Struktur Fungsi Organel Sel Hewan dan Tumbuhan

 Struktur Fungsi Organel Sel Hewan dan Tumbuhan

Struktur Fungsi Organel Sel Hewan dan Tumbuhan- Sebagian besar organel sel diselubungi oleh lapisan membran dengan struktur yang sama dengan lapisan membran sel. Di dalam sel terdapat banyak struktur kecil yang disebut organel. Masih ingatkah Anda organel-organel sel yang terdapat pada sel hewan atau sel tumbuhan? Tidak semua sel memiliki semua organel, bukan? Fungsi dari sel bergantung pada jumlah dan jenis organel yang dimiliki.

1. Struktur Fungsi Nukleus (Inti Sel). Inti sel merupakan bagian yang penting dari sel. Inti sel terdiri atas beberapa bagian, yaitu membran, kromatin, anak inti (nukleolus), dan cairan inti (nuclear sap) (Gambar 1.6). Cairan inti merupakan cairan yang di dalamnya terdapat nukleolus dan kromatin. Kromatin mengandung materi genetik berupa DNA serta protein. Ketika sel membelah, kromosom dapat terlihat sebagai bentuk tebal dan memanjang. Kromosom adalah cetak-biru (blue print) sel. Kromosom mengatur kapan dan bagaimana sel membelah diri, menghasilkan protein-protein tertentu, serta berdiferensiasi.

Gambar 1.6 Sebuah inti sel. Terdapat sistem membran inti sel yang bersatu dengan membran retikulum endoplasma.

Nukleus merupakan struktur yang jelas terlihat pada saat sel belum membelah diri. Nukleus terlibat dalam pembentukan ribosom–suatu organel sel yang berperan dalam pembentukan protein. Nukleus mengatur sintesis protein dalam sitoplasma dengan mengirimkan pesan genetik dalam bentuk ribonucleic acid (RNA). RNA ini disebut messenger RNA (mRNA). Pembentukan mRNA terjadi di nukleus berdasarkan instruksi yang diberikan DNA. Setelah itu, mRNA membawa pesan genetik ke sitoplasma melalui pori membran inti untuk diterjemahkan di ribosom menjadi protein. Protein ini akan digunakan untuk menggantikan protein yang hilang, membentuk enzim, atau mengirimkan sinyal pada bagian sel yang lain. Membran inti memiliki struktur yang sama dengan struktur membran sel. Di membran inti, terdapat pori atau lubang-lubang yang memungkinkan keluar-masuknya benda atau zat tertentu. Dengan kata lain, melalui lubanglubang tersebut, inti sel ‘berkomunikasi’ dengan bagian-bagian sel serta sel yang lain.

2. Struktur Fungsi Retikulum Endoplasma. Retikulum endoplasma, sering disingkat RE merupakan sebuah sistem membran yang berlipat-lipat. Dilihat secara tiga dimensi, sistem membran pada retikulum endoplasma bersatu dengan membran sel dan membran inti. Retikulum endoplasma ada yang tampak kasar (RE kasar) dan ada pula yang tampak halus (RE halus). Pada permukaan membran RE kasar terdapat ribosom yang menempel. Ribosom yang menempel membuat RE terlihat kasar (Gambar 1.7). RE kasar berperan dalam pembentukan membran dan protein. Adapun RE halus berperan dalam pembentukan lemak, menetralisir racun, dan penyimpanan kalsium yang berguna pada kontraksi sel otot.

Gambar 1.7 RE beserta ribosom. Ribosom menempel pada retikulum endoplasma.

3. Struktur Fungsi Ribosom. Pada permukaan dalam membran retikulum endoplasma sel eukariotik tersebar organel-organel. Salah satu organel tersebut adalah ribosom. Ribosom berperan penting dalam proses pembentukan protein. Pada sel yang aktif, terdapat ribosom dalam yang banyak. Selain di RE, ribosom banyak terdapat juga di anak inti (nukleolus). Perhatikan Gambar 1.7.

4. Struktur Fungsi Badan Golgi. Badan Golgi disebut juga aparatus Golgi. Badan Golgi berbentuk seperti kantung yang pipih, dibatasi oleh membran. Beberapa badan Golgi sering terlihat berdekatan dan membentuk kantung-kantung yang bertumpuk. Badan Golgi diduga sebagai salah satu bentuk dari sistem membran pada RE. Badan Golgi kadang terlihat berada berdekatan dengan RE. Fungsi badan Golgi terutama dalam pengolahan protein yang baru disintesis. Badan Golgi memotong protein berukuran besar yang dihasilkan ribosom menjadi protein-protein berukuran kecil seperti hormon dan neurotransmiter (bahan penerus informasi pada sistem saraf). Badan Golgi juga berfungsi menambahkan molekul glukosa ketika proses sintesis glikoprotein. Pada sel-sel kelenjar, jumlah badan Golgi lebih melimpah dibandingkan sel-sel lain. Hal ini berhubungan dengan pembentukan sekresi mukus berupa mukopolisakarida yang melibatkan badan Golgi.

