A. Sejarah Penemuan Sel dan Teori Sel
1. Sejarah Penemuan Sel
Istilah sel pertama kali di temukan oleh Robert Hooke (1635 – 1703) yakni seseorang ahli fisika dan matematika berkebangsaan Inggris sekaligus sebagai sekretaris Royal Society of London. Dengan menggunakan mikrosop sederhana temuannya,Robert Hooke berhasil mengamati sayatan gabus tutup botol (Qoercus suber) dan batang bermacam-macam tumbuhan. Dalam pengamatannya dia melihat bahwa dalam sayatan gabus tersebut tampak ruang-ruang atau kamar-kamar kecil yang dipisahkan oleh dinding tebal menyerupai sarang lebah. Kamar-kamar tersebut dinamai sel.
Hasil pengamatan Robert hook tersebut sejalan dengan ungkapan Antonie Van Leeuwenhoek, yang pada awal abad 17 barhasil melihat benda-benda aneh yang terdapat dalam setetes air rendaman jerami dengan menggunakan mikroskop sederhana rancangannya.
Selama satu setengah abad setelah kedua pakar tersebut menemukan sel, banyak orang yang telah melihat sel hewan dan sel tumbuhan, namun tidak seorangpun yang memahami artinya.
Perkembangan selanjutnya, Hooke menyatakan bahwa dalam setiap materi kehidupan, sel berisi bahan cair. Pada tahun 1809 Jean Baptise de Lamarck (Prancis 1744-1892), menyatakan bahwa setiap badan hidup adalah kumpulan sel-sel. Di dalam setiap sel bergerak cairan yang kompleks. Pendapat tersebut didukung oleh Henri Dutrochet. Ia menyatakan bahwa sel itu merupakan bagian fundamental organisme. Pernyataan
Dutrochet ini mula-mula ditekankan pada tumbuhan. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa bats sel
tumbuhan mempunyai dinding yang tebal, sehingga batas antarselnya tampak lebih jelas.
Kesimpulan umum bahwa sel merupakan dasar fundamental semua organisme baik hewan maupun tumbuhan adalah sekitar tahun 1839. sekitar tahun tersebut dua ilmuwan berkebangsaan Jerman, Mathias Schleiden (1804-1881) seorang ahli botani dan Theodor Schwann (1810-1882) seorang ahli zoology, menyatakan bahwa semua kehidupan baik hewan maupun tumbuhan tersusun atas sel.
Berkat perkembangan ilmu dan tekhnologi, khususnya tekhnologi optic pembesaran objek, mendorong penelitian tentang sel semakin maju. Bagian – bagian sel yang selama ini hanya merupakan teka-teki dapat terjawab dengan baik. Bahkan keberhasilan ini semakin mendorong manusia untuk menggali rahasia yang tersimpan di dalam sel.
a. Teori Sel Menurut Schleiden(1804-1881) dan Theodor Schwann (1810-1882)
Schleiden adalah ahli anatomi tumbuhan, sedangkan Schwann adalah ahli anatomi hewan. Schleiden, berpendapat bahwa setiap tumbuhan tersusun atas sel. Sedangkan, Schwann berpendapat bahwa setiap tubuh tumbuhan tersusun atas sel. Berdasarkan atas kedua pendapat tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa setiap makhluk hidup tersusun atas sel.
Organisme yang tubuhnya tersusun atas satu sel disebut organisme unisel seperti amoeba, paramecium, dan chlamdomonas. Sedangkan, makhluk hidup yang tubuhnya tersusun atas banyak sel disebut organisme multisel, misalnya Porifera, Coelenterata, dan Mamalia.
b. Max Schulze (1825-1974)
Max Schulze berpendapat bahwa protoplasma selain merupakan dasar-dasar fisik atau struktur dasar makhluk hidup, juga merupakan bagian penting dari sel. Dalam bagian inilah, seluruh proses hidup berulang-ulang. Oleh karena itu, teori sel yang semula menyatakan bahwa sel merupakan unit structural makhluk hidup kemudian diperluas. Perluasan teori sel ini tidak hanya sekedar sebagai penyusun tetapi juga merupakan kesatuan (unit) fungsional kehidupan.
c. Teori Sel menurut Rudolf Virchow (1858)
Rudolf Virchow berpendapat bahwa setiap sel berasal dari sel sebelumnya(omnis cellulae celulla). Adanya pernyataan Rudolf Vircow ini semakin memperjelas konsep paham biogenesis. Karena berdasarkan pernyataan itu berarti sel-sel yang menyusun tubuh makhluk bersel banyak pasti berasar dari sel-sel sebelumnya dan bukan dari benda mati. Denagn kata lain, proses pertumbuhan pada organisme bersel banyak terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel-sel yang menyusun tubuh organisme tersebut. Akibatnya, berkembanlah teori sel baru yang menyatakan bahwa sel merupakan unit (kesatuan) pertumbuhan.
d. Teori Sel Akibat Ditemukannya Alat Bantu Canggih
pada akhir abad XIX , dengan ditemukannya berbagai alat bantu canggih seperti mikrosop elektron, mikrotom, berbagai cara fiksasi, dan cara pewarnaan berbagai bagian sel, dapat diketahui bahwa didalam protoplasma yang tampak homogen ternyata ditemukan berbagai organel. Diantara organel-organel tersebut, yang penting adalah kromosom, yaitu benang-benang halus yang terdapat didalam inti sel yang sangat mudah menyerap zat warna. Dan, di dalam benang-benang halus ini di temukan faktor pembawa sifat yang disebut Gen. maka, muncullah teori sel yang baru menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan (unit) hereditas.
Beberapa penemuan penting tentang sel antara lain:
1. Robert Brown, R. Strasburger dan C. Bernard, berhasil menemukan nucleus atau inti sel. Bahkan R. Strasburger menyatakan bahwa setiap inti sel berasal dari inti sel sebelumnya yang terbentuk lewat pwmbelahan. selanjutnya C. Bernard menyatakan bahwa inti tersebut mengatur pekerjaan sel, bahkan inti sel merupakan struktur tepenting dari sel. Hal ini di dasarkan pada suatu kenyataan bahwa inti sel senantiasa berada pada sel hidup.
