SEL

PENDAHULUAN
A. Konsep Tentang Sel
Sel merupakan kesatuan struktural, fugsional dan herediter yang terkecil; semua organisme, tumbuhan, hewan,dan mikroba, terdiri dari sejumlah sel dengan sekresinya; sel-sel hanya berasal dari sel yang ada sebelumnya, setiap sel memiliki kehidupan sendiri di samping peranan gabungan di dalam organisme multisel. Sebagain besar sel bermatra sangat kecil, sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
B. Tinjauan Historis
Istilah sel pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke (1667), pada saat mengamati sayatan gabus dengan mikroskop. Ia melihat adanya ruangan-ruangan kecil yang disebutnya cella yang berarti kamar kecil. Lebih kurang 200 tahun kemudian Dutrochet von Schleiden, dan Schwann menegaskan penemuan Hooke. Di tahun 1835 Dujardin menyatakan bahwa di dalam cella terdapat suatu zat yang kental (protoplasma, sekarang). Di pertengahan abad 19 terctuslah konsep : semua sel berasal dari sel yang telah ada. Virchow menyatakan Omnis cellula e cellula. Menjelang abad ke 20, Benda menemukan mitikondria, golgi menemukan diktiosom, Bouin mendapatkan ergastoplasma,dan de duve membuktikan adanya lisosom.

Struktur Umum Sel
1. Prokariota
Kelompok prokariota mencakup Bakteria dan Mikoplasma. Bakteria merupakan organisme yang paling sederhana. Mereka pada umumnya berbentuk bola atau batang, dan berukuran beberapa mikrometer. Lihat gambar ............
Dari luar ke dalam secara berturut – turut terlihat bahwa bakteria terdiri dari : dinding sel, selaput plasma, sitoplasma, sitoplasma yang di dalamnya terdapat nukleoid dan ribosoma. Selaput plasma pada tempat – tempat tertentu melipat – lipat, dan membentuk suatu bangunan yang disebut mesosoma.
Dinding sel bakteria mengandung senyawa mukopeptida yang digunakan untuk mengelompokkan bakteri.Bagian yang tertera menunjukkan hubungan antar genus bakteria dengan sel induknya.
Kadar senyawa mukopeptida bakteria gram positif libih tinggi dari pada bakteria gram negatif. Pada beberapa macam bakteria di luar dinding sel masih terdapat suatu struktur tambahan yang disebut kapsula. Dinding sel dan kapsula berperan antara lain sebagai pelindung.
Mesosoma yang juga disebut kondrioid beerperan sebagai alat pengatur pembelahan dan fotosintetis bagi bakteria fotosintetik. Lipatan selaput plasma bersama-sama dengan ribosoma berperan untuk mensintetis protein.
Nuleoid merupakan kumpulan bahan informasi genetik yang terdapat pada bakteria. Pada saat bakteria membela, bahan informasi genetik dibagi ke se anakan tanpa mengalami peerubahan menjadi kromosom.

Beberapa jenis bakteria memiliki alat gerak yang disebut flagela, Alat gerak yang sederhana ini berasal dari granula basal yang terdapat di sitoplasma. Di tengahnya terdapat sebuah filamen yang terdiri dari senyawa protein yang disebut flagelin. Jenis-jenis yang lain ada yang mampu melakukan fotosintesis. Kelompok ini digolongkan ke dalam golongan/kelompok Cyanobacteria yang juga disebut ganggang (alga) biru hijau. Cyanobactera hidup soliter atau membentuk koloni yang berupa benang. Struktur cyanobacteria dari luar ke dalam sebagai beerikut : Seludang gelatin, dinding sel, selaput plasma yang melipat-lipat membentuk lamelasoma dan mengandung pigmen fotosintetik. Di dalam selaput plasma terdapat sitoplasma yang mengandung ribosom dan nukleoid.
Prokariota terkecil yang hidup bebas yatu Mikoplasma yang juga disebut PPLO (pleuropneumonia-like organism). Organisme ini menimbulkan sejumlah penyakit pada hewan dan manusia.
2. Eukariota
Eukariota berbeda dengan prokariota, mereka memiliki karion atau nukleus. Di dalam nukleus inilah terkandung sebagian besar DNA. Sel-sel eukariota mencakup sel-sel tumbuhan dan sel-sel hewan, ukurannya lebih besar daripada sel prokariota.
Struktur organisasi sel eukariota secara umum sebagai berikut :
Sel Tumbuhan : Bagian terluar sel tumbuhan dilindungi oleh suatu selaput yang kaku, yang kemudian disebut dinding sel. Dinding ini sebagian besar terdiri dari senyawa selulosa. Di sebelah dalam dinding sel dijumpai bahan atau senyawa kimia yang memiliki tanda-tanda hidup. Bahan ini disebut protoplasma. Protoplasma yang merupakan senyawa heterogen mencakup : sitoplasma, yang bagian tepinya terdiferensiasi menjadi selaput tipis yang disebut selaput plasma, dan nukleoplasma. Antara sitoplasma dan nukleoplasma terdapat suatu pembatas yang merupakan turunan dari selaput plasma. Sitoplasma terdiri dari : matriks sitoplasma atau sitosol yang merupakan cairan bening, dan ruangan-ruangan (kompartemen) yang dikelilingi selaput. Ruangan beserta selaputnya disebut organela. Bentukan ini terlibat langsung dalam proses metabolisme sel. Terdapat beberapa macam organela yaitu RE (retikulum endoplasma, terdapat dua macam yaitu : REG = retikulum endoplasma granular dan REA = retiklum endoplasma agranular), aparat golgi, lisosoma, badan mikro, mitokondria, kloroplas. Selain itu, di dalam sitoplasma juga dijumpai hasil metabolisme yang ditimbun yang tidak terlibat langsung dalam proses metabolisme sel. Hasil metabolisme yang ditimbun ini disebut paraplasma, beberapa contoh : glikogen, dan selulosa. Nukleoplasma beserta selubungnya disebut nukleus. Di dalam nukleoplasma terdapat anyaman kromatin yang terlihat pada sel dalam stadium interfase atau kromosoma yang terlihat di saat sel mengalami mitosis.
Struktur organisasi sel hewan mirip dengan sel tumbuhan, dengan catatan bahwa pada sel hewan tidak dijumpai plastida (kloroplas) maupun dinding sel.

3. Bahan Penyusun Sel : Protoplasma
Protoplasma merupakan segumpal massa yang memiliki tanda-tanda hidup. Protoplasma memiliki tanda-taanda dan sifat-sifat struktural, kimiawi,maupun fisika kimiawi, serupa untuk semua sel. Berikut senyawa-senyawa penyusun protoplasma


 Air
Di dalam sel, air dikelompokkan menjadi 3 kelompok : air intramolekular, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekul-molekul protein, sekitar 4% dari air seluler. Air terikat, merupakan molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar untuk emisahkannya. Air bebas, merupakan air yang terdapat di dalam vakuola. Air intramolekular tidal dapat dihilangkan tanpa merusak protoplasma.
 Protein
Senyawa ini terdiri dari unsur-unsur: karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Merupakan molekul pekerja, sebagai katalisator berbagai reaksi kimia, memberi kekuatan struktural, memantau permiabilitas selaput, mengatur kadar metabolit yang diperlukan, menyebabkan gerakan, dan memantau kegiatan gen. Bahan baku protein adalah asam amino yang mengandung gugus karboksil dan gugus amin. Berdasarkan susunan molekulnya, protein diklasifikasikan sbb : Protein fibrosa dengan contoh : olagen, fibrin, aktin, dan miosin, serta protein globular dengan contoh : haemoglobin, mioglobin dan enzim. Selain itu protein digolongkan pula menjadi protein srtuktural dan protein dinamis.
Protein struktral berperan sebagai penunjang atau penyokong. Protein ini terdapat di dalam sel, maupun di luar sel. Yang terdapat di dalam sel disebut protein struktural intrasel.Protein-protein ini membentuk kerangka mekanik sel dan disebut kerangka sel atau sitosklelet, yang terdiri dari protein tubulin, aktin, spektrin. Protein yang terdapat diluar sel disebut protein struktural ekstrasel dijumpai pada organisme multi sel, misalnya kolagen pada kulit, tulang rawan dan tulang, serta keratin pada kuku dan rambut. Protein dinamis merupakan protein yang terlibat langsung dalam mtabolisme sel, mudah terurai dan terakit kembali. Protein ini mencakup enzim - enzim yang merupakan katalisator pada metabolisme intrasel maupun ekstrasel, hormon : insulin, FSH, LH, tirosin, dsb, serta pigmen darah : haemoglobin dan hemosianin.


