Assalamu'alaikum. Selamat datang di kelas XI, anak-anak ibu yang hebat. Selamat yaaaa... Sudah kelas XI nih. Baiklah, sebelum kita mulai bab pertama di kelas XI, silahkan kalian isi pretest di link berikut ini :
Berbatas waktu ya... Pretest tidak akan mempengaruhi nilai kamu, jadi kerjakan dengan jujur. Tapi tetap harus mengerjakan ya... Karena berpengaruh terhadap nilai sikap.
Sebelum belajar lebih lanjut, silahkan kamu saksikan terlebih dahulu video tentang sel ini. Selamat menyaksikan... Dan berhubung videonya menggunakan bahasa Inggris, jadi...selamat menerjemahkan. Hehehehe.
Ini versi bahasa Indonesianya... Cari juga yang part 2-nya yaaa...
A. Definisi Sel dan Teori-Teori Sel
1. Definisi Sel
Sel adalah bagian terkecil dari suatu makhluk hidup. Tubuh kita terdiri atas 600-100 triliun sel. Setiap menit ada 300 juta sel yang mati dan harus diganti dengan yang baru. Sel telah menjadi pengetahuan sejak abad ke-17 dimana seorang pedagang kaca dari Inggris (1635-1703) telah berhasil membuat sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil. Alat itu kemudian dikenal dengan nama mikroskop.
2. Teori-Teori Tentang Sel
a. Robert Hooke
Robert Hooke merupakan penemu sel pertama kali yang ia amati menggunakan mikroskop. Dia lahir di Freshwater, Isle of Wight, Inggris pada tanggal 18 Juli 1635. Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Querqus suber menggunakan mikroskop. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal. Ia menyebut ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel.
b. Schleiden (1804-1881) dan Schwann (1810-1882)
Setiap makhluk hidup terdiri atas sel, tubuh organisme bersel tunggal (seperti Amoeba, Paramaecium) terdiri dari sebuah sel, sedang organisme yang lainnya tersusun atas banyak sel atau sering disebut organisme multiseluler. Dengan demikian sel merupakan kesatuan struktural suatu makhluk hidup.
c. Johanes Purkinje (1787-1869)
Istilah protoplasma pertama kali diperkenalkan olehnya, yaitu cairan di dalam sel hidup yang merupakan bahan-bahan embrional di dalam telur. Purkinje merupakan tokoh yang pertama kali menggunakan mikrotom untuk membuat lapisan jaringan yang tipis yang dapat digunakan dalam pemeriksaan mikroskopis.
d. Robert Brown (1813)
Inti sel/nukleus merupakan struktur penting dari sel.
e. Felix Dujardin (1835)
Bagian sel yang terpenting adalah cairan di dalam sel.
f. Max Schultze (1825-1874)
Sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan.
g. Rudolf Virchow (1858)
Sel merupakan kesatuan pertumbuhan makhluk, artinya pertumbuhan makhluk hidup adalah hasil perbanyakan dan pertumbuhan sel. Semua sel berasal dari sel juga (omne cellula ex cellulae).
h. Anthony van Leuwenhoek (1674)
Berhasil mengamati mikroba air dan spermatozoa dalam sel mani manusia.
B. Komponen Kimiawi Penyusun Sel dan Struktur Sel
1. Komponen Kimia Sel
Sel hidup mengandung komponen kimiawi penyusun sel. Seluruh kegiatan kehidupan sel merupakan akibat dari reaksi kimia antarkomponen kimia yang berlangsung di dalam sel. Komponen kimia penyusun sel terdiri atas komponen anorganik (air, garam, mineral, dan ion-ion) dan komponen organik (protein, lipid, karbohidrat, dan asam nukleat). Penjelasannya sebagai berikut.
a. Air, berperan untuk menjaga keseimbangan pH cairan sel, sehingga reaksi metabolisme yang melibatkan enzim dapat berjalan.
b. Garam mineral dan ion-ion, berfungsi sebagai komponen struktural sel, pemeliharaan fungsi metabolisme, pengaturan kerja enzim, serta menjaga keseimbangan asam dan basa.
c. Karbohidrat, berfungsi sebagai sumber energi, komponen pembentuk membran dan dinding sel, serta komponen penyusun inti sel bersama protein.
d. Lemak, berfungsi sebagai pembentuk membran sel bersama protein, mengatur sirkulasi lemak yang lain, dan sumber cadangan energi bagi sel.
e. Protein, merupakan komponen penyusun sel yang jumlahnya sekitar 50%. Protein berfungsi sebagai penyusun membran sel dengan bergabung bersama lemak membentuk senyawa lipoprotein yang disebut protein struktural. Protein juga berfungsi membentuk enzim yang disebut protein fungsional.
f. Asam nukleat, tersusun dari nukleotida-nukleotida. Berdasarkan jenis nukleotidanya, asam nukleat dibedakan menjadi DNA dan RNA. Asam nukleat sebagi tempat penyimpanan sifat individu yang diwariskan, penyimpan energi, koenzim, dan pengatur biosintesis protein.
2. Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran inti, sehingga tidak ada pemisah antara inti sel dengan bagian lainnya. Asam nukleat berupa DNA atau RNA tergabung dalam suatu wilayah yang disebut nukleoid. Makhluk hidup uniseluler yang memiliki sel prokariotik adalah golongan Monera (bakteri dan ganggang hijau). Struktur umum sel prokariotik, sebagai berikut :
a. Ribosom sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.
b. Membran plasma tersusun atas molekul lipid atau protein, berfungsi sebagai pelindung molekuler sel terhadap lingkungan di sekitarnya.
c. Dinding sel tersusun atas peptidoglikan, lipid, dan protein, serta dilapisi kapsul seperti gel. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung atau pembentuk sel.
Sebagian sel prokariotik memiliki alat gerak berupa flagel dan organel perlekatan berupa pili
Gambar struktur sel prokariotik
3. Struktur Sel Eukariotik
Sel eukariotik adalah sel yang memiliki membran inti dan sistem endomembran. Sistem endomembran, yaitu organel-organel bermembran seperti retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria, dan lisosom. Makhluk hidup yang memiliki sel eukariotik adalah golongan protista, jamur, tumbuhan, dan hewan. Struktur sel eukariotik terdiri atas komponen sebagai berikut :
a. Membran Sel
Membran sel berupa selaput tipis. Sifat dari membran sel ini adalah selektif permeabel, artinya dapat dilalui oleh air dan zat-zat tertentu yang terlarut di dalamnya. Fungsi membran sel sebagai berikut :
1) Mengontrol pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.
2) Sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia tertentu, misalnya reaksi oksidasi pada respirasi.
3) Sebagai penerima rangsang dan pemindahan sinyal dari dan ke dalam sel.
4) Sebagai pelindung.
Membran sel mengandung kira-kira 50% lipid dan 50% protein. Lipid yang menyusun membran sel terdiri atas fosfolipid dan sterol. Fosfolipid memiliki bentuk tidak simetris dan berukuran panjang. Salah satu ujung fosfolipid bersifat mudah larut dalam air (hidrofilik), yang disebut dengan ujung polar. Bagian sterol bersifat tidak larut dalam air (hidrofobik) yang disebut dengan ujung nonpolar. Fosfolipid tersusun atas dua lapis.
Pada sel tumbuhan terdapat dinding sel. Dinding sel terbuat dari bahan selulosa yang bersifat kaku. Fungsi dinding sel, yaitu melindungi dinding sel, mempertahankan bentuk sel, serta mencegah penyerapan air yang berlebihan. Pada permukaan dinding sel terdapat noktah, yaitu bagian yang tidak menebal, sehingga memungkinkan terjadinya hubungan antarplasma sel yang disebut plasmodesmata.
b. Sitoplasma
Sitoplasma adalah cairan sel yang berada di luar plasma inti. Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut :
Cairan seperti gel yang disebut litosol.