Gambar 1.8 Sebuah badan Golgi.

5. Struktur Fungsi Mitokondria. Mitokondria adalah organel berbentuk lonjong yang berada di sitoplasma. Mitokondria memiliki dua lapis membran yang terpisah dengan membran inti, membran sel, dan RE. Membran bagian dalam membentuk lipatan-lipatan. Struktur ini disebut krista (Gambar 1.9). Pada krista, terdapat berbagai enzim yang berperan dalam respirasi aerobik. Mitokondria berperan dalam proses respirasi aerobik. Banyaknya jumlah mitokondria dalam sel, bergantung pada seberapa aktif sel-sel tersebut. Misalnya, pada sel otot, memiliki mitokondria lebih banyak dibandingkan sel yang pasif. Semakin banyak mitokondria, semakin tinggi frekuensi proses respirasi.

Gambar 1.9 Struktur mitokondria pada sel.

Mitokondria merupakan organela penghasil energi dalam suatu sel. Mitokondria memiliki bentuk bulat tongkat dan berukuran panjang antara 0,2-5 mikrometer dengan diameter 0,5 mikrometer. Dengan bantuan mikroskop cahaya, keberadaan mitokondria dapat terlihat, tetapi untuk dapat melihat struktur dasarnya harus menggunakan mikroskop elektron. Mitokondria disusun oleh bahan-bahan antara lain fosfolipid dan protein. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Permukaan pada membran luar halus, sedangkan pada membran dalam banyak terdapat lekukan-lekukan ke dalam yang disebut krista. Adanya lekukan-lekukan ini akan dapat memperluas bidang permukaannya. Krista berperan dalam penyerapan oksigen untuk respirasi.

Dari proses respirasi inilah dapat dihasilkan energi. Jadi, mitokondria berfungsi untuk tempat respirasi sel atau sebagai pembangkit energi. Mitokondria mempunyai enzim yang dapat mengubah energi potensial dari makanan kemudian disimpan dalam bentuk ATP. ATP inilah yang merupakan sumber energi sebagai bahan bakar untuk melakukan proses kegiatan untuk hidup.

Sel-sel mana saja yang banyak terdapat mitokondria pada tubuh manusia? Tentu saja sel-sel yang banyak melakukan aktivitas kerja. Pada bagian organ mana dalam tubuh Anda yang paling aktif dan giat bekerja? Misalnya jika seorang olahragawan melakukan aktivitas berolahraga, maka bagian tubuh yang paling aktif bekerja adalah otot. Otot akan selalu berkontraksi ketika seseorang bergerak. Bahkan, ketika Anda tidur pun sel selalu melakukan pemecahan ATP. Coba analisalah kegunaan ATP ketika kita dalam keadaan tidur. Kegunaan ATP yaitu sebagai energi yang digunakan untuk mengganti sel-sel yang rusak, untuk memompa jantung, dan lain-lain.

Mitokondria banyak terdapat pada bagian tubuh antara lain otot, hati, jantung, ginjal, karena bagian tubuh tersebut paling aktif melakukan kerja dan menghasilkan energi. Struktur mitokondria dapat dilihat pada Gambar.

Organel-organel yang telah diuraikan sebelumnya adalah organelorganel yang dimiliki oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Beberapa organel berikutnya, hanya ditemukan pada sel hewan atau sel tumbuhan saja.

6. Struktur Fungsi Lisosom. Lisosom adalah organel yang hanya ditemukan pada sel-sel hewan. Lisosom berbentuk kantung yang dibatasi oleh membran. Di dalam lisosom terdapat enzim yang berperan dalam dekomposisi atau penguraian sebagian besar sel. Lisosom digunakan oleh sel untuk mencerna molekul-molekul besar. Pada makhluk hidup satu sel, seperti Amoeba, vakuola makanan bersama lisosom bersatu. Kemudian, enzim yang terdapat dalam lisosom mencerna makanan tersebut. Pada saat sel mati, membran yang menutupi kantung lisosom akan terdegradasi sehingga enzimnya akan keluar dan menguraikan bagian-bagian sel. Oleh karena itu, lisosom juga sering disebut sebagai “kantung bunuh diri” (suicide pack).

7. Struktur Fungsi Sentriol. Sentriol terdapat pada sel hewan dan jamur. Sel-sel tumbuhan tinggi tidak memiliki sentriol. Sentriol adalah dua buah organel yang berperan dalam pembelahan sel. Setiap sentriol terdiri atas sembilan triplet mikrotubulus yang susunannya membentuk cincin (Gambar 1.10).

