Blok 3 : Dasar Biologi Sel 1
Samsul Rizal Almadani
102011445
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Alamat Korespondensi : Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat
PENDAHULUAN Salah satu organisasi kehidupan yang dipelajari
dalam objek biologi adalah sel. Sel merupakan unit stuktural dan
fungsional terkecil. Sel terpisahkan dari lingkungan sekitar dengan
dibatasi oleh suatu membran plasma. Di biologi, sel dipelajari
dalam sitologi dimana sitologi mempelajari sel lebih dalam mengenai
struktur dan fungsinya. Sel merupakan organisasi kehidupan terkecil
yang lengkap. Maksudnya, dalam satu sel sudah tampak atau mewakili
kehidupan pada organisasi kehidupan yang lebih tinggi. Sel sudah
dapat berkembang biak, memperoleh nutrisi, menghasilkan energi,
atau fungsi kehidupan yang lainnya. Oleh karena itu, tidak janggal
jika mahkluk hidup yang hanya terdiri dari satu sel dapat hidup
secara mandiri.1 Para ilmuwan berpendapat bahwa tubuh tumbuhan ,
hewan dan manusia tersususn atas beberapa bagian, unsur, atau
elemen yang bergabung membentuk bagian struktur tertentu dari
mahkluk hidup sehingga terjadi perkembangan penggunaan alat-alat
optik yang kemudian juga semakin berkembang menjadi mikroskop.
Dengan menggunakan alat optik ini, penelitian terhadap elemen atau
bagian mahkuk hidup semakin meningkat dan juga terjadi perkembangan
dibidang ilmu biologi sel.2 untuk mengetahui fungsi tubuh manusia
dengan baik maka kita juga memerlukan pemahaman yang baik mengenai
sel , yaitu mencakup struktur sel, jaringan dan organ organ dari
sel itu sendiri .
PEMBAHASAN
Teori Seltubuh organisme tersusun atas sel yang terdiri dari
satu sel (uniseluler) atau banyak sel (multiseluler). Sel yang
menyusun tubuh manusia dapat bervariasi dalam bentuk, ukuran,
struktur dan fungsinya.3 Pada masa perkembangannya, terutama pada
abad ke 19 perkembangan tentang sel dangat berkembang pesat dan
para ahli pun mulai bermunculan dan mengeluarkan teori tentang sel.
Teori tantang sel tersebut antara lain sebagai berikut.Sel sebagai
satuan struktural. Teori ini dikemukakan oleh Mathias Scleiden dan
Schwann. Keduanhya menyatakan bahwa mahkluk hidup tersususn dari
bebeapa organ, setiap organ tersusun dari jaringan dan setiap
jaringan tersususun atas sel. Jadi sel merupakan satuan struktural
yang terkecil. Teori ini merupakan teori yang sangat mendasar dalam
pengembangan biologi sel sehingga akhirnya Schwann diakui sebagai
bapak sitologi modern.
Sel merupakan kesatuan fungsional. Teori ini dikemukakan oleh
Max Schultze. Ia menyatakan bahwa kegiatan hidup seperti
metabolisme, ekskresi, dan sintesis terjadi dalam sel . jadi,
kegiatan sel berperan penting dalam tubuh.
Sel sebagai kesatuan reproduksi. Teori ini dikembangkan oleh
Rudolf Virchow (1858) dengan slogannya Omne Cellula e Cellula.
Artinya , setiap sel berasal dari sel. Sel merupakan hasil
reproduksi dari sel. Jadi, satuan terkecil dalam reproduksi adalah
sel.Sel sebagai kesatuan pertumbuhan. Teori ini dikemukakan oleh
Rane Dutrochet. Ia mengatakan bahwa suatu ahkluk hidup dikatakan
tumbuh apabila terjadi pertambahan volume tubuh yang disebabkan
oleh pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Jadi,
individu mengalami pertumbuhan karena selnya bertambaha banyak dan
bertambah besar.Sel sebagai kesatuan hereditas. Teori ini
dikemukakan oleh Edmund B Wilson. Menurutnya, sifat
keturunan(hereditas) terdapat dalam kromosom dan kromosom terdapat
dalam inti sel. Inti sel terdapat pada kelamin, yaitu spermatozoa
dan ovum. Jadi, sel berperan dalam penurunan sifat.2 Sejarah
Sel
Sel berasal dari istilah cellula yang pertama kali digunakan
oleh Robert Hooke pada tahun 1665. Hooke memberikan istilah ini
untuk ruang kecil yang dibatasi oleh dinding, yang dilihatnya pada
sel gabus. Selanjutnya, ia mengamati jaringan tumbuhan yang lain
dan melihat bahwa sel-selnhya berisi cairan. Senyawa didalam sel
yaitu protoplasma ditemukan beberapa saat sesudahnya. Pada tahun
1880, Hanstein menggunakan istilah protoplas untuk menyebut unit
protoplasma yang ada dalam suatu sel. Ia juga mengusulkan istilah
protoplas untuk menggantikan istilah sel, tetapi tidak diterima.
Pada tumbuhan yang disebut sel meliputi protoplas dan dinding
selnya. Dulu, dinding sel dianggap ekskresi tidak hidup dari suatu
sel hidup. Namun, hasil penelitian menekankan dindidng sel dan
protoplasma khususnya sel muda, merupakan suatu kesatuan organik
yang bersama-sama membentuk hayati tunggal. Pada tahun 1831, Robert
Brown menemukan inti didalam sel epidermis tumbuhan anggrek. Pada
tahun 1846 , Hugo von Mohl membedakan antara protoplasma dan cairan
sel. Pada tahun 1862, akhir abad ke-19 dan selama abad ke-20,
penelitian tentang sel berkembang dengan cepat sehingga muncul
berberapa teori tentang sel.4 Selain itu teori tentang sel yang
telah disebutkan terdapat pula teori mengenai asal usul kehidupan
yang , yaitu teori abiogenesis dan teori biogenesis.
Para ilmuwan telah melakukan berbagai penelitian untuk
mengetahui bagaimana sebenarnya bumi ini terbentuk. Bagaimana macam
teori telah diungkapkan yaitu teori abiogenesis dan
biogenesis.Teori Abiogenesis
Tokoh dari teori ini dalah ahli filsafat kuno, Aristoteles yang
berpendapat bahwa mahkluk hidup di bumi terjadi secara
spontan(generatio spentanea). Pendapat iini terus berkembang hingga
abad ke-17. Salah seorang pengamat paham abiogenesis, Anthiny van
Leeuwenhoek (abad 17) berhasil membuat mikroskop dan melihat jasad
renik didalam air bekas rendaman jerami. Penemuan ini memperkuat
teori abiogenesis, bahwa mahkluk hidup berasal dari benda mati.
Dalam hal ini jasad renik dianggap berasal dari air bekas rendaman
jerami.Teori Biogenesis
Beberapa tokoh yang berusaha menyangkal teori abiogenesis anatar
lain adalah Fransisco Redi (abad 17), Lazzaro Spalanzani (abad 18)
dan Louis Pasteur (abad 19). Redi melakukan percobaan untuk
menunjukan bahwa ulat tidak timbul dengan sendirinya dari daging
yang membusuk, tetapi dari telur lalat (omne vivum ex ovo).
Spallanzani membuktikan melallui percobaan bahwa jasad renik yang
mencemari kaldu dapat membusukan kaldu. Bila kaldu dididihkan dan
kemudian ditutup rapat, maka pembusukan tidak akan terjadi. Ia
menyimpulkan bahwa telur juga berasal dari jassad hidup. Pasteur
juga menggunakan air kaldu mencoba memperbaiki percobaan
spallanzani dengan menggunakan tabung kaca berbentuk leher angsa
atau huruf S untuk menutup labu, walaupun labu tersumbat, udara
sebagai sumber gaya hidup dapat masuk kedalam labu. Dengan
percobaan ini pasteur berhasil mematahkan teori abiogenesis.1
Struktur SelSel merupakan suatu unit terkecil yang menyusun tubuh
manusia, dan didalam sel terdapat beberapa struktur penyusunnya,
yaitu terdiri dari membran sel, sitoplasma, dan inti
sel/nukleus.
Membran Sel
Membran sel merupakan bagian luar sel yang melindungi isi sel.
Membran sel berfungsi mengatur keluar masuk zat dari dan ke dalam
sel. Membran sel bersifat semipermeabel, artinya hanya dapat
dilalui oleh air dan zat tertentu yang terlarut.5Membran plasma
(membran sel )merupakan laipisan terluar berupa selaput yang
didalamnya berisi materi yang jernih. Membran plasma terdiri atas
lapisan ganda fosfolipid dengan gumpalan-gumpalan protein. Pada
gumpalan-gumpalan protein tersebut sering terdapat pada
molekul-molekul gula (karbohidrat) yang akan embentuk glikoprotein.
Permukaan luar dan dalam membran plasma tidak mengandung protein
yang sama, tetapi bervariasi dalam jumlah maupun tipenya.
Distribusi protein yang tidak teratur menyebabkan membran plasma
menjadi tidak simetris. Adanya perbedaan sifat kimia pada penyusun
membran plasma menyebabkan membran plasma bersifat selektif
terhadap bahan-bahan yang masuk ke dalam sel maupun sebaliknya.
Keadaan demikian menunjang membran plasma sebagai sarana
transportasi. Membran plasma juga berperan dalam sebagai penghalang
bagi molekul yang terlarut dalam air.membran plasma dalam
peranannya sebagai penghalang harus berfungsi sebagai mediator
karena membran plasma membentuk pembatas antara sel dengan
lingkungan sel. Sejumlah substansi harus dimasukan kedalam sel dan
sejumlah substansi juga harus dikeluarkan dari dalam sel. Oleh
karena itu, membran plasma mempunyai reseptor untuk molekul dalam
lingkungan mikro sel. Membran plasma juga berinteraksi dengan
substansi aktif secara fisiologi seperti hormon. Fungsi dari
membran plasma antara lain sebagai berikut; (a) pengatur gerakan
materi dari dalam sel atau dari luar sel, (b) tempat terjadinya
beberapa reaksi kimia tertentu, (c)mengendalikan pertukaran zat
antara isi sel dengan lingkungannya (d) memisahkan atau menjadi
pembatas antara isi sel dengan lingkungannya. (e) sebagai reseptor
dari luar (f) sebagai pelindung isi sel.6Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat dalam sel. Sitoplasma
merupakan bagian terbesar dari sel tersusun atas air, senyawa
organik dan anorganik. Sitoplasma berfungsi sebagai media tempat
organel-organel, dan juga melindungi organel-organel dari
benturan.7 Sitoplasma meliputi semua materi yang berada di inti dan
embran sel dan merupakan bagian terpenting dari sel karena berperan
sebagai tempat berrlangsungnya biosintesis dan biogenetika.fungsi
dari sitoplasma yaitu sebagai tempat penyimpanan bahan kimia yang
vital, tempat lintasan metabolisme zat tertentu dan tempat
terjadinya reaksi kimia,tempat ensintesis zat-zat baru untuk
kepentingan sel,mengeksresikan sampah metabolisme keluar sel.8
Sitoplasma terdiri dari matriks,organel sitoplasma, serta inklusio
sitoplasma. Sitoplasma suatu sel mengandung berbagai jenis organel
yang memiliki fungsi tertentu untuk memelihara keutuhan dan
keteraturan didalam sel. Organel sitoplasma adalah suatu struktur
yang terdapat dalam matriks sitoplasma, seprti retikulum
endoplasma, ribosom, badan mikro, lisosom, dan mitokondria. Organel
Sitoplasma
Sitoplasma suatu sel mengandung beberapa jenis organel yang
memiliki fungsi tertentu untuk memelihara keutuhan dan keteraturan
di dalam sel. Organel sitoplasma adalah suatu struktur yang
terdapat dalam matriks sitoplasma, seperti retikulum endoplasma,
ribosom,badan golgi, sentrosom, lisosom, dan mitokondria. Berikut
ini akan dibahas beberapa organel penting yang terdapat dalam
sitoplasma mahkluk hidup.Retikulum Endoplasma
Merupakan orgsnel yang dimiliki membran berbentuk jala.
Retikulum endoplasma terdiri dari dua tipe yakitu retikulum
endoplasma agranular (RE halus) dan retikulum endoplasma granular
(RE kasar). RE granular adalah endoplasma yang dindingnya tidak
dilekati oleh oleh ribosom yang tidak aktif dalam sintesis protein,
tetapi aktif dalam sintesis lemak. RE agranular banyak ditemukan
pada sel lemak leukosit. RE granular adalah RE yang dindingnya
dilekati oleh ribosom yang terlibat dalamm sintesis protein.
Membran dinding RE banyak menganandung enzim yang berkaitan dengan
sintesis protein. RE granular juga berperan dalam transpor protein
dan materi kimia lain.8 Fungsi umum retikulum endoplasma adalah
sebagai alat transportasi berbagai zat dari satu bagian sel ke
bagian sel lain, membentuk suatu permukaan yang memungkinkannya
terjadi pertukaran zat dan reaksi kimia dalam sel, dan turut dalam
mendukung gerakan sitoplasma. Sedangkan ada pula fungsi khusus dari
retikulum endoplasma, pada RE halus fungsinya sebagai tempat
sintesis berbagai substansi kimia seperti pembentukan fosfolipid,
kolesteroid, dan karbohidrat. Sedangkan pada RE kasar berfungsi
sebagai alat transportasi protein.6 Ribosom
Merupakan organel sitoplasma yang berukuran kecil dengan bentuk
bulat padat. Ribosom dapat ditemukan baik pada sel eukariotik
maupun sel prokariotik. Pada sel eukariotik, ribosom ada yang bebas
ada pula yang terkait pada membran retikulum endoplasma. Ribosom
jumlahnya cukup banyak pada sel ragi, lifosit, sel meristematis ,
sel embrio, dan sel kanker. Ribosom tersususun atas RNA
ribosom(RNAr), protein ribosom(nukleoprotein), dan enzim ribosom.
Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein melalui
kerja sama dengan RNA (RNAd dan RNAt) dan selama sintesis protein
banyak ribosom yang berangkai dengan RNA menjadi
poliribosom/polisom.8Lisosom Lisosom merupakan organel sel yang
berbentuk agak bulat dengan membran tunggal. Didalamnya terdapat
sejumlah enzim pencernaan. Fungsi lisosom antara lain adalah
melakukan autolisis, yakni dalam keadaan fisiologis tertentu,
lisosom dapat menghancurkan organel sel yang rusak. Peristiwa ini
disebut autofagi. Jika sel mati, enzim-enzim lisosom akan melakukan
autolisis . enzim-enzim pada lisosom akan dilepaskan pada permukaan
sel yang mengakibatkan pemusnahan aterial intrasel. Jika enzim
lisosom tidak ada karena bawaan, lisosom akan kebajiran zat yang
biasanya dimusnahkan olehnya. Hal tersebut dapat merusak sel dan
dapat enimbulkan penyakit.Badan Golgi (kompleks Golgi)
Adalah salah satu organel terbesar dan dapat ditemukan pada
semua sel organisme hidup kecuali pada sel prokariotik dan jamur.
Badan golgi tersebar pada seluruh bagian sitoplasma. Badan golgi
memiliki membran yang mengandung banyak enzim. Dalam badan golgi
terdapat karotenoid, asam lemak dan vitamin C. Fungsi badan golgi
antara lain adalah membentuk vesikula ekskretorius, yakni kantung
untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan dari sel, membentuk
membran plasma.Mitokondria
Mitokondria merupakan organel sel bermembran yang bersifat
aerob. Mitokondria memiliki dua membran yang kuat , fleksibel, dan
stabil seperti membran sel. Membran luarnya licin, membran dalam
berlipat-lipat dan bersekat yang disebut krista. Membran yang
membatasi mitokondria tersusun atas lipoprotein. Membran bagian
dalam membentuk tonjolan-tonjolan untuk memperluas permukaan yang
dinamakan krista mitokondria. Mitokondria mengandung cairan matriks
yang mengandung lemak, protein, DNA sirkuler, dan ribosom. DNA pada
mitokondria berfungsi mengatur sintesis protein, baik dalam
sitoplasma maupun ribosom. Mitokondria berfungsi dalam oksidasi zat
makanan , respirasi sel.8 Selain itu mitokondria juga berfungsi
sebagai pusat pembangkit tenaga dari sel seperti menghasilkan ATP.
Melalui proses respirasi aerob, juga berfungsi dalam sintesis lipid
pada matriks mitokondria.Mikrotubulus
Merupakan organel sel yang berbentuk silindris seperti pipa atau
tabung. Ada beberapa fungsi dari mikrotubulus , yaitu berperan
dalam kerangka sel agar mempunyai bentuk yang tetap, sebagai alat
gerak dengan membentuk silia dan flagelm membentuk benang-benang
spindel selama pembelahan sel, berperan penting dalam proses
diferensiasi pada perkembangan embrio, sebagai alat transportasi
pada retikulum endoplasma dan badan golgi.Sentriol
Merupakan organel sel yang berbentuk batang yang dekat dengan
nukleus. Pada awal profase, sentriol membelah dan membentuk spindel
primer. Fungsi sentriol antara lain berperan dalam pembelahan sel
dan sebagai pusat pengaturan pergerakan benang-benang pembelahan /
benang spindel saat terjadi pembelahan mitosis.
Badan Mikro/PeroksisomMerupakan organel sel yan mirip lisosom.
Kaya akan enzim katalase yang mengkatalis H2O2 (racun hasil
metabolisme). Badan mikro banyak dijumpai pada hati dan ginjal
untuk menawarkan racun hasil metabolisme (H2O2). Fungsi dari badan
mikro yaitu mengkatalis H2O2, mengubah lemak menjadi
karbohidrat(glikosisom).6Inklusio Sitoplasma
Inklusio sitoplasma merupakan struktur sel yang tidak hidup ,
misalnya butiran minyak atau lemak. Inklusio memiliki nama lain ya
itu paraplasma atau dentoplasma.Nukleus (Inti Sel)
Inti sel merupakan organel yang sangat penting bagi kehidupan .
inti sel berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel. Pada umumnya
setiap sel mengandung satu nukleus. Fungsi dari nukleus yaitu
mengendalikan seluruh kegiatan sel. Volume inti berkaitan dengan
jumlah kromosom dalam inti. Inti sel haploid, ukurannya lebih kecil
daripada ukuran inti diploid. Nukleus mengandung inti genetik (DNA
dan RNA), protein inti, dan garam mineral. Inti terbagi atas tiga
bagian , yakni membran inti (selaput inti) , nukleolus, dan
nukleoplasma.Membran Inti
Merupakan bagian terluar dari inti sel. Membran intu memisahkan
nukleoplasma dengan sitoplasma. Fungsi membran inti secara
keseluruhan adalah mengadakan pertukaran zat dengan sitoplasma.
Pada membran inti, terdapat pori yang berfungsi dalam pertukaran
makromolekul. Membran inti tersusun atas dua lapis
membran(bilaminar). Setiap membran terdiri atas dua lapisan. Ruang
diantara membran tersebut disebut rongga perinuklear atau sisterna.
