Struktur dan fungsi sel February 22, 2010 | In: ilmu ca bang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel. Struktur dan fungsi sel ± Biologi sel adalah cabang Sel sendiri adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup dimana keberadaannya sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing masing makhluk hidup Teori-teori tentang sel - Robert Hooke (Inggris, 1665) meneli meneliti ti sayatan gabus ga bus 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 ³Sarcode´ - 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 ba hwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis (o mnis celulla ex celulla) Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti a. sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk da lam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru b. sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk ke lompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan strukt ur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sa ngat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut : Sel Prokariotik - Tidak memiliki inti sel yang jelas karena t idak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid - Organel-organelnya tidak dibatasi membran
- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan pept idoglikan - Diameter sel antara 1-10mm - Mengandung 4 subunit RNA po lym lymerase erase - Susunan kromosomnya sirkuler Sel Eukariotik - Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus - Organel-organelnya dibatasi membran - Membran selnya tersusun t ersusun atas fosfolipid - Diameter selnya antara 10-100mm - Mengandungbanyak subunit RNA polymerase - Susunan kromosomnya linier Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat dipl d iploid oid b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi b erfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid Bagian-bagian Sel - Bagian hidup(komponen protoplasma), proto plasma), terdiri atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan struktur sel seperti : mitokondria, badan golgi, dll - Bagian mati (inklusio), terdiri atas dinding sel dan isi vakuo la mari kita bahas masing-masing bagian satu per satu a Dinding sel Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, 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, gara m karbonat dan silikat dari Ca dan Mg. b. Membran Plasma Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran se l juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk
fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai se bagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (g lukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel. Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus. Transpor pasif Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan e ntropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan d ifusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi terfasilitasi juga masi masih h dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya. Contoh molekul yang berpindah berpinda h dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. g lukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor. Transpor aktif Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien grad ien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore. Yang termasuk transpor aktif ialah coupled coup led carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled coup led carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya d itemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
c. Mitokondria Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah ³pembangkit tenaga´ bagi sel. 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. Mitoko Mitokondria ndria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 ± 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000]. Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan da lam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani ?-oksidasi menghasilkan Asetil KoA. Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam. Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi ?-oksidasi asam lemak. D i dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal d ikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan ka lium d. Lisosom Lisosom adalah organel sel berupa kantong ka ntong terikat membran yang berisi enzim hidroli hidro litik tik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, e ndositosis, fagositosis, dan autofagi.
- Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke da lam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan d ibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, berat uran, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. h idrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar sek itar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom. - Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. au tofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia. - Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam da lam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut). e. Badan Golgi Badan Golgi (disebut juga aparatus Go lgi lgi,, kompleks ko mpleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan t umbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh o leh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi. 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 at au 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 p embentukan lisosom. 5. Tempat untuk memodifikasi protein 6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel 7. Untuk membentuk lisosom f. Retikulum Endoplasma Endop lasma
RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai ka ntung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran da lam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti ³di dalam sitoplasma´ dan ret ikulum diturunkan diturunkan dari dar i bahasa latin yang berarti ³jaringan´). Ada tiga jenis retikulum endoplasma: RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari dar i RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi ko nsentrasi kalsium, kalsium, detoksifi detok sifikasi kasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmi sarkoplasmik k ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot. g. Nukleus Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi t erjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan d an di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri h. Plasti P lastida da Plastida adalah organel sel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. ada tiga macam plastida, yaitu : - leukoplast : plastida yang berbentuk amilum(tepung) - kloroplast : plastida yang umumnya berwarna hijau. terdiri dari : klorofil a dan b (untuk fotosintesis), xantofil, xantofil, dan karoten - kromoplast : plastida yang banyak mengandung karoten i. Sentriol (sentrosom) (sentro som)
Sentorom merupakan wilayah yang terdiri t erdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada Pad a siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi ko ndensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom. Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentr iol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-benang spindel. j. Vakuola Vakuola merupakan ruang dalam da lam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. fungsi vakuola adalah : 1. memelihara tekanan osmotik sel 2. penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll 3. mengadakan sirkulasi zat dalam sel Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan 1. Sel Hewan : * tidak memiliki dinding sel * tidak memiliki butir but ir plastida * bentuk tidak tetap karena hanya memiliki membran sel yang keadaannya tidak kaku * jumlah mitokondria relatif banyak * vakuolanya banyak dengan ukuran yang relatif kecil * sentrosom dan sentriol tampak jelas 2. Sel Tumbuhan * memiliki dinding sel * memiliki butir plastida * bentuk tetap karena memiliki dinding sel yang terbuat dari cellulosa * jumlah mitokondria relatif sedikit karena fungsinya dibantu o leh butir plastida * vakuola sedikit tapi ukurannya besar * sentrosom dan sentriolnya tidak jelas Nyasar cari: y y
struktur dan fungsi sel struktur sel hewan
y y y y y y y y y y y y y y y y y y
fungsi sel pengertian sel pengertian sel menurut para ahli fungsi vakuola fungsi sel tumbuhan fungsi sel hewan dan sel tumbuhan fungsi nukleus fungsi organel sel sel prokariotik organel sel dan fungsi fungsi sel hewan organel-organel sel bagian-bagian sel hewan fungsi ribosom struktur lipid fungsi organel sel hewan dan tumbuhan struktur sel prokariotik pro kariotik struktur sel manusia
Struktur Sel Prokariotik Prokariotik dan Eukariotik Sejak ditemukannya mikroskop elektron para ahli biologi mu lai berhasil mengidentifikasi struktur internal dari berbagai macam sel. Berdasarkan hasil pengamatann ya, para ahli menggolongkan sel menjadi dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Penggolongan ini didasarkan atas ukuran dan struktur intemal atau kandungan organel selnya. Sel prokariotik memiliki struktur yang sederhana,. misalnya bakter i, ganggang hijau-biru, dan mikoplasma. Sedangkan, sel eukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks, misalnya protista, fungi, tumbuhan, dan hewan.