2. Felix Dujardin (1835) menyatakan bahwa bagian terpenting dari sel hidup adalah cairan yang selalu terdapat di dalam setiap sel hidup. Selanjutnya cairan ini dikenal dengan protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali diperkenalkan oleh Johannes Purkinje. Semua istilah tersebut diperuntukkan menamakan bahan embrio yang terdapat di dalam setiap sel telur.
2. Teori Tentang Sel
Sejalan perkembangan dengan penemuan tentang sel berkembang pilalah persepsi seseorang tentang sel. Hal ini akan berpengaruh pula terhadap teori tentang sel.
Beberapa teori sel yang penting adalah :
Schleiden(1804-1881) dan Theodor Schwann (1810-1882)
Mereka menyatakan bahwa semua makhluk hidup tesusun atas sel. Organisme yang terdiri atas satu sel disebut organisme unisel, sedangkan organisme yang tersusun atas banyak sel disebut organisme multisel. Berdasarkan hal tersebut, mereka menyatakan teori, bahwa sel merupakan kesatuan structural makhluk hidup.
Felix Dujardin (1835)
Ia menyatakan bahwa bagian yang terpenting dari sel hidup adalah cairan sel yang selalu terdapat pada setiap sel yang hidup. Cairan ini selanjutnya dikenal dengan protoplasma. Istilah protoplasma sebenarnya pertama kali diperkenalkan oleh Johannes Purkinje. Istilah protoplasma digunakan untuk menamakan bahan embrio yang terdapat di dalam sel telur.
Max Schultze (1825-1874)
Ia menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar-dasar fisik dari kehidupan, sehingga teori sel yang semula (Scheiden dan Schwann) yang menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan structural dari kehidupan kemudian ditambah menjadi, bahwa sel merupakan kesatuan fungsional dari kehidupan.
Rudolf Virchow (1858)
Ia menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel (omnis cellula e cellula). Peryataan ini memperjelas konsep teori biogenesis. Dari peryataan tersebut muncullah teori sel yang menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan pertumbuhan.
e. Akhir abad XIX dengan ditemukannya alat-alat penelitian yang canggih seperti mikroskop electron, mikrotom dan beberapa fiksasi, dapat diketahui bahwa di dalam sel terdapat faktor pembawa sifat, yang terkandung di dalam kromosom dari inti sel. Dengan ditemukannya faktor pembawa sifat tersebut di dalam sel muncullah teori sel yang menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan hereditas.
Pada makhluk hidup bersel banyak yang berasal dari hasil perkembangbiakan secara kawin, pada awal kehidupannya berupa satu sel, yakni zugot. Dalam perkembangan selanjutnya sel zigot membelah berulang-ulang menghasilkan massa yang tersusun atas banyak sel. Bila faktor yang mempengaruhi sel-sel itu sama, maka bentuk sel-sek tersebut sama. Namun karena tempat, dan fungsinya berbeda serta faktor lingkungan yang mempengaruhi juga berbeda, maka pada tahapan tertentu dari perkembangan embrio akan dihasilkan massa dengan berbagai spesialisasi fungsi dan bentuk sel yang berbeda. Ini semua menunjukkan bahwa sel sebagai satuan struktural.
Di dalam tubuh makhluk hidup setiap kelompok sel (jaringan) mempunyai tugas kerja tertentu. Sehingga di dalam tubuh tersebut terjadi pembagian tugas kerja yang seistematis. Pembagian tugas yang sistematis ini juga terjadi dalam setiap sel. Dengan demikian semua kegiatan hidup seperti respirasi, ekskresi, sintesis, analis, peka terhadap rangsangan, transporasi, reproduksi dan lain-lain, sama dengan yang dilakukan individu sebagai satu kesatuan. Ini menunjukkan kepada kita bahwa sel merupakan satu atau unit fungsional.
B. Struktur Dan Fungsi Bagian- Bagian Sel
Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan gregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.
Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.
Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :
v oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel untuk melepaskan energi
v mekanisme umum merubah makanan menjadi energi
v setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya ke cairan disekitarnya
v hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel tertentu mengalami kerusakan maka sel sejenis yang lain akan beregenerasi
Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).
Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.:
a. Air
Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous
b. Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel
c. Protein
Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai
berikut :
1. Proses enzimatik
2. Proses transport dan penyimpanan
3. Proses pergerakan
4. Fungsi mekanik
5. Proses imunologis
6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi
d. Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.
e. Karbohidrat
Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.
Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.
Untuk melaksanakan fungsi-fungsi hidup yang berbeda diperlukan alat yang berbeda. Hal ini juga berlaku didalam sel. Karena sel juga melaksanakan seluruh fungsi hidup seperti apa yang di lakukan makhluk hidup, maka di dalam sel pun diperlukan berbagai organel yang sesuai untuk melaksanakan fungsi-fungsi hidup tersebut.
Setiap sel hidup mempunyai tiga bagian pokok, yaitu selaput plasma, sitoplasma, dan organel-organel.
1. Membran sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Membran sel mempunyai beberapa fungsi penting bagi sel, di antaranya adalah :
a. Mengontrol atau mengendalikan pertukaran zar sitoplasma dengan lingkungannya.
b. Menjadi tempat reaksi seperti terhadap cahaya matahari dan reaksi oksidasi dalam respirasi.
c. Sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar, seperti hormondan bahan kimia lainnya baik zat tersebut berasal dari lingkungan luar organisme ataupun bagian lain dari dalam organisme itu sendiri.
d. Sebagai pelindung sel agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
e. Mengontrol zat-zat yang akan masuk maupun yang akan keluar meninggalkan sitoplasma.
