Pengertian, Struktur dan Fungsi Organel Sel

Sahabat portal ilmu, sebelumnya kita telah membahas banyak hal tentang protista dan jenis- jenisnya. Untuk pembahasan kali ini, tetap akan kita lanjutkan membahas materi Ilmu Pengetahuan Alam, tepatnya materi Biologi yang berhubungan dengan struktur dan fungsi sel.

Apa yang kamu ketahui tentang struktur sel? Apa saja fungsi dari sel? Semua hal – hal tersebut akan dibahas dalam materi kali ini. Perhatikan baik- baik setiap penjelasan yang diberikan ya...

Pengertian Sel

Organisme tersusun dari sel. Bahkan masing- masing organisme memiliki sel. Sesuatu dikatakan hidup ketika tersusun dari minimal satu sel. Hal tersebut disebabkan, karena dalam sel, individu dapat melihat suatu fungsi atau kegiatan sebagai makhluk hidup.

Contohnya seperti melihat fungsi gerak, respirasi, reproduksi, dan lain – lain. Oleh sebab itu, sel merupakan suatu unit struktural yang terkecil dan fungsional dari makhluk hidup.

Penemu sel pertama kali yaitu Robert Hooke. Temuan ini pada tahun 1665. Hooke mengamati sayatan gabus dengan menggunakan mikroskop. Kemudian, Hooke mengamati adanya ruang – ruang yang kosong yang menyusun gabus.

Ruang kosong tersebut kemudian dinamakan dengan sel. Sel berasal dari kata selula. Selula berarti kamar. Brown (1831) menyatakan bahwa sel merupakan suatu ruangan yang kecil. Ruangan ini dibatasi oleh membran dan berisi cairan sel atau protoplasma.

Kemudian, tahun 1838, Mathias J. Schleiden dan Theodor Schwann menyatakan suatu teori sel. Mereka menyatakan bahwa setiap organisme tersusun dari satu atau lebih sel. Selanjutnya, sel tersebut berasal dari sel – sel yang sebelumnya.

Demikian pembahasan tentang penemu dan definisi dari sel. Pembahasan selanjutnya akan memaparkan tentang sel prokariotik dan eukariotik.

Sel Prokariotik dan Eukariotik

Berdasarkan pada keberadaan membran nukleus, sel dibedakan menjadi dua, yaitu prokariotik dan eukariotik.

Adapun perbedaan dari kedua sel tersebut, ditinjau dari ukuran sel, inti sel, organel bermembran ganda, flagela, dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, pembelahan sel, dan kelompok organisme, dapat dijelaskan sebagai berikut.

Sel prokariotik

Sel prokariotik memiliki karakteristik sebagai berikut.

1. Ukuran sel 0,2 – 2,0 µm.
2. Ditinjau dari inti sel, sel ini tidak ada membran inti, membentuk nukleid, dan tidak ada anak inti sel atau nukleolus.
3. Tidak memiliki organel bermembran ganda.
4. Flagela disusun dari dua protein penyusun.
5. Biasanya memiliki dinding sel, tipe dinding sel bakteri, pada umumnya tersusun dari peptidoglikan.
6. Membran plasmanya tidak ada karbohidrat dan pada umumnya memiliki sedikit steroid.
7. Ditinjau dari sitoplasma, tidak memiliki sitoskeleton.
8. Ukuran ribosomnya kecil yaitu 70s.
9. Pembelahan selnya secara biner.
10. Kelompok organisme sel prokariotik yaitu monera (Silahkan baca: Pengertian Monera).

Sel eukariotik

Adapun karakteristik yang dimiliki oleh sel ini yaitu sebagai berikut.

