kompetensi 4
indikator 12 : struktur sel, serta proses yang terjadi pada sel
sel
- Pengertian sel unit struktural dan fungsional pengusun tubuh Mahluk Hidup. Mahluk hidup seluler baik yang bersel tunggal (uniseluler) maupun yang bersel banyak (multiseluler) berdasarkan pada beberapa sifatnya, antara lain ada tidaknya system endomembran, dikelompokkan dalam dua tipe sel, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik
- Sel dibatasi oleh membran, yang di dalamnya terdapat cairan ( protoplasma ).
Penyelidikan dan penelitian sel oleh para ahli sitology, antara lain:
a. Robert Hook ( 1635-1703 )
Ilmuwan pertama yang mempelajari sel mati pada jaringan gabus
( Quergus suber ) melalui mikroskop buatannya.
b. Robert Brown ( 1773-1858)
Sebagai penemu nucleus pada tanaman anggrek dan gerak tidak beraturan pada koloid protplasma.
c. Johannes Purkinje ( 1787-1858 )
Pengistilah protoplasma pada cairan isi sel hidup
d. Mathias Schleiden dan T.Schwann ( 1810-1882 )
Sebagai pencetus teori sel isinya:
-setiap makhluk hidup terdiri atas sel
-sel sebagai unit sturktural dan fungsional
e. Felix Durjadin ( 1810-1860 )
berpendapat, bahwa cairan sel sebagai unit terpenting kehidupan, dan memberi istilah sarcode pada isi sel hidup.
f. Max Schultze ( 1825-1874 )
Sel merupakan kesatuan dari unit fungsional atau sel sebagai dasar fisik kehidupan.
g. Rudolf Von Virchow ( 1858 )
Berpendapat bahwa semua sel makhluk hidup berasal dari sel sel sebelumnya. Konsep ini dikenal dengan istilah Omnis Cellula Cellula.
A. Sel Prokariotik ( Tidak Memiliki Membran Inti)
• berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dinding sel, membran sel, mesosom, sitoplasma, ribosom dan materi inti (DNA dan RNA).
• dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopepetida yang dapat dipergunakan sebagaidasar penggolongan bakteri menjadi dua golongan , yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negativ
• Pada bakteri gram positif, hampr 90% komponen dinding selnya tersusun atas peptidoglikan,sedangkan pada bakteri gram negative berkisar antara 5 – 20%.
• mesosom berperan dalam pembelahan sel. Sedangkan pada sianobakteri, mesosom berfungsi sebagaikompleks fotosintetik yang mengadung pigmen fotosintesis.
- Sel dibatasi oleh membran, yang di dalamnya terdapat cairan ( protoplasma ).
Penyelidikan dan penelitian sel oleh para ahli sitology, antara lain:
a. Robert Hook ( 1635-1703 )
Ilmuwan pertama yang mempelajari sel mati pada jaringan gabus
( Quergus suber ) melalui mikroskop buatannya.
b. Robert Brown ( 1773-1858)
Sebagai penemu nucleus pada tanaman anggrek dan gerak tidak beraturan pada koloid protplasma.
c. Johannes Purkinje ( 1787-1858 )
Pengistilah protoplasma pada cairan isi sel hidup
d. Mathias Schleiden dan T.Schwann ( 1810-1882 )
Sebagai pencetus teori sel isinya:
-setiap makhluk hidup terdiri atas sel
-sel sebagai unit sturktural dan fungsional
e. Felix Durjadin ( 1810-1860 )
berpendapat, bahwa cairan sel sebagai unit terpenting kehidupan, dan memberi istilah sarcode pada isi sel hidup.
f. Max Schultze ( 1825-1874 )
Sel merupakan kesatuan dari unit fungsional atau sel sebagai dasar fisik kehidupan.
g. Rudolf Von Virchow ( 1858 )
Berpendapat bahwa semua sel makhluk hidup berasal dari sel sel sebelumnya. Konsep ini dikenal dengan istilah Omnis Cellula Cellula.
A. Sel Prokariotik ( Tidak Memiliki Membran Inti)
• berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dinding sel, membran sel, mesosom, sitoplasma, ribosom dan materi inti (DNA dan RNA).
• dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopepetida yang dapat dipergunakan sebagaidasar penggolongan bakteri menjadi dua golongan , yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negativ
• Pada bakteri gram positif, hampr 90% komponen dinding selnya tersusun atas peptidoglikan,sedangkan pada bakteri gram negative berkisar antara 5 – 20%.
