Sel: Unit Fundamental Kehidupan

Tahukah kamu bahwa sel merupakan unit fungsi terkecil dan paling sederhana dari sebuah sistem? Apakah sebenarnya sel dan bagaimana sejarah penemuannya?

Sel adalah unit fundamental bagi struktur dan fungsi kehidupan. Terdapat beraneka ragam bentuk kehidupan yang hadir sebagai organisme bersel tunggal, misalnya amoeba dan sebagian besar bakteri. Organisme yang lebih kompleks, termasuk tumbuhan dan hewan, bersifat multiseluler. Berbeda dengan sel tunggal, sel multiseluler adalah hasil kerja sama antara banyak jenis sel terspesialisasi yang tidak dapat bertahan hidup (survive, sintas) dalam waktu lama secara sendirian (Campbell et al. 2008).

Di sini kita akan belajar untuk lebih mengenal sel dan komponen-komponennya.

 

1.Pengertian

Gambar Sel Tumbuhan Bawang menggunakan Mikroskop
Gambar Sel Tumbuhan Bawang

Sel adalah unit kehidupan paling sederhana yang merupakan unit dasar bagi struktur dan fungsi organisme. Kontraksi sel-sel otot menggerakkan mata kamu ketika membaca kalimat ini. Setiap tindakan organisme dimulai pada tingkat seluler. Cell do all the work of life! Adapun pengertian sel menurut para ahli sebagai berikut:

1.1 Robert Hooke (1665)

Pada 1665, seorang ilmuwan Inggris, Robert Hooke mengamati sayatan gabus di bawah mikroskop sederhana. Ia menemukan ruang-ruang kecil yang dipisahkan oleh suatu dinding. Selanjutnya, ia menamakan ruang-ruang tersebut sebagai “sel”.

1.2 Hertwig (1829)

Sel adalah kumpulan substansi hidup yang disebut protoplasma dan di dalamnya mengandung nukleus dan di luar dibatasi oleh dinding sel.

1.3 Felix Dujardin (1835)

Dua ratus tahun kemudian, seorang ilmuwan Prancis bernama Felix Dujardin meneliti bahwa sel tersebut tersusun atas substansi berupa cairan. Cairan tersebut dikenal dengan istilah protoplasma. Istilah protoplasma kali pertama dikemukakan oleh Johanes Purkinje.

1.4 Matthias Jacob Schleiden dan Theodor Schwan (1810-1882)

Tiga tahun kemudian, Matthias Schleiden, seorang ahli botani dari Jerman melakukan pengamatan secara mikroskopis terhadap tumbuhan dan ditemukanlah sel. Pada waktu yang bersamaan, Theodor Schwan, seorang ahli zoologi Jerman menemukan bahwa hewan pun tersusun atas sel.

Kesimpulan dari hasil penemuan Matthias J Schleiden dan Theodor Schwan adalah sel merupakan komponen dasar semua makhluk hidup dan merupakan bagian yang menunjukkan kehidupan.

1.5 A.G. Hoewy dan Siekevitz (1963)

Menyatakan bahwa sel adalah unit aktivitas biologis yang dibatasi oleh membran semipermeabel dan mampu bereproduksi sendiri pada suatu media yang bebas dari sistem kehidupan lain.

 

2. Sejarah Penemuan Sel oleh Robert Hooke

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. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel gabus yang telah mati. Sejak penemuan itu, beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui lebih banyak tentang sel.

 

3. Jenis-Jenis

Berikut ini perbedaan jenis sel hewan dan jenis tumbuhan ditinjau dari struktur dan fungsinya:

3.1 Jenis Sel Hewan

Jenis sel hewan digolongkan kedalam 4 kategori utama yaitu:

3.1.1 Jaringan Epitel

Sel jaringan epitel atau epithelium (epithelium, jamak, epitelia) membentuk antarmuka aktif dengan lingkungan. Misalnya, epithelium yang melapisi saluran hidung memiliki fungsi yang sangat penting dalam olfaksi, indra penciuman.

