Schwann (1810-1882). Schleiden adalah ahli botani

2

mempelajari tentang jaringan tumbuhan, sedangkan Schwann mempelaja jaringan hewan. Mereka
berpendapat bahwa setiap benda hidup tersusun dari sel-sel. Berdasarkan pendapat keduanya dapat
dikatakan bahwa sel merupakan unit structural (penyusun) tubuh makhluk hidup

Max Schultze (1825-1914) berpendapat bahwa protoplasma merupakan struktur dasar organisme dan
merupakan bagian penting dari sel. Di dalam protoplasma terdapat berbagai organel yang berfungsi
untuk melaksanakan fungsi-fungsi kehidupan. Dari kenyataan ini dapat dikatakan bahwa sel
merupakan unit fungsional makhluk hidup.

Rudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari
sel sebelumnya).
Ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong penemuan unit-unit penurunan sifat yang terdapat dalam
nukleus, yaitu kromosom. Dalam kromosom terdapat gen yang merupakan unit pembawa sifat.
Melalui penemuan ini muncullah teori bahwa sel merupakan unit hereditas makhluk hidup.

Dari pendapat beberapa ahli tersebut akhirnya melahirkan beberapa teori sel antara lain:
a. Sel merupakan unit structural makhluk hidup
b. Sel merupakan unit fungsional makhluk hidup
c. Sel merupakan unit pertumbuhan makhluk hidup
d. Sel merupakan unit hereditas
B. KOMPONEN KIMIAWI SEL

Secara umum protoplasma tersusun atas berbagai macam unsur, molekul organik dan anorganik.
Sebagian besar unsur yang menyusun protoplasma seperti C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Na dan Cl.
Selain itu ditemukan juga dalam jumlah yang lebih kecil: Bo, Cu, Mn, Co, dan Si. Sedangkan senyawa
anorganiknya adalah air, garam dan gas. Air merupakan komponen terbesar penyusun protoplasma
(90%) yang berfungsi sebagai pelarut, media metabolisme, stabilisator suhu, dan media transportasi.
Garam mineral berperan dalam dalam mengatur tekanan osmotic sel. Gas seperti O2 dan CO2 juga
terlarut di dalam air.

Senyawa organik pada protoplasma antara lain karbohidrat, lemak dan protein. Karbohidrat yang
tersusun dari unsur C,H,O sebagai sumber energi utama dan komponen struktural membran sel.
Lemak yang tersusun dari unsure C,H,O sebagai komponen structural sel dan cadangan energi terbesar
bagi sel. Protein yang tersusun dari unsure C,H,O,N sebagai komponen structural sel, cadangan energi
dan media transportasi.

C. MACAM SEL

3

Secara umum terdapat 2 macam sel, yaitu sel Prokariotik dan sel Eukariotik. Kedua sel ini dibedakan
berdasarkan ada tidaknya membran yang menyelubungi materi genetik (inti sel) (gambar 1.2).

a. Sel Prokariotik
Berasal dari bahasa yunani, pro = sebelum dan karyon = membran inti sel. Sel ini memiliki
materi genetik berupa DNA yang tidak diselubungi oleh mebran yang disebut nukleoid. Di luar
nukleoid terdapat DNA sirkuler yang disebut plasmid. Sebagian besar sel prokariotik
mempunyai dinding sel. Aktifitas sel terjadi pada membran plasma dan sitoplasma. Contoh sel
prokariotik adalah sel bakteri dan Cyanobacteria.

m b. Sel Eukariotik
dan sel Berasal dari bahasa yunani, Eu = sejati dan karyon =
membran inti sel. Dalam sel Eukariotik sebagian besar DNA
berada dalam organel yang disebut nucleus, yang dibatasi
oleh membran ganda. Daerah antara nucleus dan membran
plasma disebut sitoplasma.

Sel Prokariotik dan Eukariotik memiliki beberapa kesamaan ciri dasar, yaitu keduanya dibatasi
membran plasma, yang di dalamnya terdapat sitosol tempat organel dan komponen-komponen lain

berada. Semua sel memiliki DNA dan ribosom untuk
sintesis protein.

D. STRUKTUR DAN FUNGSI DARI BAGIAN-
BAGIAN SEL

Setiap sel hidup memiliki tiga bagian pokok, yaitu membran
sel, inti sel (nucleus), dan sitoplasma.

1. Membran Sel
Semua struktur sel dibatasi oleh selaput yang tipis dan elastis serta merupakan suatu zat hidup
yang disebut membran sel atau membran plasma atau plasmalema. Membran sel tersusun atas

4

gabungan protein dengan lemak yang disebut dengan senyawa lipoprotein serta terdapat
karbohidrat. Susunan kimia membran sel tersebut sebagai berikut:
a. Protein

