Sel Sebagai Unit Terkecil
Kehidupan, Dan Bioproses
Pada Sel
Bahan Ajar Biologi Kelas XI untuk SMA/MA
Disusun oleh Aufa Nabila
Sel Sebagai Unit Terkecil
Kehidupan, Dan Bioproses
Pada Sel
Bahan Ajar Biologi Kelas XI untuk SMA/MA
Disusun oleh Aufa Nabila
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh,
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang, penulis panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang
telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan bahan ajar tentang “Sel Sebagai Unit
Terkecil Kehidupan, dan Bioproses Pada Sel”.
Bahan ajar ini telah penulis susun dengan maksimal dan mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan
makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada
semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.
Terlepas dari semua itu, penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih ada
kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh
karena itu dengan tangan terbuka penulis menerima segala saran dan kritik
dari pembaca agar penulis dapat memperbaiki bahan ajar ini.
Akhir kata penulis berharap semoga bahan ajar ini dapat memberikan
manfaat maupun inspirasi terhadap pembaca.
Eassalamualaikum Warhmatullahi Wabarakatuh.
Banjarmasin, 01 Januari 2018
Aufa Nabila
(A1C215041)
i
i
KOMPETENSI DASAR
1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang
struktur dan fungsi sel, jaringan, organ penyusun sistem dan
bioproses yang terjadi pada makhlluk hidup
1.2. Menyadari dan mengagumi pola pikir ilmiah dalam kemampuan
mengamati bioproses.
2.1. Berperilaku ilmiah teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin,
tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani
dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan argumentasi, peduli
lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat
secara ilmiah, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan
dalam melakukan pengamatan dan percobaan di dalam kelas /
laboratorium maupun di luar kelas / laboratorium.
2.2. Peduli terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan
menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan
pengamatan dan percobaan di laboratorium dan di lingkungan
sekitar.
3.1. Memahami tentang komponen kimiawi penyusun sel, ciri hidup pada
sel yang ditunjukkan oleh struktur, fungsi dan proses yang
berlangsung di dalam sel sebagai unit terkecil kehidupan.
4.1. Menyajikan model/charta/gambar/yang merepresentasikan
pemahamannya tentang struktur dan fungsi sel sebagai unit terkecil
kehidupan.
1
INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI
1.1.1. Membaca ayat, arti, dan kandungan dari Q.S. tentang sel sebagai
unit terkecil kehidupan, dan bioproses pada sel.
2.1.1. Perilaku teliti, tekun, jujur dalam pengamatan dan percobaan di
laboratorium.
3.1.1. Menjelaskan komponen kimiawi penyusun sel
3.1.2. Membedakan sel prokariotik dan eukariotik
3.1.3. Menjelaskan struktur dan fungsi bagian-bagian sel tumbuhan
3.1.4. Menjelaskan struktur dan fungsi bagian-bagian sel hewan
3.1.5. Membedakan sel tumbuhan dan hewan
3.1.6. Menjelaskan kegiatan sel sebagai unit struktural dan fungsional
4.1.1. Mempresentasikan komponen kimiawi penyusun sel melalui kajian
literature
4.1.2. Membedakan sel prokariotik dan eukariotik melalui tabel
4.1.3. Membuat gambar struktur dan fungsi bagian-bagian sel tumbuhan
melalui kajian literatur
4.1.4. Membuat gambar struktur dan fungsi bagian-bagian sel hewan
melalui kajian literatur
4.1.5. Membedakan sel tumbuhan dan hewan melalui tabel
4.1.6. Membuat makalah tentang kegiatan sel sebagai unit struktural dan
fungsional melalui kajian literatur
2
Sel Sebagai Unit Terkecil Kehidupan
Sel hewan dan sel tumbuhan
(gambar 1.1) dibedakan menjadi tiga
bagian utama, yaitu membran sel, inti
sel, dan sitoplasma yang di dalamnya
mengandung berbagai macam
organel. Ketiga bagian utama sel
tersebut tersusun atas komponen
kimiawi, baik dalam bentuk senyawa,
maupun dalam bentuk unsur.
Adapun komponen kimiawi
penyusun sel, meliputi senyawa
organik, senyawa anorganik, unsur
makro, dan unsur mikro. Gambar 1. Sel Hewan dan Sel
Tumbuhan
Sumber: Generasi Biologi. 2017.
http://www.generasibiologi.com/2017/08/perbedaan-
sel-hewan-dan-sel-tumbuhan-beserta-gambar-
fungsinya.html
A. KOMPONEN KIMIAWI PENYUSUN SEL
1. Senyawa Organik
Senyawa organik merupakan zat-zat yang tersusun oleh unsur-unsur
(lebih dari satu unsur). Senyawa organik terdapat di dalam tubuh makhluk
hidup atau dihasilkan oleh makhluk hidup itu sendiri. Senyawa organik
mengandung ikatan-ikatan karbon-hidrogen. Ikatan inilah yang dijadikan
pembeda senyawa organik dan anorganik.
Senyawa organik sering disebut juga senyawa biologi. Senyawa ini
ditemukan dalam tubuh makhluk hidup. Empat kelompok utama senyawa
organik yaitu karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat.
a. Karbohidrat
Karbohidrat (gambar 2) dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu
3
monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Ketiga jenis karbohidrat
tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda.