Bentuk sel epitel mungkin kubus (seperti dadu), kolumnar (seperti batu bata yang ditegakkan), atau skuamosa (seperti ubin lantai). Selain itu, sel mungkin tersusun dalam suatu epitelium berlapis (sel yang tersusun bertingkat-tingkat), atau epitelium berlapis semu (selapis tunggal sel dengan tinggi yang berbeda-beda).

3.1.2 Jaringan Ikat

Jaringan ikat yang menahan banyak jaringan dan organ secara bersamaan di posisinya mengandung sel yang tersebar dengan fungsi yang bervariasi. Di antara sel-sel tersebut, terdapat dua tipe sel yang mendominasi yaitu fibroblas dan makrofag.

Fibroblas (fibroblast) menyekresikan bahan-bahan protein dari serat-serat ekstraseluler. Makrofag (macrophage) adalah sel-sel yang menjelajahi jaringan serat, menelan partikel asing maupun sisa-sisa sel mati melalui fagositosis.

3.1.3 Jaringan Otot

Semua sel-sel otot terdiri atas filamen-filamen yang mengandung protein aktin dan miosin yang bersama-sama memungkinkan otot berkontaksi. Otot adalah jaringan paling melimpah pada kebanyakan hewan dan aktivitas otot menyusun sebagian besar kerja seluler yang mengonsumsi energi pada hewan yang aktif.

3.1.4 Jaringan Saraf

Sel saraf (neuron) adalah unit-unit dasar sistem saraf. Neuron terdiri dari badan sel dan dua atau lebih penjuluran yang disebut dendrit dan akson. Dendrit mentransmisikan sinyal-sinyal dari ujung ke seluruh bagian neuron. Akson-akson yang seringkali terkumpul bersama menjadi saraf, mentransmisikan sinyal-sinyal ke arah neuron lain atau ke arah efektor, misalnya sel otot yang melaksanakan respons tubuh. Sel-sel glial pendukung membantu agar neuron berfungsi dengan benar.

3.2 Jenis Sel Tumbuhan

Berikut adalah berbagai jenis sel yang memiliki fungsi-fungsi unik dalam organisme tumbuhan:

3.2.1 Parenkim

Sel parenkim umumnya memiliki vakuola tengah yang besar. Sebagian besar sel-sel parenkim mempertahankan kemampuan untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi jenis-jenis sel tumbuhan yang lain di bawah kondisi-kondisi tertentu, misalnya selama penyembuhan luka.

3.2.2 Kolenkim

Sel kolenkim mengelompok dalam untaian atau silinder. Fungsinya membantu mendukung bagian-bagian tunas tumbuhan yang muda. Sel-sel ini memberikan dukungan yang fleksibel tanpa menghambat pertumbuhan.

3.2.3 Sklerenkim

Sel yang mengandung zat kayu lignin. Dua tipe sel sklerenkim bentuk serat (fiber) yang membentuk sebuah jalur dan skereid yang merupakan sel-sel tumbuhan yang mati. Sel-sel skereid dapat ditemukan tunggal atau kelompok, contohnya: pada batok kelapa dan kemiri.

3.2.4 Pengangkut Air pada Xilem

Sel pengangkut air terdapat 2 tipe yaitu trakeid dan trakea. Trakeid adalah sel-sel yang panjang dan tipis dengan ujung meruncing dan unsur pembuluh umunnya lebih lebar, lebih pendek, berdinding lebih tipis, dan kurang meruncing dibandingkan trakea.

3.2.5 Pengangkut Gula pada Floem

Sel tapis yang mengangkut zat-zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Bersifat elastis namun rumit karena bentuk sel di antaranya ada yang masih hidup dan ada yang mati.

 

4. Keanekaragaman Hayati Tingkat Sel

Struktur penyusun tubuh makhluk hidup terdiri atas sel, jaringan, dan organ. Sel adalah unit fundamental bagi struktur dan fungsi kehidupan. Sel saling menyusun sistem yang lebih kompleks yaitu jaringan. Keanekaragaman hayati tingkat sel terjadi pada berbagai organisme yang hanya tersusun atas satu sel seperti bakteri.