Protein yang menyusun membran sel terdiri dari protein ekstrinsik (perifer) dan protein
intrinsic (integral). Protein ekstrinsik pada umumnya tidak melekat dengan kuat sehingga
mudah lepas. Protein ini menempel di permukaan lapisan lemak dan bersifat hidrofilik
(suka air) yaitu mudah larut dalam air. Sedangkan protein integral letaknya tenggelam
diantara dua lapisan lemak. Protein ini memiliki bagian yang bersifat hidrofilik yaitu
bagian yang menonjol di permukaan lapisan lemak, dan bagian yang hidrofobik (menolak
air) yaitu bagian yang berada di dalam lapisan lemak.
Protein mempunyai fungsi penting bagi sel, antara lain memberi kekuatan struktur pada
membran sel juga sebagai pembawa (carriers) dalam proses transportasi.
b. Lemak (lipid)
Lemak yang menyusun membran sel terutama berupa fospolipid. Molekul ini memiliki dua
ujung yang berbeda yaitu bagian kepala yang bersifat hidrofilik (suka air) dan bagian ekot
yang bersifat hidrofobik (menolak air). Setiap fospolipid berpasangan dengan unit lainnya
membentuk 2 lapisan atau yang disebut fospolipid bilayer.
c. Karbohidrat
Karbohidrat yang terdapat pada membran sel terkait pada protein atau lemak. Karbohidrat
ini berupa heksosa, yaitu gugus gula dengan enam atom karbon. Karbohidrat yang terikat
pada protein disebut glikoprotein, sedangkan yang terikat pada lemak disebut glikolipid.

Perhatikan gambar membran sel berikut.

5

Sumber: http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel-2/
Gambar 1.3: membran sel

Gambar tersebut menunjukkan struktur membran sel menurut S.J. Singer dan G. Nicolson,
yaitu model mozaik cair. Membran sel juga memiliki sifat selektif permeable terhadap zat yang
melewatinya.
Membran sel merupakan bagian terluar dari sel yang memiliki fungsi sebagai berikut:
a. Sebagai pelindung
b. Mengendalikan pertukaran zat
c. Tempat terjadinya reaksi kimia, seperti reaksi oksidasi
d. Sebagai reseptor atau penerima rangsang
e. Sebagai pembatas antara sitoplasma dengan lingkungan.

2. Inti Sel (Nukleus)

Sumber: http://ismail- Sumber:
jeunib.blogspot.com/2009/11/mak
alah-biologi-struktur-dan-fungsi- http://mynameislindaqhan.blogspot.com/
2012/07/gambar-organel-organel.html

Gambar 1.4: nukleus

Inti sel (nukleus) merupakan bagian terbesar dari sel dengan diameter 10nm-20nm. Nukleus
memiliki bentuk bulat atau lonjong. Hampir semua sel memiliki nukleus, karena berperan

6

penting dalam mengendalikan seluruh kegiatan sel. Umumnya dalam satu sel hanya terdapat
satu nukleus, walaupun ada juga yang memiliki lebih dari satu contohnya Paramaecium sp.
yang memiliki 2 buah inti dan sel otot lurik yang memiliki inti banyak. Namun ada beberapa
sel tidak memiliki nukleus, antara lain sel eritrosit dan sel trombosit.
Beberapa bagian penting dari nucleus adalah selaput inti (karioteka), matriks (nukleoplasma),
dan anak inti (nukleolus).
a. Selaput inti (karioteka)

Selaput inti terdiri dari membran rangkap yaitu membran dalam dan membran luar. Di
antara keduanya terdapat ruangan yang disebut perinukleus. Susunan molekul membran inti
sama dengan membran sel, yaitu berupa lipoprotein.
Selaput luar mengandung ribosom dan berhubungan dengan RE (Retikulum Endoplasma).
Pada karioteka terdapat lubang-lubang halus yang memungkinkan terjadinya pertukaran zat
antara nukleoplasma dengan sitoplasma.
Karioteka ini sebagai pembeda antara sel eukariotik dengan prokariotik. Sel eukariotik
bahan intinya sudah dilindungi oleh selaput inti, sedang prokariotik tidak terlindung oleh
selaput inti.

b. Matriks inti (nukleoplasma)
Komponen kimia nukleoplasma terutama protein yang disebut nucleoprotein, sisanya RNA,
DNA, benang-benang kromatin dan fosfolipida. Matriks inti berfungsi untuk replikasi
DNA dan transkripsi mRNA sebagai tahapan awal dari sintesis protein.

c. Anak inti (nukleolus)
Nukleolus berperan dalam pembentukan rRNA. Jadi secara tidak langsung berperan dalam
sintesis protein.

3. Sitoplasma
Sitoplasma adalah protoplasma yang mengisi ruangan di antara membran sel dengan inti sel.
Sitoplasma merupakan plasma sel berupa cairan yang bersifat koloid, bening, dan transparan.
Sifat koloid sitoplasma dapat mengalami perubahan dari fase sol ke fase gel dan sebaliknya
tergantung pada kandungan airnya. Sitoplasma juga bersifat dinamis, molekul-molekulnya
senantiasa bergerak secara acak yang dikenal dengan gerak Brown.
Di dalam sitoplasma terdapat berbagai unsure kimia, ion, dan senyawa kimia baik organik
maupun anorganik, dan berbagai organel sel. Sitoplasma yang terletak di luar organel disebut

7

dengan sitosol. Sitosol berperan sebagai tempat berlangsungnya metabolism tertentu, seperti
glikolisis.