Berdasarkan analisis kimia, membrane sel tersusun atas lipida dan protein, sehingga sering disebut selaput lipoprotein. Lipidanya terutama terdiri dari fosfolipida, glikolipida dan sterol. Fosfolipida adalah lipid yang mengandung gugusan fosfat, glikolipida adalah lipida yang mengandung karbohidratm sedangkan sterol adalah lipida yang mengandung gugusan alcohol, misalnya kolesterol. Proteinnya terdiri terutama dari glikoprotein, yakni protein yang mengandung karbohidrat.
Sebagai selaput pelindung sekaligus pengontrol pertukaran zat dari dean kedalam sitoplasma membrane sel memiliki sifat yang khas. Pada umumnya, air, oksigen, dan zat makanan dapat masuk melewati selaput plasma, sedangkan zat-zat sisa metabolisma dan bahan-bahan yang membahayakan sel dapat keluar melewati selaput plasma. Semula banyak orang menyangka bahwa selaput plasma bersifat semifermeabel, artinya hanya dapat di lewati oleh air beserta zat halus yang terlarut didalamnya, misalnya gas. Namun kenyataannya beberapa zat bermolekul besar seperti glukosa, asam amino, asam lemak, gliserol, dan beberapa jenis ion lainnya yang dapat melewatinya, sedangkan beberapa jenis zat yang molekulnya berukuran lebih kecil tidak dapat dapat melalui. Jadi berdasarkan kenyataan tersebut tampak bahwa sebenarnya selaput plasma secara aktif menentukan zat-zat mana yang dapat melaluinya dan sekaligus menahan zat mana yang tidak dapat melaluinya. Berdasarkan kenyataan ini para pakar menyebutnya sebagai selaput yang bersifat deferensial semi fermeabel atau selektif fermeabel. Dengan cara inilah selaput plasma berusaha mempertahankan bentuk dan reaksi-reaksi kimia dalam sel agar dapat berjalan terus.
Ø Struktur Membran Sel
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Ø Dua Lapis Lipid
Komponen utama membran sel terdiri atas Phosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Phosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik. Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak. Sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, phosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan phosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh phosfolipid. Jenis-jenis phosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : phosfokolin (pc), phosfoetanolamin (pe), phosfoserin (ps), dan phosfoinositol (pi). Secara alami di alam phosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen phosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).
Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran. Protein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula dimodifikasi di badan golgi
Ø Transpor Melalui Selaput Plasma
Pada makhluk bersel banyak, transportasi jarak jauh di dalam tubuhnya dan transportasi jarak dekat melalui selaput plasmanya merupakan masalah yang kompleks. Dalam transporasi keleluasaan gerakan molekul atau ion melaliu selaput membrane merupakan hal yang penting.
Ada beberapa manfaat keleluasaan gerak zat itu bagi sel diantaranya untuk :
1). Menjaga kestabilan pH yang cocok
2). Menjaga konsentrasi zat dalam sel untuk kegiatan enzim
3). Memperoleh pasokan zat makanan bahab energi dan bahan mentah lain
4). Membuang sisa metabolisme yang bersifat racun
5). Memasok ion-ion yang penting untuk kegiatan syaraf dan otot
Adanya selaput plasma yang ketebalannya hanya 5 – 10 nm (nanometer; 1 nm = 1 x 10m) dan dengan struktur kimianya yang khas, merupakan penghalang pergerakan molekul zat atau ion.
Sebenarnya selaput plasma tidak hanya terdapat pada sel saja, tetapi juga terdapat pada organel. Oleh sebab itu, sistem transport tersebut juga terjadi pada setiap organel. Gerakan zat melalui membran dibedakan menjadi dua macam, yaitu gerakan pasif yang tidak mengkonsumsikan energi dan gerakan aktif yang mengkonsumsikan energi. Yang termasuk gerakan pasif adalah difusi dan osmosis, sedangkan yang termasuk gerakan aktif adalah transport aktif dan endositosis atau eksositosis. Dalam beberapa hal, kombinasi transport aktif dan pasif dapat terjadi.
a. Difusi
Difusi adalah perpindahan zat (gas,cairan atau zat-zat padat) dari larytan berkadar dan berkerapatan tinggi ke larutan berkadar atau berkerapatan rendah atau nol, sehingga kerapatan atau kadar larutan tersebut sama di mana-mana.
Dalam kehidupan sehari-hari peristiwa difusi terjadi di mana-mana. Oksigen, karbon dioksida, molekul the dan gula dalam air akan selalu bergerak sepanjang masa dari ruang yang kerapatannya lebih tinggi ke ruang yang kerapatannya lebih rendah, sehingga zat-zat tersebut tersebar merata mengisi ruang yang ada. Kejadian semacam itu juga berlangsung di dalam sel.
Kecepatan difusi zat yang terlarut sangat bervariasi. Ada zat yang proses dipusinya lambat dan ada pula yang cepat. Beberapa jenis ion tertentu dan molekul zat seperti glukosa, asam amino, asam lemak, dan gliserol difusinya lambat, sedangkan molekul zat yang bermuatan dan molekul lemak yang terlarut akan
bergerak atau berdifusi lebih cepat.
Di dalam sel, proses difusi terjadi atau tidak bergantung kepada selaput plasma yang bersifat semipermiabel. Bila selaput meluluskan untuk melewatinya, berarti difusi berlangsung, sebaliknya bila selaput plasma tidak meluluskan zat untuk melewatinya, maka difusi tidak akan berlangsung. Zat-zat terlarut yang halus seperti HO, CO, O dapat dengan mudah melewati membrane, sehingga di dalam tubuh kadar zat-zat tersebut di berbagai jaringan cenderung sama kerapatannya.
b. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan air atau zat pelarut dari larutan yang kerapatannya rendah ke larutan yang kerapatannya tinggi melewati membrane semi permeable. Seluruh sel makhluk hidup mempunyai sistem membrane semi permeable ini, maka tidak mustahil bila osmosis selalu terjadi di dalam sistem kehidupan organisme. Dalam biologi osmosis juga dapat berarti difusi air keluar – masuk sel.
