FUNGSI ORGANEL SEL – Sel eukariotik diartikan sebagai sel yang mempunyai inti sel sejati (eu = baik atau sejati, karyon = inti atau nukleus). Organisme eukariotik ada yang unisel seperti sel Kamir dan Amoeba.
Tetapi, lebih banyak yang multiseluler seperti tumbuhan dan hewan. Struktur sel eukariotik terdiri atas tiga bagian utama, yaitu membran sel, sitoplasma (proto-plasma), dan organela.
Selain bagian utama ini, sel mempunyai struktur tambahan yang berupa sistem kerangka sel berupa filamen panjang protein yang merupakan penyokong sel dan mengatur gerakan sel.
Organela adalah struktur sel yang melayang di sitoplasma yang mempunyai sistem membran.
Untuk memahami struktur sel eukariotik secara lengkap marilah kita uraikan satu per satu bagian-bagiannya.
Organel Sel dan Fungsinya
Pengamatan dengan mikroskop elektron kita dapat melihat struktur-struktur dalam sel yang dibatasi oleh membran, yang disebut organel.
Di dalam sel-sel eukariotik terdapat beberapa jenis organel yang melaksanakan fungsi khusus. Organel-organel yang penting adalah kloroplas, mitokondria, Golgi komplek, retikulum endoplasma, vakuola, lisosom, dan ribosom.
a. Mitokondria
Mitokondria berasal dari bahasa Yunani (mitos = benang; chondros = butir). Mitokondria terdapat dalam semua sel eukariotik, pada umumnya mitokondria tersebar merata di dalam sitoplasma, tetapi dapat juga terletak di sekitar nukleus atau tepi sel.
Penyebaran mitokondria dalam sitoplsma sangat erat hubungannya dengan fungsinya untuk memberikan energi dan membuat energi.
Mitokondria pada beberapa sel dapat bergerak secara bebas membawa ATP ke daerah-daerah yang memerlukan energi, sedangkan pada sel lainnya berada tetap pada tempat-tempat yang lebih banyak memerlukan energi.
Contohnya, pada sel otot, pada tubulus-tubulus renalis terdapat banyak mitokondria untuk memberikan energi dalam proses penyerapan air dan larutan yang diperlukan oleh sel (transpor aktif).
Pada kebanyakan sel, mitokondria berbentuk bulat panjang dengan ukuran panjang sekitar 2 mikrometer dan diameternya 0.5 mikrometer.
Jumlah mitokondria pada setiap sel relatif tidak sama, pada sel hewan lebih banyak. Misalnya, sel hati mengandung lebih 1000 buah sedangkan sel tumbuhan lebih sedikit.
Hal itu disebabkan peran mitokondria sebagai penghasil ATP (energi) sebagian digantikan oleh kloroplas.
Mitokondria tersusun atas dua sistem membran, yaitu membran dalam dan membran luar. Membran dalam mengadakan penonjolan-penonjolan ke a rah dalam yang disebut membran krista.
Membran krista memiliki peran untuk meluaskan penyerapan bidang oksigen guna translokasi enzim dan repirasi, terutama enzim ATP Synthetase dan energi (ATP).
Selain itu, mitokondria mempunyai matrik yang di dalamnya terkandung protein, lemak, enzim sitokrom, dan DNA serta ribosom.
Adanya riboson dan DNA dalam mitokondria memberikan peluang besar untuk terjadinya sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom.
Membran pembungkus mitokondria sebelah luar dapat ditembus air dan ion, sedangkan membran sebelah dalam (membungkus matrik) sehingga transportasi melintasi membran itu memerlukan mekanisme transpor aktif.
Fungsi mitokondira dikerjakan semuadan dalam organel, meskipun sebagaian besar aktifitas dikerjakan di ruang bagian dalam melalui enzim yang ada dalam matrik (siklus asam sitrat), ataupun membran dalam mitokondira (transfer elektron dan foforilasi oksidatif).
