Membran Sel
Membran plasma (disebut juga membran
sel) adalah bagian sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan di
sekitarnya, membran ini dimiliki oleh semua jenis sel. Membran sel merupakan
bagian terluar sel pada sel hewan dan protozoa, namun pada sel tumbuhan dan
bakteri terletak dibawah dinding sel. Untuk mempelajari membran plasma, para
peneliti menggunakan sel darah merah sebagai objek penelitiannya. Sel darah
merah digunakan karena tidak memiliki organel-organel lain sehingga tidak mengganggu
proses pemisahan membran sel.
Membran sel bersifat selektif
permeabel, membran ini akan menyeleksi molekul-molekul apa saja yang boleh
masuk ke dalam sel. Beberapa molekul dapat lewat dengan mudah, namun yang lain
harus melewati molekul transport atau bahkan tidak bisa lewat sama sekali.
Transportasi molekul keluar masuk sel dibedakan menjadi tanspor pasif dan
transpor aktif. Transpor pasif terjadi begitu saja tanpa membutuhkan energi,
sedangkan transport aktif membutuhkan energi.
Fungsi Membran Sel
Membran sel sebagai bagian sel yang
melingkupi seluruh isi sel memiliki fungsi yang sangat penting dalam
perlindungan sel secara mekanik. Perannya dalam perlindungan mekanis nampak
jelas pada sel hewan, karena selnya hanya dibungkus oleh membran plasma saja.
Berbeda dengan sel tumbuhan yang memiliki perlindungan lain berupa dinding sel
yang kuat dan keras.
Fungsi lain dari membran sel adalah
dalam ransportasi molekul keluar dan masuk sel. Fungsi membran sel ini sangat
penting untuk memenuhi kebutuhan nutrisi sel dan membuang sampah-sampah sisa
proses metabolisme. Transpor molekul di membran sel bisa terjadi secara aktif
maupun pasif, berbagai molekul dapat masuk dan keluar sel dengan cara sebagai
berikut.
O2 dan CO2 dapat melewati membran dengan mudah secara difusi pasif.
Hal ini terjadi karena molekul tersebut kecil dan cenderung tidak bermuatan
sehingga tidak terpengaruh oleh sifat polar (kepala) dan nonpolar (ekor) dari
fosfolipid.
Air dapat masuk dan keluar sel secara
osmosis, air akan berosmosis dari larutan dengan konsentrasi zat
terlarut rendah (banyak air) menuju ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut
tinggi (sedikit air).
Molekul asam amino dan glukosa akan
masuk ke dalam sel secara difusi terfasilitasi. Molekul-molekul ini
memerlukan protein transpor untuk bisa masuk ke dalam sel. Protein transpor ini
adalah salah satu bentuk dari protein integral.
Molekul Na dan K akan keluar dan
masuk sel dengan cara transpor aktif. Masuk dan keluarnya Na dan K akan
memerlukan pompa natrium-kalium yang membutuhkan energi dalam bentuk ATP
untuk dapat bekerja.
Molekul-molekul besar dapat ditelan
oleh jeis-jenis sel-sel tertentu secara endositosis. Endositosis adalah
proses menelan molekul besar dengan cara melingkupi molekul tersebut dengan
membran plasma. Endositosis dibedakan menjadi fagositosis (menelan
molekul padat) dan pinositosis (menelan molekuk cair). Lawan dari
endositosis adalah proses eksositosis, yaitu proses mengeluarkan
molekul-molekul besar dari dalam sel.
Struktur Membran Sel
Struktur membran plasma hampir sama
untuk setiap jenis sel. Struktur membran dalam gambar di atas merupakan
penggambaran untuk membran plasma hewan. Secara struktural, membran plasma
tersusun atas fosfolipid bilayer yaitu dua lapisan lemak yang berikatan dengan
fosfat. Struktur fosfolipid adalah sebagai berikut.
Gambar
2. Fosfolipid bilayer
|
Fosfolipid merupakan molekul yang
mirip dengan kepala dan ekor. Kepala dari fosfolipid merupakan molekul fosfat
sedangkan ekornya adalah lemak. Gambar 2. di atas merupakan dua lapis
fosfolipid dimana kepala fosfatnya menghadap ke arah luar dan dalam, sedangkan
ekor lemaknya di tengah-tengah. Kepala fosfat bersifat hidrofilik (suka air)
sehingga terletak di luar, sedangkan bagian dalam bersifat hidrofobik (tidak
suka air) sehingga terletak di tengah. Fosfolipid bilayer merupakan struktur
utama pembentuk membran plasma, diantara fosfolipid tersebut juga terdapat
bagian-bagian lain yang menyempurnakan kerja membran plasma. Bagian tersebut
antara lain:
Protein membran
Protein membran merupakan protein
yang terdapat pada membran sel. Walaupun penyusun membran secara struktural
adalah fosfolipid, namun protein dalam fosfolipid dapat mencapai lebih 50% dari
berat membran tersebut. Hal ini terjadi karena struktur protein yang lebih
besar dan kompleks dibandingkan lemak.