Organel sel
Organel sel adalah bangunan yang terdapat di dalam sel yang berperan dalam melakukan
fungsi kehidupan, seperti bernapas, reproduksi, bergerak, dan lain-lain.

a. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma merupakan sistem
endomembran, yaitu membran di dalam sel yang berupa
saluran-saluran dan tabung pipih. Membran ini lebih
tipis dari membran plasma. Retikulum endoplasma juga
terhubung dengan selaput luar pada nukleus. Retikulum
endoplasma memiliki tiga bentuk, yaitu tubulus yang
berbentuk tabung pembuluh, vesikulum berbentuk

gelembung dan sisternae yang berbentuk kantong-kantong pipih. Retikulum endoplasma
memiliki 2 wilayah yang berbeda dalam hal struktur dan fungsinya, yaitu RE kasar dan RE
halus yang saling berhubungan.

1. RE Kasar

RE Kasar diberi nama demikian karena di permukaan

luarnya ditempeli Ribosom. Ribosom merupakan tempat

sintesis protein. Protein yang sudah terbentuk akan

spot. memasuki lumen RE, kemudian protein ini akan dibungkus
e.ht oleh membrane vesikel seperti gelembung.

2. RE Halus

Diberi nama demikian karena di permukaan luarnya tidak

terdapat ribosom. RE halus menghasilkan enzim yang

8

penting dalam sintesis fosfolipid, glikolipid, dan steroid. RE
halus juga berfungsi dalam proses detoksifikasi
obat-obatan dan racun, terutama pada sel hati.

Jadi secara umum fungsi RE antara lain:
1. Penghubung selaput luar inti sel

dengan sitoplasma
2. Transportasi zat
3. Sintesis lipid, glikolipid, steroid, dan
protein
4. Detoksifikasi obat-obatan dan racun.

b. Ribosom
Ribosom merupakan organel sel yang terbentuk dari gabungan rRNA dan protein. Ribosom
berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom
ditemukan pada semua jenis sel, baik
prokariotik maupun eukariotik. Di dalam sel,
ribosom dapat ditemukan di beberapa tempat
diantaranya tersebar di sitoplasma, terikat pada
RE kasar serta di dalam mitokondria dan plastid.
Ribosom berfungsi dalam sintesis protein.
Sebagian besar protein yang disintesis di
ribosom bebas berfungsi dalam sitosol,
sedangkan untuk ribosom yang terikat pada RE
mensintesis protein untuk disekresikan ke luar
sel.

9

Sel-sel pankreas memiliki ribosom terikat yang
tinggi sesuai kebutuhannya mensekresi enzim
pencernaan.

Sumber:

http://wrghar.blogspot.com/2009/11/ri
bosom.html

c. Badan Golgi
Badan golgi merupakan organel yang terdiri dari setumpuk kantong pipih yang dibatasi oleh
membran. Organel ini ditemukan oleh Camillo golgi pada tahun 1898. Badan golgi di dalam
sel letaknya dekat dengan Retikulum endoplasma dan dilapisi oleh selapis vesikel atau
gelembung. Gelembung ini merupakan gelembung transisi yang membawa zat dari reticulum
endoplasma menuju ke badan golgi. Secara umum fungsi badan golgi antara lain:
1. Memodifikasi protein dan lemak yang disintesis didalam retikulum endoplasma
membentuk glikoprotein dan glikolipid,
2. Membentuk lisosom yang berisi enzim-enzim hidrolitik,
3. Membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim hidrolitik,
4. Membentuk dinding sel pada tumbuhan.
Organel ini terdapat di dalam semua sel, baik sel hewan maupun sel tumbuhan terutama
pada sel-sel kelenjar yang aktif melakukan sekresi. Pada sel tumbuhan, badan golgi disebut
Diktiosom.

Sumber: Sumber:

http://pbr2008unj.wordpress.co http://biologi.blogsome.com/2007/06/16/a
m/2012/06/06/kompleks-golgi/ paratus-golgi/

10

Gambar 1.7: a. struktur badan golgi, b. sekresi zat oleh badan golgi.
d. Lisosom

Lisosom adalah organel kecil yang terbungkus oleh selapis membran. Organel ini terdapat pada
semua sel eukariotik, terutama sel hewan. Lisosom mengandung enzim-enzim hidrolitik
sehingga berperan dalam pencernaan intrasel. Berikut ini beberapa fungsi dari lisosom:
1. Fagositosis, mencerna materi yang diambil secara endositosis,
2. Autofagi, mencerna bagian-bagian sel yang rusak,
3. Eksositosis, pembebasan enzim di luar sel
4. Autolisis, pembebasan enzim di dalam sel untuk menghancurkan sel yag mati contohnya

pada sel-sel ekor katak.
e. Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang berperan dalam proses respirasi aerob. Mitokondria
ditemukan pada semua sel eukariotik. Semakin tinggi kebutuhan energi sebuah sel, jumlah
mitokondria semakin banyak. Mitokondria memiliki bentuk seperti sosis yang dilapisi oleh
membran ganda. Membran luar mitokondria halus dan tidak terputus, sedangkan membrane
dalamnya membentuk struktur yang berlipat-lipat, disebut Krista. Bentuk membran dalam
seperti ini bertujuan untuk memperluas daerah respirasi. Pada membrane dalam ini terjadi
proses pembentukan ATP. Membran dalam mitokondria mengelilingi cairan yang disebut
matriks. Di dalam matriks, selain berisi cairan juga terdapat enzim respirasi (sitokrom), DNA,

dan
ribosom.