Gambar 1.10 Sentriol terdiri atas sembilan triplet mikrotubulus.

Mikrotubulus merupakan serabut berbentuk silindris yang berperan dalam pembelahan sel, pergerakan kromosom, dan pergerakan organel. Sentriol mulai terlihat pada tahap profase (salah satu tahap pada pembelahan sel). Sentriol bergerak ke arah kutub-kutub yang berlawanan, kemudian dua anak sel akan terbentuk.

8. Struktur Fungsi Plastida. Salah satu organel yang khas pada tumbuhan adalah plastida. Plastida merupakan organel menyerupai kantung yang dibatasi oleh dua lapis membran. Plastida terdapat beberapa macam, yaitu kloroplas, kromoplas, dan leukoplas. Ketiganya dibedakan berdasarkan pigmen yang dikandungnya. Kloroplas memiliki pigmen-pigmen fotosintesis, di antaranya klorofil (zat hijau daun) dan karotenoid (zat warna kuning atau oranye). Pigmenpigmen tersebut berperan penting dalam proses fotosintesis, yaitu sebagai penangkap gelombang cahaya.

Klorofil beserta enzim-enzim yang berperan dalam reaksi terang (satu dari dua reaksi pada fotosintesis) berada di dalam struktur membran yang disebut grana (tunggal: granum). Granum terbentuk dari tilakoid, yang merupakan kantung-kantung pipih yang bertumpuk. Sementara itu, stroma adalah matriks cairan di bagian luar sistem membran grana. Pada stroma terdapat enzim-enzim yang berperan dalam reaksi gelap pada fotosintesis (Gambar 1.11). Masih ingatkah Anda tentang proses fotosintesis?

Gambar 1.11 (a) Kloroplas dilihat dengan mikroskop elektron dan (b) diagram tiga dimensi kloroplas.

Kromoplas merupakan plastida yang mengandung pigmen warna selain hijau. Biasanya kromoplas berwarna kuning, merah, oranye, atau cokelat. Sejauh ini, belum ditemukan fungsi yang pasti dari kromoplas, terutama pada tanaman tinggi. Diperkirakan, kromoplas yang banyak terdapat di bunga dapat menarik serangga untuk mendatangi bunga dan menyerbukinya. Sementara itu pada tumbuhan rendah, seperti alga, pigmen pada kromoplas berfungsi sebagai pigmen fotosintetik. Leukoplas merupakan plastida yang tidak memiliki zat warna. Berbeda dengan dua tipe plastida yang lain, leukoplas tidak menyimpan pigmen, tetapi menyimpan bahan-bahan makanan cadangan. Umumnya, berupa pati (karbohidrat) atau minyak. Leukoplas banyak terdapat di bagian tumbuhan yang tidak terkena cahaya, seperti akar dan umbi.

9. Struktur Fungsi Vakuola. Vakuola merupakan organel yang terdapat di tumbuhan. Vakuola berisi air yang terlarut di dalamnya berbagai mineral, gula, asam-asam organik dan bahan-bahan lain. Sel-sel muda memiliki beberapa vakuola yang berukuran kecil. Namun, pada sel dewasa satu vakuola yang berukuran besar terkadang mendominasi sel. Pada umumnya, sel-sel hewan tidak memiliki vakuola. Akan tetapi, protozoa dapat membentuk vakuola makanan, tempat makanan diperoleh dan dicerna. Sisa makanan ditampung dalam vakuola kontraktil untuk dibuang (Gambar 1.12).

10. Struktur Fungsi Dinding Sel. Salah satu struktur lagi yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan adalah dinding sel. Dinding sel berada di bagian luar membran sel. Ketika sel menyerap air, dinding sel berfungsi mencegah sel menggembung melewati batas maksimum. Dinding sel biasanya terbuat dari selulosa. Tidak seperti membran sel, dinding sel memiliki pori yang dapat melewatkan hampir berbagai jenis zat. Pada beberapa jenis tumbuhan dewasa, selnya membentuk dinding sekunder.

Tabel Perbedaan Sel Hewan Tumbuhan

Perbedaan Struktur Sel Hewan dan Sel Tumbuhan-Dalam tulisan ini akan dibahas mengenai perbedaan struktur sel dan dan sel tumbuhan.

a. Sel tumbuhan

1) Dinding sel

Dinding sel tipis dan berlapis-lapis. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, setiap sel baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa.

