Anatomi Tumbuhan
BATANG
Batang merupakan bagian pokok tumbuhan karena merupakan tempat kedudukan daun, bunga, dan buah bagi tumbuhan tinggi. Selain itu batang dapat digunakan untuk menyalurkan zat-zat bahan makanan dari akar ke organ lain terutama daun.
Sifat-sifat batang pada umumnya: mempunyai bentuk seperti silinder, mempunyai buku (nodium) yang merupakan tempat kedudukan daun, dan beruas-ruas (internodium), pada setiap buku dapat tumbuh tunas yang akan berkemnbang menjadi daun (gemma folifera) atau bunga (gemma florifera) dan batang kecil atau cabang. Ujung batang selalu tumbuh ke arah sinar (fototropisme positif). Batang dapat berwarna hijau pada waktu muda dan berfungsi untuk fotosintesis, tetapi setelah dewasa akan berubah warna kecuali pada tumbuhan berumur pendek, batang tetap berwarna hijau. Selain mengangkut air dan zat-zat bahan makanan dan air ke daun juga mengangkut zat makanan ke akar.
Beberapa tumbuhan seringkali tidak menampakkan batangnya karena ruas-ruasnya sangat pendek sehingga yang tampak di atas tanah daun-daun yang berjejal-jejal. Tumbuhan yang tidak tampak batangnya sering disebut dengan planta acaulis. Daun-daun pada tumbuhan ini tumbuh membentuk roset daun sebagai contoh lidah buaya (Aloe vera), (jadam, Adam dan Hawa), sawi (Brassica juncea). Batang pohon kelapa tumbuh ke atas tetapi pada ujungnya ruas-ruasnya sangat pendek dan membentuk roset, tumbuhan demikian disebut roset batang. Roset dari kata rosula, contoh tumbuhan yang membentuk roset batang selain kelapa, yaitu anjuang (Codyline fruticosa) dan Pleomele angustifolia (Pandan suji).
Tumbuhan yang batangnya tampak jelas dapat dibedakan menjadi.
1. Herbaceous (tumbuhan berbatang basah).
Batang tumbuhan tampak berair bahkan kadang-kadang transparan. Contoh herbaceous: Impatiens balsamina (pacar air), Piperomia pellucida, krokot (Portulaca oleracea).
2. Lignosus (batang berkayu).
Tumbuhan lignosus batangnya keras. Pepohonan (arbores) dan semak-semak (frutices). Arbores batang tinggi umumnya bercabang-cabang, contohnya: nangka (Artocarpus integra), manggis (Garcinia mangostoma) dan lain-lain. Frutices biasanya batangnya pendek berkayu, cabang dekat dengan tanah, contoh: Ixora grandiflora (soka), Gardenia agusta (kaca piring), Tabernamontana divaricata (rondolali) dan lain-lain.
3. Calmus
Batang rumput-rumputan, batang tidak berkayu, ruas-ruas tampak nyata, seringkali berongga, contohnya: Oryza sativa tumbuhan yang termasuk Gramineae.
4. Calamus
Batang tidak keras, ruas-ruasnya agak panjang dan seringkali berongga, contoh Fimbristylis globulosa Kunth (mendong) dan tumbuhan yang termasuk Cyperaceae.
Batang mempunyai berbagai macam bentuk diantaranya:
1. teres (bulat) seperti batang papaya (Carica papaya), batang mangga (Mangifera indica), batang pisang (Musa paradisiaca)
batang-01
2. bersegi (angularis), triangularis misal pada batang teki (Cyperus rotundus), quadrangularis misal pada jinten (Coleus amboinicus), Bidens pilosus
3. pipih melebar seperti daun dan berfungsi seperti daun juga. Ada dua macam jika batang tumbuh terus dan bercabang disebut kladodia, contoh tumbuhan kaktus (Opuntia vulgaris Rill) dan batang tumbuh terbatas, contoh Muehlenbeckia platyclada (jakang).
Gambar 2
Permukaan batang juga berbagai macam:
a. laevis (licin) misalnya batang kangkung, jagung, pacar air
b. costasus (berusuk) punya rigi seperti Piper bettle (sirih)
c. beralur (sulcatus) pada Biden pilosus, Costus caudatus (kenikir)
d. bersayap (alatus) biasanya batang bersegi dan sudutnya mengalami pelebaran contoh pada Dioscorea alata (uwi) dan Passiflora quadrangularis (markisah)
e. berambut (pilosus) misal pada beberapa Begonia sp.
f. berduri (spinosus) dadap (Erythrina sp.), Euphorbia milli
g. berbekas-bekas (bekas daun tampak jelas) pada Carica papaya, Ceiba pentandra
h. memperlihatkan bekas daun penumpu pada Artocarpus communis (kluwih), Artocarpus integra (nangka)
i. banyak lentisel pada sengon (Albizzia stipulate)
j. batang mengelupas contoh pada Bungur (Lagustrumia speciosa), Psidium guajava (jambu biji).
Batang tumbuh ke arah sinar matahari (fototropis atau heliotrope) dengan arah bervariasi sebagai berikut:
a. tegak lurus contoh: kelapa (Cocos nucifera), papaya (Carica papaya)
b. menggantung (dependens, pendalus) contoh anggrek tertentu, Lycopodium
c. berbaring (humifusus) contoh semangka
d. menjalar (merayap, repens) contoh Ipomoea reptans, Ipomoea batatas
e. condong (ascendens)/serong ke atas contoh kacang tanah (Arachis hypogea)
f. metans (mengangguk ke atas) contoh pada bunga matahari
g. memanjat (scandens)
dengan akar pelekat sirih belanda (Philodendron)
dengan akar pembelit Philodendron bipenifolium
dengan sulur pembelit pada Sechium edule
dengan daun atau sulur daun pada kembang sungsang
dengan duri pada Rosa sp., Bougenville
dengan duri daun pada rotan (Calamus coesius Bl.)
dengan kait pda Mucaria gambir Roxb.
h. membelit dengan arah membelit ke
kiri (sinistrum volubilis) pada kembang telang (Clitoria ternatea)
kanan (dextrosum volubilis).
Percabangan pada batang
Tumbuhan monokotil jarang bercabang sedang pada dikotil memkpunyai percabangan dengan berbagai cara
1. monopodial, batang pokok tumbuh terus contoh pada Pinus sp.
Gambar 3
2. simpodial cabang lebih panjang dari batang pokok pada sawo kecik (Manilkara bidentata)
Gambar 4
3. menggarpu (dikotomis) setiap ujung bercabang menjadi dua yang sama besar pada flamboyan.
Gambar 5
Cabang yang besar disebut dahan (ramus) yang kecil disebut ranting. Cabang pada tumbuhan dibedakan:
a. geragih (flagellum, stolon) contoh Centella asiatica, cabang merayap di atas tanah dan kentang merayap di dalam tanah
Gambar 6
b. wiwilan atau tunas air (Virga singularis), batang tumbuh cepat dan banyak kuncup tidurnya contoh pada batang coklat (Theobroma cacao)
Gambar 7
c. sirung panjang (virga) cabang beruas panjang tidak pernah berbunga
d. sirung pendek (virgula) cabang pendek pendukung bunga dan buah contoh jambu biji.
Cabang tumbuhan dapat membentuk sudut dengan sumbu pokok dengan berbagai variasi diantaranya.
a. fastigatus contoh pada kopi sudut antara batang dan cabang sangat kecil
b. condong ke atas ± 45° pada Casuarina equisetifolia
c. mendatar sudut 90° pada randu, ketapang (Terminalia catappa)
Gambar 8
d. terkulai (dechiatus), pangkal mendatar ujung terkulai contoh kopi
e. bergantung (pendalus) sudut > 90°
Tumbuhan akan mati jika batangnya mati oleh karena ada tumbuhan berumur pendek dan tumbuhan berumur panjang.
1. Tumbuhan annual (annuus) umur kurang dari 1 tahun contoh palawija: jagung, padi, kedelai.
2. Tumbuhan bienial (biennis) contoh gula bit (Beta vulgaris)
3. Tumbuhan menahun atau tumbuhsn keras digolongkan dalam semak sedang untuk terna (herba) berumur panjang contoh empon-empon.
Struktur Anatomi Batang
Perbedaan yang mendasar antara anatomi batang dan akar terletak pada struktur pembuluh angkutnya. Susunan xilem dan floem pada akar terletak pada radius yang berbeda dan berseling secara bergantian, sedang pada batang floem dan xilem terletak dalam satu radius, floem berada di sebelah luar dan xilem di sebelah dalam. Susunan berkas pengangkut pada akar disebut radial sedangkan pada batang kolateral. Sifat xilem pada akar disebut eksark karena letak protoxilem berada di sebelah luar metaxilem sedangkan pada batang disebut endark karena letak protoxilem di sebelah dalam metaxilem. Floem dan xilem pada batang membentuk suatu berkas yang tersusun di dalam satu lingkaran.
Epidermis batang pada umumnya memiliki stoma dan trikoma pada waktu masih muda sehingga batang dapat berfungsi sebagai organ fotosintesis. Korteks terdiri dari jaringan parenkimatik yang mungkin di dalamnya ditemukan jaringan sekretorik misalnya saluran lendir pada batang Hibiscus sp., sel minyak pada batang Piper betle dan Cinamomum sp., saluran resin pada batang Pinus sp.; kristal kalsium oksalat pada batang Impatiens balsamina. Jaringan penguat pada batang dapat berupa kolenkima dan sklerenkima tergantung jenis tumbuhannya. Kolenkima di korteks dapat membentuk suatu lingkaran utuh atau terdapat dalam suatu kelompok-kelompok. Kolenkima dapat mengandung kloroplas dan dapat juga menjadi meristematik kembali membentuk felogen. Sklerenkima yang ditemukan di korteks dapat berupa serabut atau sel batu. Sel-sel sklerenkima mati dan berdinding tebal, sklerenkima dapat berupa lingkaran utuh yang terletak di bawah epidermis atau di sebelah dalam korteks. Batas antara korteks dan stele terdiri dari selapis sel yang disebut endodermis yang seringkali pada waktu batang masih muda mengandung butir-butir amilum sehingga disebut dengan sarung tepung atau floeoterma.
Stele terdiri dari tiga bagian yaitu perisikel, berkas pengangkut dan empulur. Perisikel dapat terdiri dari satu lapis atau beberapa lapis sel yang berupa parenkima dan sklerenkima atau parenkima saja. Sklerenkima yang terdapat di stele mungkin terjadi dalam kelompok-kelompok yang terpisah atau membentuk lingkaran utuh yang berrada di luar berkas pengangkut membentuk garis batas yang jelas antara korteks dan stele.
Berkas pengangkut pada batang monokotil merupakan berkas yang terpisah-pisah dan memiliki tipe kolateral tertutup, seringkali dikelilingi oleh sklerenkima sehingga disebut kolateral tertutup fibrovaskuler. Berkas pengangkut tersebut tersebar tidak teratur. Berkas pengangkut pada dikotil ada yang berupa berkas terpisah-pisah tapi tersusun dalam satu lingkaran atau membentuk satu lingkaran utuh, di antara floem dan xilem ditemukan kambium. Kambium yang terdapat di dalam berkas pengangkut dinamakan kambium fasikuler. Di antara berkas pengangkut yang satu dengan yang lain kambiumnya saling berhubungan, kambium yang menghubungkan dua berkas pengangkut dinamakan kambium interfasikuler.
Empulur biasanya terdiri dari sel-sel parenkima atau canpuran antara sklerenkima dan kolenkima. Beberapa tumbuhan empulurnya mengalami desintegrasi sehingga batangnya berlubang, contohnya pada Ipomoea reptans.
Korteks batang monokotil tidak memiliki batas yang jelas antara korteks dan stelenya. Berkas pengangkut pada batang monokotil umumnya kolateral tertutup ada yang dikelilingi oleh sklerenkima baik sebagian atau keseluruhan berkas sehingga disebut kolateral tertutup fibrovaskuler.
Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan sekunder terjadi pada batang dikotil maupun monokotil.
Titik tumbuh sekunder pada batang adalah felogen dan kambium vaskuler. Felogen dapat berasal dari kolenkima, parenkima, atau perisikel. Felogen dapat bersifat monopleuris dan dipleuris. Felogen monopleuris hanya membentuk felem saja ke arah luar, sedang yang dipleuris keluar membentuk felem ke arah luar dan ke arah dalam membentuk feloderm. Felem, felogen, dan feloderm menyusun lapisan periderm yang menggantikan epidermis. Lenti sel dapat terbentuk pada periderm. Lenti sel berfungsi sebagai jalan keluar masuknya udara untuk bernafas. Lenti sel tidak dapat membuka dan menutup. Lenti sel terdiri dari celah yang diapit oleh felem, dan di dalamnya terdapat felogen dan feloderm, dan di dalam celah terdapat sel-sel yang lepas disebut chorifeloid.
Sel-sel penyusun felem biasasnya berbentuk prisma memanjang tersusun teratur, berdinding tipis tetapi menganddung suberin sehingga kedap terhadap air. Sel-sel felem mati. Pada Quercus suber felem sangat tebal dan dapat dipanen setiap tahun setelah tanaman berumur 10 tahun. Felem dimanfaatkan sebagai gabus yang dapat digunakan untuk tutup botol, sol sepatu, dan lain-lain. Felogen bersifat meristematis, sel-selnya berbentuk balok, terdiri dari selapis atau beberapa lapis kalau sedang aktif, dan biasanya berinti. Feloderm disusun dari sel-sel parenkimatik dan hidup. Susunanya juga teratur seperti felem
Kambium fasikuler maupun interfasikuler membentuk xilem sekunder ke arah dalam dan floem sekunder ke arah luar. Kambium faskuler dan interfasikuler tidak terdapat pada monokotil.
Xilem primer dibentuk sebelum dibentuk kambium interfasikuler. Unsur-unsur xilem primer yang dibentuk pertama kali disebut protoxilem sedang unsur-unsur yang dibentuk setelah protoxilem disebut metaxilem.
Pada batang yang telah mengalami pertumbuhan sekunder posisi xilem primer terdesak ke arah dalam berbatasan langsung dengan sel-sel parenkima empulur sedang floem primer akan terdesak ke tepi berbatasan langsung dengan parenkima korteks; sehingga pada batang yang telah mengalami pertumbuhan sekunder daerah korteks tidak terlihat jelas bahkan mungkin hilang.
Struktur Anatomi Batang Dikotil Herba
1. Batang Pacar Air (Impatiens balsamina)
Gambar 9
Epidermis terdiri dari satu lapis sel dengan kutikula tebal. Di sebelah dalam epidermis ditemukan jaringan penguat berupa kolenkima anguler. Kemudian diikuti oleh jaringan parenkimatik yang tersusun dari sel isodiametrik dengan ruang sel yang besar. Endodermis masih tampak jelas, tersusun dari satu lapis sel, diikuti dengan satu lapis sel perikambium. Berkas pengangkut di dalam stele terdiri dari empat berkas yang masing-masing berkas dipisahkan oleh parenkima. Floem dan xilem dibatasi oleh kambium. Bagian tengah dari korteks diisi oleh empulur yang parenkimatik
2. Batang Kangkung (Ipomoea reptans)
Gambar 10
Lapisan terluar batang kangkung disusun oleh satu lapis epidermis. Daerah korteks disusun oleh jaringan penguat yang berupa kolenkima dan parenkima. Jaringan kolenkima terdiri dari 2-3 lapis sel, terletak di sebelah dalam epidermis. Parenkima terdapat di sebelah dalam jaringan kolenkima. Lapisan endodermis masih tampak jelas. Daerah silinder pusat di mulai dari jaringan parenkimatis yang menyusun perisikel, di sebelah dalam lapisan perisikel ditemukan berkas pengangkut bertipe kolateral terbuka. Kambium ditemukan di antara berkas floem dan xilem. Kambium interfasikuler terdapat di antara dua berkas pengangkut yang berbatasan. Pada gambar 10 menunjukkan pertumbuhan sekunder pada batang kankung. Parenkima empulur ada yang mengalami desintegrasi sehingga tampak adanya rongga di dalam empulur.
Struktur Anatomi Batang Dikotil Berkayu
Contoh batang dikotil berkayu di antaranya batang keningar (Cinamomum burmani) dan batang bunga kupu-kupu (Bauhinia purpurea)
1. Batang Cinamomum burmani
Gambar 11
Penampang melintang batang C. burmani menunjukkan struktur anatomi sebagai berikut: pada gambar 11 memiliki epidermis yang terdiri dari satu lapis. Korteks terdiri dari beberapa lapis sel parenkimatik dengan beberapa sel yang mengandung antosianin yang tersebar di antara sel-sel parenkimatik tersebut. Endodermis tidak tampak jelas. Perisikel terdiri dari beberapa lapis sel yang berupa kelompok sklereida yang dihubungkan dengan parenkima sehingga membentuk lingkaran utuh. Floem dan xilem dibatasi oleh kambium. Floem membentuk kelompok-kelompok diselingi oleh parenkima, sedang xilem membentuk lingkaran utuh. Empulur terdiri dari sel-sel parenkimatik yang memiliki ukuran lebih besar dari sel-sel disebelah luarnya. Sel-sel empulur yang berbatasan dengan xilem berlignin.
Awal pertumbuhan sekunder pada batang C. burmani diawali dengan aktifitas kambium gabus dan kambium pembuluh. Kambium gabus berasal dari sel-sel di bawah epidermis. Kambium gabus pada awalnya hanya tampak di bagian tertentu (gambar A dan B) . Kambium gabus pada pertumbuhan sekunder yang lebih lanjut, akan terus membelah ke arah luar dan ke arah dalam sehingga membentuk lapisan periderm yang rata di semua permukaan batang (gambar C).
Kambium pembuluh membelah ke arah dalam membentuk xilem sekunder dan ke arah luar membentuk floem sekunder. Kambium pembuluh lebih aktif membelah ke arah dalam dari pada ke arah luar sehingga lapisan xilem sekunder lebih tebal dari pada floem sekunder (gambar C). Di antara berkas-berkas xilem sekunder terdapat parenkima jari-jari empulur.
2. Batang bunga kupu-kupu (Bauhinia sp.)
Struktur anatomi batang Bauhinia sp. yang telah mengalami pertumbuhan sekunder menunjukkan bagian paling luar berupa lapisan periderm yang terdiri dari 3 bagian yang meliputi felem bagian paling luar, felogen yang bersifat meristematik, dan feloderm yang berada di sebelah dalam dan berasal dari felogen. Felem terdiri dari beberapa lapis sel yang dindingnya bergabus, pada beberapa bagian tertentu felem tampak robek sebagai akibat desakan pertumbuhan jaringan yang berada di sebelah dalamnya. Bagian yang robek tadi dinamakan lenti sel, yang berfungsi sebagai jalan keluar masuknya udara pada peristiwa pernafasan. Felogen terdiri dari beberapa lapis sel yang terletak di sebelah dalam felem. Sel penyusun felogen berbentuk pipih ke arah samping dan selnya hidup. Feloderm berada di sebelah dalam felogen, terdiri dari sel-sel parenkimatik. Korteks berada di sebelah dalam lapisan periderm, terdiri dari sel-sel klorenkima. Lapisan endodermis bersifat parenkimatis sedangkan lapisan perisikel sebagian bersifat sklerenkimatis dan sebagian kecil parenkimatis. Sel-sel penyusun jaringan floem sekunder berada di sebelah dalam perisikel. Parenkima jari-jari floem berada di dalam berkas floem sekunder. Kambium pembuluh tersusun hingga 5 deret sel. Xilem sekunder berada di sebelah dalam kambium pembuluh. Xilem sekunder terdiri dari trakea dan trakeida yang tersusun dalam satu jari-jari xilem. Parenkima jari-jari xilem berada di dalam berkas xilem sekunder. Parenkima jari-jari empulur memisahkan antar berkas pengangkut. Tipe stele pada batang Bauhinia sp. bertipe eustele. Batang Bauhinia sp. yang diamati belum menunjukkan adanya daerah dilatasi. Daerah empulur disusun oleh sel-sel yang bersifat parenkimatik.
Gambar 12
Struktur Monokotil Berbatang Lunak
Batang Jagung (Zea mays)
Lapisan terluar batang jagung disusun oleh satu lapis epidermis. Daerah korteks batang jagung sempit. Daerah korteks batang jagung terdiri dari 2 sampai 3 lapis sklerenkima yang terdiri dari sel-sel serabut sklerenkima yang berlignin dan satu sampai dua lapis sel parenkimatik. Batas daerah korteks dengan silinder pusat tidak jelas. Ukuran sel-sel parenkima semakin ke dalam semakin besar. Berkas penngangkut yang bertipe kolateral tertutup fibrovaskuler tersebar di antara sel-sel parenkima. Ukuran berkas pengangkut semakin ke dalam semakin besar. Ciri khas pada berkas pengangkut batang jagung, xilem terdiri dari dua trakea besar kemudian dihubungkan dengan satu buluh cincin dan di antara floem dan xilem ditemukan ruang reksigen. Serabut sklerenkima mengelilingi seluruh berkas pengangkut. Tipe stele pada batang jagung disebut ataktostele.
