Struktur dan Fungsi Sel Eukariotik

Henricho Hermawan

10.2014.108 / A2

16 Desember 2014

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Alamat Korespondensi Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510

Email: henricho.hermawan@windowslive.com

Abstract

All living things are composed by many cells are united to form a network, a network

that is composed to form organs in living things. This organ will be the driving force of living

things to survive. Cell organelles that have a function for the survival of living beings. The

function of these organelles is complete, which means each organelle cooperate with each

other to do their work. It also means that if there is an organelle that is impaired then

indirectly survival of living beings will also be disrupted.

Keywords : Cell organelles

Abstrak

Semua mahkluk hidup disusun oleh banyak sel yang bersatu membentuk jaringan,

jaringan yang tersusun akan membentuk organ-organ dalam makhluk hidup. Organ inilah

yang akan menjadi motor penggerak makhluk hidup untuk tetap hidup. Sel memiliki organel

yang memiliki fungsinya bagi kelangsungan hidup makhluk hidup. Fungsi organel ini bersifat

melengkapi yang artinya setiap organel saling bekerja sama satu dengan yang lain untuk

melakukan kerjanya. Hal ini juga berarti bahwa apabila ada organel yang mengalami

gangguan maka secara tidak langsung kelangsungan makhluk hidup juga akan terganggu.

Kata kunci : Organel sel

1

Mind Map

Pendahuluan

Sel merupakan bagian terkecil dari makhluk hidup. Sel memiliki peranan penting

dalam setiap fungsi dari tubuh makhluk hidup. Semua peranan tersebut terjadi karena adanya

peranan dari komponen-komponen yang ada di dalam sel. Komponen dalam sel bekerja sama

satu dengan yang untuk menjalankan fungsinya dan menjamin keberlangsungan hidup

makhluk hidup. Maka dari itu apabila sebuah sel rusak akan mengganggu kehidupan makhluk

hidup.

Dalam tubuh mahkluk hidup, sel terdiferensiasi menjadi berbagai macam jenis yang

masing-masing memiliki fungsi tersendiri. Tubuh manusia terbentuk dari susunan banyak sel

yang bersatu membentuk jaringan-jaringan yang nantinya akan membentuk organ.

Sebenarnya, sel dalam tubuh manusia memiliki kesamaan dalam hal struktur, yang

membuatnya berbeda adalah kedominanan suatu komponen sel. Hal inilah yang

menyebabkan setiap sel memiliki fungsinya masing-masing bagi tubuh manusia.

2

Sel struktur dan fungsi sel

Teori sel

Organel sel

Nuklues

Retikulum endoplasma

Badan golgi

Ribosom

Lisosom

Mitokondria

Mikrotubulus

Sitoplasma

Membran sel Transportasi sel

Sel

Semua organisme yang hidup di dunia ini, tersusun baik dari satu sel atau yang kita

sebut dengan organisme uniseluler atau lebih dari satu sel, yang biasa kita sebut sebagai

organisme multiseluler.1 Sel sebagai suatu ruang kosong, merupakan ruang yang membagi

apa yang ada di luar dan apa yang ada di dalam sel itu sendiri.2 Istilah sel pertama kali

digunakan oleh Robert Hooke, seorang ilmuwan inggris untuk menjelaskan potongan tipis

gabus di bawah mikroskop. Sel dikatakan sebagai suatu satuan dasar minimum pada

organisme yang mampu melakukan duplikasi/perbanyakan diri (self duplicatig). Satuan dasar

inilah yang menentukan struktur dan fungsi dari suatu organisme.

Sel yang hidup mempunyai struktur yang sama yaitu terdiri dari membrane plasma,

nucleus pada prokatiotik, sitoplasma serta organel yang terdapat di dalamnya. Bila dibedakan

berdasarkan ada atau tidaknya selaput ini maka sel terbagi menjadi dua jenis sel yaitu sel

prokariotik dan sel eukariotik. Hal ini menyebabkan materi genetic (DNA) sel prokariotik

tidak terletak dalam nucleus (lihat gambar 1).Sedangkan pada eukariotik molekul DNA

terdapat di dalam kromosom yang terletak di dalam nuklues (lihat gambar 2). Kromosom

adalah struktur-struktur linier berjumlah banyak yang terletak di dalam nucleus.3 Diameter

yang dimiliki oleh sel juga bervariasi mulai dari 0.1µm – 1.0µm. Sel yang paling besar adalah

telur angsa sedangkan sel paling panjang adalah sel otot dan sel saraf.4

Gambar 1. Sel Prokariotik

Komponen yang ada didalam sel dapat dibedakan menjadi dua yaitu organel dan

inklusio (paraplasma).4 Organel merupakan bangunan yang selalu terdapat di dalam semua sel

dan dianggap sebagai organ atau alat kecil dalam sel, organel tersebut termasuk dalam

kesatuan substansi hidup dan umumnya berfungsi penting dalam proses metabolism.

