BAB 1 SEL

Standar Kompetensi: Kompetensi Dasar: memahami struktur dan fungsi selsebagai unit terkecil kehidupan Kompetensi Dasar: mendeskripsikan komponen kimiawi sel, struktur, dan fungsi sel sebagai unit terkecil kehidupan. mengidentifikasi organel sel tumbuhan dan hewan. membandingkan mekanisme transpor pada membran (difusi, osmosis,transpor aktif, endositosis, eksositosis).

Robert Hooke (Inggris): mikroskop sederhana  sayatan gabus. Sejarah dan Teori Sel Robert Hooke (Inggris): mikroskop sederhana  sayatan gabus. Antonie van Leeuwenhoek: mikroskop sederhana  benda aneh pada air rendaman jerami. J,B. Lamarck: setiap benda hidup adalah kumpulan sel. Henri Dutrochet: di dalam setiap sel bergerak cairan yang kompleks. Sel tersebut merupakan bagian fundamental organisme.

Gambar a. Mikroskop Robert Hooke yang digunakan untuk mengamati sayatan tipis gabus. b. Penampang melintang sayatan tipis gabus yang diamati Hooke. a b 4

Sejarah dan Teori Sel Mathias Schleiden dan T.Schwan: semua kehidupan tersusun atas sel. Teori: sel sebagai unit struktural (penyusun) tubuh organisme. Organisme uniseluler Berdasarkan jumlah selnya,organisme dibedakan atas uniseluler (tersusun atas satu sel) dan multiseluler (tersusun atas banyak sel). Organisme multiseluler

Sejarah dan Teori Sel Max Schultze: protoplasma merupakan struktur dasar organisme. Felix Dujardin: bagian sel hidup yg terpenting adalah cairan protoplasma. J. Purkinje: protoplasma adalah cairan hidup yang terdapat di dalam sel hidup. Teori: sel merupakan unit (kesatuan) fungsional. Rudolf Virchow: omnis cellula e cellula setiap sel berasal dari sel sebelumnya. Teori: sel merupakan unit pertumbuhan. Akibat perkembangan teknologi: Teori  sel merupakan unit hereditas.

Sel Prokariotik Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah ini dari bagian sel lainnya. Membran plasma memisahkan daerah dalam sel dengan lingkungan luar Contoh: sel Archaebacteria, sel bakteri, sel beberapa jenis Cyanobacteria. Sel bakteri 7

Sel Eukariotik Perbedaan utama antara sel eukariotik dengan sel prokariotik adalah sel eukariotik memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh membran nukleus. DNA pada sel eukariotik tersusun atas satu atau lebih molekul linear yang disebut kromosom. Semua materi genetik pada eukariotik disimpan di dalam nukleus, dan terpisah dari sitoplasma oleh membran nukleus. Contoh: sel hewan dan sel tumbuhan Sel hewan

Struktur Umum Sel Sel hidup mempunyai tiga bagian pokok: 1. membran sel, 2. sitoplasma, dan 3. organel-organel. 9

Membran Sel Membran sel merupakan bagian terluar dari sel. Fungsinya: Mengontrol atau mengendalikan pertukaran zat Sebagai tempat reaksi, misalnya reaksi cahaya reaksi oksidasi dan respirasi. Sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar Pelindung sel. Mengontrol zat yang masuk dan keluar sel. Tersusun atas: lapisan ganda lipid (lipid bilayer) yang mengandung protein, kolesterol, dan oligosakarida.

