Lebih Lengkap dan Detail, Inilah Bagian-bagian Organel Sel Hewan dan Tumbuhan Beserta Fungsinya

Sel memiliki bagian-bagian dan organel-organel yang berbeda bentuk, ukuran, struktur, dan fungsinya. Untuk menjadi komponen organel sel dan fungsinya, ahli sitologi menggunkan pendekatan biokimiawi yang disebut fraksionasi sel untuk mengisolasi komponen-kompenen sel yang ukurannya berbeda.

gambar. Struktur Sel Hewan (atas) dan Sel Tumbuhan (bawah)

Komponen-kompenen sel atau organel-organel yang terdapat di dalam sel eukariotik, yaitu membran sel (membran plasma sel), nukleus (inti sel), sitoplasma, ribosom, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, peroksisom, glioksisom, mitokondria, plastida, vakuola, sentrosom da sentriol, sitoskeleton, serta dinding sel.

1.    Membran sel (membran plasma)

Membran sel adalah lapisan tipis dengan ketebalan sekitar 8 mm, yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya. Membran sel bersifat selektif permeabel atau semipermeabel karena hanya dapat dilewati oleh ion, molekul, dan senyawa-senyawa tertentu. Pada sel hewan dan manusia, membran sel terletak di bagian paling luar sel, sedangkan pada tumbuhan membran sel dikelilingi dinding sel. Membran plasma disusun oleh bahan lipid (fosfolipid), protein, dan karbohidrat.

Model struktur membran sel dikemukakan oleh J. Singer dan G. Nicolson pada tahun 1972 yang dinamakan dengan model mosaik fluida. Molekul mosaik fluida menyatakan bahwa membran plasma bersifat dinamis karena molekul lipid dan protein penyusunannya dapat bergerak seperti zat cair (fluida). Membran plasma terdiri atas dua lapisan (bilayer) fosfolipid dan pada matriks fluida bilayer fosfolipid tersebut, terbesar banyak jenis protein (misalnya, pada membran plasma sel darah merah terdapat lebih dari 50 jenis protein). Satu unit fosfolipid terdiri atas senyawa sebagi berikut.

·  Fosfat dibagian kepala pada tumbuhan membran yang bersifat hidrofilik dan suka air.

· Asam lemak di bagian ekor yang tersembunyi di dalam membran dan bersifat hidrofobik atau tidak suka air.

Berdasarkan letaknya, protein membran dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

·   Protein integral (intrinsik), tertanam di antara bilayer fosfolipid. Protein integral memiliki sisi luar pada kedua membran yang bersifat hidrofilik dan bagian dalam yang bersifat hidrofobik.

·  Protein periferal (ekstrinsik) terikat secara longgar pada permukaan membran atau pada protein integral.

Komposisi lipid antar sisi dalam dan sisi luar membran bersifat asimetris (tidak sama). Pada permukaan membran, terdapat karbohidrat berupa oligosakarida. Oligosakarida terikat secara kovalen dengan lipid dan kemudian dinamakan glikolipid, sedangkan oligiosakarida yang terikat dengan protein disebut glikoprotein. Keragaman molekul dan lokasi oligosakarida pada permukaan membran sel memiliki fungsi yaitu sebagai penanda, misalnya golongan darah A, B, AB, dan O memiliki keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah (eritrosit).

Fungsi membran sel adalah sebagai berikut.

·      Mengontrol keluar dan masuknya zat dari atau ke dalam sel.

·      Sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar.

·      Sebagai reseptor (menerima rangsangan) dari laur sel.

Gambar. Struktur membran plasma sel

2.    Nukleus  (Inti sel)

Nukleus atau inti sel adalah bagian yang paling penting bagi sel, bediameter 5 m dan diselubungi membran ganda (membran luar dan dalam) yang dipisahkan oleh ruangan sekitar 20 – 40 nm.membran inti tersusun dari bahan lipid dan protein. Di sekelilingi inti, terdapat pori-pori berdiameter 100 nm untuk mengatur keluar dan masuknya makromolekul dari nukleus. Pada bibir pori, membran dalam dan membran laur tampak menyatu. Di dalam nukleus terdapat nukleoplasma (plasma inti), anak inti (nukleolus), dan materi genetik berupa benang-benang kromatin memendek dan menebal, yang disebut kromosom. Nukleolus (anak inti) berbentuk bola, berwarna pekat, dan menempel pada kromatin. Jumlah nukloelus bervariasi, dapat berjumlah dua atau lebih, dan berfungsi untuk menyintesis komponen ribosom.