Sumber: pustakabiolog.wordpress.com

Gambar 1.8: mitokondria
f. Plastida

Plastida merupakan organel yang memiliki struktur dan fungsi khusus. Plastida hanya
ditemukan pada sel-sel tumbuhan dan beberapa jenis protista. Berdasarkan pigmen yang
terkandung di dalamnya, terdapat tiga macam plastid yaitu kloroplas, kromoplas, dan
leukoplas.
1. Kloroplas

11

Kloroplas adalah plastid yang mengandung pigmen fotosintesis, antara lain klorofil dan
karotenoid. Pigmen berperan dalam fotosintesis untuk menangkap energi cahaya matahari.
2. Kromoplas
Kromoplas adalah plastida yang memberikan aneka ragam warna non fotosintesis. Pigmen
yang termasuk dalam kloroplas antara lain:
a). karoten, menimbulkan warna kuning
b). xantofil, menimbulkan warna kuning pada daun yang telah tua
c). fikosianin, menimbulkan warna biru pada ganggang
d). fikoeritrin, menimbulkan warna merah pada ganggang
c). fikosantin, menimbulkan warna coklat pada ganggang
3. Leukoplas
Leukoplas adalah plastida yang tidak berwarna, berperan untuk penyimpanan cadangan
makanan. Terdapat tiga macam leukoplas, yaitu:
a). amiloplas, untuk menyimpan amilum
b). proteoplas, untuk menyimpan protein
c). elaioplas, untuk menyimpan minyak atau lemak.

Sumber: Dari ketiga plastid tersebut, kloroplas merupakan
plastida penting karena berperan dalam fotosintesis.
http://biologismaim.blogspot.com Pada tumbuhan, kloroplas terdapat dalam jumlah yang
/2011/10/struktur-kloroplas.html banyak pada jaringan mesofil daun.
Gambar 1.8: kloroplas
Kloroplas memiliki membrane ganda, yaitu
membran luar yang halus dan tidak terputus, serta
membran dalam yang membentuk percabangan yang
disebut lamella. Membran dalam banyak mengandung
pigmen fotosintesis yang berperan untuk menangkap
energi cahaya matahari. Membran dalam yang banyak
mengandung pigmen ini berbentuk kantong bulat dan
pipih yang disebut tilakoid. Tumpukan dari beberapa
tilakoid disebut granum (jamak: grana). Grana
dikelilingi oleh Stroma, yaitu cairan atau matriks
berair yang mengandung DNA, ribosom, tetes lemak,
dan butir-butir amilum. Stroma berperan dalam reaksi
gelap fotosintesis.

12

wordpress. g. Badan Mikro
om.jpg
m Organel ini memiliki kemiripan dengan lisosom,
yaitu sama-sama dikelilingi membran tunggal dan sama-
sama berisi enzim. Ada dua macam badan mikro yaitu
Peroksisom dan Glioksisom.
Peroksisom mengandung enzim oksidase dan katalase. Enzim oksidase berperan dalam
metabolism lemak menjadi karbohidrat, sedangkan enzim katalase berperan untuk mengatalisis
proses perombakan Hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan Oksigen (O2).
Pada sel hewan, peroksisom terutama terdapat dalam sel
hati dan ginjal. Sedangkan pada tumbuhan, peroksisom
merupakan tempat fotorespirasi dan ditemukan pada

beberapa tipe sel. Adapun glioksisom, terdapat dalam
sel tumbuhan terutama sel-sel biji yang sedang
berkecambah.

h. Sentrosom dan Sentriol
Sentrosom dan sentriol adalah organel yang berperan
dalam proses pembelahan sel. Organel ini
menghasilkan benang-benang spindle tempat melekatnya kromosom saat pembelahan.
Sentrosom terdiri atas sepasang badan silindris berlubang yang disebut sentriol. Setiap sentriol
tersusun atas sembilan triplet mikrotubulus. Mikrotubulus adalah serabut silindris berongga
yang tersusun atas protein tubulin.

13

Sumber: Gambar 1.10: sentriol dan mikrotubulus

http://genuardis.net/sentriol/sentriol-
sentrosom.htm

Sumber:

http://genuardis.net/sentriol/sentriol-
sentrosom.htm

i. Vakuola
Vakuola adalah organel bermembran tunggal yang
berisi cairan. Membrane tunggal vakuola disebut
tonoplas. Pada sel tumbuhan muda biasanya terdapat
beberapa vakuola kecil. Semakin tua sel tumbuhan, maka vakuola-vakuola kecil tersebut
bersatu membentuk vakuola besar. Vakuola berperan dalam menjaga turgor sel, selain itu
vakuola juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan zat seperti pigmen antosianin, enzim
hidrolitik, zat makanan berupa sukrosa dan garam mineral, serta zat sisa metabolism seperti
lateks (getah). Vakuola pada tumbuhan dapat pula berlaku seperti lisosom yang mampu
mendaur ulang organel yang tua dan tidak diperlukan.
Selain pada sel tumbuhan, vakuola juda dapat ditemukan pada hewan bersel satu seperti
Paramaecium sp. Terdapat dua macam vakuola, yaitu vakuola kontraktil (vakuola berdenyut)
yang berperan untuk osmoregulator dan vakuola non kontraktil (vakuola makanan) yang
berperan untuk pencernaan.

