MATERI BIOLOGI (PART 5) SEL & ORGANEL SEL

September 4, 2026 - 1:59 pm - 9 min read

24 views

Oleh Bima Ariyo

Comment: 0

SEL DAN ORGANEL SEL

Teori Sel

Sel dinyatakan sebagai unit terkecil yang struktur dan fungsional dari makhluk hidup.
Semua aktivitas kehidupan berlangsung di dalam sel.
Ukuran sel umumnya berkisar antara 1-100 µm, tetapi ada yang lebih besar, misalnya sel telur burung.
Perkembangan teori sel didasarkan pada penemuan para ilmuwan berikut:
- Robert Hooke (1665): Orang pertama yang melihat ruang-ruang kecil kosong pada sayatan gabus batang Quercus suber menggunakan mikroskop, lalu menamakannya “cellula” (kamar kecil).
- Antonie van Leeuwenhoek (1674): Orang pertama yang mengamati sel hidup (mikroorganisme bergerak) menggunakan mikroskop lensa tunggal buatannya.
- Matthias Schleiden & Theodor Schwann (1838-1839): Menyimpulkan bahwa semua tumbuhan (Schleiden) dan hewan (Schwann) tersusun atas sel. Sel adalah unit struktural terkecil makhluk hidup.
- Max Schultze & Johannes Purkinje (1861): Menyatakan bahwa sel merupakan massa protoplasma yang mengandung nukleus. Sel adalah unit fungsional terkecil makhluk hidup (tempat berlangsungnya metabolisme).
- Rudolf Virchow (1855): Mengemukakan aksioma “Omnis cellula e cellula”, yang berarti semua sel berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya melalui pembelahan. Sel adalah unit reproduksi/pertumbuhan.
- Walther Flemming & Gregor Mendel: Mengarah pada kesimpulan bahwa sel adalah unit hereditas (pewarisan sifat) terkecil karena mengandung materi genetik yang diturunkan.
Teori sel modern menyatakan bahwa:
- Sel merupakan unit struktural makhluk hidup.
- Sel merupakan unit fungsional makhluk hidup.
- Sel merupakan unit pertumbuhan dan perkembangan.
- Sel merupakan unit hereditas (pewarisan sifat).
- Semua sel berasal dari sel sebelumnya.
- Di dalam sel terjadi metabolisme.
- Sel memiliki komposisi kimia yang hampir sama.
- Aktivitas organisme bergantung pada aktivitas sel.
Beberapa cabang ilmu yang mempelajari sel:
- Sitologi → mempelajari struktur dan fungsi sel.
- Histologi → mempelajari jaringan.
- Anatomi → mempelajari struktur tubuh.
- Fisiologi → mempelajari fungsi organ.

KOMPONEN SEL

SEL memiliki berbagai bentuk yang unik. Secara umum berdasarkan jenisnya sel dibagi menjadi dua jenis yaitu SEL EUKARYOTIk dan SEL PROKARYOTIK. Sel Eukaryotik merupakan sel yang memiliki membran ini sel, sedang kan SEL PROKARYOTIK adalah sel yang tidak memiliki membran inti sel

Bagaimana perbedaan keduanya. Saksikan bagan dan gambar berikut ini!

GAMBAR 1. PERBEDAAN SEL EUKARYOTIK DAN PROKARYOTIK

GAMBAR 2. KARAKTERISTIK SEL EUKARYOTIK

Pelajari sel eukaryotik, berbagai komponennya, serta contoh-contohnya pada gambar berikut.

GAMBAR 3. KARAKTERISTIK SEL PROKARYOTIK

Pelajari sel prokaryotik, berbagai komponennya, serta contoh-contohnya pada gambar berikut.

Secara garis besar, bagian-bagian sel dibagi menjadi dua bagian yaitu membran sel dan protoplasma. Protoplasma ini kemudian dibagi menjadi sitoplasma atau cairan sel dan organel-organel yang ada di dalamnya. Mari kita pelajari komponen-komponen utama yang ada di dalam sel melalui gambar berikut ini!