1. Struktur Sel Prokariotik Prokariotik meliputi archaebakteria (bakteri purba) dan eubakteria (bakteri modern/bakteri sejati) yang beranggotakan bakter i, mikoplasma dan alga hijau-biru. Ukuran sel prokariotik berkisar antara 0,5 -3 mm. mm. Struktur Stru ktur umum sel prokariotik yang diwakili oleh bakteri berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dind ing 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 ak ibat 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. Pada bajteri gram positif, hamper 90% komponen dinding selnya se lnya tersusun atas peptidoglikan, sedangkan pada bakteri gram negative berkisar antara 5 ± 20%.
Selaput sitoplasma atau membran sel bakteri berfungsi dalam seleksi dan pe ngangkutan larutan ke dalam sel; berperan dalam t ransfer 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. Komponen utama membran sel tersusun atas lipid dan protein atau lipoprotein. Membran sel bakteri dan sianobakteri membentuk lipatan ke dalam yang dinamakan mesosom. Pada beberapa bakteri, mesosom berperan dalam pembelahan sel. Sedangkan pada sianobakteri, mesosom berfungsi sebagai kompleks fotosintetik yang mengadung pigmen fotosintesis. Di dalam sitoplasma terdapat kurang lebih 20.000 - 30.000 ribosom yang tersusun atas RNA dan protein. Ribosom merupakan tempat t empat sintesis protein. Ribosom prokariotik tersusun atas sub unit kecil dan sub unit besar yang berukuran 30 S dan 50 S (Svedberg). Pada saat proses transaksi, kedua sub unit ini bersatu untuk menjalankan fungsinya. Di dalam sitoplasma juga terdapat molekul protein dan enzim yang digunakan dalam setiap reaksi kimia di dalam sitoplasma. Bakteri juga menyimpan cadangan makanan di sitoplasma dalam bentuk granulagranula tidak larut air. Materi genetik genet ik sel prokariotik membentuk suatu struktur yang dinamakan nukleoid, merupakan kromosom tunggal. Antara materi inti dengan sitoplasma tidak terdapat pembatas atau tidak memiliki membrane inti. Sel p rokariotik mengandung sejumlah kecil DNA dengan total panjang antara 0,25 mm sampai 3 mm yang mampu mengkode 2000 ± 3000 protein.
2. Struktur Sel Eukariotik
gambar:struktur sel eukariotik.jpg
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, mi krotubulus 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:
1) Sebagai pembungkus isi sel dan membentuk sistem endomembran di dalam sel, misalnya retikulum
endoplasma, aparatus Golgi, dan lisosom. 2) 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. 3) 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. 4) Merespons terhadap sinyal dari luar. Pada membran sel terdapat protein integral yang berfungsi sebagai reseptor untuk menerima sinyal dari lingkungan sel. 5) Untuk interaksi interseluler. Protein - protein membran sel dan glikoprotein sebagai perantara sel untuk berinteraksi dengan sel lain atau dengan lingkungan luarnya. 6) Tempat aktivitas biokimiawi. biokimiawi. Beberapa reaksi kimia dikatalisis oleh protein integral membran yang berfungsi sebagai katalisator. katalisator. 7) 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. Perbandingan jumlah, antara lemak dan protein bervariasi, tergantung dari jenis membran sel, misalnya membran retikulum endoplasma berbeda dengan membran Golgi, jenis organisme, misalnya membran sel tumbuhan berbeda dengan membran sel hewan dan jenis sel, misalnya membran sel tulang berbeda dengan sel hati. Karbohidrat terikat secara kovalen, baik dengan lemak maupun protein.