Air disekitar sel akan masuk ke dalam sitoplasma berkadar lebih tinggi dari kadar larutan sekitarnya. Sebaliknya bila kadar larutan sekitarnya lebih tinggi daripada larutan dalam sitoplasma maka air akan keluar meninggalkan sel. Dengan ini maka peristiea osmosis akan senantiasa menjaga keseimbangan kadar air antara larutan dalam sitoplasma dengan larutan sekitarnya. Bila terlalu banyak air masuk ke dalam sel maka sel akan mengembung, bahkan beberapa jenis sel tertentu akan pecah. Sebaliknya bila terlalu banyak air keluar, maka sel akan mengerut. Pada sel tumbuhan, jika keluar ait ini berlangsung terus, maka suatu ketika akan terjadi plasmolisis yakni lepasnya selaput plasma atau membran sel dari dinding sel.
Transport zat secara difusi dan osmosis tidak memerlukan energi dan prosesnya berlangsung selama terjadi perbedaan kadar larutan sitoplasma dengan larutan air disekitarnya. Proses ini akan berhenti manakala telah terjadi keseimbangan.
c. Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.
Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
d. Endositosis dan Eksositosis
Endositosis dan eksositosis adalah peristiwa memasukkan dan mengeluarkan zat padat atau testis cairan melalui membran. Peristiwa tersebut banyak terjadi pada organisme bersel satu dan sel-sel tubuh tertentu, seperti pada sel amoeba, paramecium dan sel darah putih. Peristiwa endositosis terjadi pada saat sel hewan memasukkan zat makanannya atau sel sarah putih menangkap kuman penyakit, sedangkan eksositosis terjadi pada saat sel mengeluarkan zat –zat sisa ataupun getah. Khusus pengambilan makanan oleh sel darah putih sering disebut fagositosis.
Eksositosis terjadi dalam beberapa sel kelenjar atau sel sekresi , misalnya sel-sel kelenjar, pencernaan yang menghasilkan getah pencernaan yang mengandung enzim. Pelaksana eksositosis ini umumnya berbentuk seperti vakuola atau granula di dalam sitoplasma. Getah yang di hasilkan dikeluaran dari sel melalui membran dan bekerja di luar sel.
2. Sitoplasma
Sitoplasma adalah cairan sel yang mengisi ruangan di antara selaput plasma dengan inti sel atau nucleus. Sitoplasma merupakan sistem koloid yang amat dinamis, senantiasa bergerak dan tidak pernah diam. Pada sel tumbuhan sitoplasma dibedakan menjadi dua, yaitu yang berbatasan dengan membrane disebut ektoplasma, sedangkan yang lebih dalam disebut endoplasma. Pada sel hewan, ektoplasma adalah selaput plasma itu sendiri, sedangkan cairan disebelah dalam ektoplasma merupakan endoplasmanya. Ektoplasma tampak lebih jernih dan kompak daripada endoplasma. Pada sel tumbuhan ektoplasmanya banyak mengandung plastida atau butir-butir zat warna, sedangkan pada sel hewan komponen ini tidak ditemukan.
Sitoplasma tersusun atas bahan dasar cair, yang didalamnya terdapat benda-benda lain dan produk cadangan yang tidak larut. Bahan dasar tersebut dinakamakan sitosol, merupakan bagian larut dari sitoplasma yang mengisi ruang-ruang antara organel.
Sitosol merupakan sistem larutan, tersususn atas 90% air dan di dalamnya terlarut senyawa organik yang pokok untuk kehidupan. Di samping ion-ion dan gas terlarut pula molekul-molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, gula nukleotida dan vitamin. Di samping itu terdapat pula molekul besar seperti protein dan ARN yang membentuk larutan koloid.
Adanya larutan koloid inilah sitoplasma menjadi dinamis, sebab koloida-koloida di dalam sitosol tersebut senantiasa bergerak secara acak, di kenal dengan gerak Brown. Gerak ini dipengaruhi oleh muatan listrik ion-ion.
Larutan koloid dapat mengalami perubahan dari fase sol ke fase gel dan sebaliknya. Di sebut fase gel apabila kadar koloidnya rendah. Perubahan fase gel ke sol atau sebaliknya sangat penting bagi kehidupan, khususnya bagi hewan bersel satu, karena perubahan fase tersebut merupakan mekanisme geraknya.
Di samping sebagai sumber bahan kimia vital, sitosol juga merupakan tempat berlangsungnya metabolisme tertentu, seperti glikolisis atau pemecahan glukosa, sintesis protein, sintesis assam lemak dan lain-lain. Untuk berbagai metabolisme tersebut, di dalam sitoplasma terdapat berbagai organela yang membentuk suspensi di dalamnya. Pada sel hidup, khususnya sel muda bila diamati di bawah mikroskop dengan pembesaran kuaz, gerakan sitoplasma dan organelanya tampak jelas.
3. Organel
Untuk melakasanakan fungsi sel hidup sel dilengkapi berbagai organel. Organel terbesar adalah inti sel atau nucleus. Sedangkan organel lainnya adalah mitokondria, ribosom, lisosom, plastida, reticulum endoplasma, Golgi kompleks, dan lain-lain.
a. Nukleus ( Inti sel)
Inti sel dalam selaputnya yang tembus air mengandung dua jenis molekul asam nukleat, yakni asam deoksiribonukleat yang biasanya disingkat dengan DNA, serta asam ribonukleat atau RNA. Kedua jenis molekul tersebut menentukan tumbuhan. DNA dalam kromosom memuat kode genetik. Di antara pembelahan sel, DNA memperbanyak diri. Keterangan DNA masuk RNA dan RNA ini pindah dari nukleolus yang bulat kecil ke sitoplasma untuk mengatur semua fungsi sel.
Setiap nucleus dapat dibagi menjadi beberapa bagian penting, yaitu selaput inti (karioteka), plasma inti atau neukleoplasma dan anak inti atau nucleolus.
1. Selaput inti
Selaput inti atau karioteka terdiri dari dua lapis atau selaput ganda yang berfungsi sebagai pembungkus sekaligus sebagai pelindung inti. Selaput luar inti mempunyai hubungan langsung dengan reticulum endoplasma (RE) yang permukaannya banyak tertutup oleh ribosom, yakni organel yang berperan dalam sintesis protein.