Fungsi nukleus, yaitu sebagai berikut.

·   Mengontrol sintesis protein (menyusun protein) dengan cara menyintesis mRNA sesuai dengan perintah DNA.

·    Mengendalikan proses metabolisme sel.

·    Menyiman informasi genetik berupa DNA.

·    Tempat penggandaan (replikasi) DNA.

Gambar. Struktur nukleus (inti sel)

3.    Sitoplasma

Sitoplasma adalah cairan sel yang terlekan di dalam sel, di luar inti sel, dan organel. Sitoplasma berbentuk cairan koloid homogen yang jernih serta mengandung nutrien, ion-ion, garam, dan molekul organik. Sitoplasma bisa mengalami suatu perubahan dari fase sol (konsentrasi air tinggi) ke fase gel (konsentrasi air rendah) atau sebaliknya.

Fungsi sitoplasma, yaitu sebagai berikut

·      Tempat organel sel dan sitoskeleton.

·      Memungkinkan terjadinya pergerakan organel sel oleh aliran sitoplasma.

·      Tempat terjadinya reaksi metabolisme sel.

·      Untuk menyimpan molekul-molekul organik (misanya, karbohidrat, lemak, protein, dan enzim)

4.    Ribosom

Ribosom merupakan organel berbentuk butiran kecil dengan diameter sekitar 20 – 22 nm. Sel-sel tertentu dengan laju sintesis protein yang tinggi (misalnya sel hati) akan memiliki jumlah riboosom yang sangat banyak hingga mencapai jutaan ribosom.

Ribosom dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

·  Ribosom bebas, tersuspensi di dalam sitosol. Ribosom bebas menyintesis (menyusun) protein yang akan berfungsi di dalam sitosol, seperti enzim metabolisme.

·  Ribosom terikat, menempel pada ritekulum endoplasma (RE). Ribosom terikat menyintesis protein yang akan di masukkan ke dalam membran RE, sekresi protein, serta pembangunan pada organel tertentu seperti libosom.

Sintesis protein adalah proses pencetakan protein di dalam sel. Protein merupakan senyawa  yang tersusun dari polimer-polimer yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Sifat protein sebagai pengendali dan zat pembangun makhluk hidup ditentukan oleh jumlah, jenis, dan urutan asam amino yang menyusunnya. Jenis dan asam amino ditentukan oleh DNA (deoxyribonucleic acid). Sintesis protein bertujuan untuk pebentuk sifat struktural, fugsional, serta reproduksi dalam proses pertumbuhan dan perkembangn sel. Di dalam tubuh, sintesis protein bermanfaat untuk menghasilkan hormon, enzim, antibodi, sumber energi, serta pembentukaan dan perbaikan sel-sel  atau jaringan tubuh.

5.    Retiklum endoplasma (RE)

Retikulum merupakan membran berbentuk labirin yang berhubungan dengan selubung inti sel. Retikulum endoplasma meliputi lebih dari sepuluh total membran di dalam sel. Retikulum endoplasma tersusun dari jaring-jaring  tubula dan gelembung membran sisterna (latin, cisterna= kotak). Retikulum endoplasma dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

a.  Retikulum endoplasma halus (tidak bergranula), jika permukaan yang tidak ditempei oleh ribosom. RE halus berperan dalam proses sintesis lipid (fosfolipid dan sterol), metabolisme karbohidrat, dan mentralisasi racun. Di dalam sel ovarium, hati, testis, , dan otot, banyak mengandung RE halus.

b.   Retikulum endoplasma kasar (bergranula) memiliki permukaan yang ditempeli oleh ribosom. RE kasar berperan membentuk fosfolipid membrannya sendiri dan sintesis protein sekretori (misalnya, glikoprotein dan hormon insulin di dalam sel pankreas).  Protein sekretori yang ke luar dari RE dibungkus oleh membran vesikula. Vesikula tersebut kemudian berpindah ke bagian sel lainnya (misalnya, badan golgi) dan disebut vesikula transpor.

6.    Badan Golgi (Apartus Golgi)

Badan Golgi ditemukan pertama kali oleh Cammilio Golgi pada tahun 1898 di dalam sel-sel kelenjar. Badan Golgi terdiri atas tumpukan kantong membran pipih sisterna dan vesikula-vesikula. Badan golgi berperan sebagai sebagai pusat produksi, pergudangan, penyortiran, dan pengiriman produk sel. Materi dalam vesikula transpor dari RE akan diterima oleh badan golgi untuk moditifikasi, disimpan, dan akhirnya dikirim ke permukaan  sel atau untuk tujuan lain. Badan Golgi pada tumbuhan disebut diktiosom. Sel hewan mempunyai 10 - 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan mengandung ratusan badan Golgi. Di dalam sel-sel sekretori, misalnya pada kelenjar pencernaan dan kelenjar air mata, terdapat badan Golgi dengan jumlah lebih banyak.

