STRUKTUR DAN FUNGSI BAGIAN- BAGIAN SEL

Struktur Sel

Setiap sel hidup mempunyai tiga bagian pokok, yaitu membran sel, sitoplasma, dan organel-organel. 

Membran Sel (Membran Plasma)

Membran Sel

Membran sel merupakan bagian terluar dari sel. Membran sel adalah jenis membran plasma yang membungkus seluruh isi sel, termasuk sitoplasma dan semua organel. Membran sel tidak selalu merupakan lapisan terluar sel karena sel-sel tanaman juga memiliki dinding sel yang selanjutnya membungkus membran sel.

Fungsinya antara lain sebagai berikut.

1. Mengontrol atau mengendalikan pertukaran zat antara sitoplasma dengan lingkungannya.
2. Menjadi tempat reaksi, seperti reaksi terhadap cahaya matahari dan reaksi oksida dalam respirasi.
3. Sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar, seperti hormon dan bahan kimia lainnya, baik zat tersebut berasal dari lingkungan luar sel ataupun bagian lain dari dalam sel itu sendiri.
4. Sebagai pelindung sel agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
5. Mengontrol zat-zat yang akan masuk maupun yang akan keluar meninggalkan sitoplasma.

Membran sel tersusun atas lipid, protein, dan karbohidrat. Lipidnya terutama berupa fospolipid yang merupakan molekul-molekul amfifilik artinya setiap molekul mengandung "kepala" hidrofilik dan "ekor" hidrofobik. Membran sel dapat berfungsi sebagai pelindung sel dengan membentuk lapisan ganda fosfolipid dimana kepala hidrpfilik menghadap ke arah air pada setiap sisi, sedangkan ekor hidrofobik terlindung dari sentuhan air. 

Baca Juga : Mengenal Struktur Virus : Biologi Kelas 10 SMA dan MA

Membran memiliki dua jenis protein, yaitu protein integral dan periferal. Protein integral yang menembus di antara lapisan fosfolipid, berfungsi sebagai transpor yang membawa zat-zat terlarut yang dibutuhkan sel. Sementara, protein poriferal menempel di lapisan fosfolipid.

Pada bagian sel yang menghadap keluar sel, terdapat karbohidrat yang melekat pada protein atau bagian kepala fosfolipid. Karbohidrat yang berikatan dengan protein disebut glikoprotein, sedangkan yang berikatan dengan fosfolipid disebut glikopid. Membran sel secara aktif menentukan zat-zat mana yang dapat dilaluinya dan sekaligus menahan zat mana yang tidak dapat dilaluinya. Berdasarkan kenyataan ini, para ilmuwan menyebutnya sebagai membran yang bersifat diferensial semipermeabel atau selektif permeable. Dengan cara inilah membran sel berusaha mempertahankan bentuk dan reaksi-reaksi kimia dalam sel agar dapat berjalan terus.

Membran sel penting dalam sitokinesis selama pembelahan sel. Pada beberapa organisme membran dimodifikasi dengan silia untuk memberi makan dan bergerak. Pengetahuan tentang struktur membran sel mikroba telah memungkinkan para peneliti untuk mengembangkan agen antimikroba untuk menyerang bakteri dan jamur patogen.

Struktur Membran Sel

Membran sel terdiri dari beberapa penyusun sebagai berikut:

1. Lapisan ganda fosfolipid

Dalam membran sel, terdapat bagian kepala polar hidrofilik dengan daya ikat gliserofosfolifer yang terdiri atas fosfat, gliserol, dan gugus tambahan seperti kolina, serina dengan dua rantai hidrofobik asam lemak yang membentuk sebuah ikatan ester.

Sifat dan penamaan fosfolipid bersesuaian dengan jenis gugus tambahan yang dimiliki. Diantaranya adalah sebagai berikut.