Oleh karena itu, mitokondria merupakan sumber energi terbesar di dalam sel. Fungsi mitokondria adalah seba-gai tempat berlangsungnya respirasi untuk menghasilkan energi. (Reaven Johson, 2003: 93).
b. Peroksisom (Badan Mikro)
Peroksisom dan glioksisom berasosiasi membentuk badan mikro yang mempunyai struktur serupa dengan lisosom.
Organel ini me-rupakan badan bermembran tunggal dengan diameter 0.3 – 15 mi-krometer. Peroksisom terletak di dekat mitokondria atau kioroplas.
Peroksisom banyak terdapat dalam sel parenkim hati dan sel tubulus kontortus proksimal ginjal.
Peroksisom banyak terdapat pada sel he-wan maupun tumbuhan, sedangkan glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan.
Peroksisom dibentuk dalam retikulum endoplasma granular dan mengandung berbagai enzim yang terlibat dalam produksi peroksida hidrogen (H207).
Perokisom berfungsi untuk menghasilkan enzim katalase untuk mengurangi peroksida hidrogen (H202) sebagai hasil samping fotorespirasi yang sangat toksik untuk sel, menjadi H2O dan 02.
Peroksisom juga memiliki peran pada perubahan lemak, dari karbohidrat dan perubahan senyawa purin yang terdapat dalam sel.
c. Mikrotubulus
Mikrotubulus adalah bangunan langsing berbentuk silindris, be-rongga, tidak bercabang, tidak bermembran yang tersusun atas protein dengan diameter 25 nm dan panjang tak menentu.
Mikrotubulus ter-dapat pada hampir semua sel dan seringterdapat sebagai unsurtunggal yang tersebar merata di dalam sitoplasma. Mikrotubulus pada kebanyakan sel hewan tumbuh seperti jari-jari dari pusat sel (cell center-sentrosom) yang letaknya dekat nukleus. Mikrotubulus mempunyai beberapa fungsi untuk membentuk silia, sentriol, dan benang-benang spindel.
d. Mikrofilamen
Organel ini disebut mikrofilamen karena ukurannya memang kecil, dengan diameter 5-7 nm.
Filamen tersebut terdiri atas untaian protein globular, aktin yang telah kita kenal sebagai protein kontraktil dalam sel-sel otot.
Mikrofilamen memiliki hubungan dengan miosin, yaitu sejenis protein yang bekerja sama dengan aktin dalam sel-sel otot guna mendapatkan kontraksi.
Karena adanya aktinmiosin pada mikrofilamen, maka organel inilah yang bertanggungjawab untuk semua gerakan yang ada di dalam sel.
Gerakan-gerakan yang dimaksud seperti asiran sitoplasma, kontraksi, eksositosis, endositosis, gerakan amoeboid, dan perubahan bentuk sel.
e. Inti sel (Nukleus)
Intl sel terdapat di dalam semua sel kecuali eritrosit dewasa dan trombosit. Bentuk inti pada umumnya bulat atau lonjong, dapat pula berbentuk cawan atau berlekuk.
Intl sel biasanya tunggal, tetapi sel-sel parenkim hati dan otot jantung berinti dua, sedangkan sel otot rangka dan osteoklas berinti banyak.
Intl pada sel hewan umumnya terletak di tengah sel, sedangkan pada sel tumbuhan terletak di pinggir sel dekat sitoplasma karena terdesak oleh vakoula.
Volume inti sel berhubungan dengan kandungan DNA-nya (dalam hal ini jumlah kromosom) dan adanya kenyataan bahwa volume inti bertambah seiring dengan peningkatan aktivitas sintesis dari sel yang bersangkutan.
Intl sel mengandung materi genetik (DNA) dan berpengaruh langsung pada aktivitas metabolik sitoplasma.
Sel yang tidak mempunyai inti seperti eritrosit, tidak mempunyai kemampuan untuk mensintesis protein, tidak dapat melakukan pembelahan sel, dan aktivitas metabolisme terbatas.