3

Sedangkan inklusio merupakan kumpulan bahan-bahan mati yang tidak selalu ada dalam sel

misalnya seperti metabolit yang merupakan hasil dari sel ataupun hasil katabolisme sel.

Gambar 2. Sel

Eukariotik

Nukleus

Ini sel atau nucleus merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai pusat pengendalian

sel seperti mengontrol reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, dan pembelahan sel.5 Inti sel

tersusun atas beberapa lapisan, yaitu membrane inti, plasma inti, anak inti dan juga benang

kromatin (lihat gambar 3). Plasma inti (Nukleoplasma) adalah matriks yang menyelubungi

kromatin, matrik ini tersusun atas protein, metabolit dan ion.6

Membran nucleus merupakan selaput tips yang membungkus nucleus.5 Membran

nukleus tersusun dari membrane ganda yang dipisahkan ruang perinuklear. Membran bagian

dalam halus sedangkan membrane bagian luar mengandung ribosom dan menyatu dengan

reticulum endoplasma. Membran dalam dan luar memiliki jarak sekitar 200-300Å di sekitar

nucleus.5 Jarak ini untuk membentuk pori-pori nuklues sehingga memungkinkan terjadinya

pertukaran zat antara nucleus dengan sitoplasma.6

4

Di dalam nukleoplasma terdapat butit-butir kromatin yang menyebar tidak merata dan

membentuk kelompok.5 Kromatin terlihat seperti gumpalan tidak beraturan, disusun dari

rantai pilih DNA yang terikat pada protein basa histon, beragam jumlah RNA dan protein

nonhiston serta sistem enzim.6

Nukleus juga mengandung subunit untuk ribosom, organel-organel sitoplasma yang

terlibat dalam sintesis protein. Nukleus juga ikut serta dalam perakitan dan sintesis ribosom.

Pada umumnya nucleus akan melekat pada kromosom spesifik yang ada di dalamnya, setiap

kromosom berbentuk batang atau seutas benang tunggal kecil selama masa hidup sel, tetapi

ketika saat beristirahat (tidak membelah) kromosom terlihat seperti sebuah jaringan tunggal

dan benang-benang tipis.7

Gambar 3. Nukleus

Retikulum Endoplasma (RE)

Retikulum endoplasma adalah bangunan berbentuk saluran berkelok yang merupakan

perluasan dari membrane plasma ke arah dalam menuju membrane inti.8 Retikulum

endoplasma tersusun atas jaring-jaring rongga (sisterna) datar yang dilapisi oleh membran

plasma dan membrane nucleus.6 RE dapat dibedakan menjadi 2 yaitu, RE kasar dan RE

halus.8 RE kasar memiliki permukaan yang tidak rata karena dilapisi ribosom sedangkan RE

halus memiliki permukaan yang lebih halus karena tidak memiliki ribosom (lihat gambar 4).5

Ribosom yang terdapat pada reticulum endoplasma kasar membuatnya aktif dalam

sintesis aktif protein, sedangkan pada reticulum endoplasma halus tidak ada ribosom

sehingga organel ini terlibat aktif dalam sintesis dan transport lipid serta detoktifikasi

berbagai jenis racun.7 Retikulum endoplasma juga berperan untuk memasok nutrient ke

organel lain yang berada dalam sitoplasma, mengangkut hasil sintesis serta membuang zat

5

sisa dari organela tersebut.8 Retikulum endoplasma juga memiliki hubungan struktual dan

fungsional dengan apparatus golgi dan membrane inti.

Gambar 4. Retikulum Endoplasma

Aparatus Golgi

Bentuk apparatus golgi menyerupai kantong-kantong pipih yang bertumpuk dan

mempunyai tepi-tepi yang bengkak (lihat gambar 5), selain itu apparatus golgi juga

berlekatan dengan reticulum endoplasma sehingga ada anggapan bahwa apparatus golgi

merupakan bagian khusus dari reticulum endoplasma.5 Aparatus golgi mengandung 6 sampai

7 kantong datar yang terikat membrane atau sisterna yang berbentuk agak melekuk serta

tersusun seperti mangkuk terbalik. Aparatus golgi memiliki dua permukaan yaitu permukaan

konveks yang menghadap ke reticulum endoplasma dan permukaan konkaf yang menghadap

ke permukaan eksternal sel.6

Aparatus golgi memiliki peran sebagai gudang sementara untuk produk yang

dihasilkan oleh reticulum endoplasma, produk ini akan dikumpulkan, dimodifikasi, dikemas

dan selanjutnya akan didistribusikan keluar sel.5 Secara kimia, apparatus golgi juga

memodifikasi molekul yang dihasilkan reticulum endoplasma agar dapat bergabung dengan

membran plasma.6

6

Badan golgi memiliki banyak vesikel transport yang berguna untuk melakukan

sekresi.6 Badan golgi juga terlibat dalam sekresi gula, polisakarida dan kompleks protein

polisakarida.9 Vesikel transport yang terlepas dari reticulum endoplasma akan membawa hasil

sekresi ke apparatus golgi dan selanjutnya hasil sekresi tersebut akan bergabung dengan

sisternanya. Vakuola tebal yang besar akan mengkonsetrasikan sekresi yang ada dan

membungkusnya menjadi granula sekretori. Granula sekretori yang besar dan terbungkus

dengan membrane akan mengeluarkan isinya melalui proses eksotosis akibat adanya

stimulasi hormone dan saraf.6

Gambar 5. Aparatus Golgi

Lisosom

Lisosom berukuran kecil, umumnya berbentuk oval dan mengandung enzim-enzim

yang digestif yang kuat dalam lingkungan yang asam, lisosom memiliki bentuk yang serupa

dengan mitorkondria, tetapi ukurannya lebih kecil dan terdiri atas selapis membrane

pembatas tunggal.7 Membran yang mengelilingi organel ini hanya selapis dan berfungsi

menjaga keasaman internal yang tinggi. Lisosom merupakan vesikel kecil yang terikat

dengan membrane dan mengandung hampir 50 jenis enzim yang hidrolitik yang mampu

menguraikan semua jenis makromolekul (protein, lipid, karbohidrat, dll).6. Enzim yang

bersifat hidrolitik disintesi dalam ribosom yang ada pada reticulum endoplasma kasar

kemudian diserahkan kepada apparatus golgi setelah itu barulah ditransfer ke lisosom.5

7

Lisosom primer hanya mengandung enzim sedangkan lisosom sekunder mengandung enzim

dan materi terdegradasi.

Lisosom yang sering disebut sebagai sistem pencernaan sel juga berperan untuk

melindungi sel dari penganggu yang masuk seperti virus, bakteri ataupun bagian sel yang

sudah usang atau rusak.5 Sel penganggu yang masuk ke dalam sel akan melebur dengan

lisosom primer untuk membentuk lisosom sekunder yang kemudian akan dicerna.6

Dalam sel darah putih lisosom berfungsi secara fagosit yang menyebabkan perusakan

bakteri dan zat asing yang ditelan oleh sel. Pada kelenjar tiroid lisosom berperan untuk

mengubah tiroglobulin menjadi hormone aktif tiroksin, dan seperti yang dapat diduga bahwa

enzim digestif hasil produksi lisosom akan bekerja paling baik pada pH rendah (asam).7

Mitokondria

Organel ini berbentuk bulat atau seperti cerutu yang paling banyak terdapat pada sel

dengan aktivitas metabolis yang tinggi.7 Mitokondria memiliki dua unit membrane yakni

membrane dalam dan luar, diantara keduanya terdapat ruang antar membrane (lihat gambar

6).8 Membran bagian luar halus sedangkan membrane bagia dalam terlipat secara ekstensif,

lipatan-lipatan ini disebut krista, menjulur ke dalam bagian dalam organel dan memiliki

berbagai macam enzim di dalamnya.7 Ruang antar krista dipenuhi oleh matriks yang berisi

protein, DNA, RNA dan ribosom.6

Gambar 6. Mitokondria

8

Mitokondira merupakan pabrik energy sel, dengan bantuan oksigen enzim yang

terdapat didalamnya bekerja sama mengkatalis pembongkaran makronutrien organic sehingga

terbentuk karbon dioksida, air dan adenosine triposfat (ATP).5 Nutrien yang dibongkar oleh

mitokondira seperti glukosa, asam amino dan asam lemak.6

Mikrotubulus

Organel ini tersusun atas protein yang mengalami polimerisasi yang disebut dengan

tubulin.10 Mikrotubulus memiliki bentuk seperti pipa berongga dengan panjang 20-25 nm

yang tersebar di dalam sitoplasma sel.6 Protein tubulin yang dimiliki oleh mikrotubulus

terbagi menjadi dua yaitu tubulin α dan tubulin β (lihat gambar 7). Unit-unit tubulin saling

bersambung atau terlepas dari mikrotubulus yang menyebabkan mikrotubulus memanjang