Karbohidrat yang terikat dengan lemak dinamakan g likolipid, sedangkan yang terikat dengan protein dinamakan glikoprotein. Baik glikolipid maupun glikoprotein berfungsi sebagai media interaksi dengan sel lainnya. sekitar 2 - 10 ppersen glikolrotein membangun membran plasma, tergantung dari tipe sel dun spesies. Fungsi glikolipid masih belum banyak diketahui, tetapi diduga berhubungan dengan de ngan tempat melekatnya beberapa mikroorganisme infektif. infektif. Kolesterol pada membran plasma hanya dijumpai d ijumpai pada sel hewan dan sekitar 50% dari lemak membran terdiri atas kolesterol. Fungsi kolesterol pada membrane berhubungan dengan rigiditas atau kekakuan membran. Protein yang menyusun membran plasma tersusun atas lebih dari 50 jenis protein yang berbeda. |enis-jenis tersebut terletak dengan orientasi tertentu pada lipid bila yer. Protein membran dikelompokkan menjadi tiga jenis, yaitu:
1) Protein integral
Protein ini menembus lipid bilayer sehingga memiliki dua permukaan, yaitu yaitu permukaan per mukaan yang mengarah ke lingkungan luar sel dan yang menghadap ke dalam sitoplasma 2) Protein perifer
Protein ini terdapat pada permukaan luar lipid lipid bilayer atau at au pada permukaan dalam-lipid bilayer. Ikatan antara protein perifer dengan lipid bilayer adalah non kovalen.
3) Protein yang terikat lipid membran
Protein ini terikat secara kovalen dengan lipid bilayer dan t erletak pada permukaan luar dari dar i lipid bilayer. b. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan sel yang dibungkus d ibungkus 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, mitokro ndria, kloroplas, lisosom, peroksisom, retikulum endoplasma, dan badan Golgi. Bagian sitoplasma yang berada di antara o rganel dinamakan sitosol. Volume sitosol lebih kurang 50% dari volume vo lume sel. Di dalam sitosol juga terdapat protein dan enzim-enzim untuk reaksi kimia.
c. Mitokondria
http://www.modares.ac.ir/elearning/Dalimi/Proto/Lectures/week2/mitochondrion2.gif
Ukuran mitoko mitokondria ndria bervariasi, tetapi rata-rata ukuran diameternya antara 0,2 - 0,7 mikrometer (pm) dan panjangnya antara 1 - 4 mikrometer. Ukuran mitokondria ini hampir sama dengan ukuran bakteri yang menunjukkan salah satu bukti evolusi bahwa mitokondria merupakan bakteri yang bersimbiosis dengan sel eukor iotik. iotik. Bentuk mitokondria bervariasi, tergantung dari jenis selnya, misalnya pada sel-sel awal embrio, bentuk mitokondrianya bulat atau oval, sedangkan pada sel-sel lain bentuknya seperti gelendong dan ada juga yang berbentuk pipa. Karena ukurannya yang relatif besat mitokondria dapat terlihat cukup jelas di bawah mikroskop cahaya. Pada umumnya, u mumnya, mitokondria tersebar secara acak di dalam sel dan cenderung berkumpul pada bagian sel yang banyak memerlukan energi, misalnya di sekitar gelendong pembelahan, atau di sekitar memmbran yang melakukan endositosis. Jumlah mitokondria di dalam sel bervariasi tergantung dar i jenis sel, spesies organisme, dan keadaan fisiologi fisiologi sel. Selsel yang metabolismenya aktif banyak mengandung mitokondria dibandingkan sel-sel yang tidak akt if. if. Mitokondria memiliki kelenturan yang tinggi sehingga bentuknya dapat berubah-ubah dari waktu ke waktu. Selain itu, mitokondria mampu bergerak atau berpindah dari satu tempat ke tempat lain dalam sitoplasma sitop lasma.. Bagian-bagian utama mitokondria dibedakan menjadi dua, yaitu bagian selaput atau membran dan bagian matriks. Membran mitokondria ada dua yaitu membran luar dan membran dalam. Antara membran dalam dan membran luar terdapat ruang antarmembran yang berisi berbagai macam enzim. Membran luar mitokondria lebih tipis dari pada membrane da lam yaitu kurang dari 6 nanometer, sedangkan membran dalam berukuran antara 6 - 8 nanometer. Membran dalam mitokondria membentuk juluran-juluran ke arah matrik sehingga memperluas permukaan dalamnva. Iuluran membran ke k e arah matriks ini dinamakan tristae. Matriks mitokondria merupakan bagian mitoko mitokondria ndria yang menyerupai gel. Di dalam matriks mitokondria mitoko ndria terdapat ribosom, DNA, RNA dan beberapa
protein yang larut dalam air serta filamen, dan gra nul. Pada membran dalam (inner membrane) mitoko mitokondria ndria terdapat beberapa jenis protein yang terlibat dalam proses pembentukan ATP. Di dalam sel, ATP merupakan molekul berenergi tinggi yang akan digunakan untuk metobolisme sel. Selain berfungsi menghasilkan energi dalam bentuk ATP, mitokondria juga berfungsi ber fungsi sebagai tempat penyimpanan ion kalsium di dalam sel. Ion-ion ini disimpan dalam suatu badan khusus yang dinamakan granul. Mitokondria di dalam sel mampu menggandakan diri, sehingga jumlahnya dapat bertambah sesuai dengan kebutuhan e nergi sel.
d. Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE) merupakan bentukan membran yang sangat berlipat-lipat membatasi suatu ruangan yang disebut d isebut 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 ± se l pancreas, kelenjar ludah, dan ke lenjar lainnya. 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 endokr in pada gonad dan adrenal. Detoksifikasi di dalam hati yang melibatkan beberapa molekul penting di dalam sel hat i. Melepaskan glukosa dari dar i glukosa-6-fosfat glukosa-6-fosfat di dalam sel-sel hati. hat i. Sebagai tempat melekatnya granul-granul g ranul-granul yang berisi glikogen pada sel-sel hati. Tempat menyimpan ion-ion kalsium di dalam da lam sisterna yang akan dikeluarkan jika ada rangsangan yang menyebabkan pengeluaran ion kalsium, misalnva kontraksi otot.
e. 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.