Gambar 13
Monokotil berbatang keras
Batang Palem Kuning
Batang palem kuning saat muda terbungkus oleh pelepah daun. Irisan melintang batang palem berbentuk segitiga dengan ujung tumpul. Lapisan terluar batang disusun oleh selapis sel epidermis. Korteks tampak sempit dan batas antara korteks dengan silinder pusat tidak jelas. Di sebelah dalam epidermis, terdapat satu sampai dua lapis sel sklerenkima diikuti dengan parenkima. Di antara jaringan parenkima terdapat berkas pengangkut yang bertipe kolateral tertutup fibrovaskuler. Serabut sklerenkima yang mengelilingi berkas pengangkut sangat tebal dan berlignin.
Gambar 14
Perbedaan pokok antara batang monokotil dan dikotil terletak pada tipe berkas pengangkut, jaringan penguat, dan tipe stelenya. Tipe berkas pengangkut pada batang dikotil yang normal tipe kolateral terbuka. Kambium terdapat di antara xilem dan floem (kambium faskuler) dan kambium interfasikuler terdapat di antara dua berkas pengangkut. Pertumbuhan sekunder menyebabkan dua berkas pengangkut yang berbatasan menjadi satu sehingga berkas pengangkut tampak sebagai satu lingkaran yang utuh. Jaringan penguat pada dikotil dapat berupa kolenkima yang terdapat di daerah korteks baik berbatasan langsung dengan epidermis atau terdapat di dalam parenkima. Sklerenkima mungkin terdapat sebagai jaringan penguat sendiri atau bersama dengan kolenkima di dalam korteks. Tipe berkas pengangkut pada monokotil disebut kolateral tertutup karena tidak terdapat kambium di antara xilem dan floem. Kambium interfasikuler juga tidak ada. Letak berkas pengangkut pada monokotil tersebar. Tipe stele pada dikotil eustele sedang pada batang monokotil ataktostele.
Batang Tumbuhan Dikotil yang Menyimpang
Beberapa tumbuhan dikotil memiliki struktur anatomi yang menyimpang dari normal. Sebagai contoh berkas pengangkut yang umumnya kolateral, pada tumbuhan tersebut bertipe bikolateral, konsentris baik amfivasal maupun amfikribral. Berkas pengangkut pada dikotil normalnya tersusun dalam satu lingkaran tetapi pada beberapa tumbuhan dapat lebih dari satu lingkaran sehingga ada berkas pengangkut perifer dan medular. Berkas pengangkut yang perifer tersusun dalam satu lingkaran sedang berkas pengangkut yang terletak di medular umumnya tersebar. Tipe stele pada dikotil yang normalnya eustele dapat berubah menjadi diktiostele. Penyimpangan tersebut dinamakan anomali. Contoh-contoh batang yang memiliki struktur anatomi menyimpang:
1. Sechium edule
Lapisan terluar batang S. edule disusun oleh satu lapis sel epidermis. Daerah korteks disusun oleh jaringan kolenkima, klorenkima, dan sklerenkima. Kolenkima terletak di sebelah dalam lapisan epidermis. Kolenkima memiliki tebal 2 sampai 7 lapis sel, disebelah dalam jaringan kolenkima terdapat 1 sampai 2 lapis sel klorenkima. Jaringan sklerenkima terdapat setelah jaringan klorenkima. Jaringan sklerenkima memiliki tebal kurang lebih 5 lapis sel. Batas antara korteks dan silinder pusat tidak jelas. Sel-sel yang menyusun endodermis dan perisikel bersifat parenkimatis. Berkas pengangkut terdapat di antara sel-sel parenkima yang menyusun daerah empulur. Berkas pengangkut memiliki tipe bikolateral, dengan susunan floem luar-kambium-xilem-floem dalam. Tipe bikolateral termasuk sifat anomali. Berkas pengangkut tersusun dalam satu lingkaran. Adanya pertumbuhan yang tidak sama menyebabkan berkas pengangkut tampak tersebar. Sel-sel parenkima di daerah empulur ada yang berdisintegrasi sehingga terbentuk rongga empulur.
Batang 15
2. Batang Piper betle
Gambar 16
Bagian terluar dari batang sirih disusun oleh selapis sel epidermis. Daerah korteks disusun oleh jaringan kolenkima dan sklerenkima. Kolenkima terletak di sebelah dalam epidermis. Kolenkima memiliki tebal 3-4 lapis. Di sebelah dalam kolenkima terdapat parenkima yang mengandung koloroplas. Endodermis batang sirih bersifat parenkimatis. Di sebelah dalam endodermis adalah selapis perisikel yang juga bersifat parenkimatis. Berkas pengangkut yang terletak di tepi memiliki tipe kolateral terbuka fibrovaskuler. Sklerenkima yang terdiri dari serabut sklerenkima yang berlignin membentuk lingkaran utuh yang bergelombang membatasi berkas pengangkut perifer dan medular. Berkas pengangkut yang terletak di tepi tersusun dalam lingkaran yang rapi. Di daerah tengah atau medular di antara sel-sel parenkima empulur terdapat berkas pengangkut yang juga bertipe kolateral terbuka. Berkas pengangkut yang terletak di medular letaknya berseling dengan berkas pengangkut perifer. Adanya berkas pengangkut yang terletak di medular (di antara parenkima empulur) merupakan salah satu bentuk anomali pada batang P. betle.
3. Batang Amaranthus sp.
Gambar 17
Bagian terluar dari batang bayam disusun oleh selapis sel epidermis. Daerah korteks disusun oleh beberapa lapis jaringan kolenkima. Kolenkima terletak di sebelah dalam epidermis. Klorenkima terdapat di sebelah dalam kolenkima. Kristal kalsium oksalat berbentuk tetrahedral atau prisma yang berukuran sangat kecil sehingga disebut dengan bentuk pasir terdapat di dalam parenkima korteks. Endodermis batang bayam bersifat parenkimatis terdiri dari satu lapis, diikuti oleh perikambium. Berkas pengangkut perifer memiliki tipe kolateral terbuka. Dua berkas pengangkut perifer dipisahkan oleh kambium interfasikuler. Sel-sel hasil pembelahan kambium interfasikuler ke arah dalam membentuk jaringan parenkima konjungtif. Berkas pengangkut yang terletak di tepi tersusun dalam lingkaran yang rapi. Di daerah tengah atau medular di antara sel-sel parenkima empulur terdapat berkas pengangkut yang juga bertipe kolateral terbuka. Berkas pengangkut yang terletak di medular tersusun tersebar. Adanya berkas pengangkut yang terletak di medular (di antara parenkima empulur) merupakan salah satu bentuk anomali pada batang Amaranthus sp.. Bentuk anomali juga ditunjukkan dengan adanya susunan berkas pengangkut yang tersebar karena Amaranthus sp. termasuk kelompok dikotil.
4. Batang Begonia sp.
Gambar 18
Bagian terluar batang Begonia sp. dilapisi oleh selapis sel epidermis. Di sebelah dalam epidermis terdapat 6- 7 jaringan kolenkima. Di dalam sel-sel kolonkima juga ditemukan pigmen antosianin. Di sebelah dalam jaringan kolenkiam adalah jaringan parenkima. Di dalam sel penyusun jaringan kolenkima dapat ditemukan kloroplas dan kristal kalsium oksalat dengan bentuk drusse. Lapisan endodermis bersifat parenkimatik. Di sebelah dalam endodermis adalah perisikel yang juga bersifat parenkimatik. Berkas pengangkut bersifat kolateral terbuka. Berkas pengangkut dalam silinder pusat tersusun di dalam dua lingkaran yang berseling, ukuran berkas pengangkut perifer lebih kecil dibandingkan berkas pengangkut medular.
Batang Monokotil yang Bersifat Anomali
Batang Aloe sp.
Gambar 19
Lapisan terluar batang Aloe sp. yang sudah tua disusun oleh lapisan periderm. Di sebelah dalam lapisan periderm terdapat jaringan parenkima yang menyusun daerah korteks. Batas antara daerah korteks dengan silinder pusat tidak tampak jelas. Setelah beberapa lapis parenkima dapat ditemukan sel-sel kambium yang berada di luar berkas pengangkut. Di sebelah dalam kambium ditemukan berkas pengangkut yang memiliki tipe konsentris amfivasal dan berkas pengangkut letaknya tersebar di dalam stele. Parenkima terdapat di antara berkas pengangkut. Keberadaan kambium di luar berkas pembuluh dan tipe berkas pengangkut konsentris amfivasal merupakan bentuk anomali pada batang Aloe sp.
Pengetahuan dan keterampilan adalah alat, tetapi yang menentukan sukses adalah tabiat..
Laman
▼
Rabu, 22 Desember 2010
Tumbuhan dan Bagiannya
Tumbuhan dapat terdiri dari satu sel atau berjuta-juta sel. Struktur Perkembangan Tumbuhan menitikberatkan pembelajaran pada tumbuhan yang multiseluler terutama tumbuhan yang termasuk paku-pakuan (Pteridophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Kedua kelompok tumbuhan tadi mempunyai tubuh yang jelas terlihat dengan mata telanjang. Tubuh tumbuhan tersebut dinamakan kormus.
Kormus terdiri dari tiga bagian pokok, yaitu: akar yang umumnya terdapat di dalam tanah, batang yang umumnya berada di udara, mendukung bagian-bagian lain yang disebut daun. Ketiga bagian tersebut dinamakan organ.
1. Tumbuhan paku-pakuan (Pteridophyta) setelah dewasa akan membentuk sporangium pada daunnya. Daun yang menghasilkan sporangium dinamakan sporofil. Spora dihasilkan oleh sporangium. Spora merupakan alat perkembangbiakan dari Pteridophyta. Spermatophyta (tumbuhan berbiji) menghasilkan bunga yang nanti akan manjadi buah dan mengandung biji sebagai alat perkembangbiakan.
Tumbuhan pada umumnya paku-pakuan batangnya kurang berkembang dan berada di dalam tanah. Paku tiang (Alsophilla sp.) mempunyai batang tegak menjulang di udara. Spermatophyta pada umumnya mempunyai batang yang berada di atas tanah, tetapi ada juga yang merayap di dalam tanah. Daun-daun terdapat pada batang dan cabang. Daun dan cabang berasal dari tunas batang yang merupakan perkembangan dari meristem ujung batang. Tunas mungkin juga terdapat pada ketiak daun. Tunas pada umumnya berupa kuncup (gemma). Ada dua macam gemma yaitu gemma folifora yang akan menjadi daun, dan gemma alabastrum atau florifora yang akan membentuk bunga. Alat-alat tambahan yang merupakan tonjolan dari epidermis yang diikuti oleh jaringan di sebelah dalamnya juga dapat ditemukan di batang. Tonjolan yang hanya berasal dari sel epidermis disebut rambut (trikoma) atau bulu (pilus). Sisik ditemukan pula pada batang di samping lenti sel yang tampak sebagai sisik-sisik pada permukaan batang. Duri (spina) mungkin ditemukan pada batang tumbuhan tertentu seperti mawar (Rosa sp.), randu (Ceiba pentandra), dadap (Erythrina sp.), jeruk (Citrus sp.) dan lain-lain. Duri merupakan penjelmaan dahan atau daun. Contoh duri yang merupakan penjelmaan dari daun, misalnya duri yang terdapat pada kaktus.
Beberapa batang tumbuhan yang merambat (liana) mempunyai alat pembelit (cirrhus) yang dapat berasal dari dahan atau cabang. Sebagai contoh cirrhus ditemukan pada tanaman Sechium edule (labu siam, manisah, jipang).
Batang dapat berada di dalam tanah dan merupakan cadangan makanan. Batang tersebut dinamakan umbi batang. Kentang (Solanum tuberosum) merupakan contoh umbi batang. Batang dapat juga bersama-sama dengan daun menjelma menjadi umbi lapis (bulbus) sebagai contoh bawang merah (Allium cepa) dan bawang putih (Allium sativum). Rhizoma juga merupakan penjelmaan batang dan daun yang merayap di dalam tanah, yang pada umumnya juga sebagai penyimpan cadangan makanan. Contoh tumbuhan yang membentuk rhizoma adalah tumbuhan yang termasuk dalam familia Zingiberaceae. Rhizoma disebut juga dengan akar rimpang.
Organ pada tumbuhan yang berfungsi untuk melangsungkan kehidupan tumbuhan disebut organum nutritivum, sedangkan organ yang berfungsi untuk menghasilkan keturunan disebut organum reproduktivum. Organum nutritivum disebut juga alat hara atau organ vegetatif. Organum reproduktivum disebut juga alat perkembangbiakan atau propagule.
Kormus terdiri dari tiga bagian pokok, yaitu: akar yang umumnya terdapat di dalam tanah, batang yang umumnya berada di udara, mendukung bagian-bagian lain yang disebut daun. Ketiga bagian tersebut dinamakan organ.
1. Tumbuhan paku-pakuan (Pteridophyta) setelah dewasa akan membentuk sporangium pada daunnya. Daun yang menghasilkan sporangium dinamakan sporofil. Spora dihasilkan oleh sporangium. Spora merupakan alat perkembangbiakan dari Pteridophyta. Spermatophyta (tumbuhan berbiji) menghasilkan bunga yang nanti akan manjadi buah dan mengandung biji sebagai alat perkembangbiakan.
Tumbuhan pada umumnya paku-pakuan batangnya kurang berkembang dan berada di dalam tanah. Paku tiang (Alsophilla sp.) mempunyai batang tegak menjulang di udara. Spermatophyta pada umumnya mempunyai batang yang berada di atas tanah, tetapi ada juga yang merayap di dalam tanah. Daun-daun terdapat pada batang dan cabang. Daun dan cabang berasal dari tunas batang yang merupakan perkembangan dari meristem ujung batang. Tunas mungkin juga terdapat pada ketiak daun. Tunas pada umumnya berupa kuncup (gemma). Ada dua macam gemma yaitu gemma folifora yang akan menjadi daun, dan gemma alabastrum atau florifora yang akan membentuk bunga. Alat-alat tambahan yang merupakan tonjolan dari epidermis yang diikuti oleh jaringan di sebelah dalamnya juga dapat ditemukan di batang. Tonjolan yang hanya berasal dari sel epidermis disebut rambut (trikoma) atau bulu (pilus). Sisik ditemukan pula pada batang di samping lenti sel yang tampak sebagai sisik-sisik pada permukaan batang. Duri (spina) mungkin ditemukan pada batang tumbuhan tertentu seperti mawar (Rosa sp.), randu (Ceiba pentandra), dadap (Erythrina sp.), jeruk (Citrus sp.) dan lain-lain. Duri merupakan penjelmaan dahan atau daun. Contoh duri yang merupakan penjelmaan dari daun, misalnya duri yang terdapat pada kaktus.
Beberapa batang tumbuhan yang merambat (liana) mempunyai alat pembelit (cirrhus) yang dapat berasal dari dahan atau cabang. Sebagai contoh cirrhus ditemukan pada tanaman Sechium edule (labu siam, manisah, jipang).
Batang dapat berada di dalam tanah dan merupakan cadangan makanan. Batang tersebut dinamakan umbi batang. Kentang (Solanum tuberosum) merupakan contoh umbi batang. Batang dapat juga bersama-sama dengan daun menjelma menjadi umbi lapis (bulbus) sebagai contoh bawang merah (Allium cepa) dan bawang putih (Allium sativum). Rhizoma juga merupakan penjelmaan batang dan daun yang merayap di dalam tanah, yang pada umumnya juga sebagai penyimpan cadangan makanan. Contoh tumbuhan yang membentuk rhizoma adalah tumbuhan yang termasuk dalam familia Zingiberaceae. Rhizoma disebut juga dengan akar rimpang.
Organ pada tumbuhan yang berfungsi untuk melangsungkan kehidupan tumbuhan disebut organum nutritivum, sedangkan organ yang berfungsi untuk menghasilkan keturunan disebut organum reproduktivum. Organum nutritivum disebut juga alat hara atau organ vegetatif. Organum reproduktivum disebut juga alat perkembangbiakan atau propagule.
ANATOMI BUNGA
BUNGA
A. Dasar Teori
Bunga merupakan organ vegetatif dari tumbuhan. Alat reproduksi tumbuhan terdapat di dalam bunga. Bunga terdiri dari bagian infertil dan fertil. Bagian infertil terdiri dari tangkai bunga, dasar bunga, kelopak, mahkota; sedang bagin fertil terdiri dari benang sari dan putik.
Tangkai bunga memiliki struktur anatomi seperti batang, sedang daun kelopak dan mahkota memiliki struktur seperti daun. Daun kelopak biasanya masih mengandung kloroplas, sel sekretori menghasilkan minyak atsiri sehingga menimbulkan bau harum atau zat warna seperti antosianida yang menyebabkan daun mahkota memiliki warna yang bermacam-macam.
Benang sari terdiri dari filamentum dan anthera. Filamentum memiliki struktur seperti batang. Anthera terdiri dari theca yang menghasilkan serbuk sari. Struktur anatomi anthera meliputi exothecium, lamina fibrosa, lapisan tengah, dan tapetum yang mengelilingi lokulus (waktu anthera masih muda) atau thecium (waktu anthera masak). Kedua theca dihubngkan oleh konektivum yang memiliki berkas pengangkut. Polen terdapat di dalam thesium.
Putik terdiri dari kepala putik, tangkai kepala putik, dan bakal buah. Bakal biji terdapat di dalam bakal buah. Struktur anatomi bakal buah terdiri dari dinding bakal buah yang umumnya terdiri dari satu lapis sel dan di sebelah dalam terdiri dari beberapa lapis sel parenkimatis mengelilingi ruang ovarium yang di dalamnya terdapat ovulum. Ruang ovarium dapat terdiri dari satu atau lebih tergantung jumlah karpelumnya. Septum membagi ruang ovarium menjadi beberapa ruang. Ovulum terdiri dari integumen dan nuselus yang bersifat parenkimatis.
B. Tujuan
1. Mengamati struktur anatomi tangkai bunga
2. Mengamati struktur anatomi daun kelopak
3. Mengamati struktur anatomi daun mahkota
4. Mengamati struktur anatomi filamentum
5. Mengamati struktur anatomi anthera
6. Mengamati struktur anatomi ovarium
7. Mengamati struktur anatomi tangkai kepala putik
8. Mengamati struktur anatomi polen
C. Alat dan Bahan
a. Alat:
mikroskop cahaya, gelas benda, gelas penutup, jarum preparat, silet, kobokan, pipet tetes, dan lampu spiritus.
b. Bahan:
1. bahan segar: bunga kembang sepatu (yang masih kuncup).
2. preparat awetan penampang melintang dan membujur:
a) bunga cengkeh bagian hypoanthium dan epianthium
b) perianthium lilium
3. empulur ketela pohon
3. reagen:
Floroglusin, HCl 25%, kloral hidrat.
D. Tugas
1. Sebelum melakukan praktikum siapkanlah mikroskop cahaya dan bersihkan sehingga mikroskop siap untuk mengamati.
2. Bersihkan kaca benda dan teteskan air di atasnnya.
3. Bagilah tugas pembuatan preparat pada semua anggota kelompok. Berilah kode pada setiap kaca benda.
4. Buatlah masing-masing:
a. Irisan melintang tangkai bunga, daun kelopak, daun makhota, filamentum, anthera dari bunga sepatu. Empulur digunakan untuk membantu mengiris daun kelopak, mahkota, filamentum, dan anthera. Amatilah maing-masing preparat pada mikroskop cahaya. Gunakan reagen: (1) Kloral hidrat untuk menjernihkan preparat, (2) floroglusin dan HCl 25% untuk memperjelas susunan berkas pengangkut. Amatilah jaringan penyusun: tangkai bunga, kelopak, mahkota, filamentum, dan anthera. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati. Gambarlah bentuk polen yang tampak. Dari masing-masing preparat, tentukanlah struktur yang menyerupai batang atau cabang dan struktur yang menyerupai daun.
b. Irisan melintang dari ovarium dan stilus bunga sepatu. Amatilah maing-masing preparat pada mikroskop cahaya. Gunakan reagen: (1) Kloral hidrat untuk menjernihkan preparat, (2) floroglusin dan HCl 25% untuk memperjelas susunan berkas pengangkut. Amatilah jaringan penyusun ovarium dan stilus. Pada ovarium tentukan tentukan tipe plasentanya. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati. Adakah bagian yang tersusun sama seperti daun?
5. Amatilah preparat awetan irisan:
a. membujur bunga cengkeh
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun bunganya. Di manakah dapat ditemukan kelenjar minyak atsiri, ovarium, dan jaringan aerenkima. Buatlah gambar skema secara penuh.
b. melintang bunga cengkeh bagian hypoanthium dan epianthium
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun bunganya. Di manakah dapat ditemukan kelenjar minyak atsiri, ovarium, dan jaringan aerenkima. Apa tipe plasenta pada bunga cengkeh? Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati.
c. melintang periantium bunga Lilium
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun perianthiumnya. Amatilah tipe berkas pengangkutnya. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati.
6. Kembalikanlah mikroskop dalam keadaan bersih setelah saudara selesai melakukan pengamatan.
E. Evaluasi
Diskusikan soal-soal berikut dengan teman sekelompok dan kumpulkan hasil diskusinya kepada pembimbing pada praktikum berikutnya.
