Transpor Membran

Membran plasma bersifat selektif permeabel (semi permeabel) yang artinya membran plasma dapat dilalui oleh molekul atau ion tertentu. Perpindahan molekul atau ion melewati membran ada dua macam, yaitu :

1.       Transpor Pasif

Merupakan perpindahan molekul atau ion tanpa menggunakan energi sel. Perpindahan tersebut terjadi secara spontan mengikuti gradien konsentrasi.

a.       Difusi

Adalah perpindahan molekul-molekul zat dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melewati membran plasma atau tidak. Difusi dibedakan menjadi dua.

1)      Difusi Sederhana

Terjadi secara spontan, molekul zat akan berdifusi menyebar ke selurh ruangan sampai dicapai kesetimbangan. Kesetimbangan ini ditandai dengan kerapatan zat yang seragam di seluruh bagian ruang.

Faktor-faktor yang memengaruhi proses difusi sederhana :

a)      Wujud Materi

Dibandingkan dengan zat cair dan zat gas, zat padat lebih lambat dalam proses difusi

b)      Ukuran Molekul

Molekul yang berukuran besar akan lebih lambat melewati membran daripada molekul yang berukuran kecil

c)       Konsentrasi Zat

Semakin besar gradien konsentrasi antara dua zat maka akan semakin cepat laju difusinya

d)      Suhu

Kenaikan suhu akan mengakibatkan molekulnya lebih cepat bergerak sehingga laju difusi semakin cepat

2)      Difusi terbantu

Merupakan proses difusi dengan perantara protein pembawa dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contoh mekanisme difusi terbantu yaitu proses molekul glukosa melewati membran.

b.      Osmosis

Adalah perpindahan molekul-molekul pelarut dari larutan berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui selaput semipermeabel. proses osmosis dapat mengakibatkan kerusakan sel. Air akan masuk ke dalam sel jika

konsentrasi larutan dalam sel tinggi sehingga terjadi endosmosis. Air di dalam sel akan keluar jika konsentrasi larutan di luar sel tinggi dan terjadi eksosmosis.

2. Transpor Aktif 

Adalah transpor yang memerlukan energi untuk melawan gradien konsentrasi. Contoh transpor aktif antara lain pompa natrium-kalium, endositosis, dan eksositosis.

a.       Pompa Natrium-Kalium

Ion Na+ dan K+  sangat dibutuhkan oleh tubuh. Kedua ion ini dapat melewati membran. Namun, tubuhlebih membutuhkan ion K+  daripada Na+  sehingga diperlukan lagi pemasukan ion K+  di dalam sel dan pengeluaran ion Na+ . Akibatnya, konsentrasi ion K+  di dalam sel tinggi, sedangkan di luar sel rendah. Sebaliknya, konsentrasi Na+  di dalam sel rendah, sedangkandi luar sel tinggi.

b.      Endositosis dan Eksositosis

Endositosis adalah proses pemasukan zat ke dalam sel. Proses ini terjadi melalui fagositosis dan pinositosis. Fagositosis yaitu proses memakan sel atau benda padat, misal sel darah putih memakan benda asing yang masuk ke aliran darah. Pinositosis, proses penyerapan zat cair oleh sel, misal sel menyerap zat cair dan memasukkannya ke dalam vakuola

Ekositosis, proses pengeluaran zat dari dalam sel ke luar sel.

Macam-Macam Organel

Organel-organel sel terdapat di dalam sitoplasma. Macam-macam organel penyusun sel sebagai berikut.

a.       Nukleus

Nukleus adalah bahan inti yang dibungkus oleh membran inti yang merupakan membran ganda. Nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel dengan diameter 10  µm. Di dalam nukleus akan ditemukan DNA (Deoxyribo Nucleid Acid) yang berfungsi sebagai faktor hereditas dan penentu aktivitas sel. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, dan pembwa infomasi genetik. Cairan yang ada di dalam nukleus disebut nukleoplasma yang mengandung enzim, protein dan ion-ion mineral. Pada saat sel aktif melakuka sinesis protein akan muncul nukleolus, yang terdiri dari DNA, RNA polimerase dan RNA.

b.      Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma (RE) merupakan jaringan yang tersusun oleh membran yang berbentuk seperti jala. Secara fisik tidak ada hubungan antara RE dengan ribosom, tetapi secara fungsional terdapat hubungan yang erat. Jika membran bagian luar dari RE ditempeli ribosom disebut RE kasar, jika tidak ditempeli ribosom disebut RE halus. RE memiliki beberapa fungsi berikut.