dan memendek.10

Mikrotubulus berperan terhadap terjadinya gerakan di dalam sel, salah satunya adalah

distribusi vesikel transport dari kompleks golgi.10 Selain itu mikrotubulus juga berperan

dalam pembentukan sitoskeleton atau elemen penunjang sel.6 Sitoskeleton mengatur

kompleks susunan organel subsek yang tersebar di dalam sel menjadi suatu susunan yang

tertata, selain itu sitoskeleton juga berperan untuk mempertahankan bentuk sel serta

menghasilkan gerakan sel dan subsel.10

Sitoplasma

Cairan sel atau sitoplasma merupakan bagian sel yang terbesar, sitoplasma

diselubungi oleh selaput tipis yang disebut dengan membrane sitoplasma.8 Sitoplasma disusun

atas beberapa komponen sebagai berikut:5

a. Sitosol, fase cair yang konsintensinya hampir menyerupai gel dan mempunyai

komposisi yang kompleks

b. Substansi simpanan, seperti lemak, protein, dan glikogen

c. Rangka sel, jaringan yang strukturnya seperti benang atau serabut yang saling

berhubungan dan member kekuatan mekanik pada sel

d. Organel-organel sel, seperti mitokondria, reticulum endoplasma, ribosom, lisosom,

dan badan golgi.

9

Membran Sel

Di luar inti sel dan sitoplasma, terdapat membran sel (lihat gambar 7). Membran sel

menjadi sangat penting karena membran sel membatasi antara sel dan lingkungan luar,

menjaga agar aktivitas sel tetap berlangsung, dan menyeleksi zat-zat atau benda yang dapat

masuk ke dalam sel. Membran sel atau plasma membran adalah bagian sel yang membatasi

sitoplasma. Membran plasma tidak dapat dilihat dengan mikroskop biasa.

Membran sel sangat tipis dan memiliki unsur penyusun utama yaitu fosfolipid.

Disamping lipid sebagai penyusun utama juga terdapat protein dan juga karbohidrat. Lipid ini

terdiri dari dua lapisan yang terdapat di paling luar membran sel pada bagian atas dan bawah

membran. Oleh karena itu lipid ini disebut lipid bilayer. Bagian kepala lipid yang menghadap

ke luar membran bersifat hidrofilik (senang dengan air) berada di bagian membran yang

terluar.

Gambar 7. Membran Sel

Adapun bagian ekor lipid yang menghadap ke dalam membran sel memiliki sifat

hidrofobik (tidak senang dengan air) berada dia bagian dalam membran sel. Jadi, satu sisi

mengahadap ke bagian luar sel dan satu sisi lagi menghadap ke dalam sel . Hal ini mencegah

sitoplasma larut dengan lingkungan sekitarnya dan mencegah zat-zat asing yang berada di

sekitar sel masuk ke dalam sel. Membran sel bersifat permeabel selektif atau semipermeabel,

yang mampu melewatkan spesi tertentu dan menahan spesi yang lain.11

Penutup

Sel merupakan bagian penyusun paling dasar dalam struktur tubuh manusia. Di

dalamnya ada banyak organel yang memiliki fungsinya masing-masing yang memberikan

dampak terhadap keberlangsungan kehidupan manusia. Maka dari itu apabila ada organel

10

yang terganggu atau rusak akan secara tidak langsung mempengaruhi kehidupan makhluk

hidup.

Daftar Pustaka

1. Dowben RM. Cell biology. New York: Harper & Row Publishers; 1993.

2. Raven PH, Johnson GB. Biology. Missouri: Times Mirror/Mosby College Publishing;

1999.

3. Stansfield W, Cano R & Colome J. Schaums’s : Biologi Molekuler. Jakarta : Erlangga

; 2006. H. 2

4. Priastini R, Hartono B. Buku ajar sel dan biologi molekuler. Jakarta: Fakultas

Kedokteran Ukrida; 2014. H. 48-53

5. Sumardjo D. Pengantar Kimia : Buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan

program strata I Fakultas Bioeksakta. Jakarta : EGC ; 2006. H. 5-8

6. Widyastuti P, editor. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC ; 1995. H.

35-41

7. Safitri A, editor. Schaum’s Outline : Biologi. 2nd ed. Jakarta : Erlangga ; 2005. H. 37-

40

8. Isnaeni W. Fisiologi hewan. Yogyakarta : Kanisius ; 2006. H. 42-45

9. Mulyani S. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta : Kanisius ; 2006. H. 59-62

10. Marks D, Marks A & Smith C. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta : EGC ; 1996. H.

136-7

11. Ferdinand F, Ariebowo M. Praktis belajar biologi. Jakarta: Grasindo; 2002.

11