1. Sebutkan jaringan-jaringan yang menyusun daun kelopak dan mahkota bunga sepatu?
2. Jelaskan perbedaan struktur daun kelopak dan mahkota pada bunga sepatu!
3. Bagian-bagian bunga apa saja yang memiliki struktur anatomi seperti batang? jelaskan jawabanmu!
4. Apakah daun mahkota dapat berfungsi untuk fotosintesis? jelaskan jawabanmu!
5. Jelaskan struktur anatomi daun buah (karpelum), apakah lebih menyerupai batang atau daun?
F. Kepustakaan
1. Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plant. New York: John Wiley and Son Inc.
2. Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. New York: Pergamon Press.
3. Pandey, B. P. 1980. An Introduction a Plant Anatomy. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.
A. Dasar Teori
Bunga merupakan organ vegetatif dari tumbuhan. Alat reproduksi tumbuhan terdapat di dalam bunga. Bunga terdiri dari bagian infertil dan fertil. Bagian infertil terdiri dari tangkai bunga, dasar bunga, kelopak, mahkota; sedang bagin fertil terdiri dari benang sari dan putik.
Tangkai bunga memiliki struktur anatomi seperti batang, sedang daun kelopak dan mahkota memiliki struktur seperti daun. Daun kelopak biasanya masih mengandung kloroplas, sel sekretori menghasilkan minyak atsiri sehingga menimbulkan bau harum atau zat warna seperti antosianida yang menyebabkan daun mahkota memiliki warna yang bermacam-macam.
Benang sari terdiri dari filamentum dan anthera. Filamentum memiliki struktur seperti batang. Anthera terdiri dari theca yang menghasilkan serbuk sari. Struktur anatomi anthera meliputi exothecium, lamina fibrosa, lapisan tengah, dan tapetum yang mengelilingi lokulus (waktu anthera masih muda) atau thecium (waktu anthera masak). Kedua theca dihubngkan oleh konektivum yang memiliki berkas pengangkut. Polen terdapat di dalam thesium.
Putik terdiri dari kepala putik, tangkai kepala putik, dan bakal buah. Bakal biji terdapat di dalam bakal buah. Struktur anatomi bakal buah terdiri dari dinding bakal buah yang umumnya terdiri dari satu lapis sel dan di sebelah dalam terdiri dari beberapa lapis sel parenkimatis mengelilingi ruang ovarium yang di dalamnya terdapat ovulum. Ruang ovarium dapat terdiri dari satu atau lebih tergantung jumlah karpelumnya. Septum membagi ruang ovarium menjadi beberapa ruang. Ovulum terdiri dari integumen dan nuselus yang bersifat parenkimatis.
B. Tujuan
1. Mengamati struktur anatomi tangkai bunga
2. Mengamati struktur anatomi daun kelopak
3. Mengamati struktur anatomi daun mahkota
4. Mengamati struktur anatomi filamentum
5. Mengamati struktur anatomi anthera
6. Mengamati struktur anatomi ovarium
7. Mengamati struktur anatomi tangkai kepala putik
8. Mengamati struktur anatomi polen
C. Alat dan Bahan
a. Alat:
mikroskop cahaya, gelas benda, gelas penutup, jarum preparat, silet, kobokan, pipet tetes, dan lampu spiritus.
b. Bahan:
1. bahan segar: bunga kembang sepatu (yang masih kuncup).
2. preparat awetan penampang melintang dan membujur:
a) bunga cengkeh bagian hypoanthium dan epianthium
b) perianthium lilium
3. empulur ketela pohon
3. reagen:
Floroglusin, HCl 25%, kloral hidrat.
D. Tugas
1. Sebelum melakukan praktikum siapkanlah mikroskop cahaya dan bersihkan sehingga mikroskop siap untuk mengamati.
2. Bersihkan kaca benda dan teteskan air di atasnnya.
3. Bagilah tugas pembuatan preparat pada semua anggota kelompok. Berilah kode pada setiap kaca benda.
4. Buatlah masing-masing:
a. Irisan melintang tangkai bunga, daun kelopak, daun makhota, filamentum, anthera dari bunga sepatu. Empulur digunakan untuk membantu mengiris daun kelopak, mahkota, filamentum, dan anthera. Amatilah maing-masing preparat pada mikroskop cahaya. Gunakan reagen: (1) Kloral hidrat untuk menjernihkan preparat, (2) floroglusin dan HCl 25% untuk memperjelas susunan berkas pengangkut. Amatilah jaringan penyusun: tangkai bunga, kelopak, mahkota, filamentum, dan anthera. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati. Gambarlah bentuk polen yang tampak. Dari masing-masing preparat, tentukanlah struktur yang menyerupai batang atau cabang dan struktur yang menyerupai daun.
b. Irisan melintang dari ovarium dan stilus bunga sepatu. Amatilah maing-masing preparat pada mikroskop cahaya. Gunakan reagen: (1) Kloral hidrat untuk menjernihkan preparat, (2) floroglusin dan HCl 25% untuk memperjelas susunan berkas pengangkut. Amatilah jaringan penyusun ovarium dan stilus. Pada ovarium tentukan tentukan tipe plasentanya. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati. Adakah bagian yang tersusun sama seperti daun?
5. Amatilah preparat awetan irisan:
a. membujur bunga cengkeh
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun bunganya. Di manakah dapat ditemukan kelenjar minyak atsiri, ovarium, dan jaringan aerenkima. Buatlah gambar skema secara penuh.
b. melintang bunga cengkeh bagian hypoanthium dan epianthium
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun bunganya. Di manakah dapat ditemukan kelenjar minyak atsiri, ovarium, dan jaringan aerenkima. Apa tipe plasenta pada bunga cengkeh? Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati.
c. melintang periantium bunga Lilium
Amatilah preparat di bawah mikroskop cahaya pada perbesaran lemah. Identifikasilah bagian-bagian dan jaringan penyusun perianthiumnya. Amatilah tipe berkas pengangkutnya. Buatlah gambar skema secara penuh dan gambar secara rinci satu sektor atau satu bagian dari masing-masing preparat yang kalian amati.
6. Kembalikanlah mikroskop dalam keadaan bersih setelah saudara selesai melakukan pengamatan.
E. Evaluasi
Diskusikan soal-soal berikut dengan teman sekelompok dan kumpulkan hasil diskusinya kepada pembimbing pada praktikum berikutnya.
1. Sebutkan jaringan-jaringan yang menyusun daun kelopak dan mahkota bunga sepatu?
2. Jelaskan perbedaan struktur daun kelopak dan mahkota pada bunga sepatu!
3. Bagian-bagian bunga apa saja yang memiliki struktur anatomi seperti batang? jelaskan jawabanmu!
4. Apakah daun mahkota dapat berfungsi untuk fotosintesis? jelaskan jawabanmu!
5. Jelaskan struktur anatomi daun buah (karpelum), apakah lebih menyerupai batang atau daun?
F. Kepustakaan
1. Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plant. New York: John Wiley and Son Inc.
2. Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. New York: Pergamon Press.
3. Pandey, B. P. 1980. An Introduction a Plant Anatomy. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.
ANATOMI BUAH DAN BIJI
BUAH DAN BIJI
A. Dasar Teori
Pembentukan buah terjadi setelah peristiwa fertilisasi (pembuahan). Dinding ovarium akan menjadi dinding buah dan bakal buah akan menjadi buah. Bakal biji akan menjadi biji.
Buah ada yang berdaging dan ada yang kering. Buah berdaging jika memiliki dinding buah tebal dan mengandung air, buah demikian disebut dengan buah buni. Buah kering ada yang kulit buahnya terpisah dengan kulit bijinya atau bersatu dengan kulit bijinya. Buah yang kulit bijinya bersatu dengan kulit buahnya dinamakan akenium.
Kulit buah ada yang dua lapis dan ada yang tiga lapis. Kulit buah yang terdiri dari 2 lapis meliputi eksokarpium dan endokarpium sedang yang tiga lapis meliputi eksokarpium, mesokarpium, dan endokarpium. Endokarpium berbatasan dengan kulit biji. Eksokarpium umumnya satu lapis sel, mesokarpium terdiri dari beberapa lapis sel, sedang endokarpium dapat satu lapis atau lebih. Buah tertentu memiliki endokarpium yang terdiri dari sel batu. Daging buah yang kita makan sehari-hari sebenarnya mesokarpium.
Biji berkembang setelah fertilisasi juga. Integumen akan berkembang menjadi kulit biji, sedang kantung lembaga akan berkembang menjadi endosperm dan embrio. Embrio di dalam biji merupakan perkembangan dari zigot. Perkembangan embrio akan membentuk calon akar (radikula), calon tunas (plumula), dan kotiledon. Endosperm ada yang sudah habis untuk perkembangan embrio sehingga masa dormansi biji pendek. Biji yang tidak memiliki endosperm dinamakan non-endosperm seed atau biji yang tidak berputih lembaga atau exalbumineous seed. Cadangan makanan mungkin disimpan dalam kotiledon. Biji ada juga yang masih memiliki endosperm pada waktu buah masak, biji demikian disebut endosperm seed atau biji berputih lembaga atau albumineous seed.
Bakal biji melekat pada dinding ovarium melalui funikulus dan plasenta. Funikulus dapat melekat pada kulit biji terutama pada bakal biji yang mengangguk. Setelah fertilisasi, bakal biji akan berkembang menjadi biji, funikulus akan menjadi rafe. Bekas pelekatan plasenta dengan bakal biji disebut hilus atau hilum. Hilum biasanya tersusun dari sel-sel yang strukturnya seperti trakeida sehingga dapat dilalui air pada proses imbibisi.
Kotileon dapat juga berfungsi sebagai alat penyerap cadangan makanan sehingga disebut dengan haustorium. Selain itu kotiledon dapat berubah menjadi hijau setelah biji berkecambah dan kotiledon tadi menjadi alat fotosintesis.
Perkecambahan biji ada yang memunculkan kotiledon ke atas tanah sehingga bagian hipokotil muncul ke atas tanah; tetapi ada juga biji yang perkecambahannya tidak memunculkan kotil ke luar, kotil tetap berada di dalam tanah. Perkecambahan yang tidak memunculkan kotil ke atas tanah disebut perkecambahan hipogeus. Perkecambahan yang memunculkan kotil di permukaan tanah disebut epigeus.
B. Tujuan
1. Mengamati struktur anatomi buah berdaging.
2. Mengamati struktur anatomi buah kering.
3. Mengamati struktur biji.
C. Alat dan Bahan
a. Alat:
mikroskop cahaya, gelas benda, gelas penutup, jarum preparat, silet, kobokan, pipet tetes, dan lampu spiritus.
b. Bahan:
1. bahan segar:
a. buah buncis c. biji kacang hijau
b. buah adas d. buah jagung segar
c. buah cabe rawit
2. reagen:
Floroglusin, HCl 25%, kloral hidrat, IKI, Sudan III.
3. Empulur ketela pohon.
D. Tugas
1. Sebelum melakukan praktikum siapkanlah mikroskop cahaya dan bersihkan sehingga mikroskop siap untuk mengamati.
2. Bersihkan kaca benda dan teteskan air di atasnnya.
3. Bagilah tugas pembuatan preparat pada semua anggota kelompok. Berilah kode pada setiap kaca benda.
4. Buatlah:
a. preparat irisan melintang buah buncis. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Perhatikanlah komponen jaringan penyusun kulit buah. Ada berapa lapis kulit buahnya? Jaringan apa saja yang menyusun kulit buah? Perhatikan pula bijinya, jaringan apa saja yang menyusun biji? Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi? Buatlah skemanya secara lengkap dan gambarlah hasil pengamatanmu secara rinci satu sektor.
b. preparat irisan melintang buah adas, dengan bantuan empulur ketela pohon. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Lakukanlah pengamatan sesuai dengan langkah 4a. Reaksikan preparat dengan Sudan III, apa yang terjadi?. Reaksikan juga dengan IKI, apa yang terjadi? Catatlah hasil pengamatanmu pada buku laporan.
c. preparat irisan melintang buah cabe rawit. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Lakukanlah pengamatan sesuai dengan langkah 4a.
d. preparat irisan melintang biji kacang hijau melalui hilusnya. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Bagian-bagian apa saja yang tampak? Identifikasilah jaringan penyusun kulit biji dan kotiledonnya. Bagian-bagian embrio apa saja yang tampak? Buatlah skemanya secara lengkap dan gambarlah hasil pengamatanmu secara rinci satu sektor melalui hilusnya. Reaksikan preparat dengan reagen Floroglusin dan HCl 25%, amatilah jaringan penyusun yang bereaksi dengan reagen tersebut, jaringan apakah itu? Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi? Biji kacang hijau dilihat dari struktur anatominya termasuk biji yang mana?
e. preparat irisan membujur buah jagung. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Bagian-bagian apa saja yang tampak? Identifikasilah jaringan penyusun kulit buahnya. Bagian-bagian embrio apa saja yang tampak? Buatlah skemanya secara lengkap. Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi?
5. Kembalikanlah mikroskop dalam keadaan bersih setelah saudara selesai melakukan pengamatan.
E. Evaluasi
Diskusikan soal-soal berikut dengan teman sekelompok dan kumpulkan hasil diskusinya kepada pembimbing pada praktikum berikutnya.
1. a. Jelaskan perbedaan struktur anatomi buah yang berdaing dan buah kering!
b. Berikan contoh dari bahan amatan, buah manakah yang termasuk buah kering dan buah berdaging?
2. Sebutkan jaringan-jaringan apa saja yang menyusun kulit buah!
3. Jelaskan dari perkembangan apakah kulit buah?
4. Sebutkan bagian-bagian biji!
5. Jelaskan bagian-bagian yang menyusun kulit biji?
6. Sebutkan dan jelaskan bagian-bagian embrio suatu biji!
7. Jelaskan perbedaan antara kulit buah dan kulit biji!
F. Kepustakaan
1. Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plant. New York: John Wiley and Son Inc.
2. Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. New York: Pergamon Press.
3. Pandey, B. P. 1980. An Introduction a Plant Anatomy. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.
A. Dasar Teori
Pembentukan buah terjadi setelah peristiwa fertilisasi (pembuahan). Dinding ovarium akan menjadi dinding buah dan bakal buah akan menjadi buah. Bakal biji akan menjadi biji.
Buah ada yang berdaging dan ada yang kering. Buah berdaging jika memiliki dinding buah tebal dan mengandung air, buah demikian disebut dengan buah buni. Buah kering ada yang kulit buahnya terpisah dengan kulit bijinya atau bersatu dengan kulit bijinya. Buah yang kulit bijinya bersatu dengan kulit buahnya dinamakan akenium.
Kulit buah ada yang dua lapis dan ada yang tiga lapis. Kulit buah yang terdiri dari 2 lapis meliputi eksokarpium dan endokarpium sedang yang tiga lapis meliputi eksokarpium, mesokarpium, dan endokarpium. Endokarpium berbatasan dengan kulit biji. Eksokarpium umumnya satu lapis sel, mesokarpium terdiri dari beberapa lapis sel, sedang endokarpium dapat satu lapis atau lebih. Buah tertentu memiliki endokarpium yang terdiri dari sel batu. Daging buah yang kita makan sehari-hari sebenarnya mesokarpium.
Biji berkembang setelah fertilisasi juga. Integumen akan berkembang menjadi kulit biji, sedang kantung lembaga akan berkembang menjadi endosperm dan embrio. Embrio di dalam biji merupakan perkembangan dari zigot. Perkembangan embrio akan membentuk calon akar (radikula), calon tunas (plumula), dan kotiledon. Endosperm ada yang sudah habis untuk perkembangan embrio sehingga masa dormansi biji pendek. Biji yang tidak memiliki endosperm dinamakan non-endosperm seed atau biji yang tidak berputih lembaga atau exalbumineous seed. Cadangan makanan mungkin disimpan dalam kotiledon. Biji ada juga yang masih memiliki endosperm pada waktu buah masak, biji demikian disebut endosperm seed atau biji berputih lembaga atau albumineous seed.
Bakal biji melekat pada dinding ovarium melalui funikulus dan plasenta. Funikulus dapat melekat pada kulit biji terutama pada bakal biji yang mengangguk. Setelah fertilisasi, bakal biji akan berkembang menjadi biji, funikulus akan menjadi rafe. Bekas pelekatan plasenta dengan bakal biji disebut hilus atau hilum. Hilum biasanya tersusun dari sel-sel yang strukturnya seperti trakeida sehingga dapat dilalui air pada proses imbibisi.
Kotileon dapat juga berfungsi sebagai alat penyerap cadangan makanan sehingga disebut dengan haustorium. Selain itu kotiledon dapat berubah menjadi hijau setelah biji berkecambah dan kotiledon tadi menjadi alat fotosintesis.
Perkecambahan biji ada yang memunculkan kotiledon ke atas tanah sehingga bagian hipokotil muncul ke atas tanah; tetapi ada juga biji yang perkecambahannya tidak memunculkan kotil ke luar, kotil tetap berada di dalam tanah. Perkecambahan yang tidak memunculkan kotil ke atas tanah disebut perkecambahan hipogeus. Perkecambahan yang memunculkan kotil di permukaan tanah disebut epigeus.
B. Tujuan
1. Mengamati struktur anatomi buah berdaging.
2. Mengamati struktur anatomi buah kering.
3. Mengamati struktur biji.
C. Alat dan Bahan
a. Alat:
mikroskop cahaya, gelas benda, gelas penutup, jarum preparat, silet, kobokan, pipet tetes, dan lampu spiritus.
b. Bahan:
1. bahan segar:
a. buah buncis c. biji kacang hijau
b. buah adas d. buah jagung segar
c. buah cabe rawit
2. reagen:
Floroglusin, HCl 25%, kloral hidrat, IKI, Sudan III.
3. Empulur ketela pohon.
D. Tugas
1. Sebelum melakukan praktikum siapkanlah mikroskop cahaya dan bersihkan sehingga mikroskop siap untuk mengamati.
2. Bersihkan kaca benda dan teteskan air di atasnnya.
3. Bagilah tugas pembuatan preparat pada semua anggota kelompok. Berilah kode pada setiap kaca benda.
4. Buatlah:
a. preparat irisan melintang buah buncis. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Perhatikanlah komponen jaringan penyusun kulit buah. Ada berapa lapis kulit buahnya? Jaringan apa saja yang menyusun kulit buah? Perhatikan pula bijinya, jaringan apa saja yang menyusun biji? Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi? Buatlah skemanya secara lengkap dan gambarlah hasil pengamatanmu secara rinci satu sektor.
b. preparat irisan melintang buah adas, dengan bantuan empulur ketela pohon. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Lakukanlah pengamatan sesuai dengan langkah 4a. Reaksikan preparat dengan Sudan III, apa yang terjadi?. Reaksikan juga dengan IKI, apa yang terjadi? Catatlah hasil pengamatanmu pada buku laporan.
c. preparat irisan melintang buah cabe rawit. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Lakukanlah pengamatan sesuai dengan langkah 4a.
d. preparat irisan melintang biji kacang hijau melalui hilusnya. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Bagian-bagian apa saja yang tampak? Identifikasilah jaringan penyusun kulit biji dan kotiledonnya. Bagian-bagian embrio apa saja yang tampak? Buatlah skemanya secara lengkap dan gambarlah hasil pengamatanmu secara rinci satu sektor melalui hilusnya. Reaksikan preparat dengan reagen Floroglusin dan HCl 25%, amatilah jaringan penyusun yang bereaksi dengan reagen tersebut, jaringan apakah itu? Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi? Biji kacang hijau dilihat dari struktur anatominya termasuk biji yang mana?
e. preparat irisan membujur buah jagung. Amatilah di bawah mikroskop cahaya. Bagian-bagian apa saja yang tampak? Identifikasilah jaringan penyusun kulit buahnya. Bagian-bagian embrio apa saja yang tampak? Buatlah skemanya secara lengkap. Reaksikan preparat dengan reagen IKI, apa yang terjadi?
5. Kembalikanlah mikroskop dalam keadaan bersih setelah saudara selesai melakukan pengamatan.
E. Evaluasi
Diskusikan soal-soal berikut dengan teman sekelompok dan kumpulkan hasil diskusinya kepada pembimbing pada praktikum berikutnya.
1. a. Jelaskan perbedaan struktur anatomi buah yang berdaing dan buah kering!
b. Berikan contoh dari bahan amatan, buah manakah yang termasuk buah kering dan buah berdaging?
2. Sebutkan jaringan-jaringan apa saja yang menyusun kulit buah!
3. Jelaskan dari perkembangan apakah kulit buah?
4. Sebutkan bagian-bagian biji!
5. Jelaskan bagian-bagian yang menyusun kulit biji?
6. Sebutkan dan jelaskan bagian-bagian embrio suatu biji!
7. Jelaskan perbedaan antara kulit buah dan kulit biji!
F. Kepustakaan
1. Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plant. New York: John Wiley and Son Inc.
2. Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. New York: Pergamon Press.