1) Monosakarida
Monosakarida artinya
satu gugusan gula segerhana,
berfungsi untuk menghasilkan
energi. Jenis-jenis
monosakarida, yaitu sebagai Gambar 2. Struktur molekul
berikut.
a) Triosa: monosakarida yang karbohidrat
tersusun atas 3 atom C. Sumber: Generasi Biologi. 2017.
http://www.generasibiologi.com/2017/08/perbedaan-
sel-hewan-dan-sel-tumbuhan-beserta-gambar-
fungsinya.html
misalnya gliseraldehid.
b) Pentosa: monosakarida yang tersusun atas 5 atom C. misalnya
riboda dan ribulosa.
c) Heksosa: monosakarida yang tersusun atas 6 atom C. misalnya
glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
2) Disakarida
Disakarida artinya dua gugusan gula sederhana, berfungsi
untuk menghasilkan makanan atau energi (gambar 3). Jenis-jenis
disakarida adalah sebagai berikut.
a) Sukrosa: disakarida yang tersusun atas dua monosakarida, yaitu
glukosa dan fruktosa. Misalnya, gula pada tebu.
b) Maltosa: disakarida yang tersusun atas dua monosakarida, yaitu
glukosa dan glukosa. Misalnya, gula yang terdapat pada biji-bijian.
c) Laktosa: disakarida yang tersusun atas dua monosakarida, yaitu
glukosa dan galaktosa. Misalnya, gula susu dari kelenjar susu
mamae.
4
Gambar 3. Struktur Disakarida
Sumber: Mardhyati Albanjari. 2016. http://www.mardhyatialbanjari18.blogspot.co.id/2016/03/disakarida-
dan-polisakarida.html
3) Polisakarida
Polisakarida artinya mengandung banyak gugusan gula
sederhana, berfungsi untuk membentuk membran, xilem, dan dinding
sel. Polisakarida dibedakan menjadi homopolisakarida dan
hetoropolisakarida.
Beberapa contoh homopolisakarida, sebagai berikut:
a) Amilum: hasil dari fotosintesis. Misalnya, tepung dan beras.
b) Glikogen: gula yang tersimpan di otot atau di hati.
c) Selulosa: polisakarida yang berfungsi untuk melindungi sel
tumbuhan.
d) Lignin: ditemukan pada xilem dan dinding sel.
e) Inulin: polisakarida yang terdapat pada sel akar tumbuhan tertentu,
berfungsi sebagai cadangan makanan.
Contoh-contoh heteropolisakarida, sebagai berikut:
a) Kitin: pembentuk rangka luar (eksoskeleton) pada beberapa hewan
invertebrata.
b) Heparin: polisakarida pembentuk pembuluh darah, khususnya
arteri.
5
b. Lemak
Lemak (gambar 4) mempunyai
beberapa fungsi, yaitu
membentuk membran sel,
melindungi organ-organ tubuh,
mempertahankan suhu tubuh, dan
Gambar 4. Bahan-bahan makanan cadangan energi. Lemak
mengandung lemak dibedakan menjadi tiga jenis,
Sumber: Monika Nanda. 2016. yaitu sebagai berikut.
http://www.hellosehat.com/hidup-
sehat/nutrisi/kenapa-lemak-tak-boleh-dihindari/
1) Lemak sederhana
Lemak sederhana adalah lemak yang hanya tersusun oleh 1 gliserol
dan 3 asam lemak. Lemak sederhana dibedakan lagi menjadi dua jenis,
yaitu lemak jenuh dan lemak tidak jenuh.
a) Lemak jenuh merupakan lemak yang jumlah atom H pada rantai
sudah maksimal. Contohnya, asam stearat.
b) Lemak tak jenuh merupakan lemak yang jumlah atom H pada rantai
belum maksimal. Contohnya, asam linoleat dan asam oleat.
2) Lemak gabungan
Lemak gabungan merupakan gabungan dari asam lemak dengan
senyawa-senyawa lainnya. Beberapa contohnya antara lain sebagai
berikut.
a) Lipoprotein: gabungan antara lemak dengan protein.
b) Fosfolipid: gabungan antara lemak dengan fosfat.
c) Glikolipid: gabungan antara lemak dengan karbohidrat.
d) Karotenoid: gabungan antara lemak dengan pigmen.
3) Turunan Lemak
Turunan lemak adalah turunan dari lemak yang rantai hidrokarbonnya
6
berbentuk cincin. Contohnya steroid (kolesterol), yaitu turunan dari
lemak yang bisa mengangkut lemak dari tubuh dan tertimbun di
pembuluh darah.
c. Protein
Protein (gambar 5) sedikit
berbeda dari karbohidrat dan
lemak. Selain tersusun atas C,H,
dan O, protein juga tersusun atas
unsur N, kadang-kadang
Gambar 5. Bahan-bahan makanan ditambah unsur P dan S. protein
mengandung protein merupakan senyawa organik
Sumber: Nimas Mita Etika M. 2016. penting karena termasuk
http://www.hellosehat.com/hidup-
sehat/nutrisi/protein-nabati-dan-protein-hewani- komponen pembentuk sel dan
manakah-yang-lebih-baik/
bagian-bagiannya.