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 prot ein dan lipid dari RE ke AG dan dari d ari 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.
Beberapa penelitian membuktikan bahwa AG tidak hanya berfungsi sebagai alai transport materi ke luar sel. Akan tetapi tet api banyak reaksi yang berlangsung di dalam lumen AG, antara lain proses biosintesis- glikoprotein dan glikolipid yang dikata lisis lisis oleh enzim glikosil transferase, kedua proses ini sering dinamakan g likosilasi. likosilasi. Di dalam AG juga terjadi proses penambaKan gugus sulfat pada karbohidrat yang dikatalisis oleh enzim sulfat tansferase. Seiain itu, di dalam lumen AG terjadi ter jadi proses sintesis proteoglikan yang merupakan komponen matriks ekstra sel. Pada sel tumbuhan yang sedang membelah, AG berperanan dalam pembentukan komponen dinding sel yang baru. Molekul-molekul protein dan lipid yang telah mengalami modifikasi kimiawi di da lam 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)
f. Lisosom
Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh De Duve di d i dalam serpihan selsel hati. Organel ini berbentuk semacam kantung yang berisi enzim hidrolitik. Selama masih terbungkus membran, enzim hidroli hidro litik tik 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 ak an dapat bekerja optimal pada pH sekitar 5.membran 5. membran lisosom mengandung protein transfer untuk membawa hasil pencernaan ke sitosol. sitoso l. Membran lisosom tidak akan tercerna oleh enzim yang dikandungnya sendiri karena kandungan karbohidrat yang tinggi pada membrannva. Lisosom tergolong tergolong organel yang ya ng polimorfik karena memiliki bentuk dan ukuran u kuran yang bervariasi. Ada empat macam bentuk lisosom, lisosom, yaitu satu macam lisosom primer dan tiga macam lisosom sekunder. Lisosom primer adalah lisosom yang baru t erbentuk 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 pencer naan 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, misaln ya 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 nukleot ida mampu menembus membran lisosom lisosom menuju sitosol. sitosol. Membran lisosom selanjutnya akan dikembalikan menuju membran plasma melalui proses eksositosis. pencernaan bagian - bagian sel yang te lah tua dinamakan autofagi.
g . Badan Mikro
1) Peroksisom
Organel ini ditemukan pada sel hewan, sel tumbuhan tertentu maupun sel ragi. Peroksisom pertama kali ditemukan oleh De Du ve dan kawan-kawann ya pada tahun 1965 di dalam sele nzim oksidase dan enzim katalase. sel hati. Di dalam peroksisom ditemukan beberapa macam enzim Oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan katalase. oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan dan pembongkaran hidrogen peroksida(H2O2) , maka organel tersebut dinamakan peroksisom. perok sisom.Pada sel tumbuhan, fungsi organel ini berkaitan dengan siklus glioksilat sehingga dinamakan glioksisom. Di dalam sel, peroksisom berbentuk bulat telur dengan d iameter kurang lebih antara 0,5 0,7 mikrometer, hanya dibungkus o leh selapis membran. Jumlah peroksisom untuk tiap sel bervariasi antara 70-700. Peroksisom memiliki kemampuan untuk membelah diri sehingga dapat membentuk peroksisom anak. Protein dan lipid yang diperlukan ditransfer dari sitosol. Selain berfungsi untuk pembentukan dan pero mbakan H2O, menjadi substrat organik dan H2O, peroksisom juga berfungsi untuk merombak asam lemak yang tersimpan dalam biji menjadi glukosa untuk proses perkecambahan. 2) Glioksisom
Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Diameter glioksisom antara 0,5 sampai 1,0 mikrometer. mikrometer. Sedangkan S edangkan peroksisom merupakan badan mikro yang ditemukan baik pada sel hewan maupun sel tumbuhan. Glioksisom banyak ditemukan pada biji-bijian yang berperan sebagai tempat menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam Proses perkecambahan. Salah satu proses utama pada biji yang sedang mengalami perkecambahan adalah perubahan dari asam lemak dalam da lam glioksisom, menjadi karbohidrat atau disebut glukoneogenesis. Penguraian asam lemak lemak menjadi asetil ko-A selanjutnya berubah menjadi menjadi oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Asam sitrat yang terbentuk akan diubah menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi enzimatis yang terdapat d i dalam glioksisom.
