Struktur, Fungsi Sel dan Transport Sel

1. Struktur dan Fungsi Sel

1. Sel

Unit struktural (pembentuk), dengan organel-organel  fungsional (melakukan proses kehidupan) dan hereditas (penurunan sifat dan untuk reproduksi) terkecil pada makhluk hidup.

2. Beberapa tokoh penemuan sel

1. Robert Hooke: pemberi nama sel

2. Felix Dujardin: penemu cairan dalam sel.

3. Johans Purkinje: pemberi nama protoplasma.

4. Robert Brown, R. Strasburger dan C. Bernard: penemu inti sel.

3. Teori asal-usul kehidupan:

1. Teori Abiogenesis (Oparin dan Haldane): kehidupan berasal dari unsur-unsur anorganik, dibuktikan lebih lanjut oleh percobaan Harold Urey dan Stanley Miller. Percobaan ini mencakup:

1. Air yang dipanaskan dalam keadaan vakum dan dialirkan ke tabung percobaan.

2. Adanya elektroda/beda tegangan listrik dan gas-gas purba dalam tabung reaksi (CH4, NH3, dan H2) yang bereaksi dengan uap air.

3. Penggunaan kondensor untuk mendinginkan gas hasil reaksi dan dialirkan ke tempat penampungan yang mengandung komponen organik seperti asam amino.

2. Teori Biogenesis (Lazzaro Spallanzani, Louis Pasteur): kehidupan berasal dari makhluk hidup lain. Kehidupan hanya berasal dari telur atau dari makhluk hidup lain.

4. Makhluk hidup digolongkan menjadi Uniseluler (tersusun atas satu sel) dan Multiseluler (tersusun banyak sel) berdasarkan jumlah selnya.

5. Berdasar strukturnya, sel dibagi menjadi: Sel Prokariot (sel yang intinya tidak bermembran dan organelnya tidak lengkap (menggunakan mesosom dan plasmid, contohnya: Bakteri) dan Sel Eukariot (Sel yang memiliki selaput inti dan organelnya lengkap)

6. Sel memiliki komponen kimia yang terdiri atas:

1. Komponen Organik:
   Karbohidrat (membentuk struktur, DNA, dan energi), protein (penyusun membran dan organel, membantu transport, dan reaksi kimia), asam nukleat (penyusun nukleus), lemak (membentuk dinding).

2. Komponen Anorganik:
   Air (metabolisme), vitamin (katalis reaksi kimia dalam sel), mineral (memelihara tekanan dan kerja enzim).

7. Struktur sel dibagi menjadi:

   
   
   

1. Bagian luar sel:

1. Dinding sel berfungsi: melindungi sel, menahan bentuk, mencegah penghisapan air berlebih, hanya dimiliki sel hewan

2. Membran Plasma/Plasmalema:
   Tersusun atas protein, lemak, dan karbohidrat, berfungsi: melindungi isi sel, mengatur dan menyeleksi masuk keluarnya zat dari sel, menerima rangsang, dan tempat berlangsung reaksi kimia.

2. Bagian dalam sel:

1. Sitoplasma/sitosol
   Plasma/cairan gel sel tempat inti sel dan semua organel berada.

2. Organel

7. Inti Sel dan Organel Sel:

1. Inti sel/nukleus:

• Berfungsi: Mengendalikan dan mengatur semua aktivitas sel.

• Terdiri atas: Selaput inti hanya pada sel eukariot, Anak inti, Kromatin, dan Karioplasma.

2. Ribosom: (deretan banyak = peribosom)

• Tersusun atas protein dan ARN: 60S yang mengikat tARN dan 40S yang mengikat mARN (dibentuk di nukleus).

• Dibagi menjadi Ribosom bebas (menghasilkan protein untuk organel lain di dalam sitosol) dan Ribosom terikat RE (menghasilkan protein untuk disekresi/dikeluarkan dari sel).

3. Retikulum Endoplasma (RE)

• Terdiri atas saluran-saluran: Sisternae, tubuler, dan vesikuler.

• Dibagi menjadi: Retikulum Endoplasma Kasar (REK) (sintesa protein untuk sekresi bersama ribosom, sintesis glikogen/polisakarida, dan glikosilasi protein) dan Retikulum Endoplasma Halus (REH) (sintesis lipid/lemak dan steroid)

4. Mitokondria

• Tersusun atas banyak lipatan-lipatan yang mengandung krista (tempat pembentukan ATP menggunakan ATP-ase)

• Berfungsi: mengatur pernafasan aerobik, metabolisme lemak, membentuk ATP/energi.