3. Pandey, B. P. 1980. An Introduction a Plant Anatomy. New Delhi: S. Chand & Company Ltd.
ANATOMI AKAR
Akar merupakan bagian kormus yang berfungsi pokok untuk menyerap makanan dari dalam tanah. Akar tersebut terdiri dari akar pokok (main root/radix primaria) yang dapat bercabang-cabang sehingga membentuk suatu sistem perakaran. Tumbuhan yang termasuk dikotil mempunyai satu radix primaria yang merupakan perkembangan radikula pada embrio. Radix primaria bercabang-cabang dan berumur panjang membentuk sistem perakaran tunggang. Tumbuhan monokotil mempunyai satu radix primaria yang juga bercabang-cabang tetapi umumnya terbatas, pada bagian yang sama akan muncul radix adventitia (akar liar) yang setara denga radix primaria sehingga dari satu tempat muncul banyak akar liar (radix adventitia) yang besarnya sama. Sistem perakaran ini dinamakan sistem perakaran serabut.
Tumbuhan pada dasarnya mempunyai dua kutub yaitu kutub akar dan kutub batang yang mempunyai arah pertumbuhan yang berlawanan. Kutub akar membentuk akar yang tumbuh ke arah bawah sedang kutub batang akan membentuk batang dan daun. Tumbuhan berbiji mempunyai sifat allorhizi sedang tumbuhan paku bersifat homorhizi.
Akar primer memiliki sifat sebagai berikut:
• tumbuh menuju pusat bumi (geotropisme positif) dan menuju air (hidrotropisme)
• tidak berbuku dan tidak beruas
• warna biasanya putih-kuning-coklat
• tumbuh terus
• bentuk biasanya meruncing sehingga mudah menembus tanah.
• sel-sel penyusun akar tidak mengandung klorofil
Akar berfungsi untuk:
• memperkuat/menunjang tubuh tumbuhan seperti pada akar lekat, akar pembelit, akar tunjang dan sebagainya
• menyerap air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya dari tanah
• mengangkut zat makanan ke bagian yang memerlukan
• kadang-kadang untuk menyimpan cadangan makanan.
Akar terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
• ujung akar (apex radicis) untuk menembus tanah. Bagian ini dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Titik tumbuh akar dan titik tumbuh tudung akar (kaliptrogen) letaknya tidak pada lokasi yang sama. Titik tumbuh akar terdapat pada ujung akar sedangkan kaliptrogen terletak pada pangkal kaliptra.
• Batang akar (corpus radicis) pada bagian yang dekat dengan ujung merupakan daerah penyerapan yang ditumbuhi oleh bulu-bulu akar untuk memperluas permukaan penyerapan. Bagian yang lebih dekat dengan permukaan tanah merupakan daerah diferensiasi.
• Leher akar (collum) daerah peralihan antara akar dan batang merupakan sambungan antara batang dan akar.
• Cabang akar merupakan bagian yang keluar dari akar pokok dan dapat bercabang lagi, bagian ini disebut (radix lateralis). Cabang akar dibentuk oleh perisikel.
• Serabut akar (fibrilla radicalis) merupakan cabang akar yang halus berbentuk serabut.
Catatan: Akar pokok pada dikotil hanya tumbuh jika tanaman berasal dari biji. Beberapa tanaman ditanam dengan cara setek akan berubah sistem perakarannya menjadi sistem perakaran serabut, begitu juga pada peristiwa pencangkokan. Akar yang tumbuh disebut akar liar (radix adventitia). Akar liar dapat tumbuh dari buku-buku batang pada tumbuhan tertentu. Tumbuhan parasit seperti benalu (Loranthus sp.) mempunyai akar yang dapat menyerap makanan dari inangnya. Akar tersebut dinamakan haustorium.
Radix Primaria (akar primer) memiliki ciri sebagai berikut:
• Ada yang bercabang
• Ada yang tidak bercabang
• Ada yang permanen
• Ada yang temporer, terutama pada sistem perakaran serabut
Sistem perakaran yang dibentuk pada kutub akar ada 2 macam, yaitu sistem perakaran tunggang dan sistem perakaran serabut. Radix primaria pada sistem perakaran tunggang bersifat permanen dan bercabang-cabang membentuk suatu sistem. Sistem perakaran ini dapat dijumpai pada kelas Dicotyledoneae. Sistem perakaran serabut dibentuk oleh radix primaria yang pertumbuhannya terbatas, akan segera mati (temporer), dan pada kutub akar muncul radix-radix adventitia yang besarnya sama dengan radix primaria sehingga membentuk suatu sistem yang terdiri dari banyak akar berbentuk seperti serabut. Sistem perakaran ini terdapat pada kelas Monocotyledoneae. Sistem perakaran tampak nyata jika tumbuhan ditanam dari biji.
Akar primer yang tidak bercabang ada yang digunakan untuk menyimpan cadangan makanan sehingga mempunyai bentuk tertentu, contoh pada tumbuhan lobak dan wortel, akar berbentuk seperti tombak (fusiformis); sedang pada Beta vulgaris dan bengkoang akar berbentuk seperti gasing (napiformis). Akar primer yang bercabang ada yang disebut akar benang (filiformis), akar pokok kecil panjang dengan cabang-cabang akar yang banyak. Contoh akar benang terdapat pada Phaseolus lunatus.
Tumbuhan hidup di berbagai habitat sehingga perlu menyesuaikan diri, sehingga akar mempunyai fungsi lain selain untuk menyerap makanan. Berbagai macam akar berdasar fungsinya, yaitu:
a) akar udara (Radix aureus)
Akar udara tumbuh pada buku batang di atas tanah, menggantung. Contoh pada anggrek kalajengking, Ficus benjamina (Beringin).
b) akar penggerek/penghisap (haustorium)
Akar penghisap digunakan untuk menyerap makanan dari inang, misalnya pada tumbuhan parasit (Loranthus sp.)
c) akar pelekat (Radix adligans)
Akar pelekat keluar dari buku batang liana (tanaman merambat) untuk menempel pada inang. Akar pelekat berfungsi untuk melekat dan memanjat.
d) akar pembelit (Cirrus radicalis)
Akar pembelit digunakan untuk memanjat tapi dengan memeluk inang, contoh pada Vanilla planifolia.
e) akar nafas (pneumatophora)
Akar pada tanaman air memiliki cabang yang tumbuh tegak lurus ke atas dari akar induknya, mempunyai lubang-lubang (pneumatoda) sebagai jalan masuknya udara bagi tumbuhan yang berguna untuk pernafasan. Akar nafas dapat ditemukan pada Avicennia, Sonneratia.
f) akar tunjang (akar egrang)
Akar yang tumbuh pada buku-buku batang terutama bagian bawah kemudian masuk ke dalam tanah, menopang tubuh tumbuhan sehingga tumbuhan tampak seperti berdiri di atas egrang.
g) akar lutut
Akar yang tumbuh ke atas lalu membelok ke bawah lagi berbentuk seperti lutut berguna untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar lutut terdapat pada tanaman bakau.
h) akar banir
Akar yang tumbuh ke atas seperti papan untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar banir terdapat pada tumbuhan Cannarium commune, Delonix regia (flamboyan), Lanaea sp., Ceiba pentandra (randu).
Anatomi Akar
Penampang membujur akar memperlihatkan susunan sebagai berikut:
1. Tudung Akar
Tudung akar terdiri dari sel parenkimatik dalam berbagai tingkat deferensiasi. Fungsi tudung akar sebagai pelindung ujung akar dalam menembus tanah. Tudung akar memiliki titik tumbuh tersendiri yang dinamakan kaliptrogen. Tudung akar selalu mengalami kerusakan pada waktu menembus tanah dan kaliptrogen menggantikan sel-sel tudung akar yang rusak. Sel-sel kaliptra mengandung butir-butir tepung yang dinamakan tepung statolith. Tepung-tepung ini selalu terletak di bagian bawah sel sehingga mengarahkan ujung akar searah dengan gravitasi bumi. Tepung ini juga berlaku sebagai pemberat sehingga tumbuhan dapat berdiri tegak. Tudung akar tidak memiliki berkas pengangkut.
2. Ujung Akar
Titik tumbuh akar terdapat di bagian ujung dari akar. Titik tumbuh di daerah ini membelah ke segala arah sehingga akar bertambah panjang dan bertambah besar. Sel-sel ujung akar ini mengeluarkan zat-zat tertentu yang dapat mempermudah akar menembus tanah tetapi juga dapat mengalami kerusakan sehingga dilindungi kaliptra. Ujung akar sudah memiliki epidermis, korteks, dan stele. Epidermis biasanya tersusun dari selapis sel dan bersifat permeabel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di daerah stele ujung akar belum mengalami pemasakan.
3. Daerah Pemanjangan
Daerah pemanjangan sel-selnya tidak bersifat meristematik tetapi mengalami pembentangan dan bersifat hidup. Daerah ini sudah terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis di daerah pemanjangan belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di stele daerah pemanjangan sudah mengalami pemasakan tetapi xilem belum mengalami pemasakan sempurna.
4. Daerah Diferensiasi
Daerah diferensiasi terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Sel-sel epidermis ada yang membentuk bulu akar. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Endodermis sudah mengalami penebalan yang berbentuk titik kaspari. Xilem dan floem di stele sudah mengalami pemasakan.
5. Daerah Peralihan atau Leher Akar
Daerah ini merupakan peralihan antara akar dan batang. Berkas pengangkut mengalami perubahan dari radial menjadi kolateral atau yang lain. Daerah ini sangat pendek sehingga akar yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder tidak dapat dideteksi daerah peralihannya.
Penampang Melintang Akar
Akar tersusun dari 3 sistem jaringan yaitu: epidermis, korteks, dan stele.
1. Epidermis
Epidermis akar juga disebut dengan epiblem atau lapisan piliferous. Kebanyakan akar membentuk bulu akar di daerah dekat dengan meristem apikalnya. Bulu akar tumbuh dari satu sel epidermis (trikoblas) dan berfungsi sebagai alat penghisap dan penunjang. Bulu akar dapat bersifat permanen maupun temporer. Dinding sel rambut akar yang muncul berkesinambungan dengan dinding trikoblas. Trikoblas pada beberapa spesies memiliki ukuran dan metabolisme yang berbeda dengan sel epidermis yang lain. Pada umumnnya trikoblas memiliki warna yang lebih gelap dengan sel di sekitarnya.
Epiblem biasanya terdiri dari selapis sel, tetapi pada anggrek epifit akar-akar yang di udara memiliki epidermis ganda yang disebut dengan velamen. Sel-sel velamen mati dan dindingnya diperkuat dengan pita lignin. Lapisan terdalam dari velamen biasanya berasal dari periblem bukan dari dermatogen sehingga disebut dengan eksodermis karena merupakan lapisan korteks yang paling luar. Eksodermis memiliki sel yang panjang dan sel yang pendek. Sel panjang dinding radial dan tangensial menebal sedang sel pendek tidak mengalami penebalan dinding sehingga disebut dengan sel peresap. Velamen diduga berfungsi sebagai pelindung yang mencegah kehilangan air yang berlebihan. Dulu velamen juga diduga dapat menyerap dan menyimpan air dari udara, tetapi penelitian selanjutnya menyatakan bahwa eksodermis impermeabel terhadap air dan zat-zat terlarut di dalamnya.
2. Korteks
Korteks tersusun dari jaringan perenkimatis yang teratur secara radial membentuk lingkaran konsentris. Pada spesies yang akuatik ditemukan ruang antar sel sehingga terbentuk aerenkima. Sel-sel korteks seringkali mengandung butir amilum dan kadang-kadang kristal. Sklerenkima lebih umum dijumpai pada akar monokotil daripada akar dikotil. Kolenkima kadang-kadang terdapat di dalam akar seperti pada Monstera. Lapisan terdalam dari korteks biasanya berdiferensiasi menjadi endodermis sedang lapisan terluarnya kadang-kadang berdeferensiasi menjadi eksodermis yang terletak langsung di bawah epidermis (hipodermis) dan dindingya mengalami suberisasi.
3. Endodermis
Endodermis umumnya tersusun dari satu lapis sel yang berbeda secara struktural, fiosiologis, dan fungsional dari lapisan lainnya. Sel endodermis yang masih muda dinding radialnya mengalami penebalan yang jika dilihat secara melintang tampak secara titik. Titik tersebut dinamakan titik Caspary yang pada penampang membujur tampak sambung-menyambung seperti pita sehingga disebut pita Caspary. Penebalan dinding sel endodermis terdiri dari suberin. Proroplas sel endodermis menempel pada bagian yang mengalami penebalan dilanjutkan ke lamela tengah. Di antara sel endodermis ditemukan sel-sel yang tidak mengalami penebalan, sel tersebut dinamakan sel peresap. Letak sel peresap pada umumnya di depan protoxilem.
4. Stele
Jaringan penyusun stele terdiri dari:
a. Perisikel
Perisikel biasanya terdiri dari selapis sel, bersifat parenkimatik, dan terdapat di sebelah dalam endodermis. Perisikel bersifat meristematik dan berfungsi untuk membentuk primordia akar lateral, sebagian dari kambium vaskuler, dan felogen. Perisikel kadang-kadang disebut dengan perikambium. Monokotil tidak memiliki kambium sehingga perisikelnya hanya membentuk primordia akar lateral dan felogen.
b. Jaringan Vaskuler
Tipe berkas pengangkut pada akar radial dan tipe stele aktinostele. Letak xilem dan floem berganti-ganti ke arah pusat. Jari-jari xilem tampak seperti bintang sehingga dinamakan aktinostele. Xilem mungkin membentuk suatu teras padat yang terletak di tengah atau empulur yang parenkimatik atau sklerenkimatik seperti pada beberapa akar monokotil. Akar dapat memiliki satu, dua, tiga, empat, lima, dan banyak jari-jari xilem. Akar yang memiliki satu jari-jari xilem disebut monarch, jika dua diarch, dan seterusnya, dan jika banyak disebut poliarch. Xilem pada akar bersifat exarch karena pemasakan protoxilem ke arah luar sedang metaxilem ke arah dalam. Xilem selalu berkebang ke arah pusat atau sentripetal. Berkas floem terdiri dari buluh tapis, sel pengiring, dan parenkima floem. Protoxilem tersusun dari buluh cincin dan spiral sedangkan metaxilem terdiri dari buluh jala dan noktah.
Contoh-contoh anatomi akar pada tumbuhan di antaranya:
1. Penampang melintang akar Impatiens balsamina
Epidermis akar Impatiens balsamina terdiri dari selapis sel berbentuk persegi panjang dengan susunan yang rapat. Korteks terdiri “kurang lebih” 11 lapisan sel-sel parenkimatik yang berbentuk isodiametrik. Beberapa sel kortek mengandung antosianin sehingga berwarna merah. Kristal rafida juga dapat ditemukan di dalam beberapa sel kortek. Endodermis tampak terdiri dari satu lapis, beberapa sel mengalami penebalan pada dinding radial dan tangensial dalam. Jari-jari xilem dan floem masing-masing 4 buah, empulur parenkimatik dan menduduki daerah yang sempit. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Sel yang berisi antosianin juga ditemukan dalam stele terutama di daerah floem dan empulur. Kambium terdapat di daerah antara floem dan xilem.
2. Penampang melintang akar Cinamomum burmani
Epidermis terdiri dari satu lapis sel-sel yang berbentuk isodiametrik dan tersusun rapat. Korteks terdiri dari lebih kurang 8 lapis sel berbentuk isodiametrik. Kelenjar minyak atsiri ditemukan pada kortek, sklereida tersusun berkelompok berdekatan dengan endodermis. Sklereida berwarna kemerahan. Endodermis tersusun satu lapis, diikuti oleh satu lapis perisikel. Jari-jari xilem terdapat lima buah, letak floem berselang-seling dengan xilem. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Daerah empulur sangat sempit.
Pertumbuhan lebih lanjut tampak pada gambar 18.B yang menunjukkan pertambahan jari-jari xilem dan daerah empulur bertambah luas. Empulur terdiri dari sel-sel berbentuk isodiametris dan bersifat sklerenkimatik. Sel-sel kortek lebih memipih, di antara sel-sel parenkima kortek ditemukan sklereida yang tersusun berkelompok. Floem dan xilem berdampingan tidak secara radial dan kambium membatasi xilem dan floem. Protoxilem primer berada di sebelah luar metaxilem primer berjumlah 5 jari-jari. Perkembangan selanjutnya epidermis akan digantikan oleh periderm.
3. Penampang melintang akar kangkung
Kangkung hidup di air atau di darat memiliki struktur anatomi akar yang unik. Lapisan luar terdiri dari lapisan periderm, kurang lebih 4 lapis kemudian diikuti lapisan korteks yang terdiri dari sel-sel parenkimatik berbentuk isodiametrik. Butir amilum berserakan di dalam parenkima korteks. Ruang udara yang besar sebanyak empat buah terdapat di dalam korteks. Endodermis terdiri dari selapis sel, perisikel juga selapis sel, protoxilem terdapat di tengah stele, tidak terdapat empulur di dalam stele. Struktur berkas pengangkut tidak radial lagi tetapi sudah tampak kolateral terbuka, kambium aktif membelah.
4. Penampang melintang akar Ipomoea batatas
Lapisan terluar berupa periderm, berbentuk segi empat panjang. Sel-sel penyusun korteks berbentuk tidak teratur. Sel-sel getah tersebar pada daerah korteks. Butir-butir amilum terdapat dalam sel-sel korteks dan empulur. Berkas pengangkut ada dua macam, yaitu yang berbentuk berkas-berkas tersusun dalam suatu lingkaran; kambium interfasikuler di antara berkas pengangkut kolateral terbuka. Berkas pengangkut meduler berupa xilem yang dikelilingi oleh kambium dan letaknya berserakan tidak teratur. Struktur ini menunjukkan struktur akar yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Akar yang belum mengandung cadangan makanan memiliki struktur yang berbeda karena tidak memiliki berkas pengangkut meduler.
5. Penampang melintang akar Daucus carota
Lapisan terluar terdiri dari periderm yang menggantikan epidermis. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk persegi panjang yang tersusun rapat. Sel-sel tersebut mengandung butir-butir amilum berbentuk bulat, konsentris, dan majemuk. Kromoplast berwarna jingga atau merah berbentuk baji. Tetes-tetes minyak juga ditemukan dalam sel korteks tetapi jumlahnya sedikit. Endodermis tidak tampak jelas, demikian juga perisikelnya. Floem membentuk lingkaran utuh diikuti kambium. Sel-sel floem juga mengandung butir amilum tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding dengan yang berada dalam sel kortek. Xilem bersifat endarch, terdiri dari trakea, trakeida, dan parenkima xilem. Trakea memiliki penebalan spiral, bentuk “Y” yang masing-masing berlignin. Empulur hampir tidak ada. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengann daerah stele.
6. Penampang melintang akar Aloe sp.
Lapisan terluar felem diikuti dengan felogen. Korteks terdiri dari sel parenkimatik berbentuk isodiametris, makin ke dalam ukurannya makin lebar sampai pada lapisan dekat dengan endodermis sel-selnya lebih kecil lagi. Endodermis diikuti perisikel yang masing-masing terdiri dari satu lapis. Xilem dan floem berganti-ganti ke arah radial. Empulur bersifat parenkimatis.
7. Penampang melintang akar palem
Bagian luar terdiri dari epidermis yang terdiri selapis sel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk isodiametris tersusun rapat di daerah luar, tetapi di bagian dalam korteks bersifat sklerenkimatis tersusun rapi radial. Endodermis terdiri dari satu lapis diikuti oleh perisikel satu lapis juga. Susunan berkas xilem dan floem sangat rapi, tersusun radial. Protoxilem memiliki diameter yang sangat berbeda dengan metaxilem. Empulur bersifat sklerenkimatik. Jari-jari xilem berjumlah dua belas
8. Penampang melintang akar Monstera
Lapisan terluar terdiri dari satu lapis epidermis yang tersusun rapat. Sel-sel korteks berbentuk isodiametris. Rafida ditemukan pada beberapa sel korteks. Drusses juga ditemukan pada parenkima korteks, tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding rafida. Drusses terdiri dari beberapa kristal tunggal yang berbentuk prisma. Endodermis terdiri dari satu lapis, di sebelah dalam endodermis terdapat satu lapis perisikel. Berkas floem terletak berselang-seling dengan berkas xilem sehingga tipe berkas pengangkut radial. Tipe stele aktinostele dan poliark. Empulur sebagian parenkimatis dan sebagian sklerenkimatis
Tumbuhan pada dasarnya mempunyai dua kutub yaitu kutub akar dan kutub batang yang mempunyai arah pertumbuhan yang berlawanan. Kutub akar membentuk akar yang tumbuh ke arah bawah sedang kutub batang akan membentuk batang dan daun. Tumbuhan berbiji mempunyai sifat allorhizi sedang tumbuhan paku bersifat homorhizi.
Akar primer memiliki sifat sebagai berikut:
• tumbuh menuju pusat bumi (geotropisme positif) dan menuju air (hidrotropisme)
• tidak berbuku dan tidak beruas
• warna biasanya putih-kuning-coklat
• tumbuh terus
• bentuk biasanya meruncing sehingga mudah menembus tanah.
• sel-sel penyusun akar tidak mengandung klorofil
Akar berfungsi untuk:
• memperkuat/menunjang tubuh tumbuhan seperti pada akar lekat, akar pembelit, akar tunjang dan sebagainya
• menyerap air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya dari tanah
• mengangkut zat makanan ke bagian yang memerlukan
• kadang-kadang untuk menyimpan cadangan makanan.