Beberapa fungsi protein adalah membentuk membran sel, organel-
organel sel, senyawa lain, dan mengganti bagian-bagian sel yang sudah
rusak. Protein di dalam sel dibentuk/disintesis melalui suatu proses yang
disebut sintesis protein. Kajian tentang sintesis protein akan dibahas lebih
lanjut pada subbab tersendiri.
Macam-macam protein meliputi:
1) Protein sederhana. Contohnya, albumin dan globulin.
2) Protein kompleks. Contohnya, lipoprotein dan nukleoprotein.
3) Enzim. Terdiri atas apoenzim dan koenzim.
4) Hormon.
5) Asam nukleat.
Protein dapat dibedakan juga menjadi protein sederhana dan protein
gabungan. Protein sederhana merupakan protein yang jika dihidrolisis
akan menjadi asam amino. Sedangkan, protein gabungan merupakan
7
protein yang jika dihidrolisis akan menjadi asam amino dan senyawa
lainnya.
d. Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan polimer dari monomer-monomer yang
disebut nukleotida. Nukleotida tersusun atas gula pentosa, basa nitrogen,
dan gugus fosfat. Asam nukleat ada dua jenis, yaitu DNA dan RNA. DNA
dan RNA berperan pada sintesis protein.
1) DNA (asam deoksiribonukleat)
DNA berbentuk benang polinukleotida ganda dan berpilin (double
helix). Nukleotidanya tersusun atas:
a) Gugus gula pentosa berupa gula deoksiribosa.
b) Gugus basa nitrogen, yaitu purin dan pirimidin. Purin terdiri atas
adenin (A), dan guanin (G). Pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan
timin (T).
c) Gugus asam fosfat.
2) RNA (asam ribonukleat)
RNA berbentuk benang polinukleotida tunggal dan tidak berpilin.
Nukleotidanya tersusun atas:
a) Gugus gula pentosa berupa gula ribosa.
b) Gugus basa nitrogen, yaitu purin dan pirimidin. Purin terdiri atas
adenin (A) dan guanin (G). Pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan
urasil (U).
c) Gugus asam fosfat.
2. Senyawa Organik
Senyawa anorganik dibedakan dari senyawa organik dari ikatan
kimianya. Pada senyawa anorganik tidak terdapat ikatan karbon-hidrogen.
Selain itu, senyawa anorganik banyak terdapat di luar tubuh makhluk hidup.
8
Beberapa contoh senyawa anorganik, yaitu air, gas, dan garam-garam
mineral.
a. Air
Air sangat dibutuhkan oleh
semua makhluk hidup. Betapa
pentingnya keberadaan air
sehingga air dijadikan sebagai
indikator adanya kehidupan Gambar 6. Air
makhluk hidup. Artinya, jika di Sumber: Nova. 2017.
suatu tempat kita menemukan air, http://www.jogjatribunnews.com/2017/05/12/rumus-
maka di tempat itu pasti ada hitung-kebutuhan-air-putih-tubuh-anda-berat-badan-
x-30-mililiter
makhluk hidupnya.
Sebaliknya, jika di tempat itu tidak ditemukan air, maka bisa
dipastikan di tempat itu tidak akan ada kehidupan.
Makhluk hidup bisa bertahan berminggu-mingu tanpa makan, tapi
makhluk hidup tidak akan bertahan hidup jika kekurangan air. Beberapa
manfaat air adalah sebagai berikut.
1) Pelarut universal untuk zat organik dan anorganik.
2) Alat transportasi, yaitu membaa zat sisa dari sari-sari makanan dan zat
sisa dari metabolisme.
3) Media atau terjadinya reaksi kimia.
4) Pengatur suhu tubuh.
Air dibedakan menjadi dua jenis, yaitu air bebas dan air terikat. Air
bebas adalah air yang tidak terikat oleh senyawa lain. Sedangkan air
terikat adalah air yang terikat oleh senyawa lain.
b. Gas
Beberapa gas yang terlibat dalam kegiatan sel antara lain gas oksigen
(O2) dan karbon dioksida (CO2). Kedua gas ini berperan pada saat
9
respirasi sel dan proses fotosintesis pada tumbuhan hijau. Pada saat
respirasi sel, gas oksigen masuk ke dalam tubuh. Sedangkan pada proses
fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan hijau, gas oksigen merupakan
gas yang terbentuk dari hasil proses fotosintesis, sedangkan gas karbon
dioksida merupakan bahan baku yang dibutuhkan pada proses
fotosintesis tersebut.
c. Garam-garam Mineral
Garam mineral (gambar 7)
merupakan suatu senyawa yang
terbentuk dari asam dan basa.
Misalnya, natrium klorida (NaCl)
terbentuk dari NaOH dan HCl.
Beberapa fungsi garam mineral, Gambar 7. Garam Mineral
yaitu untuk menjaga Sumber: Pubinfo. 2016.
keseimbangan osmosis sel, http://www.pubinfo.id/berita-sea-salt-garam-yang-
kaya-mineral-menyeimbangkan-air-dalam-tubuh.html
menjaga fungsi fisiologis, menjaga
keseimbangan energi, dan
menjaga keseimbangan asam dan
basa.