1. Ukuran sel yaitu 10 – 100 µm.
2. Memiliki membran inti dan ada anak inti sel atau nukleolus.
3. Memiliki organel bermembran ganda. Organel bermembran ganda ini terdiri dari lisosom, badan golgi, retikulum, endoplasma, mitokondria, dan kloroplas.
4. Flagela dibentuk dari berbagai mikrotubulus. Kelima, memiliki dinding sel di beberapa sel, seperti di sel tumbuhan yang tersusuk dari selulosa.
5. Di dalam membran plasma terdapat karbohidrat dan steroid.
6. Memiliki sitoskeleton.
7. Ukuran ribosomnya kecil dan besar. Untuk ukuran yang kecil yaitu 70S dan yang besar 80S.
8. Pembelahan sel dilakukan secara mitosis dan meiosis.
9. Kelompok organsime sel eukariotik yaitu animalia, plantae, fungi, dan protista.

Setelah memahami tentang sembilan perbedaan dari sel prokariotik dan eukariotik. Selanjutnya akan dijelaskan tentang struktur sel.

Stuktur Sel

Sel dibagi menjadi tiga bagian yang utama. Bagian – bagian dari sel, yaitu membran sel, sitoplasma, dan inti sel. Adapun penjelasan dari bagian – bagian sel yaitu sebagai berikut.

Membran sel

Pada sel hewan, membran sel merupakan suatu selubung terluar dari sitoplasma. Sedangkan, pada sel tumbuhan, membran sel merupakan suatu selubung sitoplasma yang berada di dalam dinding sel.

Dinding sel merupakan suatu lapisan terluar dari sel pada sel tumbuhan. Dinding sel ini memberikan bentuk kaku pada sel tumbuhan. Dinding sel ini berguna untuk pelindung sel dari tekanan mekanik.

Membran sel atau membran plasma merupakan suatu lapisan fosfolipid ganda atau phospoholipid bilayer. Membran sel ini bersifat cair dan fluida. Adapun fungsi dari membran sel, dapat dijabarkan sebagai berikut,

1. Membran sel sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar. Rangsang ini baik kimiawi, seperti hormon ataupun mekanik seperti tekanan atau sentuhan.
2. Membran sel memberikan bentuk pada sel hewan.
3. Membran sel berperan dalam transpor zat – zat yang mau masuk atau keluar dari sel.
4. Membran sel memisahkan sel dan melindungi sel dari lingkungan luar, serta mempertahankan inti sel.
5. Membran sel bersifat selektif permeabel. Sifat ini merupakan tidak dapat dimasuki sembarang ion ataupun molekul sehingga dapat mengendalikan pergerakn ion atau molekul yang keluar masuk ke sel.

Selanjutnya, membran sel tersusun dari molekul – molekul lipid, protein, dan karbohidrat. Molekul lipid ini membentuk senyawa dengan fosfat menjadi fosfolipid. Fosfolipid merupakan suatu komponen utama yang menyusun membran sel.

Ekor lipid pada fosfolipid ini memiliki sifat hidrofobik. Sedangkan kepala fosfat ini memiliki sifat hidrofilik. Oleh sebab itu, ketika membentuk lapisan fosfolipid ganda, sisi kepala fosfolipid menghadap ke luar atau ke plasma ataupun lingkungan luar. Sedangkan, sisi ekor berada di dalam.

Protein yang terdapat di dalam membran sel ini dapat dibedakan menjadi protein integral dan protein perifer. Adapun penjelasan dari masing –masing protein tersebut yaitu sebagai berikut.

Protein integral. Merupakan suatu protein yang menyisip di dalam lapisan fosfolipid ganda. Protein integral ini berguna untuk saluran keluar masuknya zat – zat tertentu ke dalam atau dari sel.

Protein perifer. Merupakan suatu protein yang menempel di permukaan fosfolipid. Sifat dari protein ini yaitu mudah terpisah dan hanya menempel dalam jangka waktu tertentu.

Fungsi dari protein perifer antara lain berperan dalam metabolisme komponen membran, seperti lipid dan oligosakarida dinding sel. Kemudian, berperan dalam rantai transpor elektron, dan transpor molekul hidrofobik yang memiliki ukuran kecil.

