Sel (biologi) Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas "Sel" beralih ke halaman ini. Untuk kegunaan lain dari Sel, lihat Sel (disambiguasi). Sel selaput penyusun umbi bawang bombai ( Allium cepa) dilihat denganmikroskop cahaya. Tampak dinding sel yang membentuk "ruangruang" dan inti sel berupa noktah di dalam setiap ru (perbesaran ! kali pada berkas aslinya). Sel bakteri Helicobacter pylori dilihat menggunakan mikroskop elektron. #akteri ini memiliki banyak $lagela pada permukaan selnya. Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. %&'% ' Sel mampu melakukan semua akti itas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. %*'%!' +ebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, %' atau disebut organisme uniseluler , misalnya bakteri dan ameba. -akhluk hidup lainnya, termasuktumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan $ungsinya masingmasing. %&' Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari &&* sel. %' amun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. /ontohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi. Selsel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama 0ika masingmasing berdiri sendiri. %&' Sel yang sama dikelompokkan men0adi 0aringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang
Sel (biologi) Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia
bebas
Sel selaput penyusun umbi bawang bombai ( Allium cepa)
dilihat denganmikroskop cahaya.
Tampak dinding sel yang membentuk "ruangruang" dan inti
sel berupa noktah di dalam setiap ruang
(perbesaran ! kali pada berkas aslinya).
Sel bakteri Helicobacter pylori dilihat menggunakan
mikroskop elektron. #akteri ini memiliki
banyak $lagela pada permukaan selnya.
Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling
sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit
penyusun semua makhluk hidup.%&'%' Sel mampu melakukan
semua aktiitas kehidupan dan sebagian
besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan
berlangsung di dalam sel.%*'%!' +ebanyakan makhluk
hidup tersusun atas sel tunggal,%' atau disebut organisme
uniseluler , misalnya bakteri dan ameba.
-akhluk
hidup lainnya, termasuktumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan
organisme multiseluler yang terdiri
dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan $ungsinya
masingmasing.%&'Tubuh manusia, misalnya, tersusun
atas lebih dari &&* sel.%' amun demikian, seluruh
tubuh semua organisme berasal dari
hasil pembelahan satu sel. /ontohnya, tubuh bakteri
berasal dari pembelahan sel bakteri induknya,
sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel
telur induknya yang sudah dibuahi.
Selsel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama 0ika
masingmasing berdiri sendiri.%&' Sel
yang sama dikelompokkan men0adi 0aringan, yang membangun
organ dan kemudian sistem organ yang
membentuk tubuh organisme tersebut. /ontohnya, sel otot 0antung
membentuk 0aringan otot 0antung pada
organ 0antung yang merupakan bagian dari sistem organ
peredaran darah pada tubuh manusia.
Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponenkomponen yang
disebut organel.%1'
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah
bakteri Mycoplasma dengan diameter ,& sampai ,&
mm,
%2' sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan
mata telan0ang ialah telur ayam yang belum
dibuahi. 3kan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara &
sampai & 4m (,&5,& mm) sehingga
hanya bisa dilihat dengan mikroskop.%6' 7enemuan dan
ka0ian awal tentang sel memperoleh kema0uan
se0alan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad
ke&2. 8obert 9ooke pertama kali
mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun &11 ketika ia
mengamati suatu irisan gabus (kulit batang
pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran *
kali.%!' amun demikian, teori sel sebagai unit
kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu
oleh -atthias Schleiden dan Theodor Schwann.
2 Struktur
3.".1 !etikulum en#oplasma
o ".2 ,in#ing sel tumbuhan
o ".3 Sambungan antarsel
%sunting'Penemuan awal
-ikroskop ma0emuk dengan dua lensa telah ditemukan pada
akhir abad ke&1 dan selan0utnya
dikembangkan di #elanda, Italia, dan Inggris. 9ingga
pertengahan abad ke&2 mikroskop sudah memiliki
kemampuan perbesaran citra sampai * kali. Ilmuwan
Inggris 8obert 9ooke kemudian merancang
mikroskop ma0emuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga
lebih mudah digunakan.%&' Ia
mengamati irisanirisan tipis gabus melalui mikroskop dan
men0abarkan struktur mikroskopik gabus
sebagai "berporipori seperti sarang lebah tetapi poriporinya tidak
beraturan" dalam makalah yang
diterbitkan pada tahun &11.%&&' 9ooke menyebut
poripori itu cells karena mirip dengan sel (bilik kecil)
di
dalam biara atau pen0ara.%&'%&' ;ang
sebenarnya dilihat oleh 9ooke adalah dinding sel kosong
yang
melingkupi selsel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon
ek.%&*' Ia 0uga mengamati bahwa di dalam
tumbuhan hi0au terdapat sel yang berisi cairan.%:'
<ambar struktur gabus yang dilihat8obert 9ooke melalui
mikroskopnya
7ada masa yang sama di #elanda, 3ntony an
=eeuwenhoek, seorang pedagang kain,
menciptakan
mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya untuk
mengamati berbagai hal.%&' Ia
berhasil melihat sel darah merah,
spermato>oid, khamir bersel tunggal,
proto>oa, dan bahkan bakteri.%&*'
%&!'7ada tahun &12* ia mulai mengirimkan surat yang
memerinci kegiatannya kepada8oyal Society,
perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. 7ada salah
satu suratnya, =eeuwenhoek
menggambarkan sesuatu yang bergerakgerak di dalam air
liur yang diamatinya di bawah mikroskop. Ia
menyebutnya diertjen atau dierken (bahasa
#elanda? @hewan kecil@, diter0emahkan
sebagai animalcule dalambahasa Inggris oleh 8oyal
Society), yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan
modern.%&'%&'
7ada tahun &125&12:, ilmuwan Italia -arcello
-alpighi men0abarkan unit penyusun tumbuhan yang ia
sebut utricle (@kantong kecil@). -enurut pengamatannya, setiap
rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi
oleh dinding yang kokoh. ehemiah <rew dari Inggris 0uga
men0abarkan sel tumbuhan dalam tulisannya
yang diterbitkan pada tahun &16, dan ia berhasil mengamati
banyak struktur hi0au kecil di dalam selsel
daun tumbuhan, yaitu kloroplas.%&'%&1'
%sunting'Teori sel
#eberapa ilmuwan pada abad ke&6 dan awal abad ke&: telah
berspekulasi atau mengamati
bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas
sel,%&2' namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat
itu.