Pada karioteka terdapat lubang-lubang yang memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara plasma inti dengan sitoplasma seperti ARN duta dan satuan-satuan ribosom molekul protein ribosom nukleotida dan molekul-molekul yang terlinat dalam mengatur kegiatan ARN.
2. Nukleoplasma
Nukleoplasma merupakan cairan inti berbentuk gel yang kaya akan substansi kimia seperti ion-ion, protein, enzim dan nukleotida dan benang-benang kromatin. Benang-benang kromatin ini terutama terdiri dari untaian AND yang terikat pada protein dasar yang di kenal dengan histon. Pada saat sel akan membelah benang-benang kromatin memendek, menebal dan mudah menyerap zat warna sehingga pada saat fase itu mudah diamatai dengan mikroskop cahaya. Benang-benang kromatin memendek, menebal dan mudah menyerap zat warna disebut kromosom.
3. Nukleolus
Di dalam setiap inti sel sering ditemukan sebuah atau lebih anak inti atau nucleolus . bagian ini banayak mengandung AND yang bertindak sebagai organisator inti dan banyak mengandung salinan gen-gen yang memberikan kode ARN ribosom. Fungsi nukleolus yang utama adalah dalam sintesis ARN, jadi secara tidak langsung juga berperan dalam sintesis protein.
Pada fase awal dari pembelahan sel (profase) nucleolus akan menghilang atau lenyap pada fase akhir (telofase) akan dibentuk kembali.
Nukleus yang mengandung DNA dalam jumlah besar yang disebut gen. Gen yang terdapat pada kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel. Inti sel terdiri atas nukleolus, nukleoplasma dan membran inti sel.
Membran dari inti sel terdiri 2 lapis, dimana lapisan luar berhubungan dengan membran retikulum endoplasma. Pada membran inti sel terdapat porus yang mempunyai diameter yang cukup besar sehingga dapat dilalui oleh molekul protein yang disintesa dalam inti sel.
DNA yang terdapat pada kromosom merupakan struktur double stranded (double helix) yang terdiri dari : 1) gugus posfat 2) gugus pentose (gula) yaitu deoksiribosa dan 3) basa nitrogen yaitu purine : adenine dan guanine; pirimidine : sitosine dan thymine. Gugus posfat dan pentose membentuk struktur fisik DNA, sedangkan 4 basa yang berbeda ini membawa informasi genetik. Pada DNA, adenin selalu berikatan dengan thymine dan guanin selalu terikat dengan sitosine.
Karena DNA berlokasi pada inti sel sedang hampir semua aktifitas sel terjadi pada sitoplasma, maka dibentuklah RNA yang dapat berdifusi menuju sitoplasma untuk mengatur sintesa protein yang spesifik. Proses pembentukan RNA diatur oleh DNA melalui proses transkripsi.
Terdapat 3 jenis RNA yang dibentuk oleh DNA, dimana tiap jenis RNA mempunyai fungsi yang berbeda, yaitu :
1. Messenger RNA (mRNA), berfungsi membawa kode genetik ke sitoplasma untuk mengatur sintesa protein.
2. Transfer RNA (tRNA) untuk transport asam amino menuju ribosom untuk digunakan menyusun molekul protein
3. Ribosomal RNA (rRNA) untuk membentuk ribosom bersama dengan 75 protein lainnya.
Bila molekul mRNA kontak dengan ribosom, maka akan dibentuklah molekul protein disepanjang ribosom. Proses pembentukan protein ini disebut translasi. Jadi pada ribosom terjadi proses kimia penyusunan asam amino untuk membentuk protein.
b. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma adalah sistem membrane yang kompleks yang tersususn tidak beraturan, membentuk jarring-jaring kerja(reticulum), yang terdapat dalam sitoplasma sel eukariotik. Dengan menggunakan mikroskop biasa, reticulum endoplasma tidak terlihat. Reticulum endoplasma ini bertindak sebagai saluran-saluran dalam sitoplasma yang menghubungkan dengan nukleus. Membrane reticulum endoplasma tertutup oleh partikel-partikel lembut yang sebenarnya adalah ribosom yakni organel yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.
Reticulum endoplasma dibedakan menjadi dua, yakni RE kasar dan halus. Keduanya berperan besar dalam sintesis dan transportasi protein serta transport senyawa kimia lainnya.
c. Ribosom
Merupakan organel kecil di dalam sel dengan diameter 20 nm. Organel ini terdapat bebas di dalam sitoplasma maupun melekat atau menutup membrane RE. Ribosom terdapat pada sel eukariotik maupun sel prokariotik, tersusun atas protein dan ARN dengan perbandingan sama banyak.
Fungsi ribosom dalam menyintesis protein dari asam amino. Mula-mula asam amino diikat menjadi polipeptida diikatkan menjadi protein.
d. Sentriol
Organel ini terdiri dari sepasang badan berbentuk tabung (silinder) dan merupakan suatu kesatuan yang disebut sentrosom. Sentriol berisi sekelompok mikrotubulses yang terdiri atas 9 triplet, terletak di dekat nucleus. Sentriol ini berperan besar dalam proses pembelahan sel. Sebelum inti sel membelah, sentriol membelah terlebih dahulu, dan selanjutnya membentuk benang-benang gelondong pembelahan. Benang-benang inilah yang nantinya akan mengikat dan menarik kromatida kea rah kutub-kutub yang berlawanan pada fase anaphase pembelahan sel.
e. Golgi Kompleks
Organel berbentuk kantong pipih yang jumlahnya menonjol pada sel-sel kelenjar ini sitemukan oleh Camillio Golgi tahun 1898. organel ini merupakan komponen terbesar di dalam sitoplasma dan terpusat pada salah satu sisi nucleus. Organel unu membentuk struktur seperti jala kompleks.
Golgi kompleks berfungsi untuk :
1. Mengangkut dan mengubah secara kimia materi-materi yang terdapat didalamnya.
2. menghasilkan lender, lilin pada tanaman perca dan sekresi yang bersifat lengket.
