Makalah sel tumbuhan "sel tumbuhan"

MAKALAH STRUKTUR TUMBUHAN

“ Sel Tumbuhan ”

OLEH :

KELOMPOK 3

ANGGOTA KELOMPOK :

                                            

                                             HUSNAWATI                            (E1A014019)

NOVIA SYOPIANA PUTRI       (E1A014033)

                                             NURWAHIDAH                         (E1A014036)

                                             NI KOMANG AYU NITA P.      (E1A014031)  

                                             PAHMI HUSAIN                         (E1A014038)

PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

2015

DAFTAR ISI

JUDUL........................................................................................................................ i
KATA PENGANTAR............................................................................................... ii
DAFTAR ISI............................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN
         A. LATAR BELAKANG MASALAH.............................................................. 1

         B. RUMUSAN MASALAH............................................................................... 2

          C. TUJUAN ....................................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN............................................................................................ 3

BAB III PENUTUP
         A.  KESIMPULAN............................................................................................. 56
         B.  SARAN ........................................................................................................ 56

DAFTAR PUSTAKA

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul “Sel Tumbuhan”.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. sekiranya makalah yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Mataram, 27 September 2015

Penyusun

BAB 1

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Sel merupakan unti struktural dan fungsional pada makhluk hidup. Bentuk sel ada yang pipih, memanjang, sangat panjang, dan bikonkaf. Sedang ukuran dari sel pada umumnya mikroskopis. Sel pertama kali dikenalkan oleh Robert Hooke pada tahun 1665 yang mengamati jaringan gabus pada tumbuhan yang merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah sel dapat berfungsi secara autimon asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.

Tumbuhan termasuk organisme multiseluler yang terdiri dari berbagai jenis sel terspesialisasi yang bekerja sama melakukan fungsinya. Sel tumbuhan meliputi berbagai organel dan penyusun-penyusun lainnya seperti dinding sel, sitoplasma, membran plasma, retikulum endoplasma, badan golgi, vakuola, peroksisom dan glioksisom, rangka sel, ribosom, mitokondria, plastida dan nukleus. Masing-masing organel memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. Fotosintesis, metabolisme, pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan merupakan aktivitas sel-sel tumbuhan. Misalnya organel plastida yang berperan dalam fotosintesis tumbuhan.

Tumbuhan tingkat tinggi tubuhnya tersusun oleh sejumlah sel, baik sel hidup maupun sel mati. Sel-sel hidup memiliki persamaan dan perbedaan dalam struktuk dan fungsinya. Persamaannya adalah sel itu mempunyai dinding sel, terisi plasma yang terbungkus oleh membran plasma. Sedangkan perbedaannya terutama diakibatkan oleh lingkungan dan faktor genetik, yaitu akibat proses diferensiasi yang mengikuti proses pembelahan sel.

Pembelahan sel merupakan faktor penting dalam kehidupan mahluk hidup. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses pembelahan sel atau reproduksi sel. Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis).

Pada makalah ini akan dijelaskan tentang sel tumbuhan khususnya mengenai dinding sel, organel dan penyusun-penyusun sel lainnya serta pembelahan sel yang mengakibatkan terjadinya pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.

B.  Rumusan Masalah

1.      Bagaimana struktur dan fungsi dinding sel pada tumbuhan ?

2.      Bagaimana struktuk dan fungsi membran sel pada tumbuhan ?

3.      Bagaimana struktur dan fungsi organel-organel pada sel tumbuhan ?

4.      Bagaimana struktur dan fungsi dari inti sel pada sel tumbuhan ?

5.      Bagaimana proses pembelahan sel pada tumbuhan ?

C.  Tujuan

1.      Untuk mengetahuai struktur dan fungsi dinding sel pada tumbuhan.

2.      Untuk mengetahuai struktuk dan fungsi membran sel pada tumbuhan.

3.      Untuk mengetahuai struktur dan fungsi organel-organel pada sel tumbuhan.

4.      Untuk mengetahuai struktur dan fungsi dari inti sel pada sel tumbuhan.

5.      Untuk mengetahuai proses pembelahan sel pada tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Dinding Sel

Dinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan. Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan.

Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel. Dinding sel bersama-sama dengan vakuola berperan dalam turgiditas sel atau kekakuan sel.

Dinding sel terbuat dari berbagai macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting).

Gambar dinding sel tumbuhan :

Pada awal pembentukannya, dinding sel berupa selaput tipis tersusun atas selulosa (polisakarida kompleks). Di antara dua dinding sel yang berdekatan terdapat lamela tengah. Dua sel yang berdekatan dihubungkan oleh saluran yang di dalamnya terdapat benang-benang plasma yang   disebut plasmodesmata.

Plasmodesmata (bentuk jamak dari, plasmodesma) adalah suatu saluran terbuka pada dinding sel tumbuhan melalui mana benang sitosol terhubung dari sel-sel tetangganya. Sitoplasma lewat melintasi plasmodemata dan menghubungkan kandungan hidup sel yang bersebelahan. Ini akan menyatukan sebagian besar bagian tumbuhan itu menjadi satu rangkaian hidup. Membran plasma sel yang bersebelahan bersambungan melalui plasmodesmata. Air dan zat terlarut yang berukuran kecil dapat lewat secara leluasa dari sel ke sel. Cara transportasi tersebut dinamakan simplas. Dalam keadaan tertentu, molekul protein khusus dan RNA dapat juga melakukan hal seperti itu. Plasmodesmata telah dapat dilihat sejak berabad-abad lalu, tapi struktur rincinya baru dapat dipelajari setelah berkembangnya mikroskop elektron. Plasmodesmata tampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma dari sejumlah sel yang bersebelahan dan berisi sebuah tabung berdiameter lebih kurang 40 nm.

Dinding sel dapat dibedakan menjadi dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Dinding sel primer dibentuk pada waktu sel membelah, misalnya pada sel-sel muda yang sedang tumbuh. Dinding sel primer tersusun atas selulosa antara 9–25%, hemiselulosa, pektin, serta beberapa senyawa lainnya. Selulosa terdiri dari mikrofibril yaitu serat-serat panjang yang memiliki daya regang kuat.

Sementara itu, dinding sel sekunder terbentuk karena penebalan. Dinding sel sekunder ini dimiliki oleh sel-sel dewasa yang terdapat di sebelah dalam dinding sel primer. Dinding sel sekunder mempunyai kandungan selulosa antara 41–45%, hemiselulosa, dan lignin.

Selulosa merupakan senyawa organik dengan rumus (C₆H₁₀O₅)_n, sebuah polisakarida yang terdiri dari rantai linier dari beberapa ratus hingga lebih dari sepuluh ribu ikatan β(1→4) unit D-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dinding sel dari tanaman hijau, banyak bentuk ganggang dan Oomycetes. Beberapa spesies bakteri mengeluarkan itu untuk membentuk biofilm. Selulosa adalah senyawa organik yang paling umum di Bumi. Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah selulosa (isi selulosa dari kapas adalah 90% dan dari kayu adalah 40-50%). Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia, hanya dapat dicerna oleh hewan yang memiliki enzim selulase.

Lignin atau zat kayu adalah salah satu zat komponen penyusun tumbuhan. Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Lignin terutama terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak. Pada batang, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak (seperti semen pada sebuah batang beton).

Berbeda dengan selulosa yang terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimia lignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik ditemukan pada lignin, yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik, yang terdiri dari 2-3 karbon. Proses pirolisis lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis berupa fenol, terutama kresol.

Beberapa sel dindingnya mengalami penebalan oleh zat lignin yang disebut lignifikasi. Lignifikasi mengakibatkan xilem dan sklerenkim mengayu (keras dan kaku). Penebalan dinding sel dapat terjadi secara penyisipan (aposisi ) pada penebalan-penebalan lama atau penambahan (intususepsi ) pada penebalan lama. Di antara dinding sel ada yang tidak mengalami penebalan disebut noktah.

B. Membran Sel

1. Pengertian Membran Sel

Membran sel merupakan batas kehidupan. Membran sel memisahkan sel yang “hidup” dengan lingkungan sekitarnya yang “tidak hidup”. Setiap sel diselimuti oleh sebuah lapisan yang disebut membran sel. Karena membran sel sangat tipis, maka ia tidak bisa dilihat dengan mikroskop cahaya, tetapi bisa diamati dengan menggunakan mikroskop elektron (dibawah akan Anda lihat gambar dari membran sel). Membran sel terdiri dari barisan lemak. Selain itu pada membran sel juga terdapat protein. Membran sel memiliki ketebalan 8 nm. Susunan membran sel yang lengkap dijelaskan menurut suatu model mosaik cair.Model membran ini pertama kali diperkenalkan oleh dua orang ilmuwan, yaitu Jonathan Singer dan Garth Nicolson. Membrane sel adalah selaput yang terletak paling luar yang tersusun atas senyawa kimia lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dengan senyawa protein). Lapisan tipis yang luar biasa ini tebalnya kira-kira hanya 8nm (dibutuhkan lebih dari 8000 membran plasma untuk menyamai tebal kertas halaman ini) membran plasma mengontrol lalulintas ke dalam dan keluar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif; yakni, membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan lebih mudah daripada substansi yang lainnya. Salah satu episode paling awal dalam evolusi kehidupan mungkin berpa pembentukan membran yang membatasi suatu larutan yang mempunyai komposisi yang berbeda dari larutan sekelilingnya, tetapi masih bisa melakukan penyerapan nutrient dan pembuangan produk limbahnya kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawainya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi.

2. Struktur Membran Sel

Membran sel memiliki struktur seperti lembaran tipis. Membran sel tersusun dari molekul-molekul protein, lipid (lemak), dan sedikit karbohidrat yang membentuk suatu lapisan dengan sifat dinamis dan asimetri. Bersifat dinamis karena memiliki struktur seperti fluida (zat cair), sehingga molekul lipid dan protein dapat bergerak. Bersifat asimetri karena komposisi protein dan lipid sisi luar tidak sama dengan sisi dalam membran sel. Molekul-molekul tersebut menyusun matriks lapisan fosfolipid rangkap (fosfolipid bilayer) yang disisipi oleh protein membran. Berikut ini gambaran dari struktur membran sel

(Gambar 1. Struktur Membran Sel)

Terdapat dua macam protein membran, yaitu protein yang terbenam (integral) dan yang menempel (peripheral) di lapisan fosfolipid. Satu unit fosfolipid terdiri dari bagian kepala (fosfat) dan ekor (asam lemak). Sisi kepala merupakan sisi hidrofilik (suka air) yang menghadap ke luar membran sel. Sisi ekor merupakan sisi hidrofobik (tidak suka air) yang bersembunyi di bagian dalam membran sel. Pada bagian membran sel yang menghadap ke luar sel, terdapat karbohidrat yang melekat pada protein membran atau fosfolipid. Fungsi biologis membran sel bergantung pada molekul-molekul penyusunnya, yaitu lipid, protein, dan karbohidrat.

Menurut Dalle (2007:1) Ada beberapa teori tentang struktur dari membran sel diantaranya :

a.    Gortel & Grendel (1925)

·   Membran berupa struktur yang membatasi sel, terdiri atas lipid yang

mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob(yang tidak dapat larut dalam air tetapi dapat larut dalam minyak)

·   Gugus polar mengarah ke bagian luar dari bilayer, sedangkan gugus hidrofob (rantai asam lemak) berada di bagian tengah dari lipid bilayer

Gambar 2. Struktur Membran Sel Berdasarkan Teori Gortel & Grendel. (Dalle,2007:1).

b.   Davson & Danielli (1954)

Membran merupakan struktur lipid bilayer yang disisipi dengan protein globular yang melintasi membran dan terdapat pula protein di permukaan luar dan dalam membran.

c.    Singer & Nicholson (1972)/ Model Mozaik Fluida

Model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukumtermodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel. Model mosaic fluida yang dikembangkan pada tahun 1972 oleh Singer dan Nicolson memperkenalkan ide baru tentang penyebaran lipid dan protein pada membran, karena itu mereka merevolusi ilmu pengetahuan (berpikir ilmiah) tentang struktur membran. Model ini memecahkan dasar baru dengan dalil (sasaran) yang meyakinkan bahwa protein terpancang secara langsung pada membran bilayer. Matriks phospholipid terdiri atas dua lapisan, dan didalamnya terdapat dua tipe protein, ialah protein perifer yang dapat bereaksi dan dapat larut pada air (polar), dan protein integral yang sukar berikatan dan sukar larut air (nonpolar) (Anonim,C,2011:1).