%&1' 7ada tahun &6*6, ahli
botani Aerman -atthias Aakob Schleiden menyatakan
bahwa
semuatumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek $ungsi
tubuh tumbuhan pada dasarnya
merupakan mani$estasi aktiitas sel.%&6' Ia 0uga menyatakan
pentingnya nukleus (yang ditemukan 8obert
#rown pada tahun &6*&) dalam $ungsi dan pembentukan
sel, namun ia salah mengira bahwa sel terbentuk
dari nukleus.%&1'%&:' 7ada tahun
&6*:, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan
Schleiden
menyadari bahwa ia pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana
Schleiden mengamatinya pada
tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian
tubuh hewan 0uga tersusun atas sel. -enurutnya,
prinsip
uniersal pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme adalah
pembentukan sel.%&6'
;ang kemudian memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam
bentuk modern ialah 8udol$ Birchow,
seorang ilmuwan Aerman lainnya. 7ada mulanya ia sependapat dengan
Schleiden mengenai pembentukan
sel. amun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis
membuatnya menyimpulkan hal yang
sama dengan yang telah disimpulkan oleh 8obert 8emak dari
pengamatannya terhadap sel darah
merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain
melalui pembelahan sel. 7ada tahun &6,
Birchow menerbitkan makalahnya yang memuat motonya yang
terkenal,omnis cellula e cellula (semua sel
berasal dari sel).%'%&'
%sunting'Perkembangan biologi sel
3ntara tahun &62 dan &6:, ter0adi berbagai penemuan
mengenai $enomena seluler dasar,
seperti mitosis, meiosis, dan $ertilisasi, serta berbagai
organel penting, seperti mitokondria, kloroplas,
dan badan <olgi.%' =ahirlah bidang yang mempela0ari
sel, yang saat itu disebut sitologi.
7erkembangan teknik baru, terutama $raksinasi sel dan
mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi
dan biokimia melahirkan bidang baru yang
disebut biologi sel.%*' 7ada tahun &:1,
perhimpunan
ilmiah 3merican Society $or /ell #iology didirikan
di ew ;ork, 3merika Serikat, dan tidak lama
setelahnya,
0urnal ilmiah ournal o! iochemical and iophysical
#ytology berganti nama men0adi ournal o! #ell
iology .%!' 7ada akhir dekade &:1an, biologi sel
telah men0adi suatu disiplin ilmu yang mapan,
dengan
perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi
mengungkapkan mekanisme $ungsi
organel sel.%'
%sunting'Struktur
Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang disebut
membran plasma, sementara daerah di dalam sel
disebut sitoplasma.%1' Setiap sel, pada tahap tertentu
dalam hidupnya, mengandungD3 sebagai materi
yang dapat diwariskan dan mengarahkan aktiitas sel
tersebut.%2' Selain itu, semua sel memiliki struktur
yang disebut ribosom yang ber$ungsi dalam pembuatan
protein yang akan digunakan
sebagai katalis pada
berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.%'
Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua 0enis
sel yang secara struktur berbeda?
sel prokariotik atau sel eukariotik. +edua 0enis sel ini
dibedakan berdasarkan posisi D3 di dalam selC
sebagian besar D3 pada eukariota terselubung membran organel yang
disebut nukleus atau inti sel,
sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. 9anya
bakteri dan arkea yang memiliki sel
prokariotik,
sementara protista, tumbuhan, 0amur , dan
hewan memiliki sel eukariotik.%2'
%sunting'Sel prokariota
<ambaran umum sel prokariota.
7ada sel prokariota (dari bahasa ;unani, pro, @sebelum@
dan karyon, @bi0i@), tidak ada membran yang
memisahkan D3 dari bagian sel lainnya, dan daerah tempat
D3 terkonsentrasi di sitoplasma
disebut nukleoid .%2' +ebanyakan prokariota
merupakanorganisme uniseluler dengan sel berukuran
kecil
(berdiameter ,25, 4m dan olumenya sekitar & 4m*) serta umumnya
terdiri dari selubung sel, membran
sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa struktur lain.%6'
9ampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran
selnya. Aika selubung tersebut
mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat
dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat
protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut
sebagai dinding sel. +ebanyakan bakteri memiliki
suatu membran
luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang
memiliki selubung sel dariprotein.
Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan
protein, walaupun ada 0uga yang berbahan
peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah akibat
tekanan osmotik pada lingkungan yang
memiliki konsentrasilebih rendah daripada isi sel.%:'
Se0umlah prokariota memiliki struktur lain di luar selubung selnya.
#anyak 0enis bakteri memiliki lapisan di
luar dinding sel yang disebut kapsul yang membantu sel
bakteri melekat pada permukaan benda dan sel
lain. +apsul 0uga dapat membantu sel bakteri menghindar dari
sel kekebalan tubuh manusia 0enis tertentu.
Selain itu, se0umlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel
lain dengan benang protein yang
disebut pilus (0amak? pili) dan
!imbria (0amak? $imbriae). #anyak 0enis bakteri bergerak
menggunakan !lagelum (0amak? $lagela) yang melekat pada
dinding selnya dan berputar seperti motor .%*'
7rokariota umumnya memiliki satu molekul D3 dengan struktur lingkar
yang terkonsentrasi pada
nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali 0uga memiliki bahan
genetik tambahan yang
disebut plasmid yang 0uga berstruktur D3 lingkar. 7ada
umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel
untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu
yang memberikan keuntungan
tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansiterhadap
antibiotik.%*&'
menentukan bentuk sel.%**'
Diameter sel eukariota biasanya & hingga & 4m, sepuluh kali
lebih besar
daripada bakteri.Sitoplasma eukariota adalah daerah di antara
nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini
terdiri dari medium semicair yang disebut sitosol, yang di dalamnya
terdapat organelorganeldengan
bentuk dan $ungsi terspesialisasi serta sebagian besar tidak
dimiliki prokariota.%2' +ebanyakan organel
dibatasi oleh satu lapis membran, namun ada pula yang dibatasi oleh
dua membran, misalnya nukleus.
Selain nukleus, se0umlah organel lain dimiliki hampir semua sel
eukariota, yaitu (&) mitokondria, tempat
sebagian besar metabolisme energi sel ter0adiC
() retikulum endoplasma, suatu 0aringan membran
tempat
sintesis glikoprotein dan lipidC (*) badan <olgi,
yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tu0uannyaC
serta (!) peroksisom, tempat perombakanasam lemak dan asam
amino. =isosom, yang menguraikan
komponen sel yang rusak dan benda asing yang dimasukkan oleh sel,
ditemukan pada sel hewan, tetapi
tidak pada sel tumbuhan.+loroplas, tempat
ter0adinya $otosintesis, hanya ditemukan pada selsel
tertentu daun tumbuhan dan se0umlah organisme
uniseluler . #aik sel tumbuhan maupun se0umlah
eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih akuola, yaitu
organel tempat menyimpan nutrien dan limbah
serta tempat ter0adinya se0umlah reaksi penguraian.%*!'
Aaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk
sel dan mengendalikan pergerakan struktur di
dalam sel eukariota.%*!' Sentriol, yang hanya ditemukan pada
sel hewan di dekat nukleus, 0uga terbuat dari
sitoskeleton.%*'
Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan
polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan
membuatnya
kuat dan tegar. ungi 0uga memiliki dinding sel,
namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri
maupun tumbuhan.%*!' Di antara dinding sel tumbuhan yang
bersebelahan terdapat saluran yang
disebut plasmodesmata.%*1'
%sunting'+omponen subseluler
-embran sel terdiri dari lapisan ganda $os$olipid dan
berbagai protein.
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ Membran
sel
-embran sel yang membatasi sel disebut sebagai membran plasma
dan ber$ungsi sebagai rintangan
selekti$ yang memungkinkan aliran oksigen, nutrien, dan limbah
yang cukup untuk melayani seluruh
olume sel.%2'-embran sel 0uga berperan dalam sintesis 3T7,
pensinyalan sel, dan adhesi sel.
-embran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari
molekul lipid dan protein. -embran sel
bersi$at dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di
sepan0ang bidang membran. -olekul lipid
membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar
nm yang men0adi penghalang bagi kebanyakan
molekulhidro$ilik. -olekulmolekul protein yang menembus lapisan
ganda lipid tersebut berperan dalam
hampir semua $ungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul
tertentu melewati membran. 3da pula
protein yang men0adi pengait struktural ke sel lain, atau men0adi
reseptor yang mendeteksi dan
menyalurkan sinyal kimiawi dalam lingkungan sel. Diperkirakan bahwa
sekitar *E protein yang dapat
disintesis sel hewan merupakan protein membran.%*2'
%sunting'Nukleus
ukleus mengandung sebagian besar gen yang mengendalikan
sel eukariota (sebagian lain gen terletak di
dalam mitokondria dan kloroplas). Dengan diameter
ratarata 4m, organel ini umumnya adalah organel
yang paling mencolok dalam sel eukariota.%*6' +ebanyakan sel
memiliki satu nukleus,%*:' namun ada pula
yang memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot rangka, dan
ada pula yang tidak memiliki nukleus,
contohnya sel darah merah matang yang kehilangan
nukleusnya saat berkembang.%!'
Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang
disebutnukleoplasma)
dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari
dua membranyang masingmasing merupakan lapisan ganda
lipid
dengan protein terkait. -embran luar dan dalam selubung nukleus
dipisahkan oleh ruangan sekitar 5!
nm. Selubung nukleus memiliki se0umlah pori yang berdiameter
sekitar & nm dan pada bibir setiap pori,
kedua membran selubung nukleus menyatu.%*6'
Di dalam nukleus, D3 terorganisasi bersama dengan
protein men0adi kromatin. Sewaktu sel siap
untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan
menggulung, men0adi cukup tebal untuk
dibedakan melalui mikroskop sebagai struktur terpisah
yang disebutkromosom.%*6'
Struktur yang menon0ol di dalam nukleus sel yang sedang tidak
membelah ialah nukleolus, yang
merupakan tempat se0umlah komponen ribosomdisintesis dan
dirakit. +omponenkomponen ini kemudian
dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya
bergabung men0adi ribosom. +adang
kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada
spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.
%*6'
ukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma
dengan cara mengirim molekul pembawa
pesan berupa 83, yaitu m83, yang disintesis berdasarkan
"pesan" gen pada D3. 83 ini lalu
dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada
ribosom, tempat pesan genetik
tersebut diter0emahkan men0adi urutan asam amino protein
yang disintesis.%*6'
%sunting'Ribosom
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ ibosom
8ibosom merupakan tempat sel membuat protein. Sel dengan
la0u sintesis protein yang tinggi memiliki
banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang
memiliki beberapa 0uta ribosom.%*6' 8ibosom
sendiri tersusun atas berbagai 0enis protein dan se0umlah
molekul 83.
8ibosom eukariota lebih besar daripada ribosom
prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal
struktur dan $ungsi. +eduanya terdiri dari satu subunit besar dan
satu subunit kecil yang bergabung
membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa
0uta dalton.%!&'
7ada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau
terikat pada bagian luar retikulum
endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom bebas
akan ber$ungsi di dalam sitosol,
sementara ribosom terikat umumnya membuat protein yang ditu0ukan
untuk dimasukkan ke
dalam membran, untuk dibungkus di dalam organel tertentu
seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel.
8ibosom bebas dan terikat memiliki struktur identik dan dapat
saling bertukar tempat. Sel dapat
menyesuaikan 0umlah relati$ masingmasing ribosom begitu
metabolismenya berubah.%*6'
%sunting'Sistem endomembran
#erbagai membran dalam sel eukariota merupakan bagian
dari sistem endomembran. -embran ini
dihubungkan melalui sambungan $isik langsung atau melalui trans$er
antarsegmen membran dalam
bentuk esikel (gelembung yang dibungkus membran) kecil.
Sistem endomembran mencakup selubung
nukleus, retikulum endoplasma, badan
<olgi,lisosom, berbagai 0enis akuola, dan membran
plasma.
%*6' Sistem ini memiliki berbagai $ungsi,
termasuk sintesis dan modi$ikasi protein serta transpor
protein ke
membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan
penetralan beberapa 0enis racun.%!'
%sunting'Retikulum endoplasma
8etikulum endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang
terdiri dari 0aringan (reticulum F
@0aring kecil@) saluran bermembran dan esikel yang saling
terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum
endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum
endoplasma halus.%!'
8etikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya
ditempeli banyak ribosom. 8ibosom
yang mulai mensintesis protein dengan tempat tu0uan tertentu,
seperti organel tertentu atau membran,
akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. 7rotein yang
terbentuk akan terdorong ke bagian
dalam retikulum endoplasma yang disebut lumen.%!*' Di dalam
lumen, protein tersebut mengalami pelipatan
dan dimodi$ikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat untuk
membentuk glikoprotein. 7rotein
tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di
dalamesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum
endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lan0ut
dalam modi$ikasi dan
distribusinya. +ebanyakan protein menu0u ke badan <olgi, yang
akan mengemas dan memilahnya untuk
diantarkan ke tu0uan akhirnya.
8etikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada
permukaannya. 8etikulum endoplasma halus
ber$ungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran
sel. Dalam 0enis sel tertentu, misalnya
sel hati, membran retikulum endoplasma halus
mengandung en>im yang mengubah obatobatan,
racun,
dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel men0adi
senyawasenyawa yang kurang beracun
atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.%!'
%sunting'Badan Golgi
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ adan
olgi
#adan <olgi (dinamai menurut nama penemunya, /amillo
<olgi) tersusun atas setumpuk kantong pipih
dari membran yang disebut sisterna. #iasanya terdapat
tiga sampai delapan sisterna, tetapi ada se0umlah
organisme yang memiliki badan <olgi dengan puluhan sisterna.