• mesosom berperan dalam pembelahan sel. Sedangkan pada sianobakteri, mesosom berfungsi sebagaikompleks fotosintetik yang mengadung pigmen fotosintesis.
B. Sel Eukariotik (Memiliki Membran Inti)
• Sel eukariotik tersusun atas membrane sel, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro filament
• Bagian luar sel tumbuhan dibatasi oleh dinding sel, sedangkan bagian luar dinding sel hewan dibatasi oleh membrane plasma.
Membran sel
Fungsinya adalah untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. Membran Sel tersusun oleh lipoprotein. Membran sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar
Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein ( perifer dan integral ), oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
• Sel eukariotik tersusun atas membrane sel, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro filament
• Bagian luar sel tumbuhan dibatasi oleh dinding sel, sedangkan bagian luar dinding sel hewan dibatasi oleh membrane plasma.
Membran sel
Fungsinya adalah untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. Membran Sel tersusun oleh lipoprotein. Membran sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar
Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein ( perifer dan integral ), oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
TRANSPOR MELEWATI MEMBRAN
Ada dua cara, yaitu :
1. Transpor Pasif
Transpor pasif merupakan transpor ion, molekul, senyawa dari luar atau dalam sel tanpa memerlukan energi. Zat-zat yang ditranspor bergerak dari daerah berkonsentrasi tinggi hingga daerah berkonsentrasi rendah
a. Difusi
Difusi adalah gerakan acak partikel-partikel, atom, maupun molekul gas atau cairan, dari daerah berkonsentrasi tinggi menuju daerah berkonsentrasi rendah hingga mencapai kesetimbangan. Zat-zat tersebut akan berdifusi menurun sesuai gradien konsentrasi.
Transpor difusi terdiri dari dua cara yaitu difusi dipermudah dengan protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.
Difusi dipermudah disebut juga difusi terfasilitasi. Pada proses difusi yang terfasilitasi oleh protein, molekul-molekul seperti asam amino, gula, tidak dapat melalui membran plasma. Akan tetapi, molekul tersebut melewati saluran yang dibentuk oleh suatu protein membran yang disebut protein integral. sedangkan proses difusi zat dipermudah dengan protein pembawa mirip dengan proses difusi dipermudah dengan protein. Letak perbedaannya, protein membran membentuk saluran dan mengikat molekul yang ditranspor. Protein ini dinamakan protein pembawa. Molekul yang ditranspor seperti glukosa dan asam amino berdifusi dan menurun sesuai gradien konsentrasinya.
Difusi dipermudah disebut juga difusi terfasilitasi. Pada proses difusi yang terfasilitasi oleh protein, molekul-molekul seperti asam amino, gula, tidak dapat melalui membran plasma. Akan tetapi, molekul tersebut melewati saluran yang dibentuk oleh suatu protein membran yang disebut protein integral. sedangkan proses difusi zat dipermudah dengan protein pembawa mirip dengan proses difusi dipermudah dengan protein. Letak perbedaannya, protein membran membentuk saluran dan mengikat molekul yang ditranspor. Protein ini dinamakan protein pembawa. Molekul yang ditranspor seperti glukosa dan asam amino berdifusi dan menurun sesuai gradien konsentrasinya.
Gradien konsentrasi yang berbeda di antara dua tempat yakni luar sel dan dalam sel meng akibatkan proses difusi berlangsung dengan cepat. Proses difusi akan berjalan dengan lambat, apabila ukuran zat lebih besar. Termasuk juga wujud zat padat yang akan melambatkan terjadinya proses difusi dibandingkan wujud cair dan gas. Sementara itu, suhu yang tinggi akan membuat proses difusi berjalan lebih cepat.
b. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan zat pelarut melalui membran selektif permeabel dari konsentrasi zat pelarut tinggi ( hipotonik ) menuju konsentrasi zat pelarut rendah ( hipertonik ). Zat pelarut ini dapat keluar masuk melewati membran secara bebas. Hanya saja zat terkecil merupakan zat yang sudah terseleksi.
