STRUKTUR DAN FUNGSI SEL EUKARIOTIK

Struktur Sel Eukariotik

Sel Eukariotik

Struktur sel eukariotik meliputi membran plasma, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, kompleks Golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro, dan mikrotubulus.

a. Membran plasma

Membran plasma atau membran sel tersusun atas molekul lemak dan protein. Molekul lemak tersusun atas dua lapis, terdapat di bagian tengah membran. Di sebelah luarnya terdapat lapisan protein perifer, yang menyusun tepi luar dan dalam membran. Selain protein perifer, terdapat pula molekul-molekul protein tertentu yang masuk ke dalam lapisan lemak. Bahkan ada yang masuk hingga menembus dua lapisan lemak. Protein yang masuk ke lapisan lemak itu disebut protein integral. Pada tempat-tempat tertentu, terbentuk pori yang dibatasi oleh molekul protein. Tebal membran plasma antara 5-10 nm.

Membran Plasma

Molekul protein dan lemak tidak bersifat diam, tetapi selalu bergerak. Bayangkan molekul lemak sebagai “benda cair” yang di atasnya dan di dalamnya terdapat molekul protein yang “berenang-renang”. Itulah sebabnya struktur membran yang demikian disebut sebagai “membran mosaik cair” (bahasa kerennya : fluid mosaic membrane).

Lemak membran tersusun atas fosfolipid (lemak yang bersenyawa dengan fosfat), glikolipid (lemak yang bersenyawa dengan karbohidrat), dan sterol (lemak alkohol, misalnya kolesterol). Sedangkan protein membran tersusun atas lipoprotein (protein yang bersenyawa dengan karbohidrat).

Ilustrasi membran mosaik cair

Fungsi membran plasma

1. Melindungi isi sel

Membran plasma berfungsi mempertahankan isi sel

2. Mengatur keluar masuknya molekul-molekul

Membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel), artinya ada zat-zat tertentu yang dapat melewati membran dan ada pula yang tidak. Molekul-molekul tersebut berguna untuk mempertahankan kehidupan sel. Zat-zat yang tidak berguna dikeluarkan dari sel.

3. Menerima rangsangan dari luar (sebagai reseptor)

Rangsangan itu berupa zat-zat kimia, misalnya, hormon, racun, rangsangan listrik, dan rangsangan mekanik, misalnya tusukan dan tekanan. Bagian sel yang berfungsi sebagai reseptor adalah glikoprotein.

b. Sitoplasma

Sitoplasma atau plasma sel, meliputi isi sel, kecuali nukleus (inti sel). Sitoplasma tersusun atas cairan dan padatan. Padatan sitoplasma terdiri atas organel-organel. Organel adalah bagian sel yang memiliki fungsi khusus, misalnya ribosom, mitokondria, dan kompleks Golgi. Cairan sitoplasma disebut sitosol. Sitosol tersusun atas air, protein, asam amino, vitamin, nukleotida, asam lemak, gula, dan ion-ion. Sitosol disebut juga sebagai matriks sitoplasma.

Ilustrasi letak sitoplasma dalam sel

Sitosol tidak homogen (serba sama), tetapi merupakan suatu larutan heterogen (serbaneka) yang kompleks. Dilihat dari ukuran zat terlarutnya, cairan dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu larutan, koloid, dan suspensi. Apabila zat terlarut berukuran < 0,01 mm disebut larutan, jika berukuran antara 0,01 mm – 0,1 mm disebut koloid, dan jika berukuran > 0,1 mm disebut suspensi. Sitosol bersifat koloid, terutama karena adanya protein dan RNA.

Fungsi sitoplasma

1. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang penting bagi metabolisme sel, seperti enzim, ion, gula, lemak, dan protein.
2. Di dalam sitoplasma itulah berlangsung kegiatan pembongkaran dan penyusunan zat-zat melalui reaksi-reaksi kimia. Misalnya proses pembentukan energi, sintesis asam lemak, asam amino, protein, dan nukleotida.
3. Sitoplasma “mengalir” di dalam sel untuk menjamin berlangsungnya pertukaran zat agar metabolisme berlangsung dengan baik. Gerakan organel-organel tertentu sebagai akibat aliran sitoplasma tersebut dapat diamati dengan mikroskop.

c. Nukleus

inti sel atau nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel, memiliki diameter sekitar 10 mikrometer. Nukleus biasanya terletak di tengah sel dan berbentuk bulat atau oval. Setiap sel memiliki satu inti, kecuali beberapa organisme yang berinti dua (dikariotik), misalnya Paramecium. Ada juga organisme berinti banyak (polikariotik), misalnya jamur. Di dalam inti sel terdapat matriks yang disebut nukleoplasma, nukleus, RNA, dan kromosom. Kromosom tersusun atas protein dan DNA. DNA berfungsi untuk menyampaikan informasi genetik dan sintesis protein. RNA berfungsi untuk sintesis protein.

Nukleus

1. Membran nukleus

Membran rangkap nukleus terdiri atas membran luar dan membran dalam. Membran luar berhubungan langsung dengan retikulum endoplasma dan akhirnya ke membran sel. Jadi, antara membran sel dengan membran nukleus terdapat hubungan secara langsung melalui retikulum endoplasma.

2. Nukleoplasma

Matriks nukleus disebut nukleoplasma. Nukleoplasma tersusun atas air, protein, ion, enzim, dan asam inti. Nukleoplasma bersifat gel. Di dalamnya terdapat benang-benang kromatin (benang penyerap warna). Pada proses mitosis, benang kromatin itu tampak memendek dan disebut kromosom. Benang kromatin tersusun atas protein dan DNA.

3. Nukleolus

Nukleolus (anak inti) terbentuk saat terjadi proses transkripsi (sintesis RNA) di dalam nukleus. Jika proses transkripsi berhenti, nukleolus menghilang atau mengecil. Jadi nukleolus bukan merupakan organel yang tetap, melainkan suatu tanda bahwa sel sedang melakukan transkripsi untuk menghilangkan RNA.

Ilustrasi letak struktur nukleus

Fungsi nukleus

1. Mengendalikan seluruh kegiatan sel, misalnya metabolisme
2. Mengeluarkan RNA dan unit ribosom dari inti ke sitoplasma
3. Mengatur pembelahan sel
4. Membawa informasi genetik. Di dalam nukleus terdapat DNA yang mengandung informasi genetik atau sifat-sifat yang dapat diwariskan.

d. Sentriol

Sentriol merupakan organel yang dapat dilihat ketika sel mengadakan pembelahan. Pada fase tertentu dalam daur hidupnya sentriol memiliki silia atau flagela. Sentriol hanya dijumpai pada sel hewan, sedangkan pada sel tumbuhan tidak. Sentriol berjumlah sepasang, terletak saling tegak lurus antar sesamanya di dekat nukleus. Pada saat pembelahan mitosis, sentriol terbagi menjadi dua, masing-masing menuju ke kutub sel yang berbeda. Kemudian terbentuklah benang-benang spindel yang menghubungkan kedua kutub tersebut. Benang spindel berfungsi menarik kromosom menuju ke kutub masing-masing.

Struktur sentriol

e. Retikulum Endoplasma

Retikulum berasal dari kata reticular yang berarti anyaman benang atau jala. Oleh karena letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma) maka disebut sebagai retikulum endoplasma (disingkat RE). RE hanya dijumpai di dalam sel eukariotik, baik sel hewan maupun sel tumbuhan. Sel-sel kelenjar mengandung lebih banyak RE dibandingkan dengan sel bukan kelenjar.

Retikulum Endoplasma

RE dibedakan berdasarkan ada tidaknya ribosom pada membrannya, menjadi RE kasar dan RE halus. RE kasar, yaitu jika membran RE yang berhadapan dengan sitoplasma ditempeli ribosom, sehingga tampak berbintil-bintil. RE halus, yaitu RE yang tidak ditempeli ribosom. Karena ribosom merupakan tempat sintesis protein, ala RE kasar merupakan penampung protein yang dihasilkan. Protein yang dihasilkan masuk ke lumen (terowongan) RE.

Fungsi retikulum endoplasma

1. Sebagai penampung sintesis protein, untuk disalurkan ke kompleks Golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel
2. Menyintesis lemak dan kolesterol
3. Menawarkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang ada dalam sel-sel hati
4. Jalan transpor dalam memindahkan molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain.

f. Ribosom

Ribosom tersusun atas RNA-ribosom (RNA-r) dan protein. Ribosom tidak memiliki membran. Menurut bentuknya, ribosom terdiri dari unit besar dan unit kecil yang masing-masing berbentuk bulat. Jika keduanya bergabung, maka akan terbentuk ribosom yang berbentuk seperti angka delapan.

Ribosom

Fungsi ribosom adalah untuk menyintesis protein. Ribosom sendiri disintesis oleh nukleolus.

g. Kompleks Golgi

Kompleks Golgi sering disebut sebagai Golgi saja. Pada sel tumbuh, kompleks Golgi disebut diktiosom. Organel ini terletak di antara RE dan membran plasma. Jumlahnya beragam, dari satu sampai ratusan untuk tiap sel, cenderung bersambung-sambungan pada sel hewan namun tidak pada sel tumbuhan.

Aparatus Golgi

Fungsi Golgi

1. Menambahkan glioksilat pada protein sehingga terbentuk lipoprotein
2. Sebagai organel sekretori
3. Membentuk glikolipida
4. Membentuk dinding sel tumbuhan
5. Membentuk lisosom

 

Hubungan kompleks golgi dengan organel lainnya

h. Lisosom

Lisosom (lyso = pencernaan, soma = tubuh) merupakan membran berbentuk kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim. Enzim ini berfungsi dalam pencernaan intrasel, yaitu mencerna zat-zat yang masuk ke dalam sel.

Aktivitas lisosom

Pembentukan lisosom

i. Badan Mikro

Disebut badan mikro karena ukurannya kecil, hanya bergaris tengah 0,3-1,5 mikrometer. Badan mikro terdiri atas peroksisom dan glioksisom.

1. Peroksisom

Peroksisom terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan. Sel yang banyak mengandung peroksisom adalah sel yang banyak melakukan oksidasi, misalnya sel hati, sel ginjal, dan sel otot. Peroksida mengandung enzim katalase. Enzim katalase berfungsi untuk menguraikan hidrogen peroksida (H₂O₂) menjadi oksigen dan air. Hidrogen peroksida merupakan senyawa hasil sampingan dari proses pernapasan (oksidasi) sel yang bersifat meracuni sel. Enzim katalase juga berperan dalam metabolisme lemak dan fotorespirasi.

Peroksisom

2. Glioksisom

Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, terutama pada jaringan yang mengandung lemak, seperti biji-bijian berlemak. Glioksisom menghasilkan enzim katalase dan enzim oksidase yang keduanya berperan dalam proses metabolisme lemak yaitu mengubah lemak menjadi gula. Proses metabolisme lemak menghasilkan enzim yang diperlukan untuk perkecambahan biji.

j. Mitokondria

Mitokondria merupakan penghasil energi (ATP) karena berfungsi untuk respirasi. Bentuk mitokondria beraneka ragam. Ada yang bulat, oval, silindris, seperti gada, seperti raket, pokoknya macam-macam deh. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa mitokondria berbentuk butiran atau benang. Mitokondria  mempunyai sifat plastis, yakni bentuknya mudah berubah.

Mitokondria

Mitokondria mempunyai dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Struktur membran luar mirip dengan membran dalam. Pada membran dalam terjadi pelekukan ke arah dalam membentuk kista. Dengan adanya kista ini, permukaan membran dalam menjadi semakin luas sehingga proses respirasi sel menjadi efektif. Proses respirasi berlangsung pada membran dalam mitokondria (pada kista) dan matriks. Matriks adalah cairan yang berada di dalam mitokondria dan bersifat sebagai gel. Matriks tersusun atas air, protein, enzim respirasi, garam, DNA, dan ion-ion. Enzim-enzim respirasi itu sangat penting bagi proses pembentukan ATP. Reaksi respirasi yang berlangsung di dalam mitokondria adalah reaksi dekarboksilasi oksidatif, daur Krebs, dan transpor elektron.

k. Mikrotubulus dan Mikrofilamen

Mikrotubulus dan mikrofilamen menyusun struktur rangka sel yang disebut sitoskeleton. Pada organisme multiseluler, sitoskeleton disusun oleh mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet. Mikrotubulus merupakan organel berbentuk tabung atau pipa, yang panjangnya mencapai 2,5 mikrometer dan diameter 25 nm. Tabung-tabung kecil itu tersusun atas protein yang dikenal sebagi tubulin. Fungsi mikrotubulus adalah berperan dalam pergerakan sel.

Mikrotubulus

Mikrofilamen juga berperan dalam pergerakan sel. Organel ini berbentuk benang-benang halus, tipis, dan memanjang. Mikrofilamen tersusun atas dua macam protein, yaitu aktin dan miosin. Mikrofilamen banyak terdapat pada sel-sel otot. Diameter mikrofilamen hanya 5 nm. Pada sel otot, mikrofilamen mengakibatkan adanya kontraksi pada sel-sel otot. Apabila aktin dan miosin saling menjauh, sel otot akan relaksasi.

Mikrofilamen

Pada sel-sel Protozoa, misalnya Amoeba, mikrofilamen berperan dalam pembentukan pseudopodium, gerakan sel, dan gerakan sitoplasma. Selain itu mikrofilamen berperan dalam pembelahan sel, yakni terbelahnya sel menjadi dua sel anak karena ditarik oleh mikrofilamen yang menghubungkan membran.