BIOLOGI SEL

23.53 |

BIOLOGI SEL

Biologi sel adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel. Sel sendiri adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup

Teori-teori tentang sel

- Robert Hooke (Inggris, 1665) meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop. Hasil pengamatannya ditemukan rongga-rongga yang disebut sel (cellula)

- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella (kantong yang berisi)

- Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam, rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”

- Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma

- Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan structural makhluk hidup.

- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nucleus)

- Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup

- Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex celulla)

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti

· sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru

· sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru.

Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :

Sel Prokariotik

- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid

- Organel-organelnya tidak dibatasi membrane

- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan

- Diameter sel antara 1-10mm

- Mengandung 4 subunit RNA polymerase

- Susunan kromosomnya sirkuler

Sel Eukariotik

- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus
- Organel-organelnya dibatasi membrane

- Membran selnya tersusun atas fosfolipid

- Diameter selnya antara 10-100mm

- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase

- Susunan kromosomnya linier

Struktur Sel Prokariotik dan Eukariotik

1. Struktur Sel Prokariotik

Prokariotik meliputi archaebakteria (bakteri purba) dan eubakteria (bakteri modern/bakteri sejati) yang beranggotakan bakteri, mikoplasma dan alga hijau-biru. Ukuran sel prokariotik berkisar antara 0,5 -3 mm. Struktur umum sel prokariotik yang diwakili oleh bakteri berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dinding sel, membran sel, mesosom, sitoplasma, ribosom dan materi inti (DNA dan RNA).

Dinding sel bakteri berfungsi untuk menahan tekanan osmotic sitoplasma, sehingga sel tidak mudah pecah akibat masuknya air kedalam sel, dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopepetida yang dapat dipergunakan sebagai dasar penggolongan bakteri menjadi dua golongan , yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negative.

Selaput sitoplasma atau membran sel bakteri berfungsi dalam seleksi dan pengangkutan larutan ke dalam sel; berperan dalam transfer elektron dan fosforilasi oksidatil; pada bakteri aerob berperan dalam pengeluaran enzim hidrolitik; sebagai tempat enzim dan molekul pembawa yang berfungsi dalam biosintesis DNA, polimer dinding sel dan lipid selaput.

Struktur Sel Eukariotik

Sel eukariotik biasanya merupakan penyusun struktur makhluk hidup multi seluler. Sel eukariotik tersusun atas membrane sel, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro filamen. Organelorganel di dalam sel memiliki peran yang sangat penting bagi kelangsungan hidup sel tersebut. Setiap organel di dalam sel memiliki fungsi yang berbeda - beda.

Berikut ini akan diuraikan tentang struktur dan fungsi :

a. Membran Sel

Sel memiliki struktur khusus yang berfungsi untuk memisahkan isi sel dengan lingkungan luarnya, struktur ini dinamakan membrane plasma atau membran sel. Membran plasma ini memiliki ketebalan antara 5 sampai 10 nm (nanometer), oleh karena itu hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Membran sel memiliki beberapa fungsi, antara lain yaitu:

· Sebagai pembungkus isi sel dan membentuk sistem endomembran di dalam sel, misalnya retikulum endoplasma, aparatus Golgi, dan lisosom.

· Menyediakan selaput atau penghalang yang bersifat selektif permeabel. Membran sel berfungsi untuk menyaring masuknya zat-zat ke dalam sel sehingga tidak semua zat dapat menembus membran sel.

· Sebagai sarana transpor larutan dari dan ke dalam sel. Membran sel berfungsi dalam membantu memasukkan dan mengeluarkan senyawa – senyawa tertentu dari dan ke dalam sel.

· Merespons terhadap sinyal dari luar. Pada membran sel terdapat protein integral yang berfungsi sebagai reseptor untuk menerima sinyal dari lingkungan sel.

· Untuk interaksi interseluler. Protein - protein membran sel dan glikoprotein sebagai perantara sel untuk berinteraksi dengan sel lain atau dengan lingkungan luarnya.

· Tempat aktivitas biokimiawi. Beberapa reaksi kimia dikatalisis oleh protein integral membran yang berfungsi sebagai katalisator.