Zat pelarut dan zat terlarut dapat pula berkonsentrasi sama. Keadaan demikian dinamakan isotonik (iso berarti sama). Salah satu penyebab zat dapat bergerak secara osmosis adalah adanya perbedaan konsentrasi zat total. Akibat keadaan ini, molekul air yang berada pada larutan hipotonik dapat berpindah menuju larutan hipertonik. Namun, keadaan ini juga bisa berlangsung sebaliknya.
b. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan zat pelarut melalui membran selektif permeabel dari konsentrasi zat pelarut tinggi ( hipotonik ) menuju konsentrasi zat pelarut rendah ( hipertonik ). Zat pelarut ini dapat keluar masuk melewati membran secara bebas. Hanya saja zat terkecil merupakan zat yang sudah terseleksi.
Zat pelarut dan zat terlarut dapat pula berkonsentrasi sama. Keadaan demikian dinamakan isotonik (iso berarti sama). Salah satu penyebab zat dapat bergerak secara osmosis adalah adanya perbedaan konsentrasi zat total. Akibat keadaan ini, molekul air yang berada pada larutan hipotonik dapat berpindah menuju larutan hipertonik. Namun, keadaan ini juga bisa berlangsung sebaliknya.
Proses osmosis pada sel hewan terjadi saat kondisi sel dengan lingkungannya ingin dipertahankan. Cara yang dilakukan adalah dengan mempertahankan konsentrasi zat dalam sel dengan konsentrasi zat luar sel agar selalu sama. Apabila konsentrasi larutan sel lebih rendah dibandingkan konsentrasi lingkungan luarnya, air dalam sel akan keluar secara osmosis. Peristiwa ini dinamakan penyusutan sel atau krenasi, yang dapat menyebabkan sel tidak hidup alias mati.Sebaliknya, bila konsentrasi larutan pada sel lebih tinggi dibandingkan lingkungan luarnya, air di luar sel akan masuk secara osmosis ke dalam sel. Kejadian ini akan mengkibatkan sel pecah atau terjadi hemolisis.
Keadaan hemolisis juga dapat terjadi pada sel tumbuhan. Sel tumbuhan yang berada pada kondisi hipotonik, misalnya air, bisa mengalami pembengkakan. Kondisi yang dialami sel tumbuhan ini disebut kondisi turgid atau tekanan turgor. Sebaliknya, sel tumbuhan dapat pula mengalami kondisi hipertonik. Kondisi yang demikian akan mengakibatkan cairan protoplasma di dalam sel menyusut melewati dinding sel. Peristiwa seperti ini dinamakan plasmolisis.
Keadaan hemolisis juga dapat terjadi pada sel tumbuhan. Sel tumbuhan yang berada pada kondisi hipotonik, misalnya air, bisa mengalami pembengkakan. Kondisi yang dialami sel tumbuhan ini disebut kondisi turgid atau tekanan turgor. Sebaliknya, sel tumbuhan dapat pula mengalami kondisi hipertonik. Kondisi yang demikian akan mengakibatkan cairan protoplasma di dalam sel menyusut melewati dinding sel. Peristiwa seperti ini dinamakan plasmolisis.
Sel darah merah tidak rusak walaupun ditempatkan pada larutan garam 1%. Namun, jika ditempatkan pada lingkungan yang hipotonik (konsentrasi air lebih tinggi daripada di dalam sel, sehingga air masuk ke sel), eritrosit akan pecah (hemolisis). Bila terjadi sebaliknya terjadi krenasi
2. Transpor Aktif
Tranpor aktif adalah perpindahan molekul dengan menggunakan energi dari sel tersebut. Zat-zat yang diserap melalui transpor aktif, misalnya garam mineral yang diserap akar, kemudian juga glukosa dan asam amino yang diserap usus kecil pada manusia.
Salah satu contoh proses transpor aktif adalah pompa natrium kalium. Proses ini terjadi bila konsentrasi ion kalium (K+) di dalam sel lebih tinggi dibandingkan sekelilingnya, sedangkan ion natrium (Na+)-nya jauh lebih rendah. Karena itu, membran plasma akan memompakan ion natrium keluar sel dan kalium ke dalam sel, sehingga diperoleh kesetimbangan.