Intl set yang tidak sedang membelah tersusun atas membran inti, nukleoplasma, DNA atau RNA, dan nukleolus. Di dalam nukleoplasma selain terdapat DNA terdapat Pula protein inti yang disebut nukleo-protein.
Intl dikelilingi oleh selaput tipis yang memisahkannya dengan sitoplasma. Dengan mikroskop elektron, selaput ini terdiri atas dua selaput, yaitu selaput luar dan selaput dalam.
Selaput luar mengandung ribosom pada sisi yang menghadap sitoplasma dan sering kali berhu-bungan dengan membran retikutum endoplasma.
Pada selubung inti secara khas terdapat pori-pori yang berperan memindahkan materi antara inti set dan sitoplasmanya.
Pada suatu sel yang sedang membelah, kromosom-kromosom terlihat seperti benang-benang kromatin yang tergulung padat dan dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Kromatin adalah bahan inti yang mengandung DNA dan protein merupakan manifestasi struktur kromo-som dalam interfase.
Kromatin ada dua, yaitu eukromatin dan hetero-kromatin. Eukromatin merupakan kromatin yang terurai, tersebar longgar, dan tidak jelas pada pengamatan mikroskop.
Hal itu jugs merupakan pertanda bahwa secara metabolik eukromatin aktif dalam mensintesis RNA (transkripsi).
Heterokromatin yaitu kromatin padat, menggumpal padat, dan secara metabolik dalam keadaan tidak aktif.
Setiap inti interfase mengandung 1- 4 buah anak inti (nukleolus). Anak inti mencolok dan biasanya lebih dari satu pada sel-sel yang aktif menghasilkan protein.
Semua itu terurai dan menghilang selama pembelahan sel dan dibentuk kembali di dalam inti kedua sel anak.
Nukleolusterdiri dari 5 – 10% RNA dan selebihnya protein dan sejumlah kecil DNA. Di nukleolus inilah tempat berlangsungnya sintesis berbagai macam molekul RNA yang digunakan dalam pembentukan atau perakitan ribosom dan mengontrol penggandaan kromatin.
f. Retikulum Endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma yang terdapat pada sel-sel eukariotik, tersusun atas sistem membran ganda yang membentuk jaring-jaring sitoplasma dan berada di dekat atau melekat pada inti sel.
Ada 2 jenis, yaitu retikulum endoplasma kasar (RE kasar) karena permukaan luarnya melekat ribosom dan jenis yang kedua dinamai retikulum endoplasma halus (RE halus) karena pada membrannya tidakterdapat ribosom.
Sel-sel tumbuhan umumnya tidak mengandung RE kasar, kecuali sel-sel yang bersekresi, misalnya pada beberapa bunga.
Pada sel-sel manusia RE halus berfungsi pada biosintesis hormon-hormon steroid, misalnya banyak terdapat dalam sel leydigtestis yang menghasilkan kortikosteroid, juga pada sel-sel korpus luteum di ovarium yang menghasilkan progesteron.
Selain fungsi di atas, RE halus berperan sebagai berikut:
- mengangkut protein yang disusun pada RE kasar bersama Golgi komplek;
- melaksanakan reaksi awal pada oksidasi lemak;
- dengan enzim-enzim di dalamnya, RE halus dapat menyusun fosfolipid, glikolipid, dan steroid;
- melaksanakan detoksifikasi “drug” dan racun.
g. Aparatus Golgi
Aparatus Golgi terdiri atas kumpulan vesikel pipih yang berbentuk kantong berkelok-kelok (sisternae). Pada setiap vesikel dibungkus oleh membran tunggal.
Pada daerah pinggiran terbentuk vesikel kecil-kecil atau kuncup-kuncup untuk membentuk vesikel-vesikel baru. Perhatikan gambar berikut!
Aparatus Golgi yang terdapat pada sel tumbuhan disebut diktio-som, kebanyakan terletak di dekat membran sel karena dapat bergerak mendekati membran sel untuk mensekresikan isinya ke luar sel.