 Lipid
Lipid mencakup asam lemak, lemak netral, fosfolipid, glikolipid, terpen, dan steroid. Asam lemak memiliki dua daerah: 1. rantai hidrokarbon yang bersifat hidrofobik, tidak terlarut di dalam air, dan kurang reaktif; 2. gugus asam karboksilat, yang mengion di dalam larutan,terlarut didalam air, dan mudah bereaksi membentuk ester. Asam lemak merupakan sumber makanan. Mereka disimpan di dalam sitoplasma berupa tetesan – tetesan gliserida yang terdiri dari tiga rantai asam lemak, yang masing – masing terikat pada gliserol. Selain sebagai sumber makanan dan tenaga, peranan asam lemak yang terpenting adalah sebagai penyusun selaput plasma. Selaput tipis ini sebagian besar terbuat dari fosfolipid.
Setiap molekul fosfolipid (gambar I.9) memiliki ekor hidrofobik yang terdiri dari dua buah rantai asam lemak, dan gugus kepala yang bersifat polar dan hidrofilik. Molekul – molekul fosfolipid, sesungguhnya adalah detergen. Tetesan fosfolipid pada air akan membentuk lapisan tipis di permukaan air tersebut. Selaput ini terdiri dari satu lapis molekul – molekul fosfolipid dengan ekornya mengarah ke udara, sedangkan kepalanya mengarah ke air. Dua buah ekalapisan fosfolipid dapat berkaitan ekor dengan ekor membentuk dwilapisan fosfolipid yang merupakan struktur dasar selaput plasma.
 Karbohidrat
Karbohidrat seringkali disebut sakharida, karena terdiri dari rantaian molekul – molekul gula yang disebut monosakharida. Beberapa molekul monosakharida mengandung unsur Nitrogen atau Sulfur. Dua buah monosakharida yang saling berikatan disebut disakharida, sedangkan trisakharida terdiri dari tiga buah monosakharida. Beberapa buah disakharida dan trisakharida yang saling berikatan disebut oligosakharida. Beberapa oligosakharida membentuk polisakharida.
Polisakharida yang juga disebut glikan merupakan untaian monosakharida yang sangat panjang. Untaian ini dapat lurus maupun bercabang – cabang. Polisakharida digolongkan menjadi polisakharida struktural dan polisakharida nutrien. Beberapa contoh polisakharida struktural: selulosa pembentuk dinding sel tumbuhan, asam hialuronat, salah satu komponen substansi antar sel pada jaringan ikat. Tergolong dalam polisakharida nutrien adalah: amilum, terdapat dalam sel tumbuhan dan bakteria, glikogen (gambar I.10) di dalam sel hewan, dan paramilum di dalam beberapa jenis protozoa.
 Nukleotida dan Asam nukleat
Disamping protein, lipid, dan sakharida atau karbohidrat, masih terdapat komponen protoplasma yang sangat penting yaitu nukleotida dan asam nukleat.
Satu molekul nukleotida terdiri dari sebuah basa berupa cincin yang mengandung nitrogen, gula dari 5 buah unsur karbon, dapat ribosa atau deoksiribosa, dan gugus fosfat yang terikat pada gula. Basa dapat berasal dari kelompok purin, yaitu guanin dan adenin, maupun kelompok pirimidin yaitu sitosin, timin, dan urasil. Nukleotida dapat berperan sebagai pembawa tenaga misalnya ATP. Untaian sejumlah nukleotida membentuk asam nukleat, DNA bila gula terdiri dari deoksiribosa dan RNA bila gula berupa ribosa. Asam nukleat merupakan senyawa yang sangat penting, terutama DNA yang merupakan pembawa sifat menurun.
 Bagaimana mempelajari sel ?
Sel merupakan bentukan yang kecil dari rumit. Sulit untuk melihat struktur dan menentukan komposisi molekularnya, lebih sulit lagi untuk memahami kerja setiap komponenya. Yang dapat kita pelajari tentang sel sangat ditentukan oleh alat yang kita miliki dan kita gunakan. Secara singkat akan dibahas teknik dasar yang biasa digunakan untuk mempelajari sel. Kita awali dengan teknik pengamatan sel.
 Mikroskopi
Rata – rata sel hewan bergaris tengah antara 10 sampai 20 m. Sel – sel ini selain kecil, juga bening dan tidak berwarna, sehingga sulit untuk dilihat. Saat ini mikroskopi sangat ditentukan oleh teknik pembuatan preparat dan mikroskopnya.
Mikroskopi digunakan untuk mempelajari struktur suatu sel. Sampai saat ini dikenal beberapa jenis mikroskop yaitu mikroskop cahaya yang memiliki daya pisah 0,2 m, dan mikroskop elektron yang daya pisahnya 0,002 nm.
Dikenal beberapa macam mikroskop cahaya yaitu: mikroskop fluoresensi, kontras-fase, kontras-interferensi, lapang-gelap, dan lapang terang. Mikroskop – mikroskop kontras-fase, kontras-interferensi, lapang-gelap digunakan untuk mengamati dan mempelajari sel – sel yang hidup(Gambar 1 13) .Mikroskop fluoresensi digunakan untuk mengetahui tempat molekul – molekul tertentu di dalam sel hidup maupun yang sudah dimatikan. Zat- zat yang akan dilihat ditandai dengan fluorokrom, suatu senyawa yang berpendar. Cahaya yang digunakan adalah sinar ultraviolet.


MEMBRAN SEL
Membran sel membatasi isi sel dari lingkungannya. Terdiri atas senyawa-senyawa lipida, protein dan karbohidrat. Selain sebagai pembatas, membran sel juga berfungsi sebagai :
1. Membran yang semiperiabel yang mengatur senyawa-senyawa atau ion-ion yang melewatinya.
2. Sebagai reseptor permukaan,/protein pengenal molekul-molekul khusus ( hormon, Antigen, metabolit) dan agensia khas (bakteri, virus).
3. Sebagai enzim khusus, misalnya pada selaput mitokondria, kloroplast, RE, golgi.

A. PERKEMBANGAN MODEL MEMBRAN SEL
Model membran sel yang diakui saat ini adalah model membran menurut Singer dan Nicolson (model membran Mosaik Cair). Model membran tersebut merupakan penyempurnaan berbagai model membran yang telah diusulkan sebelumnya.
Berikut gambar model membran menurut Singer dan Nicolson :


B. STRUKTUR MEMBRAN SEL
Sesuai dengan model membran menurut singer dan Nicolson, membran plasma terdiri atas:
1. Lapisan lipida bilayer yang terdiri atas molekul yang bersifat amfifatik. Lipida amfifatik mengandung komponen yang bersifat hidrofobik (non polar/tidak suka air) dan komponen hidrofilik (polar/suka air). Perhatikan gambar !
2. Protein. Pada membran plasma, protein dapat berupa protein integral yatu protein yang tertanam pada matriks dan atau menembus lapisan lipida. Sedangkan protein perifer yaitu protein yang terikat pada permukaan polar lapisan lipida.
Protein-protein pada membran letaknya tersebar dan biasanya memiliki fungsi antara lain
• memberikan kekuatan struktural pada membran.
• bekerja sebagai enzim untuk mempermudah reaksi-reaksi kimia.
• Bekerja sebagai protein pembawa (carrier) untuk transpor materi melalui membran.
• menguraikan bahan-bahan lipida tertentu sehingga terebentuk pori pada membran.
3. Karbohidrat, membran plasma mengandung karbohidrat dalam jumlah yang sangat terbatas. Karbohidrat umumnya terikat pada bagian polar molekul lipida amfifatik dan disebut glikolipida. Sedangkan karbohidrat yang terikat pada protein disebut glikoprotein.

C. ANATOMI MOLEKUL MEMBRAN
Semua membran plasma terdiri atas lipida, protein, dan karbohidrat. Rasio antara lipida, protein dan karbohidrat tergantung pada tipe sel dan spesiesnya. Umumnya lipida kurang lebih 40 %, protein 40%, karbohidrat 1 – 10 % dan air kurang lebih 20%.
1. Lipida
Lipida terdiri atas 4 kelas utama yaitu :
a. Fosfolipida
b. Sfingolipida
c. Glikolipida
d. Sterol
Keempat kelas lipida utama di atas bersifat amfifatik. Fosfolipida dapat berupa fosfatidilkolin, fosfatidil-etanolamin, fosfatidilinositol, fosfatidil serin, fosfatidilgliserol, asam fosfatidat, kardiolipin dan sebagainya. Sfingolipida misalnya sfingomielin, glikolipida misalnya cerebrosida dan sterol misalnya kolesterol.
2. Protein
Protein mempunyai fungsi yang sangat luas antara lain :
a. protein pembawa signal hormonal dan mneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya.
b. pangkal pengikat komponen – komponen sitoskleton dengan senyawa-senyawa ekstraselluler.
3. Karbohidrat, berfungsi untuk ; sistem kekebalan, berasosiasi dengan membran membentuk glikokaliks.

D. ENZIM-ENZIM PADA MEMBRAN PLASMA
Asetilfosfatase, Asetilkolinesterase, Asam fosfatase, Adenil siklase, Kolesterol esterase, Laktase, Maltase, NAD glikohidrolase, Sukrase dll.

E. GERAK KOMPONEN MEMBRAN
1. Gerak Lipida, Lipida pada membran bergerak dengan cara, Gerak lateral yaitu Suatu molekul lipida bertukar tempat dengan molekul lipida di dekatnya.
2. GerakFlip-flop ( minta penjelasan gurumu) Gerak Protein, dengan cara gerak difusi lateral dan gerak difusi rotasi.