Sumber: v
Sumber: http://biologiklaten.wordpress.com/bab-
http://saswinblog9.blogspot.com/2 19-sist-ekskresi-pada-hewan-manusia-xi/
012/04/struktur-dan-fungsi
14

Gambar 1.11: a. vakuola pada tumbuhan, b. vakuola pada Paramaecium sp.
4. Dinding Sel
Dinding sel adalah bagian terluar dari sel. Dinding sel bukan merupakan organel sel dan bukan
bagian dari protoplasma. Dinding sel berperan sebagai pelindung, pemberi bentuk sel, dan
penghubung antara satu sel dengan sel yang lain.
Sebagian besar penyusun dinding sel adalah senyawa karbohidrat, selulosa. Selain selulosa, terdapat
senyawa karbohidrat lain yang menyusun dinding sel yaitu hemiselulosa, pectin, dan lignin yang
hanya ditemukan pada tumbuhan berkayu.
Perhatikan gambar di samping. Ada tiga bagian dari dinding sel, yaitu lamella tengah yang

melekatkan satu sel dengan sel tetangganya. Dinding sel primer,
merupakan dinding sel pertama. Dan dinding sel sekunder yang
terletak di sebelah dalam dinding primer. Pada dinding sel ada
bagian yang tidak menebal dan membentuk celah yang disebut
dengan noktah, yang akan dilalui oleh plasmodesmata ( jamak:
plasmodesma). Plasmodesmata adalah benang-benang
sitoplasma yang menghubungkan sitoplasma satu sel dengan
tetangganya.
Sumber: http://biologi-news.blogspot.com/2010/12/karakter-sel-tumbuhan.html
Gambar 1.12: dinding sel

E. STRUKTUR SEL TUMBUHAN DAN SEL
HEWAN
Perhatika gambar berikut:

15

sumber: http://biologi.blogsome.com/2007/08/02/sel/pendahuluan/
gambar 1.13: perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
Berdasarkan gambar tersebut, dapat terlihat bahwa terdapat perbedaan antara sel hewan dan sel
tumbuhan. Pada tumbuhan terdapat bagian-bagian sel yang tidak ditemukan pada sel hewan,
diantaranya dinding sel, plastid, dan vakuola besar. Begitu pula pada sel hewan, terdapat organel
khas yaitu sentrosom dan lisosom. Pada beberapa hewan unisel akan ditemukan dua macam
vakuola yaitu vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.

16

KEGIATAN SISWA

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

KELAS : XI– IPA LKPD 1.1
FUNGSI DAN ORGANEL SEL

HARI/TGL :

WAKTU : 40 menit
Materi pokok : FUNGSI DAN ORGANEL SEL

Sub Materi : ORGANEL SEL HEWAN DAN TUMBUHAN
Tujuan : 1. Menjelaskan struktur dan fungsi bagian-bagian sel
2.Menjelaskan kegiatan sel sebagai unit struktural dan fungsional
makhluk

Setelah mempelajari tentang sel dan bagian-bagiannya,

17

Jelaskan gambar yang di tunjuk dan fungsinya FUNGSI

NO NAMA BAGIAN BAGIAN
SEL

1
2
3
4
5
6
7
8

18

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

BUAT PERBEDAAN SEL HEWAN DAN TUMBUHAN

No Bagian-bagian Sel hewan Sel tumbuhan fungsi

sel Mengatur segala
aktifitas sel
1 Nukleus ada ada

2
3
4
5
6
7
8
9
10

19

F. TRANSPORTASI ZAT MELEWATI MEMBRAN SEL
Transport zat melewati membrane sel dibedakan menjadi transport pasif dan transport aktif, serta
endositosis dan eksositosis.
a. Transport pasif

Transport pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energy. Perpindahan zat
ini terjadi searah dengan perbedaan konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
Yang termasuk transport pasif adalah difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi.
1. Difusi

Difusi merupakan perpindahan molekul zat terlarut dari larutan berkonsentrasi tinggi atau
hipertonis ke larutan berkonsentrasi rendah atau hipotonis, baik melalui membrane ataupun
tidak. Proses difusi sering terjadi pada tubuh kita, salah satunya yaitu saat kita menghirup
udara. Oksigen (O2) akan berdifusi ke dalam tubuh kita melalui alveolus. Hal ini dapat
terjadi konsentrasi O2 di lingkungan lebih tinggi dari konsentrasi O2 di dalam tubuh.
Contoh lain adalah saat kita membuat minuman sirup. Sirup yang kita teteskan pada
segelas air akan bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, sehingga molekul
sirup akan tersebar dan bercampur dengan air.

2. Osmosis
Osmosis merupakan perpindahan molekul-molekul zat pelarut, terutama air dari
konsentrasi rendah (hipotonis) ke konsentrasi tinggi (hipertonis) dengan melewati
membrane semipermeabel. Dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air, dari cairan
encer (hipotonis) ke cairan pekat (hipertonis). Proses osmosis akan berhenti jika kedua
larutan telah mencapai konsentrasi sama atau isotonis. Peristiwa osmosis akan tmpak
berbeda antara sel tumbuhan dan sel hewan.
Jika sel tumbuhan diletakkan pada lingkungan yang hipertonis, maka air akan berosmosis
keluar sel. Jika keluarnya air berlangsung terus menerus, akan terjadi plasmolisis yaitu
lepasnya membrane sel dari dinding sel. Sebaliknya jika berada di lingkungan yang
hipotonis, air akan masuk ke dalam sel dan akan terjadi tekanan turgor, yaitu tekanan air
pada dinding sel yang menjadikan sel tumbuhan tersebut kaku.
Lain halnya jika terjadi pada sel hewan, seperti eritrosit. Jika eritrosit di letakkan pada
lingkungan yang hipertonis, seperti larutan garam, air akan keluar dari sel dan
menyebabkan sel menjadi mengkerut atau mengalami krenasi. Sedangka jika eritrosit

20

berada di lingkungan yang hipotonis, seperti air suling, maka air akan masuk ke dalam.
Dan jika terjadi terus menerus dapat menyebabkan pecahnya membrane sel atau lisis.