3. kadang-kadang untuk transport lemak
4. sekresi protein, glikoprotein, karbohidrat dan lemak.
5. membentuk lisosom
Di dalam organel ini juga di bentuk enzim-enzim pencernaan yang belum aktif (zimogen, koenzim). Pada umumnya protein yang diterima Golgo kompleks dari RE akan diikatkan dengan karbohidrat rantai pendek membentuk glikoprotein yang akan muncul pada sintesis protein. Selanjutnya glikoprotein akan di ubah menjadi salah satu produk Golgi kompleks, yakni musin yang berbentuk lender (mucus) dalam larutan.
Struktur Golgi kompleks bervariasi dari yang bentuknya tidak jelas/tidak berbentuk hingga berbentuk jarring-jaring atau jala.
f. Lisosom
Lisosom adalah organel kecil yang tertutup oleh selaput membrane.organel ini hampir terdapat pada semua sel eukariotik, terutama pada sel-sel hewan yang memiliki kegiatan eukariotik, teritama pada sel-sel hewan yang memiliki kegiatan fagositik. Di dalam lisosom mengandung banyak enzim pencernaan hidrilitik seperti protease, nukleasa, lipase dan fosfatasa. Enzim tersebut tersimpan terpisah dari bagian-bagian sel lainnya agar tidak merusak bagian-bagian tersebut. Enzim tersebut aktif dalam lingkungan asam atau pH rendah. Enzim-enzim dalam lisosom ini sebenarnya dibentuk oleh RE kasar, yang selanjutnya dikirim ke dalam Golgi kompleks. Pada sel tumbuhan vakuola tengan yang besar dapat bertindak sebagai lisosom.
Fungsi lisosom adalah berkaitan dengan penguraian molekul-molekul, yang secara sederhana adalah sebagai berikut :
1. mencerna materi yang diambil secara endositosis
2. autofagi, yakni penyingkiran struktur-struktur yang tidak dikehendaki dalam sel.
3. eksositosis, yakni pembebasan enzim di luar sel, misalnya ini terjadi pada penggantian tulang rawan pada perkembangan tulang keras
4. autolisis, yakni penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua isi lisosom dalam sel. Peristiwa ini misalnya terjadi pada berudu yang menginjak dewasa dengan menyerap kembali ekornya.
g. Mitokondria
Mitokondria adalah organel berbentuk seperti sosis yang strukturnya amat kompleks. Organel ini terdapat pada semua sel eukariotik aerobik dan merupakan tempat berlangsungnya respirasi aerobik dalam sel. Jumlah mitokondria pada setiap sel organisme tidak sama. Makin tinggi kebutuhan sel tersebut akan energi maka makin besar pila jumlah mitokondria yang dimilikinya. Misalnya sel hati memiliki 1.000 mitokondria.
Setiap mitokondria terlidung oleh membrane ganda (terdiri dari dua lapis). Membrane yang sebelah dalam berlekuk-lekuk disebut Krista, berfungsi untuk memperluas permukaan, sehingga proses penyerapan oksigen menjadi lebih efektif. Ruangan yang terletak di antara lipatan membrane dikenal dengan matriks yang kaya akan enzim-enzim yang mengontrol daur kreb’s juga terdapat AND, ARN, dan protein. Disamping untuk memperluas permukaan dalam, Krista juga penting untuk mengatur pemindahan atau translokasi enzim serta bertanggung jawab atas gerakan ADP atau ATP melalui membrane ini dalam persirasi sel
h. Kloroplas
Kloroplas merupakan organel sel bermembran yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Organel ini mengandung pigmen fotosintesis yang mampu melangsungkan proses fotosintesis, sehingga tumbuhan digolongkan sebagai produsen karena kemampuannya menghasilkan makanan sendiri.
Kloroplas merupakan plastida yang mengandung klorofil Plastida pada sel tumbuhan ada bermacam-macam dengan fungsi yang berbeda -beda, Pada umumnya diberi nama sesuai dengan fungsinya, kandungan pigmen Iainnya, adalah amiloplas, leukoplas, kromoplas, dan sebagainya. Organel ini hanya ditemukan pada sel tumbuhan atau organisme autorof uniseluler.
Pada organel ini, proses fotosintesis berlangsung sehingga organisme yang memiliki kloroplas digolongkan pada organisme autorof, karena kemampuannya dalam menghasilkan makanan sendiri.
Bentuk, ukuran dan jumlah kloroplas untuk tiap sel organisme autorof berbeda-beda. Ada yang berbentuk pita, mangkuk, cakram, dan bentuk - bentuk lainnya. Lebar rata-rata kloroplas adalah 2 - 4 mikrometer dan panjangnya antara 5-10 mikrometer. jumlah kloroplas juga tergantung dari spesiesnya, misalnya Ricinus comunis dapat mencapai 400.000 kloroplas per mm2 luas daun.
Kloroplas juga terbungkus oleh dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam di antara kedua membran tersebut terdapat ruang antar membrane, jika diurutkan dari luar ke dalam, bagian-bagian pembangun kloroplas adalah membran luar, ruang antimembran, membran dalam, dan stroma yang di dalamnya terdapat tilakoid. Tilakoid merupakan hasil penjuluran-penjuluran membran dalam kloroplas ke arah stroma. pada klorplas yang telah dewasa, tilakoidnya terlepas dari membran dalam. Berdasarkan bentuknya, tilakoid kecil (grana). Tilakoid besar, tilakoid stoma (tilakoid antar grana).