 

5. Fungsi Sel Secara Umum

Sel bisa hidup dan sel dapat bekerja. Fungsi sel adalah membentuk energi ATP, membangun molekul, mengontrol kondisi yang berada di dalam (homeostasis), dan merespon kondisi yang berada di luar lingkungan. Sel membantu untuk tumbuh, perbaikan, dan reproduksi. Sel juga menerima makanan dan mencerna makanan.

Sel membuat energi untuk menjalankan berbagai aktivitas. Sel membuat protein, hampir semua protein kita butuhkan karena protein melakukan semua pekerjaan dalam sel. Sel membuat sel yang lainnya (fungsi tumbuh) dan sel juga memperbaiki sel-sel yang rusak/ berpenyakit.

 

6. Struktur Sel

Struktur sel dibagi menjadi struktur sel prokariotik dan eukariotik. Sel prokariotik hanya terdapat pada kingdom atau dunia Monera, dunia Archaebacteria (Archae), dan dunia Eubacteria (Bacteria). Adapun dunia Animalia, Plantae, Fungi, dan dunia Protista mempunyai struktur sel eukariotik. Apa perbedaan struktur sel prokariotik dengan eukariotik?

6.1 Struktur Sel Prokariot

Sel prokariot tidak memiliki inti, membran inti, dan oganel. Ukurannya kecil kurang lebih 1-10 mm. Sel prokariot memiliki sitoplasma, membran sel, dan dinding sel (some do). Terdapat Ribosom 70S. DNA  (Circular free Floating). Reproduksi sel prokariot aseksual (Binary Fission). Domain Bacteria dan Archae.

6.2 Struktur Sel Eukariot

Sel eukariot memiliki inti, membran inti, organel, sitoplasma, dan sel membrann. Ukurannya kurang lebih 10-50 mm. Terdapat pula Ribosom 80s . DNA linear sel eukariotik terdapat di nukleus. Reproduksi sel eukariotik Mitosis (Aseksual) dan Meiosis (Seksual). Domain Eukaryota.

 

7. Bagian-Bagian Sel Hewan dan Fungsinya

Gambar Bagian-Bagian Sel Hewan
Gambar Bagian-Bagian Sel Hewan

Sel hewan memiliki berbagai komponen, termasuk organel (organ kecil) yang dibatasi oleh membran. Adapun bagian-bagian sel hewan tersebut meliputi:

7.1 Nukleus

Nukleus (inti) dibagi menjadi tiga bagian meliputi:

  • Selaput nukleus: membran ganda yang menyelubungi nukleus; berpori-pori; bersambungan dengan RE. – Nukleolus: struktur yang terlibat dalam produksi ribosom; nukleus memiliki satu atau lebih nukleolus.
  • Kromatin: materi yang terdiri dari DNA dan protein; tampak sebagai kromosom individual ketika sel membelah.

7.2  Membran

Membran sel merupakan membran yang menyelubungi sel. Fungsi membran sel meliputi:

  • Sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar, seperti hormon dan bahan kimia lain, baik dari lingkungan luar maupun dari bagian lain dalam organisme itu sendiri.
  • Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
  • Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel. Hal inilah yang menyebabkan membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel).
  • Sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimiawi, seperti reaksi oksidasi dan respirasi

7.3 Ribosom

Ribosom merupakan kompleks (titik-titik coklat kecil) yang membuat protein. Bebas dalam sitosol atau berikatan dengan RE kasar atau selaput nukleus.

7.4 Aparatus Golgi

Organel yang aktif dalam sintesis, modifikasi, pemilahan, dan sekresi produk-produk sel.

7.5 Lisosom

Lisosom merupakan organel pencernaan tempat makromolekul dihidrolisis.

7.6 Mitokondria

Organel tempat respirasi selular terjadi dan sebagian besar ATP dihasilkan.

7.7 Peroksisom

Organel dengan berbagai fungsi metabolik terspesialisai yaitu menghasilkan hidrogen peroksida sebagai produk sampingan, kemudian mengubahnya menjadi air.

7.8 Mikrovili

Penjuluran yang meningkatkan luas permukaan sel.