Membran Sel Lipid pada membran sel disebut fosfolipid. Fosfolipid terdiri atas: ekor hidrokarbon,bersifat hidrofobik (tahan air). kepala (polar), bersifat hidrofilik (suka air). Protein pada membran sel dibedakan: protein integral yangterlihat menembus membran protein periferal yang berada di permukaan membran. Pada membran sel, terdapat karbohidrat yang berikatan dengan protein disebut glikoprotein atau karbohidrat yang berikatan dengan kepala fosfolipid disebut glikolipid. 17

Membran Sel

Sitoplasma Sitoplasma adalah bahan yang menyerupai gel yang terletak di dalam membran sel dan di luar nukleus. Sitoplasma terdiri atas sitosol dan organel-organel. Di dalam sitosol terdapat sitoskeleton yang mempertahankan bentuk sel, menjaga kekuatan mekanis, dan mengorganisasikan pergerakan sel dan juga pergerakan kromosom pada pembelahan sel. Sitoplasma 19

Nukleus Nukleus: organel yang mengendalikan seluruh kegiatan sel. Nukleus mengandung informasi genetik berupa DNA. Bagian penting dari nukleus: Membran inti terdiri atas dua lapis yang berfungsi sebagai pembungkus sekaligus sebagai pelindung inti. Pada bagian ini terdapat pori-pori yang memungkinkan terjadinya pertukaran zat dengan sitoplasma. Nukleoplasma merupakan cairan inti berbentuk gel yang kaya akan ion-ion, protein, enzim, nukleotida, dan benang-benang kromatin. Nukleolus tersusun atas kumpulan gen-gen yang memberikan kode RNA ribosom. 20

Nukleus

Ribosom Organel kecil yang tersusun atas RNA ribosom (rRNA) dan beberapa protein. Terdiri atas dua subunit yang bekerja sama dalam mentranslasi mRNA ke dalam rantai polipeptida selama proses sintesis protein. Letak ribosom: bebas di dalam sitoplasma dan melekat di retikulum endoplasma. Elektromikrograf yang menunjukkan RE dan ribosom ribosom 22

Retikulum Endoplasma (RE) RE: organel berkantung yang berperan dalam proses perakitan dan pemrosesan, serta transportasi senyawa kimia yang digunakan di dalam dan di luar sel. RE berhubungan dengan dua-lapis selubung inti, sebagai saluran yang menghubungkan nukleus dengan sitoplasma. RE memiliki dua bentuk: 1. RE kasar: memiliki ribosom pada permukaannya 2. RE halus : tidak memiliki ribosom pada permukaannya 23

Badan Golgi Organel dengan membran berlekuk-lekuk yang mengkonsentrasi dan membungkus protein untuk dikeluarkan ke sel. Berperan juga dalam menambahkan pengarahan (jalur) bagi perjalanan akhir protein yang sudah dikemas. Fungsinya: 1. Mengangkat dan mengubah materi yang ada di dalamya secara kimia. 2. Menghasilkan lilin dan lendir. 3. Transpor lemak. 4. Sekresi protein, karbohidrat, lemak, dan glikoprotein. 5. Membentuk lisosom. 6. Membentuk enzim pencernaan yang belum aktif (zimogen). 24

Mitokondria Tempat berlangsungnya respirasi aerobik dalam sel. Organel ini terdiri atas: Membran luar Membran dalam, berlekuk-lekuk disebut krista, berfungsi untuk memperluas permukaan. Matriks, kaya akan enzim-enzim pernapasan (sitokrom) dan senyawa DNA, RNA, serta protein. 25

Lisosom Organel sel berbentuk kantong agak bulat dan dibatasi oleh sistem membran tunggal. Fungsinya: mencerna materi yang diambil secara endositosis. penghancuran struktur-struktur yang tidak dikehendaki dalam sel. pembebasan enzim ke luar sel. penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua isi lisosom dalam sel.

Badan Mikro Organel ini diselubungi oleh membran tunggal dan memiliki dua tipe, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom senantiasa berasosiasi dengan organel lain serta banyak mengandung enzim katalase dan oksidase. Katalase dapat melindungi sel dari pengrusakan oleh hidrogen peroksida. Peran: 1. oksidasi substrat 2. metabolisme lemak menjadi karbohidrat 3. perubahan purin dalam sel. Glioksisom terdapat pada sel tumbuhan. Fungsinya adalah untuk mengoksidasi asam lemak menjadi gula untuk pertumbuhan tanaman. 27

Kloroplas Plastida yang mengandung pigmen hijau, kuning, merah. Fungsinya sebagai penyelenggara fotosintesis. Organel ini memiliki pigmen fotosintetik  grana + stroma Grana terbungkus oleh membran tilakoid. Pigmen fotosintetik: klorofil dan karotenoid. 28