3. Unsur Makro
Unsur makro adalah unsur terbesar yang menyusun sebuah sel. Lima
unsur makro utama, meliputi oksigen (O2) sebanyak 62, kalium (K) sebesar
25%, karbon (C) sebanyak 20%, hidrogen (H) dan nitrogen (N) masing-masin
sebanyak 10%. Selain itu juga terdapat sulfur (S), fosfor (P), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), dan natrium (Na). dari berbagai jenis unsur tersebut, unsur
karbon, hidrogen, dan oksigen adalah unsur paling utama. Unsur-unsur
inilah yang kemudian bergabung membentuk senyawa organik karbohidrat,
lemak, protein, dan asam nukleat.
10
4. Unsur Mikro
Unsur mikro adalah unsur yang terdapat di dalam sel dalam jumlah
sedikit. Meskipun demikian, kehadiran unsur ini tetap dibutuhkan oleh sel.
Beberapa jenis unsur mikro, antara lain besi (Fe), tembaga (Cu), kobalt (Co),
mangan (Mn), seng (Zn), molibdenum (Mo), boron (Bo), dan silikon (Si).
11
B. STRUKTUR DAN FUNGSI BAGIAN-BAGIAN SEL
Makhluk hidup dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah sel dan
ada/tidaknya membran inti. Berdasarkan jumlah selnya, makhluk hidup
dibedakan menjadi dua, yaitu uniseluler dan multiseluler. Uniseluler
merupakan makhluk hidup yang disusun atas satu sel, contohnya bakteri dan
ganggang biru. Sedangkan multiseluler merupakan makhluk hidup yang
disusun oleh banyak sel, contohnya hewan dan tumbuhan.
Berdasarkan ada/tidaknya membran inti, makhluk hidup dibedakan
menjadi dua kelompok, yaitu prokariotik dan eukariotik.
Ukuran sel sangat bervariasi. Sel terkecil adalah sel bakteri mikroplasma
yang diameternya sekitar 0,1 mikron. Sel manusia memiliki diameter sekitar
20 mikron. Adapun sel terbesar adalah sel saraf pada leher jerapah yang
panjangnya mencapai 3 m. karena ukuran sel umumnya sangat kecil maka
untuk mempelajarinya harus dibantu dengan mikroskop, bahkan kalau perlu
dengan mikroskop elektron.
Walaupun ukuran sel sangat bervariasi untuk setiap jenis sel yang
berbeda, namun terdapat batasan tertentu untuk ukuran yang terkecil
maupun ukuran yang terbesar. Batas ukuran sebuah sel harus masih dapat
memberikan ruangan untuk memiliki membran sel sebagai batasnya,
mengandung bahan genetik untuk sandi (kode) yang digunakan dalam
sintesis protein, dan mengandung perangkat biosintesis untuk tempat
berlangsungnya sintesis berbagai bahan.
Seperti yang sudah dijelaskan di atas, ukuran sel pada umumnya sangat
kecil sehingga kita dapat melihatnya apabila dibantu dengan menggunakan
mikroskop. Akan tetapi, ada juga sel yang dapat dilihat secara langsung
dengan mata atau tanpa menggunakan alat bantu seperti sel telur katak dan
sel telur burung.
12
1. Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik (gambar 8)
merupakan kelompok sel yang tidak
memiliki membran inti (nukleus) yang
jelas untuk melindungi DNA. Contoh
organisme yang tubuhnya tersusun
Gambar 8. Struktur sel prokariotik atas sel prokariotik adalah bakteri dan
Sumber: Dana Pradana. 2016. https://www.biologi- ganggang biru.
1437.blogspot.co.id/2016/06/struktur-dan-fungsi-
bagian-bagian-sel.html
Sel prokariotik umumnya berukuran kecil dan masih bersifat sederhana
serta hidup sebagai individu sendiri atau dalam bentuk kelompok (koloni).
Selnya berbentuk batang, berukuran beberapa mikrometer dalam dimensi
linear. Sel prokariot juga memiliki lapisan luar yang berfungsi untuk
melindungi bagian dalam sel. Lapisan luar ini disebut dinding sel.
Lapisan kedua setelah dinding sel adalah membran plasma (membran
sel yang menutupi sitoplasma tunggal yang berisi DNA, RNA, protein-
protein, dan molekul lainnya yang penting untuk kehidupan.
2. Struktur Sel Eukariotik
Sel eukariotik (gambar 9)
merupakan kelompok sel yang
sudah memiliki membran inti
(nukleus) dengan jelas. Beberapa
organisme yang tubuhnya tersusun
atas sel eukariotik adalah sel
tumbuhan dan hewan tingkat tinggi, Gambar 9. Struktur sel eukariotik
serta fungi (jamur). Sumber: Mas Min. 2016.
Bentuk sel eukariotik bisa http://www.pelajaran.co.id/2016/15/pengertian-
berupa gelendong, pipih, bulat, membran-plasma-sitoplasma-dan-organel-organel-
terlengkap
13
kuboid, atau kolumnar.
Sel eukariotik tersusun atas tiga bagian utama, yaitu membran sel, inti
sel, dan sitoplasma. Di dalam sitoplasma, terdapat bagian-bagian lain yang
juga dibentuk oleh membran sel, tersusun atas dua lapis fosfolipid. Bagian
inilah yang kemudian membentuk ruang di dalam sel, organel, ataupun
vesikel. Selain organel sel, terdapat pula sitoskeleton dan sitosol.