3. Komponen Kimia Membran Sel

Berdasarkan analisis kimia, membran sel tersusun atas lipida dan protein (lipoprotein). Lipidanya berupa fosfolipid, glikolipid dan sterol. Sterol umumnya berupa kolesterol. Menurut Ardiyanto (2011:1) protein penyusun membran sel terutama terdiri dari glikoprotein, Berikut adalah penyusun membrane sel :

a.    Lipid

Membran sel terdiri dari tiga kelas lipid amphipathic: fosfolipida, glikolipid, dan kolesterol. Jumlah dari masing-masing tergantung pada jenis sel, tetapi dalam sebagian besar kasus fosfolipid yang paling berlimpah. Terdapat 3 tipe lipid, yaitu:

1)   Fosfolipid.

Molekul fosfolipid terdiri dari dua bagian, yaitu kepala dan ekor. Bagian kepala memiliki muatan positif dan negatif serta bagian ekor tanpa muatan. Bagian kepala karena bermuatan bersifat hidrofilik atau larut dalam air, sedangkan bagian ekor bersifat hidrofobik atau tidak larut dalam air. Fosfolipid digolongkan sebagai lipid amfipatik.

2)   Kolesterol

Banyak terdapat pada membran sel hewan (sekitar 50% dari molekul lipid). Membran sel tumbuhan dan semua sel bakteri tidak banyak mengandung kolesterol. Kolesterol lebih sedikit dibandingkan lipida membran lainnya dan tidak terlalu bersifat amfipatik. Gugus hidroksil dari kolesterol yang bersifat hidrofilik menentukan orientasi molekul ini pada membran sel. Gugus hidroksil berada pada bagian permukaan membran.Kolestrol pada membrane sel berfungsi untuk mengatur fluiditas dan stabilitas mebran serta mencegah asam lemak lebih merapat dan mengkristal dengan meningkatkan suhu pretransisi.

Gambar 3. Kolesterol (Dalle,1983:3)

3)   Glikolipid

Glikolipid ialah molekul molekul lipid yang mengandung karbohidrat, biasanya pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi istilah istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor.Glikolipid dapat diturunkan dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau sebagai spingolipida

b.   Protein

Protein dalam membran merupakan kunci untuk fungsi membran secara keseluruhan. Protein berguna terutama dalam transportasi bahan kimia dan sistem informasi di seluruh membran. Setiap membran memiliki kandungan protein yang berbeda-beda. Protein bisa dalam bentuk perifer atau integral. Jumlah protein berbeda pada tiap spesies dan bergantung pada fungsinya bagi spesies tersebut. Terdapat 4 kelompok protein:

1)   Protein peripheral

Dapat ditemukan baik di dalam ataupun di luar permukaan membran yang membentuk ikatan nonkovalen dengan permukaan membrane.

2)   Protein integral

Dapat ditemukan di antara membran dan memiliki daerah hidrofobik yang menempel di antara membran serta daerah hidrofilik yang menonjol dari dua permukaan bilayer. berfungsi untuk memasukkan zat-zat yang ukurannya lebih besar.

3)   Protein transmembran

Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula dimodifikasi di badan golgi.

4)   Protein yang berikatan dengan lipid

Dapat ditemukan di luar membran lipid pada ekstraseluler atau sitoplasmik. Protein plasma memiliki fungsi antara lain sebagai berikut:

a. Protein pembawa (carrier) senyawa yang melewati membran plasma,

b. Menerima isyarat (signal) hormonal,

c. Meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya,

d. Sebagai pangkal pengikat komponen-komponen sitoskeleton dengan

senyawa-senyawa ekstraseluler.

Gambar 4. Protein Membran (Dalle,1983:3)

c.    Karbohidrat

Karbohidrat pada membrane sel terdapat dalam bentuk yang berikatan dengan lipid atau protein (glikolipid dan glikoprotein). Selain itu juga terdapat pada permukaan sel dan berfungsi dalam interaksi sel dan sekitarnya. Pada sel epitel glikolipid terdapat pada permukaan apical yang terpapar dan berfunsi untuk melindungi dari pH rendah dan degradasi enzim.Karbohidrat pada membran plasma terikat pada protein atau lipida dalam bentuk glikolipida dan glikoprotein. Pada membran plasma terkandung 2 – 10% karbohidrat. Karbohidrat dalam lemak berfungsi untuk meningkatkan hidrofisilitas lemak dan protein. Peran penting karbohidrat dalam berbagai aktivitas sel :

1)   Sistim kekebalan

Karbohidrat pada Molekul karbohidrat bertanggung jawab terhadap kekhasan sifat antigenis membran sel. Sifat antigenis ini berkaitan dengan sistem kekebalan (imun) tubuh dan kemampuannya membedakan sel sendiri dari sel asing. Sel asing dapat dikenali sebagai sel asing, karena glikoprotein pembentuk membrannya memiliki karbohidrat yang berbeda dengan karbohidrat glikoprotein pembentuk membran sel penerima. Keadaan seperti ini memacu tanggapan kekebalan.

2)   Pengenalan sel

Karbohidrat mampu membedakan sel yang satu dengan sel lainnya. Penting pada perkembangan jaringan dan organ, Dasar pada penolakan sel asing oleh sistem imun.

Gambar 5.Struktur Karbohidrat (Dalle,1983:4).

4.   Kerangka Membran

Kerangka membran atau disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet (Dhiyas,2012:1).

a. Mikrofilamen (Filamen aktin)

Bersifat fleksibel, filamen aktin biasanya berbentuk jarring atau gel. Aktin berfungsi membentuk permukaan membran.

b. Mikrotubula

Mikrotubula atau mikrotubulus adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin.

c. Filamen Intermediet

Berbentuk serat mirip tali, filamen intermediet member kekuatan mekanis pada membran sel .

5.   Fungsi Membran Sel

Anonim (2010:1) menjelaskan fungsi dari membran sel sebagai berikut:

a.    Kompertemenisasi

Membran sel merupakan selaput berkelanjutan dan tidak putus yang membatasi dan menyelubungi suatu ruangan (kopertemen). Membran sel menyelubungi isi seluruh sel, selain itu ada juga membrane yang membatasi nukleus dan ruang-ruang di sitoplasma. Ini kita ibaratkan sebagai ruang-ruang yang ada di dalam gedung. ruang-ruang tersubut perlu di batasi oleh partisi atau tembok. Sehingga kegiatan di masingmasing di satu ruangan dengan ruang yang lain. Di dalam sel kompertemenisasi mutlak perlu ada, karena ruang-ruang di dalam sel berisi cairan dan adanya percampuran cairan dari ruang-ruang tersebut merupakan malapetaka bagi sel tersebut.

b.  Interaksi Antar Sel

Pada organisme bersel banyak, membran sel bertanggung jawab terhadap interksi antara sel satu dengan yang lainnya. Alat tubuh pada umumnya terdiri dari macam sel yang berbeda yang harus bekerja sama untuk melaksanakan fungsi keseluruhan. Membran sel menyilahkan sel untuk saling mengenal kemudian saling bertukar substansi dan informasi dengan tidak memandang apakah sel sudah terpakai di tempat tertentu, seperti dari jaringan.

c.   Perubahan Energi

Perubahan satu bentuk energi menjadi bentuk energi lain merupakan hal yang sangat penting dalam proses hidup, dan membran sel sangat terlibat dalam proses ini. Hal yang sangat mandasar bagi semua kehidupan adalah kemampuan sel tumbuh-tumbuhan untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang terkandung dalam karbohidrat. Sel hewan maupun tumbuh-tumbuhan juga mampu untuk mengubah energi kimia dari karbohidrat tersebut manjadi ATP atau senyawa lain berenergi tinggi. Proses pengikatan energi ini terjadi di dalam mambran dari mitokondria dan kloroplas. Energi cahaya, termal, makanikal diubah oloeh reseptor dari sistem saraf menjadi implus saraf yang merupakan cara kumunikasi dalam sistem saraf tersebut. Meskipun mekanisme pengubahan ini belum diketahui secara pasti, namun demikian membran sangat terlibat dalam proses ini.

d.   Transfer Informasi

Membran mempunyai peranan mentransfer informasi dari satu sel ke sel yang lain. Di dalam membran teradapt reseptor yang mampu mengkombinasi dengan mulekul tertentu dengan bentuk yang sesuai, seperti yang selalu berkombinasi dengan suatu subtrat yang sesuai. Sel yang berbeda mempunyai membran yang memiliki reseptor yang juga berbeda, sehingga bermacam-macan reseptor akan berkombinasi dengan bermacam-macam “ligand”. Ligand adalah molekul atau ion yang dapat berkombinasidengan reseptor yang terdapat dalam membran. Ligand yang paling banyak dipelajari adalah hormon, faktor tumbuhdan neurotrasmitter, semuanya terikat pada membran sel tampa menembusnya. Interaksi antara reseptor yang terdapat di membran sel dengan ligand yang terdapat di luar sel dapat menimbulkan stimulus baru yang terlibat dalam pengaturan bermacam-macam kejadian dalam sel.

e.    Penyediaan Enzim

Banyak yang terdapat di dalam sel merupakan bagian dari membran. Contoh dapat dikemukakan di sini bahwah “Na-Kactivated ATPase yang berkaitan dengan pompa sodium dan kalium terdapat di dalam membran sel . enzim sitokrom yang terlibat dalam respirasi merupakan bagian dari membran dari mitokondria. Sebaliknya enzim monoamin oksidase yang menyebabkan katekolamin tidak aktif hanya terdapat di bagian luar membran mitokondria. Sejumlah protein dan glikoprotein banyak terdapat di dalam membran sel, bertindak sebagai reseptor dari hormon dan benda penolak atau terlibat dalam pengangkutan substansi ke dalam sel. Ditempatkannya enzim di dalam membran sel mempunyai beberapa tujuan. Pada proses fosforilasi oksidatif yang terjadi di mitokondria, transpor elektron yang paling efisien tercapai apabila enzim berada saling berdekatan. Bagian dalam membran menyediakan bantuan fisik dan orientasi yang diperlukan. Protein dalam membran yang bertindak sebagai tempat pengikat bagi bermacam-macam ion, asam aminon dan gula dikenal sebagai “carrier” dipandang sebagai mekanisme dalam proses dalam trnspor aktif. Sistem enzim dalam membran pada umumnya disebut adenilsiklase yang terdapat pada hampir semua jaringan mamalia kecuali sel darah merah. Aktivasi terhadap adenilsiklase menimbulkan perubahan ATP menjadi adenosin monofosfat siklik (cAMP) didalam sel. Meningkatnya jumlah cAMP didalam sel selanjutnya membawa pengaruh terhadap respons fisiologik dari sel, misalnya:sistem enzim menjadi aktif, terjadi perubahan permeabilitas membran terhadap substansi tertentu, terjadi sintesa atau sekresi hormon, sintesa protein.

f.    Membran Sel Sebagai Perantara

Membran sel merupakan perantara bagi keluar masuknya zat terlarut. Kemampuan membran plasma meluluskan substansi tertentu masuk ke atau keluar dari sel, tetapi membatasi pergerakan substansi tertentu disebut permeabilitas selektif. Suatu membran dikatakan permeabel terhadap suatu substansi tersebut. Permeabilitas membrane plasma tergantung dari :

1)   Ukuran Sel

Molekul berukuran besar tidak dapat menembus membrane plasma. Molekul air dan asam amino berukuran kecil dengan mudah dapat menembus membran plasma, tetapi kebanyakan protein yang merupakan gabungan dari banyak asam amino tergolong molekul besar dan tidak dapat menembus membran plasma.

2)   Kelarutan Dalam Lemak

Substansi yang larut dalam menembus membran plasma dengan lebih mudah dibandingkan dengan substansi lain. Hal inimsebabkan karena membran plasma terdiri lapisan lemak. Contoh substansi yanglarut dalam lemak : O2, CO2 dan hormon steroid.

3)   Muatan Ion

Muatan ion yang akan menumbus membran plasma sangat menentukan susah mudahnya ion tersebut masuk ke atau keluar dari sel. Zat yang mempunyai muatan berlawanan dengan muatan membrane plasma akan di tarik ke arah membran plasma sehingga lebih muda menembus membran plasma,tetapi bila ion mempunyai muatan sama dengan muatan membran plasma akan di tolak oleh membran plasma dan pergerakan ion menembus mambran plasma sangat terbatas. Gejala ini seuai dengan hukum fisika yang menyatakan bahwa dua muatan yang sama akan saling tolak menolak dan dua muatan yang berbeda saling tarik menarik.