· Untuk transduksi energi. Membran dalam (inner membrane) kloroplas berfungsi untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam proses fotosintesis

Semua membran sel terdiri atas dua komponen utama, yaitu lemak (lipid) dan protein yang terikat secara non kovalen dan tersusun dalam suatu struktur yang menyerupai lembaran. Lembaran tersebut tersusun atas dua lapisan lemak yang dinamakan lipid bilayer. sedangkan protein terletak di antara lemak atau di permukaan lapisan lipid bilayer.

b. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan cairan sel yang dibungkus oleh membrane plasma. sitoplasma mengandung gula, asam amino, lemak,ion-ion dan senyawa kimia lain yang digunakan untuk metabolisme sel. Di dalam sitoplasma terdapat membran intrasel yang membungkus organel sel, misalnya membran yang membungkus mitokrondria, kloroplas, lisosom, peroksisom, retikulum endoplasma, dan badan Golgi.

c. Dinding sel

Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel.Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu. Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg

MITOKONDRIA

Pengertian Mitokondria

Mitokondria (mitochondrion', plural: mitochondria') atau kondriosomchondriosome) merupakan organ sangat kecil dalam sel tubuh. Mitokondria berperan sebagai pembangkit tenaga sel yang menyediakan energy selular (ATP). Mitokondria memakai oksigen, lemak dan gula untuk membuat adenosin trifosfat (ATP). Proses ini dikenal sebagai ‘respirasi sel’. Jika membutuhkan tenaga, sel menguraikan (molekul ATP untuk melepaskan tenaga yang disimpan.

Semakin banyak tenaga yang dibutuhkan sel tertentu, semakin banyak mitokondria dikandungnya. Satu sel dapat mempunyai hanya beberapa mitokondria atau dapat mempunyai ribuan. Jumlah yang paling besar ditemukan di sel saraf, otot, dan hati.

Fungsi Mitokondria

Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O₂¬ menjadi CO₂ dan air. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP. Proses pembentukan energi atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas lima tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membran bagian dalam mitokondria

Struktur

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari : membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran, ribosom, krista, oksisom, inklusi, dan DNA mitokondria.

Toksisitas mitokondria

Toksisitas mitokondria adalah kerusakan yang mengurangi jumlah mitokondria. Bila jumlah mitokondria dalam sel terlalu sedikit, sel tersebut dapat berhenti bekerja sebagaimana mestinya. Tidak jelas tingkat kehilangan mitokondria yang mempengaruhi fungsi sel.

Salah satu tanda paling umum toksisitas mitokondria adalah kelemahan otot (miopati). Jika sel otot tidak memperoleh cukup tenaga melalui respirasi sel, sel tersebut harus mendapat tenaga tanpa oksigenSangat sulit mengetahui bila kita mengalami toksisitas mitokondria. Berikut ini adalah tanda asidosis laktik :

· Mual

· Muntah

· Kelelahan yang berat

· Kehilangan berat badan yang baru terjadi

· Napas yang cepat dan dalam

· Kram, ototnya pegal dan mati rasa atau semutan

· Kelemahan otot yang cepat semakin berat

Asidosis laktik dapat mematikan

Toksisitas mitokondria juga dapat mengakibatkan kerusakan saraf (neuropati perifer). Toksisitas mitokondria dapat dikaitkan dengan kerusakan ginjal dan kehilangan pendengaran. Beberapa peneliti juga menganggap toksisitas mitokondria bertanggung jawab untuk pemindahan lemak tubuh (lipodistrofi) pada orang yang memakai obat antiretroviral (ARV).

Mitokondria mempunyai sebuah enzim yang membantunya menggandakan diri. Enzim ini dikenal sebagai polymerase gamma atau pol gamma. Enzim ini sangat mirip dengan enzim reverse transcriptase HIV. Pemakaian ARV dapat menghambat reverse transcriptase juga dapat menghambat pol gamma. Jika ini terjadi, lebih sedikit mitokondria baru yang dibuat.