1.       Menyintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus)

2.       Menampung protein yang disintesis oleh ribosom (RE kasar)

3.       Transportasi molekul-molekul (RE kasar dan RE halus)

4.       Menetralkan racun (detoksifikasi)

c.       Ribosom

Ribosom merupakan struktur unit gabungan protein dengan RNA-ribosom (disingkat RNA-r). Ribosom berperan dalam sintesis protein. Ribosom membangun protein dalam dua lokasi sitoplasmik, yaitu :

·         Ribosom bebas, tersuspensi dalam sitosol  →  menghasilkan protein yang berfungsi di dalam sitosol.

·         Ribosom terikat, terletak pada bagian luar jalinan membran RE  →  menghasilkan protein yang dimasukkan ke dalam membran untuk pembungkus dalam organel atau untuk dikirim ke luar sel.

d.      Kompleks Golgi (Golgi Apparatus)

Kompleks golgi (badan golgi) organel berupa tumpukan membran dengan ujung-ujung saluran tertentu menggembung, berisi protein atau zat-zat lain yang disintesis retikulum endoplasma. Zat-zat tersebut nantinya bersama membran pembungkusnya akan lepas dari badan golgi untuk dikeluarkan dari sel atau menyusun membran dan dinding sel. Beberapa fungsi kompleks golgi :

1.       Tempat sintesis polisakarida

2.       Membentuk membran plasma

3.       Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel.

4.       Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur, dan lisosom.

e.      Lisosom

Lisosom merupakan kantong membran yang berisi enzim-enzim hidrolitik (lisozim) seperti enzim protease, lipase, nuklease, fosfatase, dan enzim pencerna yang lain. Enzim lisozim merupakan protein yang dihasilkan di ribosom dan disimpan di dalam ruangan RE. Berperan dalam proses pencernaan intraselluler, autofagi dan autolisis.

f.        Badan Mikro

Organel yang berisi enzim tertentu yang dibungkus oleh selapis membran. Badan mikro terdiri atas dua tipe, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom berisi katalase ubtuk menguraikan hidrogen peroksida dan berperan dalam pengubahan lemak menjadi karbohidrat dan penguraian purin dalam sel. Glioksisom berfungsi mengubah lemak menjadi glukosa.

g.       Mitokondria

Mitokondria memiliki membran ganda (membran dalam dan membran luar). Kedua membran ini tersusun dari lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut krista yang berfungsi untuk memperluas permukaan agar penyerapan oksigen lebih efektif. Ruangan dalam mitokondria berisi cairan yang disebut matriks, yang mengandung DNA, RNA, ekstrakromosom, ribosom, dan enzim. Mitokondria berfungsi sebagai tempat terjadinya respirasi seluler. Oleh karena fungsi tersebut, mitokondria sering disebut the power house of cell.

h.      Plastida

Terdiri dari membran ganda dan membran tilakoid. Bagian dalam organel disebut stroma yang mengandung DNA ektrakromosom, RNA, ribosom dan enzim. Diklasifikasikan berdasarkan pigmen yang ada pada membran tilakoidnya, yaitu kloroplast, kromoplast, dan leukoplast. Organel ini hanya ada pada sel eukariot.

i.         Mikrofilamen

Benang-benang protein yang lembut, berperan dalam gerakan sel.

j.        Mikrotubulus

Merupakan tabung-tabung halus dari protein yang disebut tubulin. Terkait dalam pembentukan sentriol, silia, dan flagela. Fungsi lain, untuk kerangka sel.

k.       Vakuola

Berupa kantung yang dibungkus selapis membran.