Aumlah dan ukuran badan <olgi
bergantung pada 0enis sel dan aktiitas metabolismenya. Sel yang
akti$ melakukan sekresi protein dapat
memiliki ratusan badan <olgi. Grganel ini biasanya terletak di
antara retikulum endoplasma dan membran
Sisi badan <olgi yang paling dekat
dengan nukleus disebut sisi cis, sementara sisi yang
men0auhi nukleus
disebut sisi trans. +etika tiba di sisi
cis, protein dimasukkan ke dalam lumen sisterna. Di dalam
lumen,
protein tersebut dimodi$ikasi, misalnya dengan penambahan
karbohidrat, ditandai dengan penanda
kimiawi, dan dipilahpilah agar nantinya dapat dikirim ke tu0uannya
masingmasing.%!*'
#adan <olgi mengatur pergerakan berbagai 0enis proteinC ada yang
disekresikan ke luar sel, ada yang
digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan ada
pula yang ditempatkan di
dalam lisosom. 7rotein yang disekresikan dari sel diangkut ke
membran plasma di dalam esikel sekresi,
yang melepaskan isinya dengan cara bergabung dengan membran plasma
dalam proseseksositosis.
7roses sebaliknya, endositosis, dapat ter0adi bila membran
plasma mencekung ke dalam sel dan
membentuk esikel endositosis yang dibawa ke badan <olgi atau
tempat lain, misalnya lisosom.%!'
%sunting'Lisosom
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ *isosom
=isosom pada
sel hewan merupakan esikel yang memuat lebih
dari * 0enis en>im hidrolitik untuk
menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan kembali
subunit molekul yang sudah
diuraikan lisosom itu. #ergantung pada >at yang diuraikannya,
lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan
bentuk. Grganel ini dibentuk sebagai esikel yang melepaskan diri
dari badan <olgi.%!'
=isosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel
melalui endositosis ketika suatu esikel
endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang disebut
auto$agi, lisosom
mencerna organel yang tidak ber$ungsi dengan benar. =isosom
0uga berperan dalam $agositosis, proses
yang dilakukan se0umlah 0enis sel untuk
menelan bakteri atau $ragmen sel lain untuk diuraikan.
/ontoh sel
yang melakukan $agositosis ialah se0enis sel darah
putih yang disebut $agosit, yang berperan penting
dalam sistem kekebalan tubuh.%!'
+ebanyakan $ungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh
akuola pada sel tumbuhan. -embran akuola, yang
merupakan bagian dari sistem endomembran, disebut tonoplas. Bakuola
berasal dari kata bahasa
=atin acuolum yang berarti @kosong@ dan dinamai demikian
karena organel ini tidak memiliki struktur
internal. Hmumnya akuola lebih besar daripada esikel, dan
kadang kala terbentuk dari gabungan banyak
esikel.%!!'
Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung banyak akuola
kecil yang kemudian bergabung
membentuk suatu akuola sentral seiring dengan penambahan
air ke dalamnya. Hkuran sel tumbuhan
diperbesar dengan menambahkan air ke dalam akuola sentral tersebut.
Bakuola sentral 0uga
mengandung cadangan makanan, garamgaram, pigmen, dan
limbah metabolisme. at yang beracun
bagi herbiora dapat pula disimpan dalam akuola sebagai
mekanisme pertahanan. Bakuola 0uga berperan
penting dalam mempertahankan tekanan
turgor tumbuhan.%!!'
Bakuola memiliki banyak $ungsi lain dan 0uga dapat ditemukan pada
sel hewan dan protista uniseluler.
+ebanyakan proto>oa memiliki akuola makanan, yang
bergabung dengan lisosom agar makanan di
dalamnya dapat dicerna. #eberapa 0enis proto>oa 0uga memiliki
akuola kontraktil, yang mengeluarkan
kelebihan air dari sel.%!!'
Sebagian besar sel eukariota mengandung banyak
mitokondria, yang menempati sampai persen
olume sitoplasma. Grganelini termasuk organel yang besar,
secara umum hanya lebih kecil
dari nukleus, akuola, dan kloroplas.%!' ama
mitokondria berasal dari penampakannya yang
seperti benang (bahasa ;unani mitos, @benang@) di bawah
mikroskop cahaya.%!1'
Grganel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan
membran dalam, yang dipisahkan oleh
ruang antarmembran. =uas permukaan membran dalam lebih besar
daripada membran luar karena
memiliki lipatanlipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam
matriks, atau ruang dalam mitokondria.%!'
-itokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi
seluler , yaitu suatu proses kimiawi yang
memberi energi pada sel.%!2'
+arbohidrat dan lemak merupakan contoh molekul
makanan berenergi tinggi
yang dipecah men0adi air dan karbon dioksida oleh
reaksireaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan
energi. +ebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap
oleh molekul yang disebut 3T7.
-itokondrialah yang menghasilkan sebagian besar 3T7
sel.%!' Jnergi kimiawi 3T7 nantinya dapat
digunakan untuk men0alankan berbagai reaksi kimia dalam
sel.%!!' Sebagian besar tahap pemecahan
molekul makanan dan pembuatan 3T7 tersebut dilakukan oleh
en>imen>im yang terdapat di dalam krista
dan matriks mitokondria.%!'
-itokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan
bagian sel lain.%!1' Grganel ini
memiliki D3 sendiri yang menyandikan
se0umlah protein mitokondria, yang dibuat
pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom
prokariota.%!!'
<ambaran umum kloroplas.