14
a. Struktur Sel Hewan
Sel hewan tersusun atas
protoplasma. Protoplasma
merupakan bahan hidup di
dalam sel berupa cairan koloid
yang merupakan campuran
majemuk dari protein, lemak, dan
bahan organik lainnya.
Protoplasma merupakan
substansi dasar kehidupan dalam
sel.
Protoplasma sel hewan
tersusun atas tiga bagian utama
sebagai berikut.
1) Membran Sel
Membran sel atau membran plasma merupakan bagian yang sangat
penting dari sel. Tanpa membran sel, sebuah sel tidak mungkin
melangsungkan kehidupannya.
Membran sel berfungsi sebagai pelindung sel, pengatur transportasi
molekul, dan reseptor atau penerima rangsangan dari luar sel.
Membran sel berfungsi juga untuk memelihara perbedaan-perbedaan
pokok antara isi sel dengan lingkungannya. Membran sel mempunyai
kemampuan memilih bahan-bahan yang melintasinya dengan tetap
memlihara perbedaan kadar ion di luar di dalam sel.
Membran sel pada hewan maupun tumbuhan, umumnya terdiri
atas tiga kandungan senyawa organik yang berstruktur protein-lemak-
protein. Ketiga lapisan ini secara bersama-sama disebut lipoprotein.
15
Struktur utama yang membentuk membran sel adalah molekul-
molekul fosfolipid yang tersusun dalam dua lapis. Bagian ekor dengan
asam lemak yang bersifat hidrofobik (nonpolar), kedua lapis molekul
tersebut saling berorientasi ke dalam. Sedangkan bagian kepala bersifat
hidrofilik (polar) mengarah ke lingkungan yang berair. Selain
fosfolipid, terdapat juga molekul kolesterol sehingga membran sel agak
kaku. Untuk menjalankan fungsinya dengan baik, membran sel
dilengkapi dengan molekul-molekul protein dan karbohidrat. Protein-
protein ini berfungsi untuk mengatur lalu-lintas bahan yang keluar-
masuk sel dan untuk komunikasi antarsel.
Transpor molekul-molekul bahan dari luar sel atau dari dalam sel
melalui membran sel berlangsung secara difusi, osmosis, atau transpor
aktif.
2) Inti Sel
Inti sel berisi butir-butir kromatin yang dihubungkan oleh benang
kromatin yang sangat halus membentuk gulungan benang kromatin
yang mengandung bahan genetik, yaitu untaian molekul DNA.
Pada umumnya sel organisme berinti satu, tetapi ada juga yang
memiliki lebih dari satu inti. Berdasarkan jumlah intinya, sel dapat
dibedakan sebagai berikut.
a) Sel mononukleat (berinti satu), misalnya sel hewan dan sel
tumbuhan.
16
b) Binukleat (inti ganda), contohnya sel Paramaecium.
c) Multinukleat (inti banyak), misalnya sel Vaucheria (sejenis alga)
dan beberapa jenis jamur.
Di dalam inti terdapat struktur bulat yang lebih pada dan tidak
dibatasi oleh membran. Struktur ini disebut anak inti (nukleolus).
Nukleolus dibutuhkan untuk membentuk molekul RNA.
Inti sel juga mengandung cairan inti (nukleoplasma) yang tersusun
atas molekul asam inti (DNA/RNA), protein inti, dan benang-benang
kromatin. Inti sel berfungsi untuk mengatur (mengontrol) seluruh
aktivitas sel dan pewarisan faktor keturunan. Sedangkan anak inti,
berfungsi untuk mensintesis berbagai macam molekul RNA, khususnya
pembentukan rRNA (RNA ribosom).
Bentuk dan penampilan inti sel yang sedang membelah sangat
berbeda dengan inti sel yang tidak sedang membelah. Pada saat
membelah sudah tidak dapat ditemukan membran inti dan butir-butir
kromatin, akan tetapi ditemukan struktur baru seperti benang atau
batang yang disebut kromosom. Kromosom berasal dari benang-
benang kromatin yang digulung lebih padat dari butir kromatin,
sehingga pada kromosom juga terdapat bahan genektik (DNA). DNA
dibutuhkan sebagai sandi (kode) untuk pembentukan protein dalam
sitoplasma.
Jadi, nukleus memiliki arti penting bagi sel karena mempunyai
beberapa fungsi berikut.
a) Pengatur pembelahan sel.
b) Pengendali seluruh kegiatan sel, misalnya dengan memasukkan
RNA dan unit ribosom ke dalam sitoplasma.
c) Pembawa informasi genetik.
17
3) Sitoplasma
Sitoplasma merupakan bagian sel yang hidup, terdapat di luar
inti sel. Sebagian besar aktivitas sel, seperti metabolisme, gerakan,
dan biosintesis berlangsung di dalam sitolplasma. Oleh karena itu,
di dalam sitoplasma terdapat juga pigmen dan cadangan bahan
makanan berupa pati, lemak, tepung, dan glikogen.
Pada sel tumbuhan, sitoplasma dibedakan menjadi dua, yaitu
yang berbatas dengan selaput plasma disebut ektoplasma dan yang
di bagian dalam disebut endoplasma. Ektoplasma lebih jernih dan
kompak. Ektoplasma pada sel hewan berupa selaput plasma itu
sendiri. Endoplasma sel tumbuhan mengandung banyak plastida
(zat warna).