Membran sel merupakan selaput yang terdiri dari fosfolipid bilayer yang terdiri dari lapisan hidrofilik dan hidrofobik. Lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam sel serta mengatur transportasi zat yang keluar dan masuk ke dalam sel. Pelajari lengkapnya pada gambar berikut ini!

Sel juga disusun oleh organel-organel yang memiliki beranekaragam peran. Diantaranya adalah:
1. Nukleus
2. Ribosom
3. Retikulum Endoplasma
4. Mitokondria
5. Kloroplas
6. Badan golgi
7. Lisosom
8. Vakuola
9. Sitoskeleton
dan masih banyak lagi yang lainnya.
Pelajari berbagai komponen penting pada kartu gambar berikut ini:

Untuk mengecek pemahaman kalian seputar organel-organel pada sel silakan kerjakan latihan berikut ini dengan mengklik link berikut:

POST TEST 1 BAB SEL

Komponen Utama Sel dan Organel

A. Membran Sel (Membran Plasma)

Tersusun atas komponen Fluid Mosaic Model (Model Mosaik Fluida) yang bersifat dinamis.
Komponen utamanya adalah:
- Fosfolipid Bilayer: Dua lapisan fosfolipid. Bagian kepala (fosfat) bersifat hidrofilik (suka air, menghadap keluar/kedalam sel) dan bagian ekor (asam lemak) bersifat hidrofobik (takut air, menghadap ke dalam membran).
- Protein Membran: Protein integral/intrinsik (menembus bilayer) dan protein perifer/ekstrinsik (menempel di permukaan).
- Karbohidrat: Terikat pada protein (glikoprotein) atau pada lipid (glikolipid); berfungsi sebagai reseptor dan penanda pengenalan sel.
- Kolesterol: Tersebar di antara fosfolipid pada sel hewan untuk menjaga stabilitas dan fleksibilitas membran.
Sifat: Selektif Permeabel (hanya mengizinkan zat-zat tertentu seperti air, gas, dan molekul kecil non-polar untuk lewat dengan mudah).
Fungsi: Melindungi isi sel, mengatur transportasi zat keluar-masuk sel, dan sebagai media komunikasi antar-sel.
Jenis transpor melalui membran:
- Transpor pasif: Perpindahan zat dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah (gradien konsentrasi) tanpa energi.
  - Difusi sederhana: langsung melewati membran.
  - Difusi terfasilitasi: membutuhkan protein perantara.
  - Osmosis: perpindahan air sebagai pelarut melalui protein saluran khusus (aquaporin).
- Transpor aktif: Perpindahan zat melawan gradien konsentrasi (dari rendah ke tinggi) membutuhkan energi.
- Transpor vesikular: Perpindahan zat menggunakan vesikel, dan membutuhkan energi (termasuk transpor aktif).

B. Sitoplasma

Struktur: Cairan pengisi sel yang terdiri atas sitosol (fase cair berupa air, ion, protein, gula, dan enzim) dan organel-organel yang tersuspensi di dalamnya. Sifat fisiknya dapat berubah dari fase sol (encer) ke gel (kental) akibat perubahan suhu atau konsentrasi air.
Fungsi: Tempat berlangsungnya metabolisme seluler (seperti glikolisis), tempat organel berada, dan jalur transportasi molekul internal.

C. Nukleus (Inti Sel)

Struktur: Organel terbesar, dibungkus oleh membran ganda yang memiliki pori nukleus (jalur keluar masuk makromolekul seperti RNA dan protein). Di dalamnya terdapat nukleoplasma (cairan inti), kromatin/kromosom(untaian DNA pembawa sifat), dan nukleolus (anak inti).
Fungsi: Pusat pengendali seluruh aktivitas sel, menyimpan informasi genetik (DNA), dan tempat sintesis RNA (transkripsi) serta perakitan subunit ribosom (di dalam nukleolus).