Karbohidrat yang melekat pada kepala fosfolipid ini membentuk komplek glikolipid atau para protein membentuk glikoprotein. Glikolipid ini berfungsi untuk sinyal pengenal untuk interaksi antarsel. Glikoprotein ini dapat mengikat protein dari membran sel tetangga atau sel lain sehingga terbentuk suatu ikatan antarsel.

Sitoplasma

Sitoplasma merupakan suatu cairan yang berada di dalam membran plasma selain inti sel. Sitoplasma ini tersusun atas sitosol atau berbentuk seperti gel atau bersifat koloid. Kemudian, tersusun atas sitoskeleton atau rangka sel dan terakhir, organel – organel.

Sitosol merupakan suatu bagian cair yang mengisi 70% volume sel. Sitosol ini terbentuk dari komposisi air, garam, dan molekul organik. Sitoskeleton merupakan suatu rangka seluler yang berbentuk mikrofilamen aktif, filamen intermediet, dan mikrotubulus.

Mikrotubulus ini memiliki ukuran yang paling besar dan tersusun atas polimer, tubulin alfa dan beta. Mikrofilamen merupakan suatu filamen kecil yang menyusun sitoskeleton dan tersusun dari poliemr – polimer G- aktin.

Filamen intermediet memiliki ukuran yang lebih besar dari mikrofilamen dan lebih stabil. Sub unit penyusun dari filamen intermediet yaitu vimentin, neurofilamen, atau keratin.

Kemudian, fungsi dari sitoskeleton, antara lain sebagai berikut.

1. Sitoskeleton membentuk benang – benang spindle pada pembelahan mitosis.
2. Sitoskeleton memberi dan menjaga bentuk sel.
3. Sitoskeleton ini mengatur pergerakan sel ataupun gerakan yang ada di dalam sel atau transpor intrasel.

Inti sel

Inti sel hanya dimiliki oleh sel eukariot. Inti sel merupakan suatu bagian yang paling mencolok di sel dan dibatasi oleh membran inti.

Di dalam inti sel ini terdapat anak inti sel atau nukleolus yang merupakan suatu tempat pembentukan dan pematangan RNA ribosomal. Adapun fungsi dari inti sel yaitu sebagai berikut,

• Mengatur proses ekspresi gen.
• Merupakan tempat terjadinya replikasi DNA dan transkripsi.
• Mengendalikan proses metabolisme sel.
• Menyimpan informasi genetik atau DNA.

Setalah mempelajari tentang struktur sel yaitu terdiri dari membran sel, sitoplasma, dan inti sel. Selanjutnya akan dijelaskan tentang organel – organel sel.

Pelajari juga: Ciri, Struktur, Cara Hidup, Reproduksi, dan Klasifikasi Jamur

Organel – Organel Sel

Organel – organel sel terdiri dari inti sel atau nukleus, ribosom, retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria, lisosom, periksisom, sentrosom, membran plasma, dinding sel, plastida, vakuola, dan vesikula. Masing –masing organel dapat dijelaskan sebagai berikut.

Inti sel atau nukleus. Inti sel ini diselubungi oeh selaput inti yang bermembran ganda dan berpori. Pori pada inti berfungsi sebagai masuknya molekul yang memiliki ukuran besar. Inti memiliki anak inti sel atau nukleolus yang memproduksi DNA dan ribosom.

Pada inti sel terdapat DNA dalam bentuk kromosom atau kromatin. Oleh sebab itu, inti sel ini bermanfaat sebagai pembawa materi genetis. Di mana ini merupakan tempat terjadinya replikasi DNA dan transkripsi DNA dan pengatur kerja sel.