• fosfokolina (pc)
• fosfoetanolamina (pe)
• fosfoserina (ps)
• fosfoinositol (pi)

2. Protein integral membran

Terdapat domain membentang di bagian luar sel dan di sitoplasma. Protein intregral dalam membran sel memiliki fungsi untuk memasukkan zat-zat dengan ukuran yang lebih besar.

3. Protein transmembran

Protein ini terletak dan terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus dua lapisan lipid (transmembran). Sifat yang dibawa oleh protein ini yaitu amfipatik, terdapat sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Dari beberapa protein tersebut merupakan glikoprotein, yaitu gugus gula pada daerah luar sel.

4. Kerangka membran

Pada umumnya kerangka membran disebut juga sebagai sitoskeleton. Kerangka membran memiliki tiga macam jenis yaitu :

• Mikrotubulus
• Mikrofilamen
• Filamen intermediet

Sifat Membran Sel

Terdapat beberapa sifat yang dibawa oleh membran sel.

Ditinjau dari sisi sifat, membran sel mempunyai sifat yang dinamis dan asimetris.

• Memiliki sifat dinamis karena terdapat struktur seperti air. Hal ini memungkinkan molekul lipid dan protein untuk bergerak.
• Mempunyai sifat asimetris karena komposisi protein dan lipid di bagian luar tak sama dengan komposisi protein dan lipid di bagian dalam sel.

Sedangkan berdasarkan kemampuan, sifat membran sel terbagi menjadi 3 jenis :

• Impermeabel, yaitu sifat membran sel yang tak mengizinkan zat apapun di luar sel untuk masuk ke dalam sel.
• Permeabel, yaitu sifat dimana semua zat bisa melewati membran sel untuk masuk ke dalam sel. Biasanya sifat ini dimiliki membran sel yang rusak atau hampir mati hingga sel tak dapat bertahan hidup.
• Semipermeabel, yaitu suatu keadaan dimana hanya zat – zat tertentu yang dibutuhkan sel yang bisat masuk ke dalam sel. Biasanya membran sel normal mempunyai sifat semipermeabel.

Membran Plasma

Membran plasma adalah membran yang mengelilingi organel individu atau isi sel. Membran sel adalah jenis membran plasma yang membungkus sel. Ada membran plasma yang ditemukan mengelilingi sitoplasma dan isi sel serta organel individu di sekitarnya seperti kloroplas dan mitokondria.

Ini berarti bahwa membran plasma memiliki beberapa fungsi berbeda tergantung di mana mereka berada. Struktur membran dapat bervariasi tergantung pada apa yang mengelilinginya, apakah itu seluruh sel atau organel dalam sel.

Membran plasma selalu memberikan tingkat perlindungan terlepas dari struktur apa yang ada di sekitarnya, dan banyak juga yang berperan dalam reaksi fosforilasi. Membran plasma yang mengelilingi organel akan memiliki fungsi yang sedikit berbeda tergantung pada organel yang dilingkupinya.

Membran plasma organel masih memiliki permeabilitas selektif dan secara hati-hati mengendalikan zat apa yang masuk dan keluar dari organel, tetapi jenis molekul yang dibutuhkan oleh organel akan berbeda. Molekul yang perlu masuk dan meninggalkan mitokondria dibandingkan dengan kloroplas misalnya, akan berbeda pada waktu karena organel memiliki fungsi yang berbeda.

Misalnya, piruvat perlu memasuki mitokondria agar respirasi seluler aerobik terjadi, sementara karbon dioksida perlu masuk ke kloroplas agar terjadi fotosintesis.

Perbedaan Membran Sel dan Membran Plasma

1. Lokasi

Membran sel hanya ditemukan mengelilingi isi sel sementara membran plasma juga dapat ditemukan mengelilingi organel tertentu.

2. Tonisitas

Sementara membran sel selalu terlibat dalam membantu mengatur tonisitas, ini bukan kasus untuk semua membran plasma.

3. Makan dan pergerakan

Membran sel dapat dimodifikasi dalam organisme untuk memudahkan makan dan bergerak, misalnya Paracemium memiliki silia untuk makan dan bergerak. Membran plasma lainnya tidak dimodifikasi dengan cara ini.