Tilakoid kecil terbentuk seperti cakram atau uang logam yang bertumpuk membentuk suatu struktur yang dinamakan granum (jamak – grana). Tilakoid besar berbentuk saluran-saluran yang saling berhubungan dan membentuk anyaman di dalam stroma. Tilakoid besar juga berfungsi sebagai penghubung anatargrana.
i. Mikrotubulus
Mikrotubulus merupakan organel pembentuk benang-benang silindris yang tersusun atas protein yang dikenal dengan tubulin. Diameternya 20 nm, sedangkan diameter lumennya 15 nm. Panjangnya bervariasi, ada yang sampai 1.000 kali tebalnya. Mikrotubula adalah kaku, sehingga para pakar sitologi menduga bahwa organel ini berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel sebagai “rangka” sel. Organel yang termasuk mikrotubulus ini antara lain benang-benang gelondong pembelahan yang terbentuk pada saat sel akan membelah. Dengan demikian mikrotubulus merupakan organel yang memainkan peranan dalam pembelahan sel. Di samping itu mikrotubula juga digunakan dalam pembentukan sentriol, flagella, benda-benda basal maupun silia.
j. Mikrofilamen
Mikrofilamen merupakan organel sejenis mikrotubulus namun diameternya lebih kecil atau lebih lembut, yaitu antara 5 – 7 nm. Komponen utama pembentuk mikrofilamen adalah protein aktin dan myosin yang terdapat pada otot. Menurut penelitian telah diketahui bahwa 10 – 15% protein semua sel adalah aktin, sedangkan myosin hanya sedikit sekali.
Di dalam sel, mikrofilamen bersatu membentuk lembaran atau ikatan tepat dibawah membrane sel, dan mempunyai peranan besar dalam proses endositosis dan eksositosis.
Dari hasil berbagai penelitian menunjukkan bahwa mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel, walaupun pengendaliannya tidak sama persisi seperti pada otot. Dalam pergerakkan sel tersebut aktin dan myosin dapat bertindak sendiri-sendiri ataupun bersama-sama. Pada banyak sel, sitoplasma bergerak atau selalu mengalir. Gerak sitoplasma tersebut bergantung kepada adanya mikrofilamen.
k. Badan Mikro atau Peroksisom
Organel yang terlindung oleh selapis membrane ini berukuran sebesar lisosom. Peroksisom senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim katalase dan osidase. Enzim katalase berperan dalam mengkatalisis hydrogen peroksida (HO), produk metabolisme sel yang sangat membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat serta perubahan purin.
Pada hewan, peroksisom terkurung di dalam sel-sel hati dan ginjal, sedangkan pada tumbuhan terdapat dalam berbagai tipe sel. Diduga peroksisom dihasilkan dalam reticulum endoplasma.
C. Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Struktur dasar sel hewan maupun sel tumbuhan adalah sama. Namun, dalam perkembangannya kedua jenis sel tersebut mengalami perkembangan sesuai dengan lingkungannya, sehingga timbul bebagai perbedaan. Beberapa perbedaan antara lain pada sel tumbuhan terdapat dinding sel, vakuola dan plastida, sedangkan pada sel hewan bagian tersebut tidak di temukan. Pada sel hewan terdapat sentriol yang tersimpan di dalam sentrosom. Sebagai pemisah antara sel satu dengan lainnya terdapat selaput plasma, bukan dinding sel seperti pada sel tumbuhan.
1. Sel Tumbuhan
a. Dinding Sel
Dinding sel merupakan bagian terluar dari sel dan merupakan hasil proses hidup dari protoplasma. Dinding sel tumbuhan mempunyai perbedaan pokok dalam hal susunan kimia dengan dinding sel prokariotik, tetapi mempunyai fungsi yang sama, yaitu sebagai pelindung dan penunjang. Dinding yang terbentuk pada waktu sel membelah disebut dinding primer dan setelah mengalami pembelahan berubah menjadi dinding sekunder.
Pada awal terbentuknya dinding sel merupakan selaput tipis tersusun atas serat-serat selulosa, yaitu senyawa polisakarida kompleks. Untuk dapat melaksanakan fungsinya, yaitu sebagai pelindung isi sel, serat-serat selulosa tersebut amat kuat daya regangnya. Secara kimia polisakarida terdiri dari hemiselulisa dan pectin. Di antara dinding dua sel yang berdekatan terdapat lamella tengah, tersusun atas magnesium dan kalsium pektat yang berupa gel. Disamping itu, di antara dua sel yang bertetangga terdapat pori. Melalui ini plasma dua sel yang bertetangga dihubungkan oleh benang-benang plasma yang dikenal dengan plasmodesmata. Menurut dugaan plasmodesmata berperan memberikan fasilitas gerakan barbagai zat dari sel satu ke sel tetangganya, serta penghantaran implus antarsel.
Pada beberapa sel, misalnya pada jaringan xylem dan sklerenkim, dinding selulosanya mengalami pengendapan dari zat lignin atau zat kayu, disebut lignifikasi. Terbentuknya endapan lignin ini menyebabkan jaringan xylem dan sklerenkim menjadi keras dan kaku, walaupun tetap memiliki daya regang dan tahan tekanan.
Beberapa senyawa penyusun dinding sel, antara lain:
a. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida yang tersusun atas glukosa, xilosa, manosa dan asam glukoronat. Di dalam dinding sel, hemiselulosa berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa.
b. Pektin
Pektin merupakan polisakarida yang tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat.
c. Lignin
Lignin hanya dijumpai pada dinding sel yang dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel tumbuhan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.
d. Kutin
Kutin merupakan suatu selubung atau lapisan pada permukaan atas daun atau batang dan berfungsi untuk mencegah dehidrasi akibat penguapan dan melindungi kerusakan sel akibat patogen dari luar.
e. Protein dan lemak
Di dalam dinding sel ditemukan dalam jumlah yang sedikit.
b. Vakuola
Vakuola atau rongga sel adalah suatu rongga atau kantong bersisi cairan yang dikelilingi oleh membrane selapis. Sebenarnya sel hewanpun memiliki vakuola, tetapi jumlahnya lebih sedikit dan kecil. Pada beberapa hewan mempunyai vakuola fagosit, vakuola makan dan vakuola kontraktil.