Ribosom

Ribosom ini memiliki bentuk yang bulat. Ribosom tersusun dari RNA dan protein. Ribosom membentuk dua sub unit yang tidak memiliki membran. Terdapat ribosom yang berada bebas di sel, namun ada juga yang berikatan dengan RE.

Ribosom memiliki fungsi. Adapun fungsi dari ribosom yaitu translasi mRNA menjadi protein atau sintesis protein.

Retikulum endoplasma

Retikulum edoplasma atau RE ini terbuat dari kantung – kantung pipih dengan membran tunggal yang dinamakan dengan sisterna. RE terhubung dengan selaput inti sel.

RE berperan dalam transpor zat. RE dibedakan menjadi dua yaitu RE kasar dan RE halus. RE kasar berhubungan dengan ribosom. RE kasar ini berperan untuk transpor protein yang disintesis di ribosom. RE halus berperan dalam sitensis lipid, seperti fosfolipid, steroid, dan hormon.

Badan golgi

Badan golgi ini berbentuk tumpukan kantung – kantung pipih yang bermembran tunggal. Badan golgi memiliki suatu reseptor protein dari RE kasar. Protein yang diterima pada bagian cis pada Golgi lalu akan dimodifikasi sebelum akhirnya dilepaskan melalui bagian trans di golgi. Kemudian, protein ini dikirimkan ke seluruh bagian sel dengan menggunakan vesikula.

Mitokondria

Mitokondria merupakan suatu organel bermembran ganda yang berperan untuk respirasi seluler. Membran bagian dalam mitokondria ini melekuk- lekuk membentuk krista.

Membran dalam mitokondria ini memproduksi ATP. ATP merupakan energi seluler sehingga sering dinamakan dengan The Power House. Bagian matriks mitokondria berfungsi untuk oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim. Matriks mitokondria ini juga mengandung DNA.

Lisosom

Lisosom merupakan suatu kantung bulat membran tunggal. Lisosom ini mengandung enzim hidrolase yang bermanfaat untuk mencerna zat. Fungsi lisosom antara lain mencerna bagian sel yang telah tua dan mencerna molekul makanan yang memiliki ukuran yang besar.

Peroksisom

Peroksisom ini memiliki bentuk kantung bulat dengan membran tunggal. Peroksisom ini mengandung enzim oksidatif, seperti katalase. Peroksisom ini memiliki peran dalam proses oksidasi asam lemak, etanol, dan senyama yang lain.

Sentrosom

Sentrosom terdiri dari dua setriol yang dibentuk dari protein mikrotubulus. Sentriol ini berperan dalam membentuk benang – benang spindel pada saat pembelahan sel. Benang – benang spindel ini memiliki peran untuk mengatur pergerakan dan pemisahan kromosom pada saat pembelahan sel.

Membran plasma

Membran plasma ini terdiri dari dua lapis fosfolipid dengan protein dan rantai karbohidrat. Membran plasma ini memiliki peran sebagai pendukung bentuk sel, pelindung, pengatur pergerakan zat keluar atau masuk sel. Selain itu, juga berperan untuk menjaga homeostatis sel.

Dinding sel

Dinding sel adalah pelapis terluar setelah membran sel pada beberapa bakteri, sel tumbuhan, dan jamur. Dinding sel ini memiliki bentuk yang kaku, dan keras. Pada tumbuhan, komposisi utama dari dinding sel yaitu selulosa.

Kemudian, pada jamur dinidng sel berupa zat kitin. Pada bakteri, dinding sel berupa peptidoglikan. Adapun fungsi dari dinding sel yaitu melindungi sel, menjaga bentuk sel, dan difusi berbagai molekul keluar atau masuk sel.

Plastida

Plastida pada umumnya ditemukan di sel tumbuhan dan ganggang. Plastida ini berperan sebagai pembuat dan penyimpan berbagai senyawa kimia yang dibutuhkan oleh sel. Plastida juga mengandung pigmen.