Fungsi badan Golgi, yaitu sebagai berikut.

·   Berperan dalam sekresi atau membentuk vesikula yang berisi enzim untuk sekresi.

·  Membuat makromolekul, misalnya polisakarida dan asam hialuronat (zat lengket pada sel-sel hewan).

·    Membentuk akrosom pada spermatozoa ynag berisi enzim pemecah selubung sel telur.

·    Membentuk membran plasma dari vesikula -vesikula yang dilepaskan.

·    Membentuk dinding sel pada tumbuhan.

Gambar. Badan Golgi

7.    Lisosom

Lisosom merupakan organel sel kecil beriameter 0,1 µm dan berbentuk seperti kantong (vesikel) yang diselubungi oleh membran tunggal. Lisosom berisi enzim hidrolitik yang mencerna mokromolekul, contohnya enzim nuklease menghidrolilis asam nukleat, enzim protease menghidrolisis protein, dan enzim lipase yang menghidrolisis  lipid. Lisosom di buat di RE kasar, lalu ditransfer dan diproses lebih lanjut di badan Golgi.

Fungsi lisosom , yaitu sebagai berikut.

·    Berperan pada pencernaan intrase.

·   Berperan pada proses fogositosis dengan cara menelan dan mencerna partikel yang lebih kecil, seperti yang dilakukan oleh organisme uniseluler, misalnya amoeba. Pada  manusia, sel makrofag memfagositosis  bakteri atau kuman peyakitlainnya.

·    Autofag atau menelan dan mendaur ulang organel yang rusak.

·  Autolisis atau perusahaa sel sendiri dengan cara membebaskan semua isi lisosom. Autolisis terjadi pada peristiwa hilangnya ekor katak saat metamoorfosis.

Penyakit yang tibul akibat kelainan lisosom, yaitu sebagai beikut.

·   Pompe, yaitu ketiadaan enzim lisosom untuk memecah polisakarida sehingga tejadi akumulasi (penimbunan) glikogen yang dapat merusak sel-sel hati.

·   Tay-sachs, yaitu enzim pencerna lipid inaktif atau hilang sehingga terjadi penimbunan lipid yang dapat merusak otak.

8.    Peroksisom

Periksisom merupakan oranel yang menyerupai kantong berbentuk agak bulat, mengandung butiran kristal, dan diselubungi membaran tunggal. Peroksisom terbentu dan tumbuh melalui penggabungan protein dan lipid di dalam sitosol, kemudian setelah mencpai ukuran tertentu akan membelah untuk memperbanyak diri. Peroksisom mengandung enzim oksidase dan enzim katalase. Enzim oksidase memiliki fungsi yaitu memindahkan hidrogen dari suatu substrat agar dapat bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan hidrogen peroksida (H₂O₂) sebagai produk sampingan. Hidrogen peroksida yang terbentuk bersifat racun, tetapi akan di ubah oleh enzim katalase yang juga dihasilkan oleh peroksisom menjadi air dan oksigen. Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di dalam sel hati dan ginjal. Pada tumbuhan, peroksisom banyak ditemukan di dekat kloroflas dan mitokondria pada sel-sel daun.

Fungsi peroksisom, yaitu sebagai berikut.

·    Menghasilkan enzim oksidase dan katalase.

·  Memecah asam lemak menjadi molekul-molekul yang lebih kecil sebagai bahan bakar untuk respirasi sel.

·   Di dalam sel hati, peroksisom menetralisasi racun alkohol dan senyawa berbahaya lainnya.

9.    Glioksisom

Glioksisom merupakan sejenis peroksisom yang dapat ditemukan pada jaringan penyimpan lemak dari biji tumbuhan. Glioksisom memiliki fungsi yakni untuk menghasilkan enzim yang dapat mengubah asam lemak menjadi gula yang akan digunakan sebagai sumber energi pada saat biji sedang berkecambah.