4)   Ada atau Tidak Adanya Mulekul Pengangkut

Beberapa protein yang disebut “carrier” maupun untuk mengikat dan mengangkut substansi melintasi membran plasma.

g.   Pergerakam Substansi Melintasi Membran

Mekanisme bagaimana suatu substansi bergerak menembus membran sel adalah sangat penting bagi hidup matinya sel. Substansi tertentu misalnya harus bergerak masuk ke dalam seluntuk menyokong agar sel itu hidup, namun sebaliknya zat-zat buangan yang di hasilkan oleh metabolisme sel harus di keluarkan dari dalam sel untuk selanjutnya di buang keluar tubuh. Pergerakan substansi dapat dilakukan dengan cara pasif maupun aktif. Anonim (2011:1) berpendapat tentang trasport aktif dan transport pasif sebagai berikut:

1)   Transpor pasif

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transport pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya. Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transport  Pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

2)   Transpor aktif

Transpor aktif merupakan Transpor aktif merupakan faktor utama yang menentukan kemampuan suatu sel untuk mempertahankan konsentrasi internal molekul kecil yang berbeda dari konsentrasi lingkungannya. Oleh karena itu, ia memerlukan tenaga (yang terdiri daripada Adenosine Trifosfat atau ‘ATP’) untuk menggerakkan bahan-bahan melalui membran plasma. Umumnya, bahan-bahan ini terdiri daripada molekulmolekul berukuran besar seperti protein-protein tertentu dan mikroorganisme. Bahan-bahan ini bergerak melintasi membran sel melalui salah satu dari 2 bentuk utama transpor aktif,yaitu endositosis, atau eksositosis. Transpor aktif merupakan pemompaan zat terlarut melawan gradiennya.Disamping membantu protein transpor, difusi yang dipermudah masih dianggap transpor pasif karena zat terlarutnya berpindah menuruni gradien konsentrasinya.Definisi transport aktif, pertama kali dicetuskan oleh Rosenberg sebagai sebuah proses yang menyebabkan perpindahan suatu substansi dari sebuah area yang mempunyai potensial elektrokimiawi lebih rendah menuju ke tempat dengan potensial yang lebih tinggi. Proses tersebut dikatakan, memerlukan asupan energi dan suatu mekanisme kopling agar dapat digunakan demi menjalankan proses perpindahan substansi. Transpor aktif merupakan faktor utama yang menentukan kemampuan suatu sel untuk mempertahankan konsentrasi internal molekul kecil yang berbeda dari konsentrasi lingkungannya. Oleh karena itu, ia memerlukan tenaga (yang terdiri daripada Adenosine Trifosfat atau ‘ATP’) untuk menggerakkan bahan-bahan melalui membran plasma. Umumnya, bahan-bahan ini terdiri daripada molekulmolekul berukuran besar seperti protein-protein tertentu dan mikroorganisme. Bahan-bahan ini bergerak melintasi membran sel melalui salah satu dari 2 bentuk utama transpor aktif,yaitu endositosis, atau eksositosis.

Transpor aktif merupakan pemompaan zat terlarut melawan gradiennya.Disamping membantu protein transpor, difusi yang dipermudah masih dianggap transpor pasif karena zat terlarutnya berpindah menuruni gradien konsentrasinya.Definisi transport aktif, pertama kali dicetuskan oleh Rosenberg sebagai sebuah proses yang menyebabkan perpindahan suatu substansi dari sebuah area yang mempunyai potensial elektrokimiawi lebih rendah menuju ke tempat dengan potensial yang lebih tinggi. Proses tersebut dikatakan, memerlukan asupan energi dan suatu mekanisme kopling agar dapat digunakan demi menjalankan proses perpindahan substansi.

Gambar 6 .Transport aktif dan pasif (anonim A, 2011: 2)

Selain transport aktif dan transpor pasif kartolo (2007) manambahkan bahwa ;

3)   Fagositisis

Proses aktif lain dimana sel memasukan substansi melintasi membran disebut fagositosis atau disebut juga makan sel. Pada proses ini uluran sitoplasma yang disebut psedopodia mendekap (melingkari) partikel padat disebelah luar sel. Sekali partikel dilingkari, membrane melekuk kedalam, membentuk kantung yang berisi partikel tersebut. Kantung yang terbentuk ini disebut vakuola fagositik yng kemudian memisahkan diri dari membran sel. Pada waktu bersamaan terjadi pencernaan partikel yang terdapat di dalam vakuola fagositik. Partikel yang tidak tercerna dan zat ampas hasil metabolisme sel di singkirkan dari dalam sel dengan fagositik terbalik.

4)   Pinositosis

Pada pinositosis atau dikenal juga sebagai minum sel, substansi yang di dekap lebih merupakan larutan dari pada partikel padat . disini tidak nampak ada uluran sitoplasma sehingga caranya adalah dengan menarik larutan ke permukaan membran, dan membrane melekukkearah dalam dan melingkari larutan dan akhirnya terpisah dari membran. Hanya beberapa sel saja yang melakukan fagositosis, sedangkan kebanyakan sel lainnya melakukan pinositosis. Pergerakan substrat ke dalam sel dengan cara fagositosis atau pinisitosis disebut endositosis, langkah pergerakan substansi kearah luar sel disebut eksositosis.

6.   Model Mosaic Cairan

Berdasarkan model mosaic cairan, struktur membran sel memiliki karakteristik sebagai berikut :

a.  Tersusun dari lipid dengan karakteristik sebagai berikut :

1) Merupakan lapisan ganda bersifat cair sehingga mudah bergerak ke berbagai arah  (horizontal, vertikal, ataupun rotasi).

2) Merupakan senyawa amfipatik yaitu bersifat hidrofilik pada satu bagian dan bersifat hidrofobik pada bagian lainnya.

3) Dikelompokkan menjadi 4 kelas yaitu posfolipid (bersifat hidrofilik), glikolipid, spingolipid, dan sterol.

b. Tersusun dari protein dengan karakteristik sebagai berikut :

1) Menyebar secara tidak merata sehingga membentuk mosaic.

2) Terdiri dari dua jenis yaitu perotein integral dan protein perifer.

·      Protein integral atau intrinsik bersifat hidrofobik dan menembus dua lapis lipid (terbenam di tengah lapisan ganda lipid).

·      Protein perifer atau ekstrinsik bersifat hidrofilik, menyebabkan terjadinya gaya elektrostatik dari kepala polar pada lapisan lipid.

3)   Pergerakan protein dibatasai oleh gaya tarik menarik di antara molekul protein.

c. Tersusun dari karbohidrat dengan karakteristik sebagai berikut :

1) Terdiri dari dua jenis yaitu oligosakarida dan polisakarida.

2) Oligosakarida berikatan dengan lipid membentuk glikolipid.

3) Polisakarida berikatan dengan protein membentuk glikoprotein.

d. Antar molekul lipid maupun antara molekul lipid dengan protein tidak disatukan oleh ikatan kovalen

e. Struktur membran distabilkan oleh adanya kolesterol pada membran. 

f. Membran sel bersifat semipermeabel yaitu dapat dilalui oleh molekul air dan gas yang larut di dalamnya.

g. Bersifat selektifpermiabel yaitu hanya dapat dilalui oleh ion-ion tertentu.

h. Bersifat dialisis sehingga mampu memisahkan molekul yang berukuran besar dan kecil. Molekul berukuran kecil seperti glukosa dapat melewati membran sedangkan molekul berukuran besar seperti protein tidak dapat melewati membran.

i.   Transportasi Molekul Melalui Membran 

Peristiwa pertukaran zat atau masuknya zat ke dalam sel melalui membran terdiri dari beberapa jenis yaitu :

a.   Difusi

Difusi adalah peristiwa perpindahan zat dari konsentrasi tinggi (hipertonis) ke konsentrasi rendah (hipotonis).

b.      Osmosis

Osmosis merupakan peristiwa perpindahan molekul zat pelarut dari konsentrasi rendah (hipotonis) ke konsentrasi tinggi (hipertonis). Peristiwa osmosis dapat berlangsung melalui bagian membran sel yang bersifat semipermiabel.

1)   Transpor aktif

Transpor aktif adalah proses pengangkutan zat berupa glukosa dan asam amino yang dilakukan oleh sel. Transpor aktif memerlukan energi ATP untuk melewati membran semipermeabel.

a)   Endositosis

Endositosis merupakan peristiwa masuknya suatu zat ke dalam sel akibat terjadi lekukan pada membran sel sehingga mengakibatkan suatu zat terjebak di dalamnya. Endositosis terdiri dari dua jenis yaitu fagositosis (masuknya zat padat ke dalam sel) dan pinositosis (masuknya zat cair ke dalam sel).

b)   Eksositosis

Eksositosis merupakan kebalikan dari endositosis yaitu peristiwa keluarnya suatu zat yang terbungkus oleh membran sel.

C.  ORGANEL-ORGANEL PADA SEL TUMBUHAN

1.   Mitokondria

Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah pembangkit tenaga bagi sel. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel.

Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000]. Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani oksidasi menghasilkan Asetil KoA. Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam. Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.

2.   Badan Golgi

Badan Golgi adalah sebutan terhadap kantong-kantong khas yang terdapat hampir di semua sel eukariotik. Nama ini diberikan pertama kali oleh seorang sitologiawan Italia bernama Camillo Golgi, yang pertama-tama menjelaskan organel ini pada akhir abad sembilan belas. (Salisbury dan Ross, 1995).

Badan Golgi terbentuk oleh susunan lempengan kantong-kantong yang khas dikelilingi membran. Lempengan kantong ini disebut sisterna. Dalam sel tumbuhan, badan Golgi terdiri atas susunan dari beberapa sisterna. Pada penghujung kantong terdapat kantong-kantong bulat kecil atau vesikula yang menempel dan yang seolah-olah terjentik dari ujung kantong yang berukuran lebih besar (Sheeler and Bianchi, 1987). Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.

Sisterna yang sedang tumbuh berada pada posisi terbawah dengan pinggiran kantong yang mulai menggelembung disebut sebagai permukaan cis badan Golgi. Sisterna yang sudah melalui pertumbuhan dengan pinggiran kantong yang menggelembung lebih besar berada pada posisi teratas yang disebut permukaan trans. Sisterna yang berada diantara permukaan cis dan trans merupakan kantong-kantong yang sedang tumbuh dan bergerak hingga mencapai permukaan trans. Bentuk badan Golgi dalam proyeksi tiga dimensi dapat dilihat pada Gambar.

       

Badan Golgi sebagai organel sel eukariotik mempunyai fungsi yang beragam, antara lain 1) mengemas bahan-bahan sekresi yang akan dibebas-kan dari sel, 2) memproses protein-protein yang telah disintesa oleh ribosom dari retikulum endoplasma, 3) mensintesa polisakarida tertentu dan glycolipids, 4) memilih protein untuk berbagai lokasi di dalam sel, 5) memperbanyak elemen membran yang baru bagi membran plasma, dan 6) memproses kembali komponen-komponen membran plasma yang telah memasuki sitosol selama endositosis. Badan Golgi berperan dalam banyak proses selular yang berbeda tetapi yang utama adalah dalam hal sekresi (Sheeler and Bianchi, 1987).

Badan Golgi menerima produk sel tertentu dari RE dan membawa produk ini ke dalam vesikula sekretori yang akan meneruskan lintasannya menuju ke bagian luar membran plasma sel, dan berdiffusi dengan membran. Bagian ini dapat terbuka untuk membebaskan isi vesikula keluar. Proses ini disebut eksositosis (Lehninger, 1993).

Protein yang disintesis oleh RE dipindahkan ke dalam badan Golgi. Disini karbohidrat tambahan dapat dibubuhkan kepadanya. Protein-protein ini terkumpul di dalam vesikula tadi sampai penuh. Vesikula-vesikula ini dapat berpindah ke permukaan sel dan mengeluarkan isinya ke bagian luar. Vesikula-vesikula berprotein yang lain pada badan Golgi dapat disimpan di dalam sel sebagai lisosom (Kimbal, 1983).

Pemrosesan protein dimulai pada RE dan dilanjutkan di dalam sisterna badan Golgi. Protein ditransfer ke bagian cis diktiosom. Semua glycoprotein dari RE yang sampai pada cis badan Golgi memiliki cincin oligosakarida. Sebelum melewati satu sisterna Golgi ke sisterna berikutnya, protein akan mengalami pemrosesan. Misalnya di dalam sisterna cis, kelompok fospat ditambahkan pada akhir cincin oligosakarida dari protein untuk lisosom, sekresi protein dan protein untuk membran plasma yang akan menjalani pengolahan ekstensif (Sheeler and Bianchi, 1987).

Di samping peranannya di dalam sekresi, badan Golgi berperan dalam mempersiapkan elemen-elemen membran untuk organel seperti lisosom dan membran plasma. Protein yang ditujukan sebagai komponen membran lisosom atau membran plasma ditambatkan pada membran RE. Pada saat sintesis, protein kemungkinan bergerak dari RE ke bagian cis, dan dari bagian cis melalui sisterna medial ke bagian trans sebagai komponen membran. Membran dari pembuluh ini keluar dari permukaan trans yang mengandung protein. Pembuluh ini mengandung protein sekresi yang digabungkan dengan membran plasma dan mengosongkan isinya diluar sel (Sheeler and Bianchi, 1987). Gambaran proses ini disajikan pada gambar berikut.

