GURU IPA: SISTEM ORGANISASI KEHIDUPAN MAKHLUK HIDUP : SEL

Tubuh manusia terdiri atas beberapa unit dimulai dari unit terkecil hingga unit terbesar. Urutan unit terkecil dari unit terbesar penyusun makhluk hidup disebut dengan hierarki kehidupan atau hierarki biologi. Lalu, apa saja unit terkecil hingga unit terbesar penyusun makhluk hidup tersebut? Untuk mengetahui jawabannya, yuk baca materinya dibawah ini.

Sel sebagai Unit Struktural dan Fungsional Kehidupan

Hierarki biologi atau struktur kehidupan adalah tingkatan atau urutan unit – unit penyusun makhluk hidup. Struktur kehidupan dimulai dari atom → molekul → sel → jaringan → organ → sistem organ → organisme → ekosistem.

Pada hierarki organisasi kehidupan, sel berada di tingkat struktural terendah dari makhluk hidup yang mampu menjalankan semua fungsi kehidupan. Sel mampu melakukan regulasi sendiri, memproses energi, tumbuh, berkembang, tanggap terhadap lingkungan, dan melakukan reproduksi untuk melestarikan jenisnya.

Setiap organisme tersusun dari dua jenis sel yang berbeda. Kedua jenis sel tersebut tersusun atas sel prokariotik dan eukariotik. Pada sistem 5 kingdom, hanya Kingdom Monera (Bakteri dan ganggang biru) yang memiliki sel prokariotik. Sedang Protista, Fungi, Plantae dan Animalia memiliki sel eukariotik.

Sel prokariotik terdapat pada bakteri, termasuk sianobakteri. Sel prokariotik lebih sederhana strukturnya daripada sel sl eukariotik, karena tidak memiliki organel yang terbungkus membran dan batas sel adalah membran plasma. Diluar membran plasma terdapat dinding sel yang cukup kaku dan berupa kapsul luar yang mirip jeli.

Sebagian bakteri memiliki flagela (organel pergerakan), pili (stuktur pelekatan), atau keduanya yang menonjol pelekatan. Berikut struktur bakteri prokariotik :

Dalam tubuh makhluk hidup, sel memiliki peranan penting. Sel – sel akan menyusun tubuh melalui pengorganisasian yang sistematis. Apabila kamu ingin mengamati sel tumbuhan atau hewan, tidak bisa langsung dengan mata melainkan harus menggunakan miskroskop.

Sel adalah unit terkecil kehidupan. Didalam sel terdapat penyusun sel atau organel. Namun, organel tidak bisa disebut sebagai unit terkecil kehidupan karena organel tidak mampu hidup mandiri. Sedangkan makhluk hidup ber sel satu (uniseluler) dapat hidup mandiri dan dapat mencukupi kebutuhan hidupnya energi, mineral dan sebagainya.

Sel berukuran mikroskopis, namun ada sel yang berukuran makroskopis (besar : bisa dilihat langsung oleh mata) seperti telur burung unta dan sel saraf zarafah yang memiliki panjang lebih dari 1 m. Berikut kisaran ukuran setiap makhluk hidup :

Organel Sel: Pengertian dan Fungsi

Organel sel adalah komponen-komponen penyusun sel dan bersifat hidup. Organel sel merupakan bagian terpenting dalam suatu sel yang berfungsi mengatur proses kehidupan di dalam sel. Organel sel terdapat pada bagian yang disebut sitoplasma. Organel sel terdiri dari beberapa bagian yang masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda namun bekerja sebagai satu sistem yang mendukung proses kehidupan yang terjadi dalam sebuah sel.

Sel ialah bagian yang paling kecil didalam suatu sistem kehidupan makhluk hidup. Orang yang pertama kali mengamati sel ialah Robert Hook. Ia melakukan pengamatan pada sayatan gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana pada tahun 1665. Kemudian pada saat yang sama juga Thomas Schwann mempelajari bagian-bagian tumbuhan dan hewan. Kedua ilmuan tersebut mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel-sel.

Lalu, didalam setiap sel tersebut terdapat komponen-komponen penyusun sel dan bersifat hidup yang disebut sebagai organel sel. Organel sel yaitu merupakan bagian yang sangat terpenting didalam sebuah sel, fungsi organel sel yang paling utama ialah untuk mengatur proses kehidupan didalam sel. Organel sel sendiri terdapat didalam salah satu bagian sel yang disebut dengan Sitoplasma. Organel sel ini pun juga terdiri atas beberapa bagian penyusun yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda-beda, namun tetap bekerja sebagai satu sistem yang mendukung proses kehidupan yang terjadi pada sebuah sel.