F. TRANSPOR MATERI MEMLALUI MEMBRAN
1. Transpor Molekul-Molekul sederhana
Sifat selektif permiabel dari membran biologi terhadap ion-ion sederhana menciptakan perbedaan yang besar dalam hal komposisi ion pada bagian interior sel dibandingkan dengan cairan ekstraselluler (perhatikan tabel ), dengan demikian membran sel menympan energi otensial dalam bentuk gradien ion.


Difusi merupakan pergerakan molekul melalui membran plasma yang paling sederhana. Pergerakan ini bersifat pasif karena hanya disebabkan oleh adanya perbedaan konsentrasi antara sitoplasma dan lingkungan di luar sel.
Air juga memiliki kemampuan untuk melewati membran bila terdapat perbedaan konsentrasi molekul antara lingkungan yang dibatasi oleh membran. Pergerakan pasif air dikenal dengan istilah osmosis.
Terdapat beberapa protein spesifik yang membantu mempercepat proses osmosis dan difusi.

Bentuk transpor lain adalah transport aktif. Pada proses ini protein-protein spesifik membran plasma menggunakan energi, umumnya dalam bentuk ATP, untuk memindahkan suatu molekul melawan perbedaan konsentrasi.
2. Protein Transpor
Protein Transpor terikat membran mentranspor molekul – molekul sederhana spesifik melintasi membran sel. Membran sel melewatkan air dan molekul – molekul non polar dengan cara diffusi sederhana. Namun demikian membran sel juga permiabel terhadap berbagai jenis molekul – molekul polar seperti ion, gula, asam – asam amino, nukleotida, dan metabolit – metabolit sel lainnya. Protein membran spesifik bertanggung jawab untuk mentransfer larutan – larutan melintasi membran. Protein ini disebut protein transpor membran, terdapat dalam banyak bentuk pada semua tipe membran biologi. Protein transpor dapat berfungsi sebagai :
 Sistem uniport, yaitu angkutan zat terlarut oleh protein transport hanya dari satu sisi membran ke sisi membran yang lain.
 Sistem simport, yaitu angkatan zat terlarut oleh protein transpor secara searah. Misalnya pada sel hewan beberapa gula atau asam amino diangkut bersama ion – ion Na+ ke dalam sel.
 Sistem antiport, yaitu angkutan zat terlarut oleh protein transpor dengan arah yang berlawanan. Misalnya pemompaan Na+ ke luar dari sel dan K+ ke dalam sel.
Sistem simfort dan antifort sering secara bersama disebut sebagai sistem kontransport, yaitu angkutan suatu zat terlarut oleh protein transport, tergantung pada pengangkutan suatu zat terlarut lain secara bersamaan.
Banyak protein transpor membran melewatkan larutan – larutan spesifik untuk bergerak melintasi bilayer lipida melalui proses transpor pasif. Beberapa dari protein transpor membentuk saluran yang melewatkan larutan – larutan melintasi bilayer lipida melalui diffusi sederhana. Protein ini disebut protein terusan. Protein transpor yang lain disebut protein pembawa, karena mengikat molekul – molekul spesifik untuk diangkut dan ditranspor melewati membran. Proses ini disebut difusi dengan fasilitas atau diffusi terbantu. Beberapa protein pembawa berfungsi sebagai pompa yang secara aktif menggerakkan larutan – larutan spesifik melawan gradien elektro kimia. Prosesnya disebut transpor aktif.

Transpor Aktif Primer
Transpor aktif primer berhubungan langsung dengan hidrolisis ATP. Misalnya pengangkutan Na+ dan K+ yang berlawanan arah melintasi membran. Di dalam sel, Na+ dijaga agar lebih rendah dari Na+ di luar sel, sedangkan K+ dijaga agar tetap lebih tinggi dari K+ di luar, K+ dan Na+ dipompa berlawanan dengan gradien konsentrasi. Kedua pompa ion tersebut bekerja secara simultan dengan bantuan hidrolisis ATP.
Enzim yang membantu pemasukan K+ dan pengeluaran Na+ adalah enzim ATP – ase pemindah Na+ dan K+.
Adapun langkah – langkah transpor aktif primer adalah :
1. Pengikatan ion Na+ pada permukaan dalam membran
2. Fosforilasi protein pembawa oleh ATP dan ATP – ase
3. Perubahan konfigurasi molekul pembawa dan terlepasnya ion Na+
4. Pengikatan ion K+ pada permukaan luar membran
5. Defosforilasi protein pembawa
6. Terlepasnya ion K ke dalam sel


Transpor Aktif Sekunder
Transpor aktif sekunder tergantung pada gradien ion, misalnya masuknya gula atau asam amino di dalam sel usus halus atau ginjal yang digunakan oleh gradien Na+ melalui membran plasma. Glukosa masuk ke dalam sel usus halus dan ginjal dengan cara simfort. Glukosa dan Na+ terikat pada tempat yang berbeda pada protein pembawa.Na+ bergerak ke dalam searah dengan gradien elektrokimia, dan membawa glukosa secara bersama – sama. Makin besar gradien Na+ makin besar laju masuknya glukosa. Jika Na+ di luar sel menurun, maka angkutan glukosa terhenti. Na+ yang masuk bersama glukosa dipompa keluar oleh Na+ K+ ATP – ase ( transpor aktif primer ).

Ion dapat berbeda dalam aspek konsentrasi dan muatan listrik. Kedua perbedaan ini selanjutnya bergabung membentuk perbedaan elektrokimia yang menentukan arah aliran difusi ionik. Pompa-pompa elektrogenik yang terdapat pada membran sel, seperti pompa Na-K dan pompa proton, adalah protein transpor yang berperan besar dalam pembentukan gradien elektrokimia.

Molekul besar, seperti protein dan polisakarida, secara umum memiliki mekanisme yang berbeda dalam melewati membran plasma. Mekanisme ini berkaitan dengan pembentukan vesikel. Terdapat dua macam mekanisme yaitu eksositosis (exocytosis) dan endositosis (endocytosis).

Transpor Makromolekul Melalui Membran
Makromolekul seperti protein, polinukleotida, atau polisakarida tidak dapat melalui membran plasma melalui protein transmembran yang berperan sebagai pembawa. Namun sel tetap dapat memasukkan dan mngeluarkan makromolekul – makromolekul tersebut. Pada pengangkutan makromolekul terlibat pembentukan dan penyatuan antara selaput vesikula dengan selaput sel. Terdapat tiga cara pengangkutan makromolekul yaitu :
a. Endositosis, yaitu pengangkutan makromolekul ke dalam sel
b. Eksositosis, yaitu pengangkutan makromolekul ke luar sel.
c. Pertunasan ( budding )
Hal yang perlu diperhatikan yaitu bahwa makromolekul yang dimasukkan atau yang dikeluarkan berada dalam vesikula dan terpisah dengan makromolekul lain yang terlarut di dalm sitosol. Pada eksositosis, vesikel transpor bergerak menuju membran plasma, bergabung dengan membran plasma, dan melepaskan senyawa yang dikandungnya.

Pada endositosis, molekul besar memasuki sel melalui vesikel yang terbentuk pada membran plasma dan tumbuh ke arah bagian dalam sel. Terdapat tiga macam endositosis, yaitu fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang dibantu oleh reseptor (receptor-mediated endocytosis).



Gambar. Endositosis
Organel – Organel Sel




Inti Sel, Fungsinya :
1. mengendalikan metabolisme di dalam sel
2. menyimpan informasi genetik
3. mengatur kapan dan di mana ekspresi gen-gen harus dimulai, dijalankan dan diakhiri.
4. tepat terjadinya reflikasi dan transkripsi DNA.
Sitoplasma adalah cairan sel adalah matriks yang berada di dalam membran plasma tetapi di luar nukleus. Tersusun atas : sitosol yang bersifat koloid, sitoskeleton dan organel-organel. Fungsinya :
1. tempat terjadinya metabolisme mis, glikolisis dan sintesa protein oleh ribosom
2. tempat penyimpanan enzim, protein dan lemak
3. memungkinkan bagi organel untuk bergerak
Sitoskeleton = rangka sel yang terdapat pada sitosol, memberi dan menjaga bentuk sel. Dibedakan atas : mikrofilamen, mikrotubulus dan filamen intermedia. Fungsinya :
1. memberi dan menjaga bentuk sel
2. pengatur gerakan sel
3. pengatur gerakan kromosom ke arah kutub pembelahan.
Ribosom, berfungsi untuk sintesa protein yang nantinya terletak di dalam sitoplasma. Ribosom yang melekat pada permukaan RE berfungsi untuk mensintesa protein yang akan diproses di badan golgi untuk membangun protein integral dan perifer pada membran sel. Hasil lainnya adalah protein fungsional sebagai enzim. Dibedakan atas ribosom unit besar dan unit kecil, mis R70 S dan R 80 S. Cari apa pengertiannya dan S itu adalah .....................

Retikulum Endoplasma / RE, dibedakan atas REA dan REG karena adanya ribosom yang melekat padanya. REG sebagai tempat sintesa protein yang ditempatkan pada membran sel dan di luar sel, REA sebagai tempat sintesa lipid.