4. Perlindungan

Membran sel membantu melindungi sel dari intrusi bakteri dan virus, sementara membran plasma lain di dalam sel tidak memiliki fungsi ini.

5. Transduksi sinyal

Membran sel berisi reseptor awal untuk mekanisme transduksi sinyal, dan dengan demikian merupakan langkah pertama di mana pesan diterima dari sel lain selama transduksi sinyal. Membran plasma yang mengelilingi organel bukan langkah pertama untuk transduksi sinyal, meskipun dapat terlibat dalam proses.

6. Sitokinesis

Fosfolipid dalam membran sel berperan dalam sitokinesis selama pembelahan sel. Ini tidak terjadi dengan membran plasma yang bukan membran sel.

7. Target untuk antimikroba

Membran sel bakteri dan jamur dapat ditargetkan oleh agen antimikroba. Membran plasma secara umum tidak ditargetkan kecuali jika itu adalah membran sel.

Sitoplasma

Sitoplasma adalah cairan beserta zat-zat terlarut yang mengisi ruangan di dalam sel dan dibatasi oleh membran sel. Sitoplasma merupakan sistem koloid yang amat dinamis dan senantiasa bergerak. Cairan yang mengisi organel dikenal dengan sitosol.

Visit My YouTube Channel :

• Zikir Penghapus Dosa, Pembuka Pintu Rezeki, Penenang Hati, Permudah Segala Urusan
• Punya Hajat Dunia dan Akhirat? Pengen Bisnis Lancar? | Udah Sholawatin Aja!! 
• Sholawat Munjiyat - Ust. Yusuf Mansyur

Di dalam sitoplasma maupun sitosol terlalu senyawa organik yang utama untuk kehidupan, ion-ion gas, molekul-molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, gula nukleotida, vitamin, serta protein dan RNA yang membetuk larutan koloid. Larutan koloid tersebut mengakibatkan sitoplasma senantiasa bergerak secara acak, yang dikenal dengan Gerak Brown. Gerak acak ini dipengaruhi oleh muatan listrik ion-ion (elektroforesis).

Larutan koloid dapat mengalami perubahan dari fase sol ke fase gel dan sebaliknya. Sitosol juga merupakan tempat berlangsungnya metabolisme tertentu, seperti glikolisis atau pemecahan glukosa, sintesis protein, sintesis asam lemak, dan lain-lain. Berbagi proses tersebut dilakukan oleh berbagai organel yang membentuk suspensi di dalam sitoplasma.

Sitoplasma pada Sel Tumbuhan

Sitoplasma sel tanaman mirip dengan sitoplasma sel hewan. Sitoplasma memberi dukungan mekanik untuk struktur internal. Ini adalah media untuk suspensi organel internal sel.

Sitoplasma mempertahankan bentuk dan konsistensi dari sel. Hal itu juga menyimpan bahan kimia yang penting bagi kehidupan. Reaksi metabolisme penting seperti glikolisis dan sintesis protein terjadi di sitoplasma.

Pada tumbuhan pergeragakan sitoplasma sekitar vakuola, dan dikenal sebagai sitoplasma streaming.

Sitoplasma pada Sel Hewan

Sitoplasma sel hewan ialah bahan seperti gel yang terbuat dari air. mengisi sel-sel dan mengandung protein dan molekul penting yang dibutuhkan untuk sel.

Sitoplasma terbuat dari protein, karbohidrat, garam, gula, asam amino dan nukleotida. Sitoplasma memegang semua organel seluler. Sitoskeleton hadir dalam sitoplasma membantudalam gerakan sel melalui sitoplasma streaming

Organel - Organel dalam Sitoplasma

Adapun organel-organel yang terdapat di dalam sitoplasma antaralain:Sitoplasma pada Sel Tumbuhan
Sitoplasma sel tanaman mirip dengan sitoplasma sel hewan. Sitoplasma memberi dukungan mekanik untuk struktur internal. Ini adalah media untuk suspensi organel internal sel.