Pigmen Fotosintetik Klorofil: pigmen hijau, terutama menyerap sinar merah, biru, ungu, dan memantulkan sinar hijau, kecuali jika tertutup oleh pigmen warna lainnya. Klorofl untuk fotosintesis adalah klorofl a dan b. Karotenoid: pigmen berwarna kuning, oranye, merah, atau cokelat, menyerap sinar gelombang antara ungu-biru. Fungsi lainnya: melindungi klorofl pada saat sinar terlalu kuat dan oksidasi oleh oksigen yang dihasilkan dalam proses fotosintesis. 29

Transpor Zat Transpor mikromolekul Berdasarkan ukuran zat yang ditransportasikan, transpor zat melalui membran sel dibedakan: transpor mikromolekul transpor makromolekul Transpor mikromolekul

Transpor Zat Transpor makromolekul

Transpor Mikromolekul Difusi sederhana: Gerakan acak suatu molekul dari daerah yang memiliki konsentrasi lebih tinggi ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Proses difusi bergantung pada faktor: temperatur ukuran molekul perbedaan konsentrasi antara kedua larutan Senyawa atau molekul seperti H2O, CO2, O2, dan molekul kecil tidak bemuatan dapat dengan mudah melewati membran. 32

Transpor Mikromolekul Difusi sederhana: Gerakan acak suatu molekul dari daerah yang memiliki konsentrasi lebih tinggi ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah dengan bantuan protein transpor. Molekul-molekul yang dapat melewati membran melalui difusi difasilitasi antara lain: glukosa, urea, gliserol. Protein transpor dapat mengangkut molekul-molekul dengan beberapa cara: a. memiliki situs pengikatan yang spesifk terhadap molekul-molekul tertentu b. memberikan suatu saluran hidroflik melintasi membran yang bersifat selektif untuk zat terlarut tertentu. Protein ini juga berfungsi sebagai saluran yang akan membuka dan menutup apabila ada rangsangan kimiawi maupun listrik 33

Transpor Mikromolekul Situs pengikatan spesifk Saluran hidroflik yang selektif

Transpor Mikromolekul Osmosis : Gerakan molekul pelarut (biasanya air pada sistem biologi) melalui membran semipermeabel dari larutan dengan konsentrasi air yang tinggi dan konsentrasi larutan yang rendah, ke konsentrasi air yang rendah dan konsentrasi larutan yang tinggi. 35

Transpor Mikromolekul Transpor aktif :transpor yang membutuhkan energi untuk keluar dan masuknya ion atau molekul zat melalui membran sel. Transpor ini berjalan melawan gradien konsentrasi dan dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan luar sel. Muatan listrik: Na+, K+, dan Cl- Sumber energi: ATP atau ADP Contoh: transpor glukosa melalui membran sel. 36

Transpor Mikromolekul Mekanisme transpor aktif. a) Protein transpor mengikat zat terlarut di situs pengikatannya. b) Protein transpor menggunakan energi untuk berubah bentuk. c) Setelah berubah bentuk, protein dapat melepaskan zat yang diangkut ke salah satu sisi membran. d) Fosfor yang terikat di protein tersebut terlepas sehingga protein kembali ke bentuk semula.

Transpor Mkromolekul Eksositosis: pengeluaran zat dari dalam sel dengan cara menggabungkan vesikula dengan membran sel Eksositosis digunakan untuk sekresi protein seperti hormon (insulin), serum protein, matriks ekstraselular (kolagen). 38

Transpor Mkromolekul ENDOSITOSIS : Pemasukan zat ke dalam sel dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Endositosis terbagi menjadi dua: fagositosis: molekul yang dimasukkan berupa senyawa padat. pinositosis: molekul yang dimasukkan berupa larutan. Mekanismenya: Sebagian kecil luas membran plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit, membentuk vesikula yang berisi materi yang telah terdapat di luar selnya. 39

Transpor Mkromolekul Pinositosis Fagositosis