Komponen utama penyusun sitoplasma adalah sebagian berikut.
a) Cairan seperti gel (agar-agar atau jeli) yang disebut sitosil
b) Substansi simpanan dalam sitoplasma. Substansi ini bervariasi
tergantung tipe selnya. Sebagai contoh, sitoplasma sel hati
mengandung simpanan molekul glikogen, sedangkan sitoplasma
sel lemak mengandung tetesan lemak besar.
c) Jaringan yang strukturnya seperti filamen (benang) dan serabut
yang saling berhubungan. Jaringan benang dan serabut disebut
sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel.
d) Organel-organel sel.
Matriks sitoplasma atau bahan dasar sitoplasma disebut sitosol.
Sitoplasma dapat berubah dari fase sol ke gel dan sebaliknya.
Matriks sitoplasma mempunyai sifat-sifat fisika maupun sifat-sifat
biologi. Adapun sifat-sifat fisikanya adalah sebagai berikut.
a) Efek Tyndal, yaitu kemampuan matriks sitoplasma
memantulkan cahaya.
18
b) Gerak Brown, yaitu gerak acak (zig-zag) partikel penyusun
koloid.
c) Gerak siklosis, yaitu gerak matriks sitoplasma berupa arus
melingkar.
d) Memiliki tegangan permukaan.
e) Elektrolit, yaitu kemampuan molekul menghantarkan arus
listrik.
f) Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga
(buffer).
Sifat biologis matriks sitoplasma adalah mampu mengenali
rangsang (iritabilitas) dan mengantar rangsang (konduktivitas).
Adapun fungsi sitosol antara lain sebagai berikut.
a) Sumber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya
terdapat senyawa-senyawa organik terlarut, ion-ion, gas,
molekul kecil, seperti garam, asam lemak, asam amino,
nukleotida, dan molekul besar, seperti protein, dan RNA yang
membentuk koloid.
b) Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis, sintesis
protein, dan sintesis asam lemak.
Organel-organel yang terdapat di dalam sitoplasma adalah
sebagai berikut.
a) Mitokondria
Jumlah mitokondria dalam satu sel dapat mencapai 800 buah.
Mitokondria memiliki ketebalan sekitar 0,35-0,74 mikron.
Mitokondria mempunyai membran rangkap. Membran
sebelah dalam melipat-lupat ke dalam ruangan, sehingga
membentuk rigi-rigi yang memperluas permukaan dalam.
Sedangkan membran sebelah luar polos. Di dalam mitokondria
19
terdapat matriks. Matriks dasarnya disebut krista.
Mitokondria berfungsi sebagai pusat respirasi sel dan
penghasil energi terbesar di dalam sel, sehingga merupakan
sumber energi untuk sel. Oleh karena itu, pada sel-sel yang
membutuhkan banyak energi akan ditemukan banyak sekali
mitokondria, seperti pada sel otot, sel kelenjar, dan sebagainya.
Di dalam matriks mitokondria terdapat DNA mitokondria.
Gen-gen pada inti sel akan memberikan informasi untuk
memproduksi enzim-enzim tertentu di sitoplasma, kemudian
enzim-enzim tersebut masuk ke dalam mitokondria,
menyebabkan DNA mitokondria dapat berkembang biak dan
membentuk protein (enzim) sendiri.
b) Retikulum endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma merupakan saluran yang berkelok-
kelok sebagai penghubung antara membran sel dengan membran
inti. Retikulum endoplasma dibagi menjadi dua berdasarkan ada
dan tidaknya ribosom yang menempel, yaitu sebagai berikut.
(1) Retikulum endoplasma kasar (REK), yaitu retikulum
endoplasma yang mengandung ribosom. Fungsinya untuk
menampung protein yang dibuat oleh ribosom. Retikulum ini
sangat jelas terlihat pada sel kelenjar.
(2) Retikulum endoplasma halus (REH), yaitu retikulum
endoplasma yang tidak mengandung ribosom. Fungsinya
untuk mensintesis molekul-molekul lemak, fosfolipid, dan
steroid.
Jadi, secara umum retikulum endoplasma memiliki fungsi
sebagai berikut.
(1) Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).
20
(2) Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk
disalurkan ke kompleks Golgi dan akhirnya dikeluarkan dari
sel (RE kasar).
(3) Transportasi molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke
bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus).
(4) Menetralkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang ada di
dalam sel-sel hati.
c) Ribosom
Ribosom berbentuk sebagai butiran-butiran dengan diameter
23 nm yang terdapat bebas di dalam sitoplasma atau menempel
pada retikulum endoplasma. Secara struktur, ribosom terdiri dari
dua subunit, yaitu subunit kecil 40-S dan subunit besar 60-S.
Perbedaan antara ribosom sel prokariotik dan eukariotik ialah
subunit yang dimilikinya. Sel prokariotik memiliki subunit 50-S
dan 30-S, sedangkan sel eukariotik memiliki subunit 60-S dan 40-
S. Selain itu, ribosom sel eukariotik lebih besar daripada ribosom
sel prokariotik dan ribosom pada eukariot mengandung jumlah
protein ribosom yang lebih banyak daripada prokariot.
Berdasarkan ukurannya, ukuran ribosom pada eukariot sekitar
20 nm-30 nm, sedangkan pada prokariot ukurannya lebih kecil.