Pigmen ini dibutuhkan tumbuhan, seperti untuk proses fotosintesis. Keberadaan dari pigmen ini membuat tumbuhan tampak menjadi berwarna – warni. Pada umumnya, plastida dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu kromoplas dan leukoplas.

Kromoplas ini mengandung berbagai pigmen. Sedangkan leukoplas ini tidak mengandung pigmen. Kromoplas dapat dibagi lagi menjadi tiga yaitu kloroplas, faeoplas, dan rodoplas.

Kloroplas atau pigmen klorofil, warna hijau. Faeoplas atau pigmen fukosantin, warna coklat gelap. Rodoplas atau pigmen fikoeritrin, warna merah.

Kloroplas merupakan suatu organel yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas memiliki bentuk oval dan diselubungi oleh membran ganda. Bagian dalam kloroplas ini ada membran tilakoid bertumbuk yang dinamakan dengan grana (tunggal dinamakan dengan granum).

Pada bagian dalam kloroplas ini terdapat matriks yaitu stroma. Kloroplas ini berperan dalam proses fotosintesis. Leukoplas dapat dibedakan menjadi amiloplas, proteinoplas, dan elaioplas.

Amiloplas merupakan bagian yang menyimpan zat pati. Sedangkan elaioplas merupakan bagian yang menyimpan lemak. Kemudian, proteinoplas ini merupakan bagian yang menyimpan protein.

Vakuola

Vakuola merupakan suatu kantung bermembran tunggal. Vakuola ini berisi cairan. Pada tumbuhan, vakuola memiliki ukuran yang besar dan terlihat mencolok.

Adapun fungsi vakuola pada tumbuhan yaitu menyimpan air, makanan, sisa metabolisme, dan racun. Vakuola ini memiliki membran atau tonoplas yang berperan untuk menjaga tekanan air atau tekanan turgor yang ada di dalam sel.

Vesikula

Vesikula merupakan suatu kantung bermembran tunggal yang bermanfaat sebagai penyimpan atau transpor zat di sel.

Demikian penjelasan tentang organel – organel di dalam sel. Selanjutnya akan dijelaskan tentang perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan.

Perbedaan antara Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Sel hewan ataupun sel tumbuhan merupakan sama – sama termasuk dalam sel eukariotik. Meskipun demikian, keduanya memiliki perbedaan. Adapun perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan dapat dijelaskan sebagai berikut.

Sel hewan

Bentuk sel yang dimiliki tidak tetap. Tidak memiliki dinding sel. Tidak memiliki plastida. Pada umumnya, tidak memiliki vakuola, kalaupun ada, ukuran vakuolanya kecil dan bersifat sementara. Memiliki sentrosom dan lisosom.

Sel tumbuhan

Bentuk sel yang dimiliki adalah tetap. Memiliki dinding sel. Memiliki plastida. Mempunyai vakuola dengan ukuran yang besar. Tidak memiliki sentrosom dan lisosom.

Setelah memahami tentang perbedaan dari sel hewan dan sel tumbuhan (jika masih kurang silahkan baca 12 daftar perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan) yang ditinjau antara lain dari dinding sel, bentuk sel, vakuola, sentrosom dan lisosom. Selanjutnya, dijelaskan tentang transpor sel.

Transpor Sel

Zat – zat yang keluar atau masuk ke sel melalui mekanisme transpor sel. Pergerakan zat ini melalui membran sel yang memiliki sifat selektif permeabel. Sifat ini berarti mekanisme transpor sel hanya melewatkan zat – zat tertentu sesuai dengan kebutuhan dari metabolisme sel.

Transpor sel ini berlangsung ke dalam dua cara yaitu secara aktif atau pasif. Adapun penjelasannya sebagai berikut.

Tranpos pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan zat melalui membran sel tanpa membutuhkan energi. Perpindahan ini terjadi disebabkan zat bergerak sesuai dengan gradien konsentrasinya. Gradien konsentrasi ini dari tinggi ke rendah.