Pada sel tumbuhan, khususnya sel parenkim dan kolenkim dewasa memiliki vakuola tengah berukuran besar yang dikelilingi oleh membrane tonoplas. Seperti halnya membran sel, tonoplas juga bersifat diferensial permeable. Vakuola tengah pada tumbuhan terbentuk sebagai akibat pertumbuhan dinding sel lebihcepat daripada pertumbuhan sitoplasmanya. Vakuola tengah berisi cairan yang disebut cairan sel atau getah sel. Getah ini merupakan larutan pekat garam mineral, gula, oksigen, asam organic, CO, pigmen, enzim dan sisa-sisa metabolisme lain.
Fungsi vakuola :
1. memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun tugor sel
2. adanya pigmen antosian, seperti antosianin, memberikan kemungkinan warna cerah yang menarik pada bunga, pucuk daun. Warna cerah yang menarik tersebut berguna untuk menarik serangga, burung dan hewan lain yang membantu penyerbukan dan pemencaran biji.
3. kadangkala vakuola tumbuhan mengandung enzim hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom waktu sel masih hidup. Setelah sel mati tonoplas kehilangan sifat diferensial permeabelnya, sehingga enzim hidrolitik bisa lolos dan menyebabkan penghancuran diri sel.
4. menjadi tempat penimbunan sisa-sisa metabolisme, seperti kristal kalsium oksalat, alkaloid, tannin dan pada jenis tumbuhan tertentu dapat menyimpan lateks(getah). Biasanya getah berkumpul dalam vakuola dalam bentuk emulsi. Sel khusus yang mempunyai vakuola dengan tuga menampung lateks disebut latisifer. Latisifer banyak ditemukan pada batang karet dan tumbuhan sefamilinya.
5. tempat menyimpan zat makanan seperti sukrosa, garam mineral dan inulin yang terlarut yang sewaktu-waktu dapat digunakan oleh sitoplasma.
Vakuola berisi :
v Gas
v Asam amino
v Garam-garam organic
v Glikosida
v Tanin (zat penyamak)
v Minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar dan zengiberine pada jahe)
v Alkaloid (misalnya kafein pada biji kopi, kinin pada kulit kina, nikotin pada daun tembakau, tein pada daun teh, teobromine pada buah atau biji cokelat, solanin pada umbi kentang, likopersin dll)
v Enzim
v Butir-butir pati
c. Plastida
Plastida merupakan organel yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan, berupa butir-butir yang mengandung pigmen atau zat warna. Plastida ini merupakan hasil perkembangan dari badan kecil yang dikenal dengan proplastida yang banyak di daerah meristematik. Dalam perkembangannya, proplastida dapat berubah menjadi tiga tipe, yakni leukoplas, kroloplas, dan kromoplas.
1. Leukoplas
Leukoplas adalah plastida yang berwarna putih atau tidak berwarna. Umumnya leukoplas terdapat pada organ tumbuhan yang tidak terkena sinar matahari, khususnya pada organ penyimpanan cadangan makanan seperti pada akar, biji dan daun muda. Berdasarkan fungsinya, leukoplas dibedakan menjadi tiga macam :
v Amiloplas, yakni leukoplas yang berfungsi membentuk dan menyimpan amilum
v Elaioplas (lipidolas), yakni leukoplas yang berfungsi untuk membentuk dan menyimpan minyak atau lemak
v Proteoplas, yakni leukoplas yang berfungsi menyimpan protein
2. Kroloplas
Kroloplas adalah plastida yang mengandung krolofil, pigmen karotenoid dan pigmen fotosintesis lainnya. Kroloplas banyak terdapat pada daun dan organ tubuh lain yang berwarna hijau. Krolofil dibedakan menjadi bermacam-macam, di antaranya adalah :
v Klorofil a menampilkan warna hijau biru
v Klorofil b menampilkan warna hijau kuning
v Klorofil c menampilkan warna hijau cokelat
v Klorofil d menampilkan warna hijau merah
3. Kromoplas
Kromoplas adalah plastida yang yang memberikan aneka ragam warna non fotosintetis, seperti pigmen
merah, orange, kuning dan lain-lain. Pigmen yang temasuk dalam kelompok kromoplas antara antara lain :
v Karoten, menimbulkan warna kuning misalnya pada wortel
v Xantofil, menimbulkan warna kuning pada daun yang telah tua
v Fikosianin, memberikan warna biru pada ganggang
v Fikosantin, memberikan warna cokelat pada ganggang
v Fikoeritrin, memberikan warna merah pada ganggang
2. Sel Hewan
Sel Hewan
- Reticulum endoplasma kasar
- Lubang nukleus
- Mikrotubula
- Sentriol
- peroksisom
- Lisosom
- Aparatus golgi
- Mikrofilamen
- silia
- Reticulum endoplasma halus
- Reticulum endoplasma kasar
- Ribosom
- kromatin
- Dinding nukleus
- nukleolus
- Membrane plasma
- nukleus
- mitokondria
Berbeda dengan sel tumbuhan, sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Protoplasmanya hanya dilindungi oleh selaput/membrane tipis yang tidak kuat. Itulah sebabnya bentuk sel hewan umumnya tidak tetap seperti bentuk sel tumbuhan. Namun demikian ada beberapa sel hewan khususnya hewan bersel satu, kadang kala selnya terlindungi oleh cangkok yang kuat dank eras. Cangkok tersebut umumnya tersusun atas zat kersik dan pelikel, dijumpai misalnya pada Euglena dan Radiolaria.
Struktur sel hewan
Vakuola pada sel hewan umumnya kecil atau tidak tampak sama sekali. Pada beberapa jenis hewan bersel satu ditemukan adanya vakuola, misalnya pada amoeba dan paramecium. Bahkan ada paramecium terdapat dua macam vakuola, yaitu vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.
a. Vakuola kontraktil atau vakuola berdenyut. Vakuola ini khas untuk hewan bersel satu yang hidup di air tawar. Vakuola ini berperan menjaga tekanan osmotic sitoplasma. Oleh sebab itu, sering disebut sebagai alat osmoregulator.
b. Vakuola nonkontraktil atau vakuola tak berdenyut. Vakuola ini bertugas mencernakan makanan. Oleh sebeb itu, sering disebut vakuola makanan.