h.Ri .Rib bosom
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 luar retikulum endoplasma, didalam didalam metriks mitokondr mitokondria ia dan didalam stroma kloroplas. Ribosom terdiri atas dua sub unit yaitu sub unit besar darn sub u nit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika proses trnaslasi berlangsung.Sub unit ribosom dinyatakan de ngan satuan S (Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan pengendapan pada saat sub unit tersebut disentrifugasi, disentrifugasi, misalnya sub unit kecil kec il 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 d itranskripsi 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 d iolah di dalam AG menjadi protein membran, dan enzim lisosom, atau disekresikan ke luar sel melalu i vesikel. vesikel. Sedangkan Sedangka n polipeptida hasil translasi pada ribosom bebas dikirim ke mitoko ndria, sebagai enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom.
i. Sitoskeleton
Di dalam sitosol juga ditemukan adanya sitoskeleton sitoske leton yang tersusun atas mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediat. Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong bentuk sel dan memungkin terjadinya gerakan-gerakan organel o rganel di dalam sitoplasma. Mikrotubulus ada yang Ietaknya terbenam di dalam sitosol, d inamakan mikrotubulus sitoplasmik sitoplasmik
dan ada juga yang berfungsi sebagai penyusun organel , sepe'rti silia, flagela, dan sentriol. Mikrofilamen merupakan protein konEaktil yang berfr-rngsi untuk pergerakan di d i dalam sitop sitoplasma, lasma, misalnya aliran sitoplasma cii clalanr sel tumbuhan dan gerak amoeboid pada leukosit.
1. Mikrotubulus
Mikrotubulus tersusun atas molekul protein tubulin. Ada dua jenis protein tubulin penyusun tubulin, yaitu tubulin dan tubulin tubu lin . Setiap mikrotubulus tersusun atas 13 protofilamen yang tersusun paralel mengelilingi suatu sumbu. Ada dua macam mikrotubulus di dalam sel yang dibedakan atas stabilitasnya, yaitu mikrotubulus stabil dan mikrotubulus labil. Contoh mikrotulus stabil adalah pembentuk silia dan flagela. Sedangkan mikrotubulus labil contohnva mikrotubulus pembentuk gelendong pembelahan. Mikrotubulus sitoplasmik didalam sel berfungsi sebagi keranga dalam yang menetukan bentuk sel dan untuk transfer molekul di dalam sel. Mikrotubulus ini berbentuk serabut t unggal dengan diameter lebih kurang 25 nanometer. Beberapa organel yang tersusun dari mikrotubulus adalah sentriol, silia dan flagella.
2. Mikrofilamen
Mikrofilamen biasanya banyak terdistribusi dibawah permukaan membrane p lasma. Panjang mikrofilamen bervariasi, dengan diameter lebih kurang 7 µm. Mikrofilamen tersusun atas protein, terutama aktin dan miosin. miosin. Hampir semua jenis sel hewan mengandung akt in. Aktin dan miosin banyak ditemukan terutama pada sel otot, dengan komposisi ko mposisi miosin miosin yang lebih sedikit dibandingkan aktin. Kedua jenis protein ini berperan untuk pergerakan, misalnya aliran sitoplasma pada sel tumbuhan (siklosis), dan gerak amoeboid pada Protozoa.
3. Filamen lntermediet
Filamen intermediet memiliki diameter antara 8-10 pm, berbentuk p embuluh, tersusun atas 4-5 protofilamen yang tersusun melingkar, bersifat liat, stabil, dan tersusun atas protein fibrosa. Sebagaian besar filamen intermediet berfungsi untuk menyoko ng sel dan inti sel. Letak filamen inibiasanya terpusat disekitar inti. Pada sel epitel, filamen intermediet membentuk anyaman yang berfungsi untuk menahan tekanan dar i luar. Contoh filamen entermediet antara lain adalah kertin, vimentin, neurofilamen, lamina nuclear, dan kerat in.
j. Inti Sel (Nuc (Nucleus)
http://www.biokurs.de/skripten/bilder/NUKLEUS.jpg
gambar:NUKLEUS.jpg
Pada sel eukariotik, materi intinya telah diselubungi oleh suatu membran dan membentuk struktur inti sel atau nukleus. nuk leus. Bagian ±bagian yang menyusun inti sel antara lain adalah membran inti, pori membran,matriks inti sel (matriks), kromatin atau kromosom, dan anak inti (nukleo lus). Pada umumnya, inti sel berbentuk bulat, bu lat, tetapi ada juga yang bentuknya bentukn ya seperti gelendong. Sel eukariotik umumnya memiliki satu inti sel, tetapi tet api ada juga beberapa jenis sel yang memiliki inti lebih dari satu. Berikut ini uraian tentang bagian-bagian penyusun inti sel.
1) Membran inti
Membran inti terdiri atas dua lapis, yaitu membran luar (membran sitosolik) dan membran dalam (membran nukleo-plasmik). Di antara kedua membran tersebut terdapat ruangan antar membran (perinuklear space) selebar 10 - 15 nm. Membran luar inti bertautan dengan membran ER. Pada membran inti juga terdapat enzim-enzim seperti yang terdapat pada membran ER, misalnya sitokrom, transferase, dan glukosa-6-fosfatase. Permukaan luar membran inti juga berikatan dengan filamen intermediet yang menghubungkannya dengan membran plasma sehingga inti terpancang pada suatu tempat di dalam sel.