Akar terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
• ujung akar (apex radicis) untuk menembus tanah. Bagian ini dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Titik tumbuh akar dan titik tumbuh tudung akar (kaliptrogen) letaknya tidak pada lokasi yang sama. Titik tumbuh akar terdapat pada ujung akar sedangkan kaliptrogen terletak pada pangkal kaliptra.
• Batang akar (corpus radicis) pada bagian yang dekat dengan ujung merupakan daerah penyerapan yang ditumbuhi oleh bulu-bulu akar untuk memperluas permukaan penyerapan. Bagian yang lebih dekat dengan permukaan tanah merupakan daerah diferensiasi.
• Leher akar (collum) daerah peralihan antara akar dan batang merupakan sambungan antara batang dan akar.
• Cabang akar merupakan bagian yang keluar dari akar pokok dan dapat bercabang lagi, bagian ini disebut (radix lateralis). Cabang akar dibentuk oleh perisikel.
• Serabut akar (fibrilla radicalis) merupakan cabang akar yang halus berbentuk serabut.
Catatan: Akar pokok pada dikotil hanya tumbuh jika tanaman berasal dari biji. Beberapa tanaman ditanam dengan cara setek akan berubah sistem perakarannya menjadi sistem perakaran serabut, begitu juga pada peristiwa pencangkokan. Akar yang tumbuh disebut akar liar (radix adventitia). Akar liar dapat tumbuh dari buku-buku batang pada tumbuhan tertentu. Tumbuhan parasit seperti benalu (Loranthus sp.) mempunyai akar yang dapat menyerap makanan dari inangnya. Akar tersebut dinamakan haustorium.
Radix Primaria (akar primer) memiliki ciri sebagai berikut:
• Ada yang bercabang
• Ada yang tidak bercabang
• Ada yang permanen
• Ada yang temporer, terutama pada sistem perakaran serabut
Sistem perakaran yang dibentuk pada kutub akar ada 2 macam, yaitu sistem perakaran tunggang dan sistem perakaran serabut. Radix primaria pada sistem perakaran tunggang bersifat permanen dan bercabang-cabang membentuk suatu sistem. Sistem perakaran ini dapat dijumpai pada kelas Dicotyledoneae. Sistem perakaran serabut dibentuk oleh radix primaria yang pertumbuhannya terbatas, akan segera mati (temporer), dan pada kutub akar muncul radix-radix adventitia yang besarnya sama dengan radix primaria sehingga membentuk suatu sistem yang terdiri dari banyak akar berbentuk seperti serabut. Sistem perakaran ini terdapat pada kelas Monocotyledoneae. Sistem perakaran tampak nyata jika tumbuhan ditanam dari biji.
Akar primer yang tidak bercabang ada yang digunakan untuk menyimpan cadangan makanan sehingga mempunyai bentuk tertentu, contoh pada tumbuhan lobak dan wortel, akar berbentuk seperti tombak (fusiformis); sedang pada Beta vulgaris dan bengkoang akar berbentuk seperti gasing (napiformis). Akar primer yang bercabang ada yang disebut akar benang (filiformis), akar pokok kecil panjang dengan cabang-cabang akar yang banyak. Contoh akar benang terdapat pada Phaseolus lunatus.
Tumbuhan hidup di berbagai habitat sehingga perlu menyesuaikan diri, sehingga akar mempunyai fungsi lain selain untuk menyerap makanan. Berbagai macam akar berdasar fungsinya, yaitu:
a) akar udara (Radix aureus)
Akar udara tumbuh pada buku batang di atas tanah, menggantung. Contoh pada anggrek kalajengking, Ficus benjamina (Beringin).
b) akar penggerek/penghisap (haustorium)
Akar penghisap digunakan untuk menyerap makanan dari inang, misalnya pada tumbuhan parasit (Loranthus sp.)
c) akar pelekat (Radix adligans)
Akar pelekat keluar dari buku batang liana (tanaman merambat) untuk menempel pada inang. Akar pelekat berfungsi untuk melekat dan memanjat.
d) akar pembelit (Cirrus radicalis)
Akar pembelit digunakan untuk memanjat tapi dengan memeluk inang, contoh pada Vanilla planifolia.
e) akar nafas (pneumatophora)
Akar pada tanaman air memiliki cabang yang tumbuh tegak lurus ke atas dari akar induknya, mempunyai lubang-lubang (pneumatoda) sebagai jalan masuknya udara bagi tumbuhan yang berguna untuk pernafasan. Akar nafas dapat ditemukan pada Avicennia, Sonneratia.
f) akar tunjang (akar egrang)
Akar yang tumbuh pada buku-buku batang terutama bagian bawah kemudian masuk ke dalam tanah, menopang tubuh tumbuhan sehingga tumbuhan tampak seperti berdiri di atas egrang.
g) akar lutut
Akar yang tumbuh ke atas lalu membelok ke bawah lagi berbentuk seperti lutut berguna untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar lutut terdapat pada tanaman bakau.
h) akar banir
Akar yang tumbuh ke atas seperti papan untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar banir terdapat pada tumbuhan Cannarium commune, Delonix regia (flamboyan), Lanaea sp., Ceiba pentandra (randu).
Anatomi Akar
Penampang membujur akar memperlihatkan susunan sebagai berikut:
1. Tudung Akar
Tudung akar terdiri dari sel parenkimatik dalam berbagai tingkat deferensiasi. Fungsi tudung akar sebagai pelindung ujung akar dalam menembus tanah. Tudung akar memiliki titik tumbuh tersendiri yang dinamakan kaliptrogen. Tudung akar selalu mengalami kerusakan pada waktu menembus tanah dan kaliptrogen menggantikan sel-sel tudung akar yang rusak. Sel-sel kaliptra mengandung butir-butir tepung yang dinamakan tepung statolith. Tepung-tepung ini selalu terletak di bagian bawah sel sehingga mengarahkan ujung akar searah dengan gravitasi bumi. Tepung ini juga berlaku sebagai pemberat sehingga tumbuhan dapat berdiri tegak. Tudung akar tidak memiliki berkas pengangkut.
2. Ujung Akar
Titik tumbuh akar terdapat di bagian ujung dari akar. Titik tumbuh di daerah ini membelah ke segala arah sehingga akar bertambah panjang dan bertambah besar. Sel-sel ujung akar ini mengeluarkan zat-zat tertentu yang dapat mempermudah akar menembus tanah tetapi juga dapat mengalami kerusakan sehingga dilindungi kaliptra. Ujung akar sudah memiliki epidermis, korteks, dan stele. Epidermis biasanya tersusun dari selapis sel dan bersifat permeabel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di daerah stele ujung akar belum mengalami pemasakan.
3. Daerah Pemanjangan
Daerah pemanjangan sel-selnya tidak bersifat meristematik tetapi mengalami pembentangan dan bersifat hidup. Daerah ini sudah terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis di daerah pemanjangan belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di stele daerah pemanjangan sudah mengalami pemasakan tetapi xilem belum mengalami pemasakan sempurna.
4. Daerah Diferensiasi
Daerah diferensiasi terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Sel-sel epidermis ada yang membentuk bulu akar. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Endodermis sudah mengalami penebalan yang berbentuk titik kaspari. Xilem dan floem di stele sudah mengalami pemasakan.
5. Daerah Peralihan atau Leher Akar
Daerah ini merupakan peralihan antara akar dan batang. Berkas pengangkut mengalami perubahan dari radial menjadi kolateral atau yang lain. Daerah ini sangat pendek sehingga akar yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder tidak dapat dideteksi daerah peralihannya.
Penampang Melintang Akar
Akar tersusun dari 3 sistem jaringan yaitu: epidermis, korteks, dan stele.
1. Epidermis
Epidermis akar juga disebut dengan epiblem atau lapisan piliferous. Kebanyakan akar membentuk bulu akar di daerah dekat dengan meristem apikalnya. Bulu akar tumbuh dari satu sel epidermis (trikoblas) dan berfungsi sebagai alat penghisap dan penunjang. Bulu akar dapat bersifat permanen maupun temporer. Dinding sel rambut akar yang muncul berkesinambungan dengan dinding trikoblas. Trikoblas pada beberapa spesies memiliki ukuran dan metabolisme yang berbeda dengan sel epidermis yang lain. Pada umumnnya trikoblas memiliki warna yang lebih gelap dengan sel di sekitarnya.
Epiblem biasanya terdiri dari selapis sel, tetapi pada anggrek epifit akar-akar yang di udara memiliki epidermis ganda yang disebut dengan velamen. Sel-sel velamen mati dan dindingnya diperkuat dengan pita lignin. Lapisan terdalam dari velamen biasanya berasal dari periblem bukan dari dermatogen sehingga disebut dengan eksodermis karena merupakan lapisan korteks yang paling luar. Eksodermis memiliki sel yang panjang dan sel yang pendek. Sel panjang dinding radial dan tangensial menebal sedang sel pendek tidak mengalami penebalan dinding sehingga disebut dengan sel peresap. Velamen diduga berfungsi sebagai pelindung yang mencegah kehilangan air yang berlebihan. Dulu velamen juga diduga dapat menyerap dan menyimpan air dari udara, tetapi penelitian selanjutnya menyatakan bahwa eksodermis impermeabel terhadap air dan zat-zat terlarut di dalamnya.
2. Korteks
Korteks tersusun dari jaringan perenkimatis yang teratur secara radial membentuk lingkaran konsentris. Pada spesies yang akuatik ditemukan ruang antar sel sehingga terbentuk aerenkima. Sel-sel korteks seringkali mengandung butir amilum dan kadang-kadang kristal. Sklerenkima lebih umum dijumpai pada akar monokotil daripada akar dikotil. Kolenkima kadang-kadang terdapat di dalam akar seperti pada Monstera. Lapisan terdalam dari korteks biasanya berdiferensiasi menjadi endodermis sedang lapisan terluarnya kadang-kadang berdeferensiasi menjadi eksodermis yang terletak langsung di bawah epidermis (hipodermis) dan dindingya mengalami suberisasi.
3. Endodermis
Endodermis umumnya tersusun dari satu lapis sel yang berbeda secara struktural, fiosiologis, dan fungsional dari lapisan lainnya. Sel endodermis yang masih muda dinding radialnya mengalami penebalan yang jika dilihat secara melintang tampak secara titik. Titik tersebut dinamakan titik Caspary yang pada penampang membujur tampak sambung-menyambung seperti pita sehingga disebut pita Caspary. Penebalan dinding sel endodermis terdiri dari suberin. Proroplas sel endodermis menempel pada bagian yang mengalami penebalan dilanjutkan ke lamela tengah. Di antara sel endodermis ditemukan sel-sel yang tidak mengalami penebalan, sel tersebut dinamakan sel peresap. Letak sel peresap pada umumnya di depan protoxilem.
4. Stele
Jaringan penyusun stele terdiri dari:
a. Perisikel
Perisikel biasanya terdiri dari selapis sel, bersifat parenkimatik, dan terdapat di sebelah dalam endodermis. Perisikel bersifat meristematik dan berfungsi untuk membentuk primordia akar lateral, sebagian dari kambium vaskuler, dan felogen. Perisikel kadang-kadang disebut dengan perikambium. Monokotil tidak memiliki kambium sehingga perisikelnya hanya membentuk primordia akar lateral dan felogen.
b. Jaringan Vaskuler
Tipe berkas pengangkut pada akar radial dan tipe stele aktinostele. Letak xilem dan floem berganti-ganti ke arah pusat. Jari-jari xilem tampak seperti bintang sehingga dinamakan aktinostele. Xilem mungkin membentuk suatu teras padat yang terletak di tengah atau empulur yang parenkimatik atau sklerenkimatik seperti pada beberapa akar monokotil. Akar dapat memiliki satu, dua, tiga, empat, lima, dan banyak jari-jari xilem. Akar yang memiliki satu jari-jari xilem disebut monarch, jika dua diarch, dan seterusnya, dan jika banyak disebut poliarch. Xilem pada akar bersifat exarch karena pemasakan protoxilem ke arah luar sedang metaxilem ke arah dalam. Xilem selalu berkebang ke arah pusat atau sentripetal. Berkas floem terdiri dari buluh tapis, sel pengiring, dan parenkima floem. Protoxilem tersusun dari buluh cincin dan spiral sedangkan metaxilem terdiri dari buluh jala dan noktah.
Contoh-contoh anatomi akar pada tumbuhan di antaranya:
1. Penampang melintang akar Impatiens balsamina
Epidermis akar Impatiens balsamina terdiri dari selapis sel berbentuk persegi panjang dengan susunan yang rapat. Korteks terdiri “kurang lebih” 11 lapisan sel-sel parenkimatik yang berbentuk isodiametrik. Beberapa sel kortek mengandung antosianin sehingga berwarna merah. Kristal rafida juga dapat ditemukan di dalam beberapa sel kortek. Endodermis tampak terdiri dari satu lapis, beberapa sel mengalami penebalan pada dinding radial dan tangensial dalam. Jari-jari xilem dan floem masing-masing 4 buah, empulur parenkimatik dan menduduki daerah yang sempit. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Sel yang berisi antosianin juga ditemukan dalam stele terutama di daerah floem dan empulur. Kambium terdapat di daerah antara floem dan xilem.
2. Penampang melintang akar Cinamomum burmani
Epidermis terdiri dari satu lapis sel-sel yang berbentuk isodiametrik dan tersusun rapat. Korteks terdiri dari lebih kurang 8 lapis sel berbentuk isodiametrik. Kelenjar minyak atsiri ditemukan pada kortek, sklereida tersusun berkelompok berdekatan dengan endodermis. Sklereida berwarna kemerahan. Endodermis tersusun satu lapis, diikuti oleh satu lapis perisikel. Jari-jari xilem terdapat lima buah, letak floem berselang-seling dengan xilem. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Daerah empulur sangat sempit.
Pertumbuhan lebih lanjut tampak pada gambar 18.B yang menunjukkan pertambahan jari-jari xilem dan daerah empulur bertambah luas. Empulur terdiri dari sel-sel berbentuk isodiametris dan bersifat sklerenkimatik. Sel-sel kortek lebih memipih, di antara sel-sel parenkima kortek ditemukan sklereida yang tersusun berkelompok. Floem dan xilem berdampingan tidak secara radial dan kambium membatasi xilem dan floem. Protoxilem primer berada di sebelah luar metaxilem primer berjumlah 5 jari-jari. Perkembangan selanjutnya epidermis akan digantikan oleh periderm.
3. Penampang melintang akar kangkung
Kangkung hidup di air atau di darat memiliki struktur anatomi akar yang unik. Lapisan luar terdiri dari lapisan periderm, kurang lebih 4 lapis kemudian diikuti lapisan korteks yang terdiri dari sel-sel parenkimatik berbentuk isodiametrik. Butir amilum berserakan di dalam parenkima korteks. Ruang udara yang besar sebanyak empat buah terdapat di dalam korteks. Endodermis terdiri dari selapis sel, perisikel juga selapis sel, protoxilem terdapat di tengah stele, tidak terdapat empulur di dalam stele. Struktur berkas pengangkut tidak radial lagi tetapi sudah tampak kolateral terbuka, kambium aktif membelah.
4. Penampang melintang akar Ipomoea batatas
Lapisan terluar berupa periderm, berbentuk segi empat panjang. Sel-sel penyusun korteks berbentuk tidak teratur. Sel-sel getah tersebar pada daerah korteks. Butir-butir amilum terdapat dalam sel-sel korteks dan empulur. Berkas pengangkut ada dua macam, yaitu yang berbentuk berkas-berkas tersusun dalam suatu lingkaran; kambium interfasikuler di antara berkas pengangkut kolateral terbuka. Berkas pengangkut meduler berupa xilem yang dikelilingi oleh kambium dan letaknya berserakan tidak teratur. Struktur ini menunjukkan struktur akar yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Akar yang belum mengandung cadangan makanan memiliki struktur yang berbeda karena tidak memiliki berkas pengangkut meduler.
5. Penampang melintang akar Daucus carota
Lapisan terluar terdiri dari periderm yang menggantikan epidermis. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk persegi panjang yang tersusun rapat. Sel-sel tersebut mengandung butir-butir amilum berbentuk bulat, konsentris, dan majemuk. Kromoplast berwarna jingga atau merah berbentuk baji. Tetes-tetes minyak juga ditemukan dalam sel korteks tetapi jumlahnya sedikit. Endodermis tidak tampak jelas, demikian juga perisikelnya. Floem membentuk lingkaran utuh diikuti kambium. Sel-sel floem juga mengandung butir amilum tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding dengan yang berada dalam sel kortek. Xilem bersifat endarch, terdiri dari trakea, trakeida, dan parenkima xilem. Trakea memiliki penebalan spiral, bentuk “Y” yang masing-masing berlignin. Empulur hampir tidak ada. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengann daerah stele.
6. Penampang melintang akar Aloe sp.
Lapisan terluar felem diikuti dengan felogen. Korteks terdiri dari sel parenkimatik berbentuk isodiametris, makin ke dalam ukurannya makin lebar sampai pada lapisan dekat dengan endodermis sel-selnya lebih kecil lagi. Endodermis diikuti perisikel yang masing-masing terdiri dari satu lapis. Xilem dan floem berganti-ganti ke arah radial. Empulur bersifat parenkimatis.
7. Penampang melintang akar palem
Bagian luar terdiri dari epidermis yang terdiri selapis sel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk isodiametris tersusun rapat di daerah luar, tetapi di bagian dalam korteks bersifat sklerenkimatis tersusun rapi radial. Endodermis terdiri dari satu lapis diikuti oleh perisikel satu lapis juga. Susunan berkas xilem dan floem sangat rapi, tersusun radial. Protoxilem memiliki diameter yang sangat berbeda dengan metaxilem. Empulur bersifat sklerenkimatik. Jari-jari xilem berjumlah dua belas
8. Penampang melintang akar Monstera
Lapisan terluar terdiri dari satu lapis epidermis yang tersusun rapat. Sel-sel korteks berbentuk isodiametris. Rafida ditemukan pada beberapa sel korteks. Drusses juga ditemukan pada parenkima korteks, tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding rafida. Drusses terdiri dari beberapa kristal tunggal yang berbentuk prisma. Endodermis terdiri dari satu lapis, di sebelah dalam endodermis terdapat satu lapis perisikel. Berkas floem terletak berselang-seling dengan berkas xilem sehingga tipe berkas pengangkut radial. Tipe stele aktinostele dan poliark. Empulur sebagian parenkimatis dan sebagian sklerenkimatis
Perkembangan Serabut Sklerenkim
Serabut berkembang dari meristem yang berbeda-beda, misalnya prokambium, kambium, meristem dasar, bahkan pada spesies tertentu serabut berkembang dari protoderm. Serabut mungkin juga berkembang dari sel parenkima, misalnya pada protofloemtumbuhan dikotil. Serabut yang dibentuk oleh kambium berasal dari inisial fusiform dan dalam perkembangannya hanya memanjang sedikit atau tidak memanjang sama sekali.
Serabut yang berasal dari inisial yang pendek proses perkembangannya memerlukan pemanjangan yang sangat besar dalam proses pendewasaannya. Pada rami inisial floem primer mempunyai panjang 20 mikrometer sedangkan serabut yang sudah dewasa dapat mencapai 55 cm. Pemanjangan secara bertahap dan memerlukan waktu beberapa bulan. Pemanjangan serabut floem primer yang bertahap ini mencakup perkembangan dinding sekunder yang sangat rumit. Pada saat serabut masih mengalami pertumbuhan simplastik dinding tetap tipis. Selanjutnya pada waktu ujung mulai tumbuh memanjang , hanya dinding pada ujung serabut yang tetap tipis dan penebalan dinding sekunder dimulai dari bagian tengah serabut yang merupakan daerah yang tidak tumbuh memanjang lagi.
Ujung atas serabut rami terus tumbuh dalam periode yang lebih lama daripada ujung bawah serabut. Kadang-kadang tidak semua lamela mencapai ujung serabut dan pada serabut terbentuk ruang-ruang pada ujung karena terjadi pertumbuhan lamel-lamel ini ke arah dalam, yaitu ke arah lumen sel. Lamela serabut floem primer itu atau sekurang-kurangnya pada serabut yang belum dewasa seringkali tidak berlekatan dengan erat antara yang satu dengan yang lain. Sifat perlekatan yang tidak erat ini dapat dengan mudah didemonstrasikan selama pengirisan melintang bahan-bahan tersebut pada saat lapisan-lapisan yang berbeda menjadi terkoyak antara yang satu dengan yang lainnya. Serabut pendek seperti yang terdapat pada Agave, Sansefiera, dan Musa textilis yang total panjangnya tidak lebih dari beberapa milimeter, semua bagian dinding sel tumbuh dengan kecepatan yang sama. Pada waktu serabut diberi reagen yang menyebabkan pembengkakan, selulose serabut itu akan mencapai bentuk seperti untaian mutiara. Fenomena ini dikenal sebagai gebyar balon serabut. Alasan penggembungan ini ialah perbedaan-perbedaan pembengkakan berbagai lapisan dinding sel tersebut.