Sumber: http://apbrwww5.apsu.edu/
Gambar 1.14: peristiwa difusi dan osmosis

Sumber: http://leavingbio.net/osmosis%2520and%2520diffusion.htm
Gambar 1.15: peristiwa osmosis

3. Difusi terfasilitasi
Difusi terfasilitasi atau difusi terbantukan adalah perpindahan zat secara berdifusi dengan
bantuan protein transport yag terdapat di dalam membrane sel. Ada banyak cara agar
protein dapat mengangkut molekul-molekul tersebut, diantaranya protein transport
memiliki bagian yang spesifik terhadap molekul-molekul tertentu atau protein transport
member suatu saluran hidrofilik melintasi membrane yang selektif.

21

Sumber: http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/GB1-osmosis.htm
Gambar 1.16: difusi terfasilitasi

b. Transport aktif
Transport aktif adalah transport zat dengan melawan perbedaan konsentrasi, dari konsentrasi
rendah ke konsentrasi tinggi dengan menggunakan energy dalam bentuk ATP. Contoh
transport aktif yang terjadi dalam tubuh kita adalah perpindahan ion Kalium (K+) dengan ion
Natrium (Na+) yang terjadi antara sel darah merah dengan plasma darah. Transport ini
dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel. Selain itu, transport aktif dapat terjadi
pada peristiwa reabsorpsi glukosa dan asam amino yang terjadi pada tubulus ginjal.

Sumber: http://khoi-riah.blogspot.com/2010_06_01_archive.html
Gambar 1.17: transport aktif
c. Endositosis dan eksositosis
Endositosis dan eksositosis berbeda dengan transport aktif dan transport pasif. Transport aktif
dan transport pasif mengangkut molekul-molekul kecil seperti zat cair dan ion-ion terlarut,
sedangkan endositosis dan eksositosis mngangkut molekul-molekul besar seperti protein dan
polisakarida melintasi membrane. Baik endositosis maupun eksositosis melibatkan penyatuan
membrane.
Endositosis merupakan pemasukan zat dari luar ke dalam melalui pembungkusan membrane,
contohnya adalah pada Amoeba dan sel darah putih yang disebut fagositosis. Eksositosis
merupakan pengeluaran partikel yang diselubungi oleh membrane. Eksositosis terjadi dalam
sel kelenjar atau sel sekresi.

22

http://perpustakaan.or.id/2012/10/22/transpor-aktif-dan-transpor-pasif-pada-membran-sel/
http://biologi-news.blogspot.com/2010/12/eksositosis-endositosis.html
gambar 1.18: eksositosis dan endositosis.

23

Setelah mengetahui transport membran Peserta didik melakukan praktikum sederhana

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

LKPD 4.1
TRANSPORT MEMBRAN

KELAS : XI– IPA HARI/TGL :

WAKTU : 40 menit

Materi pokok : TRANSPORT MEMBRAN

Sub Materi : DIFUSI DAN OSMOSIS
A.Tujuan : 1. Peserta didik mampu memahami konsep osmosis dan difusi
2. Peserta didik menjelaskan implikasi osmosis dan difusi
3. Membandingkan mekanisme transpor aktif, endositosis dan

eksositosis).

Pendahuluan

Mekanisme pengangkutan zat melalui membran sel dapat terjadi dengan transpor pasif
maupun transpor aktif. Transpor pasif terjadi secara difusi dan osmosis. Transpor aktif terjadi
dengan menggunakan ATP dan biasanya membawa molekul melawan gradien konsentrasinya.

Alat dan Bahan Jumlah
No Nama Alat/Bahan

1. Pisau 1 buah

2. Teh celup 3 buah

3. Gelas plastik 200 ml/gelas plastik 6 buah
transparan

4. Stopwatch/hp 1 buah

24

5. sendok 1 buah

6. Air 1500 cc

7. Kentang 5 buah

8 Piring kecil 1 buah

Larutan garam 2 sendok dan
5 sendok

Cara Kerja

A. Difusi
1. Isi tiga gelas beker dengan air, masing-masing dengan volume sama (200 ml).
2. Masukan masing-masing gelas dengan teh celup sesuai sebagai berikut:
● Gelas I, dengan teh celup air biasa
● Gelas II, dengan teh celup air dingin
● Gelas III, dengan teh celup air panas
3. Amati proses yang terjadi dan ukur waktu yang diperlukan teh celup dan air untuk
tercampur sampai merata.

