Sel ialah bangunan bermembran yang merupakan unit terkecil penyusun tubuh hewan. Bagian sel yang terbesar ialah sitoplasma atau cairan sel. Sitoplasma diselubungi oleh selaput tipis yang disebut dengan membrane sitoplasma. Sel sendiri adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup di mana keberadaannya sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing-masing - makhluk hidup. Dalam sitoplasma terdapat berbagai organel sel seperti retikulm endoplasma (RE), aparatus golgi, lisosom, mitokondria, membran inti, dan sentriol.
a. Mitokondria
Mitokondria merupakan organel yang memiliki dua unit membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Antara kedua unit membran tersebut terdapat ruang antar membran dan di sebelah dalam membran terdapat matriks. Berfungsi sebagai tempat respirasi dalam sel, mitokondria memiliki struktur berupa lapisan berdinding rangkap dimana dibagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan yang disebut krista. Krista ini berfungsi untuk memperluas bidang permukaan sehingga proses respirasi lebih efektif. Jumlah mitokondria pada setiap sel akan berbeda-beda tergantung lingkungannya. Dari hasil proses respirasi ini sehingga di dalam mitokondria dihasilkan ATP (Adenosin Tri Phospat).
b. Badan Golgi/Aparatus Golgi/Golgi Kompleks
Struktur berupa kantung pipih bertumpuk yang tersusun dari ukuran besar hingga kecil dan terikat membran. Struktur ini menyebar dalam sitoplasma. Berfungsi untuk mengeluarkan zat-zat sisa proses metabolisme atau sebagai alat ekskresi (pengeluaran zat metabolisme). Metabolisme: segala bentuk reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh. Metabolisme dibagi dua, yaitu reaksi pembentukan, dan reaksi penguraian. Pada tumbuhan badan golgi sering disebut diktosom.
Badan golgi berfungsi untuk:
- Mengangkut dan mengubah materi-materi zat kimia yang terdapat di dalamnya. Pada tanaman dapat menghasilkan sekret (zat yang dihasilkan oleh kelenjar) sehingga pada tanaman tertentu dapat berupa zat lilin atau zat lender.
- Sekresi protein, karbohidrat, glikoprotein dan lemak. Sekresi ialah proses pengeluaran zat oleh kelenjar dimana zat tersebut diperlukan organ-organ yang lain.
- Membentuk enzim-enzim pencernaan.
- Mensintesis polisakarida untuk pembentukan bahan dinding sel pada tumbuhan.
c. Retikulum Endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma merupakan saluran-saluran halus yang berlekuk-lekuk berfungsi sebagai saluran penghubung antara nukleus dengan sitoplasma. Retikulum endoplasma dibagi menjadi dua macam, yaitu:
- RE berganular (RE kasar) yaitu RE dimana bagian permukaan luarnya terdapat bintik-bintik atau granula-granula. Granula ini adalah ribosom. RE kasar berfungsi untuk transportasi protein yang dihasilkan oleh ribosom
- RE tidak berganula (RE halus), yaitu RE yang bagian permukaannya halus atau tidak memiliki granula-granula. RE halus berfungsi untuk transportasi zat lemak dan steroid (hormon).
d. Sentrosom (Sentriol)
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
MEKANISME TRANSPOR ZAT MELALUI MEMBRAN
Sel merupakan penyusun jaringan tumbuhan dan hewan. Hewan selalu melakukan atau mengalami pertukaran zat dengan lingkungannya. Hewan bersel satu, contohnya amoeba menyelenggarakan proses pertukaran zat, menyerap makanan, dan mengeluarkan zat-zat sisa melalui seluruh permukaan tubunya. Segala aktivitas terjadi dalam sel, sehingga fungsi jaringan pun dapat dilakukan dengan baik. Tentunya di sini ada hubungan antara sel satu dengan yang lain, terutama dalam hal transpor zat-zat untuk proses metabolisme. Zat-zat tersebut keluar masuk sel dengan melewati membran sel. Cara zat melewati membran sel melalui beberapa mekanisme berikut.
1. Transpor Pasif
Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi terbantu.
a. Difusi
Proses ini merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran. Ini menunjukkan proses terjadinya difusi. Pada permulaan percobaan semula molekul glukosa ada di bagian A. Setelah beberapa saat, proses difusi menyebabkan konsentrasi glukosa di A turun dan di B naik dengan kecepatan yang sama. Setelah 3 jam, konsentrasi pada kedua ruang tersebut sama dan keseimbangan akan tercapai. Difusi pada membran sel (selaput plasma) dapat terlihat pada Gambar 1.15!