Fungsi :

·         Membangun turgor sel

·         Penyimpanan cadangan makanan

·         Penyimpanan sisa-sisa metabolisme

·         Pada vakuola tumbuhan terkadang mengandung enzim hidrolitik atau pigmen.


Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan :

Sel Hewan:
tidak memiliki dinding sel
tidak memiliki plastida
bentuk tidak tetap karena tidak punya dinding sel
vakuola kecil dan hanya ditemukan pada protozoa
sentrosom dan sentriol tampak jelas

Sel Tumbuhan :
memiliki dinding sel
memiliki plastida
bentuk tetap dan kaku karena punya dinding sel
vakuola berukuran besar
sentrosom dan sentriol tidak jelas

Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik

Struktur dan Fungsi Bagian-Bagian Sel

Berdasarkan jenisnya, sel dibedakan menjadi dua.

1.       Struktur Sel Prokariotik

Sel prokariotik adalah sel yang bahan intinya belum dibungkus membran inti sehingga inti sel berbatasan langsung dengan sitoplasma.

Contoh : bakteri dan alga biru bersel satu.

Struktur umum sel prokariotik.

a.       Dinding sel, tersusun dari peptidoglikan, lipid, dan protein. Berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh.

b.      Membran plasma, tersusun dari karbohidrat, lemak,dan protein. Berfungsi sebagai pelindung molekuler sel terhadap lingkungan sekitarnya.

c.       Sitoplasma, tersusun dari air, protein, lipid, mineral dan enzim-enzim yang berfungsi mencerna makanan secara intraseluler dan untuk melakukan proses metabolisme sel. Pada sitoplasma terdapat DNA, RNA, ribosom, dan mesosom. Mesosom berfungsi sebagai penghasil energi.

2.       Struktu Sel Eukariotik

Sel eukariotik adalah sel yang bahan intinya sudah dibungkus membran inti dan sistem endomembran. Contoh : semua sel penyusun makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru.  Sistem endomembran yaitu organel-organel yang memiliki membran, seperti RE, kompleks golgi, mitokondria, dan lisosom.

Struktur sel eukariotik terdiri atas tiga komponen utama.

a.       Membran Plasma

Merupakan bagian terluar sel yang melindungi protoplasma. Membran secara umum tersusun oleh protein dan lipid (lipoprotein). Lipid disusun oleh fosfolipid, glikolipid, dan sterol. Lapisan protein terdiru atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan yaitu protein perifer dan integral. Membran plasma berfungsi melindungi isi sel, mengatur keluar masuknya berbagai zat, dan sebagai reseptor rangsang  dari luar sel. Membran plasma bersifat selektif permeabel.

b.      Sitoplasma

Adalah cairan sel yang berada di luar membran inti. Sitoplasma berfungsi sebagai sumber bahan kimia penting bagi sel dan tempat terjadinya reaksi metabolisme. Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut.

1)      Sitosol, cairan seperti gel

2)      Substansi genetik simpanan dalam sitoplasma

3)      Sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel

4)      Organisasi sel

Perbedaan Sel Eukariotik dan Sel Prokariotik

1. Eukariot mempunyai real nucleus karena eukariot sudah memiliki membran inti, sedang prokariot tidak mempunyai inti yang sebenarnya, karena prokariot tidak memiliki membran inti
2. Eukariot memiliki DNA yang lebih kompleks, lebih banyak mengandung pasangan basa nukleotida, sedang Prokariot memiliki DNA yang lebih sederhana, lebih sedikit mengandung pasangan basa nukleotida,
3. Eukariot memiliki kromosom > 1, sedang Prokariot hanya memiliki 1 kromosom.
4. Pada Eukariot transkripsi lebih rumit dikarenakan akses RNA polymerase terhadap DNA lebih lamah akibat DNA dikemas secara kompak dengan protein histon, sedang pada Prokariot transkripsi terjadi lebih sederhana.
5. Pada Eukariot regulasi sintesis proteinnya lebih kompleks, sedang pada Prokariot regulasi sintesis protein lebih sederhana.