B. Osmosis

I. Sel Tumbuhan
1. Potong kentang berbentuk kotak sebanyak empat buah kemudian masing-masing irisan
diukur panjang 5 cm ,lebar 3 tinggi 2

2. Isi tiga gelas beker masing-masing dengan air garam sebanyak 100 mL

1. Gelas 1 dengan garam 2 sendok + masukan kentang
2. Gelas 2 dengan garam 5 sendok + masukan kentang
3. Gelas 3 dengan air biasa+ masukan kentang
4. Kentang biarkan di pisin (piring kecil)
3. Potong kentang berbentuk kotak sebanyak empat buah kemudian masing-masing irisan
diukur panjang 5 cm ,lebar 3 tinggi 2
4. Biarkan selama 30 menit atau lebih.

5. Setelah 30 menit, ambil potongan buah kentang kemudian diukur kembali.

6. Catat volume air di masing-masing gelas beker setelah 30 menit.

25

7. Buat tabel hasil pengamatan awal dan setelah pengamatan mulai dari ukuran kentang ,
keadaan dan tekstur kentang

8. Tentukan variabel terikat , bebas dan kontrol dan perlakuan kontrol

Hasil Pengamatan

A. Difusi

Setelah tinta diteteskan ke dalam air, proses yang terjadi adalah

………………………………………………………………………………………………………
…………………

………………………………………………………………………………………………………
…………………

………………………………………………………………………………………………………
…

Gelas Teh Celup Waktu
I Biasa
………
2 Dingin …..

3 Panas ………
…..

………
…..

B. Osmosis
I. Sel Tumbuhan

Gelas Perlakuan Berat Kentang Volume Air
Beker Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

26

I Dua sendok
garam

II Lima sendok
garam

III Air biasa
IV Diamkan
Pertanyaan
1. Berdasarkan pengamatan, proses percampuran tek celup dengan air pada kegiatan A (difusi)
apabila digambarkan adalah sebagai berikut.

27

Berdasarkan gambar tersebut, maka pada proses difusi terjadi perpindahan:

a. Molekul teh celup dari konsentrasi air ……………………....... ke konsentrasi air
.................................. .

b. Molekul teh celup dari konsentrasi teh celup .................................. ke konsentrasi teh
celup .............................. .

c. Setelah proses difusi terjadi, hasil akhir berupa larutan yang bersifat
........................................... .

Dari penjelasan di atas, difusi dapat didefinisikan
sebagai

………………………………………………………………………………………………
…………………………

………………………………………………………………………………………………
………………..

2. Dari hasil pengamatan A, adakah perbedaan kecepatan difusi pada konsentrasi teh celup
yang berbeda? Berikan penjelasan berkaitan dengan tekanan difusi.
………………………………………………………………………………………………
…………………………

………………………………………………………………………………………………
…………………………

………………………………………………………………………………………………
…………

3. Hasil pengamatan B menunjukkan bahwa berat kentang yang direndam akuades di

bandingkan sebelum direndam akuades, sedangkan berat kentang yang direndam
air garam

…………………...... dibandingkan sebelum direndam air Perubahan berat ini disebabkan
oleh……………………………………………………………………………………………
………………………

28

………………………………………………………………………………………………
…………………..

4. Sel terbungkus oleh membran sel yang bersifat yang artinya dapat
dilewati Ke
oleh ………………………………. tetapi tidak dapat dilewati oleh

ntang

tersusun oleh banyak sel sehingga memiliki membran yang bersifat sama seperti sel.
Apabila proses osmosis yang terjadi digambarkan dengan cara sederhana maka tampak
sebagai berikut.

Berdasarkan gambar di atas, yang dapat menembus membran semipermeabel
adalah

…………………….. sehingga osmosis berarti:
a. Perpindahan molekul …………………………… dari konsentrasi pelarut (air)

………………………..
ke konsentrasi pelarut ....................................... .
b. Perpindahan molekul ........................................ dari konsentrasi zat terlarut

(garam)

29

................................... ke konsentrasi zat terlarut (garam) ...................................... .
c. Hasil akhir dari osmosis adalah larutan yang bersifat ...................................... .
d. Apabila larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi disebut sebagai hipertonis,

dan larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih rendah disebut sebagai hipotonis
maka osmosis adalah
.......................................................................................................................

RANGKUMAN
1. Sel merupakan unit structural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.
2. Struktur utama sel terdiri atas membrane sel, nucleus, dan sitoplasma.
3. Sitoplasma adalah cairan sel tepat organel berada.
4. Organel sel meliputi: reticulum endoplasma, ribosom, badan golgi, lisosom, mitokondria,

plastid, badan mikro dan sentriol.
5. Dinding sel adalah bagian terluar dari sel tumbuhan yang berfungsi sebagai pelindung

dan pemberi bentuk sel.

30

6. Bagian sel yang hanya ada dalam sel tumbuhan antara lain: dinding sel, plastid, dan
vakuola.

7. Organel yang hanya ada pada sel hewan adalah lisosom dan sentriol.
8. Plasmodesmata adalah benang-benang sitoplasma yang menghubungkan sel tumbuhan

yang satu dengan yang lain.
9. Transportasi zat melewati membrane antara lain: transport aktif, transport pasif,

endositosis, dan eksositosis.
10. Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya membrane sel dari dinding sel karena air banyak

berosmosis keluar sel.

31

UJI KOMPETENSI

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!