D. Ribosom

Struktur: Organel non-membran terkecil yang tersusun atas rRNA (ribosomal RNA) dan protein. Terdiri dari subunit besar dan subunit kecil.
- Ribosom bebas: Tersebar di sitosol (menyintesis protein untuk keperluan internal sitoplasma).
- Ribosom terikat: Menempel pada permukaan Retikulum Endoplasma Kasar (menyintesis protein untuk diekspor ke luar sel atau dimasukkan ke lisosom).
Fungsi: Tempat berlangsungnya sintesis protein (translasi asam amino).

E. Retikulum Endoplasma (RE)

Struktur: Sistem membran berwujud labirin kantung pipih (sisterna) yang meluas dari membran inti ke seluruh sitoplasma.
Terbagi menjadi dua jenis:
- RE Kasar (REK): Permukaannya ditempeli oleh ribosom.
- RE Halus (REH): Permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom.
Fungsi:
- RE Kasar: Berperan dalam modifikasi awal protein pasca-translasi dan transportasi protein menuju Badan Golgi.
- RE Halus: Berperan dalam sintesis lipid, fosfolipid, hormon steroid, metabolisme karbohidrat, serta detoksifikasi racun/obat di sel hati.

F. Badan Golgi (Aparatus Golgi / Diktiosom)

Struktur: Tumpukan kantung pipih berlubang (sakula) yang memiliki dua sisi fungsional: sisi cis (menerima vesikel transpor dari RE) dan sisi trans (melepaskan vesikel sekresi menuju target luar/dalam sel).
Fungsi: Tempat pematangan, penyortiran, penandaan, dan pengemasan protein (modifikasi akhir seperti glikosilasi).
Badan Golgi juga membentuk lisosom, akrosom pada sperma, serta menyintesis dinding sel tumbuhan (selulosa).

G. Lisosom

Struktur: Vesikel bulat bermembran tunggal yang dibentuk oleh Badan Golgi dan mengandung bermacam-macam enzim hidrolitik (nuklease, protease, lipase) yang bekerja optimal pada pH asam.
Hanya ditemukan secara definitif pada sel hewan.
Fungsi:
- Pencernaan Intraseluler: Mencerna makromolekul atau nutrisi yang masuk ke dalam sel via endositosis.
- Autofagi: Mendaur ulang/menghancurkan organel sel yang sudah rusak atau tua.
- Autolisis: Penghancuran diri sel secara total dengan melepaskan seluruh isi enzim lisosom (contoh: penyusutan ekor berudu saat metamorfosis).

H. Mitokondria

Struktur: Organel bermembran ganda. Membran luar halus, sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk membentuk lipatan disebut krista (untuk memperluas permukaan pengikatan enzim). Ruang dalam berisi cairan dinamakan matriks. Memiliki DNA sendiri (mtDNA) dan ribosom sendiri (bersifat semi-otonom).
Fungsi: Tempat berlangsungnya respirasi seluler aerob (siklus Krebs dan transpor elektron) untuk menghasilkan energi berupa ATP (The powerhouse of the cell).

I. Kloroplas (Plastida)

Struktur: Hanya terdapat pada tumbuhan dan alga. Bermembran ganda. Di dalamnya terdapat tumpukan kantung pipih bermembran (tila koid) bernama granum yang mengandung pigmen klorofil. Cairan pengisinya disebut stroma. Memiliki DNA dan ribosom sendiri.
Fungsi: Tempat berlangsungnya proses fotosintesis (mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa).

J. Vakuola

Struktur: Kantung bermembran tunggal (tonoplas).
- Sel Tumbuhan: Memiliki vakuola sentral yang berukuran sangat besar (mendominasi volume sel dewasa) dan berisi cairan sel (air, cadangan makanan, zat sisa, pigmen antosianin).
- Protista: Vakuolanya kecil atau tidak ada. Ada vakuola makanan (pencernaan) dan vakuola kontraktil/denyut (osmoregulasi/mengatur tekanan air).
Fungsi (Tumbuhan): Menjaga tekanan turgor agar sel tumbuhan tetap kaku/tegang, menyimpan cadangan makanan, metabolit sekunder (racun pertahanan), dan produk sisa.