10.   Mitokondria

Mitokondria merupakan organel berbentuk silinder dengan panjang 1 – 10 µm dan diselubungi oleh dua membran (membran luar dan membran dalam). Membran dalam mitokondria berlekuk-lekuk, di sebut krista. Krista memperluas permukaan membran sehingga dapat meningkatkan produktivitas respirasi sel. Membran dalam membentuk dua ruangan internal mitokondria, yaitu ruangan sempit intermembran serta ruangan matriks yang berisi enzim respirasi sel, ribosom, DNA, dan RNA. Mitokondria dinamakan organel semiotonom karena memiliki DNA yang dapat mengatur sintesis protein yang dilakukan oleh ribosom di dalam organel tersebut. Di dalam satu sel, terdapat satu hingga ribuan mitokondria, bergantung pada tingkat aktivitas sel tersebut. Mitokondria berfungsi dalam respirasi sel atau metabolisme energi di dalam sel yang dapat menghasilkan ATP.

Gambar. Struktur mitokondria

11.   Plastida

Plastida adalah organel penyimpanan materi yang diselubungi oleh membran ganda. Antara membran dalam dan membran luar, dipisahkan oleh ruangan sempit intermembran. Plastida hanya dimiliki oleh sel tumbuhan dan alga (ganggang). Plastida dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

a.   Leukoplas merupakan plastida yang berwarna putih atau tidak berwarna. Leukoplas terdapat pada sel-sel akar, umbi, dan biji. Berdasarkan jenis materi yang disimpan, leukoplas dibedakan menjadi amiloplas (menyimpan amilum), elailoplas (menyimpan minyak), serta proteoplas (menyimpan protein).

b.  Kromoplas merupakan plastida yang mengandung pigmen selain klorofil (hijau), contohnya fikoeritrin (merah), fikosianin (biru), fikosantin (coklat), dan karoten (kuning). Kromoplas banyak ditemukan pada sel bunga dan buah-buahan yang masak.

c.    Kloroplas merupakan plastida yang memiliki bentuk seperti lensa, berukuran 2 µm x 5 µm, dan mengandung pigmen hijau (klorofil). Kloroplas pada sel-sel yang melakukan fotosintesis, misalnya sel daun dan ganggang hijau. Kloroplas merupakan organel semiotonom karena kloroplas mempunyai DNA dan ribosom. Di dalam kloroplas, terdapat kantong-kantong pipih yang disebut tilakoid. Tilakoid yang bertumpuk-tumpuk disebut granum (jamak, grana). Granum tersebut dihubungkan oleh tubula tipis di antara tilakoid yang disebut lamela. Di luar tilakoid, terdapat cairan yang disebut stroma.

Gambar. Struktur kloroplas

12.   Vakuola

Vakuola adalah organel berbentuk vesikula besar yang berisi cairan dan diselubungi oleh membran tunggal. Vakuola berasal dari membran sel yang mengalami pelipatan ke arah dalam. Vakuola yang berukuran besar dapat terbentuk karena penggabungan vakuola-vakuola kecil dari reticulum endoplasma (RE) maupun badan golgi. Vakuola yang terdapat pada organisme bersel satu (misalnya, amoeba dan paramaecium) dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

·     Vakuola makanan dibentuk saat fagositosis dan berfungsi untuk mencerna serta mengedarkan hasil pencrnaan kaeseluruh bagian sel.

·    Vakuola kontraktif atau vakuola berdenyuk berfungsi sebagai osmoregulator, yaitu pengatur tekanan osmosis sel dengan cara memompa air yang berlebihan ke luar sel.

Pada  sel tumbuhan, vakuola dibatasi oleh membran tonoplas. Pada umumnya, sel tumbuhan memiliki satu vakuola sentral yang besar, menempati hingga 80% dari total ruangan sel. Vakuola sentral pada sel tumbuhan dapat berfungsi sebagai lisosom. Seiring dengan bertambahnya umur sel tumbuhan, vakuola akan berukuran semakin besar.

Vakuola pada sel tumbuhan berfungsi sebagai berikut.

·     Menyimpan gas, senyawa-senyawa organik (misalnya, alkohol, protein, dan asam organik) dan ion anorganik (misalnya, kalium dan klorida ).

·    Tempat menyimpan pigmen daun, buah, dan bunga (antosianin), misalnya warna merah, kuning, dan ungu.

·      Menyimpan senyawa beracun atau aroma tidak sedap. Hal ini dapat melindungi tumbuhan dari gangguan pemangsa.

13.    Sentrosom dan sentriol

Sentrosom merupakan organel tempat tumbuhnya mikrotubula yang terletak di dekat  nukleus. Di dalam sentrosom, terdapat satu pasang sentriol, namun sentrosom pada tumbuhan tidak memiliki sentriol. Sentriol memiliki bentuk yang silinder dan tersusun dari 9 pasang triplet mikrotubula. Sentriol dapat bereplikasi dan membentuk benang-benang spindel yang akan mengikat dan menarik kromatid ke arah kutub yang berlawanan pada tahap anafase saat pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis.