Beberapa vesikula yang berada di dekat membran plasma yang bersebelahan dengan dinding sel, melebur antara vesikula dengan membran plasma hingga menambah luas permukaan membran sewaktu sel tumbuh (Salisbury and Ross, 1995).

Badan Golgi juga bertindak memilih protein. Protein yang ditujukan untuk granular sekresi, lisosom dan membran plasma dikirimkan ke cis dari diktiosom sepanjang adanya kelebihan protein membran RE. Protein RE diyakini kembali ke retikulum endoplasma oleh pembuluh kecil yang dibebaskan dari cis sisterna Rothman (Dalam Sheeler and Bianchi, 1987) menyatakan bahwa diktiosom terdiri dari tiga kompartemen, yaitu kompartemen cis, kompartemen medial dan kompartemen trans. Kompartemen cis menyortir dan melepaskan protein RE serta menambahkan phosfat pada terminal gula dari protein lisosom. Kompartemen medial (bagian tengah sisterna) adalah tempat dimana N-acetyglucosamine ditambahkan. Penambahan galaktosa terminal dan asam N-acetylneuraminik terjadi dalam kompartemen trans dan juga di mana berbagai protein akan diurutkan berdasarkan tujuan akhir.

Peranan lainnya dari badan Golgi selain mempersiapkan elemen-elemen membran plasma yang baru, juga terlibat dalam pemrosesan kembali membran plasma yang memasuki sitosol selama endositosis.

Komponen-komponen membran yang memasuki badan Golgi menyusul endositosis dapat diproses dan digunakan kembali dalam sekresi, dan pada pembentukan lisosom atau perbaikan membran plasma itu sendiri (Sheeler and Bianchi, 1987).

3.   Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel eukariotik. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Retikulum endoplasma terbagi menjadi dua berdasarkan ada tidaknya butir butir ribosom pada permukaannya yaitu retikulum endoplasma kasar yang mempunyai ribosom pada permukaannya dan retikulum endoplasma halus yang tidak memiliki.

a.    Retikulum Endoplasma Kasar

Retikulum endoplasma kasar pada permukaan luarnya dapat ditemukan butir butir ribosom. Ribosom ini menempel pada retikulum endoplasma kasar seperti juga ribosom bebas, tersusun dalam kelompok kelompok yang kadang-kadang terlihat seperti lukisan yang melingkar lingkar. ribosom berhubungan dengan molekul RNA. Sub unit besar dari ribosom menempel pada  membran vesikel Retikulum endoplasma sedang subunit kecil bebas. Hasil sintesis protein sebagai benang polipeptida akan disimpan dalam ruangan retikulum endoplasma melalui lubang lubang yang terdapat pada membran retikulum endoplasma.
Struktur membran retikulum endoplasma pada dasarnya tidak berbeda dengan struktur membran sel, yaitu terdiri dari dua lapisan lipid.

Pada saatnya nanti kandungan protein sebagai hasil sintesis akan diangkut ke dalam kompleks golgi, dengan cara melepaskan dalam gelembung gelembung kecil (mikrovesikel). Mikrovesikel tersebut sudah tidak memiliki butir butir ribosom pada permukaan luarnya.

Retikulum endoplasma kasar banyak ditemukan dalam sel sel kelenjar, terutama pada sel kelenjar yang sedang aktif mensintesis sekretnya; pada pewarnaan tampak basofil karena banyaknya retikulum endoplasma kasar. Masing masing ruangan mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda pada retikulum endoplasma kasar, yang kemudian dapat dibedakan tiga jenis

1)        Sisterna, ruangan pada retikulum endoplasma yang berbentuk ruangan gepeng, yang kadang-kadang tersusun berlapis lapis dan saling berhubungan.

2)        Tubuler, berbentuk sebagai pipa pipa kecil yang saling berhubungan.

3)        Vesikuler, ruangan pada retikulum endoplasma yang berbentuk seperti gelembung gelembung kecil berlapis.

b.   Retikulum Endoplasma Halus

Jumlah retikulum plasma halus dalam sebuah sel sangat bergantung pada tipe atau jenis sel bersangkutan. Sehingga hanya pada jenis sel tertentu saja retikulum endoplasma halus ini tampak sangat menonjol.  Retikulum plasma halus dapat dideteksi dengan mikroskop elektron. Diduga bahwa antara dua jenis retikulum endoplasma terdapat hubungan erat dengan melepaskan ribosomnya, retikulum endoplasma kasar dapat diubah menjadi retikulum endoplasma halus.

Fungsi retikulum endoplasma ini bermacam-macam yaitu tergantung pada tugas sel yang bersangkutan. Yang jelas ada hubungan dengan sintesis protein, melainkan memiliki hubungan dengan metabolisme atau pemisahan zat-zat tertentu, misalnya :

a.    Sintesis lipid, kolesterol, dan hormon steroid serta metabolisme lipid

b.   Detoksifikasi obat-obatan dalam hepar

c.    Pembentukan glikogen dalam sel-sel hepar dan otot seranlintang (otot lurik)

d.   Metabolisme mineral

e.    Transportasi lipid pada sel-sel epitel usus

Fungsi retikulum endoplasma halus dalam pembentukan fosfolipid untuk membran

Sebelumnya pada bagian membran sel telah dijelaskan bahwa pada membran sel terdapat protein , hal yang sama terjadi pada organel-organel sel bermembran lainnya termasuk retikulum endoplasma. Protein tersebut merupakan enzim yang diperlukan untuk biosintesis lipid. Fosfolipid dan kolesterol yang merupakan kerangka dasar membran sel disintesis pada membran retikulum endoplasma halus, kecuali untuk asam emak dan fosfolipid mitokondria. Fosfolipid utama yang terdapat dalam retikulum endoplasma adalah fosfatidilkolin yang juga disebut lesitin. Sintesis lesitin ini sendiri melalui tiga tahapan dari dua asam lemak dengan gliserol fosfat dan tiap tahapannya membutuhkan enzim sebagai katalisator.

Fungsi sesungguhnya dari retikulum endoplasma halusa adalah sebagai pabrik penghasil membran. Oleh karena itu, selain sintesis molekul lipid juga mensintesis protein dalam membran tersbut.

4.   Plastida

Plastida ditemukan di dalam sel tumbuhan. Sel binatang tidak memiliki plastida. Secara umum, plastida merupakan organela yang dikelilingi membran yang menyimpan sesuatu. Terdapat 2 plastida yaitu kromatofor dan leukoplas.

a.    Kromatofor

Kromatofor dibagi menjadi 2 yaitu kloroplas dan kromoplas.

1.    Kloroplas.

Gambar Struktur tilakoid yang menyususn kloroplas

Kloroplas mengandung pigmen, termasuk klorofil, dan enzim-enzim yang diperlukan untuk fotosintesis, suatu proses di mana energi cahaya dikonversi menjadi energi kimia, yang digunakan untuk menghasilkan molekul (bahan bakar) karbohidrat. Kloroplas ditemukan pada tanaman dan beberapa protista. Kloroplas ini tidak ditemukan pada organism heterotrof. Beberapa bakteri mempunyai klorofil dan dapat melakukan fotosintesis, tetapi tidak mempunyai kloroplas yang dibatasi membran. Beberapa bakteri juga mempunyai pigmen fotosintetik selain klorofil.

Struktur Kloroplas yang Khas

 Kloroplas tumbuhan adalah suatu organela yang dibatasi membran lapis ganda, dengan sebuah kompartemen dalam yang mengandung membran yang lebih banyak. Membran dalam dan luar adalah halus dan berbentuk oval pada tumbuhan tinggi.

 Di dalam kloroplas terdapat sistem bermembran lain dalam bentuk kantong-kantong pipih yang saling berhubungan disebut tilakoid. Di beberapa wilayah, tilakoid ditumpuk seperti koin permainan poker, masing-masing tumpukan disebut grana.

 Cairan di luar tilakoid disebut stroma, yang mengandung DNA kloroplas dan ribososm, serta banyak enzim. Membran kloroplas membagi ruang kloroplas menjadi tiga kompartement : ruang antarmembran, stroma, dan ruang tilakoid.

fungsi kloroplas berhubungan dengan fotosintesis. Tilakoid yang terdiri dari sistem foto, klorofil dan pigmen aksesori yang menyerap cahaya yang dihasilkan dalam transfer elektron untuk membentuk faktor co yang kompleks seperti NADP (Nikotin Amida dinukleotida fosfat) dan ATP (Adenosin trifosfat) yang menyediakan molekul energi. Hal ini diikuti dengan reaksi gelap dimana fiksasi karbon dan pembentukan karbohidrat berlangsung menggunakan ATP dan NADP. Reaksi ini terjadi dalam stroma dan disebut sebagai siklus Calvin.

2.    Kromoplas

 Kromoplas artinya plastida yang terpigmentasi.

 Menyimpan pigmen tumbuhan (khususnya karoteniod kuning, oranye dan merah) yang tidak larut pada air, dan tidak terlibat di dalam fotosintesis.

 Kromoplas melimpah pada region yang terpigmentasi oranye, emas, dan merah tua dari suatu tumbuhan

Gambar  Suatu kromoplas dan amiloplas

b.    Leukoplas

Leukoplas dibagi menjadi 3 yaitu :

1.         Amiloplas

 Amiloplas menyimpan pati, yang tidak terpigmentasi (terdapat istilah umum, yaitu leukoplas, yang artinya plastida yang tidak terpigmentasi, tetapi bukan sebagai istilah untuk amiloplas, yang mengidentifikasi apa yang tersimpan di dalam plastid). Amiloplas juga disebut sebagai butir-butir pati.

 Amiloplas berbeda-beda ukurannya, tergantung seberapa banyak pati yang terdeposit. Mereka juga merupakan jenis yang khusus pada semua desainnya, seorang ahli dapat mengidentifikasi sumber dari butir-butir pati ini.

 Amiloplas melimpah pada sel penyimpan pada sebagian besar tumbuhan

       

Gambar Butir-butir pati dari potongan segar umbi kentang

2.    Elaioplas

Elaioplas bentuk semi-aktif yang mengandung tetes-tetes minyak/lemak pada beberapa jaringan penyimpan minyak, seperti endospermium (pada biji), berfungsi untuk menyimpan lemak

3.    Proteinoplas

Proteinoplas adalah Plastida leukoplas yang terspesialisasi dalam menyimpan asam amino/protein dan memproduksinya

5.   Vakuola

Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.

fungsi vakuola adalah :

1. memelihara tekanan osmotik sel

2. penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll

3. mengadakan sirkulasi zat dalam sel

Semua sel tumbuhan yang hidup dan sudah dewasa memiliki sebuah organela yang dibatasi membran yang sangat besar, yang terisi cairan, disebut vakuola tumbuhan pusat. Vakuola pusat menempati lebih dari 90-95% volume dan sel yang dewasa. Membran vakuola disebut tonoplas. Tonoplas sangat tidak permeabel terhadap air dan materi-materi yang larut dalam air

Gambar Vakuola pusat pada tumbuhan

Senyawa simpanan pada vakuola menarik air yang meningkatkan tekanan cairan di dalam vakuola. Tekanan ini dikenal sebagai tekanan turgor dan ini penting dalam meningkatkan ukuran dan area permukaan sel tumbuhan selama pertumbuhan sel. Tekanan ini juga memberi kekuatan sitoplasma melawan membran plasma dan dinding sel yang membantu untuk membuat sel tetap kaku, menjaga kondisi turgor. Turgor memberikan sokongan dan kekuatan untuk tumbuhan herbaceous dan bagian tumbuhan yang lain dari kehilangan dinding sel sekunder. Pada saat tumbuhan kehilangan turgor, mereka akan layu, suatu keadaan yang secara biologis dikenal sebagai plasmolisis. Layu yang permanen merupakan eufemisme botani untuk kematian.

6.   Ribosom

Fungsi utama dari ribosom adalah untuk sintesis protein. Ribosom terdiri dari asam ribonukleat yang sering disingkat RNA (RNA merupakan kepanjangan dari Ribonucleat Acid) dan protein, dalam jumlah yang hampir sama. Asam ribonukleat berasal dari nukleolus, di mana ribosom disintesis dalam sel. Sebuah sel prokariotik sederhana (misalnya, bakteri) terdiri dari beberapa ribu ribosom, sedangkan sel eukariotik sangat maju (misalnya, sel manusia) memiliki beberapa jutaan ribosom. Ribosom prokariotik lebih kecil dalam ukuran dibandingkan dengan yang eukariotik.

Ribosom terdiri atas dua subunit, masing-masing berisi RNA dan protein. Kedua subunit dikategorikan sehubungan dengan tingkat sedimentasi dalam media tertentu. Sebagai contoh, dua subunit dalam sel eukariotik adalah 40S (subunit kecil) dan 60S (subunit yang lebih besar), di mana 'S' adalah singkatan dari unit kepadatan, Svedberg. Dengan demikian, semakin tinggi nilai yang diberikan subunit, semakin besar adalah ukuran subunit.

Dalam sel, ribosom berada di dua wilayah sitoplasma. Beberapa ribosom ditemukan tersebar di sitoplasma (disebut sebagai ribosom bebas), sementara yang lain yang melekat pada retikulum endoplasma (ribosom terikat). Dengan demikian, permukaan retikulum endoplasma ketika terikat dengan ribosom disebut retikulum endoplasma kasar (RER). Kedua ribosom bebas dan ribosom terikat memiliki struktur yang sama dan bertanggung jawab untuk produksi protein.

Berbicara tentang fungsi utama ribosom, mereka memainkan peran perakitan asam amino untuk membentuk protein tertentu, yang pada gilirannya sangat penting untuk melaksanakan kegiatan sel. Seperti yang kita semua memiliki ide yang adil mengenai produksi protein, asam deoksiribonukleat (DNA) pertama menghasilkan RNA (messenger RNA atau mRNA) oleh proses transkripsi DNA, setelah itu pesan genetik dari mRNA diterjemahkan menjadi protein selama terjemahan DNA.

Untuk lebih tepat tentang sintesis protein oleh ribosom, urutan untuk perakitan asam amino selama sintesis protein yang ditentukan dalam mRNA. MRNA disintesis dalam nukleus kemudian diangkut ke sitoplasma untuk kelanjutan lebih lanjut dari sintesis protein. Dalam sitoplasma, dua subunit ribosom mengikat sekitar polimer mRNA dan protein sintesis dengan bantuan RNA transfer (tRNA), sesuai dengan kode genetik. Ini seluruh proses sintesis protein juga disebut sebagai dogma sentral.

Biasanya, protein disintesis oleh ribosom bebas digunakan dalam sitoplasma itu sendiri, sementara molekul protein yang diproduksi oleh ribosom terikat diangkut luar sel. Mengingat fungsi utama dari protein ribosom dalam membangun, dapat dimengerti bahwa sel tidak dapat berfungsi tanpa ribosom.

7.   Peroksisom

a.       Struktur peroksisom

Untuk mengetahui struktur dan fungsi peroksisom, teknik sentrifugasi gradient kepadatan tidaklah menandai relative kecilnya perbedaan kepadatan antara lisosom dan peroksisom. Untuk itu dilakukan injeksi dengan deterjen Triton WR-1339 dilanjutkan dngan penggunaan mikroskop elektron (Kleinsmith dan Kish,1988 : Sheeler dan Bianchii, 1980). Hasinya menunjukkan bahwa peroksisom mengkonfirmasikan identitas yang unik. Bentuknya kecil seperti bola kasar, berukuran antara mitokondria dan ribosom. Karena ukurannya yang kecil inilah (0,2-2 µm), bersama-sama dengan glioksisom maka peroksisom digolongkan dalam benda-benda mikro. Peroksisom mempunyai stuktur yang terdiri dari kristal-kristal padat dan pekat yang terbungkus oleh satu lapis membran unit (gambar 2).

b.      Fungsi peroksisom

Tolbert, seorang ahli fisiologi tumbuhan dari Amerika (Prawiranata, Harran dan Tjondronegoro, 1981) menemukan bahwa ada dua enzim utama yang amat berperan pada peroksisom tumbuhan yaitu asam glikolat oksidase dan katalase. Pada tumbuhan fungsi peroksisom adalah berperan dalam fotorespirasi, bersama-sama dengan organel sel lainnya yaitu kloroplas dan mitokondria membentuk rangkaian kerja 3 in 1. Hal ini mengakibatkan mengapa sering diperoleh pengamatan (dengan mikroskop elektron) bahwa ketiga organel sl tersebut selalu terletak berdekatan satu dengan lainnya.

Fotorespirasi didefinisikan sebagai respirasi yang terjadi pada saat pencahayaan (terang). Decker (dalam Prawiranata dkk, 1981) menyatakan bahwa fotorespirasi berlangsung bersama-sama dengan respirasi normal. Salah satu perbedaan antara respirasi normal dan fotorespirasi adalah responnya terhadap konsentrasi oksigen (O2) pada atmosfir luar, dimana respirasi normal jenuh pada konsentrasi O2 sebanyak 2 %, sedang fotorepirasi terus meningkat hingga konsentrasi )2 udara normal 21 %. Untuk dapat memahami tentang fotorespirasi, diperlukan pengetahuan tentang enzim RubisCO serta mengenai biosintesa dan metabolisme asam glikolat (CH₂OHCOOH).

Bergantung kepada perbandingan konsentrasi O₂ dan CO₂ dalam atmosfer, enzim RubisCO dapat mengkarboksilasi atau sebaliknya mengoksidasi atau sebaliknya mengoksidasi substrat RuBP.  Bila RuBP bergabung dengan CO2 akan masuk ke lintasan atau siklus calvin dari fotosintesis menghasilkan 2 molekul asam fosfogliserat (PGA), tetapi bila RuBP bergabung dengan O2 akan masuk ke lintasan fotorespirasi menghasilkan satu molekul asam fosfogliserat dan satu molekul asam fosfoglikolat. Asam fosfoglikolat selanjutnya mengalami reaksi defosforilasi oleh enzim glikolat fosfatase membentuk asam glikolat. Pembentukan asam glikolat terjadi di kloroplas. Kemudian asam glikolat menuju ke peroksisom dan dioksidasikan oleh enzim glikolat oksidase menghasilkan asam glioksilat dan hydrogen peroksida.

Hidrogen peroksida selanjutnya diurai menjadi oksigen dan air oleh enzim katalase. Asam glioksilat beberap rangkaian reaksi akan menghasilkan glisin (salah satu jenis asam amino). Metabolisme selanjutnya terjadi dalam mitokondria, dimana 2 molekul glisin bergabung membentuk satu molekul serin (jenis asam amino) dan juga karbondioksida (CO2). Reaksi oleh enzim serin transhidroksimetilase ini merupakan sumber utama dari produksi CO2 pada fotorespirasi. Serin kembali ke peroksisom dan melalui beberapa rangkaian reaksi akan membentuk gliserat. Gliserat oleh kloroplas dengan bantuan enzim gliserat kinase dan dengan membutuhkan satu molekul ATP akan membentuk satu molekul asam fosfogliserat dan satu molekul ADP.

8.   Glioksisom

Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Diameter glioksisom antara 0,5 sampai 1,0 mikrometer. Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, misalnya pada lapisan aleuron biji padi-padian. Aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dalam vakuola. Glioksisom banyak ditemukan pada biji-bijian yang berperan sebagai tempat menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam proses perkecambahan.
Berkut gambar struktur dari glioksisom :

Adapun fungsi dari glioksisom adalah sebagai berikut :

1.             Mengontrol  dan mengkatalisis dekomposisi senyawa secara bertahap; khusus penyimpanan lemak.

2.             Menyalurkan produk terhadap sintesis senyawa karbon banyak atau karbohidrat. Mereka sangat penting selama pertumbuhan karena mereka membantu sintesis dinding sel baru.

3.             Sebagai tempat metabolisme asam lemak

4.             Tempat terjadinya siklus glioksilat

D. Inti Sel

1.   Struktur  Inti SeL

Inti sel (Nukleus) adalah organel pertama yang ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih terperinci oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown, pada tahun 1831 Inti sel merupakan organel yang sangat penting bagi kehidupan. Inti sel berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel.

Sumber : (wiki.faithlutheranlv.org)

Inti sel (nukleus) adalah sebuah organel yang ditemukan di sel eukariotik. Inti sel mengandung banyak materi genetik seperti kromosom, DNA, dan bermacam-macam protein. Biasanya sel hanya memiliki satu nukleus saja, namun ada sel yang memiliki lebih dari satu nukleus seperti sel parenkim hati dan sel otot jantung. Bahkan ada beberapa sel seperti sel eritrosit dan sel trombosit tidak memiliki nukleus. Pada umumnya, sel mengandung satu nukleus akan tetapi beberapa organisme memiliki jumlah nukleus yang bervariasi. Cairan yang melekat pada inti sel disebut nukleoplasma, dan komposisinya mirip dengan sitosol yang ditemukan diluar inti sel. Komposisi inti sel terdiri dari membran inti, nukleoplasma, kromosom, dan anak inti (nukleolus).

Berdasarkan jumlah inti dalam sel dapat dibedakan menjadi :

1. Sel berinti tunggal ( Sel monukleat ), umumnya terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan

2. Sel berinti ganda ( sel Binukleat ). Terdapat pada Paramecium.

3. Sel berinti banyak ( Sel Polinukleat ), Sel yang berinti lebih dari dua misalnya sel otot lurik, sel osteoblast dan sel alga  Vaucheria.

Bentuk inti biasanya berkaitan dengan bentuk sel. Akan tetapi, umumnya bentuk inti tidak beraturan, ada yang berbentuk lonjong, kubus, persegi banyak beraturan. Volume inti berkaitan dengan jumlah kromosom dalam inti sel. Inti sel haploid ukurannya lebih kecil daripada ukuran inti diploid. Nukleus mengandung materi genetil ( DNA dan RNA ), protein inti, dan garam mineral ( Karmana, 2008  : 6 )

Bagian – bagian Inti sel terdiri dari

1.   Membran inti

Inti sel pada sel eukariot diselubungi oleh membran inti. Secara garis besar, membran inti terdiri dari tiga bagian yaitu membran luar, ruang perinuklear, dan membran dalam. Membran luar seringkali terhubung dengan retikulum endoplasma (RE) yang ditempeli oleh ribosom. Di membran inti terdapat pori inti yang bertujuan untuk memudahkan melakukan pertukaran molekul antara inti sel dengan sitoplasma. Molekul tersebut kebanyakan merupakan mRNA yang digunakan untuk sintesis protein.

Membrane inti atau selubung inti merupakan struktur pembatas materi inti sel dengan sitoplasma. Struktur membran inti saat diamati di bawah mikroskop electron tampak sebagai dua lapisan membran yang masing-masing dipisahkan oleh celah sebesar 20-30 nm. Celah ini dinamakan spatiumn perinuclearis.  Kedua lapisan tersebut tidak sama kepadatannya. Lapisan luar kurang padat dan ditempeli oleh butir- butir yang diduga ribosom dengan ukuran sebesar 15 nm. Dalam fase awal mitosis lapisan luar selubung inti tersebut berhubungan dengan sistem membran yang membentuk organella bermembran, sehingga strukturnya pun memiliki struktur dwi lapis lipid seperti membran plasma. Celah dalam selubung inti diisi oleh bahan yang amorf. Lapisan dalam selubung inti lebih rata daripada lapisan luar karena diseluruh bagian terdapat kelompok–kelompok butir ktomatin. Diduga bahwa lapisan luar selubung inti berperan dalam memelihara keberadaan lubang – lubang inti dan bentuk inti, sedang lapisan dalam berfungsi memegang bagian – bagian kromosom inti

Antara inti dan sitoplasma disekitarnya terdapat hubungan timbal balik terutama mengenai proses biokimia, Untuk keperluan tersebut terdapat lubang  - lubang pada selubung inti yang disebut  pori nuclearis. Umumnya lubang – lubang tersebut terdapat sangat banyak yang masing – masing dipisahkan pada jarak 0,1 – 0,2 mikron. Jumlahnya sampai 3000 – 4000 lubang untuk setiap lubang inti. Diameter lubang sebesar 30 – 40 nm, Pada inti sel mamalia diperhitungkan bahwa jumlah lubang inti meliputi 10 % dari seluruh permukaan selubung inti. Lubang – lubang inti masaih dilengkapi suatu bangunan silindris yang berlubang dengan ujung – ujung sebelah dalam dan luar lebih besar diamternya daripada diameter lubang inti, sehingga bangunan ini bertindak sebagai diafragma., dan dinamakan annnulus atau cincin. Cincin dan lubang inti membentuk kesatuan sehingga disebut pore complex. Kesatuan tersebut berfungsi untuk mengatur molekul atau ion – ion yang keluar masuk inti. Pada waktu mitosis sel, selubung inti akan larut dan akan berbentuk lagi menjelang berakhirnya mitosis.

Adanya lubang pada selubung inti agaknya mempunyai korelasi dengan beberapa sifat elektrokimiawi selubung tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaaan potensial yang diduga bertinddak sebagair difusi ion – ion seperti K­­⁺ dan Na⁺ atau Cl^-.  Namun pada selubung inti oosit tidak terdapat potensial yang berarti sehingga memungkinkan pertukaran ion – ion sitoplasma dan inti secara bebas.

2.   Anak Inti ( Nukleolus )

Nukleolus lebih dikenal dengan istilah “anak inti”. Nukleolus adalah “noda” tebal yang ditemukan di dalam inti sel. Nukleolus tidak dikelilingi oleh membran dan sewaktu-waktu disebut suborganel. Nukleolus tersusun atas fosfoprotein, orthosfat, DNA, dan enzim. Fungsi utama nukleolus adalah untuk mensintesis rRNA dan merakit ribosom. Struktur nukleolus bergantung pada aktivitasnya. Jika sintesis rRNA berhenti, nukleolus menghilang atau mengecil. Jadi, nukleolus bukan merupakan organel yang tetap.

Dalam pengamatan menggunakan mikroskop cahaya anak inti terlihat sebagai sebuah atau lebih bangunan basofil ang ukurannnya lebih besar daripada ukuran – ukuran butir kromathin atau gumpalan kromatin, Seringkali anak inti menempel pada selubung inti. Pada sediaan biasa, anak inti tampak sebagai struktur yang homogen.

(Sumber : http://micro.magnet.fsu.edu/cells/nucleus/nucleolus.html)

Sedangkan dalam pengamatan dengan mikroskop elektron terdapat beberapa komponen sebagai :

Ø  Daerah granuler atau pars granulosa

Daerah granuler terdiri dari butir – butir sebesar 15 – 20 nm, lebih kecil sedikit daripada butir-butir ribosom, Seringkali daerah ini terdapat bagian perifer anak inti.

Ø  Daerah fibriler atau pars fibrosa

Daerah fibriler terdiri atas benang dengan diameter 5 – 10 nm. Komponen ini terdapat ditengah – tengah anak inti karena daerah granuler dan daerah fibrilier keduanya dicerna oleh enzim ribonuklease, maka diduga keras kedua daerah tersebut mengandung ribosom

Ø  Daerah amorf atau pars amorfa.

Daerah amorf merupakan daerah yang mengandung matriks anak inti yang digunakan untuk untuk mengikat 2 komponen yang disebutkan diatas. Matriks ini menempelkan bahan protein.

Disekitart anak inti terdapat khromatin yang terbentuk sebagai benang – benang halus setebal 10 nm. Adanya khromatin yang mengelilingi anak inti menyebabkan warna basofil pada pengamatan dengan mikroskop cahaya. Pada anak inti yang berukuran besar kadang – kadang terlihat butir – butir besar yang diduga butir – butir kromatin (Subowo. 107 : 1995).

Berlangsungnya transkripsi gen untuk rRNA yang berjalan terus – menerus akan menjamin terbentuknya rRNA untuk ribosom yang ada dalam sitoplasma. rRNA yang baru terbentuk dari transkripsi tersebut segera dikemas bersama protein ribosom untuk membentuk riboso. Pengemasan tersebut berlangsung dalam anak inti. Untuk keperluan tersebut maka dalam anak inti terdapat sejumlah penggal – penggal DNA ( rDNA ) untuk transkripsi menjadi rRNA secara berulang – ulang dan berjalan sangat cepat dengan bantuan enxim ploimerasi RNA I. Penggal – penggal DNA tersebut dinamakan “nucleolar organizer”.

Dapat dipastikan bahwa anak inti berfungsi untuk membuat ribosom yang terbuat dari sitoplasma. Karena ribosom diperlukan dalam proses sintesis protein, maka dapat dimengerti apabila dalam sitoplasmanya akan memiliki anak inti yang membesar. Apabila dikaitkan dengan struktur khromatin pada saaat mitosis maka nucleolar organizer terdapat pada kromososm sebagai bagian yang mengecil dinamakan kontraksi sekunder yang letaknya dekat satelit, Dengan demikian jumlah nucleolar organizer akan menentukan jumlah anak inti dalam inti sel. Bahkan kadang – kadang terlihat bahwa beberapa anak inti berdekatan sehingga nampan anak inti tersebut menyatu.

Kandungan RNA dalam anak inti jika dibandingkan dengan bagian – bagian lain dari inti tidak selalu tetap yaitu berkisar 5 % - 20 %. Untuk kepentingan sintesis protein ribosom diperlukan rRNA sebagai hasil transkripsi DNA, namun dengan berbagai pewarnaan terhadap DNA, tidak dapat dibuktikan adanya DNA dalam anak inti kecuali dalam beberapa anak inti yang besar. ( Subowo. 110 : 1995 ).

3.   Khromatin

Didalam inti terlihat adanya butir-butir basofil yang disebabkan adanya khromatin. Dengan pewarnaan HE tampak biru oleh hematoksilin oleh kerana adanya molekul DNA yang menyusun khromatin. Untuk setiap jenis sel tampak adanya perbedaan ukuran dan penyebaran butir-butir khromatin tersebut. Hal ini dikaitkan dengan proses sintesis protein yang untuk setiap jenis sel tadaklah sama.                       

Antara gambaran inti interfase dengan inti yang sedang mitosis terdapat perbedaan besar, khususnya mengenai struktur khromatinnya. Pada inti interfase, khromatin tampak sebagai butir-butir yang tersebar pada seluruh inti tanpa adanya gambaran benang-benang khromosom, tetapi sebaliknya pada inti yang sedang mitosis tidak tampak gambaran butir-butir khromatin namun diganti dengan gambaran benang-benang khromosom.

Beberapa dasawarsa yang lalu para ahli yakin bahwa khromatin dalam inti interfase memang berbentuk sebagai butir-butir terlepas yang nantinya akan disusun dengan cara tertentu pada waktu mitosis menjadi benang khromosom. Dan sudah sejak lama pula diketahui bahwa khromosom merupakan bagian inti sel yang membawa gena yang akan menentukan sifat-sifat yang diturunkan dalam individu yang bersangkutan. Tetapi dengan perkembangan pengetahuan bahan dasar kimia gena yang ada, terbukti membawa konsep yang menyatakan bahwa butir-butir khromnatin merupakan bangunan yang satu sama lain terlepas yang kemudian disusun kembali oleh cara-cara tertentu menjadi benang-benang khromosom tidak benar. Dari penelitian-penelitian yang mendalam dapat disimpulkan bahwa pada waktu interfase butir-butir khromatin masih dihubungkan satu sama lain seperti halnya dalam khromosom, hanya saja hubungan tersebut tidak dapat dibuktikan melalui pengamatan dengan mikroskop cahaya. Sehingga dapat dikatakan sebenarnya dalam interfase khromosom masih ada dalam bentuk khromatin. Konsep terakhir ini menyatakan bahwa khromosom merupakan susunan benang halus yang dikemas menjadi batang-batang halus, sedang butir-butir khromatin sebenarnya sebagian dari kemasan benang-benang halus yang tidak tampak, sehingga kemasan benang menjadi butir-butir yang masih tetap dihubungkan oleh benang yang tidak dikemas. Alasan penolakan konsep pertama apabila terjadi mitosis yang berulang dalam siklus sel, maka jika butir-butir khromatin tersebut merupakan butir-butir terlepas sangatlah sulit menyusun kembali dengan urutan yang tetap sama agar tidak mengganggu urutan gena yang merupakan sandi untuk sintesis protein. Konsep kedua sangat masuk akal apabila dikaitkan dengan harus tetap terjadinya urutan gena sehingga tidak akan mengganggu proses sintesis protein urutan gena yang pada dasarnya digunakan untuk sandi pembentukan protein pada gilirannya akan menentukan fenotipe dari sel atau individu bersangkutan.

Sebaliknya konsep yang menyatakan bahwa urutan gena dalam khromosom masih tetap ada walaupun sel tersebut dalam keadaan mitosis dan interfase, didukung oleh dua penemuan, yaitu : adanya gambaran benang-benang halus yang terlihat pada pengamatan dengan mikroskop kontras fase dan adanya benang-benang halus yang berdiameter 20-30 nm apabila sel dalam interfase diamati dengan mikroskop elektron. Benang-benang tersebut menunjukkan benjolan-benjolan pada beberapa tempat. Kedua gambaran tersebut diduga sebagai penghubung butir-butir khromatin pada waktu sel interfase.

Selanjutnya konsep tersebut menyatakan bahwa butir-butir khromatin yang nampak pada inti interfase dengan mikroskop cahaya tidak lain adalah lanjutan benang-benang khromosom yang bergelung. Benang halus khromosom yang menghubungkan ( yang diameternya sekitar 20-30 nm) tidak dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Dari konsep tersebut dapat disimpulkan bahwa bahan-bahan yang menyusun khromosom dan khromatin adalah sama, namun lazimnya istilah khromosom diperuntukkan bagi khromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-batang halus pada saat sel tersebut membelah.

Pada sel interfase dibedakan dua macam khromatin :

a.    Heterokhromatin atau “condensed chromatin” yaitu benang khromatin yang bergelung sehingga terlihat sebagai butir-butir khromatin. Karena bagian tersebut lebih terlihat mengikat warna, maka dinamakan pula “heteropyknotic positive”.

b.   Ekhromatin atau “extended chromatin” yaitu bagian benang kromatin yang tidak bergelung sehingga sulit terlihat pada sel interfase. Bagian benang khromatin ini dinamakan pula sebagai “heteropyknotic negative”. Sebenarnya bagian khromatin ini merupakan bagian yang aktif dalam mengatur kegiatan sel, karena bagian tersebut merupakan sandi yang sedang berfungsi.

Didalam sel hati dibedakan tiga macam butir khromatin bedasarkan letaknya :

a.    Khromatin perifer, yaitu khromatin yang berdekatan dengan permukaan dalam selubung inti, sehingga selubung inti tampak biru pada pewarnaan HE.

b.   Butir-butir atau pulau-pulau khromatin, yaitu khromatin yang membentuk kelompok-kelompok.

c.    Khromatin terkait nukleolus, yaitu khromatin yang terdapat disekeliling anak inti.

Penelitian terhadap komposisi kimia dalam inti sudah dimulai sejak akhir abad ke- 19. Freidrich Miescher (1845-1895) dengan cara sangat sederhana meneliti bahan-bahan yang diambil dari nanah yang berasal dari luka. Kita tahu sekarang bahwa nanah sebenarnya mengandung sisa-sisa leukosit yang mati yang tentunya mengandung bahan bahan inti. Oleh Miescher, nanah tersebut dibubuhi getah lambung (kini kita tahu bahwa didalam getah lambung terdapat enzim pepsin) yang kemudian terhadap campuran ini dilakukan analisis kimia. Dari analisis kimia tersebut dapat disimpulkan bahwa nanah mengandung bahan dengan berat molekul tinggi serta mengandung gugus fosfor.

Penelitian yang lebih mendalam dalam abad ke-20 menemukan bahwa susunan kimia khromosom terdiri atas :

v DNA                     16%

v RNA                     12%

v Nukleoprotein       72%

Nukleoprotein terdiri atas beberapa jenis protein, yaitu :

v Protamin,

v Histon,

v Nonhiston,

v Berbagai enzim diantaranya polimerase DNA dan RNA.

4.   Nukleoplasma

Nukleoplasma adalah cairan yang terdapat di dalam inti sel yang transparan dan kental. Nukleoplasma mengandung kromatin, granula, nukleoprotein, dan senyawa kimia kompleks. Pada saat pembelahan sel, benang kromatin menebal dan memendek serta mudah menyerap zat warna disebut kromosom. Benang kromatin tersusun atas protein dan DNA. Di dalam benang DNA inilah tersimpan informasi kehidupan. DNA akan mentranskripsi diri (menyalin diri) menjadi RNA yang selanjutnya akan dikeluarkan ke sitoplasma.

5.   Kromosom

Inti sel mengandung banyak gen dari DNA yang tersusun dan membentuk struktur yang disebut kromosom. Setiap sel manusia mempunyai untaian DNA sepanjang dua meter. Di dalam inti sel juga terbentuk protein DNA kompleks yang dikenal sebagai kromatin. Terdapat dua jenis kromatin yaitu eukromatin dan heterokromatin. Eukromatin merupakan bentuk DNA yang lebih sederhana dan mengandung gen yang diekspresikan oleh sel. Sedangkan heterokromatin adalah bentuk DNA yang lebih kompleks dan mengandung DNA yang telah ditranskripsi.