2) Pori Membran Inti
Pada membran inti terbentuk pori-pori sebagai akibat pertautan antara membran luar dan membran dalam inti. Diameter pori berkisar antara 40 - 100 nm. Jumlah pori membran inti bervariasi tergantung dari jenis sel dan kondisi fisiologi sel. Fungsi pori membrane inti ini, antara lain sebagai jalan keluar atau at au masuknya senyawa ± senyawa dari dar i inti dan menuju inti, misalnya tempat keluarnya ARN ± duta dan protein ribosom. Pori membran inti dikelilingi oleh bentukan semacam cincin (anu lus) yang bersama-sama dengan pori membentuk kompleks pori. Bagian dalam cincin membentuk tonjolan-tonjolan ke arah lumen pori. Pada bagian tengah pori terdapat sumbat tengah (central plug).
3) Matriks Inti (nukleoplasma )
Komponen utama dari matriks inti adalah protein vang kebanyakan berupa enzim dan sebagian adalah protein structural inti. Matriks Matriks inti diduga ikut berperan dalam proses ± proses pada materi inti, misalnya transkripsi, replikasi DNA, dan proses ±proses lainva di dalam inti.
4) Materi Genetik
Bagian utama dari sebuah inti sel adalah materi genetik. Semua aktivitas di dalam sel dikendalikan oleh materi genetik. Pada waktu interfase, materi genetik dinamakan kromatin. Benang benang kromatin ini akan mengalami pemampatan (kondensasi) pada saat sel akan membelah. Kromatin yang mengalami kondensasi ko ndensasi ini dinamakan kromosom. Hasil analisis kimia menunjukkau, bahwa kromatin kro matin tersusun atas DNA, RNA, protein histon dan protein nonhiston.
5) Anak Inti (Nukleolus)
Nukleolus banyak ditemukan pada sel-sel yang aktivitas aktivitas . sintesis proteinnya tinggi, misalnya pada neuron, oosit, dan kelenjar. Di dalam inti, nukleolus tampak sebagai suatu struktur
yang merupakan tempat pembentukan dan penyimpanan prekusor ribosom dan pembentukan sub unit ribosom. Selain itu, struktur ini merupakan tempat terjadinya pro ses transkripsi gen ARN ribosom (ARN-r).
k. Sentriol
Sentriol merupakan organel sel berbentuk silindris dengan diameter lebih kurang 2 pm (mikrometer) dan panjang lebih kurang 4 ptm. Di dalam setiap sel mengandun sepasang sentriol yang letaknya saling tegak lurus dekat inti sel. sentriol berfungsi sebagai bahan pembentuk sillia sillia dan flagella , persis dengan sentriol. Jadi, selain sebagai ko mponen penyusun sentrosom, sentriol berfungsi sebagai tubuh basalis.
i. Silia dan Flagela
Kedua organel ini berfungsi sebagai alat pergerakan sel yang letaknya berada pada permukaan luar membran sel. Baik silia maupun flagella memiliki struktur yang sama, yaitu memiliki sumbu yang dinamakan aksonem. Struktur aksonem sangat kompleks karetra tersusun atas mikrotubulus dan protein. Jumlah silia pada umumnya banyak, sedangkan jumlah flagela hanya satu atau dua. Silia berukuran lebih halus dan lebih pendek dari pada flagela. Berbeda dengan sentriol, silia dan flagella dibungkus o leh membran. Membran silia dan flagela merupakan perluasan dari membran sel. Contoh sel-sel bersilia adalah lapisan epitel saluran telur (oviduct) pada wanita, epitel saluran sperma (epididimis) pada lakilaki, pada organisme eukariot ik uniseluler misalnya Paramaecium caudatum. Sedangkan flagela dapat ditemukan pada spermatazoa dan beberapa organisme eukariotik uni seluler misalnya Euglena viridis dan lain-lain.
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG
Buah kelapa umumnya hanya dimanfaatkan untuk kelapa sayur dan minyak goreng. Di beberapa tempat telah berkembang pula berbagai produk olahan dari kelapa dan hasil sampingnya, seperti dessicated coconut, nata de coco, serat sabut, dan arang aktif. Namun, minyak kelapa murni yang
memiliki nilai tambah tinggi justru belum banyak dikembangkan diIndonesia. Minyak kelapa murni terutama digunakan untuk kesehatan dan kosmetik, sedangkanminyak kelapa biasa untuk minyak goreng. Dan minyak goreng ini biasanya di buat dengan cara sederhana, dan tradisional, sedangkan pada dasarnya minyak kelapa ini bisa di buat melalui fermentasi. Sehingga untuk lebih jelasnya, di adakanlah praktikum tentang pembuatan minyak kelapa secara fermentasi ini. Sehingga hal inilah yang melatarbelakangi penulisan laporan ini. B. TUJUAN
Adapun tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui bagaimana teknik pembuatan minyak kelapa melalui proses fermentasi.. BAB II
1
TEORI DASAR 1. Minyak kelapa
Minyak kelapa murni (Inggris: virgin coconut oil) adalah minyak kelapa yang dibuat dari bahan baku kelapa segar, diproses dengan pemanasan terkendali atau tanpa pemanasan sama sekali, tanpa bahan kimia dan RDB.