RETIKULUM ENDOPLASMA

Retikulum Endoplasma (RE) merupakan bentukan membran yang sangat berlipat-lipat membatasi suatu ruangan yang disebut lumen (sisterna). Antara lumen RE dengan sitosol hanya dipisahkan oleh selapis membran sehingga memudahkan terjadinya pertukaran zat antara lumen RE dengan sitosol. Berdasarkan ada tidaknya ribosom yang menempel pada permukaan luar membran, RE dibedakan menjadi dua, yaitu Retikulum Endoplasma Halus (Smooth Endoplasmic Reticulumi /SER) dan Retikulum Endoplasma \Kasar(Rough Endoplasmic Reticulum / RER). Pada RER permukaan luar membrannya banyak ditempeli oleh ribosom.sebaliknya pada SER permukaan luar membrannya tidak ditempeli oleh ribosom. RER banyak dijumpai pada sel-sel yang aktif mensekresikan protein misalnya sel – sel pancreas, kelenjar ludah, dan kelenjar lainnya.

· Bagian yang terdapat pada RE

- RE kasar

Membran RE yang berhadapan dengan sitoplasma ada yang ditempeli ribosom, sehingga tampak berbintil-bintil. RE demikian disebut RE kasar / RE berbintil. RE kasar merupakan penampung protein yang dihasilkan ribosom. Protein yang dihasilkan masuk kedalam rongga RE.

- RE halus

RE halus adalah RE yang tidak ditempeli ribosom. Sel-sel kelenjar mengandung lebih banyak RE dibandingkan dengan sel bukan kelenjar.

- RE sarkoplasmik Merupakan pengkhususan dari RE halus.

- Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan. Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA. Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984). Fungsi :

1. Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan menuju ke sitosol.Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.(RE kasar)

2. Sintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati.(RE kasar dan RE halus)

3. Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)

4. Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.

5. Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)

6. untuk membentuk lemak dan steroid ( pada RE halus )

7. Menyimpan dan memompa ion kalsium , metabolisme / sintesa lipid, berperan untuk memicu kontraksi otot ( RE sarkoplasmik )

8. Metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. ( RE halus )

Protein yang dihasilkan dari RER antara lain adalah protein yang disekresikan keluar sel, protein integral membran, protein-protein khusus di dalam organel, seperti protein di dalam Golgi, lisosom, endosom, dan vakuola, makanan pada sel tumbuhan. SER banyak ditemukan pada otot rangka, tubulus ginjal, dan kelenjar endokrin yang mensekresikan hormon steroid.

gambar:Re hewan.jpg

SER mempunyai beberapa fungsi, yaitu:

• Sintesis hormon steroid pada sel-sel kelenjar endokrin pada gonad dan adrenal.
• Detoksifikasi di dalam hati yang melibatkan beberapa molekul penting di dalam sel hati.

• Melepaskan glukosa dari glukosa-6-fosfat di dalam sel-sel hati.
• Sebagai tempat melekatnya granul-granul yang berisi glikogen pada sel-sel hati.
• Tempat menyimpan ion-ion kalsium di dalam sisterna yang akan dikeluarkan jika ada rangsangan yang menyebabkan pengeluaran ion kalsium, misalnva kontraksi otot.

Aparatus Golgi atau Kompleks Golgi.

Aparatus Golgi (AG) atau Kompleks Golgi pertama kali ditemukan oleh Camilio Golgi tahun 1898 di dalam sitoplasma sel saraf. AG dijumpai hampir pada semua sel tumbuhan dan sel hewan.

Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Organel ini terdiri atas setumpuk saku-saku pipih yang masing-masing dibatasi oleh selapis membian. Dengan menggunakan mikroskop elektron, tampak bahwa AG tersusun atas tiga bentukan membran, yaitu:

1) kantung-kantung pipih yang disebut sisterna atau sakulus, kantung – kantung pipih tersebut tersusun bertumpuk membentuk diktiosom,

2) vesikel-vesikel kecil berdiameter kurang lebih 50 mikrometer yang terletak pada sisi yang berbatasan dengan RE, vesikel ini dinamakan vesikel tiansisi atau vesikel peralihan, fungsi vesikel adalah membawa protein dan lipid dari RE ke AG dan dari sakulus satu ke sakulus lainnya,

3) vesikel besar yang terletak pada sisi yang berhadapan dengan membrane plasma, vesikel ini dinamakan vesikel sekretori,vesikel sekretori adalah membawa protein atau lipid yang telah mengalami Pemrosesan di dalam lumen sakulus.