Oleh karena itu, organel itu disebut organel sekresi. Di dalam aparatus Golgi banyak terkandungenzim pencernaan yang belum aktif, seperti zimo-gen dan koenzim.
Selain itu, dihasilkan pula lendir yang disebut musin. Diktiosom merupakan tempat pembuatan polisakarida dalam bentuk selulosa untuk bahan dinding sel dan berfungsi menambahkan glioksilat pada protein. Selain itu, aparatus Golgi juga dapat membentuk lisosom.
h. Ribosom
Ribosom banyak dijumpai dalam sel, tersusun atas protein dan rRNA, tidak bermembran, berdiameter 15 – 20 nm, letaknya ada yang melekat pada membran retikulum endoplasma, ada yang melekat pada permukaan luar membran inti sel, dan ada yang berada bebas dalam sitoplasma sel serta terdapat pula di dalam mitokondria dan kloroplas.
Di dalam bobot kering sel hati 25% tersusun atas ribosom. Struktur ribosom pada bakteri sangat sederhana, tetapi pada sel tingkat tinggi menjadi lebih kompleks.
Ribosom sering menempel satu sama lain membentuk rantai yang disebut poliribosom atau polisom.
Antara unit ribosom yang satu dengan yang lain diikat oleh mRNA. Ribosom berdasarkan kecepatan mengendap (sedimentasi) dibedakan menjadi ribosom subunit kecil (40S) dan ribosom subunit besar (60S).
Setiap subunit ribosom disintesis secara terpisah di dalam inti terutama di nukleolus. Masing-masing ribosom mengandung rRNA yang ditranskripsikan oleh urutan DNA khusus dalam kromatin, kemudian keluar dari inti melalui pori-pori sendiri-sendiri dan baru bergabung pada saat sintesis protein.
Fungsi utama ribosom adalah mensintesis protein. Ribosom kecil juga ada di mitokondria dan kloroplas berperan mensintesis protein dalam kedua organel ini, tetapi sebagian lagi merupakan sintesis dari ribosom pada sitoplasma yang kemudian diangkut ke mitokondria maupun kloroplas.
Pada inti sel tidak dijumpai ribosom sehingga seluruh protein dalam inti disintesis oleh ribosom sitoplasma.
i. Lisosom
Lisosom adalah organel yang berbentuk bulat yang dibatasi oleh sistem membran tunggal. Biasanya berdiameter sekitar 1,5 mikron, umumnya terletak berdekatan dengan aparatus Golgi.
Lisosom dihasilkan oleh aparatus Golgi yang penuh dengan protein. Lisosom menghasikan enzim-enzim hidrolitik seperti, proteolitik, lipase, dan fosfatase.
Enzim hidrolitik ini berfungsi untuk mencerna makanan yang masuk kedalam sel secara fagositosis. Selain berfungsi untuk pencernaan, lisosom juga berfungsi untuk menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak dijumpai pada sel-sel darah putih.
Selain itu, lisosom juga bersifat autolisis, autofagi, dan menghancurkan makanan secara eksositosis
Lisosom ada dua macam, yaitu lisosom primer dan lisosom sekunder.
- Lisosom primer, yaitu lisosom yang memproduksi enzim-enzim yang belum aktif. Fungsinya sebagai vakuola makanan.
- Lisosom sekunder, yaitu lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna. Fungsinya sebagai autofagosom.
Dalam keadaan tertentu lisosom berisi bagian-bagian sel yang dalam proses dicerna, misalnya mitokondria atau retikulum endoplas-ma. Lisosom yang demikian, dinamakan autofagosom.
Pada waktu kelaparan, dalam sel-sel hati banyak terdapat autofagosom yang berisi mitokondria. Sel-sel tersebut menyusutkan komponen-komponennya tanpa mengalami kerusakan.
Bagaimana dengan proses pembusukan bangkai ayam? Apakah karena aktivitas enzim-enzim lisosom atau karena peran pengurai bakteri dan jamur? Fakta yang paling mudah untuk melihat peran enzim pada lisosom adalah makin berkurangnya panjang ekor berudu.