Berikut ialah beberapa nama organel sel yaitu :

Retikulum endoplasma
Ribosom ( ergastoplasma )
Mitokondria
Lisosom
Badan golgi
Sentrosom ( sentriol )
Plastida
Vakuola
Mikrotubulus dan mikrofilamen
Serta Peroksisom ( badan mikro ).

Struktur Organel Sel

Sel merupakan kesatuan struktural dan fungsional penyusun makhluk hidup yang dapat memperbanyak diri. Aktivitas yang ada dalam sel terjadi dalam organel-organel yang mendukung fungsi-fungsi tertentu. Adapun fungsi dari bagian-bagian penyusun sel adalah sebagai berikut:

Dinding sel

Dinding sel bersifat permeabel, berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh. Sel-sel yang mempunyai dinding sel antara lain: bakteri, cendawan, ganggang (protista), dan tumbuhan. Kelompok makhluk hidup tersebut mempunyai sel dengan bentuk yang jelas dan kaku (rigid). Pada protozoa (protista) dan hewan tidak mempunyai dinding sel, sehingga bentuk selnya kurang jelas dan fleksibel, tidak kaku. Pada bagian tertentu dari dinding sel tidak ikut mengalami penebalan dan memiliki plasmodesmata (Gambar 2.3), disebut noktah (titik).

Beberapa senyawa penyusun dinding sel, antara lain:

Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida yang tersusun atas glukosa, xilosa, manosa dan asam glukoronat. Di dalam dinding sel, hemiselulosa berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa.
Pektin
Pektin merupakan polisakarida yang tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat.
Lignin
Lignin hanya dijumpai pada dinding sel yang dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel tumbuhan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.
Kutin
Kutin merupakan suatu selubung atau lapisan pada permukaan atas daun atau batang dan berfungsi untuk mencegah dehidrasi akibat penguapan dan melindungi kerusakan sel akibat patogen dari luar.
Protein dan lemak
Di dalam dinding sel ditemukan dalam jumlah yang sedikit.

Membran plasma

Membran sel merupakan bagian terluar sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput selektif permeabel, artinya hanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa, asam amino, gliserol, dan berbagai ion.

Membran plasma membatasi sel dengan lingkungan luar, bersifat semi/selektif permeabel, berfungsi mengatur pemasukan dan pengeluaran zat ke dalam dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis, dan transport aktif. Membran plasma disusun oleh fosfolipid, proten, kolesterol, dl.

Fungsi Membran Sel

Sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar, seperti hormon dan bahan kimia lain, baik dari lingkungan luar maupun dari bagian lain dalam organisme itu sendiri.
Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel. Hal inilah yang menyebabkan membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel).
Sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimiawi, seperti reaksi oksidasi dan respirasi.

Berdasarkan analisis kimiawi dapat diketahui bahwa hampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu berupa lapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid. Fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus fosfat dan terdiri atas bagian kepala (polar head) dan bagian ekor (nonpolar tail). Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekorbersifat hidrofobik (tidak suka air). Lipid terdiri atas fosfolipid, glikolipid, dan sterol.

Fosfolipid, yaitu lipid yang mengandung gugusan fosfat.
Glikolipid, yaitu lipid yang mengandung karbohidrat.
Sterol, yaitu lipid alkohol terutama kolesterol.

Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan, yaitu lapisan protein perifer atau ekstrinsik dan lapisan protein integral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian luar. Lapisan protein integral membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian dalam.

Sitoplasma

Sitoplasma merupakan materi yang mengisi antara inti dan selaput plasma. Sitoplasma yang berada dalam nukleus disebut nukleoplasma. Pada sel tumbuhan, sitoplasma dibedakan menjadi dua, yaitu yang berbatasan dengan selaput plasma disebut ektoplasma dan yang di bagian dalam disebut endoplasma. Ektoplasma lebih jernih dan kompak. Ektoplasma pada sel hewan berupa selaput plasma itu sendiri. Endoplasma sel tumbuhan mengandung banyak plastida (zat warna)

Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut.

