Organel sel dan Fungsinya

1.   Teori sel

Sel adalah suatu satuan dasar dari kehidupan, yakni merupakan satuan terkecil dari sesuatu benda yang kita nyatakan “hidup”. Sel sangat mendasar bagi ilmu biologi, sebagaimana atom bagi ilmu kimia, dimana seluruh organisme terdiri dari sel. Dalam hirarki organisasi biologis, sel merupakan kumpulan materi yang paling sederhana yang dapat hidup, selain itu terdapat beragam bentuk kehidupan yang berwujud sebagai organisme bersel tunggal maupun organisme yang lebih kompleks termasuk tumbuhan dan hewan.

Beberapa tokoh yang ikut mengembangkan biologi sel adalah :

a.       Marcello Malpighi (1628-1694), seorang ilmuwan dan dokter Italia, mempelajari struktur tumbuh-tumbuhan dan hewan, serta menamakan sel-sel “globulus” dan  “sacculus”. Dialah yang dianggap sebagai Bapak Anatomi Mikroskopi dan menemukan adanya kapiler-kapiler darah.

b.       Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang ahli mikroskop dari Belanda, mempelajari struktur seluler tumbuh-tumbuhan dan hewan termasuk bakteri, protozoa dan spermatozoa.

c.       Robert Hooke (1635-1703), ilmuwan dari Inggris mempelajari struktur-struktur mikroskopis dan mengemukakan tipe-tipe obyek alami. Saat sedang meneliti jaringan mati tumbuhan gabus (Quercus suber), Hooke melihat adanya struktur yang sangat kecil dengan bentuk yang teratur serta diselubungi oleh dinding. Oleh Hooke struktur berongga itu diberi nama sel. Penemuan Hooke tentang sel gabus sebagai sel mati telah mendorong ahli-ahli lain melakukan penyelidikan dari sayatan-sayatan bagian tubuh makhluk hidup.

d.       Robert Brown (1831), ilmuwan dari Scotlandia, menemukan adanya inti dalam sel dan menyimpulkan bahwa inti itu komponen dasar dan selalu ada dalam sel.

e.       Mathias Schleiden (1838) dan Theodor Schwann (1838), ilmuwan Jerman merumuskan teori sel yang berbunyi: ”Sel adalah unit dasar kehidupan. Semua tumbuhan dan hewan dibangun atas sel-sel”.

f.        J. Purkinye (1840) dan Hugo van Mohl (1846) memperkenalkan istilah Protoplasma, yakni cairan yang mengisi ruang yang disebut sel oleh Hooke.

g.       R. Virchow (1859) berkesimpulan, bahwa semua sel berasal dari sel yang telah ada lebih dulu, populer dengan istilah ”omnis cellula e cellula.”

2.   Struktur dan Fungsi Sel

Secara struktural, sel merupakan penyusun makhluk hidup, baik makhluk hidup bersel satu atau bersel banyak pada tumbuhan dan hewan. Sel juga mempunyai ukuran dan bentuk yang berbeda, ukuran sel pada umumnya mikroskopis. Pada manusia, diameter rata-rata dari sel-selnya kira-kira 10 mikron atau 0,1 mm. Sel bakteri berdiameter 0,4 mikron, hampir tidak teramati dengan suatu mikroskop biasa. Ukuran sel-selnya pada umumnya berkisar pada ukuran-ukuran tersebut. Tentu saja ada perkecualian dari sel-sel tertentu. Misalnya pada seekor hewan yang besar suatu sel syaraf dapat mencapai panjang lebih dari 1 meter, meskipun diameternya relatif kecil. Sel jaga memiliki berbagai variasi bentuk seperti : pipih seperti lempeng, contohnya pada kulit atau integumen manusia. Sel-sel otot memanjang, pada sel-sel darah bikonkaf dan berbentuk discus.

            Semua kegiatan hidup seperti berkembangbiak, bergerak, berpindah tempat, respirasi dan makan, dikerjakan oleh satu sel saja. Hal ini dimungkinkan dengan adanya berbagai organel yang dimiliki oleh setiap sel dalam menjalankan fungsinya.

Komponen Sel dan Fungsinya

1.       Membran Sel

      Membran sel adalah bagian terluar dari protoplasma yang membentuk lapisan tipis dan lembut. Pada sel hewan lapisan ini merupakan batas terluar dari setiap sel, sedangkan pada sel tumbuhan lapisan ini melekat pada bagian dinding sel yang merupakan batas terluar dari organel. 

2.      Inti Sel (Nukleus)

      Inti sel merupakan organel yang paling besar di dalam sel. Terdapat pada semua sel, kecuali sel pembuluh tapis dewasa pada sel tumbuhan, sel darah merah dewasa pada hewan dan mamalia. Bentuknya bulat dengan garis tengah lebih kurang 10 mμ, dikelilingi oleh membran inti (selaput inti) yang rangkap. Pada beberapa bagian selaput tersebut menyatu dan membentuk lubang halus. Melalui lubang ini pertukaran materi zat dengan sitoplasma berlangsung. Di dalam nukleus terdapat nukleoplasma, nukleolus dan kromatin yang mudah menyerap warna. Selama proses pembelahan sel, kromatin memadat dan memendek menjadi kromosom. Fungsi nukleus adalah bertanggung jawab mengontrol aktivitas sel.

3.   Alat Golgi

      Alat golgi terdapat pada sel hewan maupun sel tumbuhan, ditemukan oleh Camillo Golgi pada tahun 1898. Alat golgi tersusun dari membran yang berbentuk kantong (cisternae), letaknya berdekatan dengan retikulum endoplasma (RE). Pada sisi yang berdekatan dengan RE terdapat kantong-kantong kecil yang berbentuk bulat (vesikel/vesikula) dan berisi substansi protein. Pada sisi lain kantong-kantong semacam itu akan bergerak menuju membran plasma dan menempel untuk selanjutnya pecah dan mengeluarkan isinya. Atas dasar itu alat golgi dianggap berfungsi sebagai alat sekresi atau ekskresi, misalnya sekresi karbohidrat, lipid, protein dan membentuk enzim lisosom.

