Sejarah sel

Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus
suber menggunakan mikroskop. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang
dibatasi dinding tebal dalam pengamatannya.

Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan
istilah cellulae artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-
sel gabus yang telah mati. Perhatikan Gambar sel dan mikroskop yang
digunakan dalam meneliti sel dibawah ini. Sejak penemuan awal sel itu,
beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui lebih banyak tentang sel.

" "
"Sel gabus (atas) dan karya Robert "


Penemuan sebuah sel yang masih hidup pertama kali dilakukan oleh Antonie.
Ilmuwan Belanda bernama lengkap Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723)
merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakan
untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-
gerak di dalam air, yang kemudian disebut bakteri. Antonie van Leeuwenhoek
merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup dalam sejarah sel pada
penemuan dan penelitian sel.

" "
"Mikroskop Leeuwenhoek "


Perkembangan Sejarah dan Teori Penemuan pada Sel
Perkembangan penelitian tentang penemuan pada sel mendorong berkembangnya
persepsi tentang sel. Dari sinilah kemudian lahir teori-teori tentang sel.
Beberapa teori tentang sel yang dikemukakan diantaranya sebagai berikut.

a. Sel Merupakan Kesatuan atau Unit Struktural Makhluk Hidup
Sel merupakan kesatuan atau unit struktural makhluk hidup, teori ini
dikemukakan oleh Jacob Schleiden (1804–1881) dan Theodor
Schwan (1810–1882). Tahun 1839 Schleiden, ahli botani berkebangsaan Jerman,
mengadakan pengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Pada waktu yang
bersamaan Theodor Schwan melakukan pengamatan terhadap sel hewan. Dari
hasil pengamatan tentang sel ini, mereka menarik kesimpulan sebagai
berikut.

1) Tiap makhluk hidup terdiri dari sel.
2) Sel merupakan unit struktural terkecil pada makhluk hidup.
3) Organisme ber - sel tunggal terdiri dari sebuah sel, organisme lain yang
tersusun lebih dari satu sel disebut organisme ber - sel banyak.

b. Sel Sebagai Unit Fungsional Makhluk Hidup
Max Schultze (1825–1874) menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar fisik
kehidupan. Protoplasma bukan hanya bagian struktural sel, tetapi juga
merupakan bagian penting sel sebagai tempat berlangsung reaksi-
reaksikimia kehidupan. Berdasarkan hal ini muncullah teori tentang sel yang
menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan.




c. Sel Sebagai Unit Pertumbuhan Makhluk Hidup
Rudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae
(semua sel berasal dari sel sebelumnya). Sehingga dapat dikatakan bahwa sel
adalah unit pertumbuhan makhluk hidup.

d. Sel Sebagai Unit Hereditas Makhluk Hidup
Ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong penemuan unit-unit penurunan sifat
yang terdapat dalam inti sel atau nukleus, yaitu kromosom.
Dalam kromosom terdapat gen yang merupakan unit pembawa sifat. Melalui
penemuan ini muncullah teori bahwa sel merupakan unit hereditas makhluk
hidup. Penemuan-penemuan yang mendukung perkembangan teori mengenai sel
sebagai berikut.

1) Robert Brown (1812), Biolog Skotlandia, menemukan benda kecil terapung
dalam cairan sel yang ia sebutnukleus. Nukleus sendiri merupakan inti dari
sel.

2) Felix Durjadin (1835), beranggapan bahwa bagian terpenting sel adalah
cairan sel yang sekarang disebut protoplasma. Protoplasma sendiri merupakan
bagian hidup dari sel yang dikelilingi oleh membran sel.

3) Johanes Purkinye (1787–1869), orang pertama yang mengajukan istilah
protoplasma yang merupakan bagian dari sel untuk menamai bahan embrional
sel telur.

Dalam ilmu biologi, sel merupakan kumpulan dari materi paling sederhana
dengan ukuran kecil yg dapat hidup & merupakan unit penyusun dari semua
makhluk hidup. Sel dapat melakukan semua aktivitas kehidupan & sebagian
besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.
Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau biasanya disebut
juga organisme uniseluler ( sel tunggal), sebagai contoh misalnya bakteri &
amoeba.

Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, & manusia, merupakan
organisme multiseluler (multi sel dimana multi berarti banyak) yg terdiri
dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Sel
pada tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel. Namun,
seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel.
Contohnya seperti pada tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri
induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya
yg sudah dibuahi.

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yg disebut membran plasma, sementara
daerah di dalam sel disebut sitoplasma. Setiap sel, pada tahap tertentu
dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yg dapat diwariskan &
mengarahkan aktivitas sel tersebut. Selain itu, semua sel memiliki susunan
struktur yg disebut ribosom yg berfungsi dalam pembuatan protein yg
nantinya akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia didalam
sel tersebut.

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yg secara
struktur berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini
dibedakan berdasarkan posisi dari DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada
eukariota terselubung membran organel yg disebut nukleus atau sebuah inti
sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus atau inti sel. Hanya pada
bakteri & arkea yg memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan,
jamur, & hewan memiliki hanya memiliki sel eukariotik.

Diferensiasi pada sel menciptakan keberagaman dari jenis sel yg muncul
selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yg
sudah dibuahi. Misalnya pada mamalia yg berasal dari sebuah sel berkembang
menjadi suatu organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot,
saraf, & kulit. Sel-sel dalam embrio yg sedang berkembang melakukan
pensinyalan sel yg memengaruhi ekspresi gen sel & menyebabkan diferensiasi
tersebut.








































Pengertian Sel
Pengertian sel adalah 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 seleukariotik.

Sel Prokariotik
Sel prokariotik merupakan tipe sel yang tidak memiliki sistem
endomembran sehingga sel tipe ini memiliki materi inti yang tidak dibatasi
oleh sistem membran, tidak memiliki organelyang dibatasi oleh sistem
membran. Sel prokariotik terdapat pada bakteri dan ganggang biru. 

Sel Eukariotik
Sedangkan sel eukariotik merupakan tipe sel yang memiliki sistem
endomembran. Pada sel eukariotik, inti tampak jelas karena dibatasi oleh
sistem membran. Pada sel ini, sitoplasma memiliki berbagai jenis organel
seperti antara lain: badan Golgi, retikulum endoplasma
(RE),kloroplas (kuhusus pada tumbuhan), mitokondria, badan mikro,
dan lisosom.

Struktur dan Fungsi Sel Prokariotik
Bakteri merupakan salah satu contoh organisme yang memiliki sel tipe
prokariotik.
" "
"Gambar 1. Struktur umum sel prokariotik terdiri dari kapsul, dinding "
"sel (membran luar dan peptidoglikan merupakan anggota karbohidrat), "
"membran plasma, sitoplasma yang mengandung ribosom dan nukleoid. "



Bagian luar sel bakteri terdiri dari: kapsula, dinding sel, dan membran
plasma. Kapsula yaitu bagian yang paling luar berupa lendir yang berfungsi
untuk melindungi sel. Bahan kimia pembangun kapsula adalah polisakarida.
Dinding sel terdiri dari berbagai bahan seperti karbohidrat, protein, dan
beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino.

Fungsi Dinding sel
Fungsi dinding sel yaitu sebagai pelindung, mengatur pertukaran zat
dan reproduksi. Sedangkan membran dalam merupakan bagian penutup yang
paling dalam. Membran plasma bakteri mengadung enzim oksida dan respirasi.
Fungsinya serupa dengan fungsi mitokondria pada sel eukariotik. Pada
beberapa daerah membran plasma membentuk lipatan ke arah dalam disebut
mesosom. Fungsi mesosom yaitu untuk respirasi dan sekresi dan menerima DNA
pada saat konyugasi. Beberapa bakteri memiliki alat gerak berupa flagel.
Beberapa bakteri lainnya mengandung villi yang berfungsi untuk melekatkan
diri. Sitoplasma merupakan bagian dalam sel bakteri. Sitoplasma berbentuk
koloid yang agak padat yang mengandung butiran-butiran protein, glikogen,
lemak dan berbagai jenis bahan lainnya. Pada sitoplasma sel bakteri tidak
ditemukan organel-organel yang memiliki sistem endomembran seperti badan
Golgi, retikulum endoplasma (RE), kloroplas, mitokondria, badan mikro, dan
lisosom. Sedangkan ribosom banyak ditemukan pada sitoplasma bakteri.
bakteri gram positif dan gram negatif
" "
"Struktur dinding bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. "
"Bandingkan komponen utama dinding sel kedua jenis bakteri, bagaimana "
"letak peptidoglikan pada kedua bakteri tersebut. Peptidoglikan inilah "
"yang membedakan hasil pewarnaan Gram yang berbeda pada kedua bakteri "
"tersebut. (Sumber : Campbell et al., 2000) "


Struktur dan Fungsi Sel Eukariotik
Sel eukariotik merupakan sel yang memiliki sistem endomembran. Sel
tipe ini secara struktural memiliki sejumlah organel pada sitoplasmanya.
Organel tersebut memiliki fungsi yang sangat khas yang berkaitan satu
dengan yang lainnya dan berperan penting untuk menyokong fungsi sel.
Organisme yang memiliki tipe sel ini antara lain hewan, tumbuhan dan jamur
baik multiseluler maupun yang uniseluler. 


Tipe sel eukariotik pada tumbuhan sedikit berbeda dengan pada hewan. Pada
sel hewan, pada bagian luar sel tidak ditemukan adanya dinding sel,
sebaliknya pada tumbuhan dan jamur ditemukan adanya dinding sel. Walaupun
demikian dinding sel tumbuhan dan sel jamur secara kimiawi berbeda
penyusunnya. Pada jamur didominasi oleh chitin sedangkan pada tumbuhan
selulosa. Pada tumbuhan ditemukan adanya organel kloroplas sedangkan pada
jamur dan hewan tidak ditemukan. Selain perbedaan tersebut pada dasarnya
baik sel hewan, tumbuhan, dan jamur memiliki struktur yang serupa.
" "
"Gambar 3. Sel hewan, tampak dalam gambar di atas struktur sel hewan "
"yang memiliki system endomembran sehingga pada sel tipe ini ditemukan "
"berbagai organel pada sitoplasmanya. Pada gambar tampak organel badan "
"Golgi (apparatus Golgi), RE (kasar dan halus), mitokondria, dan "
"peroksisom (bagian dari badan mikro), selain itu tampak adanya "
"ribosom, sentriol, dan sitoskeleton yang memiliki peran penting di "
"dalam sel. "


" "
"Gambar 4. Sel tumbuhan, tampak dalam gambar di atas struktur sel "
"tumbuhan yang memiliki sistem endomembran sehingga pada sel tipe ini "
"ditemukan berbagai organel pada sitoplasmanya. Pada gambar tampak "
"organel kloroplas, hanya terdapat pada tumbuhan, selain organel yang "
"serupa ditemukan pada sel hewan. Selain itu tampak adanya beberapa "
"bagian sel yang hanya dimiliki oleh tumbuhan seperti : dinding sel dan"
"plasmodesmata. "


Membran sel
Membran Sel tersusun oleh lipoprotein. Struktur umumnya dapat dilihat
pada Gambar 5. Membran sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam
sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar



Sitoplasma
Sitoplasma merupakan zat yang terdapat di antara inti sel dan membran
plasma. Organel-organel tersebut memiliki struktur dan fungsi masing-masing
yang khas yang membentuk satu kesatuan untuk mendukung aktivitas sel.
Vakuola pada tumbuhan berfungsi antara lain tempat penyimpanan cadangan
makanan.
Retikulum Endoplasma (RE).
Retikulum endoplasma merupakan membrane lipoprotein pada sitoplasma
yang terdapat antara membran inti dan membran sitoplasma. Ada dua macam RE.
RE ganuler (RE kasar) bila pada permukaan membran RE ini menempel ribosom.
RE halus atau non granuler bila pada membran RE tidak ada ribosom.Fungsi
organel ini memproses lebih lanjut protein, lipid atau bahan lainnya yang
akan disekresikan sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan
keperluannya. Dalam bentuk vesikula (gelembung) produk dari RE
ditransportasi ke badan Golgi.
" "
"Gambar 6. Retikulum endoplasma. Tampak hasil gambar mikroskop elektron"
"pada sisi kiri yang menunjukkan potongan RE dalam dua dimensi. Pada "
"dasarnya RE merupakan struktur tertutup dari sitoplasma "


Badan Golgi
Badan Golgi (bahasa Inggris: golgi apparatus, golgi body, golgi
complexatau dictyosome) adalah organel yang dihubungkan dengan fungsi
ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
cahaya biasa. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang
melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Badan Golgi berfungsi
menghasilkan sekret berupa butiran getah, lisosom primer, menyimpan protein
dan enzim yang akan disekresikan. Pada sel tumbuhan badan Golgi disebut
diktiosom. Organel ini menerima bahan, diolah dan akan disekresikan, dari
RE.



Lisosom
Lisosom terdapat pada sel hewan, bentuknya seperti bola dan ukuran
diameternya kurang lebih 500nm. Lisosom mengandung enzim yang berfungsi
untuk mencernakan bahan makanan yang masuk ke dalam sel baik secara
pinositis (makanannya berupa cairan) maupun secara fagositis (makannya
berupa padat).

Ribosom
Ribosom merupakan komponen penting di dalam sel. Ukurannya berkisar 20-
25 nm. Ribosom tersusun dari RNA dan protein, terdiri dari sub unit besar
dan sub unit kecil. Sub unit besar dan sub unit kecil akan bergabung bila
ribosom sedang menjalankan fungsinya yaitu sintesis protein.


Badan Mikro
Badan mikro dibedakan dua kelas utama, yaitu peroksisom dan
glioksisom. Peroksisom mengandung enzim katalase dan oksidase terdapat pada
hewan dan tumbuhan. Sedangkan glioksisom umum terdapat pada endosperm biji
dan berperan dalam perkecambahan selain mengandung katalase dan oksidase
mengadung sebagian atau seluruh enzim daur glioksilat (proses pembentukan
sumber energi untuk pertumbuhan dari lemak). Secara umum badan mikro
berfungsi di dalam mengoksidasi lemak sebagai sumber energi.
Dinding Sel.
Dinding sel hanya terdapat pada tumbuhan dan jamur. Fungsi dinding sel
yaitu melindungi sitoplasma dan membran sitoplasma. Pada beberapa sel
tumbuhan sel yang satu dengan sel yang lainnya dihubungkan dengan suatu
celah yang disebut plasmodesmata.
Nukleus (Inti Sel)
Nukleus Bagian-bagian inti sel terdiri dari membran inti, nukleoplasma
(kariolimp) dan kromosom, serta nukleolus. Membran inti memisahkan inti sel
dan sitoplasma. Membran inti terdiri atas dua lapisan membran dan pada
daerah-daerah tertentu terdapat pori-pori yang berfungsi sebagai tempat
keluar masuknya bahan kimia.
Sitoskeleton
Sitoskeleton merupakan rangka sel. Sitoskleleton terdiri dari 3 macam
yaitu : mikrotubul, mikrofilamen, dan filamen intermediet. Mikrotubul
tersusun atas dua molekul Protein tubulin yang bergabung membentuk tabung.
Fungsi mirkotubul memberikan ketahanan terhadap tekanan pada sel,
perpindahan sel (pada silia dan flagella), pergerakan kromosom saat
pembelahan sel (anafase), pergerakan organel, membentuk sentriol pada sel
hewan. Mikrofilamen merupakan filament protein kecil yang tersusun atas dua
rantai protein aktin yang terpilin menjadi satu. Mikrofilamen memiliki
fungsi memberi tegangan pada sel, mengubah bentuk sel, kontraksi otot,
aliran sitoplasma, perpindahan sel (misalnya psudopodia) dan pembelahan
sel.



Mitokondria dan Kloroplas sebagai organel pembangkit energi
Mitokondria
Mitokondria hati umumnya mempunyai lebar kira-kira 0,5 – 1,0 um dan
panjang kira- kira 3,0 um. Mitokondria dibatasi oleh dua membran yaitu
membran luar dan membran dalam. Struktur morfologi yang paling bervariasi
adalah krista. Dalam satu sel tertentu Krista biasanya seragam dan khas
bagi sel itu. Dalam tipe-tipe sel yang berbeda, bentuk Krista sangat
berbeda. Sebagian besar mitokondria mempunyai krista seperti lamela atau
seperti tubul.




Mekanisme transkripsi dan translasi di dalam mitokondria bergantung kepada
genetic inti. Bahan- bahan tertentu seperti rRNA, tRNA dan mRNA tidak
bergantung kepada inti. Tetapi, protein tertentu ditentukan oleh inti
seperti protein ribosom, RNA polimerase, DNA polimerase, tRNA aminoasil
sintetase dan faktor- faktor sintesis protein. Fenomena yang menarik adalah
bahwa mtDNA tidak dapat diekspresi dan direpllikasi tanpa bantuan inti.
Kloroplas
Sel sebagian besar tumbuhan tinggi umumnya mengandung antara 50 – 200
kloroplas. Kalau dilihat dari samping bentuknya seperti lensa dengan satu
sisi/permukaan cembung dan permukaan lain cekung, datar atau cembung.