Substansi genetik simpanan dalam sitoplasma.
Sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel.
Organel-organel sel
Sifat-sifat fisikawi matriks sitoplasma meliputi efek Tyndal, gerak Brown, gerak siklosis, memiliki tegangan permukaan, dan bersifat elektrolit. Sifat biologis matriks sitoplasma meliputi mampu mengenali rangsang (iritabilitas), dan mengantar rangsang (konduktivitas). Adapun fungsi sitoplasma, yaitu sebagai sumber bahan kimia penting bagi sel dan tempat terjadinya reaksi metabolisme.
c. Organel-organel Sel
Organel-organel sel ter dapat di dalam sitoplasma. Berikut adalah organel sel beserta fungsinya.
Inti sel (Nukleus)
Nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel dengan diameter sekitar 10 mikro meter. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, pengendali seluruh kegiatan sel, dan pembawa informasi genetik.
Retikulum Endoplasma
Bangunan ini tersusun atas membran yang berbentuk ruangan atau saluran yang saling beranyaman dan saling berhubungan. Retikulum endoplasma berperan dalam sintesis protein, lemak, dan transpor materi dalam sel.
Ribosom
Ribosom merupakan partikel nukleoprotein yang melekat pada membran retikulum endoplasma atau berada bebas dalam sitoplasma. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein di bawah kontrol DNA yang ada di dalam inti sel.
Kompleks Golgi
Kompleks golgi mempunyai struktur yang bervariasi dari yang amorf sampai kantong-kantong pipih yang bertumpuk-tumpuk. Fungsi dari kompleks golgi sebagai tempat penyimpanan dalam sel, sekresi, dan berguna dalam penambahan glikosilat pada protein.
Lisosom
Lisosom merupakan organel yang berbentuk kantong rangkap yang berisi enzim hidrolitik. Enzim ini berfungsi untuk menguraikan makromolekul menjadi mikromolekul. Lisosom banyak ditemukan pada sel hewan dan manusia yang aktif melakukan fungsi imunitas, seperti limfosit dan monosit yang aktif melakukan fagositosis.
Mitokondria
Mitokondria berbentuk bulat atau kapsul yang dibatasi oleh dua lapis membran. Membran luarnya licin sedangkan membran yang dalam berkelok-kelok (disebut krista) yang berfungsi untuk memperluas permukaan. Di dalam matriksnya terdapat DNA dan ribosom. Fungsi dari mitokondria sebagai tempat berlangsungnya respirasi sel/oksidasi biologis.
Sentrosom
Sentrosom hanya dijumpai pada sel hewan. Bentuk sentrosom bulat kecil. Organel ini terdapat di dekat inti, berperan dalam proses pembelahan sel. Sentrosom menyerupai bola-bola duri karena adanya serat-serat radial.
Vakuola
Vakuola adalah organel sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi selaput tipis yang disebut tonoplas. Pada sel tumbuhan, vakuola selalu ada. Semakin tua suatu tumbuhan, maka vakuola yang terbentuk semakin besar. Vakuola berperan untuk menyimpan zat makanan berupa sukrosa dan garam mineral, selain juga berfungsi sebagai tempat penimbunan sisa metabolisme.
Plastida
Plastida juga merupakan organel spesifik yang terdapat pada sel tumbuhan. Di dalam plastida terdapat zat pigmen. Mekanisme kerja plastida sangat dipengaruhi oleh rangsang cahaya. Pada lingkungan yang banyak terdapat penyinaran matahari, maka plastida menghasilkan pigmen warna yang disebut kloroplas, antara lain pigmen hijau (klorofil), kuning (xantin), dan kuning kemerah-merahan (xantofil). Plastida yang tidak terkena cahaya matahari tidak akan menghasilkan pigmen warna yang disebut leukoplas atau amiloplas, yaitu untuk tempat amilum.