4.    Mitokondria

      Mitokondria dibatasi oleh dua selaput. Selaput bagian dalam berlipat-lipat disebut krista. Diantara kedua membran (selaput) terdapat cairan dan di dalam rongga  mitokondria terdapat matriks mitokondria. Pada bagian krista dan matriks mitokondria berlangsung oksidasi sel, yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.

 

5.  Lisosom

      Lisosom (lisis = mengurai, soma = badan). Sesuai namanya, lisosom berperan dalam pembongkaran senyawa kimia yang kompleks menjadi senyawa lain yang sederhana atau sub-unitnya dan juga merusak organel yang sudah tidak berfungsi lagi. Bentuknya menyerupai kantong kecil, berisi enzim pengurai (enzim hidrolisis).

6. Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma (RE) adalah anyaman kantong tipis yang disusun seperti saluran atau lembaran. Anyaman yang demikian dinamakan cisternae.

Fungsi RE sebagai tempat berbagai aktivitas metabolisme, juga menyalurkan materi zat. Retikulum endoplasma dibedakan menjadi dua macam, yaitu yang mengandung ribosom disebut RE kasar berfungsi sebagai tempat sintesis protein dan pengangkutannya, sedangkan RE yang satunya adalah yang tidak mengandung ribosom dan berfungsi sebagai tempat sintesis lipid dan steroid.

7.    Ribosom

Ribosom merupakan organel yang amat kecil, terdiri atas dua bagian yaitu unit besar dan kecil.  Ribosom disusun oleh protein dan RNA.

Fungsi utama ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein. Seringkali beberapa ribosom merangkai diri sepanjang RNA messenger membentuk polisom atau poliribosom.

2.                                                      8.   Sitoskeleton

Merupakan jalinan serabut yang yang membentang di seluruh sitoplasma. Sitoskeleton memainkan peran utama dalam pengorganisasian struktur dan aktivitas sel. Fungsi yang paling jelas adalah untuk memberikan dukungan mekanis pada sel dan mempertahankan bentuknya. Ini sangat penting untuk sel hewan yang tidak memiliki dinding sel. Sitoskeleton juga terlibat dalam pergerakan sel (motilitas sel). Sitoskeleton dibentuk oleh tiga jenis serabut, yaitu Mikrotubula merupakan yang paling tebal diantara ketiganya; Mikrofilamen (disebut juga filamen aktin) merupakan yang paling halus dan Filamen Intermediat merupakan jenis serabut dengan kisaran menengah. 

 

9.   Badan Mikro atau Microbodies

      Badan Mikro adalah organel berbentuk bulat berisi butir halus atau endapan berbentuk kristal atau filamen. Fungsi organel ini adalah memproduksi enzim katalase untuk memecah senyawa hidrogen peroksida. Senyawa hidrogen peroksida (H₂0₂) adalah beracun dan  merupakan hasil samping oksidasi sel sehingga zat ini perlu segera diuraikan untuk dibuang.

10.  Plastida atau Kromatofora

Plastida adalah organel yang mengandung pigmen warna dan hanya dimiliki oleh sel tumbuhan. Plastida dibedakan menjadi tiga yaitu leukoplas, kromoplas, dan kloroplas.

a.       Leukoplas; yaitu plastida yang tidak berwarna karena tidak mengandung zat warna, dan berfungsi untuk menyimpan zat makanan. Biasanya terdapat pada bagian tumbuhan yang tidak tertimpa sinar matahari.

      Dikenal beberapa macam leukoplas, misalnya: Amiloplas, yaitu plastida yang berperan dalam pembentukan dan penyimpanan amilum dan Elaioplas, yaitu plastida yang berperan dalam pembentukan dan penyimpanan minyak.

b.       Kromoplas; yaitu plastida yang mengandung zat warna (merah, oranye, dan kuning) terdapat pada bunga dan buah, sehingga menarik serangga dan dapat membantu penyerbukan atau penyebaran buah dan biji.

c.       Kloroplas; yaitu plastida yang mengandung zat warna hijau (klorofil) untuk melakukan fotosintesis.

   11.   Vakuola

Vakuola adalah rongga yang terdapat pada sitoplasma dan didalamnya terdapat cairan sel. Pada sel meristem (sel muda pada ujung akar, batang, daun dan kambium) belum terdapat vakuola, karena sel ini masih penuh oleh sitoplasma. Pada waktu sel tumbuh dan berkembang mencapai ukuran dewasa, muncul vakuola yang mula-mula kecil akhirnya bergabung menjadi vakuola besar dan terletak pada bagian tengah sel tumbuhan.

Fungsi vakuola adalah untuk menyimpan berbagai substansi zat yang berguna maupun yang hendak dibuang atau dikeluarkan, mengatur tekanan osmotik sel, dan mencerna makanan pada hewan uniseluler.

Tabel 4. Perbedaan Sel Tumbuhan dan Sel Hewan

Sel hewan	Sel tumbuhan
-Tidak mempunyai dinding selulosa -   Tidak mempunyai Kloroplas -       Vakuola kecil-kecil atau tidak ada -       Bentuk sel tidak tetap -       Inti sel terletak ditengah -       Memiliki sentrosom	- mempunyai dinding selulosa - mempunyai kloroplas - vakuola satu biasanya besar - bentuk sel  tetap - inti sel terletak ditepi - tidak memiliki sentrosom