Selain pompa natrium-kalium, proses transpor aktif dapat pula melibatkan proses transpor makromolekul. Proses ini terjadi bila molekul besar melewati membran plasma secara eksositosis dan endositosis. Eksositosis merupakan proses pengeluaran zat dari dalam sel atau organel sel. Misalnya saja, pengeluaran zat saat pembentukan dinding sel, sekresi hormon pada sel hewan, dan pengeluaran sisa-sisa pencernaan makanan. Proses eksositosis ini dapat dilakukan dengan cara pembentukan vesikel (kantong pelapis zat). Vesikel ini akan bergerak menuju membran plasma dan selanjutnya berdifusi ke luar sel. Sementara itu, endositosis terjadi saat berbagai zat kecil dan makromolekul masuk ke dalam sel melalui membran. Endositosis pada sel dapat terjadi secara fagositosis dan pinositosis. Fagositosis merupakan proses masuknya molekul padat ke dalam sel, sedangkan bahan cair masuk ke dalam sel secara pinositosis. Sebagai contoh peristiwa fagositosis adalah proses memakan bakteri atau benda mikroskopis lainnya oleh Amoeba, kemudian proses memakan kuman oleh sel-sel darah putih. Selain cara tersebut, endositosis terjadi secara endositosis yang dibantu reseptor. Prosesnya sama dengan kedua jenis endositosis di atas. Bedanya, zat yang akan masuk ke dalam sel ditangkap terlebih dahulu oleh reseptor
indikator 13 : fungsi organel sel pada tumbuhan dan hewan
ORGANEL SEL YANG DIMILiKI SEL HEWAN DAN SEL TUMBUHAN
TAMBAHAN ORGANEL SEL PADA HEWAN (YANG TIDAK DIMILIKI SEL TUMBUHAN)
TAMBAHAN ORGANEL SEL PADA TUMBUHAN (YANG TIDAK DIMILIKI SEL HEWAN)
indikator 14 : sifat, ciri-ciri, dan fungsi jaringan pada tumbuhan dan hewan
1. JARINGAN TUMBUHAN
a. Jaringan Meristem (Embrional)
Kumpulan sel muda yang terus membelah menghasilkan jaringan yang lain.
Contoh: jaringan meristem yaitu jaringan meristem pada pucuk batang dan akar serta jaringan kambium
Ciri-ciri:
1) Aktif membelah dan belum mengalami diferensiasi
2) Berukuran kecil dan berdinding tipis
3) Memiliki nukleus yang relatif kecil, bervakuola kecil, dan mengandung banyak sitoplasma
4) Berbentuk kuboid atau prismatik
b. Jaringan Dewasa
Sel-sel yang sudah tidak membelah dan telah mengalami diferensiasi.
I. Jaringan Pelindung (Epidermis)
Fungsi: melindungi bagian dalam tumbuhan dari pengaruh luar yang merugikan
Ciri-ciri:
1) Terdiri atas satu lapis sel
2) Sel berentuk seperti balok
3) Susunan sel rapat, tidak ada ruang antar sel
4) Tersusun dari sel-sel hidup
5) Memiliki beragam bentuk
6) Tidak memiliki klorofil, beberapa dilapisi lilin
7) Mengalami modifikasi membentuk derivat jaringan epidermis, misal stomata, spina (duri), filamen, sel kipas, sel kersik (sel silika), dan trikomata (rambut-rambut)
8) Dinding sel jaringan epidermis bagian luar yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan, sedangkan dinding sel jaringan epidermis bagian dalam yang berbatasan dengan jaringan lain tetap tipis.
II. Jaringan Dasar (Parenkim)
Memiliki kemampuan untuk membelah diri (regenerasi)
Ciri-ciri:
1) Terletak hampir di semua bagian tubuh
2) Selnya bersegi banyak
3) Dinding sel tipis
4) Memiliki vakuola besar untuk menyimpan makanan cadangan
5) Terdiri atas sel-sel hidup
6) Memiliki banyak ruang antarsel (untuk pertukaran gas)
7) Dapat bersifat meristematis karena dapat membelah diri untuk memperbaiki jaringan yang rusak
Berdasarkan fungsi, dibagi menjadi:
a) Parenkim asimilasi (klorenkim)
Mengandung klorofil untuk fotosintesis
Contoh: parenkim palisade dan parenkim spons pada daun
b) Parenkim penimbun
Dapat menyimpan cadangan makanan dalam bentuk yang berbeda-beda, misalnya dalam larutan di dalam vakuola dan dalam bentuk partikel padat atau cairan di sitoplasma
c) Parenkim air
Mampu menyimpan air
d) Parenkim udara (aerenkim)