Ada perbedaan pertumbuhan antara serabut pada tubuh primer dan terdapat pada tubuh sekunder. Inisial serabut primer tampak pada awal sebelum organ tempat serabut itu berada memanjang, maka serabut primer tersebut mengalami pertumbuhan memanjang secara simplastik bersama-sama sel tetangganya yang terus membelah. Pertumbuhan secara simplastik ini ditambah dengan terobosan dan peluncuran ujungnya yang menembus di antara sel-sel sekitar. Inisial serabut sekunder berkembang dalam organ yang sudah berhenti memanjang, oleh karena itu pertumbuhan serabut sekunder hanya mengganggu saja. Tampaknya hal itulah yang menyebabkan serabut primer lebih panjang dari pada serabut sekunder pada tumbuhan yang sama.
Hasil pengamatan dengan mikroskop elektron terhadap serabut silar menunjukkan bahwa selama pembentukan dinding sekunder, sitoplasma secara umum bervakuola jelas meskipun pembentukan vakuola tidak meluas ke ujung-ujung sel. Nukleus besar dan organel yang biasanya sedikit tampak lebih berjejal di dekat ujung sel. Retikulum endoplasma sering tampil terletak paralel dengan permukaan dinding. Dalam proses pembentukan dinding, berlangsung aposisi lamela selulosa dan sekresi matriks vasikular.
Protoplas Serabut
Selama perkembangan serabut floe primer Nicotiana dan Linumdalam protoplas mengandung banyak inti. Protoplas dalam serabut sekunder yang berkembang biasanya mempunyai inti tunggal.
Serabut libriform dewasa dan serabut trakeid biasanya sebagai struktur penguat yang mati. Pada serabut dewasa protoplas hidup dan inti hanya didapatkan pada serabut floem dan serabut bersekat. Serabut libiform kadang-kadang tetap terisi oleh protoplas meskipun dinding sekundernya telah menebal dan berlignin, sehingga dianggap sel ini berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan selain sebagai jaringan penguat. Sekarang telah ditemukan protoplas hidup dan inti pada serabut libriform banyak spesies bahkan juga pada serabut trakeid.
Pada akhir-akhir ini, telah ditemukan protoplas dan inti di dalam serabut libiform dari beberapa spesies bahkan serabut trakeida. Serabut yang hidup ditemukan terjadi di dalam kayu Tamarix sp. , dalam beberapa spesies dari Chenopodiaceae, dan pada pohon, semak beberapa suku dikotil yang lain. Protoplasma hidup juga ditemukan dalam beberapa serabut monokotil. Pada serabut yang panjang dengan lumen yang sempit biasanya intinya memanjang. Umur serabut silar Tamarix aphylla sekitar 20 tahun.
Manfaat Sklerenkim dalam Kehidupan:
• Serat sklerenkim terbagi menjadi serat xylem dan serat extra xylem. Serat extra xylem tersebut biasa dimanfaatkan dalam bidang industrial sebagai produk komersial seperti bahan pakaian, sarung tangan, dll.
• Serat floem di kulit kayu pada dikotil merupakan serat yang diperdagangkan. Contoh yang terkenal dan banyak kegunaannya yaitu jute (Corchorus capsularis) yang dipakai sebagai tali temali dan tekstil kasar, linen (Linum usitatissimum) menghasilkan kain linen dan benang, rami (Boehmeria nivea) yang menghasilkan tali dan tekstil.
• Serat pada daun monokotil yang tergolong serat keras juga memiliki manfaat. Misalnya serat ananas (Ananas comosus) yang dipakai untuk menghasilkan tekstil, dan sisal (Agave sisalana) yang menghasilkan tali. Selain itu, serat daun juga dipakai sebagai bahan baku kertas, misalnya dari daun jagung (Zea mays) dan tebu (Sacchrum officinarum).
• Tempurung kelapa (Cocos nucifera) yang tersusun dari sklereid dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuat kerajinan tangan seperti kancing baju, gelas, asbak, dan lain-lain.
Serabut yang berasal dari inisial yang pendek proses perkembangannya memerlukan pemanjangan yang sangat besar dalam proses pendewasaannya. Pada rami inisial floem primer mempunyai panjang 20 mikrometer sedangkan serabut yang sudah dewasa dapat mencapai 55 cm. Pemanjangan secara bertahap dan memerlukan waktu beberapa bulan. Pemanjangan serabut floem primer yang bertahap ini mencakup perkembangan dinding sekunder yang sangat rumit. Pada saat serabut masih mengalami pertumbuhan simplastik dinding tetap tipis. Selanjutnya pada waktu ujung mulai tumbuh memanjang , hanya dinding pada ujung serabut yang tetap tipis dan penebalan dinding sekunder dimulai dari bagian tengah serabut yang merupakan daerah yang tidak tumbuh memanjang lagi.
Ujung atas serabut rami terus tumbuh dalam periode yang lebih lama daripada ujung bawah serabut. Kadang-kadang tidak semua lamela mencapai ujung serabut dan pada serabut terbentuk ruang-ruang pada ujung karena terjadi pertumbuhan lamel-lamel ini ke arah dalam, yaitu ke arah lumen sel. Lamela serabut floem primer itu atau sekurang-kurangnya pada serabut yang belum dewasa seringkali tidak berlekatan dengan erat antara yang satu dengan yang lain. Sifat perlekatan yang tidak erat ini dapat dengan mudah didemonstrasikan selama pengirisan melintang bahan-bahan tersebut pada saat lapisan-lapisan yang berbeda menjadi terkoyak antara yang satu dengan yang lainnya. Serabut pendek seperti yang terdapat pada Agave, Sansefiera, dan Musa textilis yang total panjangnya tidak lebih dari beberapa milimeter, semua bagian dinding sel tumbuh dengan kecepatan yang sama. Pada waktu serabut diberi reagen yang menyebabkan pembengkakan, selulose serabut itu akan mencapai bentuk seperti untaian mutiara. Fenomena ini dikenal sebagai gebyar balon serabut. Alasan penggembungan ini ialah perbedaan-perbedaan pembengkakan berbagai lapisan dinding sel tersebut.
Ada perbedaan pertumbuhan antara serabut pada tubuh primer dan terdapat pada tubuh sekunder. Inisial serabut primer tampak pada awal sebelum organ tempat serabut itu berada memanjang, maka serabut primer tersebut mengalami pertumbuhan memanjang secara simplastik bersama-sama sel tetangganya yang terus membelah. Pertumbuhan secara simplastik ini ditambah dengan terobosan dan peluncuran ujungnya yang menembus di antara sel-sel sekitar. Inisial serabut sekunder berkembang dalam organ yang sudah berhenti memanjang, oleh karena itu pertumbuhan serabut sekunder hanya mengganggu saja. Tampaknya hal itulah yang menyebabkan serabut primer lebih panjang dari pada serabut sekunder pada tumbuhan yang sama.
Hasil pengamatan dengan mikroskop elektron terhadap serabut silar menunjukkan bahwa selama pembentukan dinding sekunder, sitoplasma secara umum bervakuola jelas meskipun pembentukan vakuola tidak meluas ke ujung-ujung sel. Nukleus besar dan organel yang biasanya sedikit tampak lebih berjejal di dekat ujung sel. Retikulum endoplasma sering tampil terletak paralel dengan permukaan dinding. Dalam proses pembentukan dinding, berlangsung aposisi lamela selulosa dan sekresi matriks vasikular.
Protoplas Serabut
Selama perkembangan serabut floe primer Nicotiana dan Linumdalam protoplas mengandung banyak inti. Protoplas dalam serabut sekunder yang berkembang biasanya mempunyai inti tunggal.
Serabut libriform dewasa dan serabut trakeid biasanya sebagai struktur penguat yang mati. Pada serabut dewasa protoplas hidup dan inti hanya didapatkan pada serabut floem dan serabut bersekat. Serabut libiform kadang-kadang tetap terisi oleh protoplas meskipun dinding sekundernya telah menebal dan berlignin, sehingga dianggap sel ini berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan selain sebagai jaringan penguat. Sekarang telah ditemukan protoplas hidup dan inti pada serabut libriform banyak spesies bahkan juga pada serabut trakeid.
Pada akhir-akhir ini, telah ditemukan protoplas dan inti di dalam serabut libiform dari beberapa spesies bahkan serabut trakeida. Serabut yang hidup ditemukan terjadi di dalam kayu Tamarix sp. , dalam beberapa spesies dari Chenopodiaceae, dan pada pohon, semak beberapa suku dikotil yang lain. Protoplasma hidup juga ditemukan dalam beberapa serabut monokotil. Pada serabut yang panjang dengan lumen yang sempit biasanya intinya memanjang. Umur serabut silar Tamarix aphylla sekitar 20 tahun.
Manfaat Sklerenkim dalam Kehidupan:
• Serat sklerenkim terbagi menjadi serat xylem dan serat extra xylem. Serat extra xylem tersebut biasa dimanfaatkan dalam bidang industrial sebagai produk komersial seperti bahan pakaian, sarung tangan, dll.
• Serat floem di kulit kayu pada dikotil merupakan serat yang diperdagangkan. Contoh yang terkenal dan banyak kegunaannya yaitu jute (Corchorus capsularis) yang dipakai sebagai tali temali dan tekstil kasar, linen (Linum usitatissimum) menghasilkan kain linen dan benang, rami (Boehmeria nivea) yang menghasilkan tali dan tekstil.
• Serat pada daun monokotil yang tergolong serat keras juga memiliki manfaat. Misalnya serat ananas (Ananas comosus) yang dipakai untuk menghasilkan tekstil, dan sisal (Agave sisalana) yang menghasilkan tali. Selain itu, serat daun juga dipakai sebagai bahan baku kertas, misalnya dari daun jagung (Zea mays) dan tebu (Sacchrum officinarum).
• Tempurung kelapa (Cocos nucifera) yang tersusun dari sklereid dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuat kerajinan tangan seperti kancing baju, gelas, asbak, dan lain-lain.
TAMPIL SEHAT DAN PERCAYA DIRI
BAB I
KESEHATAN FISIK
A. KESEHATAN KULIT
Kesehatan dan kecantikan dapat tercermin dari kulit, baik kulit wajah maupun kulit tubuh. Kulit yang bersih dan sehat akan membuat penampilan menjadi segar.
Fungsi kulit, yaitu :
1. Melindungi jaringan tubuh yang ada di bawah kulit terhadap gangguan dari luar seperti debu, sinar matahari, hujan, benturan benda keras, dsb.
2. Mengatur suhu badan.
3. Mengeluarkan kotoran tubuh berupa keringat melaluipori-pori kulit.
4. Membentuk vitamin D.
5. Sebagai indera perasa dan peraba.
a. Tipe Kulit
Dapat ditentukan tiga tipe kulit, yaitu :
1) Kulit Normal
Tanda-tanda kulit normal, yaitu tidak kering, cukup lembab tetapi tidak terlalu berminyak. Jika diraba terasa lembut dan pori-porinya terlihat tetapi tidak lebar.
2) Kulit Berminyak
Kulit dikatakan berminyak bila dilihat dan diraba terasa berminyak. Permukaan kulit terasa kasar, mengkilap dan pori-pori terlihat jelas dan lebar.
3) Kulit Kering
Tanda-tanda tipe kulit kering, yaitu kulit tampak kering, bersisik halus, mengeriput dengan garis-garis kulit yang jelas, tidak lentur dan pori-pori hampir tidak terlihat.
b. Mandi
Mandi mempunyai manfaat sebagai berikut :
1) Membersihkan tubuh dari kotoran dan debu yang melekat pada tubuh.
2) Menghilangkan keringat dan bau badan.
3) Merangsang peredaran darah dan syaraf.
c. Menjaga kebersihan dan Kesehatan Kulit
Untuk memelihara serta menjaga kebersihan dan kesehatan kulit, yaitu :
1) Mandi dua kali sehari pagi dan sore.
2) Gunakanlah air bersih dan sabun ( kosmetik ) pada waktu mandi.
3) Keringkanlah tubuh setelah mandi dan mengganti pakaian.
4) Memelihara dan menjaga kebersihan kulit dan kuku tangan dan kaki.
d. Perawatan Kulit
1) Perawatan dari Dalam
a. Air.
Air adalah medium untuk mengangkut dan membuang zat-zat sisa. Kita harus minum 6-8 gelas sehari untuk mencapai tujuan ini.
b. Zat-zat Gizi
Semua zat gizi yang dibutuhkan tubuh untuk kesehatan yang optimal juga diperlukan oleh kulit untuk menjaga keutuhan bentuknya.
c. Olahraga
Olahraga mempunyai peranan penting untuk menjaga kesehatan kulit. Olahraga merangsang sirkulasi, memperbaiki nutrisi sel, dan menghilangkan stress serta membuat tubuh menjadi segar.
2) Perawatan dari Luar
a. Pembersih
Krim susu pembersih membuang make up dan kotoran lebih baik dari pada sabun. Tetapi setelah itu jangan lupa untuk membasuh kulit dengan air.
b. Pelembab
Untuk orang yang telah berumur atau memiliki kulit yang kering dapat mengoleskan pelembab lebih dari satu kali sehari. Sedangkan pada orang yang jenis kulitnya cenderung berminyak dapat mengoleskannya satu kali dalam seminggu.
c. Sinar Matahari
Bila kita harus lama berada di bawah sinar matahari, lindungi kulit dengan memakai topi berdaun lebar, berteduh di bawah payung atau pohon.
d. Rokok
Merokok membuat kulit cepat tua. Zat Benzopyrene yang ada di dalam asap rokok dapat menghabiskan vitamin C tubuh sehingga tidak dapat lagi menunjang kolagen yang sehat dan menimbulkan kerutan pada kulit.
e. Alkohol
Alkohol merampok persediaan vitamin B untuk tubuh dan mengurangi cadangan vutamin C.
f. Stress
Stress dapat mamicu berbagai kelainan dalam tubuh., termasuk kulit. Dengan meminimalkan stress berarti mencegah bintik dan bercak pada kulit yang tidak diinginkan.
3) Merawat Kulit Bermasalah
a) Kulit Kering
Kulit kering dapat dirawat dengan makan diet seimbang untuk menjamin kecukupan vitamin dan mineral.
b) Kulit Berminyak
Kulit berminyak disebabkan terlalu aktifnya kelenjar sebum. Kulit seperti ini lebih rentan daripada kulit yang kering.
c) Keriput
Keriputnya kulit tergantung pada faktor keturunan, kondisi di dalam tubuh, tingkat stress dan perlindungan serta perawatan yang diberikan pada kulit.
d) Bau Badan
Bau tidak enak disebabkan oleh aktifitas bakteri yang bekerja pada keringat. Cara paling efektif adalah mencucinya dengan sabun anti bakteri minimal sekali sehari.
B. KESEHATAN KULIT KEPALA DAN RAMBUT
1. Fungsi Rambut
Rambut mempunyai fungsi yang sangat penting, yaitu sebagai pelindung kepala dan memperindah serta mempercantik wajah.
2. Menjaga Kesehatan Kulit Kepala dan Rambut
Memelihara kesehatan kulit kepala dan rambut, yaitu dengan cara membersihkan rambut menggunakan shampo dan air, mengereringkan rambut, memotong rambut, dan menghindari penyebab kerusakan kulit.
C. KESEHATAN MATA
Beberapa hal yang harus dilakukan agar kesehatan mata dapat terjaga dan terpelihara dengan baik, yaitu :
1. Segera menghindar dan pejamkan mata apabila berada di lingkungan yang berdebu dan berasap.
2. Menghindar dari penderita sakit mata yang menular.
3. Gunakan handuk mandi sendiri agar tidak tertular atau menularkan penyakit mata pada yang lain.
4. Bersihkanlah mata dengan bahan khusus pencuci mata.
D. KESEHATAN TELINGA
Untuk memelihara dan menjaga kesehatan telinga, yaitu :
1. Membersihkan lubang telinga dengan hati-hati.
2. Hindari suara-suara keras yang menekan telinga, karena suara yang terlalu keras dapat memecahkan gendang telinga serta mengakibatkan tuli.
3. Menghindarkan telinga dari benturan dan pukulan yang keras.
4. Bila mengalami gangguan pendengaran, segeralah memeriksakan diri ke dokter.
E. KESEHATAN HIDUNG
Beberapa hal untuk menjaga dan memelihara kesehatan hidung, yaitu :
1. Bersihkanlah hidung sedikitnya dua kali dalam sehari pada waktu mandi pagi dan sore.
2. Tutuplah hidung bila berada di lingkungan yang bau dan berdebu.
3. Bersikap hati-hati pada waktu menderita pilek dan berobat ke Puskesmas.
F. KESEHATAN MULUT DAN GIGI
Rawatlah gigi dan mulut dengan memeriksakan diri ke dokter secara teratur setiap tiga bulan sekali agar gigi selalu sehat. Dengan mulut dan gigi yang bersih, sehat, dan terawat, kita akan memiliki kepercayaan diri yang lebih sehingga tidak ragu-ragu dalam suatu percakapan.
BAB II
KESEHATAN MENTAL
Beberapa sifat yang dapat menggambarkan seseorang dikatakan normal dari segi mental, yaitu :
1. Bahwa seseorang dapat menerima dirinya dengan pengertian, menyadari segi-segi kekuatan dan kelemahannya serta menerima segi-segi itu.
2. Jarak antara tingkat aspirasi dan potensinya ( kemampuannya ) realistik sesuai.
3. Memiliki keluwesan yang sesuai dalam hubungannya dengan orang lain.
4. Mempunyai keseimbangan emosi yang sesuai.
5. Mempunyai sifat serta merta ( spontanitas ) yang sesuai.
6. Berhasil menciptakan hubungan-hubungan sosial yang dinamis dengan orang lain.
Beberapa konsep dasar dari kesehatan mental yang perlu kita pahami adalah :
1. Motivasi
Motivasi adalah keadaan psikologi/kejiwaan yang merangsang dan memberi arah terhadap aktivitas manusia.
2. Pertentangan Psikologis ( Kekacauan dan Agresi )
Seseorang yang sedang mengalami kekecewaan akan berbuat sesuatu atau mencari jalan keluar untuk meringankan masalah yang timbul akibat dari rasa kecewa yang dihadapinya. Perbuatan tersebut dapat membawa seseorang pada tingkah laku agresif dalam berbagai bentuk dan derajat.
3. Mencapai Kebahagiaan.
Di dunia ini kita hidup dalam suatu budaya dimana dimensi agama memegang peranan utama. Siapa di antara kita yang mengingat kepada Tuhan di waktu lemah atau susah sehingga ia merasa tenteram dan bahagia, begitu juga kita ingta kepada Tuhan di waktu merasa kuat sehingga kita tidak berbuat aniaya.
KESEHATAN FISIK
A. KESEHATAN KULIT
Kesehatan dan kecantikan dapat tercermin dari kulit, baik kulit wajah maupun kulit tubuh. Kulit yang bersih dan sehat akan membuat penampilan menjadi segar.
Fungsi kulit, yaitu :
1. Melindungi jaringan tubuh yang ada di bawah kulit terhadap gangguan dari luar seperti debu, sinar matahari, hujan, benturan benda keras, dsb.
2. Mengatur suhu badan.
3. Mengeluarkan kotoran tubuh berupa keringat melaluipori-pori kulit.
4. Membentuk vitamin D.
5. Sebagai indera perasa dan peraba.
a. Tipe Kulit
Dapat ditentukan tiga tipe kulit, yaitu :
1) Kulit Normal
Tanda-tanda kulit normal, yaitu tidak kering, cukup lembab tetapi tidak terlalu berminyak. Jika diraba terasa lembut dan pori-porinya terlihat tetapi tidak lebar.
2) Kulit Berminyak
Kulit dikatakan berminyak bila dilihat dan diraba terasa berminyak. Permukaan kulit terasa kasar, mengkilap dan pori-pori terlihat jelas dan lebar.
3) Kulit Kering
Tanda-tanda tipe kulit kering, yaitu kulit tampak kering, bersisik halus, mengeriput dengan garis-garis kulit yang jelas, tidak lentur dan pori-pori hampir tidak terlihat.
b. Mandi
Mandi mempunyai manfaat sebagai berikut :
1) Membersihkan tubuh dari kotoran dan debu yang melekat pada tubuh.
2) Menghilangkan keringat dan bau badan.
3) Merangsang peredaran darah dan syaraf.
c. Menjaga kebersihan dan Kesehatan Kulit
Untuk memelihara serta menjaga kebersihan dan kesehatan kulit, yaitu :
1) Mandi dua kali sehari pagi dan sore.
2) Gunakanlah air bersih dan sabun ( kosmetik ) pada waktu mandi.
3) Keringkanlah tubuh setelah mandi dan mengganti pakaian.
4) Memelihara dan menjaga kebersihan kulit dan kuku tangan dan kaki.
d. Perawatan Kulit
1) Perawatan dari Dalam
a. Air.
Air adalah medium untuk mengangkut dan membuang zat-zat sisa. Kita harus minum 6-8 gelas sehari untuk mencapai tujuan ini.
b. Zat-zat Gizi
Semua zat gizi yang dibutuhkan tubuh untuk kesehatan yang optimal juga diperlukan oleh kulit untuk menjaga keutuhan bentuknya.
c. Olahraga
Olahraga mempunyai peranan penting untuk menjaga kesehatan kulit. Olahraga merangsang sirkulasi, memperbaiki nutrisi sel, dan menghilangkan stress serta membuat tubuh menjadi segar.