1. Tokoh yang menyatakan bahwa sel merupakan unit struktural terkecil makhluk hidup
adalah…..

a. Robert Brown

b. Rudolf Virchow

c. Max Schultze

d. Johanes Purkinye

e. Schleiden dan schwan
2. Cabang ilmu biologi yang khusus mempelajari tentang sel adalah…

a. Histology d. sitologi

b. Virology e. mikrobiologi

c. fisiologi
3. Komponen sel yang ditemukan pada sel prokariotik maupun sel eukariotik adalah…..

a. Lisosom

b. Ribosom

c. Mitokondria

d. Kloroplas

e. Reticulum endoplasma
4. Pasangan nama organel dan fungsinya yang benar adalah…..

a. Ribosom – pencernaan intrasel

b. Lisosom - transportasi
c. Plastida – fotosintesis
d. Badan golgi – sintesis protein

e. Reticulum endoplasma - ekskresi

Untuk menjawab soal nomor 5 dan 6 perhatikan gambar berikut

32

4
1

3

2
5

5. Gambar yang ditunjukdenga no 2 adalah……

a. Nukleus, mengatur aktivitas sel

b. Mitokondria, penghasil energi

c. RE kasar, sintesis protein

d. RE halus, sintesis lemak

e. Badan golgi, ekskresi
6. Yang bertugas mengatur segala kegiatan sel adalah organel nomor….

a. 1 d. 4

b. 2 e. 5

c. 3

Untuk menjawab soal nomor 7 dan 8, perhatikan gambar membran sel berikut.

7. Bagian bernomor 3 disebut……

a. Protein integral d. glikoprotein

b. Protein perifer e.phospolipid

33

c. Glikolipid
8. Yang di sebut dengan fospolipid adalah….

a. 1 d. 5

b. 2 e. 6

c. 4
9. Unsur-unsur makro pembentuk protoplasma adalah…..

a. C,H,O,N, dan P d. C,Al,N, dan Mg

b. C,H,O,N, dan Fe e. Mg,Mn,ZN, dan Fe

c. Fe,Zn,Mn, dan Al
10. Fungsi dari lisosom adalah…..

a. Tempat sintesis protein

b. Tempat sintesis lemak

c. Oksidasi zat makanan

d. Tempat pencernaan intrasel

e. Tempat ekskresi
11. Organel yang berperan untuk pembelahan sel adalah….

a. Sentriol d. badan golgi

b. Mikrobodi e. reticulum endoplasma

c. mitokondria

12. saat mempelajari suatu sel menggunakan mikroskop electron, seorang ilmuwan mwnwmukan

sejumlah besar ribosom, reticulum endoplasma, kloroplas, dan dinding sel. Sel yang diamati
tersebut diambil dari…..

a. jamur d. tumbuhan

b. bakteri e. virus.

c. hewan

13. elaioplas adalah bagian dari plastid yang berperan dalam penyimpanan cadangan makanan.
Zat yang banyak ditemukan dalam elaioplas adalah…..

a. pati d. minyak

b. protein e. amilum

c. sukrosa
14. Organel sel yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan adalah…..

34

a. Plastida d. badan golgi

b. Sitosol e. reticulum endoplasma

c. sentriol

15. pigmen antosianin merupakan pigmen yang memberikan warna pada bunga. Di dalam sel
tumbuhan, pigmen terdapat di bagian….

a. Plastida d. sitosol

b. Kloroplas e. dinding sel

c. vakuola

16. sel tumbuhan memiliki bentuk yang lebih tetap dari sel hewan, karena sel tumbuhan
memiliki…

a. Plastida d. sitosol

b. Kloroplas e. dinding sel

c. vakuola
17. Jika sel tumbuhan diletakkan pada lingkungan yang hipertonis, maka akan terjadi…….

a. Turgor, karena air berosmosis dari lingkungan ke dalam sel

b. Turgor, karena air berosmosis dari dalam sel ke lingkungan

c. Plasmolisis, karena air berosmosis dari dalam sel ke lingkungan

d. Plasmolisis, karena air berosmosis dari lingkungan ke dalam sel

e. Krenasi, karena air berosmosis dari dalam sel ke lingkungan.

18. Molekul-molekul zat berikut yang tidak dapat diangkut melewati membran secara transport
pasif adalah…..

a. Molekul air d. molekul glukosa

b. Molekul karbondioksida e. molekul protein

c. Molekul oksigen

19. Bagian dari sel tumbuhan yang menghubungkan sitoplasma satu sel tumbuhan dengan sel
tumbuhan tetangganya adalah…..

a. Dinding sel d. lamella tengah

b. Membrane sel e. noktah

c. plasmodesmata
20. Masuknya udara ke dalam paru-paru terjadi secara….

a. Osmosis d. transport aktif

35

b. Difusi e. transport pasif
c. Endositosis

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Apakah yang dimaksud dengan sel sebagai unit struktural dan fungsional terkecil makhluk

hidup.
2. Gambarkan organel mitokondria dan sebutkan bagian-bagiannya.
3. Jelaskan hubungan antara fungsi retikulum endoplasma kasar, badan golgi, dan lisosom.
4. Sebutkan 2 persamaan dan perbedaan sel tumbuhan dengan sel hewan.
5. Apakah yang akan terjadi pada sel hewan jika diletakkan dalam lingkungan yang hipotonis.

36