Molekul-molekul protein dan lipid yang telah mengalami modifikasi kimiawi di dalam lumen AG akan di packing oleh membran Golgi dan ditransfer dalam bentuk vesikel. '

Ada tiga macam protein yang dihasilkan oleh Golgi, antara lain:

1) protein membran inti, membran plasma dan protein membran organel

2) protein sekretori yang disimpan dalam bentuk vesikel

3) protein enzim yang disimpan dalam vesikel (lisosom)

beberapa fungsi badan golgi antara lain :

1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.

2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.

3. Membentuk dinding sel tumbuhan

4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

5. Tempat untuk memodifikasi protein

6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

7. Untuk membentuk lisosom

Lisosom

Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh De Duve di dalam serpihan sel-sel hati. Organel ini berbentuk semacam kantung yang berisi enzim hidrolitik. Selama masih terbungkus membran, enzim hidrolitik bersifat stabil. Terdapat lebih kurang 40 macam enzim hidrolitik yang ditemukan di dalam lisosom. Enzim-enzim tersebut meliputi protease,nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase dan sulfatase. Enzim – enzim tersebut hanya akan dapat bekerja optimal pada pH sekitar 5.membran lisosom mengandung protein transfer untuk membawa hasil pencernaan ke sitosol. Membran lisosom tidak akan tercerna oleh enzim yang dikandungnya sendiri karena kandungan karbohidrat yang tinggi pada membrannva.

Lisosom tergolong organel yang polimorfik karena memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Ada empat macam bentuk lisosom, yaitu satu macam lisosom primer dan tiga macam lisosom sekunder. Lisosom primer adalah lisosom yang baru terbentuk dari AG dan belum berfusi (bergabung) dengan materi yang akan dicerna. Lisosom sekunder ada tiga macam,yaiitu:

(1) heterofagosom, merupakan gabungan antara lisosom primer dengan fagosom,
(2) Sitolisosom merupakan gabungan antara lisosom primer dengan autosom,

( 3) badan residu, adalah vakuola yang berisi sisa materi yang tidak tercerna

Fungsi utama lisosom adalah untuk pencernaan intra sel. Materi yang dicerna oleh lisosom dapat berasal dari luar sel atau dari dalam sel itu sendiri. Materi dari luar sel masuk ke dalam sitoplasma melalui pinositosis dan fagositosis. Pencernaan intra sel selalu terjadi di dalam lisosom, enzim, hidorolitik tidak pernah keluar dari dalam lisosom sehinggan pencernaan berlangsung optimal. Akan tetapi, jika membran lisosom pecah, maka enzim hidrolitik pada lisosom akan keluar dan mencerna sel itu sendiri.

Beberapa peran lisosom antara lain adalah:

1) perombakan organel sel yang telah tua

2) proses metamoifosis pada katak, misalnya menyusutnya ekor pada berudu karena dicerna oleh enzim katepsin di dalam lisosom

3) pemulihan ukuran uterus setelah kehamilan

4) proses fertiliasi, dimana bagian kepala sperma yang dinamakan akrosom mengandung enzim hialuronidase untuk mencerna zona pelusida pada sel telur. Hasil pencernaan lisosom, seperti asam amino, glukosa dan nukleotida mampu menembus membran lisosom menuju sitosol. Membran lisosom selanjutnya akan dikembalikan menuju membran plasma melalui proses eksositosis. pencernaan bagian - bagian sel yang telah tua dinamakan autofagi.