2.   Fungsi Inti Sel

           Inti sel mampu untuk melakukan transkripsi gen yang dipisahkan dari tempat transkripsi di sitoplasma. Fungsi utama inti sel adalah untuk mengontrol ekspresi gen dan mereplikasi DNA di dalam sel. Fungsi dari inti sel hewan dan inti sel tanaman hampir sama. Hal ini karena fungsi dikategorikan berdasarkan sifat sel prokariotik dan eukariotik. Sel tumbuhan dan hewan keduanya eukariotik.

a.       Pengendali Metabolisme Seluler

Fungsi inti sel dalam mengendalikan metabolisme yang terjadi dalam sel dapat terjadi dikarenakan adanya proses menghasilkan protein yang dilakukan melalui proses transkripsi dan translasi. Setiap gen akan menjadi protein yang dihasilkan melalui cetakan DNA. Protein tersebut setelah melalui proses ‘packing‘ oleh protein caperon akan menjadi protein fungsional.

Protein yang dihasilkan nantinya akan menjadi enzim yang berperan dalam metabolisme sel atau metabolisme individu (multiseluler). “One gene one enzim”.

b.      Penyimpan Informasi Genetik

Fungsi inti sel dalam menyimpan informasi genetik dapat terjadi karena adanya membran inti yang mempertahankan DNA dalam wadah nya (nukleus). Rangkaian DNA seperti kita ketahui, tersusun atas banyak gen yang mewakili spesies tersebut. DNA kemudian terangkai menjadi kromosom yang terbagi bagi sesuai dengan jumlah kromosom spesies tersebut.

Fungsi inti sel yang satu ini sangat esensial dalam kelestarian sebuah makhluk hidup. Dengan adanya DNA (spesifik ke gen), sifat sifat suatu makhluk dapat diteruskan ke generasi berikutnya.

c.       Pengatur Siklus Sel

Fungsi inti sel dalam mengatur siklus sel seperti apakah sel tersebut harus membelah, tidak membelah atau membesar saja. Hal ini sebenarnya untuk sel pada umumnya kecuali sel kanker telah terkode kan dalam gen yang berada di inti sel. Dengan adanya gen tersebut, pembelahan ataupun tidak membelah nya suatu sel dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.

Fungsi Inti Sel

d.      Wadah Replikasi dan Transkripsi

Fungsi inti sel yang satu ini, sudah sangat jelas. DNA melaksanakan replikasi dalam inti sel. Replikasi DNA dalam siklus sel terjadi pada fase G1. Dengan adanya replikasi DNA, artinya akan terjadi proses mitosis setelahnya.

Fungsi inti sel sebagai tempat terjadinya transkripsi atau penerjemahan kode kode yang ada pada rantai DNA menjadi RNA muda atau RNA primer. Proses transkripsi merupakan rangkaian dari ekspresi genetik.

E.  Pembelahan Sel Tumbuhan

Dalam pertumbuhan yang umum pada tumbuhan diketahui bahwa alat-alat tumbuhan akan menjadi bertambah besar, bertambah panjang serta bercabang-cabang. Terjadinya hal demikian dikarenakan terdapatnya perbanyakan dan pertumbuhan dari sel-sel yang menyususn tumbuhan tersebut. Perbanyakan sel-sel dapat terjadi karena terjadnya pembelahan sel.

Umumnya pada tumbuhhan teerdapat zigot yaitu sebagai hasil dari peleburan antara dua buah sel kelamin yang berlainan, yang selanjutnya dari zigot ini mulai berlangsungnya pembelahan-pembelahan sel, misalnya dari sel yang satu dapat terbelah dua, dari dua terbelah lagi menjadi empat, selanjutnya menjadi delapan dan demikian seterusnya, hingga pada akhirnya sel-sel itu menjadi beratus-ratus, ribuan dan jutaan sel, yang dpat membangun individu tumbuhan dengan baik.

Proses pembelahan sel ini dimulai dengan pembelahan intinya yang selanjutnya terjadi pembelahan plasma atau pembelahan sel. Dalam pembelahan sel ini dikenal ada pembelahan sel secara amitosis, mitosis dan miosis.

1.   Pembelahan Secara Amitosis

Pembelahan secara amitosis adalah pemebalahan secara langsung, disebut pula dalam istilah lain sebagai fragmentation.

Dalam pembelahan cara ini terdapat gejala-gejala bahwa inti sel telah mengalami kemunduran, sehingga inti sel mulai terbelah, yang dalam pembelahan ini dapat menjadi dua bagian atau lebih. Masing-masing bagian pembelahan ini dapat berwujud bagian yang sama besar yang dalam hal ini tidak ada kepastian apakah masing-masing akan membawa sifat-sifat keturunan yang sama atau tidak.

Pembelahan sel secara amitosis (langsung) disebut demikian dikarenakan terjadinya pembelaha itu tidak mengalami tahap-tahap perubahan terlebih dahulu, melainkan langsung saja membelah. Pembelahan sel sedemikian biasanya terdapat pada Phaeophyceae atau ganggang coklat, Characeae atau ganggang chara, serta pada sel-sel dari tumbuh-tumbuhan famili Liliaceae. Cara amitosis pada tumbuhan menunjkkan bahwa sel/inti masih berada dalam tingkat kemunduran.

2.   Pembelahan Secara Mitosis (Homoiotypic Division )

Pembelahan sel secara mitosis adalah pembelahan secara tidak langsung, atau dengan istilah lain cykenesis. Pembelahan sel secara mitosis ini lazimnya berlangsung pada sel-sel somatis (sel-sel badan ). Disebut secara tidak langsung (mitosis) karena sebelum terjadinya pembelahan inti sel, telah didahului dengan terjadinya beberapa perubahan yang dapat diperhatikan sebagai perubahan yang sangat penting, yaitu terbentuknya kromosom dalam inti sel selama berlangsungnya proses pembelahan tersebut. Kromosom-kromososm ini ternyata dapat membagi inti sel menjadi dua bagian yang sama besar dan sam dalam segal-galanya. Dengan demikian maka bagian-bagian (masing-masing inti anak) akan memiliki sifat-sifat induknya yang sama.

Berkat penyelidikan yang dilakukan para ahli terhadap irisan titik tumbuh ( yang dilakukan dengan fiksasi dan pewarnaan tertentu) maka dapat dikemukakan gambaran tentang tahap-tahap proses pembelahan inti sel secara mitosis. Tahap-tahap tersebut antara lain :

a.    Interfase

Interfase  adalah tahapa sebelum terjadinya pembelahan inti sel. Dalam tahapan ini tampaknya seolah-olah tidak terjadi apa-apa sehingga disebut sebagai tahapan istirahat. Padahal keadaan yang sebenarnya sedang terjadi didalam sel yaitu inti sel tengah demikian aktifnya mengadakan metabolisme, sehingga dapat dikatakan sebagai tahap persiapan menjelang berlangsungnya profase awal

b.   Profase

Ø Profase awal

Sebagai pemula dari profase ini, inti sel mulai dengan pembelahan pendahuluan. Kalau dilihat dengan mikroskop elektron, tampak dalam inti sel terjadi pengeruhan yang disebabkan terjadinya butiran-butiran yang sangat kecil, yang selanjutnya butiran-butiran halus ini akan berubah menjadi benang-benang halus yang bentuknya tidak menentu. Dalam waktu yang tidak lama mulai tampak bahwa benang-benang halus tersebut makin lama mulai menebal dan terbelah-belah seperti spiral terdiri dari dua kromatid. Tampaknya seperti benang-benang yang rangkap.

Ø Profase akhir

Dalam tahap ini benang-benang tersebut akan terputus-putus, berubah menjadi batang-batang halus yang disebut kromososm. Selanjutnya karena pengaruh dehidrasi atau kekurangan air didalam sel serta pengendapan asam nukleat yang terus bertambah, maka benag-benag kromosom akan memendek.

Dapat dijelaskan bahwa :

ü Pengendapan asam nukleat akan menyebabkan penyerapan zat warna lebih banyak

ü Terjadinya pemendekan dan penebalan kromosom karena kromatid mengerut menajadi dua spiral yang halus.

Terjadinya pengerutan spiral-spiral matriks yang mengelilinginya menyebabkan tak tampaknya dengan jelas pengerutan-pengerutan tersebut. Kromosom selanjutnya akan berkumpul ditengah-tengah nukleus dan didalam plasma sel diluar intinya akan terbentuk benda-benda seperti jala, pada tempat berlawanan yang disebut kutub, yaitu kutub atas dan kutub bawah yang dihubungkan oleh benag-benang plasma yang keluar dari masing-masing kutub tersebut. Bersamaan dengan terbentuknya kromososm tersebut, membran inti bersama butir halusnya (nukleolus ) akan menghilang sehingga kromosom tersebut tampak berkumpul ditengah-tenagh sel didalam sitoplasma. Kemungkinan benang-benang plasma yang keluar dari masing-masing kutub itu hanya  sebagai pendorong kromosom, hal ini karena benang-benang plasma itu hanya sampai pada kromososm-kromosom tersebut. Jadi, benag-benang plasma (phragmoplast) akan mendesak kromosom ketengah-tenagh. Pada akhir profase ini pada tiap kromososm dapat terlihat adamya sentromer ( tempat pada kromososm dimana bagian-bagiannya belum jelas menunjukkan rangkap dua). Adapun semua sentromer letaknya berdekatan antara satu dengan lainnya yaitu pada sisi inti selnya.

c.    Metafase

Ø Metafase awal

Metafase awal merupakan tahapan dalam proses pembelahan sel, dimana terjadi perubahan besar antara dinding inti dan butir halus atau nukleolus menjadi hilang sama sekali, berganti dengan terbentuknya gelendong inti seperti halnya kumparan dengan kutub atas dan kutub bawah tadi. Dalam kejadian ini tampak dengan jelas hubungan antara benang-benang fragmoplas ( yang menghubungkan kutub-kutub) dengan sentromer dari kromosom. Selanjutnya dalam gelendong inti terjadi gerakan bagian- bagian lain dari kromosom yang berlangsung secara pasif.

Ø Metafase akhir

Dalam tahap ini terjadi penempatan kromosom pada bidang ekuatorial. Sentromer-sentromer akan berada di ekuator sedangkan benang-benang kromosom yang panjang terletak jauh diluar ekuator. Dalam keadaan demikian sentromer-sentromer masih tetap belum membagi serta menghubungkan kedua kromatid. Bagian sentromer ini manghadap ke kutub dapat dikatakan lebihh dekat jika dibandingkan dengan bagoan-bagian kromosom lainnya yang telah saling terbelit atau berkelokan. Bila diamati degan mikroskop akan tampak pada bidang ekuatorsuatu wujud bagaikan bintang, inilah maka tahapan ini sering pula disebut tahapan bintang (statium aster ).

d.   Anafase

Ø Anafase awal

Pada tahap ini ternyata bahwa tiap-tiap kromatid yang berada pada bidang ekuator mulai tertarik ke kutub-kutubnya seakan-akan telah menujukkan terjadinya pemisahan-pemisahan, yang berlangsung dari kromatid-kromatid tadi pada sentromer-sentromer yang kenyataannya sekarang telah membelah.

Dalam kejadian-kejadian diatas tampak seakan-akan sentromer-sentromer itulah yang mengatur gerakan-gerakannya, seakan-akan telah terjadi tarikan-tarikan kekutub oleh benang fragmoplas yang melekat pada sentromer, sedangkan benang dari kromososm mengikutnya secara pasif

Ø Anafase akhir

Pada tahap ini pembelahan telah berlangsung dengan tegas,dimana kedua kromatid dari masing-masing kromososm tampak dengan jelas saling menjauhi bidang ekuatordan terkumpul pada kutub-kutubnya.

Dengan menggunakan mikroskop tampak dengan jelas ditengah-tengah sel seakan-akan telah terbentuk dua buah bintang maka tahapan ini sering disebut   stadium diaster.

e.    Telofase

Ø Telofase awal

pada tahapan ini kromatid atau belahan kromososm seperrti telah berada dikutub masingmasing dari gelendong inti. Dan disekitar kromososm dinding baru pada inti tela terbentuk pula, yang selanjutnya kromososm itupuun menjadi satu serta membentuk lagi benang-benang yang tidak menentu bentuknya. Demikian pula halnya dengan nukleolus yang biasa terdapat pada inti menjadi tampak kembali dan terbentuk pada suatu penggentingan dari satu pasangan kromosom tertentu. Adanya kadar air yang bertambah dan berkurangnya nukleo protein menjadikan kromososm pada tahap ini berkurang kemampuannya untukk mnyerap warna.

Ø Telofase akhir

Tahapan ini ditandai dengan terbentuknya dua buah inti sel baru yang merupakan inti sel annak sebagai hasil pembelahan.tentang terbentuknya membran pada sel-sel baru dapat dikemukakan bahwa benang-benang fragmoplas yang ada disekitar ekuator mengalami penebalan, dan penebalan ini pada akhirnya akan saling mendekati sehingga selanjutnya bersentuhan antara satu dengan lainnya. Dengan demikian maka antara kedua inti anak sel itu dapat terbentuk membran baru,sehingga dari satu sel  induk menjadi dua sel anak yang merupakan sel baru dengan jumlahh kromososm masing-masing sama dengan sel induk. Selanjutnya sel anak tersebut setelah melalui periode tertentu akan menjadi sel dewasa yang siap untuk melakukan pembelahan dan demikian seterusnya.