Protein membran terdiri dari protein
integral dan protein perifer. Protein integral adalah protein yang menembus dua
lapis fosfolipid, sedangkan protein perifer adalah protein yang tidak menembus
dua lapis fosfolipid. Protein integral ini berperan dalam transpor molekul
keluar dan masuk sel. Protein integral akan berperan sebagai saluran/ channel
yang memungkinkan beberapa molekul dapat melewatinya. Protein perifer biasanya
merupakan hormon atau enzim yang menempel sementara di membran sel untuk
mengatur kerja dari sel tersebut.
Glikolipid dan glikoprotein
Glikolipid dan adalah molekul
karbohidrat yang menempel pada lemak, sedangkan glikoprotein adalah molekul
karbohidrat yang menempel pada molekul protein. Glikolipid dan glikoprotein
berfungsi sebagai tanda pengenal bagi sel. Antara orang yang satu dengan orang
yang lain memiliki jenis glikolipid dan glikoprotein yang berbeda. Antibodi
dalam tubuh kita akan menyerang sel-sel asing yang masuk ke dalam tubuh,
bagaimana caranya antibodi mengetahui bahwa sel tersebut adalah sel asing?
dengan mendeteksi struktur glikolipid dan glikoproteinnya tentu saja.
Glikolipid hanya terdapat pada sel hewan saja.
Kolesterol
Kolesterol dalam membran plasma akan
berada di antara molekul fosfolipid dengan bagian hidroxil yang bersifat polar
akan berada di dekat kepala fosfolipid. Kolesterol memiliki fungsi yang penting
bagi membran plasma. Saat kondisi lingkungan panas, kolesterol akan berperan
dalam menghambat pergerakan fosfolipid sehingga mencegah fosfolipid menjadi
terlalu cair. Namun saat suhu lingkungan dingin, kolesterol akan bekerja dengan
menghambat interaksi antar lemak sehingga menjaga membran dari beku dan
mempertahankan struktur membran cukup cair. Kolesterol terdapat pada membran
sel hewan, sedangkan pada membran sel tumbuhan fungsinya digantikan oleh
sterol.
Sitoskeleton
Sitoskeleton atau tulangnya sel
berguna untuk memperthankan bentuk sel dan posisi organel sel. Sitoskeleton
terdiri atas dua macam, yaitu mikrotubulus dan mikrofilamen. Sitoskeleton bukan
bagian langsung dari membran sel, hanya saja sitoskeleton akan berikatan
dengan bagian dasar dari protein integral. Dengan mengikat protein integral di
berbagai tempat, sitoskeleton akan mempertahankan bentuk sel sehingga tidak
berubah terlalu ekstrim.
Gambar
3. sitoskeleton pada sel
|
Organel-Organel Sel
1. Retikulum Endoplasma (RE)
Merupakan kantung-kantung pipih dan tabung dua lapis membran yang meluas dan menutupi sebagian besar sitoplasma dan berhubungan dengan membran inti. Terbagi atas Retikulum Endoplasma Halus (REH) dan Retikulum Endoplasma Kasar (REK).
Fungsi : alat transportasi zat-zat di dalam sel![Description: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Endomembrane_system_diagram_id.svg/2000px-Endomembrane_system_diagram_id.svg.png](file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.png)
Merupakan kantung-kantung pipih dan tabung dua lapis membran yang meluas dan menutupi sebagian besar sitoplasma dan berhubungan dengan membran inti. Terbagi atas Retikulum Endoplasma Halus (REH) dan Retikulum Endoplasma Kasar (REK).
Fungsi : alat transportasi zat-zat di dalam sel
![Description: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Endomembrane_system_diagram_id.svg/2000px-Endomembrane_system_diagram_id.svg.png](file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.png)
2. Ribosom
Merupakan butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di dalam sitoplasma.
Fungsi : untuk melangsungkan sintetis protein.
3. Badan Golgi
Merupakan kantung pipih bertumpuk yang tersusun dari ukuran besar hingga ukuran kecil dan terikat pada membran.
Fungsi : untuk memproses protein dan molekul lain yang akan dibawa keluar sel atau ke membran sel dan membentuk lisosom
4. Mitokondria
Merupakan organel bermembran rangkap, tersusun atas membran luar, membran dalam yang berlekuk-lekuk (krista) dan matriks mitokondria.