Bagian terluar membran inti biasanya dilekati oleh ribosom yang
berhubungan dengan mitokondria, badan golgi dan retikulum
endoplasma.Anak Inti (Nukleolus)Anak inti atau nukleolus dapat
ditemukan dalam nukleus. Jumlah nukleolus bergantung pada spesies
dan juga jumlah kromosom. Nukleolus bergantung pada spesies dan
jumlah kromosom. Nukleolus tersusun atas fosfoprotein,ortofosfat,
DNA, dan berbagai jenis enzim. Nukleolus akan menghilang pada fase
profase, yakni tahap awal pembelahan. Pada tahap akhir pembelahan,
nukleolus akan tampak kembali. Nukleolus berfungsi dalam proses
sintesis RNA.Nukleoplasma
Nukleoplasma adalah cairan inti atau kariotin yang bersifat
transparan dan semisolid (kental). Di dalam nukleoplasma terdapat
kromatin, granula, nukleoprotein, dan mengandung senyawa kimia
kompleks. Ketika sel embelah, benang-benang kromatin menebal,
memendek dan mudah menyerap warna sehingga struktur tersebut
dinamakan kromosom.8Pembagian Jenis SelBerdasarkan ada atau
tidaknya membran inti sel , maka ada dua macam pengelompokan
mahkluk hidup, yaitu prokariotik dan eukariotik. Perbedaan yang
mendasar dari kedua tipe sel tersebut adalah ada atau tidaknya
membran yang membatasi inti sel. Sel prokariotik (pro = sebelum ,
karyotic = nukleus ) merupakan tipe sel yang paling sederhana .
substansi genetiknya (DNA) terkonsentrasi dalam suatu kumpulan yang
disebut nukleoid karena tidak adanya membran khusus. Oleh karena
itu, sel prokariotik bisa disebut sebagai sel yang tidak memiliki
membran inti. Sel eukariotik (eu = sejati )berukuran lebih besar
daripada sel prokariotik. Selain itu, sel eukariotik memiliki
struktur dan fungsi yang lebih kompleks daripada sel prokariotik.
Sesuai dengan namanya, sel eukariotik sudah memiliki membran inti
sel/ nukleus. Artinya substansi genetiknya sudah di batasi oleh
sebuah membran.1 KESIMPULANTerdapat tiga teori mendasar tentang
sel, yaitu sel merupakan unit struktural paling mendasar dari
mahkluk hidup; sel adalah unit fungsional dari mahkluk hidup; semua
sel berasal dari sel lainnya melalui proses pembelahan. Sel juga
tersusun dari tiga komponen utama, yaitu membran sel , inti sel,
dan sitoplasma. Pada membran sel, tersusun atas fosfolipid,
karbohidrat, air, dan sedikit kolesterol serta pada lapisan atas
gugus lipid bersifat hidrofobih dan bagian bawah bersifat
hidrofilik. Inti sel merupakan bagian terpenting dari kehidupan sel
dan merupakan tempat pertukaran zat antara materi inti dengan
sitoplasma. Sedangkan sitoplasma merupakan cairan koloid kompleks
dari suatu sel dan terdapat organel sel dan substansi yang tidak
hidup serta merupakan tempat berlangsungnya metabolisme sel,
misalnya sintesis protein. Selain itu, sel juga dapat dibedakan
menjadi dua tipe, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel
prokariotik merupakan sel yang tidak memiliki membran inti. Adapun
sel eukariotik merupakan tipe sel yang mempunyai membran inti.
DAFTAR PUSTAKA
1. Firmansyah R, Mawardi HA, Riadi MU. Mudah dan aktif belajar
biologi. Jakarta: PT.Setia Purna ; 2009.h.142-72. Setiowati T,
Furqonita D. Biologi interaktif. Jakarta : Azka Press; 2007.h.4-23.
Kusnadi, Muhsinin S, Sanjaya Y. Buku saku biologi. Jakarta: Kawan
Pustaka; 2008.h.24. Mulyani S. Anatomi tumbuhan. Yogyakarta:
Kanisius; 2006.h.345. Suktiyono. IPA terpadu biologi 1. Jakarta:
Esis; 2006.h.616. Maniam, Syulasmi A. Persiapan UN biologi.
Jakarta: Grafindo Media Pratama; 2008.h.48-477. Susilowarno RG,
Hartono RS, Mulyadi, Mutiarsih TE, Umiyati. Biologi. Jakarta:
Grafindo Media Pratama; 2008.h.458. Karmana O. Cerdas belajar
biologi. Jakarta : Grafindo Media Pratama; 2009.h.21-141