5. Aparatus Golgi/Badan Golgi

• Berfungsi: Mengaktifkan enzim, penyimpanan sementara zat produk RE, pembentukan lisosom, vesikula, memelihara membran plasma & dinding sel.

• Pada sel tumbuhan disebut diktiosom

6. Lisosom

• Disusun oleh badan golgi, berbentuk vakuola dan banyak terdapat pada leukosit dan makrofag.

• Hanya pada sel hewan

• Berfungsi: melakukan fagositosis (makan) untuk mencerna benda asing, alat sekresi, sebagai sistem imunitas tubuh, dan pembuahan (dalam rupa akrosom/kepala sperma)

7. Vesikula dan Vakuola

• Berfungsi: membawa bahan dan zat di dalam sel (vesikel transport), memasukkan materi padat/makanan ke dalam sel (vakuola makanan), memompa kelebihan air (vakuola air), tempat penyimpanan (vakuola sentral)

• Pada sel Hewan kecil dan banyak, Pada sel Tumbuhan hanya satu dan besar

8. Badan Mikro [Peroksisom dan Glioksisom (tumbuhan)]

• Peroksisom berfungsi: Mengurai peroksida (H2O2) menjadi air dan oksigen (H2O dan O2) serta sintesis asam amino dan gula fosfat.

• Glioksisom berfungsi: sintesa glisin, serin, membantu metabolisme lemak.

9. Plastida

• Tersusun atas stroma (tempat reaksi gelap) dan tilakoid dan grana (tempat reaksi terang). Memiliki berbagai pigmen warna dan tidak berwarna.

• Hanya pada sel tumbuhan

• Plastida Berwarna (Kromoplas): Kloroplas (hijau) berfungsi melakukan fotosintesis, Phaeoplas (cokelat) dan Rhodoplas (merah) berfungsi menyerap cahaya.

• Plastida Tidak Berwarna (Leukoplas): Amiloplas (menyimpan amilum/pati), Elaioplas (menyimpan minyak dan lemak), dan Proteinoplas (menyimpan protein).

10. Sitoskeleton

• Berfungsi: Menyusun rangka, mengatur pergerakan, membentuk sentriol, silia, dan flagela.

• Terdiri atas: mikrotubul (25 nm), mikrofilamen (6-10 nm), dan filamen (10 nm)

11. Sentrosom dan Sentriol

• Berfungsi: mengatur pembentukan serat gelondong (spindel) untuk menarik kromosom, mengatur semua aktivitas pembelahan dan reproduksi sel.

• Hanya pada sel hewan

12. Silia dan Flagel

• Silia: rambut kecil halus dan banyak, Flagel: rambut panjang sedikit.

• Hanya pada sel hewan

• Berfungsi: Alat gerak sel.

2. Sistem Transport Sel

1. Membran Plasma Sel: mengatur proses transportasi/keluar masuknya zat dalam sel melalui Transport Pasif dan Transport Aktif.

2. Transport Pasif: transport zat, molekul, dan senyawa sesuai gradien konsentrasi (dari kerapatan tinggi ke rendah) tanpa bantuan energi atau protein pembawa. Terdiri atas:

1. Difusi: perpindahan zat/partikel dari kerapatan tinggi ke rendah (banyak partikel ke sedikit). Contoh: garam larut setelah diaduk di dalam air. Difusi yang dibantu protein pembawa disebut Difusi Terfasilitasi

        b. Osmosis: perpindahan pelarut dari kerapatan tinggi ke rendah (konsentrasi tinggi ke rendah) melalui selaput semipermeabel, contoh: osmosis air masuk atau keluar sel.

3. Transport Aktif: Transport molekul ion, senyawa dan zat lain melalui membran plasma yang membutuhkan energi dan protein pembawa. Umumnya melawan gradien konsentrasi (dari kerapatan rendah ke tinggi). Terdiri atas:

1. Transpor Aktif Primer: Transpor zat dengan menggunakan energi dalam ATP yang menciptakan potensial membran/kemungkinan terjadinya transpor aktif sekunder. Contoh: Masuknya ion K+ ke dalam sel dan keluarnya ion Na+ yang disebut Sodium Potassium Pump.

   
   
   

2. Transport Aktif Sekunder: Transport zat yang tergantung akan potensial membran dan diciptakan transport aktif primer. Contohnya asam amino dan glukosa yang ikut terangkut bersama transport aktif primer.
   Transport aktif sekunder yang mendorong transport aktif primer disebut Co-Transport, contohnya H2O dan yang melawan arah transpor aktif disebut Counter-Transport.