Sitoplasma mempertahankan bentuk dan konsistensi dari sel. Hal itu juga menyimpan bahan kimia yang penting bagi kehidupan. Reaksi metabolisme penting seperti glikolisis dan sintesis protein terjadi di sitoplasma.

Pada tumbuhan pergeragakan sitoplasma sekitar vakuola, dan dikenal sebagai sitoplasma streaming.

1. Mitokondria berfungsi dalam proses oksidasi dan mualisasi.
2. Plastida di dalamnya terkandung klorofil, berfungsi dalam fotosintesis.
3. Vakuola berfungsi untuk menyimpan zat makanan.
4. Badan Golgi yang berfungsi aktif dalam sekresi dan sintesis polisakarida.
5. Ribosom sebagai tempat berlagsungnya sintesis protein.
6. Lisosom yang berperan dalam proses matinya sel-sel.
7. Retikulum Endoplasma Kasar.
8. Retikulum Endoplasma Halus.

Fungsi Sitoplasma

Adapun fungsi dari sitoplasma antara lain sebagai berikut:

1. Untuk perantara transportasi zat dari luar sel ke organel atau inti sel.
2. Tempat berlangsungnya metabolisme dan sintesis dengan cara suatu reaksi kimia
3. Sebagai tempat penyimpanan nutrisi dan berbagai zat kimia yang dapat dipakai untuk proses metabolisme sel
4. Sebagai pelarut untuk seluruh protein dan senyawa pada sel
5. Menjamin terjadinya pertukaran zat supaya sel dapat berfungsi dengan baik.
6. Memberi bentuk terhadap sel
7. Mendorong pergerakan sel dari satu bagian ke bagian lainnya.

Struktur Sitoplasma

Sitoplasma terdiri dari matrik sitoplasma yang memiliki fungsi mengatur kekentalan sitoplasma dengan membentuk benang spindel, pembentukan berbagai serabut seperti :

Mikrotubulus

organel sel berbentuk silinder panjang yang berongga, tak bercabang, tak bermembran. Tersusun dari protein dengan ukuran diameter 25 nm dan panjang tak menentu.

Filamen

organel sel yang memiliki bentuk seperti benang-benang halus.

Miofibril

organel sel yang tersusun dari protein otot aktin, miosin, troponin dan tropomiosin. Bentuknya seperti serabut-serabut.

Serabut keratin

Struktur sitoplasma terdapat dua bagian mulai dari bagian luar (ektoplasma) dan bagian dalam (endoplasma). Perbedaan fungsi dari setiap stuktur yang ada dalam sitoplasma mempunyaii fungsi yang berbeda. Perbedaan pada fungsi dari setiap struktur sitoplasma mempengaruhi tampilan sitoplasma itu sendiri.

Ciri-Ciri Sitoplasma

Karakteristik umum sitoplasma:

1. Sitoplasma adalah zat cair yang mengisi ruang antara membran sel dan organel seluler.
2. Plasmogel bagian dari sitoplasma mampu menyerap air dan menghilangkan itu, sesuai dengan kebutuhan sel.
3. Sitoplasma menunjukkan sifat pewarnaan dierensial, daerah bernoda dengan pewarna dasar yaitu daerah basofilik sitoplasma dan disebut juga sebagai ergatoplasma untuk bahan ini.
4. Campuran heterogen dari butiran buram dan senyawa organik yang memberikan sifat koloid.
5. Sitoplasma secara kimia mengandung 90% air dan 10% termasuk campuran senyawa organik dan anorganik dalam berbagai proporsi
6. Zona perifer sitoplasma yaitu substansi tebal dan seperti jelly, yang dikenal juga dengan plasmogel.
7. Daerah sekitarnya dari zona nuklir tipis dan cair di alam dan dikenal sebagai plasmosol.
8. Sifat fisik sitoplasma koloid. Memiliki persentase yang tinggi dari air dan partikel dari berbagai bentuk dan ukuran yang tersuspensi di dalamnya.
9. Sel penjaga yang hadir dalam stomata pada daun menunjukkan sifat ini.
10. Sitoplasma mengandung protein, sekitar 20-25% yaitu protein larut termasuk enzim
11. Sitoplasma juga mengandung sejumlah karbohidrat, garam anorganik, lipid dan zat lipoidal ditemukan dalam sitoplasma
12. Sebuah sistem terorganisir fibers bisa diamati dengan teknik pewarnaan khusus.