Pembelahan meiosis berfungsi dalam proses pembentukan sel gamet. Sementara itu, pembelahan miosis berfungsi untuk pertumbuhan makhluk hidup, mengganti sel-sel yang rusak, sel mati, atau sel yang sudah tua. Pembelahan mitosis banyak terjadi pada sel-sel embrional atau jaringan yang masih muda, seperti pada ujung akar dan ujung batang.

14.    Sitoskeleton

Sitoskeleton merupakan kerangka sel yang kuat dan lentur, berbentuk seperti jalinan serabut yang tersebar di seluruh sitoplasma. Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong dan mempertahankan bentuk sel serta berperan sebagai tempat tertambatnya beberapa organel sel. Sitoskeleton dapat dibongkar di suatu bagian sel, lalu dapat dirakit kembali di bagian sel lainnya sehingga menyebabkan perubahan bentuk sel. Berdasarkan ukurannya, sitoskeleton dibedakan menjadi mikrotubula, filamen intermediet (filamen antara), dan mikrofilamen (filamen aktin).

a.      Mikrotubula

Mikrotubula berbentuk seperti batang lurus yang berongga dengan diameter 25 nm dan panjang 200 nm sampai 25 µm.

Mikrotubula terbentuk dari protein globular berikut.

·    Memberi bentuk sel.

·    Sebagai jalur pergerakan organel yang memiliki molekul motor, misalnya vesikula sekretori dari baadan Golgi bergerak ke membran plasma.

·     Berfungsi terhadap pemisahan kromosom ke arah kutub yang berlawanan saat pembelahan sel.

b.     Mikrofilamen (filamen aktin)

Mikrofilamen atau disebut juga filamen aktin berbentuk padat dengan diameter 7 nm yang terdiri atas rantai ganda dari subunit aktin yang terlilit. Aktin merupakan suatu protein globular. Fungsi mikrofilamen, yaitu sebagai berikut.

·  Dapat bergabung dengan protein lain membentuk jalinan tiga dimensi yang menyokong bentuk sel.

·   Menyebabakan lapisan sitoplasma luar memiliki kekentalan semipadat (gel).

·  Membentuk susunan sejajar berselang seling dengan filamen miosin yang lebih untuk kontraksi sel-sel otot. Kontraksi otot terjadi akibat aktin dan miosin yang saling meluncur melewati satu sama lain sehingga sel menjadi lebih pendek.

·   Pada sel tumbuhan, interaksi aktin dan miosin serta transformasi sol ke gel menyebabakan aliran sitoplasma di dalam sel.

·   Mengatur motilitas sel atau pergerkan ameboid pada pseudopida.

·   Membentuk inti mikrovili, yakni penonjolan halus yang memperluas permukaan sel.

·   Membentuk alur pembelahan sel.

c.    Filamen intermediet (filamen antara )

Filamen intermediet adalah serabut potein dengan diameter 8 – 12 nm yang menggulung seperti kabel dan lebih tebal dari mikrofilamen. Filamen intermediet tersusun dari subunit protein yang disebut keratin dan bersifat lebih permanen.

Fungsi filamen intermediet, yaitu sebagai bberikut.

·    Memperkuat bentuk sel.

·    Menjaga kestabilan posisi organel sel tertentu.

·    Tempat bertautnya nukleus.

·    Membentuk lamina nukleus yang melapisi bagian dalam selubung nukleus.

15.   Dinding sel

Dinding sel memiliki ketebatan 0,1 µm hingga beberapa mikrometer. Dinding sel terdapat dapa sel tumbuhan, jamur, dan alga (ganggang). Sel tumbuhan muda mula-mula membentuk dinding sel primer yang lentur dan relatif sangat tipis. Kemudian, di antara dinding-dinding primer antarsel yang berdekatan membentuk lamela tengah dari pektin atau polisakarida yang bersifat lengket. Setelah sel tumbuhan dewasa, sel tersebut akan membentuk dinding sel sekunder dari bahan selulosa yang kaku di antara membran plasma dan dinding primer. Pada dinding sel, terdapat noktah atau bagian dinding yang tidak menebal sehingga memungkinkan terjadinya hubungan antar plasma sel yang berbentuk juluran dinamakan plasmodesmata.

Fungsi dinding sel, yaitu sebagai berikut.

·         Melindungi sel.

·         Mempertahankan bentuk sel.

·         Mencegah penyerapan air yang berlebihan.

 Download file lengkap: Bab 1 Sel