Cairan seperti gel (agar-agar atau jeli) yang disebut sitosol.
Substansi simpanan dalam sitoplasma. Substansi ini bervariasi tergantung tipe selnya. Sebagai contoh, sitoplasma sel hati mengandung simpanan molekul glikogen, sedangkan sitoplasma sel l emak mengandung tetesan lemak besar.
Jaringan yang strukturnya seperti filamen (benang) dan serabut yang saling berhubungan. Jaringan benang dan serabut disebut sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel.
Organel-organel sel.

Sifat-sifat sitoplasma sebagai berikut.

Efek Tyndal yaitu kemampuan matriks sitoplasma memantulkan cahaya.
Gerak Brown yaitu gerak acak (zig-zag) partikel penyusun koloid.
Gerak siklosis yaitu gerak matriks sitoplasma berupa arus melingkar.
Memiliki tegangan permukaan.

Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga (buffer). Sifat biologis matriks sitoplasma adalah mampu mengenali rangsang (iritabilitas) dan mengantar rangsang (konduktivitas).

Adapun fungsi sitosol sitoplasma sebagai berikut.

Sumber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya terdapat senyawa-senyawa organik terlarut, ion-ion, gas, molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, nukleotida, molekul besar seperti protein, dan RNA yang membentuk koloid.
Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis, sintesis protein, dan sintesis asam lemak.

Sitoplasma merupakan cairan sel yang berada di luar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidup. Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain:

Retikulum Endoplasma (RE) berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran
Pada RE kasar terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Sedangkan pada RE halus tidak terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis lipid.
Ribosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada RE kasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma.
Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran
dalam. Di antara kedua membran tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria ini adalah tempat respirasi aerob.
Lisosom berupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna yang berfungsi dalam pencernaan intrasel.
Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel.
Plastida Berbentuk bulat cakram yang ditemukan pada tumbuhan, terbagi atas tiga macam:
– Leukoplas = Amiloplas: plastida yang tidak berwarna, dapat membentuk dan menyimpan butir-butir zat tepung/pati.
– Kromoplas adalah plastida berwarna selain hijau, karena adanya pigmen: melanin (hitam), likopin (merah), xantophil (kuning), karoten (jingga), fikosianin (biru), dan fikoeritrin (coklat).
– Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau, karena mengandung zat hijau daun (klorofil), terdiri atas: klorofil a (warna hijau biru=C55H72O5N4Mg) dan klorofil b (warna hijau kuning=C55H70O6N4Mg).
Vakuola berbentuk rongga bulat, berisi senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel, yang mengandung berbagai macam zat sesuai pada jenis selnya. Misalnya dapat berisi garam nitrat pada tanaman tembakau, tanin pada sel-sel kulit kayu, minyak eteris pada kayu putih dan mawar, terpentin pada damar, kinin pada kina, nikotin pada tembakau, likopersin pada tomat, piperin pada lada.
Nukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benang-benang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiri atas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam sel (Gambar 2.7).

Organel-organel sel

Inti (nukleus)

Inti bertugas mengendalikan semua aktivitas sel mulai metabolisme hingga pembelahan sel. Pada sel eukariotik, inti diselubungi oleh membran inti (karioteka) rangkap dua dan berpori, sedangkan pada sel prokariotik inti tidak memiliki membran. Di dalam inti didapati cairan yang disebut nukleoplasma, kromosom yang umumnya berupa benang kromatin, dan anak inti (nukleolus) yang merupakan tempat pembentukan asam ribonukleat (ARN).

Retikulum Endoplasma

Organel ini berupa sistem membran yang berlipat-lipat, menghubungkan antara membran sel dengan membran inti, dan berperan dalam proses transpor zat intra sel. Ada dua macam RE yaitu RE halus dan RE kasar yang permukaannya ditempeli banyak ribosom.

Ribosom

Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein dan merupakan contoh organel yang tidak bermembran. Organel ini terutama disusun oleh asam ribonukleat, dan terdapat bebas dalam sitoplasma maupun melekat pada RE.

Badan Golgi

Organel ini berbentuk seperti kantong pipih, berfungsi dalam proses sekresi lendir, glikoprotein, karbohidrat, lemak, atau enzim, serta berfungsi membentuk lisosom. Karena fungsinya dalam hal sekresi, maka badan golgi banyak ditemui pada sel-sel penyusun kelenjar.