Dalam pembentukan membran sel yang baru sehubungan dengan berlangsungnya pembelahan sel secara mitosis dapat terjadi secara simultan (sekaligus) disamping dapat tejradi secara berangsur-angsur yang disebut succedan (suksedan).

ü Simultan : pembentukan membran sel baru umumnya barlangsung pada sel-sel yang kecil dimana vakuola pun kecil-kecil.

ü Suksedan : pembentukan membran sel baru umumnya berlangsung pada sel-sel yang besar dimana vakuolanya juga besar. Dalam pembelahan inti selnya akan bergerak dari kiri kekanan diikuti dengan terbentuknya membran sel baru. pada sel-sel kambium misalnya , pembelahan inti sel berlangsung secara membujur , membranselnya berlangsung secara suksedan yang dimulai dari bagian tengah selnya. Selanjutnya dalam hal ini benang-benang fragmoplas mulai melangsungkan penebalan-penebalan baru, baik kebagian kiri dan kebagian kanan dari selnya.

Dalam hal berlangsungnya pembelahan sel somatis dari ujung-ujung akar tumbuhan dapat dikatakan bahwa setiap inti sel yang membelah mengalami semua tahapan berlangsungnya pembelahan dari interfase keinterfase berikutnya.

3.   Pembelahan Secara Miosis ( Reduksi = Heterotypic Division )

Pembelahan sel secara miosis atau reduksi yang sering pula dinyatakan sebagai pembelahan “heterotypic division “, berlangsung dalam pembentukan sel-sel kelamin. Dengan demikian sangat berkaitan dengan tumbuhan yang melangsungkan pembiakannya secara generatif.

Mengenai sel kelamin ini dpat dikemukakan bahwa sel-sel tersebut mempunya inti haploid yaitu inti dengan jumlah n kromososm,sedangkan dalam zigot atau hasil peleburan dua sel kelamin ternyata kromososmnya tidak bersatu. Denagn demikian maka tentunya dalam inti zigot akan terdapat diploid yaitu 2n kromososm. Seluruh kromososm dalam satu kelamin adalah satu genom, dengan demikian maka sel yang diploid merupakan dua genom dan dari dua genom ini akan terdapat dua kromososm yang memiliki kesamaan-kesamaan dalam bentuk, besar, serta jumlah gen yang ada padanya.kromosom demikian disebut kromososm homolog (geminus ). Kromososmnya itu berasal dari sel kelamin jantan dan satunya lagi dari sel kelamin betina.

Tentang sel somatis yang telah diterangkan dibagian muka bahwa biasanya bersifat diploid. Dengan demikian maka dalam pembentukan sel-sel kelamin berasal dari sel ini tentunya jumlah kromososmnya harus mengalami pengurangan, jelasnya dari 2n menjadi n. Sebab  tanpa berlangsungnya reduksi maka bila terjadi perkawinan , jumlah kromosomnya kan menjadi berlipat ganda. Dalam garis besarnya pembelahan sel secara miosis berlangsung malalui dua tingkatan.

Ø  Tingkat pertama

         Pada tingkat pertama ini pengurangan (reduksi ) dalam jumlah kromososm memang benar-benar terjadi dan kegiatannya berlangsung dalam 4 tahap sebagai berikut :

a.       Profase I

Pada tahap ini kegiatan-kegiatannya dapat dibedakan atas 5 subfase yakni :

1.      Leptonema, dalam subfase ini sel memperlihatkan adanya benag-benang halus yang keadaannya belekuk-lekuk, tapi masih sulit untuk menentukan apakah benang-benang halus itu tunggal atau rangkap dua.

2.      Zygonema, permulaan terbentuknya kromosom yang homolog, pada tingakat ini mulai terlihat gerakn saling mendekati dari kromososm homolog, selanjutnya membentuk suatu geminus. Peristiwa perkawinan kromososm tersebut disebut sinapsis. Geminus yang dibentuknya itu bermula dari sentromer dan berlanjut pada ujung-ujungnya.

3.      Pachynema, (pakhinema), pada tingkat ini dapat dinyatakan bahwa pembentukan geminus telah sempurna, yang dalam keadaan ini tampaknya dalam inti terdapat setengah dari jumlah kromosom yang seharusnya ada.

4.      Diplonema,kromosom yang telah membentuk geminus pada tingkat ini melakukan pembelahan secara membujur, dengan demikian akan tampak terbentuknya 4 buah kromatid dari masing-masing geminus. Keempatnya akan berpasangan kemudian tiap pasangan akan saling menjauhkan diri. Walaupun tampaknya demikian, terdapat suatu tempat pada geminus yang memperlihatkan tetap adanya hubungan. Pada tempat yang dimaksud letak dua kromatid yang berada disebelah dalam persilangan sedangkan dua kromatid lagi yaitu letaknya dibagian luar barada dalam keadaan bebas. Tempat titik persilangan tersebut disebut chiasma. Dalam ilmu genetika disebut crossing over.

5.      Diakenes , gulungan-gulungan bagaikan spiral tampak pada tingkat ini, yang makin lama tampak makin rapat, disebut kromonema. Kromososm-kromososm tampak bertambah tebal, letak geminus-geminusnya pada bidang ekuator terdapat dipinggir inti dan belum teratur.

b.      Metafase I

Pada permulaan dari tahap ini membran nukleus dan nukleolusnya (butir-butir inti) keadaanya seperti tidak tampak lagidan selanjutnya merupakan awal terbentuknya benang-benag fragmoplas, sedangkan geminus-geminus dengan sentromernya tampak mulai bergerak ke arah bagian-bagian kutubnya, yangselanjutnya malakukan penenmpatan diri pada bidang ekuatornya. Ekulibrium atau keadaan yang seimbang dimana geminus-geminus telah berhasil menempatkan diri secara keseluruhan pada bidang ekuator ternyata lebih ternyata lebih tercapai pada akhir dari tahapan ini.

c.       Anafase I

Pada tahap ini tampak masing-masing bagian seperduanya dari geminus malakukan gerakan kearah kutub masing-masing yang selanjutnya berkumpul pada masing-masing kutubnya tersebut.

d.      Telofase I ( interkenese )

Kegiatan-kegiatan selanjutnya yang berlangsung dalam tahapan ini adalah pmbentukan dua buah inti sell didalam selnya. Kromosom-kromososm yang terkandung dalam inti sel anak masing-masing adalah n, yang jumlahnya seperdua dari jumlah kromososm induk selnya. Jumlah yang demikian ini jelas telah merupakan reduksi yang telah berlangung pada jumlah kromosom yang sebenarnya.

Ø  Tingkat kedua

a.       Metafase II

Masa interkenese diatas merupakan masa istirahat. Awal metafase II berlangsung setelah masa interkenese tersebut, dimana kedua inti sel anak itu mulai lagi melangsungkan kegiatan-kegiatan pembelahan inti yang mengarah pada pembelahan tingkat dua. Pembelahan ini merupakan pembentukan sel-sel kelamin. Dalam hal ini prosesnya tidak ada perbedaan dengan pembelahan mitosis dari inti sel anak, kecuali mengenai letak ekuatornyadimana pada metafase II ini dapat dikatakan bahwa letaknya agak tegak lurus pada bidang ekuator dari pembelahan tingkat I.

b.      Anafase II

Pada tahap ini tampak kromosom-kromosom inti sel anak masing-masing telah melakukan pembelahan dan masing-masing telah jelas melakukan pemisahan.

c.       Telofase II ( tetrade )

Pada tahap ini yaitu tahapan setelah selesai pembelahan tingkat dua, selanjutnya terdapat empat buah sel kelamin yang masing-masing bersifat haploid yang berasal dari sel induk yang diploid. Reduksi ini disebit tetrade.

Pembelahan gamet pada tumbuhan terdiri dari 2, yaitu mikrosporogenesis dan megasporogenesis.

1.   Megasporogenesis

Megasporogenesis merupakan proses pembentukan ovum dalam ruang bakal biji. Prosesnya dimulai dari megasporosit bermeiosis dua kali menjadi megaspore. Megaspora ini terdiri dari IKL (inti kandung lembaga) Primer dan 3 sel kutub yang nantinya akan mati. IKL Primer nantinya akan membelah secara mitosis 3 kali dan menghasilkan 3 antipoda, 2 IKL Sekunder, 2 sinergid, dan 1 ovum.

2.   Mikrosporogenesis

Mikrosporogenesis adalah proses pembentukan serbuk sari (mikrospora) dalam kepala sari (anthera). Proses mikrosporogenesis dimulai dengan meiosis I dan meiosis II dari mikrosporosit (sel induk serbuk sari) menjadi 4 mikrospora yang haploid yang disebut tetrad. Mikrospora kemudian melakukan pembelahan kariokinesis menjadi nukleus generatif dan nukleus saluran serbuk sari (inti generative dan vegetatif). Inti generatif kemudian membelah menjadi 2 sperma. Inti vegetative pada masa pembuahan hanya menuntun sperma ke ovum dan spermaakan membuahi ovum menjadi zigot dan IKL Sekunder menjadi endosperma.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

        Sel merupakan unit struktural dan fungional terkecil yang penyusun makhluk hidup. Tumbuhan termasuk organisme multiseluler yang terdiri dari berbagai jenis sel yang terspesialisasi dan bekerja sama melakukan fungsinya. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Sel tumbuhan meliputi berbagai organel dan penyusun-penyusun lainnya seperti dinding sel, membran plasma, retikulum endoplasma, badan golgi, vakuola, peroksisom dan glioksisom, ribosom, mitokondria, plastida dan nukleus.

        Dinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan atau struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel ada dua yaitu dinding sel primer dan sekunder. Dinding sel berfungsi memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring bagi struktur dan fungsi sel sendiri, mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel, serta bersama-sama dengan vakuola berperan dalam turgiditas sel atau kekakuan sel.

        Membrane sel adalah selaput yang terletak paling luar yang tersusun atas senyawa kimia lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dengan senyawa protein). Membran berupa struktur yang membatasi sel, terdiri atas lipid yang mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob. Membran plasma mengontrol lalulintas ke dalam dan keluar sel yang dikelilinginya. Fungsi biologis membran sel bergantung pada molekul-molekul penyusunnya, yaitu lipid, protein, dan karbohidrat. Adapun fungsi membran plasma adalah kompertemenisasi, interaksi antar sel, perubahan energi, transfer informasi, penyediaan enzim, sebagai perantara, dan pergerakam substansi melintasi membran.

Inti sel merupakan organel yang sangat penting bagi kehidupan. Inti sel berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel. Fungsi inti sel dalam mengatur siklus sel seperti apakah sel tersebut harus membelah, tidak membelah atau membesar saja. Pembelahan sel merupakan faktor penting dalam kehidupan mahluk hidup. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses pembelahan sel atau reproduksi sel. Pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis).

B.  Saran

-

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Inti Sel Artikel Lengkap. Diakese dari :

http://hedisasrawan.blogspot.co.id/2013/10/inti-sel-artikel-lengkap.html.

(Pada tanggal 18 September 2015 pukul 20.15 WITA).

Anonim. 2013. Sel Tumbuhan. Diakses dari :

            http://wadikhan.blogspot.co.id/2013/12/sel-tumbuhan.html

(Pada tanggal 18 September 2015 pukul 20.10 WITA).

Anonim. 2014. Organel Sel Retikulum Endoplasma. Diakses dari :

 http://belajarbiologi.com/2014/09/organel-sel-retikulum-endoplasma-dan.html

(Pada tanggal 21 September 2015 pukul 20.30 WITA).

Campbell. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Prawiro, Diratiara. 2011. Glioksisom. Diakses dari :

http://diratiaraprawiro.blogspot.co.id/2011/05/glioksisom_02.html

(Pada tanggal 19 September 2015 pukul 20.25 WITA).

Sipayung, Rosita. 2003. Badan Golgi Biosintetis Dan Fungsinya Dalam Metabolisme. Diakses dari : http://library.usu.ac.id/download/fp/bdp-rosita3.pdf

(Pada tanggal 21 September 2015 pukul 20.35 WITA).

Sutriadi, Yayan.1992.Pengantar Anatomi Tumbuh-Tumbuhan.Jakarta:Rineka Cipta.

Yulianti, Evi. 2005. Organel Sel Eukariotik. Diakses dari :

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/evy-yulianti-msc/organela-sel-eukariotik.pdf  (Pada tanggal 23 September 2015 pukul 20.05 WITA).