Proses difusi sering terjadi pada tubuh kita. Tanpa kita sadari, tubuh kita selalu melakukan proses ini, yaitu pada saat kita menghirup udara. Ketika menghirup udara, di dalam tubuh akan terjadi pertukaran gas antarsel melalui proses difusi. Contoh lain proses difusi adalah saat kita membuat minuman sirup. Sirup yang kita larutkan dengan air akan bergerak dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah. Pada masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda. Untuk contoh kasus yang dijelaskan, yaitu antara sirup dan gas, maka kecepatan difusi sirup lebih besar pada gas.
b. Osmosis
Untuk memahami tentang osmosis, perhatikan Gambar 1.16 menunjukkan proses osmosis. Air akan berpindah dari A menuju B melalui membran semi permeabel sehingga diperoleh hasil larutan isotonis, yaitu konsentrasi air sama untuk dua larutan antara A dan B, walaupun hasil akhirnya nanti volume antara A dan B berbeda. Setelah terjadi osmosis, maka gambar prosesnya menjadi seperti berikut.
Dari ilustrasi itu dapat disimpulkan bahwa osmosis adalah proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membran semipermeabel, sehingga didapatkan larutan yang berkonsentrasi seimbang (isotonis). Peristiwa osmosis dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari antara lain pada penyerapan air melalui bulu-bulu akar, dan mengerutnya sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan hipertonis.
c. Difusi Terbantu
Proses difusi terbantu difasilitasi oleh suatu protein. Difusi terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor dari membran sel. Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya pada bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.
2. Transpor Aktif
Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K+, Na+dan Cl+. Peristiwa transpor aktif dapat Anda lihat pada peristiwa masuknya glukosa ke dalam sel melewati membran plasma dengan menggunakan energi yang berasal dari ATP. Contoh lain terjadi pada darah di dalam tubuh kita, yaitu pengangkutan ion kalium (K) dan natrium (Na) yang terjadi antara sel darah merah dan cairan ekstrasel (plasma darah). Kadar ion kalium pada sitoplasma sel darah merah tiga puluh kali lebih besar daripada cairan plasma darah. Tetapi kadar ion natrium plasma darah sebelas kali lebih besar daripada di dalam sel darah merah. Adanya pengangkutan ion bertujuan agar dapat tercapai keseimbangan kadar ion di dalam sel. Mekanisme transpor ion ini dapat terlihat pada Gambar 1.17 berikut.
Peristiwa transpor aktif dibedakan menjadi dua, yaitu endositosis dan eksositosis.
a. Endositosis
Endositosis merupakan peristiwa pembentukan kantong membran sel. Endositosis terjadi karena ada transfer larutan atau partikel ke dalam sel. Peristiwa endositosis dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
1) Pinositosis
Pinositosis merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan membentuk lekukan-lekukan membran sel. Peristiwa ini dapat terjadi bila konsentrasi protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel sesuai dengan konsentrasi di dalam sel. Proses pinositosis dapat diamati dengan mikroskop elektron. Sel-sel yang melakukan proses pinositosis ini antara lain sel darah putih, epitel usus, makrofag hati, dan lain-lain. Tahapan proses pinotosis adalah sebagai berikut.
Keterangan gambar:
1. Molekul-molekul medium kultur mendekati membran sitoplasma.
2. Molekul-molekul mulai melekat (menempel) pada plasma, hal ini terjadi karena adanya konsentrasi yang sesuai antara protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel dengan di dalam sel.
3. Mulai terbentuk invaginasi pada membran sitoplasma.
4. Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma.
5. Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik.
6. Kantong mulai lepas dari membran plasma dan membentuk gelembunggelembung kantong.
7. Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan
fragmentasi. Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.
2) Fagositosis
Fagositosis merupakan peristiwa yang sama seperti pada pinositosis tetapi terjadi pada benda padat yang ukurannya lebih besar. Fagositosis dapat diamati dengan mikroskop misalnya yang terjadi pada Amoeba.Keterangan gambar:
1. Sebuah sel Amoeba mendekati sel Paramaecium.
2. Amoeba membentuk kaki semu (pseudopodia) dan semakin mendekati Paramaecium.
3. Amoeba mengurung sel Paramaecium dengan kaki semu dan memasukkannya ke dalam vakuola makanan.
4. Lisosom pada Amoeba mulai bergabung (fusi) dengan vakuola makanan untuk mengeluarkan enzim pencernaan.
b. Eksositosis
Eksositosis adalah proses keluarnya suatu zat ke luar sel. Proses ini dapat Anda lihat pada proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, misalnya proses pengeluaran hormon tertentu. Semua proses sekresi dalam tubuh merupakan proses eksositosis. Sel-sel yang mengeluarkan protein akan berkumpul di dalam badan golgi. Kantong yang berisi protein akan bergerak ke arah permukaan sel untuk mengosongkan isinya.
Tahap-tahap fagositosis dapat terlihat pada Gambar 1.19!
DAFTAR PUSTAKA
Wiwi isnaeni. 2006. Fisiolgi Hewan.
Anonim. 2009. Struktur dan fungsi sel. (online). (http://www.membuatblog.web.id/2010/02/struktur-dan-fungsi-sel.html).
