Sel Sebagai Dasar Kehidupan

Pengertian

Sel adalah unit terkecil dari makhluk hidup, merupakan tingkat struktur terendah yang mampu melakukan semua aktivitas kehidupan. 

1. Semua makhluk hidup pasti terdiri dari sel, baik bersel satu, maupun bersel banyak (multiseluler).
2. Sel adalah unit dasar dari struktur dan fungsi dari kehidupan.
3. Semua makhluk hidup berasal dari sel hidup sebelumnya. 

Teori Sel

Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal dalam pengamatannya. Robert Hooke menyebut ruang ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel.

Antony Van Leeuwenhoek adalah orang pertama yang mengamati dan mendeskripsikan organisme bersel satu. Ia merancam mikroskop kecil berlensa tunggal untuk mengamati air di rendaman jerami. Ia pun menemukan organisme yang bergerak di dalam air, yang kemudian dinamakan bakteri

Schleiden mengadakan penelitian tentang tumbuhan dan menemukan banyak sel pada tumbuhan. Kemudian ia menyimpulkan bahwa satuan terkecil dari tumbuhan adalah dari sel. 

Schwann melakukan penelitian terhadap hewan dan ia melihat bahwa tubuh hewan juga tersusun dari banyak sel. Ia menyimpulkan bahwa satuan terkecil dari hewan juga sel. Melalui penelitiannya, ia menyimpulkan bahwa sel merupakan unit terkecil penyusun makhluk hidup

Bagian Bagian Sel

Sel sebagian besar terdiri dari air. Terdapat beberapa komponen seperti protein, asam nukleat, karbohidrat, lemak, dan lain lain. 

1. Membran sel (hewan)

• Tersusun atas lemak berlapis rangkap yang terdiri atas fosfolipid dan lipoprotein.
• Terdapat karbohidrat yang berikatan dengan protein disebut glikoprotein.
• Terdapat karbohidrat yang berikatan dengan oksigen disebut glikolipid.
• Protein integral, yang terlihat menembus membran.
• Protein poriferal, yang berada di permukaan membran.
• Berfungsi mengendalikan pertukaran zat, tempat reaksi, penerima rangsangan dari luar, dan pelindung sel.

2. Dinding sel (tumbuhan)

• Terdiri atas serabut selulosa yang tertanam dalam polisakarida dan protein.
• Tumbuhan memiliki plasmodesmata, saluran sitoplasmik yang lewat melalui dinding sel yang berhubungan.
• Berfungsi melindungi sel, mempertahankan bentuknya, dan mencegah dari penghisapan air secara berlebihan.

3. Nukleus

• Mengendalikan seluruh kegiatan sel.
• Mengandung informasi genetik berupa DNA.
• Bagian penting dari nukleus ada tiga: Membran inti, Nukleoplasma, Nukleolus.
• Membran inti berfungsi sebagai pembungkus dan pelindung inti. Terdapat pori - pori yang memungkinkan pertukaran zat dengan sitoplasma
• Nukleoplasma adalah cairan inti berbentuk gel. Mengandung ion, enzim, nukleotida, dan benang - benang kromatin.
• Nukleolus terdiri dari yang memberikan kode RNA ribosom.

4. Ribosom

• Tempat sel membuat protein.
• Terdiri dari RNA dan protein. 
• Terdiri atas dua subunit yang bekerja sama   dalam mentranslasi mRNA ke dalam rantai polipeptida selama proses sintesis protein.
• Terletak di dalam sitoplasma, melekat di retikulum endoplasma.

5. Retikulum Endoplasma

• Organel berkantung, berperan dalam perakitan dan proses, serta transportasi senyawa kimia yang digunakan di dalam dan di luar sel.
• Berhubungan dengan dua lapis selubung inti, sebagai saluran yang menghubungkan nukleus dan sitoplasma.
• RE kasar memiliki ribosom pada permukaannya.
• RE halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya.

6. Badan Golgi

• Organel dengan membran yang berlekuk - lekuk.
• Membungkus protein untuk dikeluarkan sel.
• Berperan sebagai penambah jalur bagi perjalanan akhir protein yang sudah dikemas.
• Mengubah dan mengangkat materi yang ada di dalamnya secara kimia.
• Menghasilkan lilin dan lendir.
• Transpor lemak.
• Sekresi protein, karbohidrat, lemak, dan glikoprotein.
• Membentuk enzim pencernaan yang belum aktif.

7. Mitokondria

• Tempat berlangsungnya respirasi aerobik di dalam sel.
• Terdiri atas: Membran luar, membran dalam, matriks.
• Membran dalam, berlekuk - lekuk membentuk krista, berfungsi mempeluas permukaan.
• Matriks kayak akan enzim - enzim pernapasan dan senyawa protein, DNA, dan RNA.

8. Kloroplas

• Plastida yang mengandung pigmen hijau, kuning, merah. 
• Penyelenggara fotosintesis.
• Memiliki pigmen fotosintetik, grana + strona grana yang dibungkus oleh membran tilakoid.
• Pigmen fotosintetik = Klorofil dan karotenoid.

9. Vakuola

• Vakuola makanan, kontraktil, netral.
• Terdapat pada sel tumbuhan dewasa.
• Dibungkus oleh tonoplas (membran). 
• Vakuola sentral berfungsi sebagai penyimpanan, pembuangan limbah, pertumbuhan, dan perlindungan sel.