Ribosom sel prokariot kebanyakan bergerak bebas di sitoplasma,
sedangkan ribosom sel eukariot biasanya menempel di RE kasar.
Di dalam sel eukariot, ribosom terbentuk dari empat untai RNA,
sedangkan di dalam sel prokariot, ribosom terbentuk dari tiga
untai RNA.
Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein dalam sel.
Pada ribosom terdapat paling sedikit tiga jenis RNA, yaitu
mRNA, rRNA, dan tRNA yang diperlukan untuk membaca kode
21
yang dikirimkan dari inti sel, sehingga dari kode itu dapat dibaca
jenis protein apa yang akan disintesis di dalam ribosom.
d) Kompleks Golgi/aparatus Golgi
Kompleks Golgi pertama kali ditemukan di dalam sel saraf
oleh seorang sarjana berkebangsaan Italia, yaitu Camilo Golgi
pada tahun 1898. Kompleks Golgi terdiri dari kantung-kantung
pipih yang disebut sisterna. Sisterna ini bertumpuk dalam 4-8
lapisan. Pada tumbuhan, kompleks Golgi ini disebut dengan
diktiosom.
Kompleks Golgi memiliki fungsi sebagai berikut.
(1) Tempat sintesis polisakarida, seperti mukus (lendir), selulosa,
hemiselulosa, dan pektin (penyusun dinding sel tumbuhan).
(2) Membentuk membran plasma.
(3) Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang
akan dikeluarkan sel, seperti protein, glikoprotein,
karbohidrat, dan lemak.
(4) Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel
telur, dan lisosom.
22
e) Lisosom
Lisosom berasal dari kata lyso = pencernaan dan soma = tubuh,
merupakan membran kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik
yang disebut lisozim. Lisosom adalah organel berbentuk agak
bulat dan dibatasi membran tunggal. Umumnya berdiameter 1,5
μm,walaupun kadang-kadang ditemukan lisosom berdiameter
0,05 μm. Lisosom terdapat hampir pada semua sel eukariotik,
terutama sel-sel yang bersifat fagositik seperti sel darah putih
(leukosit).
Lisosom mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut.
(1) Melakukan pencernaan intrasel.
(2) Autofagositosis, yaitu menghancurkan struktur yang tidak
dikehendaki, misalnya organel lain yang sudah tidak
berfungsi.
(3) Eksositosis, yaitu pembebasan enzim keluar sel, misalnya
pada pergantian tulang rawan pada perkembangan tulang
keras.
(4) Autolisis, yaitu penghancuran diri sel dengan membebaskan
isi lisosom ke dalam sel, misalnya terjadi pada saat berudu
menginjak dewasa dengan menyerap kembali ekornya.
(5) Menghancurkan senyawa karsinogenik.
f) Peroksisom
Peroksisom merupakan suatu organel yang mirip dengan
lisosom, tetapi biasanya berukuran lebih kecil, dan mengandung
banyak enzim yang berhubungan dengan metabolisme H2O2
salah satunya adalah enzim katalase.
Senyawa hidrogen peroksida (H2O2) terbentuk dalam proses
respirasi sel, bersifat racun, dan dapat merusak sel. Peroksisom
23
penting dalam penyerapan cahaya dan respirasi, sehingga
berhubungan erat dengan kloroplas dan mitokondria. Peran lain
peroksisom selain melindungi sel dari H2O2, juga berperan dalam
pengubahan lemak menjadi karbohidrat dan pengubahan purin
dalam sel. Peroksisom banyak terdapat dalam sel parenkim hati,
dan sel tubulus kontortus proksimal ginjal.
g) Sitoskeleton
Sitoskeleton merupakan rangkaian benang-benang yang
tersusun atas silium dan flagelum, berfungsi sebagai penyokong
sel dan mempertahankan bentuk sel. Di samping itu, sitoskeleton
juga berperan dalam hal terjadinya perubahan bentuk sel dan
erat kaitannya dengan gerak keseluruhan sel atau gerak organel
di dalam sel.
Benang penyusun sitoskeleton dapat dibedakan menjadi tiga
jenis, yaitu sebagai berikut.
(1) Mikrofilamen: Merupakan benang yang tipis, sering disebut
juga filamen aktin. Memiliki fungsi sebagai berikut.
(a) Membentuk jaringan submembran plasma untuk
mendukung bentuk sel.
(b) Kontraksi otot.
(c) Siklosis (pergerakan komponen sitoplasma di dalam sel).
(d) Pergerakan ‘amuboid’ dan ‘fagositosis’.
(e) Bertanggung jawab untuk pemutusan galur pada
sitokinesis hewan.
(2) Mikrotubul: Merupakan benang yang paling tebal. Memiliki
fungsi sebagai berikut.
(a) Membentuk aparatus spindel, yang memisahkan
kromosom selama pembelahan sel dengan bantuan
24
kinesin, suatu protein motor.
(b) Pergerakan (mobilitas) sel, gerak kromosom, penempatan,
dan pergerakan organel.
(c) Mempertahankan bentuk sel.
(3) Filamen antara: Merupakan benang yang berukuran di antara
mikrofilamen dan mikrotubul. Memiliki fungsi sebagai
berikut.
(a) Jangkar untuk komponen sel yang lain, terutama nukleus.