Badan Golgi / BG, berfungsi untuk memproses protein dan molekul lain yang akan dibawa ke luar sel, dalam hal ini terjadi glikolisasi atau penambahan oligosakarida pada protein/ modifikasi protein setelah sintesanya selesai. Hal ini penting untuk penanda protein di luar sel.
Contoh, glikoprotein dapat dikenal karena adanya protein pengenal yang dinamakan Lektin yang berasal dari biji kacang-kacangan. Badan Golgi terdapat pada sel-sel antara lain : sel-sel kelenjar pencernaan, menghasilkan enzim ................., ........................, sel-sel kelenjar pankreas mengeluarkan enzim ..................., ........................., kelenjar saliva yang mengandung .............., kelenjar air mata yang mengeluarkan protein/ antibodi.
Lisosom, merupakan vesikel membran berkantong yang mengandung enzim hidrolitik yang bersifat asam. Cari bagaimana proses pembentukannya. Berfungsi untuk mencerna secara intraseluler dan merusak sel-sel asing. Enzim-enzim yang terdapat pada lisosom antara lain : Nukleus, protease, lipase, fosfatase untuk memecah ologonukleotida dan enzim-enzim lain untuk menghidrolisis Kh, polisakarida dan oligosakarida. Apabila lisosom cacat karena kehilangan salah satu enzimnya misalnya enzim untuk memecah glikolipida/ biasa disebut gangliosida GM2, yang terutama terdapat pada sel-sel saraf. Contoh penyakitnya ialah penyakit Tay-Sachs. Untuk memahami penyakit tersebut, diharapkan siswa dapat mengakses sendiri lewat internet.

Peroksisom, bentuk seperti lisosom berisi enzim oksidatif dan katalase. Enzim oksidatif mentransfer hidrogen dari berbagai substrat ke oksigen, yang menghasilkan produk sampingan berupa H2O2/ senyawa yang beracun. Namun dengan adanya enzim katalase di dalam peroksisom maka H2O2 diubah menjadi air dan oksigen.

Mitokondria, organel bermembran rangkap yang sangat penting untuk metabolisme energi dalam sel. Membran luar berfungsi sebagai pembatas antara bagian dalam mitokondria dengan sitoplasma. Membran dalamnya berlekuk-lekuk/ krista berguna untuk memperluas permukaan, berfungsi rantai respirasi yang menghasilkan ATP. Matriksnya berfungsi untuk oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim. Juga mengandung DNA mitokondria yang menyediakan gen-gen untuk diekspresikan menjadi protein membran dalam yang berguna untuk rantai respirasi.

Mikroskop ( tambahan )
Mikroskop, terdiri atas mikroskop cahaya dengan daya pisah 0,2 m, mikroskop ini dibedakan atas : mikroskop Fluoresensi, Fasekontras, Kontras interferensi, lapang gelap dan lapang terang.
Mikroskop Elektron dengan daya pisah 0,002 nm, dibedakan atas :
SEM (Scanning Electron Mikroscope) untuk melihat permukaan objek, mis : permukaan bakteri, permukaan mata serangga.
TEM ( Transmission Electron Mikroscope) untuk melihat benda irisan ultra mikro, sehingga isi sel terlihat sangat rinci.
Fungsi fisiologi sel juga dapat dipelajari secara in vitro dan secara in vivo. Secara in vitro, mis : isolasi protein dan DNA, secara in vivo, misalnya dengan histokimia dan radioisotop.
Gambar Sel Hewan, Sel Bakteri dan Sel Tumbuhan seperti yang tertera di bawah ini :



Gambar. Sel Hewan



Gambar. Sel Prokariot



Gambar. Sel Tumbuhan Lanjut membaca “SEL”  »»

Osteologi

I. Osteologi Umum
II. Osteologi Khusus

I. Osteoligi Umum
Tubuh manusia disusun oleh tulang yang disebut skeleton.
Fungsi tulang
1. Untuk menegakkan dan memberi bentuk pada badan
2. Melindungi organ tubuh yang penting misalnya : otak, paru-paru, jantung dsbnya
3. sebagai alat gerak pasif
4. Menghasilkan sel – sel darah
5. Sebagai tempat penimbunan mineral, misalnya Ca, P.

Susunan Tulang
Bila kita mengambil suatu tulang panjang maka susunannya sebagai berikut: bagian yang di tengah disebut diaphyse, kedua ujungnya disebut eiphyse.
 bagian epiphyse yang membentuk persendian dilapisi oleh tulang rawan yang disebut cartilago articularis
 permukaan luar dari tulang dibungkus oleh selaput tulang yang disebut periosteum
 pada potongan transversal didapati : stratum compacta = substantia compacta yang makin ke arah epiphyse makin tipis, sehingga di epiphyse susunan tulang berlubang-lubang kecil disebut substansia spongiosa.
 Pada calvaria cranii terdapat dua lapisan substansia campacta yang disebut : tabula externa dan tabula interna, diantaranya terdapat substantia spongiosa yang disebut diploe.
 Lubang di dalam diaphyse disebut cavum medullare yang ke arah epiphyse berhubungan dengan lubang pada substantia spongiosa.
 Permukaan dalam dari substantia compacta dilapisi oleh selaput tipis yang disebut endosteum
 Periosteum terdiri dari 2 lapisan yaitu :
1. stratum fibrosa (sebelah luar), mengandung pembuluh darah dan saraf
2. stratum generativum terdiri dari serabut-serabut yang halus serta sel-sel tulang yang mempunyai potensi untuk membentuk tulang.

Klasifikasi Tulang
a. Menurut bentuknya :
1. Os longum ( tulang panjang ), misalnya ; humerus, tibia, femur dsb.
2. Os brevis ( tulang pendek ) misalnya ; ossa carpalia, ossa tarsalia
3. Os planum ( tulang pipih ) misalnya ; scapula, calvaria cranii
4. Os pneumaticum ( tulang yang berongga ) misalnya ; os maxillare, labirynthus ossis ethmoidalis, dsb.
5. Os irregularis ( tidak teratur ) misalnya ; vertebra
6. Os sesamoidea adalah tulang yang terdapat pada tendo di daerah persendian, misalnya ; patella, beberapa tulang pada tendo di persendian jari – jari tangan dan kaki.
b. Menurut histologinya :
1. Jaringan tulang rawan
2. Jaringan tulang




c. Menurut ontogeni :
1. Tulang – tulang yang terbentuk secara osteogenesis desmalis, biasanya adalah tulang pipih.
2. Tulang – tulang yang terbentuk secara osteogenesis chondralis, biasanya tulang panjang.
d. Menurut letaknya :
1. Tulang axiale yaitu : cranium, skeleton trunci
2. Tulang appendicularis : extremitas superior, extremitas inferior.

OSTEOLOGI KHUSUS

Rangka manusia terbagi atas 3 bahagian :
1. Skeleton Trunci, II. Skeleton Extremitas, III. Cranium.

CRANIUM = semua tulang–tulang yang membentuk kepala dimasukkan dalam CRANIUM.

Cranium dapat dibagi atas :
A. Menurut bentuk tulang yang menyusunnya (morphologis) terdiri dari :
 Ossa Irregularis
 Ossa plana
B. Menurut kejadiannya (Osteogenesis) terdiri dari :
 Cranius Primordiale cartilagineus, yaitu bagian dari cranium yang disusun oleh tulang-tulang yang membentuk basis cranii dan visero cranium.
 Cranium Primordiale Membranaceus, yaitu bagian cranium yang disusun oleh tulang-tulang yang membentuk calvaria cranii.
C. Menurut organ yang dilindunginya terdiri dari :
 NEURO CRANIUM (OSSA CRANII), yaitu tulang-tulang yang melindungi otak secara langsung yang meliputi :
- 1 os occipitale - 1 os sphenoidale
- 2 ossa temporale - 1 os frontale
- 1 os ethmoidale - 2 os parietale
Jadi terdiri dari 8 buah tulang
 VISCERO CRANIUM (SPLANCHNO CRANIUM/ OSSA FACIEI), yaitu tulang-tulang yang melindungi/ merupakan bagian cranial dari tractus respiratorius dan tractus digestivus serta organ-organ visuil, acustic dan pembau.
Atau kadang-kadang disebut tulang-tulang yang membentuk muka, walaupun hal ini sebenarnya kurang tepat. Tulang-tulang tersebut yaitu :
- 2 maxillae - 2 ossa lacrimale
- 2 mandibula - 1 os vomer
- 2 ossa zygomaticum - 2 ossa palatina
- 2 ossa nasalis - 2 concha nasales
Jadi terdiri dari 14 buah tulang.

Skeleton Trunci, terdiri atas :
a. Columna vertebralis b. Costae dan c. Sternum

Columna Vertebralis terdiri atas :
1. vertebrae cervicales = 7 ruas
2. vertebrae thoracales = 12 ruas
3. vertebrae lumbales = 5 ruas
4. vertebrae sacrales = 5 ruas dihitung satu karena menyatu
5. vertebrae coccygeales = 4 ruas dihitung satu karena menyatu.

C o s t a, manusia mempunyai 12 pasang costa.
Berdasarkan perlekatannya terhadap sternum, costa dapat dibagi atas 3 bahagian besar yaitu :
 costa vera, melekata langsung pada sternum, yaitu costa I – costa VII.
 costa spuria, yang melekat pada costa di atasnya (melekat pada sternum secara tidak langsung) yaitu costa 8 – 10.
 Costa fluctuantes yaitu costa XI dan XII dimana tidak melekat sama sekali pada sternum.

Sternum, mempunyai bentuk sebagai keris dan terdiri atas manubrium sterni, corpus sterni. Pada ujung bawahnya tajam dan runcing dan disebut processus xiphoideus sterni = proc.ensiformis sterni.

SKELETON EXTREMITAS, terdiri dari :
 E. Superior
 E. Inferior

Extremitas Superior, terdiri dari :
- Cingulum extremitas superior terdiri dari os scapula, os clavicula.
- Extremitas superior liberae terdiri dari : os humerus, os radius, os ulna, os carpalia yang terdiri atas dua baris, baris pertama yaitu bagian proximalis (terdiri dari : os naviculare, os lunatum, os triquetrum, os pisiforme), dan baris kedua yaitu bagian distalis (terdiri dari os multangulum majus, os multangulum minus, os capitatum, os hamatum), ossa metacarpalia, dan ossa phalanges.

Extremitas inferior, terdiri dari :
- Cingulum extremitas inferior terdiri dari : os ilium, os ischium, os pubis, (bersatu membentuk os coxae)
- Extremitas inferior liberae terdiri dari : os femur, os patella, os tibia, os fibula, ossa tarsalia (terdiri dari os talus, os calcaneus, os cuboideus, os naviculare pedis, os cuneiforme I, II, III), ossa metatarsalia, dan ossa phalanges.


ARTIKULASI

Artikulasi adalah pertemuan antara dua tulang, yang biasa disebut persendian. Dapat dibagi atas :
1. Sinartrosis, yaitu pertemuan dua buah tulang atau lebih yang sama sekali tidak
memungkinkan terjadinya gerakan. Contohnya pertemuan antara tulang-tulang os
frontale dengan parietale dan dengan occipitale.
2. Sincrondosis, yaitu pertemuan dua buah tulang yang memungkinkan terjadinya
sedikit gerakan. Contohnya pertemuan antara tulang rusuk dan tulang dada.
3. Diartrosis, yaitu pertemuan dua tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan
bebas. Dapat dibedakan atas :
- Sendi peluru, yaitu pertemuan antara caput humeri dengan fossa glenoidalis.
- Sendi engsel, yaitu pertemuan antara femur dengan tibia fibula
- Sendi pelana, yaitu pertemuan tulang ibu jari dengan telapak tangan
- Sendi geser, yaitu pertemuan tulang radius dengan ulna
- Sendi putar, yaitu pertemuan antara tulang atlas dengan cranium
- Sendi luncur, yaitu pertemuan antara tibiafibula dengan tarsalia.


Gangguan pada tulang :
1. Gangguan fisik antara lain, Fraktura yang dibedakan atas :
- fraktura sederhana, tidak melukai otot yang ada di sekitarnya.
- fraktura kompleks, melukai otot yang ada di sekitarnya, bahkan kadang bagian fraktura dapat muncul kepermukaan kulit.
- greenstick, fraktura sebagian yang tidak memisahkan tulang menjadi dua bagian.
- comminuted, fraktura yang mengakibatkan tulang terbagi menjadi beberapa bagian, tetapi masih berada dalam otot.
2. Gangguan fisiologi, disebabkan oleh kelainan fungsi hormon atau vitamin, antara lain :
- rakhitis, kekurangan vitamin D, akibatnya tulang tidak keras, kaki X atau O.
- mikrosefalus, pertumbuhan tulang cranium terganggu karena minus kalsium, akibatnya kepala berukuran kecil.
- osteoporosis, penurunan massa tulang sehingga tulang menjadi rapuh karena lambannya ossifikasi dan reabsorbsi bahan-bahan tulang. Hal ini sebagai akibat ketidakseimbangan hormon kelamin pada pria maupun wanita.
- akibat penyakit, misalnya tbc tulang dan tumor, dapat menyebabkan tekanan fisik dan fisiologis terhadap mekanisme gerak tubuh.
3. Gangguan persendian, antara lain :
- dislokasi, terjadi karena pergeseran tulang penyusun sendi dari posisi awal sebagai akibat jaringan ligamen yang sobek atau tertarik.
- terkilir/keseleo, tertariknya ligamen sendi karena grakan tiba-tiba, akibatnya peradangan pada daerah sendi.
- ankilosis, persendian tidak berfungsi.
- artritis, dibedakan atas : gautartritis, peradangan sendi akibat kegagalan metabolisme asam urat sehingga terjadi penimbunan asam urat pada persendian. Rhematoid, pengapuran pada tulang rawan yang menghubungkan tulang di persendian. Osteoartritis, penipisan tulang rawan yang menghubungkan persendian.
4. Gangguan tulang belakang , dibedakan atas :
- skoliosis, melengkungnya tulang balakang ke arah samping, akibatnya tubuh melengkung ke arah kanan atau kiri.
- kifosis= bongkok,
- lordosis, melengkungnya tulang belakang di daerah lumbal ke arah depan sehingga kepala tertarik ke arah belakang.
- subluksasi, gangguan tulang belakang pada segmen leher sehingga posisi kepala tertarik ke arah kiri atau kanan.

Ossifikasi (pembentukan tulang),
Pembentukan rangka manusia dimuai pada akir bulan ke dua stadium embrio dalam bentuk tulang rawan. Ossifikasi terjadi secara konsentris dari dalam ke luar. Setiap sel tulang melingkari pembuluh darah dan saraf yang akan membentuk saluran Havers, Tahukah anda fungsi dari pembuluh darah pada saluran tersebut?.Di sekitar saluran havers terdapat lamela konsentrik berupamatriks berbentuk cincin yang mengandung kalsium. Di antara lamela konsentrik terdapat zona kanalikuli (saluran kecil yang berisi cairan ekstraseluler. Kanalikuli menghubungkan lakuna satu dengan yang lainnya dengan dsaluran havers. Di dalam lakuna terdapat osteosit (sel-sel tulang). Apabila matriks tulang tersusun padat dan rapat, akan tebentuk tulang kompak. Sebaliknya, apabila susunan matriks tulang membentuk rongga, akan terbentuk tulang spons. Bagian tulag spons yang bercabang-cabang seperti jala disebut trabekula. Tulang yang sedang berkembang dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut priosteum. Lanjut membaca “Osteologi”  »»

Bakteri Menguntungkan & Bakteri Merugikan

Bakteri Menguntungkan

1. Escherichia coli : membusukkan makanan di usus besar & menghasilkan vitamin K
2. Rhizobium & Azotobacter: menyuburkan tanah
3. Lactobacillus casei: untuk pembuatan keju
4. Acetobacter: untuk mengubah alkohol menjadi asam cuka
5. Acetobacter xylinum digunakan dlm proses pembuatan nata de coco yg terbuat dari air kelapa.
6. Lactobacillus bulgaricus :digunakan dlm proses pembuatan susu asam(yoghurt).
7. Psedomonas denitrificans dapat menghasilkan vitamin B12.
8. Pediococcus cerevisiae, berperan dlm mengolah daging menjadi sosis
9. Streptococcus lactis dan S. cremonis, berperan dlm mengolah susu menjadi keju dan mentega
10. Lactobacillus citrovorum :untuk memberi aroma pd mentega dan keju
11. Streptomyces griceus dpt menghasilkan antibiotik streptomisin.
12. Streptomyces aureofasien dpt menghasilkan antibiotik aureomisin.
13. Bacillus brevis dpt menghasilkan antibiotik triotrisin.
14. Bacillus subtilis dpt menghasilkan antibiotik basitrasin.
15. Bacillus polymyxa dpt menghasilkan antibiotik polymixin.

Bakteri Merugikan

Bakteri perusak makanan

Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:

1. Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan

2. Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek

3. Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan

Bakteri denitrifikasi

Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah

1. Micrococcus denitrificans
2. Pseudomonas denitrificans.

Bakteri patogen

Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.

Bakteri penyebab penyakit pada manusia:

1. Salmonella typhosa , penyakit yang ditimbulkan adalah Tifus
2. Mycobacterium leprae , penyakit yang ditimbulkan adalah Lepra
3. Haemophilus influenza , penyakit yang ditimbulkan adalah Influensa
4. Clostridium tetani , penyakit yang ditimbulkan adalah Tetanus

Bakteri penyebab penyakit pada hewan:

1. Bacillus anthracis , penyakit yang ditimbulkan adalah Antraks
2. Streptococcus agalactia , penyakit yang ditimbulkan adalah Mastitis pada sapi (radang payudara)
3. Actinomyces bovis , penyakit yang ditimbulkan adalah Bengkak rahang pada sapi

Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:

1. Pseudomonas solanacaerum , penyakit yang ditimbulkan adalah Penyakit layu pada famili terung-terungan
2. Erwinia amylovora, , penyakit yang ditimbulkan adalah Penyakit bonyok pada buah-buahan.
3. Xanthomonas oryzae , penyakit yang ditimbulkan adalah Menyerang pucuk batang padi

Lanjut membaca “Bakteri Menguntungkan & Bakteri Merugikan”  »»

Alga ( Protista Mirip Tumbuhan )

Alga biasanya berupa fitoplankton yang hidup melayang di dalam air. Akan tetapi ada pula alga yang hidup di dasar perairan. Ilmu yang mempelajari alga disebut fikologi.