Fungsi : tempat respirasi aerob untuk pembentukan ATP sebagai sumber energi sel.
5. Lisosom
Berbentuk kantong-kantong kecil dan umumnya berisi enzim pencernaan (hidrolisis) yang berfungsi dalam peristiwa pencernaan intra sel. Sehubungan dengan bahan yang dikandungnya lisosom memiliki peran dalam peristiwa:
• pencernaan intrasel : mencerna materi yang diambil secara fagositosis.
• eksositosis : pembebasan sekrit keluar sel.
• autofagi : penghancuran organel sel yang sudah rusak
• autolisis : penghancuran diri sel dengan cara melepaskan enzim pencerna dari dalam lisosom ke dalam sel.
Fungsi : sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
6. Sentrosom (Sentriol)
Berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom merupakan organel yang disusun oleh dua sentriole. Sentriole berbentuk seperti tabung dan disusun oleh mikrotubulus yang terdiri atas 9 triplet, terletak di dekat salah satu kutub inti sel.
Fungsi : berperan dalam proses pembelahan sel dengan membentuk benang spindel. Benang spindel inilah yang akan menarik kromosom menuju ke kutub sel yang berlawanan.
7. Plastida
Merupakan organel yang umumnya berisi pigmen.
Lekoplas (Plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari:
• Amiloplas (untak menyimpan amilum)
• Elaioplas (Lipidoplas) (untukmenyimpan lemak/minyak)
• Proteoplas (untuk menyimpan protein).
Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
1. Karotin (kuning)
2. Fikodanin (biru)
3. Fikosantin (kuning)
4. Fikoeritrin (merah)
8.
Vakuola
Merupakan rongga yang terbentuk di dalam sel, dan dibatasi membran yang disebut tonoplas. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. Pada tumbuhan vakuola berukuran sangat besar dan umumnya termodifikasi.
Fungsi : berisi alkaloid, pigmen anthosianin, tempat penimbunan sisa metabolisme, ataupun tempat penyimpanan zat makanan.
Pada sel hewan vakuolanya kecil atau tidak ada, kecuali hewan bersel satu.
Pada hewan bersel satu terdapat dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan yang berfungsi dalam pencernaan intrasel dan vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai osmoregulator.
9. Mikrotubulus
Berbentuk benang silindris, dan kaku.
Fungsi : melindungi dan memberi bentuk sel dan berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun flagela.
10. Mikrofilamen
Mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil. Bahan yang membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang terdapat pada otot.
Fungsi : berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan eksositosis.
11. Peroksisom (Badan Mikro)
Merupakan kantong kecil yang berisi enzim katalase, organel ini banyak ditemui pada sel hati.
Fungsi : menguraikan peroksida (H2O2) yang merupakan sisa metabolisme yang bersifat toksik menjadi air dan oksigen.
Glioksisom adalah badan mikro pada tumbuhan, berperan dalam proses pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa.
Merupakan rongga yang terbentuk di dalam sel, dan dibatasi membran yang disebut tonoplas. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. Pada tumbuhan vakuola berukuran sangat besar dan umumnya termodifikasi.
Fungsi : berisi alkaloid, pigmen anthosianin, tempat penimbunan sisa metabolisme, ataupun tempat penyimpanan zat makanan.
Pada sel hewan vakuolanya kecil atau tidak ada, kecuali hewan bersel satu.
Pada hewan bersel satu terdapat dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan yang berfungsi dalam pencernaan intrasel dan vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai osmoregulator.
9. Mikrotubulus
Berbentuk benang silindris, dan kaku.
Fungsi : melindungi dan memberi bentuk sel dan berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun flagela.
10. Mikrofilamen
Mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil. Bahan yang membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang terdapat pada otot.
Fungsi : berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan eksositosis.
11. Peroksisom (Badan Mikro)
Merupakan kantong kecil yang berisi enzim katalase, organel ini banyak ditemui pada sel hati.
Fungsi : menguraikan peroksida (H2O2) yang merupakan sisa metabolisme yang bersifat toksik menjadi air dan oksigen.
Glioksisom adalah badan mikro pada tumbuhan, berperan dalam proses pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa.
12.
Inti Sel (Nukleus)
Organel
yang mengatur semua kegiatan dalam sel.
![Description: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/Diagram_human_cell_nucleus_id.svg/2000px-Diagram_human_cell_nucleus_id.svg.png](file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.png)
Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu :
• Membran Inti (Karioteka)
• Nukleoplasma (Kariolimfa)
• Kromatin / Kromosom
• Nukleolus(anak inti).
Fungsi : mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis protein.
• Mengendalikan proses berlangsungnya metabolimsme dalam sel.
• Menyimpan informasi genetik
• Tempat terjadinya replikasi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar