yang terpenting yang di warnain biru .__.
Sejarah Penemuan Sel
* Pada awal abad 17, Galileo Galilei
dengan alat dua lensa, ia menggambarkan struktur tipis dari mata
serangga berupa pola geometri.
* Galilei yang bukan seorang biologiwan sesungguhnya orang pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop
* Pada pertengahan abad Robert Hook,
seorang kurator dari Inggris melihat gambaran dari suatu sayatan tipis
gabus suatu kompartemen atau ruang-ruang.
* Disebutnya struktur yang dilihatnya itu
dengan nama Latin yaitu cellulae (yang berarti ruangan kecil), itulah
asal kata ‘sel’ berasal
* Pada akhir tahun 1600-an Antony van
Leeuwenhoek, seorang penjaga toko bangsa Belanda, dan trampil menyusun
lensa-lensa hingga dapat digunakan untuk melihat dan mengamati beragam
protista, spermatozoa, bahkan bakteri, organisme kecil yang tidak dapat
dilihat lagi dua abad kemudian.
* Tahun 1820-an, peningkatan pada desaian
lensa terjadi dan membawa sel menjadi lebih dapat terfokus diamati.
Robert Brown, seorang ahli botani, mengamati adanya titik buran yang
selalu ada pada sel telur, sel polen atau serbuk sari, sel dari jaringan
anggrek yang sedang tumbuh. Dia menyebut titik itu sebagai ‘nukleus’.
* Pada tahun 1838 Matthias Schleiden,
juga seorang ahli botani, berpendapat bahwa nukleus dan perkembangan sel
erat hubungannya. Berdasarkan hasil penelitiannya, Schleiden
menyimpulkan bahwa masing-masing sel tanaman mengarah ke suatu kehidupan
ganda, satu tergantung pada kehidupannya sendiri dan yang lain sebagai
bagian integral tanaman.
* Pada tahun 1839, Theodor Schwann,
seorang ahli zoologi, berdasarkan hasil penelitiannya selama
bertahun-tahun terhadap struktur dan pertumbuhan jaringan hewan,
mengemukakan bahwa hewan sama seperti tanaman terdiri atas sel dan
produk-produk sel. Dan bahwa walaupn sel adalah bagian dari organisme,
mereka pada tingkat tertentu adalah kehidupan tersendiri.
Darimana Asal Sel?
* Satu abad kemudian Rudolf Virchow,
seorang ahli fisiologi, melaporkan hasil penelitiannya mengenai
pertumbuhan dan reproduksi sel bahwa sel membelah menjadi dua sel.
Setiap sel berasal dari sel yang sudah ada.
* Analisis mikroskopis (hasil penelitian
pada pertengahan abad 19) membuktikan bahwa sel adalah unit terkecil
kehidupan, dan bahwa kehidupan yang berlangsung terus menerus berasal
dri pertumbuhan dan pembelahan sel tunggal. Konsep-konsep tersebut
menjadi teori sel.
* Jadi ada tiga konsep mengenai sel yaitu:
1. semua organisme tersusun atas satu atau lebih sel
2. sel adalah unit terkecil yang memiliki semua persyaratan hidup
3. keberlangsungan kehidupan secara langsung berasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel tunggal
Molekul Kehidupan Sel
* Dasar kimia kehidupan sel:
masing-masing penyusun sel tersusun atas molekul atau materi. Materi
tersusun atas elemen atau atom.
* Elemen atau atom adalah unti dasar
kimia yang tidak dapat dipecah dengan proses kimia. Atom tersusun atas
subpartikel atom yang disebut neutron, proton, dan elektron.
* Neutron dan proton terdapat pada inti atom dan elektron terdapat pada kulit atom.
* Jumlah proton menunjukkan nomor atom.
Contoh atom helium (simbol He) yang memiliki 2 proton, maka nomor atom
He=2. Atom yang sama memiliki sifat, init dan kulit, yang sama. Atom
yang berbeda memiliki sifat dan jumlah subatom yang berbeda.
* Atom yang sama dapat memiliki jumlah
neutron yang berbeda, dan mereka disebut isotop. Contoh isotop adalah
atom Carbon-12 bisa ditulis 12C memiliki 6 neutron. Di alam 99% atom
Carbon adalah dalam bentuk isotop 12C, dan yang 1% adalah 13C dengan 7
neutron.
* Isotop ini telah dimanfaatkan dalam memecahkan banyak masalah biologi dan lain-lain masalah dalam ilmu pengetahuan.
* Atom-atom sesama atau atom yang berbeda
dapat saling berikatan. Ikatan antar atom membentuk molekul.Ikatan
antar atom itu disebut ikatan kimiaIkatan kimia antara ion disebut
ikatan ion, yaitu elektron dari suatu atom dapat diperoleh dari atau
hilang ke atom lainnya.