1. Klasifikasi Alga

Alga yang hidup melayang – layang di permukaan air disebut neuston, sedangkan yang hidup di dasar perairan disebut bersifat bintik. Alga yang bersifat bintik digolongkan menjadi :

a. Epilitik (hidup di atas batu)

b. Epipalik (melekat pada lumpur atau pasir)

c. Epipitik (melekat pada tanaman)

d. Epizoik (melekat pada hewan)

Berdasarkan habitatnya di perairan, alga dibedakan atas :

a. Alga subaerial, yaitu alga yang hidup di daerah permukaan

b. Alga intertidal, yaitu alga yang secara periodik muncul di permukaan karena naik turunnya air akibat pasang surut

c. Alga sublitoral, yaitu alga yang hidup di bawah permukaan air

d. Alga edafik, yaitu alga yang hidup di dalam tanah

Beberapa jenis alga dapat bersimbiosis dengan organisme lainnya. Misalnya, Chlorella sp. Hidup bersama Paramecium, Hydra, atau Mollusca; alga Platymonas sp. Hidup bersama cacing pipih Convoluta roscoffensis.

Alga da yang bersel tunggal (uniseluler), membentuk koloni berupa filamen (kumpulan sel berbentuk benang) atau koloni yang tidak membentuk filamen. Alga uniseluler ada yang dapat bergerak atas kekuatan sendiri (motil) dan ada yang tidak dapat bergerak (nonmotil). Alga uniseluler yang yang mikroskopis tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Sebaliknya, dada alga yang membentuk koloni berupa filamen yang berukuran cukup besar sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Sel yang terletak paling bawah pada filamen membentuk alat khusus untuk menempel pada batu, batang pohon, pasir, atau lumpur. Alat tersebut dinamakan pelekap. Koloni alga yang tidak membentuk filamen umumnya berbentuk bola atau pipih tanpa pelengkap.

2. Reproduksi Alga

Alga bereproduksi melalui dua cara yaitu seksual dan aseksual. Reproduksi secara aseksual terjadi melalui pembelahan sel, fragmentasi, dan pembentukan zoospora. Reproduksi secara seksual terjadi melalui isogami dan oogami.

a. Reproduksi Aseksual

Reproduksi aseksual terjadi melalui pembelahan sel menghasilkan dua sel anak yang masing – masing akan menjadi individu baru. Reproduksi dengan cara pembelahan sel umumnya terjadi pada alga bersel tunggal. Alga berbentuk koloni tanpa filamen atau yang berbentuk filamen umumnya bereproduksi melalui fragmentasi. Fragmentasi adalah terpecah – pecahnya koloni menjadi beberapa bagian.

Selain melalui pembelahan sel dan fragmentasi, alga juga dapat bereproduksi melalui pembentukan zoospora. Zoospora merupakan sel tunggal yang diselubungi oleh selaput dan dan dapat bergerak atau berenang bebas dengan menggunakan satu atau lebih flaagela. Setiap zoospora merupakan calon individu baru.

b. Reproduksi Seksual

Reproduksi seksual melibatkan peleburan dua gamet untuk membentuk zigot dan tumbuh menjadi individu baru. Terdapat dua tipe reproduksi seksual, yaitu isogami dan oogami.

Pada tipe isogami, gamet jantan dan gamet betina berukuran sama besar dan umumnya dapat bergerak. Jika zigot hasil peleburan gamet betina dengan jantan mengalami dormansi, maka disebut zigospora.

Pada tipe oogami, ukuran gamet jantan berbeda dengan ukuran gamet betina. Gamet betina atau telur berukuran besar dan tidak bergerak, sedangkan gamet jantan berukuran kecil dan dapat bergerak. Jika zigot yang terbentuk tidak berkecambah tetapi mengalami dormansi,maka disebut oospora.

3. Kelompok – Kelompok Alga

Alga memiliki pigmen hijau daun yang disebut klorofil sehingga dapat melakukan fotosintesis. Selain itu, alga juga memiliki pigmen lain yang dominan. Berdasarkan dominansi pigmennya, alga dapat dibedakan menjadi alga cokelat, alga merah, alga keemasan, diatom, dan alga hijau.

a. Alga Cokelat (Phaeophyta)

Warna alga cokelat ditimbulkan oleh adanya pigmen cokelat (fukosantin) yang secara dominan menyelebungi warna hijau dari klorofil pada jaringan. Selain fukosantin, alga cokelat juga mengandung pigmen lain seperti klorofil a, klorofil c, violasantin, b-karoten, dan diadinosantin.

Alga cokelat merupakan alga yang memiliki talus terbesar dibandingkan jenis alga lainnya. Pada kondisi yang sesuai, Macrorystis sp. Atau alga cokelat raksasa dapat mencapai panjang 100 meter dan kecepatan tumbuh mencapai 15 cm per hari. Alga cokelat yang sering ditemukan di tepi pantai sedang mengalami fase diploid dari siklus hidupnya.

1) Ciri – ciri alga cokelat

- Ukuran talus mulai dari mikroskopis sampai makroskopis. Berbentuk tegak, bercabang, atau filamen tidak bercabang.

- Memiliki kloroplas tunggal. Ada kloroplas yang berbentuk lempengan diskoid (cakram) dan ada pula yang berbentuk benang.

- Memiliki pirenoid yang terdapat di dalam kloroplas. Pirenoid merupakan tempat menyimpan cadangan makanan. Cadangan makanan yang terdapat pada alga ini berupa laminarin.

- Bagian dalam dinding sel tersusun dari lapisan selulosa, sedangkan bagian luar tersusun dari gumi. Pada dinding sel dan ruang antarsel terdapat asam alginat (algin)

- Mempunyai jaringan transportasi air dan zat makanan yang analog dengan jaringan transportasi pada tumbuhan darat

2) Habitat

Alga cokelat umumnya hidup di air laut, terutama laut yang bersuhu agak dingin dan sedang. Hanya ada beberapa jenis alga cokelat yang hidup di air tawar.

Di daerah subtropis, alga cokelat hidup di daerah intertidal, yaitu daerah litoral sampai sublitoral. Di daerah tropis, alga cokelat biasanya hidup di kedalaman 220 meter pada air yang jernih.

3) Cara hidup

Alga cokelat bersifat autotrof. Fotosintesis terjadi di helaian yang menyerupai daun. Gula yang dihasilkan ditransportasikan ke tangkai yang menyerupai batang.

4) Peranan alga cokelat dalam kehidupan

Alga cokelat bermanfaat bagi industri makanan dan farmasi. Algin (asam alginat) yang merupakan bagian koloid dari alga cokelat digunakan dalam pembuatan es krim, pil, tablet, sales, obat pembersih gigi, losion, dan krem sehabis bercukur. Selain itu, alga cokelat digunakan untuk makanan ternak dan sebagai pupuk karena kandungan nitrogen dan kaliumnya cukup tinggi sedangkan fosfornya rendah.

5) Reproduksi

Reproduksi pada alga cokelat terjadi secara aseksual dan seksual. Reproduksi aseksual dengan pembentukan zoospora berflagela dan fragmentasi, sedangkan reproduksi seksual terjadi secara oogami atau isogami. Reproduksi seksual alga cokelat hampir serupa dengan pembiakan generatif tumbuhan tingkat tinggi. Contohnya adalah reproduksi pada Fucus vesiculosus,. Selain berkembang biak secara aseksual dengan fragmentasi, Fucus vesiculosus juga berkembang biak dengan cara seksual dengan oogami.

Proses oogami adalah sebagai berikut. Ujung lembaran talus yang fertil membentuk reseptakel, yaitu badan yang mengandung alat pembiak. Di dalam reseptakel terdapat konseptakel yang mengandung anteridium yang menghasilkan sel kelamin jantan (spermatozoid) dan oogonium yang menghasilkan sel telur dan benang – benang mandul (parafisis)

Anteridium berupa sel – sel berbentuk jorong yang terletak rapat satu sama lain pada filamen pendek bercabang – cabang yang muncul dari dasar dan tepi konseptakel. Tiap anteridium menghasilkan 64 spermatozoid.

Oogonium berupa badan yang duduk di atas tangkai. Oogonium jumlahnya sangat banyak dan tiap ooganium mengandung 8 sel telur. Akan tetapi, hanya 40 % dari sel telur yang dapat dibuahi dan hanya 1 atau 2 dari setiap 100.000 spermatozoid dapat membuahi sel telur. Zigot lalu membentuk dinding selulosa dan pektin, kemudian melekat pada suatu substrat dan tumbuh menjadi individu baru yang diploid.