+loroplas merupakan salah satu 0enis organel yang
disebut plastid pada tumbuhan dan
alga.%*1' +loroplas
mengandung kloro$il,pigmen hi0au yang menangkap energi cahaya
untuk $otosintesis, yaitu serangkaian
reaksi yang mengubah energi cahaya men0adi energi kimiawi yang
disimpan dalam
molekul karbohidrat dan senyawa
organik lain.%!6'
Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas sa0a,
sementara satu seldaun dapat memiliki
sampai & kloroplas. Grganel ini cenderung lebih besar daripada
mitokondria, dengan pan0ang 5& 4m
atau lebih. +loroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan,
seperti mitokondria, memiliki membran luar
dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. -embran
dalam kloroplas
menyelimuti stroma, yang memuat berbagai en>im yang
bertanggung 0awab membentuk karbohidrat
dari karbon dioksida dan air dalam
$otosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam
stroma
terdiri dari kantongkantong pipih disebut tilakoid yang
saling berhubungan. Tilakoidtilakoid membentuk
suatu tumpukan yang disebut granum(0amak, grana). +loro$il terdapat
pada membran tilakoid, yang
berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat
dalam pembentukan 3T7.%!6' Sebagian
3T7 yang terbentuk ini digunakan oleh en>im di stroma
untuk mengubah karbon dioksida men0adi senyawa
antara berkarbon tiga yang kemudian dikeluarkan ke
sitoplasma dan diubah men0adi karbohidrat.%!:'
Sama seperti mitokondria, kloroplas 0uga
memiliki D3 dan ribosomnya sendiri serta tumbuh
dan
memperbanyak dirinya sendiri.%!!' +edua organel ini 0uga dapat
berpindahpindah tempat di dalam sel.%!:'
%sunting'Peroksisom
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ %eroksisom
7eroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat
ditemukan dalam semua sel eukariota.%' Grganel
ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih
en>im yang terlibat dalam
reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen
peroksida (9G). %&' 9idrogen peroksida merupakan
bahan kimia
beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan untuk
reaksi oksidasi lain atau diuraikan
men0adi air dan oksigen. Salah satu tugas
peroksisom adalah mengoksidasi asam lemak pan0ang
men0adi
lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria untuk
oksidasi sempurna.%' 7eroksisom pada
sel hati dan gin0al 0uga mendetoksi$ikasi
berbagai molekul beracun yang memasukidarah,
misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada bi0itumbuhan
berperan penting mengubah
cadangan lemak bi0i men0adi karbohidrat yang
digunakan dalam tahap perkecambahan.%&'
%sunting'Sitoskeleton
Artikel utama untuk bagian ini
adalah$ Sitoskeleton
Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga 0enis serat
protein, yaitu mikrotubulus, $ilamen intermediat,
dan mikro$ilamen.%' 7rotein sitoskeleton yang serupa dan
ber$ungsi sama dengan sitoskeleton eukariota
ditemukan pula pada prokariota.%**' -ikrotubulus berupa
silinder berongga yang memberi bentuk sel,
menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan
kromosom pada saat pembelahan
sel. Silia dan $lagela eukariota, yang
merupakan alat bantu pergerakan, 0uga berisi mikrotubulus.
ilamen
intermediat mendukung bentuk sel dan membuat organel tetap berada
di tempatnya. Sementara itu,
mikro$ilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin,
ber$ungsi antara lain dalam
kontraksi otot pada hewan,
pembentukan pseudopodia untuk pergerakan sel ameba, dan
aliran bahan di
dalam sitoplasma sel tumbuhan.%*'
Se0umlah protein motor menggerakkan berbagai
organel di sepan0ang sitoskeleton eukariota. Secara
umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga 0enis,
yaitu kinesin, dinein, dan miosin. +inesin dan
dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara miosin bergerak pada
mikro$ilamen.%!'