K. Sitoskeleton

Struktur: Jaringan serat-serat protein yang tersebar di seluruh sitoplasma. Terdiri atas tiga jenis:
- a. Mikrotubulus: Tabung kaku berongga dari protein tubulin. (Membentuk sentriol, spindel pembelahan, flagela, silia juga berperan sebagai jalur transpor organel dan vesikel dalam sistem endomembran).
- b. Mikrofilamen (Filamen Aktin): Dua untai serat aktin yang terpilin. (Berperan dalam kontraksi otot, aliran sitoplasma, pembentukan alur pembelahan sel).
- c. Filamen Intermediet: Serat protein tali tambang (misal keratin) yang lebih permanen untuk memperkuat mekanis sel.
Fungsi: Mempertahankan bentuk sel, menyediakan jangkar penahan bagi organel, dan memfasilitasi gerakan organel atau sel secara keseluruhan (motilitas).

4. Hubungan Struktur Organel dengan Fungsinya (Komparasi & Integrasi)

Struktur organel bekerja berkesinambungan membentuk lini produksi pabrik:
- Nukleus memiliki pori membran agar molekul mRNA (cetak biru protein) bisa keluar menuju sitoplasma.
- mRNA dibaca oleh Ribosom yang menempel pada RE Kasar. Struktur lumen RE Kasar yang luas memungkinkan protein yang baru disintesis langsung melipat menjadi bentuk fungsionalnya.
- Protein dibungkus vesikel transpor, dikirim ke Badan Golgi. Struktur sakula (kantung bertumpuk) Badan Golgi bertindak sebagai stasiun penyortiran; protein dimodifikasi secara berjenjang dari satu kantung ke kantung berikutnya sebelum dibungkus ke vesikel sekretori untuk dikeluarkan melalui Membran Sel.
Berikut tahapan sistem endomembran :
- Tahap 1: Pembentukan Vesikel Transpor dari Retikulum Endoplasma (RE)
  - Protein yang disintesis oleh ribosom di RE Kasar atau lipid yang disintesis di RE Halus akan dibungkus oleh pelukan membran RE yang menonjol keluar, membentuk Vesikel Transpor, kemudian lepas dari RE.
- Tahap 2: Fusi Vesikel dengan Badan Golgi
  - Vesikel transpor yang membawa kargo molekul bermigrasi melalui sitoplasma menuju Badan Golgi.
  - Vesikel ini menempel dan berfusi pada sisi cis (sisi penerimaan) Badan Golgi.
- Tahap 3: Modifikasi Molekul di Dalam Kompleks Golgi
  - Kargo molekul bergerak melintasi tumpukan sakula (cisternae) Golgi.
  - Di sini terjadi pematangan dan modifikasi akhir secara biokimiawi-misalnya glikosilasi (penambahan rantai karbohidrat pada protein/lipid) serta penyortiran dan penandaan molekul sesuai destinasi akhirnya.
- Tahap 4: Pelepasan Vesikel Baru dari Sisi Trans
  - Setelah dimodifikasi, molekul dikemas kembali ke dalam vesikel baru yang lepas (bud off) dari sisi pengeluaran Badan Golgi, yaitu sisi trans.
  - Jalur distribusinya kemudian terbagi menjadi dua rute utama:
    - Rute 4.i (Vesikel Sekresi / Jalur Eksositosis): Vesikel bergerak menuju dan berfusi dengan Membran Plasma. Proses ini mengeluarkan isinya (sekresi protein, seperti hormon atau enzim pencernaan) ke luar sel (eksositosis).
    - Rute 4.ii (Pembentukan Organel / Jalur Internal): Vesikel tetap berada di dalam sel dan berkembang membentuk Lisosom yang kaya akan enzim hidrolitik asam. Lisosom ini nantinya akan berfusi dengan Endosom (vesikel hasil endositosis materi dari luar sel) untuk melakukan pencernaan intraseluler.