2) Perawatan dari Luar
a. Pembersih
Krim susu pembersih membuang make up dan kotoran lebih baik dari pada sabun. Tetapi setelah itu jangan lupa untuk membasuh kulit dengan air.
b. Pelembab
Untuk orang yang telah berumur atau memiliki kulit yang kering dapat mengoleskan pelembab lebih dari satu kali sehari. Sedangkan pada orang yang jenis kulitnya cenderung berminyak dapat mengoleskannya satu kali dalam seminggu.
c. Sinar Matahari
Bila kita harus lama berada di bawah sinar matahari, lindungi kulit dengan memakai topi berdaun lebar, berteduh di bawah payung atau pohon.
d. Rokok
Merokok membuat kulit cepat tua. Zat Benzopyrene yang ada di dalam asap rokok dapat menghabiskan vitamin C tubuh sehingga tidak dapat lagi menunjang kolagen yang sehat dan menimbulkan kerutan pada kulit.
e. Alkohol
Alkohol merampok persediaan vitamin B untuk tubuh dan mengurangi cadangan vutamin C.
f. Stress
Stress dapat mamicu berbagai kelainan dalam tubuh., termasuk kulit. Dengan meminimalkan stress berarti mencegah bintik dan bercak pada kulit yang tidak diinginkan.
3) Merawat Kulit Bermasalah
a) Kulit Kering
Kulit kering dapat dirawat dengan makan diet seimbang untuk menjamin kecukupan vitamin dan mineral.
b) Kulit Berminyak
Kulit berminyak disebabkan terlalu aktifnya kelenjar sebum. Kulit seperti ini lebih rentan daripada kulit yang kering.
c) Keriput
Keriputnya kulit tergantung pada faktor keturunan, kondisi di dalam tubuh, tingkat stress dan perlindungan serta perawatan yang diberikan pada kulit.
d) Bau Badan
Bau tidak enak disebabkan oleh aktifitas bakteri yang bekerja pada keringat. Cara paling efektif adalah mencucinya dengan sabun anti bakteri minimal sekali sehari.
B. KESEHATAN KULIT KEPALA DAN RAMBUT
1. Fungsi Rambut
Rambut mempunyai fungsi yang sangat penting, yaitu sebagai pelindung kepala dan memperindah serta mempercantik wajah.
2. Menjaga Kesehatan Kulit Kepala dan Rambut
Memelihara kesehatan kulit kepala dan rambut, yaitu dengan cara membersihkan rambut menggunakan shampo dan air, mengereringkan rambut, memotong rambut, dan menghindari penyebab kerusakan kulit.
C. KESEHATAN MATA
Beberapa hal yang harus dilakukan agar kesehatan mata dapat terjaga dan terpelihara dengan baik, yaitu :
1. Segera menghindar dan pejamkan mata apabila berada di lingkungan yang berdebu dan berasap.
2. Menghindar dari penderita sakit mata yang menular.
3. Gunakan handuk mandi sendiri agar tidak tertular atau menularkan penyakit mata pada yang lain.
4. Bersihkanlah mata dengan bahan khusus pencuci mata.
D. KESEHATAN TELINGA
Untuk memelihara dan menjaga kesehatan telinga, yaitu :
1. Membersihkan lubang telinga dengan hati-hati.
2. Hindari suara-suara keras yang menekan telinga, karena suara yang terlalu keras dapat memecahkan gendang telinga serta mengakibatkan tuli.
3. Menghindarkan telinga dari benturan dan pukulan yang keras.
4. Bila mengalami gangguan pendengaran, segeralah memeriksakan diri ke dokter.
E. KESEHATAN HIDUNG
Beberapa hal untuk menjaga dan memelihara kesehatan hidung, yaitu :
1. Bersihkanlah hidung sedikitnya dua kali dalam sehari pada waktu mandi pagi dan sore.
2. Tutuplah hidung bila berada di lingkungan yang bau dan berdebu.
3. Bersikap hati-hati pada waktu menderita pilek dan berobat ke Puskesmas.
F. KESEHATAN MULUT DAN GIGI
Rawatlah gigi dan mulut dengan memeriksakan diri ke dokter secara teratur setiap tiga bulan sekali agar gigi selalu sehat. Dengan mulut dan gigi yang bersih, sehat, dan terawat, kita akan memiliki kepercayaan diri yang lebih sehingga tidak ragu-ragu dalam suatu percakapan.
BAB II
KESEHATAN MENTAL
Beberapa sifat yang dapat menggambarkan seseorang dikatakan normal dari segi mental, yaitu :
1. Bahwa seseorang dapat menerima dirinya dengan pengertian, menyadari segi-segi kekuatan dan kelemahannya serta menerima segi-segi itu.
2. Jarak antara tingkat aspirasi dan potensinya ( kemampuannya ) realistik sesuai.
3. Memiliki keluwesan yang sesuai dalam hubungannya dengan orang lain.
4. Mempunyai keseimbangan emosi yang sesuai.
5. Mempunyai sifat serta merta ( spontanitas ) yang sesuai.
6. Berhasil menciptakan hubungan-hubungan sosial yang dinamis dengan orang lain.
Beberapa konsep dasar dari kesehatan mental yang perlu kita pahami adalah :
1. Motivasi
Motivasi adalah keadaan psikologi/kejiwaan yang merangsang dan memberi arah terhadap aktivitas manusia.
2. Pertentangan Psikologis ( Kekacauan dan Agresi )
Seseorang yang sedang mengalami kekecewaan akan berbuat sesuatu atau mencari jalan keluar untuk meringankan masalah yang timbul akibat dari rasa kecewa yang dihadapinya. Perbuatan tersebut dapat membawa seseorang pada tingkah laku agresif dalam berbagai bentuk dan derajat.
3. Mencapai Kebahagiaan.
Di dunia ini kita hidup dalam suatu budaya dimana dimensi agama memegang peranan utama. Siapa di antara kita yang mengingat kepada Tuhan di waktu lemah atau susah sehingga ia merasa tenteram dan bahagia, begitu juga kita ingta kepada Tuhan di waktu merasa kuat sehingga kita tidak berbuat aniaya.
Soal-soal Sistem Pencernaan, Ekskresi, dan Respirasi
SOAL PENCERNAAN
1. Yang mana di antara enzim berikut ini yang memiliki pH optimum yang paling rendah ?
a. Amilase ludah d. Amilase pankreas
b. Tripsin e. Lipase pankreas
c. Pepsin
2. Proses pergerakan peristaltik dimana makanan kembali ke dalam mulut, disebut…
a. Pencernaan d. Fermentasi
b. Regurgitasi e. Oksidasi
c. Ruminasi
3. Persamaan tiflosol cacing tanah, katup spiral hiu, dan vili mamalia adalah…
a. Semuanya merupakan adaptasi untuk pencernaan daging dan penyerapan yang efisien
b. Semuanya adalah adaptasi lambung
c. Semuanya adalah struktur mikroskopis
d. Semuanya meningkatkan permukaan penyerapan epitelium usus
e. Semuanya merupakan struktur yang Homolog
4. Setelah pembuangan kantung empedu yang terinfeksi melalui pembedahan, seseorang harus sangat berhati-hati untuk membatasi konsumsi…
a. Pati d. Lemak
b. Protein e. Air
c. Gula
5. Jika Anda akan berlari 100 m beberapa jam setelah makan siang, cadangan bahan bakar mana yang kemungkinan akan dimanfaatkan ?
a. Protein otot
b. Glikogen otot
c. Cadangan lemak dalam hati
d. Cadangan lemak dalam jaringan adiposa
e. Protein darah
SOAL RESPIRASI
1. Ketika Anda menahan nafas, di antara gas darah ini yang akan berubah terlebih dahulu sehingga menimbulkan dorongan yang kuat untuk bernapas adalah…
a. Peningkatan O2 d. Penurunan CO2
b. Penurunan O2 e. Peningkatan CO2 dan Penurunan O2
c. Peningkatan CO2
2. Dalam pernapasan tekanan negatif, inhalasi ( penghirupan napas ) disebabkan oleh...
a. Pemaksaan udara dari udara turun ke paru-paru
b. Kontraksi difragma
c. Relaksasi otot tulang rusuk
d. Penggunaan otot paru-paru untuk mengembangkan alveoli
e. Kontraksi otot abdomen
3. Di antara sistem respirasi berikut ini, yang tidak berkaitan erat dengan suplai darah adalah…
a. Paru- paru vertebrata d. Kulit luar cacing tanah
b. Insang ikan e. parapodia cacing polikaeta
c. Sistem trakea serangga
4. Penurunan pH darah manusia yang disebabkan oleh olahraga akan…
a. Menurunkan laju pernapasan
b. Meningkatkan denyut jantung
c. Menurunkan jumlah O2 yang dibebaskan dari hemoglobin
d. Menurunkan curah jantung
e. Menurunkan pengikatan CO2 ke hemoglobin
5. Jika Anada mengetahui ada seekor hewan yang tidak mempunyai sistem sirkulasi, maka hewan tersebut…
a. Ia tidak memiliki kerangka
b. Kapasitas paru-parunya sangat besar
c. Ia memiliki hemolimfa sebagai pengganti darah
d. Ia adalah hewan laut
SOAL EKSKRESI
1. Mayoritas air dan garam yang difilter ke dalam Kapsula Bowmann diserap kembali oleh…
a. Epitelium transpor Tubula Proksimal
b. Difusi dari saluran menurun lengkung Henle ke dalam cairan interstisial medula yang hiperosmotik
c. Transportasi aktif melewati epitelium transpor segmen bagian atas yang tebal pada saluran menaik lengkung Henle
d. Sekresi dan difusi selektif melewati Tubula Distal
e. Difusi dari Duktus Pengumpul ke dalam gradien osmotik yang semakin meningkat pada Medula Renal
2. Proses dalam nefron yang paling kurang selektif adalah…
a. Sekresi d. Filtrasi
b. Reabsorbsi e. Pemompaan darah oleh lengkung Henle
c. Transpor melewati
epitelium Duktus Pengumpul
3. Osmolaritas Medula Renal yang tinggi dipertahankan melalui semua proses berikut ini, kecuali…
a. Difusi garam dari saluran menaik lengkung Henle
b. Transpor aktif garam dari daerah bagian atas saluran yang menaik
c. Pengaturan spasial nefron Juksta Medulari
d. Difusi urea dari Duktus Pengumpul
e. Difusi garam dari saluran menurun lengkung Henle
4. Termogenesis nonshivering ( tidak menggigil ) adalah…
a. Suatu adaptasi perilaku untuk menyerap panas pada hewan endotermik
b. Suatu peningkatan laju metabolisme yang dipicu oleh hormon, yang seringkali dikaitkan dengan lemak cokelat
c. Suatu pertukaran panas Lawan-Arus darah yang mengalir ke tungkai
d. Suatu metode yang menghasilkan panas pada ikan besar dan aktif
e. Kontraksi otot yang ditemukan pada ngengat musim dingin
5. Di antara berikut ini yang secara tepat menjelaskan contoh kasus osmoregulasi adalah….
a. Cairan tubuh yang isoosmotik dengan lingkunga eksternal
b. Pembuangan kelebihan air dalam suatu lingkungan hipoosmotik
c. Pengeluaran energi untuk mengubah amonia menjadi limbah yang kurang toksik
d. Ekskresi garam dalam suatu lingkungan hipoosmotik
e. Sekresi obat-obatan dan reabsorbsi nutrien oleh Tubula Proksimal
KUNCI JAWABAN
SOAL PENCERNAAN SOAL RESPIRASI
1. C 1. C
2. C 2. B
3. D 3. C
4. D 4. B
5. B 5. C
SOAL EKSKRESI
1. A
2. D
3. E
4. B
5. B
1. Yang mana di antara enzim berikut ini yang memiliki pH optimum yang paling rendah ?
a. Amilase ludah d. Amilase pankreas
b. Tripsin e. Lipase pankreas
c. Pepsin
2. Proses pergerakan peristaltik dimana makanan kembali ke dalam mulut, disebut…
a. Pencernaan d. Fermentasi
b. Regurgitasi e. Oksidasi
c. Ruminasi
3. Persamaan tiflosol cacing tanah, katup spiral hiu, dan vili mamalia adalah…
a. Semuanya merupakan adaptasi untuk pencernaan daging dan penyerapan yang efisien
b. Semuanya adalah adaptasi lambung
c. Semuanya adalah struktur mikroskopis
d. Semuanya meningkatkan permukaan penyerapan epitelium usus
e. Semuanya merupakan struktur yang Homolog
4. Setelah pembuangan kantung empedu yang terinfeksi melalui pembedahan, seseorang harus sangat berhati-hati untuk membatasi konsumsi…
a. Pati d. Lemak
b. Protein e. Air
c. Gula
5. Jika Anda akan berlari 100 m beberapa jam setelah makan siang, cadangan bahan bakar mana yang kemungkinan akan dimanfaatkan ?
a. Protein otot
b. Glikogen otot
c. Cadangan lemak dalam hati
d. Cadangan lemak dalam jaringan adiposa
e. Protein darah
SOAL RESPIRASI
1. Ketika Anda menahan nafas, di antara gas darah ini yang akan berubah terlebih dahulu sehingga menimbulkan dorongan yang kuat untuk bernapas adalah…
a. Peningkatan O2 d. Penurunan CO2
b. Penurunan O2 e. Peningkatan CO2 dan Penurunan O2
c. Peningkatan CO2
2. Dalam pernapasan tekanan negatif, inhalasi ( penghirupan napas ) disebabkan oleh...
a. Pemaksaan udara dari udara turun ke paru-paru
b. Kontraksi difragma
c. Relaksasi otot tulang rusuk
d. Penggunaan otot paru-paru untuk mengembangkan alveoli
e. Kontraksi otot abdomen
3. Di antara sistem respirasi berikut ini, yang tidak berkaitan erat dengan suplai darah adalah…
a. Paru- paru vertebrata d. Kulit luar cacing tanah
b. Insang ikan e. parapodia cacing polikaeta
c. Sistem trakea serangga
4. Penurunan pH darah manusia yang disebabkan oleh olahraga akan…
a. Menurunkan laju pernapasan
b. Meningkatkan denyut jantung
c. Menurunkan jumlah O2 yang dibebaskan dari hemoglobin
d. Menurunkan curah jantung
e. Menurunkan pengikatan CO2 ke hemoglobin
5. Jika Anada mengetahui ada seekor hewan yang tidak mempunyai sistem sirkulasi, maka hewan tersebut…
a. Ia tidak memiliki kerangka
b. Kapasitas paru-parunya sangat besar
c. Ia memiliki hemolimfa sebagai pengganti darah
d. Ia adalah hewan laut
SOAL EKSKRESI
1. Mayoritas air dan garam yang difilter ke dalam Kapsula Bowmann diserap kembali oleh…
a. Epitelium transpor Tubula Proksimal
b. Difusi dari saluran menurun lengkung Henle ke dalam cairan interstisial medula yang hiperosmotik
c. Transportasi aktif melewati epitelium transpor segmen bagian atas yang tebal pada saluran menaik lengkung Henle
d. Sekresi dan difusi selektif melewati Tubula Distal
e. Difusi dari Duktus Pengumpul ke dalam gradien osmotik yang semakin meningkat pada Medula Renal
2. Proses dalam nefron yang paling kurang selektif adalah…
a. Sekresi d. Filtrasi
b. Reabsorbsi e. Pemompaan darah oleh lengkung Henle
c. Transpor melewati
epitelium Duktus Pengumpul
3. Osmolaritas Medula Renal yang tinggi dipertahankan melalui semua proses berikut ini, kecuali…
a. Difusi garam dari saluran menaik lengkung Henle
b. Transpor aktif garam dari daerah bagian atas saluran yang menaik
c. Pengaturan spasial nefron Juksta Medulari
d. Difusi urea dari Duktus Pengumpul
e. Difusi garam dari saluran menurun lengkung Henle
4. Termogenesis nonshivering ( tidak menggigil ) adalah…
a. Suatu adaptasi perilaku untuk menyerap panas pada hewan endotermik
b. Suatu peningkatan laju metabolisme yang dipicu oleh hormon, yang seringkali dikaitkan dengan lemak cokelat
c. Suatu pertukaran panas Lawan-Arus darah yang mengalir ke tungkai
d. Suatu metode yang menghasilkan panas pada ikan besar dan aktif
e. Kontraksi otot yang ditemukan pada ngengat musim dingin
5. Di antara berikut ini yang secara tepat menjelaskan contoh kasus osmoregulasi adalah….
a. Cairan tubuh yang isoosmotik dengan lingkunga eksternal
b. Pembuangan kelebihan air dalam suatu lingkungan hipoosmotik
c. Pengeluaran energi untuk mengubah amonia menjadi limbah yang kurang toksik
d. Ekskresi garam dalam suatu lingkungan hipoosmotik
e. Sekresi obat-obatan dan reabsorbsi nutrien oleh Tubula Proksimal
KUNCI JAWABAN
SOAL PENCERNAAN SOAL RESPIRASI
1. C 1. C
2. C 2. B
3. D 3. C
4. D 4. B
5. B 5. C
SOAL EKSKRESI
1. A
2. D
3. E
4. B
5. B
Curhat Metode Penelitian
Matakuliah Metode Penelitian merupakan matakuliah favorit saya di semester ini. Why? Banyak alasan konkrit yang dapat saya pertanggungjawabkan (Whehehehee). Salah satunya adalah dosennya yang sangat friendly dan santai. Kali ini saya akan mendeskripsikan terlebih dahulu Beliau adalah Prof. Dra. Herawati Sosilo, M.Sc, PhD dan Dr. Hadi Suwono, M.Si. Dua sosok istimewa ini sangat saya idolakan.
1) Prof. Dra. Herawati Sosilo, M.Sc, PhD yang sangat murah senyum dan ramah. Yang saya tangkap dari sosok Prof. Hera adalah gaya beliau yang santai tapi tegas. Tapi tegasnya Prof. Hera sangat saya suka, karena tidak membuat mahasiswa takut. Dosen yang sangat sportif. Tidak hanya bisa membuat aturan, tapi juga sangat sportif menjalankan. Contohnya, saat beliau telat lebih dari 15 menit, beliau harus nyanyi di depan kelas sebab itu adalah aturan main yang disepakati saat awal perkuliahan dulu. Inilah yang membedakan sosok Prof. Hera dengan yang lain. Tidak lupa juga beliau adalah seorang pendidik yang selalu mengajarkan kejujuran. Termasuk kata-kata beliau yang akan selalu saya ingat :
”Data yang tidak sesungguhnya (manipulasi), tempatnya adalah keranjang sampah”
Hal ini mengandung pesan bahwa kita harus jujur dalam melakukan segala hal, karena kita adalah generasi penerus bangsa Indonesia yang mana nasib negeri ini ada di tangan kita. Bisa kita bayangkan apabila generasi penerus sudah banyak yang tidak jujur, maka koruptor-koruptor anyar akan merajalela. Saya sangat terinspirasi dari beliau. Sosok istimewa seperti beliaulah yang tidak mudah untuk tereduksi dari ingatan saya. ^_^
2) Dr. Hadi Suwono, M.Si adalah mantan mahasiswa Prof. Hera yang juga sangat saya idolakan. Sikap beliau yang hampir sama dengan Prof. Hera, yaitu santai dan ramah. Disamping penampilan beliau yang selalu rapi, beliau juga murah senyum. Yang saya kenang dari beliau adalah sikap terbuka pada kami. Beliau suka bercerita apa saja yang beliau pernah alami. Dan saya yang memang hobby mendengarkan cerita selalu sangat senang saat beliau bercerita. Cara beliau menerangkan materi juga sangat santai tapi mengena. Penyelesaian masalah selalu dilakukan dengan diskusi bersama. Inilah yang sangat saya sukai dari beliau.