Contoh alga cokelat, antara lain :

a) Fucus serratus

b) Macrocystis pyrifera

c) Sargassum vulgare

d) Turbanaria decurrens

Sargassum merupakan genus dengan anggota lebih dari 150 spesies. Alga ini banyak terdapat di perairan tropis dan subtropis, misalnya lautan Atlantik sebelah barat, yaitu laut Sargasso.

Sargassum muticum adalah salah satu contoh gulma laut yang berasal dari Jepang. Saat ini, alga tersebut sudah tersebar di pantai barat Amerika Utara dan Inggris.

Ciri – ciri Sargassum :

a) Bentuk talus seperti pohon

b) Batang utama pipih, mempunyai bagian seperti daun di sisi samping

c) Kantong udara berbentuk bulat

d) Reseptakel mempunyai modifikasi cabang yang berbentuk bulat

e) Konseptakel terdapat di ujung cabang – cabang

f) Hidup di daerah litoral dan sublitoral

g) Hidup melayang di air atau melekat pada substrat

Sargassum yang hidup melayang tidak dapat berreproduksi secara seksual tetapi dapat melakukan fragmentasi.

b. Alga Merah (Rhodophyta)

Alga merah berwarna merah sampai ungu, tetapi ada juga yang lembayung atau kemerah – merahan. Kromatofora berbentuk cakram atau lembaran dan mengandung klorofil a, klorofil b, serta karortenoid. Akan tetapi, warna lain tertutup oleh warna merah fikoeritrin sebagai pigmen utama yang mengadakan fluoresensi. Jenis Rhodophyta tertentu memiliki fikosianin yang memberi warna biru.

1. Ciri – ciri alga merah

a). Talus berupa helain atau berbentuk seperti pohon. Banyak alga merah yang tubuhnya dilapisi kalsium karbonat

b). Tidak memilik flagela

c). Dinding sel terdiri dari komponen yang berlapis-lapis. Dinding sel sebelah dalam tersusun tersusun dari mikrofibril, sedangkan sel sisi luar tersusun dari lendir. Komponen kimia mikrofibril terutama adalah xilan, sedangkan komponen kimia dinding mikrofibril luarnya adalah manan. Dinding sel alga merah mengandung polisakarida tebal dan lengket yang bernilai komersial.

d). Memiliki pigmen fotosintetik fikobilin dan memiliki pirenoid yang terletak di dalam kloroplas. Pirenoid berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan atau hasil asimilasi. Hasil asimilasinya adalah sejenis karbohidrat yang disimpan dalam bentuk tepung fluorid, fluoridosid (senyawa gliserin dan galaktosa), dan tetes minyak. Tepung fluorid jika ditambah iodium menunjukkan warna kemerah – merahan.

2. Cara hidup

Alga merah umumnya bersifat autotrof. Akan tetapi ada pula yang heterotrof, yaitu yang tidak memiliki kromatofora dan biasanya bersifat parasit pada alga lain.

3. Habitat

Alga merah umumnya hidup di laut yang dalam, lebih dalam daripada tempat hidup alga cokelat. Sepertiga dari 2500 spesies yang telah diketahui, hidup diperairan tawar dan ada juga yang hidup di tanah. Biasanya organisme ini merupakan penuysun terumbu karang laut dalam.

Alga merah berperan penting dalam pembentukan endapan berkapur, baik di lautan maupun di perairan tawar.

4. Reproduksi

Alga merah dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual. Reproduksi seksual terjadi melalui pembentukan dua anteridium pada ujung – ujung cabang talus. Anteridium menghasilkan gamet jantan yang disebut spermatium. Gametangium betina disebut Karpogonium yang terdapat pada ujung cabang lain.

Karpogonium terdiri dari satu sel panjang. Bagian karpogonium bawah membesar seperti botol, sedangkan bagian atasnya membentuk gada atau benang dan dinamakan trikogen. Inti sel telur terdapat di bagian bawah yang membesar seperti botol.

Lanjut membaca “Alga ( Protista Mirip Tumbuhan )”  »»

Aparatus GolGi

Aparatus golgi

Ditemukan oleh : Camillo Golgi pada tahun 1898. Merupakan organel yang bermembran dan terdapat pada hamper semua sel, dan biasanya menempati daerah tertentu dari sel.

Struktur apparatus golgi:

1. Berbentuk lamel-lamel seperti cakram gepeng
2. Setiap apparatus golgi terdiri dari 5-10 lamel dengan celah pemisah 20 nm
3. Pada setiap lamel mempunyai sejumlah lubang yang berisi vesikel kecil
4. Membran apparatus golgi tebalnya sekitar 7,5 nm
5. Setiap lemel mempunyai dua permukaan yakni :
1. peermukaan luar yang cembung, “permulaan yang immature” disebut juga “forming face” adalah permukaan pembentukan dimana permukaan ini menerima vesikel
2. permukaan dalam yang cekung, “permukaan yang matur” merupakan permukaan pendewasaan dimana disini vesikel dilepas.

Permukaan immature dari apparatus golgi biasanya berhadapan dengan RE kasar untuk menerima vesikel peralihan (vesikel pemindah) yang berisi hasil sintese protein dari RE kasar, dan masuk ke dalam apparatus golgi.

Sifat apparatus golgi :

1. Dengan pewarnaan rutin H.E tidak terlihat tetapi daerah dimana apparatus golgi terdapat terlihat kosong sebab ap.golgi tidak mengambil warna, daerah ini disebut : “negative golgi image”.
2. Pewarnaan khusus :

-impregnasi AG

-osmium tetraoksida (OSO₄)

Fungsi aparatus golgi :

1. Fungsi utama adalah “memodifikasi produk sekresi”
2. Sintese membrane
3. Berperan dalam proses “sekresi”. Sekresi lipoprotein pada sel hepatosit
4. Berperan dalam pembuatan prohormon.
5. Tempat penyimpanan sekret.
6. Umumnya bekerja sama dengan RE dalam memproduksi lisosom dan mengandung enzim aktif

Aparatus Golgi menyelesaikan, menyortir, dan mengirim produk sel.

Setelah meninggalkan RE, banyak vesikula transport berpindah ke aparatus golgi. Kita dapat membayangkan golgi ini sebagai pusat manufaktur, pergudangan, penyortiran, dan pengiriman. Di sini, produk RE dimodifikasi dan disimpan, dan kemudian dikirim ke tujuan lain. Tidak mengejutkan, jika apparatus golgi ini sangat banyak dalam sel yang terspesialisasi untuk sekresi.

Aparatus golgi terdiri dari kantung membran yang pipih sisterne yang tampak sebagai tumpukan roti pita ( roti bulat dan datar dari Timur Tengah ). Suatu sel dapat memiliki beberapa tumpukan seperti ini. Membran setiap sisterne dalam satu tumpukan memisahkan ruangan internalnya dari sitosol. Vesikula yang berkonsentrasi di sekitar aparatus golgi terlibat dalam transfer materi di antara golgi dan struktur lainnya.

Aparatus golgi memiliki polaritas yang jelas, dengan membran sisterne pada ujung – ujung yang berlawanan merupakan suatu tumpukan yang berbeda ketebalan dan komposisi molekulernya. Kedua kutub tumpukan golgi disebut sebagai muka cis dan muka trans; yang masing – masing bertindak sebagai bagian penerima dan pengirim pada aparatus golgi. Muka cis biasanya terletak di dekat RE. Vesikula transpor memindahkan materi dari RE ke golgi. Vesikula yang bertunas dari RE akan menambah membrannya dan kandungan lumen (rongga)-nya ke muka cis dengan bergabung (berfusi) dengan membran Golgi. Muka trans menghasilkan vesikula yang akan tercabut dan pindah ke tempat lain.

Produk RE biasanya dimodifikasi selama berpindah dari kutub cis ke kutub tans golgi. Protein dan fosfolipid membran mungkin saja berubah. Misalnya, berbagai enzim golgi memodifikasi bagian oligosakarida glikoprotein. Ketika pertama kali ditambahkan pada protein di RE, oligosakarida dari seluruh glikoprotein adalah identik. Golgi membuang sebagian monomer gula dan menggantinya dengan yang lain, menghasilkan bermacam – macam oligosakarida.

Disamping kerja finishing-nya, aparatus golgi memproduksi makromolekulnya sendir. Banyak polisakarida yang disekresi oleh sel merupakan produk golgi, termasuk asam hialuronat, substansi lengket yang membantu merekatkan sel – sel hewan. Produk golgi yang akan disekresi itu keluar dari muka trans golgi di dalam vesikula transpor yang akhirnya berfusi dengan membrane plasma.

Sebelum aparatus golgi mengirim produknya dengan membuat tunas vesikula dari muka trans, Golgi menyortir produk ini dan mengarahkan produknya untuk berbagai bagian sel. Etiket identifikasi molekuler, seperti gugus fosfat yang telah ditambahkan ke produk golgi, membantu dalam penyortiran. Dan vesikula transpor yang bertunas dari golgi dapat memiliki molekul eksternal pada membrannya yang mengenali “ tempat pertautan “ pada permukaan organel yang spesifik.