* Banyak jenis ikatan kimia, ada ikatan
hidrogen, ikatan antar atom hidrogen, ada ikatan kovalen, dan lain-lain
ikatan kimiaIkatan hidrogen pada suatu molekul menentukan sifat
polaritas molekul. Artinya apabila ada ikatan hidrogen pada suatu
molekul berarti molekul itu bersifat polar.
* Tubuh kita tidak dapat membuat air
tetapi dalam tubuh dapat berlangsung sejumlah reaksi kimia yang
menghasilkan materi.Ikatan antar atom dan bahkan antar molekul
menentukan stabilitas antar komponen yang saling berikatan itu dan
kemudian menentukan stabilitas struktur dan menentukan fungsi molekul
apabila itu adalah molekul yang menyusun kehidupan.
Molekul Kehidupan
* Molekul-molekul yang menyusun kehidupan
dan karenanya disebut molekul biologi, yaitu molekul yang dapat
dijumpai terdapat dalam suatu sel.
* Molekul-molekul tersebut adalah karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat.
* Sel dapat membuat molekul-molekul.
Hampir semua molekul yang dibuat sel (komponen dasar molekul biologi)
terdiri atas sejumlah atom carbon yang saling berikatan dan berikatan
dengan atom lain.
* Oleh karena itu, komponen yang
mengandung atom carbon diketahui sebagai komponen organik. Jumlah atom
carbon dalam suatu molekul biologi digunakan dasar pengelompokan
molekul.
* Dengan kata lain keragaman molekul
kehidupan didasarkan pada kenadungan atom carbon yang dimilikinya.
Komponen organik memiliki kerangka atom carbon dan terikat pada kerangka
tersebut adalah atom-atom yang membentuk suatu gugus fungsional,
misalnya gugus alkohol, gugus amino, gugus aldehid, gugus keton, dll.
* Sel membuat molekul besar (makro
molekul) dari molekul-molekul kecil dengan reaksi kimia.Molekul besar
selain dibangun dengan reaksi kimia juga dihancurkan atau dipecah dengan
reaksi kimia.
* Ada reaksi yang disebut sintesa
dehidrasi yaitu sintesa molekul dengan cara menghilangkan molekul
airnnya. Ada reaksi yang disebut hidrolisis, yaitu proses pemecahan
molekul dengan air. Reaksi kimia terjadi pada sistem dalam organisme,
baik intraseluler (dalam sel) atau ekstraseluler (di luar sel).
1. Karbohidrat
* Karbohidrat adalah glukosa, fruktosa yang tergolong pada karbohidrat sederhana karena terdiri atas monosakarida.
* Molekul karbohidrat terbuat dari atom
carbon dan air (CH2O). Ada yang disebut disakarida yaitu yang terdiri
atas dua molekul monosakarida yang dibuat dalam tubuh, contohnya maltosa
(terdiri atas glukosa dan glukosa), sukrosa yang terdiri atas glukosa
dan fruktosa.
* Karbohidrat yang terdiri atas lebih
dari dua monosakarida disebut polisakarida, yaitu rantai panjang gula
contohnya adalah tepung, glikogen, selulosa dll. Hewan dapat
menghidrolisa pati (tepung) menjadi glukosa dengan enzim, tetapi hewan
tidak dapat mencernakan (menghidrolisa) selulosa.
2. Lemak
* Umumnya lemak berupa molekul penyimpan energi. Lemak dibuat dari atom carbon dan hidrogen dengan sedikit oksigen.
* Lemak bersifat hidrofobik, yaitu tidak
dapat bercampur dengan ari. Lemak tersusun atas polimer dari asam lemak
dan gliserol/trigliserida. Ada lemak yang tidak jenuh yaitu asam lemak
dan lemak yang memiliki ikatan rangkap.
* Lemah jenuh adalah lemak dengan jumlah
hidrogen maksimum yang berperanan pada penyakit kardiovasculer dengan
menyebabkan athreosclerosis atau plaque tertimbun pada permukaan dalam
pembuluh darah.
* Ada lemak lain yang disebut fosfolipid (lipid dengan atom fosfat), malam, steroid (a.l kolesterol), anabolik steroid, dll.
3. Protein
* Protein adalah molekul yang amat
esensial untuk struktur dan aktivitas kehidupan (rambut, otot, antibodi,
hormon, enzim). Protein tersusun atas 20 asam amino.
* Struktur umum protein berupa atom
carbon alfa yang berikatan dengan atom hidrogen, gugus amino, gugus
karboksil dan gugus lain yang bervariasi yang menyusun bagian asam
amino.
* Asam amino terikat satu sama lain dengan ikatan peptida. Ikatan peptida dapat dipecah dengan hidrolisis.
* Struktur protein ada empat level yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
4. Asam Nukleat
* Asam nukleat terdiri atas polimer
nukleotida. Nukleotida adalah molekul yang terdiri atas gugus fosfat,
gula beratom carbon (C) lima, dan basa nitrogen.