7.9 Sitoskleton

Memperkuat bentuk sel dan berfungsi dalam pergerakan sel. Komponennya terbuat dari protein. Sitoskleton mencakup mikrofilamen, filamen intermediet, dan mikrotubulus.

7.10 Sentrosom

Sentrosom merupakan wilayah tempat mikrotubulus sel bermula. Mengandung sepasang sentriol.

7.11 Flagela

Organel lokomoosi yang ada pada beberapa sel hewan. Tersusun atas kumpulan mikrotubulus di dalam penjuluran membran plasma.

7.11 Retikulum Endoplasma

Jejaring kantong dan tabung bermembran. Aktif dalam sintesis membran dan proses sintesis serta proses metabolik lain. Memiliki wilayah kasar (tertanami ribosom) dan halus.

 

8. Bagian-Bagian Sel Tumbuhan dan Fungsinya

Gambar Bagian-Bagian Sel Tumbuhan
Gambar Bagian-Bagian Sel Tumbuhan

Sel tumbuhan memiliki organel yang disebut plastida. Jenis plastida terpenting adalah kloroplas yang melaksanakan fotosintesis. Adapun bagian-bagiannya sebagai berikut:

8.1 Dinding sel

Lapisan terluar yang mempertahankan bentuk sel dan melindungi sel dari kerusakan mekanis, terbuat dari selulosa, polisakarida lain, dan protein.

8.2 Plasmodema

Saluran yang menembus dinding sel yang menghubungkan sitoplasma pada sel-sel yang bersebelahan.

8.3 Kloroplas

Organel fotosintetik berfungsi mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam molekul gula.

8.4 Vakuola sentral

Organel menonjol pada sel tumbuhan tua. Berfungsi dalam penyimpanan, penguraian zat sisa, hidrolisis makromolekul. Pembesaran vakuola adalah mekanisme utama pertumbuhan tumbuhan.

 

9. Fase Pembelahan dan Perkembangbiakan

Proses pembelahan sel merupakan bagian integral dari siklus sel. Kehidupan sel yang dimulai dari saat pertama kali ia terbentuk dari sel induk membelah hingga pembelahannya sendiri menjadi dua sel. Meneruskan materi genetik yang identik ke sel anakan merupakan fungsi krusial pembelahan sel.

Fase fase siklus sel, mitosis hanyalah salah satu bagian dari siklus sel. Faktanya, fase mitotik yang mencakup mitosis sekaligus sitokinesis biasanya merupakan bagian terpendek siklus sel.

Pembelahan mitotik sel silih berganti dengan tahap yang jauh lebih panjang disebut intrafase yang biasanya mencakup 90% siklus sel. Intrafase dibagi menjadi beberapa subfase: Fase G1 (gap pertama), Fase S (‘sintesis’) dan Fase G2 (gap kedua). Selama ketiga subfase, sel bertumbuh dengan cara menghasilkan protein dan organel sitoplasma seperti mitokondria dan RE.

Secara konvensioanal mitosis dibagi menjadi lima tahap:

  1. Profase: serat-serat kromatin menjadi terkumpar lebih rapat, terkondensasi menjadi kromosom diskret yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya.
  2. Prometafase selaput nukleus terfragmentasi.
  3. Metafase merupakan tahapan mitosis yang paling lama, seringkali berlangsung 20 menit.
  4. Anafase merupakan tahap mitosis yang paling pendek, seringkali berlangsung beberapa menit.
  5. Telofase dua nukleus anakan terbentuk dalam sel. Sitokinesis, yang merupakan tumpang tindih dengan tahap akhir mitosis, menyelesaikan fase mitotik.

 

Itulah sekilas tentang sel. Sel mempunyai tugas yang spesifik, sel hidup kitapun hidup!

 

Referensi:

Campbell Neil A., Reece Jane B., Urry Lisa A., Chain Michael L., Wasserman Steven A., Minorsky Pter V., Jackson Robert B.   Biologi : Edisi 8. Jakarta : Penerbit Eerlangga.

 

Editor: Mega Dinda Larasati

Sel: Unit Fundamental Kehidupan
Rating: 4.9 from 20 votes

Tinggalkan komentar