Pada proses meta-morfosis, sel-sel pada bagian ekor dicerna sedikit demi sedikit sehingga berudu berubah menjadi katak dan tidak mempunyai ekor sama sekali.
Seperti halnya selaput antara jari-jari tangan dan kaki manusia pada saat embrio, setelah la hir selaput di antara jari-jari tersebut tidak ada sama sekali.
j. Kloroplas
Kloroplas merupakan plastida yang mengandung pigmen hijau yang disebut klorofil. Kloroplas sebagaimana jenis plastida yang lainnya hanya terdapat pada sel tumbuhan.
Kloroplas terbungkus oleh mem-bran ganda, di mana membran sebelah dalam (internal) tidak berlipat-lipat.
Letak kloroplas di dekat membran sel, di dalamnya mengandung DNA dan ribosom sehingga dapat mensintesis enzim untuk fotosintesis secara otonom. Kloroplas berasal dari proplastida.
Proplastida berukuran lebih kecil dari kloroplas dengan sedikit atau tanpa membran internal. Kloroplas dapat dilihat dengan mikroskop cahaya, tetapi ultra struk-turnya secara detail hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
Membran ganda kloroplas dapat terlihat dengan jelas di bawah mikroskop elektron. Membran ini berperan mengatur keluar masuknya ion atau senyawa ke dan dari dalam kloroplas.
Pada membran internal kloroplas terdapat pigmen fotosintesis. Pigmen itu banyak terdapat pada permukaan luar membran internal yang disebut thilakoid yang berbentuk bulat pipih seperti kantong (Thilakiod berasal .dari kata thylakos = kantong).
Pada posisi tertentu, thilakoid akan menumpuk rapi membentuk struktur yang disebut granum (jamaknya grana).
Thilakoid yang memanjang menghubungkan granum yang satu dengan yang lain di dalam matriks kloroplas disebut stroma.
Pada bagian dalam grana dan stroma terdapat rongga (channel) yang berisi air dan garam-garam mineral.
Pigmen utama yang terdapat pada membran thilakoid adalah klorofil a (C55H7205N4Mg) dan klorofil b (C55F170 05N,IMg).
Di samping kedua pigmen hijau itu terdapat pula pigmen-pigmen kuning sampai jingga yang disebut karotenoid.
Pada membran pembungkus (eksternal) kloroplas tidak dijumpai klorofil, tetapi umumnya terdapat pigmen violaxanthin, yakni suatu jenis pigmen xanthofil.
Fungsi penting kloroplas adalah sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
Pigmen-pigmen yang terdapat pada membran thilakoid akan menyerap cahaya yang berasal dari matahari atau sumber cahaya lainnya dan kemudian mengubah energi cahaya tersebut menjadi energi kimia dalam bentuk Adenosin Trifosfat (ATP).
k. Sentrosom
Sentrosom adalah bagian berbentuk bulat kecil yang terletak pada salah satu kutub inti dan hanya dijumpai pada sel hewan.
Sentrosom pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Sentriol tersusun atas benang-benangtubulin atau dibentuk oleh mikrotubulus.
Sentriol membentuk benang-benangspindel yang dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis.
I. Dinding Sel
Dindingsel adalah struktur yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan yang berada pada bagian paling luar.
Dindingsel mempunyai struktur yang relatif sederhana karena hanya tersusun atas selulosa dan derivat-derivatnya.
Fungsi dinding sel terkait dengan proteksi sel terhadap faktor-faktor mekanis dan memberi bentuk sel relatif tetap. Pada dindingsel terdapat celah untuk berkomunikasi antarsel yang disebut plasmodesmata.
m. Vakuola
Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.
Selaput pembatas antara vakuola dengan sitoplasma disebut Tonoplas. Vakuola berisi, seperti garam-garam organik, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine pada mawar,Zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin dan lain-lain), enzim, butir-butir pati. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.
Tinggalkan Balasan