* Ada dua tipe asam nukleat yaitu
deoxyribonucleic acid (DNA) atau asam deoksiribonukleat (ADN) dan
ribonucleic acid (RNA) atau asam ribonukleat (ARN). Material genetik
yang diturunkan organisme dari orang tuanya terdiri atas DNA.
* Dalam DNA terdapat gen, yaitu suatu
rangkaian khusus molekul DNA yang memprogram urutan asam amino tertentu
penyusun struktur primer protein.
* Dalam menentukan struktur primer
protein, gen menentukan struktur tiga dimensinya, dan oleh karena itu
menentukan fungsi protein.
* Jadi melalui aksi protein yang dihasilkan, DNA mengatur kehidupan sel dan organisme.
* Dalam melaksanakan fungsinya, DNA tidak
bekerja secara langsung. Kerjanya melalui atau diperantarai oleh RNA.
Informasi dalam DNA dipindahkan ke RNA (transkripsi) yang kemudian
diterjemahkannya menjadi protein (translasi).
* Sama halnya dengan polisakarida dan polipeptida asam nukleat juga dibentuk dari monomernya melalui proses sintesa dehidrasi.
* Biasanya RNA memiliki untai tunggal, dan DNA memiliki untai ganda (Gambar 2.1)
Mikroskop
* Sel ukurannya amat kecil dan pemahaman mengenai struktur sel perlu penggunaan mikroskop
* Ada bermacam-macam mikroskop: Mikroskop
cahaya yang cahayanya dapat menembus obyek kemudian bayangannya
dipindahkan ke mata pengamat dapat membesarkan hingga 1000-2000 kali.
* Mikroskop elektron scanning (Scanning
electron microscope = SEM) dapat mengkompose gambar pada layar TV dari
elektron-elektron yang memantul permukaan obyek. SEM terutama bagus
untuk menunjukkan permukaan sel organisme dengan perbesaran tinggi
hingga 10.000 – 20.000 kali.
* Mikroskop elektron transmisi
(transmission electron microscope = TEM) yang dapat mengkompose gambar
pada film dalam kamera bersar dari elektron-elektron yang telah berjalan
melalui sayatan yang amat tipis dari suatu obyek dan mampu
membesarkannya hingga 100.000 – 200.000 kali.
Ukuran Sel Bervariasi
* Sel yang terpanjang adalah sel syaraf.
* Sel yang ukurannya terbesar adalah sel telur burung.
* Sel darah merah kita termasuk sel yang ukurannya amat kecil.
* Ukuran sel dibatasi hukum alam yang mengatur mengenai batas atas dan batas bawah ukuran sel
* Batas bawah (minimumnya) sel harus
memuat cukup DNA, protein, molekul lain serta struktur internal untuk
dapat survive dan bereproduksi. Batas bawah ukuran sel dibatasi jumlah
total volume molekul-molekul dan organelnya untuk aktivitas sel.
* Maksimum ukuran sel dibatasi oleh
kebutuhan yang cukup akan luas permukaan untuk memperoleh makanan cukup
dari lingkungannya dan membuang sampah atau kotoran yang tidak
dibutuhkan.
* Batas atas ukuran sel ditentukan oleh
rasion tersebut karena plasma membran dari sel kecil dapat melayani
sitoplasmanya yang bervolume kecil lebih mudah dibanding membran sel
besar dengan volumenya besar.
* Sel yang besar memiliki luas permukaan
yang lebih dibanding sel yang kecilSel yang besar memiliki rasio rendah
antara luas permukaan dan volume dibandingkan sel yang kecil.
Jenis Sel
Ada dua jenis sel yaitu sel prokariot dan sel eukariot
* Sel prokariot ukurannya relatif kecil dengan diameter setengah hingga satu mikro meter.
* Sel prokariot tidak memiliki membran nukleus atau inti. DNAnya kontak dengan sitoplasmanya secara tidak langsung.
* Dalam sitoplasmanya mengandung ribosom.
* Sel prokariot dibungkus plasma membran, dinding luar sel yang kompleks, pili, kadang-kadang berflagela.
* Sel eukariot ukurannya relatif besar, sekitar 10-100 mm (mikro meter).
* Bagian dalam sel eukariot sangat kompleks dengan organel-organel yang dibatasi membran maupun yang tidak dibatasi membran.
* Sel eukariot adalah sel yang memiliki
inti sejati (eu = sejati; kariot = inti). Inti atau nukleus termasuk
organel sel yang dibatasi membran.
* Organel lain yang dibatasi membran
adalah endoplasmik retikulum, Golgi aparatus, mitokondria, microtubul,
sentriol, flagela, dan sitoskeleleton.
* Sel eukariot hewan dibatasi oleh plasma membran saja, sering juga dengan flagela, tidak memiliki dinding sel.
* Sel eukariot tanaman dibatasi plasma
membran dan dinding sel yang kaku, memiliki vakuola pusat, kloroplast,
tidak mempunyai sentriol, biasanya tidak mempunyai flagela.
0 komentar:
Post a Comment