Gambar. Pembentukan Lisosom dan Aktivitasnya

a. Pembentukan lisosom

Enzim lisosom adalah suatu protein yang diproduksi oleh ribosom dan kemudian masuk ke RE. Dari RE, enzim dimasukkan ke dalam membran, kemudian dikeluarkan ke sitoplasma menjadi lisosom. Selain itu, ada pula enzim yang dimasukkan terlebih dahulu ke Golgi, oleh golgi enzim itu dibungkus membran, kemudian dilepaskan di dalam sitoplasma. Jadi proses pembentukan lisosom ada 2 macam : pertama dibentuk secara langsung di RE dan kedua oleh Golgi. b. Proses pencernaan oleh lisosom

Proses pencernaan oleh lisosom dapat diuraikan sebagai berikut. Misalnya sel menelan benda asing berupa bakteri secara fagositosis, maka bakteri itu segera didatangi lisosom. Membran lisosom dan membran vakuola bersinggungan, kemudian membran tersebut bersatu. Enzim dari lisosom masuk ke dalam vakuola, kemudian segera mencerna bakteri. Enzim lisosom tidak aktif mencerna jika membran lisosom utuh (tidak pecah). Apabila membran pecah, maka enzim lisosom akan keluar dari membran dan mencerna sel itu sendiri.

c. Penyakit akibat kegagalan lisosom

Silikosis
Pada orang yang bekerja didaerah berdebu, debu-debu itu terhisap ke paru-paru. Di dalam sel alveoli paru-paru, debu-debu dalam vakuola dicerna oleh enzim lisosom. Namun karena mengandung silokon yang keras, debu pasir tidak tercerna dan sebaliknya justru membran vakuola menjadi bocor. Akibatnya, orang yang menderita penyakit demikian disebut menderita silikosis.

Rematik

Orang yang sering mengkonsumsi makanan dari organ dalam (usus, hati), melinjo dan rebung, darahnya banyak mengandung asam urat (berupa kristal). Asam urat itu masuk kedalam lisosom dan tidak dapat dicerna. Kemudian, enzim lisosom keluar, mencerna sel-sel pada persendian dan akibatnya orang tersebut menderita rematik. Penderita rematik mengalami bengkak dan radang persendian yang menyebabkan sakit luar biasa.

Ribosom

Ribosom merupakan salah satu organel tidak bermembran yang ditemukan pada semua sel, baik sel prokariotik maupun eukariotik. Pada eukariotik , organel ini terdapat pada sitoplasma, menempel pada permukaan luar retikulum endoplasma, didalam metriks mitokondria dan didalam stroma kloroplas.

Ribosom terdiri atas dua sub unit yaitu sub unit besar darn sub unit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika proses trnaslasi berlangsung.Sub unit ribosom dinyatakan dengan satuan S (Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan pengendapan pada saat sub unit tersebut disentrifugasi, misalnya sub unit kecil dan sub unit besar ribosom pada eukariotik adalah 40S dan 60s. Komponen penyusun besar ribosom terdiri atas protein ribosom dan ARN ribosom (ARN-r). Protein ribosom disintesis oleh bebas yang terdapat di dalam sitoplasma, sedangkan ARN-r ditranskripsi di dalam anak inti (nukleous).
Organel ini merupakan tempat berlangsungnya penerjemahan (translasi) kodon (kode genetik) yang dibawa ARN-duta (ARN-d). Hasil translasi ini adalah polipeptida. Polipeptida hasil translasi pada RER akan dikirim dan diolah di dalam AG menjadi protein membran, dan enzim lisosom, atau disekresikan ke luar sel melalui vesikel. Sedangkan polipeptida hasil translasi pada ribosom bebas dikirim ke mitokondria, sebagai enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom.

a. Sifatnya

Ø Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips.

Ø Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda.

Ø Dengan ultrasentrifugasi yang menurun pada kedua sub unit ribosom tersebut dapat dipisahkan sehingga dapat penyusunnya dapat dideterminasis. Sub unit-sub unit berasosiasi secara tegak iurus pada bagian sumbu dalam aiur yang memisahkannya.

Ø Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).

Ø Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm dengan besar 22 nm.

Ø Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai ribosom E. coli.

Gambar 5.1 Skema bentuk ribosom

b. Komposisi Kimia

Asam nukleat ribosom:

- Sub unit besar dibentuk dari protein dan RNA dalam kuantitas yang seimbang, mengandung 2 tipe rRNA, yakni:

• Satu rRNA 28S

• Satu rRNA SS

-Sub unit kecil mengandung r RNA 18s.

Diketahui bahwa, dengan ketiadaan RNA 185, maka sub unit besar tidak dapat berasosiasi pada sub unit kecil. Sedangkan RNA 28s memungkinkan asosiasi tersebut. RNA SS melekat pada sequence asam nukleat ini yaitu tRNA. Bilamana terbaca maka tRNA melekat pada site yang merupakan bagian RNA 285. Perpindahan dari tRNA yang melekat pada molekul mRNA menyebabkan pergerakan translasi mRNA masing-masing.

Protein ribosomal

a. Sub unit kecil (30S prokariot): 21 protein digambarkan berturut-turut dengan huruf S dan satu angka antara 1 dan 21 (S1, S2, S21). Berat moleku130.000 - 40.000 Dalton. Berada pada permukaan ribosom, mengelilingi rRNA. Protein memainkan peranan sebagai reseptor pada faktor pemanjangan sedangkan yang lainnya mengontrol transducti.

b. Sub unit besar: 33 protein dikenal sebagai Li sampai L33. Terlibat dalam:

Ø Translokasi oleh adanya GTP (melekat pada ribosam) yang memberikan energi untuk memindahkan inRNA dan pembebasan tRNA asetil.

Ø Fiksasi (protein L7 dan L1z) dari suatu faktor pemanjangan (EF-6)

Ø Dalam pembentukan suatu ikatan peptida antar rantai peptida yang telah dibentuk dan suatu asetil-NH2 baru.

Ø Dalam konstruksi suatu alur longitudinal, menempatkan rantai protein dengan pembentukan dan melindunginya meiawan enzim proteolitik. Alur ini memiliki panjang sesuai dengan rantai polipeptida 35 asetil-NH2.

KLOROPLAS

Sel tumbuhan mengandung satu tipe organel yang tidak ditemukan pada sel hewan yaitu kloroplas. Kloroplas adalah benda terbesar dalam sitoplasma. Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan
klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.

Kloroplas mengkonversikan energi cahaya menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Pigmen utama yang terdapat dalam kloroplas yang terlibat dalam proses fotosintesis adalah klorofil. Kloroplas dikelilingi oleh membrane luar dan membrane dalam dipisahkan oleh ruang intermembran. Cairan dalam pusat kloroplas disebut stroma. Dalam cairan ini terdapat sistem terdiri dari tumpukan cakram, masing-masing disebut tilakoid dan memiliki klorofil dan pigmen lain dalam membrannya. Kumpulan dari tilakoid disebut granum.

Gambar 1. Struktur kloroplas

Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat fotosintesis. Pada dasarnya fotosintesis seperti juga reaksi pada mitokondria merupakan pembentukan ATP dan melibatkan transport hidrogen dan elektron dalam senyawa-senyawa seperti NADH dan sitokrom. Perbedaannya adalah bahwa fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energy dan bukan substrat kimia, fotosintesis menggunakan CO₂ dan air, menghasilkan oksigen dan karbohidrat.

sel tumbuhan yang memiliki kloroplas

Kloroplas ditemukan pada sel tumbuhan. Pengamatan dengan mikroskop cahaya, dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplas terlihat berbentuk butir. Bentuk kloroplas yang beraneka ragam ditemukan pada alga. Kloroplas bernbentuk pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, sedangkan kloroplas berbentuk pita ditemukan pada Zygnema.

Tilakoid adalah sistem membran dalam kloroplas (tempat terjadinya reaksi terang). Memisahkan kloroplas menjadi ruang tilakoid dan stroma. Grana adalah kumpulan tilakoid dalam kloroplas. Stroma merupakan daerah cair antara tilakoid dan membran dalam tempat terjadi siklus Calvin.

Daftar pustaka

Childs, G.V. Cell Biology. 1998. The University of Texas Medical Branch. http://cellbio.utmb.edu/microanatomy/
Reksoatmodjo, S.M.I. 1993. Biologi Sel. Departemen Pendidikan dan kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan, Pendidikan Tinggi.