%sunting'+omponen ekstraseluler
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ Matriks
ekstraseluler dan Sambungan sel
Selsel hewan dan tumbuhan disatukan
sebagai 0aringan terutama oleh matriks
ekstraseluler , yaitu 0e0aring
kompleks molekul yang disekresikan sel dan ber$ungsi
utama membentuk kerangka pendukung. Terutama
pada hewan, selsel pada kebanyakan 0aringan terikat langsung satu
sama lain melalui sambungan sel .%'
dengan karbohidrat pendek), dan yang paling melimpah
ialah kolagen yang membentuk serat kuat di
bagian luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam 0alinan tenunan
yang terbuat dari proteoglikan, yang
merupakan glikoprotein kelas lain%1' Bariasi 0enis dan susunan
molekul matriks ekstraseluler menimbulkan
berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan
gigi, transparan seperti kornea mata, atau
berbentuk seperti tali kuat pada otot. -atriks ekstraseluler
tidak hanya menyatukan selsel tetapi 0uga
memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.%2'
%sunting'Dinding sel tumbuhan
Dinding sel tumbuhan merupakan matriks
ekstraseluler yang menyelubungi tiap sel
tumbuhan.%6' Dinding
ini tersusun atas serabut selulosa yang tertanam
dalam polisakarida lain serta proteindan berukuran
0auh
lebih tebal daripada membran plasma, yaitu ,& 4m hingga
beberapa mikrometer. Dinding sel melindungi
sel tumbuhan, mempertahankan bentuknya, dan mencegah
pengisapan air secara berlebihan.%:'
%sunting'Sambungan antarsel
Sambungan sel (cell junction) dapat ditemukan pada titiktitik
pertemuan antarsel atau antara sel
dan matriks ekstraseluler . -enurut $ungsinya, sambungan
sel dapat diklasi$ikasikan men0adi tiga, yaitu (&)
sambungan penyumbat (occluding junction), () sambungan 0angkar
(anchoring junction), dan (*)
sambungan pengomunikasi (communicating junction). Sambungan
penyumbat menyegel permukaan dua
sel men0adi satu sedemikian rupa sehingga molekul kecil sekalipun
tidak dapat lewat, contohnya ialah
sambungan ketat (tight junction) pada ertebrata. Sementara
itu, sambungan 0angkar menempelkan sel
(dan sitoskeletonnya) ke sel tetangganya atau ke matriks
ekstraseluler. Terakhir, sambungan
pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi
atau listrik melintas antarsel
tersebut. 7lasmodesmata merupakan contoh sambungan
pengomunikasi yang hanya ditemukan
pada tumbuhan.%1'
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ Metabolisme
+eseluruhan reaksi kimia yang membuat makhluk
hidup mampu melakukan aktiitasnya
disebut metabolisme,%1&' dan sebagian besar reaksi
kimia tersebut ter0adi di dalam sel.%*' -etabolisme yang
ter0adi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu
perombakan senyawa kimia untuk
menghasilkan energi maupun untuk di0adikan bahan
pembentukan senyawa lain, dan reaksianabolik, yaitu
reaksi penyusunan komponen sel.%1' Salah satu proses katabolik
yang merombak molekul makanan untuk
menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi
seluler , yang sebagian besar berlangsung di
dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan
menghasilkan 3T7. Sementara itu, contoh
proses
anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada
ribosom dan membutuhkan 3T7.
+emampuan sel untuk berkomunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan
@sinyal@ dari dan kepada sel lain,
menentukan interaksi antarorganisme
uniseluler serta
mengatur $ungsi danperkembangan tubuh organisme
multiseluler . -isalnya, bakteri berkomunikasi
satu
sama lain dalam proses uorum sensing (pengindraan
kuorum) untuk menentukan apakah 0umlah mereka
sudah cukup sebelum membentuk bio$ilm, sementara selsel
dalam embrio hewan berkomunikasi untuk
koordinasi proses di$erensiasi men0adi berbagai 0enis
sel.
+omunikasi sel terdiri dari proses trans$er sinyal antarsel dalam
bentuk molekul (misalnyahormon) atau
aktiitas listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke
molekul yang menghasilkan respons sel.
-ekanisme trans$er sinyal dapat ter0adi dengan kontak antarsel
(misalnya melalui sambungan
pengomunikasi), penyebaran molekul sinyal ke sel yang berdekatan,
penyebaran molekul sinyal ke sel
yang 0auh melalui saluran (misalnya pembuluh darah), atau
perambatan sinyal listrik ke sel yang 0auh
(misalnya pada 0aringan otot polos). Selan0utnya, molekul
sinyal menembus membran secara langsung,
lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa
protein transmembran pada permukaan sel
target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal
ini dapat melibatkan se0umlah >at yang
disebut pembawa pesan kedua (second messenger ) yang
konsentrasinya meningkat setelah pelekatan
molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi aktiitas
protein lain di dalam sel. Selain itu,
transduksi sinyal 0uga dapat dilakukan oleh se0umlah 0enis protein
yang pada akhirnya dapat memengaruhi
metabolisme, $ungsi, atau perkembangan sel.%1*'%1!'
%sunting'Siklus sel
Bideo yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri &.
coli
Setiap sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan
tahaptahap kehidupan sel antara pembelahan
sel ke pembelahan sel berikutnya disebut sebagai siklus sel.%1'7ada
kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari
empat proses terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi
D3, pemisahan D3 yang sudah
digandakan ke dua calon sel anakan, serta pembelahan
sel.%11' 7ada bakteri, proses pemisahan D3 ke
calon sel anakan dapat ter0adi bersamaan dengan replikasi D3, dan
siklus sel yang berurutan dapat
bertumpang tindih. 9al ini tidak ter0adi
pada eukariota yang siklus selnya ter0adi dalam empat
$ase terpisah
sehingga la0u pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada
la0u pembelahan sel eukariota.%12' 7ada
eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya ter0adi dua kali, yaitu
sebelum replikasi D3 (disebut !ase
/, gap &) dan sebelum pembelahan sel (!ase 0 ).
Siklus sel bakteri tidak wa0ib memiliki $ase <&, namun
memiliki $ase < yang disebut periode D. Tahap replikasi D3
pada eukariota disebut !ase S (sintesis),
atau pada bakteri ekuialen dengan periode /. Selan0utnya, eukariota
memiliki tahap
pembelahan nukleus yang disebut !ase
M (mitosis).
7eralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu
perlengkapan pengaturan yang tidak hanya
mengoordinasi berbagai ke0adian dalam siklus sel, tetapi 0uga
menghubungkan siklus sel dengan sinyal
ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. -isalnya,
sel hewan pada $ase <& dapat berhenti
dan
tidak beralih ke $ase S bila tidak ada $aktor pertumbuhan tertentu,
melainkan memasuki keadaan yang
disebut $ase < dan tidak mengalami pertumbuhan maupun
perbanyakan. /ontohnya adalah
sel$ibroblas yang hanya membelah diri untuk memperbaiki
kerusakan tubuh akibat luka.%11' Aika pengaturan
siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko
pembentukantumor Kyaitu perbanyakan sel yang tidak
normalKmeningkat dan dapat berpengaruh pada
pembentukan kanker .%16'
%sunting'Dierensiasi sel
Di$erensiasi sel menciptakan keberagaman 0enis sel yang muncul
selama perkembangan suatu organisme
multiseluler dari sebuah sel telur yang sudah dibuahi.
-isalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel
berkembang men0adi suatu organisme dengan ratusan 0enis sel berbeda
seperti otot, sara$ , dan kulit.
%1:' Selsel dalam embrio yang sedang berkembang melakukan
pensinyalan sel yang
memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan di$erensiasi
tersebut.%2'
%sunting'Kematian sel terprogram
Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu
kematian terprogram yang berguna untuk
pengendalian populasi sel dengan cara mengimbangi perbanyakan sel,
misalnya untuk mencegah
munculnya tumor . +ematian sel 0uga berguna untuk
menghilangkan bagian tubuh yang tidak diperlukan.
/ontohnya, pada saat pembentukan embrio, 0ari0ari pada tangan atau
kaki manusia pada mulanya saling
menyatu, namun kemudian terbentuk berkat kematian selsel antar0ari.
Dengan demikian, waktu dan
tempat ter0adinya kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan
pembelahan sel, merupakan proses yang
sangat terkendali. +ematian sel semacam itu ter0adi dalam proses
yang disebut apoptosis yang dimulai
ketika suatu $aktor penting hilang dari lingkungan sel atau ketika
suatu sinyal internal diakti$kan. <e0ala
awal apoptosis ialah pemadatan nukleus dan $ragmentasi D3
yang diikuti oleh penyusutan sel.%2&'
%sunting'+a0ian tentang sel
#iologi sel modern berkembang dari integrasi antara sitologi,
yaitu ka0ian tentang struktur sel, dan biokimia,
yaitu ka0ian tentang molekul dan proses
kimiawi metabolisme. -ikroskop merupakan peralatan
yang paling
penting dalam sitologi, sementara pendekatan biokimia yang disebut
$raksinasi sel 0uga telah men0adi
sangat penting dalam biologi sel.%2'
Silia pada permukaan sel bagian dalamtrakea mamalia
dilihat dengan SJ- (perbesaran &. kali
pada berkas aslinya).
-ikroskop berperan dalam ka0ian tentang sel se0ak awal
penemuannya. Aenis mikroskop yang digunakan
para ilmuwan 8enaisans dan yang kini masih banyak digunakan di
laboratorium ialah mikroskop
cahaya. /ahaya tampak dilewatkan menembus spesimen dan
kemudian lensa kaca yang
mere$raksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen
tersebut diperbesar ketika diproyeksikan
ke mata pengguna mikroskop. amun demikian, mikroskop cahaya
memiliki batas daya urai, yaitu tidak
mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari kirakira , 4m
(ukuranbakterikecil). 7engembangan
teknik penggunaan mikroskop cahaya se0ak awal abad ke melibatkan
usaha untuk meningkatkan
kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian
>at $luoresen. Selan0utnya, biologi
sel mengalami
kema0uan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang
menggunakan berkas elektron sebagai
pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi (daya urai)
sekitar nm. Terdapat dua 0enis dasar
mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi
(transmission electron microscope, TJ-) dan
mikroskop elektron payar (scanning electron microscope, SJ-). TJ-
terutama digunakan untuk mengka0i
struktur internal sel, sementara SJ- sangat berguna untuk melihat
permukaan spesimen secara rinci.%2'
%sunting'!raksinasi sel
Artikel utama untuk bagian ini adalah$ 1raksinasi
sel
raksinasi sel ialah teknik untuk memisahkan bagianbagian sel.
Secara umum, teknik ini melibatkan
homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan
bantuan blender atau alat ultrasuara,
dan sentri$ugasi, yaitu pemisahan komponenkomponen sel oleh
gaya sentri$ugal dalam alat sentri$uge,
alat seperti komidi putar untuk tabung reaksi yang dapat
berputar pada berbagai kecepatan. Sentri$uge
yang paling canggih, yang disebut ultrasentri$uge, dapat berputar
secepat 6. rotasi per menit (rpm)
dan memberikan gaya pada partikelpartikel sampel hingga . kali gaya
graitasi bumi (.g ).
7emutaran homogenat di dalam sentri$uge akan memisahkan
bagianbagian sel ke dalam dua $raksi, yaitu
pelet, yang terdiri atas strukturstruktur lebih besar yang
terkumpul di bagian bawah tabung sentri$uge, dan
supernatan, yang terdiri atas bagianbagian sel yang lebih kecil
yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet
tersebut. Supernatan ini disentri$ugasi kembali dan prosesnya
diulangi, dengan kecepatan putaran yang
semakin tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang
semakin lama semakin kecil terkumpul
dalam pelet yang berurutan.%2'
http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)