Penyulingan Penyulingan minyak kelapa seperti di atas berakibat kandungan senyawa-senyawa esensial yang dibutuhkan tubuh tetap utuh. Minyak kelapa murni dengan kandungan utama asam laurat ini memiliki sifat antibiotik, anti bakteri dan jamur.
Minyak kelapa murni atau lebih dikenal dengan Virgin Coconut Oil (VCO) merupakan merupakan modifikasi proses pembuatan minyak kelapa sehingga dihasilkan produk dengan kadar air dan kadar asam lemak bebas yang rendah, berwarna bening, berbau harum, serta mempunyai daya simpan yang cukup la ma yaitu lebih dari 12 bulan. Pembuatan minyak kelapa murni ini memiliki banyak keunggulan yaitu tidak membutuhkan biaya yang mahal karena bahan baku mudah didapat dengan harga yang murah, pengolahan yang sederhana dan tidak terlalu rumit, serta penggunaan energi yang minimal karena tidak menggunakan bahan bakar sehingga kandungan kimia dan nutrisinya tetap terjaga terutama asam lemak dalam minyak. Jika dibandingkan dengan minyak kelapa biasa atau sering disebut dengan minyak goreng (minyak kelapa kopra) minyak kelapa murni mempunyai kualitas yang lebih baik. Minyak kelapa kopra akan berwarna kuning kecoklatan, kecoklatan, berbau tidak harum dan mudah tengik sehingga daya simpannya tidak bertahan lama (kurang dari dua bulan). Dari segi ekonomi minyak kelapa murni mempunyai harga jual yang lebih tinggi dibanding minyak kelapa kopra sehingga studi pembuatan VCO perlu dikembangkan.
kelapa (Cocos nucifera L.) telah menjadi salah satu sumber makanan sejak jaman dahulu. Buah ini merupakan bagian tidak terpisahkan dari kehidupan masyarakat Indonesia. Dalam kehidupan tradisional, daging buah kelapa merupakan sumber nutrisi yang penuh dengan santan berasa gurih. Pada sebagian besar kepulauan di Indonesia, kelapa merupakan sumber pangan y ang telah dikonsumsi sejak
2
puluhan bahkan ratusan generasi (Prior et a l., 1981). Terdapat Terdapat beberapa cara untuk mengekstraksi minyak dari daging buahnya, yaitu secara fisika, kimia, dan fermentasi. Proses tradisional melalui cara fisika (pemanasan)
menghasilkan minyak dengan kualitas rendah karena kandungan airnya tinggi dan menyebabkan ketengikan (Che-Man et al., 1996). Ekstraksi minyak dengan cara kimia dapat menyebabkan
penurunan kualitas beberapa unsur nutrisi penting, antara lain a sam laurat dan tokoferol serta menyebabkan menyebabkan tingginya bilangan peroksida (PDII- LIPI, 1998). 2. Ferementasi Minyak Kelapa
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan ta npa akseptor elektron eksternal.
Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras ( yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan dikategorikan sebagai bentuk fermentasi.
Minyak kelapa fermentasi (fermikel) memiliki banyak kelebihan di antaranya tahan lama, tidak mudah tengik dan hampir tanpa kandungan kolesterol.Fermikel mengandung lebih dari 95% trigliserida (trigliserol) serta beberapa jenis asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Asam lemak jenuhnya meliputi asam laurat, miristat, palmitat, dan stearat, sedangkan asam lemak tidak jenuhnya meliputi meliputi asam oleat, linoleat, dan linolenat. Asam lemak jenuh yang dominan adalah asam laurat (Van
3
der Vossen dan U mail 2001; Sulistyo et al., 1999). Kelebihan proses ekstraksi secara fermentasi fermentasi dibandingkan cara lain adalah kemudahannya sehingga dapat diproduksi secara praktis, hemat bahan bakar, residu galendo lebih sedikit, tingkat ketengikan rendah dengan daya simpan lebih lama, aroma lebih harum, dan bebas senyawa penginduksi koles-terol (Rosenthal dan Niranjan, 1996; Sulistyo et al., 1999).
Secara biologi,fermikel lebih aman dan menguntungkan dibanding- kan minyak tradisonal yang diproduksi dari kopra, karena dapat mencegah terjadinya infeksi
oleh serangga dan jamur penghasil aflatoksin yang berpotensi menimbulkan keracunan. Produk minyak "kelentik" yang diproses secara tradisonal dianggap tidak ekonomis dan bermutu rendah, sehingga daya saingnya rendah di pasaran lokal dan regional (Sulistyo dan Soeka, 1999). Proses ekstraksi minyak secara fermentasi melibatkan enzim-enzim enzim-enzim pemecah emulsi santan. Aktivitas
enzim dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, pH, suhu dan lamanya reaksi enzimatik (Pelczar dan Chan, 1986). Biakan mikrobia yang digunakan
diharapkan memiliki aktivitas proteolitik, amilolitik, dan lipolitik yang berperan dalam menghidrolisis menghidrolisis protein, karbohidrat, karbohidrat, dan lemak le mak (Ishwanto, 2001). Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji kemampuan enzimatik dari biakan mikrobia untuk mengekstraksi minyak kelapa secara fermentasi.
3. Teknik Fermentasi Minyak Kelapa Berbagai cara telah dilakukan untuk memperoleh minyak dari kelapa. Beberapa di antaranya adalah: 1) Cara Basah
Cara ini relatif sederhana. Daging buah diparut, kemudian ditambah air dan diperas sehingga mengeluarkan santan. Setelah itu dilakukan pemisahan minyak pada santan. Pemisahan tersebut dapat dilakukan dengan pemanasan, atau sentrifugasi.
4
2) Cara Press
Cara pres dilakukan terhadap daging buah kelapa kering (kopra). Proses ini memerlukan investasi investasi yang cukup besar untuk pembelian alat dan mesin. 3) Cara Ekstraksi Pelarut
Cara ini menggunakan cairan pelarut (selanjutnya disebut pelarut saja) yang dapat melarutkan minyak. Pelarut yang digunakan bertitik didih rendah, mudah menguap, tidak berinteraksi secara kimia dengan minyak dan residunya tidak beracun. Walaupun cara ini cukup sederhana, tapi jarang digunakan karena biayanya relatif mahal.
(Sumber : Teknologi Tepat Guna Agroindustri Kecil S umatera Barat, Hasbullah, Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Industri Sumatera Barat) 1. Cara Fermentasi (termasuk cara basah)
Pada cara fermentasi, santan didiamkan untuk memisahkan skim dari krim. Selanjutnya krim difermentasi untuk memudahkan penggumpalan bagian bukan minyak (terutama protein) dari minyak pada waktu pemanasan. Mikroba yang berkembang selama fermentasi, terutama mikroba penghasil asam. Asam yang dihasilkan menyebabkan protein santan mengalami penggumpalan dan mudah dipisahkan pada saat pemanasan.
BAB III METODE PERCOBAAN A. BAHAN
Paru Paruta tan n kela kelapa pa 8 kg
Air kelapa Air hangat
Ragi roti 5 gr
A. ALAT
Timbangan /neraca Galon
5
Kompor Panci Pengepress santan kelapa
± Penyaring ± Selang ± Tabung enlenmeyer A. CARA KERJA
1. Menyiapkan alat dan bahan
2. Memeras parutan kelapa untuk mengambil santannya yang sebelumnya telah di tambahkan air hangat.
3. Santan di diamkan selama 45 menit untuk memisahkan skim dengan krim. Setelah skim dan krim terpisah, selanjutnya skimnya di keluarkan dengan cara menyedotnya dengan menggunakan selang.
4. Setelah krim di dapatkan, maka selanjuntnya menambahkan air kelapa murni ke dalam santan krim dan terakhir menambahkan ragi ke dalamnya dan langsung mengocok agar ragi tersebar keseluruh santan.
5.Menutup gallon dan mengalirkan udara ke tabung Erlenmeyer agar tidak terjadi ledakan. 6. Melakukan fermentasi selama 24 jam dan tetap mengamatinya. 7. Setelah terjadi fermentasi, maka selanjutnya memisahkan antara minyak, protein dan air kelapa degan cara menyedotnya. 8. Memasak minyak dan protein sampai kadar airnya hilang. 9. Terakhir menyaring minyak hasil fermentasi dari tai minyaknya, sehingga di hasilkanlah minyak kelapa. SKEMA PEMBUATAN MINYAK KELAPA FERMENTASI
6 Santan di Press BAHAN Parutan + air hangat 1: 2
Budaya politik merupakan pola perilaku suatu masyarakat dalam kehidupan benegara, penyelenggaraan
administrasi negara, politik pemerintahan, hukum, adat istiadat, dan norma kebiasaan yang dihayati oleh seluruh anggota masyarakat setiap harinya. >> ciri2 bdya politik 1. mmbri pnekanan pda prilaku prilak u brpa sikap,pandangan,ataupun kepercayaan 2. Orientasinya thdap sistem politk 3. Mnggambarkan masyrakt dlam suatu ngra
4. bud. poltik mnygkut msalah legitimasi 5. bud. politik myngkt perilaku aprat negara 6. bud. politik mnygkut proses pmbuatan kbijakan pe mrntah. >>macam2 bud. politik a.b'dsar sikap -sikap yg d'7kan 1.bud. poltik militan 2. bud politik toleransi -sikap tradisi n perubahan 1.bud. politik yg mmiliki skap mntal absolut 2 bud. politik yg mmiliki skap mntal akomodatif b. bdsar orientasi politikny 1. bud politik parokial 2. bud politik kaula 3. bud. politik partisipan