10. Sitoskeleton: Mikrotubul, Mikrofilamen, Filamen Intermediet.

• Sitoskeleton memberi tumpuan struktural pada sel, berfungsi dalam motalitas dan pengaturan sel.
• Mikrotubul berfungsi mempertahankan bentuk sel, motilitas sel, pergerakan kromosom dalam pembelahan sel, dan pergerakan organel.
• Mikrofilamen mempertahankan bentuk sel, perubahan bentuk sel, kontraksi otot, pengaliran sitoplasma, motilitas sel, dan pembelahan sel.
• Filamen Intermediet mempertahan bentuk sel, tempat bertautnya nukleus dan organel tertentu, dan pembentukan lamina nukleus. 

11. Lisosom

• Berbentuk kantong agak bulat, dibatasi oleh sistem membran tunggal.
• Mencerna materi yang diambil secara endositosis.
• Penghancuran struktur - struktur yang tidak dikehendaki dalam sel.
• Pembebasan enzim keluar sel.
• Penghancuran diri sel, dengan cara membebaskan isi lisosom dalam sel.
• Mengandung eznim hidrolitik.
• Mendegrasi makromolekul (protein, polisakarida, lipid, asam nukleat).

12. Peroksisom

• Organel sel yang dibungkus oleh lipid tunggal yang mengandung protein reseptor.
• Memiliki sekitar 50 enzim yang mengkristal di pusatnya.
• Enzim utama yang ditemukan adalah katalase dan oksidase.
• Enzim pada peroksisom mentrasfer berbagai hidrogen dari substran oksigen sehingga menghasilkan hidrogen peroksida.
• Berfungsi untuk metabolisme lemak, asam amino, dan biosintesis plasmanogen.

13. Flagela

• Flagela dalam satu sel berjumlah satu atau sedikit dan berukuran panjang.
• Alat gerak, berbentuk cambuk.
• Terdapat empat bentuk: Monotrik, Peritrik, Amfitrik, Lofotrik.
• Monotrik, flagela tunggal yang ditemukan di suatu tempat sekitar sel.
• Lofotrik, flagela tunggal yang ditemukan di salah satu kutub
• Peritrik, banyak flagela yang ditemukan di bebearap tempat sekitar sel.
• Amfitrik, banyak flagela yang ditemukan di kedua kutub sel.

14. Cilia

• Alat gerak sel.
• Berjumlah banyak.
• Berukuran pendek.

Reproduksi Sel

Pada organisme uniseluler, proses pembelahan sel merupakan salah satu cara untuk berkembang biak. Protozoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.
Pada makhluk multiseluler, pembelahan sel mengakibatkan bertambahnya sel-sel tubuh.

Amitosis

Amitosis atau secara langsung merupakan proses pembelahan dari satu sel menjadi dua sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. 

Mitosis 

Pembelahan mitosis termasuk kedalam pembelahan sel secara tidak langsung, karena pembelahan inti (nukleus) didahului oleh pembentukan benang-benang kumparan sperma (kromosom). Pembelahan secara mitosis akan menghasilkan dua sel anakan yang masing-masing sel anak tersebut, mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya. 

Profase

• Nukleolus tidak tampak lagi dan membran nukleus telah melebur.
• Kromatin mengalami penebalan dan memendek menjadi kromosom sehingga bisa dilihat dibawah mikroskop. Benang-benang kromosom berpasangan, tiap-tiap kromosom menggandakan diri membentuk struktur simetris yang disebut kromatid. Kedua kromatid masih disatukan pada satu titik yang disebut sentromer.
• Pada sel hewan terdapat sepasang sentriol yang memisahkan diri ke kutub-kutub yang berlawanan. Setelah sampai di kutub, sentriol membentuk benang-benang spindel yang melekat pada sentromer di setiap kromatid.

Metafase

Kromosom terletak pada bidang di tengah sel dengan sentromer menempel pada benang spindel. Bidang di tengah sel ini disebut bidang equator. Posisi kromosom yang tersebar pada bidang equator ini menyebabkan jumlah kromosom dapat dihitung dengan tepat dan bentuk kromosom dapat dipelajari.

Anafase

Daya tarik benang-benang spindel akan menyebabkan kedua kromatid terlepas dari ikatan sentromer menuju kutub masing-masing menjadi 2 kromosom baru. Jumlah kromosom yang menuju ke kutub yang satu sama dengan kromosom yang menuju ke kutub yang lain.

Telofase

• Kromosom telah berkumpul di kutub masing-masing.
• Membran inti muncul dan membungkus dua kelompok kromosom yang telah terpisah tersebut menjadi dua inti baru.
• Kromosom makin lama makin menipis, kemudian menjadi benang-benang kromatin kembali. Sehingga, tidak dapat di lihat.
• Nukleolus dapat dilihat kembali.

Sitokinesis

Setelah terbentuk dua inti sel, kemudian akan terjadi perpisahan sitoplasma dengan pembentukan dinding (sekat pemisah) yang terbentuk dimulai dari pinggir sel menuju ke tengah memisahkan kedua inti menjadi 2 sel baru.

Meiosis

Pembelahan meiosis berlangsung pada saat pembentukan sel gamet pada organisme diploid. Pada pembelahan meiosis, setiap sel anak akan menerima separuh dari jumlah kromosom yang terdapat pada sel induk. 

Misalnya, manusia memiliki 46 kromosom dalam sel tubuhnya. 

Setelah terjadi pembelahan meiosis pada organ reproduksinya, seperti testis atau ovarium, akan terbentuk gamet yang mengandung hanya 23 kromosom.