Mampu menyimpan udara
III. Jaringan Penguat (Mekanik)
Fungsi: menyokong dan memperkukuh tubuh tumbuhan
Berdasarkan bentuk dan sifat, dibagi menjadi
1) Jaringan Kolenkim
Ciri-ciri
a) Sel-sel hidup
b) Berdinding tebal dari selulosa untuk mengokohkan batang muda
c) Dinding sel mengandung selulosa pektin, dan hemiselulosa
d) Mengalami penebalan setempat pada dinding selnya
e) Penguat utama organ-organ tumbuhan yang masih aktif mengadakan pertumbuhan dan perkembangan
f) Umumnya terletak di bawah epidermis batang, tangkai daun, tangkai bunga, dan ibu tulang daun
2) Jaringan Sklerenkim
Ciri-ciri
a) Berdinding sangat tebal dan kuat karena mengandung lignin untuk mengokohkan batang tua
b) Hanya terdapat pada jaringan tumbuhan yang tidak lagi mengadakan pertumbuhan dan perkembangan
c) Terdiri atas sel-sel mati
d) Ada yang berbentuk benang panjang dan ada yang kecil tidak beraturan
IV. Jaringan Pengangkut
Berdasarkan bentuk dan sifat, dibedakan menjadi:
1) Floem
Fungsi: mengangkut dan mengedarkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan
Terdiri atas unsur-unsur kibral (sel-sel tapis dan komponen buluh tapis)
2) Xilem
Fungsi: mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun
Terdiri atas unsur trakeal (trakea dan trakeid), serat xilem dan parenkim xilem
V. Jaringan sekretoris
Tersusun atas sel kelenjar, saluan kelenjar dan saluran getah
2. JARINGAN HEWAN
a. Jaringan Epitelium
Jaringan yang melapisi permukaan tubuh, rongga tubuh, organ tubuh, atau permukaan saluran tubuh.
Fungsi:
· Mengikat jaringan dengan bagian yang ada di bawahnya
· Melaksanakan fungsi absorpsi dan proteksi.
Sel-sel epitelium tersusun rapat
(tabel 1: Jenis-jenis jaringan epitelium simpleks besera letak dan fungsinya)
(tabel 2: Jenis-jenis jaringan epitelium kompleks beserta letak dan fungsinya)
b. Jaringan Pengikat
Fungsi :
· Melekatkan suatu jaringan dengan jaringan lain
· Membungkus organ-organ
· Mengisi rongga di antara organ-organ
· Menghasilkan imunitas
Berdasarkan struktur dan fungsi, dikelompokkan sebagai berikut
I. Jaringan Pengikat Biasa
1) Jaringan Pengikat Longgar
Mempunyai susunan serat-serat yang longgar
Contoh: jaringan pengikat longgar di sekitar pembuluh darah, saraf dan organ tubuh
2) Jaringan Pengikat Padat
Mempunyai struktur serat kolagen yang padat
Contoh: pada tendon dan lapisan bawah kulit
3) Jaringan Pengikat dengan Sifat Khusus
4) Jaringan Tulang Rawan (kartilago)
Fungsi:
· Sebagai rangka tubuh pada awal embrio
· Penunjang jaringan lunak dan organ dalam
· Melicinkan permukaan tulang dan sendi
5) Jaringan Tulang Keras
Sek tulang disebut osteosit yang dibentuk oleh osteoblas
Antar-oestosit dihubungkan oleh kanalikuli
Bagian pusat tulang dilingkari endapan garam mineral membentuk lamela. Pada batas lamela terdapat lakuna.
Sel-sel tulang tersusun membentuk sistem Havers
6) Jaringan Darah
Terdiri atas plasma darah dan sel-sel darah yang terdiri atas eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih), dan trombosit (keping darah)
Fungsi:
· Mengangkut sari makanan, O2 dan hormon ke sel-sel tubuh
· Mengangkut zat sisa dan CO2 dari sel-sel tubuh
· Mengatur suhu tubuh
· Melawan bibit penyakit (leukosit)
· Menutup luka melalui proses pembekuan darah
7) Jaringan Limfa (Getah Bening)
Limfa merupakan suatu cairan yang dikumpulkan dari berbagai jaringan dan kembali ke aliran darah.
Fungsi:
· Mengangkut cairan jaringan berupa lemak dan zat-zat lain dari jaringan ke sistem perederan
II. Jaringan Otot
Tersusun dari sel-sel otot yang berfungsi melakukan pergerakan pada berbagai bagian tubuh
III. Jaringan Saraf
Terdiri atas sel-sel saraf yang disebut neuron.
Neuron: berfungsi merespons perubahan lingkungan dan membw impuls-impuls saraf kepusat saraf atau sebaliknya