Transpor pasif ini dibedakan menjadi dua, yaitu osmosis dan difusi yang dapat dijelaskan sebagai berikut. Osmosis merupakan suatu perpindaha pelarut melalui membran selektif permeabel dari konsentrasi yang pelarutnya tinggi atau hipotonik ke konsentrasi pelarut rendah atau hipertonik.

Difusi merupakan perpindahan zat terlarut dari yang konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Peristiwa difusi ini dapat dilihat pada melarutnya gula ketika membuat teh manis. Difusi gula dapat menjadikan keseluruhan air teh menjadi terasa manis.

Molekul dan ion yang memiliki ukuran yang cukup besar dan bersifat polar tidak mudah memasuki sel dengan melakukan difusi sendiri. molekul dan ion misalnya glukosa, ion Na+, dan ion Cl- memasuki sel melalui proses difusi terfasilitasi.

Hal tersebut disebabkan tidak dapat melewati ekor fosfolipid yang memiliki sifat hidrofobik. Difusi terfasilitasi ini berlangsung melalui saluran protein dan protein pembawa. Difusi terfasilitasi ini berlangsung spontan tanpa membutuhkan energi kimia dari hidrolis ATP. Perpindahan zat yang terjadi sesuai dengan gradien konsentrasinya.

Tranpor aktif

Transpor aktif merupakan suatu perpindahan zat melawan gradien konsentrasinya yaitu dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang tinggi melalui membran sel. Transpor aktif membutuhkan energi kimia.

Transpor aktif ini dapat berlangsung melalui mekanisme pompa ion, kontranspor, dan endositosis dan eksositosis. Adapaun penjelasan dari masing – masing mekanisme yaitu sebagia berikut.

Pompa ion merupakan suatu perpindahan ion melalui membran sel dengan melawan gradien konsentrasinya.  Contoh dari pompa ion yaitu pompa ion Na-K yang bermanfaat untuk mempertahankan perbedaan konsentrasi Na dan K yang ada di dalam dengan di luar sel dan menghasilkan muatan negatif di dalam sel.

Kontranspor merupakan suatu perpindah dua zat yang terjadi secara simultan melalui satu protein membran atau satu protein komplek tanpa energi langsung dari ATP. Kotranspor terjadi karena adanya satu molekul yang berpindah sesuai gradien konsentrasinya.

Oleh sebab itu, molekul yang lain dapat berpindah melawan gradien konsentrasinya. Kontranspor dapat dibedakan menjadi simport yaitu kedua zat berpindah ke arah yang sama dan antiport merupakan kedua zat yang berpindah ke arah berlawanan.

Endositosis dan eksositosis

Endositosis merupakan suatu proses masuknya zat berupa cairan atau molekul yang memiliki ukuran yang besar ke dalam sel dengan cara menelan zat tersebut. Pada saat proses ini, membran sel akan melekuk dan mengelilingi zat seakan membuat kantung.

Di dalam sel, kantung ini membentuk vesikula yang akan bergabung dalam enzim lisosom atau vesikula lainnya. Endositosis ini dapat dibedakan menjadi fagositosis merupakan endositosi molekul yang memiliki ukuran besar atau pinositosis merupakan endositosis cairan.

Sedangkan, eksositosis merupakan suatu pelepasan zat dari dalam sel dengan cara fusi atau penggabungan antara vesikula dan membran sel.

Demikian pemaparan tentang struktur dan fungsi sel. Semoga materi ini dapat membantu sahabat ilmu dalam memahami tentang struktur dan fungsi sel. Selamat belajar dan sukses selalu.

Referensi:

Rahmah, A., Khairunnisa, A., Nestiyanto, Sari Y., Kholifah, dan Nita K.S. 2015. Biologi SMA Kelas 1,2, & 3. Jakarta: Kawah Media.

*Penulis: Indriyana Rachmawati