2) Vakuola

Vakuola atau rongga sel adalah suatu rongga atau kantung berisi cairan yang dikelilingi oleh membran. Pada sel tumbuhan, khususnya pada sel parenkim dan kolenkim dewasa memiliki vakuola tengah berukuran besar yang dikelilingi oleh membran tonoplas.

Fungsi vakuola:

• Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun turgor sel.
• Adanya pigmen antosian memberikan kemungkinan warna cerah yang menarik pada bunga, pucuk daun, dan buah.
• Kadangkala vakuola tumbuhan mengandung enzim hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom waktu sel masih hidup.
• Menjadi tempat penimbunan sisa-sisa metabolisme.
• Tempat penyimpanan zat makanan.

Gambar 1.9 Sel tumbuhan.

3) Plastida

Plastida merupakan organel yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan berupa butir-butir yang mengandung pigmen atau zat warna. Plastida dapat dibedakan menjadi 3, yaitu:

a) Leukoplas

Leukoplas adalah plastida yang berwarna putih atau tidak berwarna. Umumnya leukoplas terdapat pada organ tumbuhan yang tidak terkena sinar matahari dan berguna untuk menyimpan cadangan makanan. Berdasarkan fungsinya, leukoplas dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

• Amiloplas, yaitu leukoplas yang berfungsi membentuk dan menyimpan amilum.
• Elaioplas, yaitu leukoplas yang berfungsi untuk membentuk dan menyimpan lemak.
• Proteoplas, yaitu leukoplas yang berfungsi menyimpan protein.

b) Kloroplas

Kloroplas adalah benda terbesar dalam sitoplasma sel tumbuhan. Kloroplas banyak terdapat pada daun dan organ tumbuhan lain yang berwarna hijau. Kloroplas yang berkembang dalam sel daun dan batang yang berwarna hijau mengandung pigmen yang berwarna hijau atau klorofil. Klorofil  berfungsi menyerap energi cahaya matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis dan mengubahnya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Kloroplas memperbanyak diri dengan memisahkan diri secara bebas dari pembelahan inti sel.

Klorofil dibedakan menjadi bermacam-macam, antara lain:

• klorofil a menampilkan warna hijau biru,
• klorofil b menampilkan warna hijau kuning,
• klorofil c menampilkan warna hijau cokelat,
• klorofil d menampilkan warna hijau merah.

Kloroplas disusun oleh sistem membran yang membentuk kantung-kantung pipih yang disebut tilakoid. Tilakoid tersebut tersusun bertumpuk yang membentuk struktur yang disebut grana (tunggal, granum). Cairan di luar tilakoid disebut stroma. Dengan demikian di dalam kloroplas terdapat dua ruangan yaitu ruang tilakoid dan stroma.

c) Kromoplas

Kromoplas adalah plastida yang memberikan warna yang khas bagi masing-masing tumbuhan. Perbedaan warna pada kromoplas disebabkan oleh perbedaan pigmen yang dikandungnya. Pigmen-pigmen tersebut antara lain:

• karoten, menimbulkan warna merah kekuningan, misalnya pada wortel
• xantofil, menimbulkan warna kuning pada daun yang sudah tua
• fikosianin, memberikan warna biru pada ganggang
• fikosantin, memberikan warna cokelat pada ganggang
• fikoeritrin, memberikan warna merah pada ganggang

b. Sel hewan

Gambar 1.11 Sel hewan.

Berbeda dengan sel tumbuhan, sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Protoplasma hanya dilindungi oleh selaput yang tipis sehingga bentuk selnya relatif tidak tetap. Ada beberapa sel hewan yang selnya dilindungi oleh cangkang yang kuat dan keras, misalnya pada Euglena dan Radiolaria. Vakuola pada hewan umumnya berukuran kecil. Secara garis besar, perbedaan antara struktur hewan dengan tumbuhan bisa dilihat pada Tabel

 Tabel Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan

No	Sel hewan	Sel tumbuhan
1	Tidak mempunyai dinding sel	Mempunyai dinding sel
2	Mempunyai sentrosom	Tidak mempunyai sentrosom
3	Tidak mempunyai plastida	Mempunyai plastida
4	Mempunyai lisosom	Tidak mempunyai lisosom
5	Cadangan makanan brupa lemak dan glikogen	Cadangan makanan berupa pati atau amilum
6	Ukuran Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.	Ukuran Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
7	Bentuk Tetap	Bentuk Tidak tetap
8	Diktiosom	Badan golgi
9	Vakuola, Pada sel muda kecil dan banyak, pada sel dewasa tunggal dan besar	Tidak mempunyai vakuola, walaupun terkadang beberapa sel hewan uniseluler memiliki vakuola yang berukuran kecil baik pada sel muda maupun sel dewasa

Berdasarkan penjelasan tersebut kita dapat membedakan kondisi antara sel hewan dan tumbuhan.