(b) Penting untuk hubungan sel (desmosom).
(c) Memperkuat sel di bawah tekanan dengan cara menjaga
bentuknya.
(d) Membentuk lapisan nuklear (suatu lapisan di bawah
selubung nukleus).
h) Sentriol
Sentriol hanya ditemukan pada sel hean. Di dalam sel hewan
tersebut ada dua sentruol yang terdapat di dalam sentrosom.
Satu sentriol terdiri dari satu batang yang tersusun dari 9
mikrotubul.
b. Struktur Sel Tumbuhan
Sel tumbuhan mempunyai struktur membran sel, inti sel, dan
sitoplasma yang di dalamnya terdapat organel-organel sel yang tidak jauh
berbeda dengan sel hewan, hanya saja pada sel tumbuhan tidak
ditemukan sentriol. Akan tetapi, sel tumbuhan memiliki dinding sel,
plastida, dan vakuola.
1) Dinding Sel
Dinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan. Dinding sel
ini bersifat kaku dan tersusun atas polisakarida (selulosa,
hemiselulosa, dan pektin). Dinding sel dibentuk oleh diktiosom.
25
Dinding sel bersama-sama dengan vakuola berperan dalam
turgiditas sel atau kekauan sel.
Dinding sel mempunyai beberapa fungsi, yaitu sebagai berikut.
a) Memberi bentuk sel.
b) Melindungi bagian dalam sel.
c) Membantu pergerakan air dari luar ke dalam sel.
Dinding sel tersusun atas tiga lapis, yaitu sebagai berikut.
a) Dinding primer
Dibentuk pada waktu sel membelah. Dinding primer terdapat
pada sel-sel yang selalu membelah (bersifat meristematik).
b) Dinding sekunder
Terbentuk karena penebalan. Dimiliki oleh sel-sel dewasa
yang terdapat di sebelah dalam dinding sel primer. Terdapat
pada sel yang mempunyai bentuk tetap dan fungsi khusus.
c) Lamela tengah
Terdapat di antara dua dinding sel yang berdekatan. Dua sel
yang berdekatan dihubungkan oleh saluran yang di dalamnya
terdapat benang-benang plasma yang disebut plasmodesmata.
Lamela tengah berfungsi sebagai penghubung antara sel yang
satu dengan sel yang lainnya.
2) Plastida
Plastida merupakan organel pada sel tumbuhan yang berbentuk
bulat, oval, atau cakram. Diameternya sekitar 4-6 mikron.
Mempunyai membran rangkap yang disebut amplop. Di dalam
amplop terdapat sistem membran dan matriks. Plastida sering
disebut juga kromatofora
Plastida dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.
a) Leukoplas
26
Plastida yang tidak mengandung pigmen, berfungsi sebagai
tempat penyimpanan atau sebagai gudang. Berdasarkan bahan
yang dikandungnya, dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai
berikut.
(1) Amiloplas, bahan yang dikandungnya berupa tepung atau
amilum.
(2) Elaioplas, bahan yang dikandungnya berupa minyak.
(3) Aleuroplas, bahan yang dikandungnya berupa protein.
b) Kromoplas
Plastida yang mengandung pigmen selain pigmen
fotosintesis, yaitu sebagai berikut.
(1) Karoten, mengakibatkan warna kuning, misalnya pada
wortel.
(2) Xantofil, mengakibatkan warna kuning kecoklatan, misalnya
pada daun tua.
(3) Fikosianin, mengakibatkan warna biru, misalnya pada
ganggang biru.
Kromoplas banyak terdapat pada bagian yaitu bunga, buah,
dan batang.
c) Kloroplas
Plastida yang mengandung pigmen hijau klorofil, karotenoid,
dan pigmen fotosintetik lainnya. Kloroplas hanya dijumpai pada
sel autotrof yang eukariotik. Kloroplas dimiliki oleh sel-sel yang
berklorofil, misalnya alga (ganggang), tumbuhan lumut,
tumbuhan paku, dan tumbuhan biji.
Berdasarkan panjang gelombang (spektrum warna) yang
diserap, jenis klorofil dibedakan sebagai berikut.
(1) Klorofil a, menyerap spektrum warna hijau-biru.
27
(2) Klorofil b, menyerap spektrum warna hijau-kuning.
(3) Klorofil c, menyerap spektrum warna hijau-cokelat.
(4) Klorofil d, menyerap spektrum warna hijau-merah.
3) Vakuola
Vakuola sering disebut juga rongga sel. Organel ini hanya dapat
dijumpai pada sel-sel yang telah dewasa atau telah tua. Semakin tua
umur sel tumbuhan, maka semakin besar vakuolanya.
Vakuola mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.
a) Tempat penimbunan sisa metabolisme dan metabolit sekunder.
b) Tempat menyimpan zat makanan, seperti amilum dan gula.
c) Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun turgiditas
sel yang bekerja sama dengan dinding sel.
d) Menyimpan pigmen dalam bentuk larutan.
e) Menyimpan minyak atsiri.
f) Vakuola tumbuhan, kadang-kadang mengandung enzim
hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom waktu hidup.
Setelah sel mati, tonoplas kehilangan sifat diferensial
permiabelnya, sehingga enzim-enzimnya lolos keluar dan
menyebabkan autolisis (penghancuran diri).
28