Komponen Sitoplasma

Sitoplasma tersusun dari beberaoa komponen seperti:

1. Ion
2. Air sebanyak kurang lebih sekitar 85-90%
3. Bahan organik
4. Enzim
5. Garam
6. Nutrien
7. Komponen bahan-bahan yang bisa ditemukan  di sitoplasma disebut sitosol. Sitosol membentuk setengah cairan yang mempunyai fase encer (sol) dan fase padat lembek (gel).

Fase sel dan fase gel ini bergantung pada aktivitas osmoregulasi pada sitoplasma. Osmoregulasi yaitu pengaturan keseimbangan air pada makhluk hidup, dimana makhluk hidup akan menyesuaikan kebutuhan air yang dikonsumsi maupun air yang keluar pada tubuh makhluk hidup.

Organel

Untuk melaksanakan berbagai fungsi hidup, sel dilengkapi berbagai organel, seperti nukleus, mitokondria, ribosom, lisosom, plastida, retikulum endoplasma, badan golgi, dan badan mikro.

1. Nukleus

Nukleus merupakan organel sel terbesar yang mengandung informasi genetik berupa DNA, dan berbentuk bulat hingga oval bergantung jenis selnya. Nukles adalah organel yang amat vital bagi kehidupan, yaitu mengendalikan seluruh kegiatan sel. Beberapa bagian penting dari nukleus, yaitu:

• Membran Inti, membran inti terdiri atas dua lapis yang berfungsi sebagai pembungkus sekaligus sebagai pelindung inti. Membran luarnya mempunyai hubungan langsung dengan Retikulum Endoplasma. Pada membran inti terdapat pori-pori yang memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara membran inti dengan sitoplasma. Pada  organisme eukariotik, kecuali sel darah merah mamalia dewasa dan sel floem, nukleusnya terlindung oleh membran inti.
• Nukleoplasma, nukleoplasma merupakan cairan inti berbentuk gel yang kaya akan ion-ion, protein, enzim, nukleotida, dan benang-benang kromatin. Benang-benang kromatin yang memendek, menebal, dan mudah menyerap zat warna disebut kromosom. Di dalam kromosom tersimpan untaian DNA yang terikat pada protein dasar yang dikenal dengan histon.
• Nukleolus, bagian ini tersusun atas kumpulan gen-gen yang memberikan kode RNA ribosom. Sebagai penkode RNA ribosom, struktur ini berfungsi untuk merangkai subunit-subunit penyusun ribosom.

2. Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma merupakan sistem membran kompleks yang tersusun tidak beraturan membentuk jaring-jaring kerja (retikulum), yang terdapat dalam sitoplasma sel eukariotik. Organel ini bertindak sebagi saluran dalam sitoplasma yang menghubungkan nukleus.

Retikulum endoplasma dibedakan menjadi dua, yakni RE kasar dan RE halus. RE kasar memiliki ribosom pada permukaannya sehingga berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Sementara, RE halus berfungsi sebagai tempat sintesis lipid. Selain itu, keduanya juga berperan dalam transportasi senyawa kimia yang diperlukan untuk metabolisme sel.

3. Ribosom

Ribosom merupakan organel kecil di dalam sel dengan diameter lebih kurang 20nm. Ribosom terdapat bebas di dalam sitoplasma maupun melekat pada membran RE ketika proses sintesis protein sedang berlangsung. Jika proses sintesis protein tidak sedang berlangsung ribosom dalam bentuk subunit kecil dan besar.