Lanjut membaca “Aparatus GolGi”  »»

SISTEM PERNAPASAN

Organ Pernapasan
Organ pernapasan terdiri dari :
1. Hidung
2. Faring
3. Laring
4. Trakea
5. Bronkus
6. Paru-paru

1. Hidung
Hidung atau naso atau nasal merupakan saluran udara yang pertama, mempunyai dua lubang ( kavum nasi ), dipisahkan oleh sekat hidung ( septum nasi ). Di dalamnya terdapat bulu - bulu yang berguna untuk menyaring udara, debu dan kotoran yang masuk ke dalam lubang hidung.
1. Bagian luar dinding terdiri dari kulit
2. Lapisan tengah terdiri dari otot - otot dan tulang rawan
3. Lapisan dalam terdiri dari selaput lendir yang berlipat - lipat yang dinamakan karang hidung
( konka nasalis ), yang berjumlah 3 buah :
a. Konka nasalis inferior ( karang hidung bagian bawah )
b. Konka nasalis media ( karang hidung bagian tengah )
c. Konka nasalis superior ( karang hidung bagian atas )
Diantara konka ini terdapat 3 buah lekukan meatus yaitu meatus superior (lekukan bagian atas), meatus medialis (lekukan bagian tengah) dan meatus inferior (lekukan bagian bawah). Meatus - meatus inilah yang dilewati oleh udara pernapasan, sebelah dalam terdapat lubang yang berhubungan dengan tekak, lubang ini disebut koana. Dasar dari rongga hidung dibentuk oleh tulang rahang atas, ke atas rongga hidung berhubungan dengan beberapa rongga yang disebut sinus paranasalis, yaitu maksilaris pada rongga rahang atas, sinus frontalis pada rongga tulang dahi, sinus sfenoidalis pada rongga tulang baji dan sinus etmoidalis pada rongga tulang tapis.
Pada sinus etmoidalis, keluar ujung - ujung saraf penciuman yang menuju ke konka nasalis. Pada konka nasalis terdapat sel - sel penciuman, sel tersebut terutama terdapat di bagian atas. Pada hidung di bagian mukosa terdapat serabut saraf atau reseptor dari saraf penciuman (nervus olfaktorius).
Di sebelah belakang konka bagian kiri kanan dan sebelah atas dari langit - langit terdapat satu lubang pembuluh yang menghubungkan rongga tekak dengan rongga pendengaran tengah. Saluran ini disebut tuba auditiva eustaki yang menghubungkan telinga tengah dengan faring dan laring. Hidung juga berhubungan dengan saluran air mata disebut tuba lakrimalis.
Fungsi Hidung :
1. Bekerja sebagai saluran udara pernapasan
2. Sebagai penyaring udara pernapasan yang dilakukan oleh bulu - bulu hidung
3. Dapat menghangatkan udara pernapasan oleh mukosa
4. Membunuh kuman yang masuk, bersama udara pernapasan oleh leukosit yang terdapat
dalam selaput lendir ( mukosa ) atau hidung

2. Faring
Tekak atau faring merupakan tempat persimpangan antara jalan pernapasan dan jalan makanan, terdapat di bawah dasar tengkorak, di bawah dasar tengkorak, di belakang rongga hidung dan mulut sebelah depan ruas tulang leher. Hubungan faring dengan organ - organ lain : ke atas berhubungan dengan rongga hidung, dengan perantaraan lubang yang bernama koana; ke depan berhubungan dengan rongga mulut, tempat hubungan ini bernama istmus fausium; ke bawah terdapat 2 lubang; ke depan lubang laring; ke belakang lubang esofagus. Di bawah selaput lendir terdapat jaringan ikat, juga di beberapa tempat terdapat folikel getah bening. Perkumpulan getah bening ini di namakan adenoid. Di sebelahnya terdapat 2 buah tonsil kiri dan kanan dari tekak. Di sebelah belakang terdapat epiglotis ( empang tenggorok ) yang berfungsi menutup laring pada waktu menelan makanan.
Rongga tekak dibagi dalam 3 bagian :
1. bagian sebelah atas yang sama tingginya dengan koana disebut nasofaring
2. bagian tengah yang sama tingginya dengan istmus fausium disebut orofaring
3. bagian bawah sekali dinamakan laringofaring

3. Laring
Laring atau pangkal tenggorok merupakan saluran udara dan bertindak sebagai pembentukan suara, terletak di depan bagian faring sampai ketinggian vertebra servikalis dan masuk ke dalam trakea di bawahnya. Pangkal tenggorok itu dapat ditutup oleh sebuah empang tenggorok yang disebut epiglotis, yang terdiri dari tulang - tulang rawan yang berfungsi pada waktu kita menelan makanan menutupi laring.
Laring terdiri dari 5 tulang rawan antara lain :
1. Kartilago tiroid (1 buah) depan jakun (Adam's Apple), sangat jelas terlihat pada pria
2. Kartilago ariteanoid (2 buah) yang berbentuk beker
3. Kartilago krikoid (1 buah) yang berbentuk cincin
4. Kartilago epiglotis (1 buah)
Laring dilapisi oleh selaput lendir, kecuali pita suara dan bagian epiglotis yang dilapisi oleh sel epitelium berlapis. Pita suara ini berjumlah 2 buah: di bagian atas adalah pita suara palsu dan tidak mengeluarkan suara yang disebut dengan ventrikularis; di bagian bawah adalah pita suara yang sejati yang membentuk suara yang disebut vokalis, terdapat 2 buah otot. Oleh gerakan 2 buah otot ini maka pita suara dapat bergetar dengan demikian pita suara (rima glotidis) dapat melebar dan mengecil, sehingga di sini terbentuklah suara.
Proses pembentukan suara :
Terbentuknya suara merupakan hasil dari kerja sama antara rongga mulut, rongga hidung, laring, lidah dan bibir. Pada pita suara palsu tidak terdapat otot, oleh karena itu pita suara ini tidak dapat bergetar, hanya antara kedua pita suara tadi di masuki oleh aliran udara maka tulang rawan gondok dan tulang rawan bentuk beker tadi diputar. Akibatnya pita suara dapat mengencang dan mengendor dengan demikian sela udara menjadi sempit atau luas.
Pergerakan ini dibantu pula oleh otot-otot laring, udara yg dari paru - paru dihembuskan dan menggetarkan pita suara. Getaran itu diteruskan melalui udara yang keluar masuk. Perbedaan suara seseorang bergantung pada tebal dan panjangnya pita suara. Pita suara pria jauh lebih tebal daripada pita suara wanita.

Trakea
Trakea atau batang tenggorok merupakan lanjutan dari laring yang dibentuk oleh 16 sampai 20 cincin yang terdiri dari tulang - tulang rawan yang berbentuk seperti kuku kuda ( huruf C ). Sebelah dalam diliputi oleh selapu lendir yang berbulu getar yang disebut sel bersilia, hanya bergerak ke arah luar. Panjang trakea 9 - 11 cm dan dibelakang terdiri dari jaringan ikat yang dilapisi oleh otot polos.
Sel - sel bersilia gunanya untuk mengeluarkan benda - benda asing yang masuk bersama - sama dengan udara pernapasan. Yang memisahkan trakea menjadi bronkus kiri dan kanan disebut karina.

Bronkus
Bronkus atau cabang tenggorok merupakan lanjutan dari trakea, ada 2 buah yang terdapat pada ketinggian vertebra torakalis IV dan V, mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis set yang sama. Bronkus itu berjalan ke bawah dan ke samping ke arah tampuk paru - paru. Brokus kanan lebih pendek dan lebih besar daripada bronkus kiri, terdiri dari 6 - 8 cincin, mempunyai 3 cabang. Bronkus kiri lebih panjang dan lebih ramping dari yang kanan, terdiri dari 9 - 12 cincin mempunyai 2 cabang. Bronkus bercabang - cabang, cabang yang lebih kecil disebut bronkiolus ( bronkioli ). Pada bronkioli tak terdapat cincin lagi, dan pada ujung bronkioli terdapat gelembung paru / gelembung hawa atau alveoli.

Paru - paru
Paru - paru merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri dari gelembung (gelembung hawa, alveoli). Gelembung alveoli ini terdiri dari sel - sel epitel dan endotel. Jika dibentangkan luas permukaannya lebih kurang 90 m2. Pada lapisan ini terjadi pertukaran udara, O2 masuk ke dalam darah dan CO2 dikeluarkan oleh darah. Banyaknya gelembung paru - paru ini kurang lebih 700.000.000 buah ( paru - paru kiri dan kanan ).
Paru - paru di bagi dua : Paru - paru kanan, terdiri dari 3 lobus ( belah paru ), lobus pulmo dekstra superior, lobus media, dan lobus inferior. Tiap lobus tersusun oleh lobulus. Paru - paru kiri, terdiri dari pulmo sinistra lobus superior dan lobus inferior. Tiap - tiap lobus terdiri dari belahan








Lanjut membaca “SISTEM PERNAPASAN”  »»