4. Sentriol

Organel ini terdiri atas sepasang badan berbentuk tabung (silinder) dan merupakan suatu kesatuan yang disebut sentrosom. Sentriol mengandung mikrotubul yang terdiri atas sembilan triplet, terletak di dekat nukleus. Sentriol ini berperan dalam proses pembelahan sel dengan membentu benang spindel.

5. Badan Golgi

Organel ini membentuk struktur seperti jala yang kompleks. Jumlahnya menonjol pada sel kelenjar. Badan Golgi berfungsi untuk:

• Mengangkat dan mengubah secara kimia materi-materi yang terdapat di dalamnya.
• Menghasilkan lendir, lilin pada tanaman perca, dan sekresi yang bersifat lengket.
• Kadang-kadang untuk transpor lemak.
• Sekresi protein, glikoprotein, karbohidrat, dan lemak.
• Membentuk Lisosom.
• Membentuk enzim-enzim pencernaan yang belum aktif (zimogen, koenzim, dan lain-lain).

Di dalam badan golgi, protein dari RE diikatkan dengan karbohidrat rantai pendek membentuk glikoprotein.  Struktur badan golgi bervariasi, yaitu mulai dari yang bentuknya tidak jelas hingga berbentuk jaring-jaring atau jala. Pada sel tumbuhan, badan golgi sering disebut diktiosom.

6. Lisosom

Lisosom adalah organel sel berbentuk kantong agak bulat dan dibatasi oleh sistem membran tunggal. Organel ini terdapat pada hampir semua sel eukariotik, terutama pada sel-sel hewan yang memiliki kegiatan fagositik. Lisosom mengandung banyak enzim pencerna hidrolitik, seperti protease, nuklease, Lipase, dan fosfatase yang dibentuk oleh RE kasar. Selanjutnya enzim-enzim tersebut dikirim ke dalam badan golgi. Lisosom berfungsi untuk:

• mencerna materi yang diambil secara endositosis.
• autofagi, yaitu penghancuran struktur-struktur yang tidak dikehendaki dalam sel.
• eksositosis, yaitu pembebasan enzim ke luar sel.
• autolisis, yaitu penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua isi lisosom dalam sel.

 7. Mitokondria

Mitokondria merupakan organel sel yang berbentu seperti sosis dan strukturnya sangat kompleks, terdapat pada semua sel eukariotik aerobik. Organel ini merupakan tempat berlangsungnya respirasi aerobik dalam sel. Mitokondria terlindung oleh membran ganda. Membran dalamnya berlekuk-lekuk disebut krista, berfungsi untuk memperluas permukaan.

8. Kloroplas

Kloroplas adalah plastida yang mengandung pigmen hijau, kuning, atau merah. Fungsinya sebagai penyelenggara fotosintesis. Di dalam kloroplas terdapat pigmen-pigmen fotosintetik yang terletak pada sistem membran dan bertebaran pada seluruh bahan dasar yang disebut stroma. Peran pigmen fotosintetik pada tumbuhan tinggi adalah untuk menyerap energi cahaya dan kemudian mengubahnya menjadi energi kimia.

9. Badan Mikro (Peroksisom dan Glioksisom)

Badan mikro diselubungi oleh membran tunggal yang berisi enzim katalase dan oksidase. Organel ini berukuran sebesar lisosom dan memiliki dua tipe, yaitu peroksisom dan glioksisom.

• Peroksisom senantiasa berasosiasi dengan organel lain serta banyak mengandung enzim katalase dan oksidase. Pada hewan, peroksisom terkurung di dalam sel-sel hati dan ginjal. Sementara pada tumbuhan terdapat dalam berbagai tipe sel. Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat, metabolisme lemak menjadi karbohidrat, dan perubahan purin dalam sel.
• Glioksisom terdapat pada sel tumbuhan. Fungsinya adalah untuk mengoksidasi asam lemak menjadi gula yang berguna untuk pertumbuhan tanaman.