Selain itu, metode pembelajaran yang beliau pernah terangkan sangat membuka ”mata” saya untuk tidak menggunakan metode yang sudah tidak patut lagi digunakan. Contohnya adalah metode Behavourisme yang awal prakteknya adalah pada hewan. Artinya kita menunggu perintah untuk melakukan segala sesuatu. Yang beliau sarankan adalah kita harus menggunakan metode konstruktivisme yang berarti membangun. Artinya bagaimana membangun konsep sendiri dan kemudian dibandingkan dengan konsep yang lain agar mendapatkan tambahan. Ilmu ini akan saya ingat selalu dan semoga dapat saya terapkan nantinya saat saya menjaadi pendidik. Oya..Semoga nantinya Bapak juga menjadi Profesor ya Pak. Amiiiiiin. (hehehehe) ^_^
3) Selain itu, ada Mbak Komang Ayu sebagai assistant dosen yang sangat membantu dalam proses pembelajaran matakuliah Metode Penelitian kami. Mbak Komang yang saya kenal adalah sosok cerdas dan tanggap pada perkembangan perkuliahan kami di matakuliah ini. Jelas saja, tiap pertemuan dia sangat aktif dan rajin merekam semua aktivitas kami di kelas. Selain itu, mbak Komang sangat bisa diajak kompromi dalam masalah tugas. Dia sangat rajin menanyakan bagaimana perkembangan tugas kami, terutama tugas portofolio ini. Terima kasih mbak Komang. ^_^
4) Mahasiswa S2 Biologi UM (PPL), yaitu: Pak Taufik dan Pak Syafrudin, serta penilai, yaitu Pak Haikal dan Ibu yang biasanya duduk di Terima kasih atas kerja samanya selama ini. Pak Taufik sangat akrab dengan kami semua, karena cara mengajarnya yang santai dan orangnya lucu. Maklum, pak Taufik berasal dari lombok, jadi bukan dari Jawa. Logatnya kadang bikin kami sekelas serempak tertawa. Tidak akan saya lupakan jasa pak Taufik dan Pak Haikal yang telah membantu saya mencari artikel di perpustakaan Pascasarjana. Semoga kebaikannya dibalas dengan kebaikan yang setimpal. Amiin. Banyak ilmu dan pengalaman yang saya dapatkan dari beliau-beliau para calon Magister handal. ^_^
1. Latar Belakang dan Pengalaman Penelitian
Banyak pengetahuan yang saya dapatkan di matakuliah Metode Penelitian ini. Terutama pengetahuan dalam hal penelitian. Dalam melakukan penelitian ternyata memang butuh ketelitian,kesabaran, keuletan, dan yang terpenting adalah kejujuran.di sini, saya ingin melatih kemampuan saya dalam keterampilan melakukan penelitian hingga melaporkannya dan mempresentasikannya. Itung-itung buat persiapan skripsi nanti.
Mengenai pengalaman penelitian, sebenarnya sebelum mengikuti matakuliah ini, saya pernah melakukan penelitian tentang kandungan lendir bekicot waktu SMA. Di sana saya sudah menguji kandungan lendir bekicot dengan betadine. Ternyata lendir bekicot mengandung kalsium dan vitamin C. Dari dasr kandungan dia atas, saya berasumsi bahwa lendir bekicot bisa menjadi bahan kosmetik alami. Tapi berhenti di tengah jalan karena kurangnya waktu. Maklum, Biologi sangat full of tugas. Atau saya saja ya yang kurang bisa mengatur waktu??Hehehe ^^v
2. Tujuan yang Ingin Dicapai
Dalam mengikuti matakuliah ini, saya ingin lebih meningkatkan ilmu mengenai bagaimana menjadi seorang scientist yang baik. Saya selalu ingat bahwa untuk menjadi ilmuan, kunci utamanya adalah kejujuran. Yang terpenting adalah saya ingin menjadi seseorang yang bisa jujur dalam hal apapun termasuk dalam pengambilan dan pengolahan data pada saat melakukan penelitian. Tidak boleh memanipulasi data. Harus sesuai dengan kenyataan. Ilmu mengenai penelitian ini juga sangat penting dalam penyusunan skripsi. Dalam penyusunan skripsi sangat dibutuhkan teori-teori penelitian yang cukup banyak. Nah, dari sini saya harus lebih giat belajar materi dalam matakuliah ini. Ganbatte..!!! ^^
3. Manfaat Pembelajaran Metode Penelitian
Banyak hal yang dapat saya pelajari di matakuliah ini. Cara-cara menyusun laporan penelitian mulai dari awal hingga praktek penyusunannya mengenai proyek sederhana masing-masing kelompok kecil (dua orang) selalu dalam pantauan dosen dan asisten dosen, sehingga kami benar-benar mengerti bagaimana menyusun laporan yang tertib dari awal hingga akhir. Tidak hanya ilmu tentang penelitian yang meningkat dalam diri saya, namun juga ilmu akhlak yang diajarkan oleh Prof. Hera, yaitu tentang kejujuran. Semoga selalu saya ingat dan akan saya laksanakan semaksimal mungkin. Terima kasih Prof. Hera.... ^^b
4. Tugas dan Kegiatan di Kelas yang Bermanfaat dan Dapat Dinikmati
Dalam matakuliah ini dibahas tuntas bagaimana menjadi seorang scientist yang benar-benar scientist. Ternyata banyak hal yang harus diperhatikan dalam melakukan penelitian. Dalam buku wajib sudah tertera dengan jelas langkah-langkah bagaimana melakukan penelitian. Mulai dengan menjawab Four Questions Strategy, kemudian membuat Design Experiment (rancangan eksperiment), lalu dilanjutkan dengan membuat prosedur penelitian yang rinci dan jelas. Saya ingat pesan Prof.Hera bahwa dalam membuat prosedur, haruslah jelas dan rinci. Saya dulu ingat waktu maju menuliskan prosedur membuat Nasi Goreng Mawut. Kelompok saya langsung menulis tahap pertama dengan ”Panaskan minyak goreng di atas wajan”, lantas Prof. Hera mengatakan ”Kompornya nggak dinyalakan?”. Lantas kami semua tertawa. Whehehe.. :)
Dari pengalaman di atas, Prof. Hera juga menambahkan bahwa jika membuat prosedur, kita harus menganggap seolah-olah pembacanya adalah orang awam yang belum tahu apa-apa mengenai apa yang ada dalam prosedur kita. Jadi prosedur harus ditulis secara jelas dan rinci agar pembaca bisa mengerti dan dapat mendeskripsikannya.
Nah, setelah membuat prosedur, maka ada proses pembuatan garfik. Grafik yang disajikan dapat berbentuk grafik batang dan grafik garis. Sebenarnya masih banyak lagi jenis grafik yang dapat kita sajikan, seperti grafik Pie. Dalam pembuatan grafik tidak boleh melupakan judul grafik. Judul harus jelas dan harus sesuai dengan isi dari grafik. Setelah itu, ada bab yang menjelaskan bagaimana cara menyusun laporan. Terdapat hal-hal runtut yang harus diikuti dalam pembuatan laporan. Dalam hal pembuatan laporan, sebenarnya kami sudah membuatnya pada bab pertama, yaitu percobaan pesawat kertas. Dari sini, bisa menjadi ilmu bagi saya untuk menjadi scientist.
Selain itu, kegiatan di kelas sangat saya sukai. Dosen selalu memberi kesempatan kepada kami untuk membahas tugas atau PR yang telah disepakati. Kami juga diberi kesempatan untuk mengemukakan pendapat dengan menuliskan jawaban kita di papan tulis, setelah itu dibahas bersama, sehingga kami benar-benar mengerti kesalahan kami terletak dimana. Saya sangat suka kegiatan yang satu ini karena saya bisa melatih keberanian saya dalam mengemukakan pendapat. Disamping saya bisa memotivasi teman-teman yang lain, setidaknya saya ingin dikenal oleh dosen favorit saya, Prof. Hera.. Hehehehe ^^
5. Refleksi Mengenai Tugas dan Kegiatan di Kelas
Hampir tiap minggu ada tugas. Biasanya yang namanya tugas wajar jika menjadi beban, karena selain tugas yang lain juga masih banyak, juga ada matakuliah lain yang tugasnya mendominasi tiap minggunya. Namuuuuuun, beda halnya dengan Metode Penelitian, tugasnya tidak menjadi beban bagi kami. Dasarnya adalah, salah atau benar yang penting mengerjakan semaksimal mungkin dan semampu kami. Nantinya akan dibahas di kelas dan kami akan segera tahu kesalahan kami. Inilah istimewanya dibandingkan dengan matakuliah yang lain. Kegiatan di kelas inilah yang kami suka, santai tapi serius.
Mengenai tugas yang saya anggap sulit tapi menantang, tentu saja ada. What’s that? Proyek penelitian...!!! Hehehehe.. Dalam penyusunannya, kami juga melengkapi dengan analisis kritis dari artikel atau jurnal yang relevan dengan proyek penelitian kami. Di sini, kami ditugaskan untuk membuat 6 analisis kritis. 3 buah artikel atau jurnal berbahasa Inggris dan 3 lagi berbahasa Indonesia. Jujur saja, saya baru mengenal analisis kritis. Tapi saya sangat bersyukur karena dengan ini, saya bisa mengetahui tentang analisis kritis yang merupakan pengetahuan baru bagi saya.
Penelitian kami (saya dengan Bulan) berjudul Pengaruh Jenis Kertas (Bufallo, Linen, kertas foto Glosy, kertas kayu, dan kertas HVS) terhadap Kecepatan Kapilaritas Kertas. Kali ini, kesulitannya adalah mengenai percobaannya. Kami masih bingung bagaimana caranya menegakkan kertas pada saat percobaan. Akan kami usahakan setegak mungkin entah dengan apa. Hehehehehe ~~’a
Untuk menaggulangi kesulitan dan tantangan tadi, saya memanfaatkan waktu untuk sedikit berkonsultasi dengan pak Hadi mengenai penelitian kami. Selain itu, kami juga menyempatkan diri untuk mempresentasikan rancangan penelitian kami, sehingga banyak teman-teman yang memberikan solusi maupun pertanyaan-pertanyaan yang mendukung. Hal ini sangat membantu penelitiaan kami. Nah, masalah
SEMANGAT..!!!!
6. Proses Belajar Metode Penelitian
Saya sangat suka dengan metode pembelajaran matakuliah ini karena mahasiswa dituntut untuk lebih aktif di dalam kelas, misalnya dengan mempresentasikan tugas yang dikerjakan, menyanggah jawaban dari teman, berkomentar, dan lain-lain. Strategi yang saya gunakan dalam belajar metode penelitian ini adalah memaksimalkan waktu pada saat di kelas. Saya mencoba membiasakan diri untuk aktif di dalam kelas, baik itu mencoba menjawab pertanyaan dari dosen atau dari mahasiswa PPL serta mempresentasikannya di depan kelas. Oleh karena itu, tempat yang paling nyaman untuk belajar metode penelitian adalah di dalam kelas pada saat berlangsung pembelajaran karena saya dapat melibatkan diri dalam proses pembelajaran tersebut, sehingga saya dapat lebih mengerti mengenai materi yang sedang dibahas.
Dalam penyususnan laporan, sumbersumber dari jurnal ilmiah dan sumber dari internet sangat membantu penyelesaian proposal dan laporan penelitian saya. Selain itu, masukan-masukan dari teman dan dosen juga sangat membantu saya dalam menyelesaikan proposal dan laporan penelitian. Pada penelitian kami (saya dan Bulan), masukan dari teman-teman adalah mengenai prosedurnya harus lengkap dan jelas, bagaimana menegakkan kertas pada saat percobaan berlangsung, serta pengukuran yang baik. Mbak Komang juga memberi masukan agar kertas yang digunakan tidak terlalu lebar.
Sedangkan Prof. Hera juga memberikan nasihat pada kami agar menyiasati menegakkan kertas terhadap zat cair dan sebaiknya kertas yang digunakan ukuran lebarnya tidak terlalu lebar, sehingga kami yang awalnya menggunakan 5 cm diganti menjadi 3 cm, kemudian diganti lagi menjadi 1,5 cm. Beliau juga memberikan nasihat agar melakukan uji coba terlebih dahulu sebelum melaakukan percobaan yang sesungguhnya. Nah, bagian yang paling sulit adalah mengusahakan bagaimana menegakkan kertas terhadap zat cair yang digunakan. Namun, kami memutuskan akan menegakkan kertas tersebut dengan tangan (manual) karena tidak membutuhkan waktu yang lama. SemangatZZ!!! :D
7. Identifikasi Kajian Pustaka
Saya lebih suka sumber yang berasal dari jurnal di internet, karena di sana lebih banyak membantu saya dalam menyelesaikan proposal karena keterangan yang ada di dalam jurnal dari internet lebih banyak dan lebih jelas serta lengkap. Selain itu, saat mencari sumber tersebut, saya lebih bisa memilih secara bebas dengan pilihan yang banyak, sehingga saya bisa memilih sumber jurnal atau artikel yang paling sesuai dengan penelitian saya. Namun, bukan berarti jurnal yang saya ambil dari ABT (American Biology Teacher) tidak membantu. Jurnal tersebut juga sangat membantu, meskipun dalam bahasa Inggris dan susah untuk dimengerti. Setidaknya ada hal yang saya dapatkan mengenai penelitian saya dalam jurnal tersebut.
8. Hal yang Belum Saya Pahami dan Ingin Saya Pelajari Lebih Lanjut
Secara umum, pembelajaran metode penelitian sudah saya mengerti meskipun masih ada hal yang sangat mudah saya lupakan, yaitu statistika. Padahal, saya sudah menempuh matakuliah statistika pada semester 2 kemarin dengan nilai yang menurut saya sudah cukup dengan perjuangan yang maksimal yaitu B+. Saya harap, dari pembelajaran metode penelitian ini, saya dapat mengingat konsep statistika dengan baik. Tentu saja hal ini masih ingin saya pelajari lebih lanjut, karena bagaimanapun, jika kita melakukan penelitian, kita tidak akan lepas dari yang namanya statistika. Semoga bisaaa..!!! Semangat..!! \\(^-^)//
Di luar pembelajaran, pesan moral yang selalu diagungkan oleh Prof.Hera akan selalu saya coba untuk diterapkan dengan sebaik-baiknya. Pesan moral apa itu?? KEJUJURAN. Semoga saya dapat menerapkan pesan moral tersebut. Amiiin.
9. Strategi atau Teknik Baru yang Diperoleh
Strategi yang saya peroleh dari matakuliah ini adalah bagaimana cara memaksimalkan waktu pada saat pembelajaran berlangsung. Bagaimana memulai dari awal untuk membiasakan diri aktif di dalam kelas, baik itu mencoba menjawab pertanyaan dari dosen atau dari mahasiswa lainnya. Oleh karena itu, saya akan menjadikan kelas sebagai tempat yang paling nyaman untuk belajar , yaitu pada saat berlangsung pembelajaran. Hal ini sangat menguntungkan karena saya dapat melibatkan diri dalam proses pembelajaran tersebut, sehingga saya dapat lebih mengerti mengenai materi yang sedang dibahas.
Selain itu, strategi ini dapat diterapkan mengingat efisiensi waktu. Banyaknya tugas kadang sangat menyita waktu kita sehingga sulit untuk menemukan waktu belajar secara nyaman dan santai. Walaupun ada waktu luang, biasanya digunakan untuk istirahat sejenak karena mungkin lelah mengerjakan tugas atau semalaman tidak tidur karena mengerjakan laporan, dan sebagainya. Nah, inilah strategi yang paling bisa diandalkan, yaitu memaksimalkan waktu di kelas pada saat pembelajaran berlangsung. Sehingga kita tidak perlu belajar keras di rumah atau di kost karena kita sudah mengerti di kelas pada saat pembelajaran berlangsung. Dan tipsnya adalah jangan malu bertanya jika kita memang tidak mengerti. Strategi ini akan saya coba sepanjang saya menjalani program studi saya selanjutnya. PASTI BISA..!!! :D
10. Artifak Khusus
Berikut ini adalah artifak-artifak yang saya anggap perlu disertakan: (terlampir)
1) Prof. Dra. Herawati Sosilo, M.Sc, PhD yang sangat murah senyum dan ramah. Yang saya tangkap dari sosok Prof. Hera adalah gaya beliau yang santai tapi tegas. Tapi tegasnya Prof. Hera sangat saya suka, karena tidak membuat mahasiswa takut. Dosen yang sangat sportif. Tidak hanya bisa membuat aturan, tapi juga sangat sportif menjalankan. Contohnya, saat beliau telat lebih dari 15 menit, beliau harus nyanyi di depan kelas sebab itu adalah aturan main yang disepakati saat awal perkuliahan dulu. Inilah yang membedakan sosok Prof. Hera dengan yang lain. Tidak lupa juga beliau adalah seorang pendidik yang selalu mengajarkan kejujuran. Termasuk kata-kata beliau yang akan selalu saya ingat :
”Data yang tidak sesungguhnya (manipulasi), tempatnya adalah keranjang sampah”
Hal ini mengandung pesan bahwa kita harus jujur dalam melakukan segala hal, karena kita adalah generasi penerus bangsa Indonesia yang mana nasib negeri ini ada di tangan kita. Bisa kita bayangkan apabila generasi penerus sudah banyak yang tidak jujur, maka koruptor-koruptor anyar akan merajalela. Saya sangat terinspirasi dari beliau. Sosok istimewa seperti beliaulah yang tidak mudah untuk tereduksi dari ingatan saya. ^_^
2) Dr. Hadi Suwono, M.Si adalah mantan mahasiswa Prof. Hera yang juga sangat saya idolakan. Sikap beliau yang hampir sama dengan Prof. Hera, yaitu santai dan ramah. Disamping penampilan beliau yang selalu rapi, beliau juga murah senyum. Yang saya kenang dari beliau adalah sikap terbuka pada kami. Beliau suka bercerita apa saja yang beliau pernah alami. Dan saya yang memang hobby mendengarkan cerita selalu sangat senang saat beliau bercerita. Cara beliau menerangkan materi juga sangat santai tapi mengena. Penyelesaian masalah selalu dilakukan dengan diskusi bersama. Inilah yang sangat saya sukai dari beliau.
Selain itu, metode pembelajaran yang beliau pernah terangkan sangat membuka ”mata” saya untuk tidak menggunakan metode yang sudah tidak patut lagi digunakan. Contohnya adalah metode Behavourisme yang awal prakteknya adalah pada hewan. Artinya kita menunggu perintah untuk melakukan segala sesuatu. Yang beliau sarankan adalah kita harus menggunakan metode konstruktivisme yang berarti membangun. Artinya bagaimana membangun konsep sendiri dan kemudian dibandingkan dengan konsep yang lain agar mendapatkan tambahan. Ilmu ini akan saya ingat selalu dan semoga dapat saya terapkan nantinya saat saya menjaadi pendidik. Oya..Semoga nantinya Bapak juga menjadi Profesor ya Pak. Amiiiiiin. (hehehehe) ^_^
3) Selain itu, ada Mbak Komang Ayu sebagai assistant dosen yang sangat membantu dalam proses pembelajaran matakuliah Metode Penelitian kami. Mbak Komang yang saya kenal adalah sosok cerdas dan tanggap pada perkembangan perkuliahan kami di matakuliah ini. Jelas saja, tiap pertemuan dia sangat aktif dan rajin merekam semua aktivitas kami di kelas. Selain itu, mbak Komang sangat bisa diajak kompromi dalam masalah tugas. Dia sangat rajin menanyakan bagaimana perkembangan tugas kami, terutama tugas portofolio ini. Terima kasih mbak Komang. ^_^
4) Mahasiswa S2 Biologi UM (PPL), yaitu: Pak Taufik dan Pak Syafrudin, serta penilai, yaitu Pak Haikal dan Ibu yang biasanya duduk di Terima kasih atas kerja samanya selama ini. Pak Taufik sangat akrab dengan kami semua, karena cara mengajarnya yang santai dan orangnya lucu. Maklum, pak Taufik berasal dari lombok, jadi bukan dari Jawa. Logatnya kadang bikin kami sekelas serempak tertawa. Tidak akan saya lupakan jasa pak Taufik dan Pak Haikal yang telah membantu saya mencari artikel di perpustakaan Pascasarjana. Semoga kebaikannya dibalas dengan kebaikan yang setimpal. Amiin. Banyak ilmu dan pengalaman yang saya dapatkan dari beliau-beliau para calon Magister handal. ^_^
1. Latar Belakang dan Pengalaman Penelitian
Banyak pengetahuan yang saya dapatkan di matakuliah Metode Penelitian ini. Terutama pengetahuan dalam hal penelitian. Dalam melakukan penelitian ternyata memang butuh ketelitian,kesabaran, keuletan, dan yang terpenting adalah kejujuran.di sini, saya ingin melatih kemampuan saya dalam keterampilan melakukan penelitian hingga melaporkannya dan mempresentasikannya. Itung-itung buat persiapan skripsi nanti.
Mengenai pengalaman penelitian, sebenarnya sebelum mengikuti matakuliah ini, saya pernah melakukan penelitian tentang kandungan lendir bekicot waktu SMA. Di sana saya sudah menguji kandungan lendir bekicot dengan betadine. Ternyata lendir bekicot mengandung kalsium dan vitamin C. Dari dasr kandungan dia atas, saya berasumsi bahwa lendir bekicot bisa menjadi bahan kosmetik alami. Tapi berhenti di tengah jalan karena kurangnya waktu. Maklum, Biologi sangat full of tugas. Atau saya saja ya yang kurang bisa mengatur waktu??Hehehe ^^v
2. Tujuan yang Ingin Dicapai
Dalam mengikuti matakuliah ini, saya ingin lebih meningkatkan ilmu mengenai bagaimana menjadi seorang scientist yang baik. Saya selalu ingat bahwa untuk menjadi ilmuan, kunci utamanya adalah kejujuran. Yang terpenting adalah saya ingin menjadi seseorang yang bisa jujur dalam hal apapun termasuk dalam pengambilan dan pengolahan data pada saat melakukan penelitian. Tidak boleh memanipulasi data. Harus sesuai dengan kenyataan. Ilmu mengenai penelitian ini juga sangat penting dalam penyusunan skripsi. Dalam penyusunan skripsi sangat dibutuhkan teori-teori penelitian yang cukup banyak. Nah, dari sini saya harus lebih giat belajar materi dalam matakuliah ini. Ganbatte..!!! ^^
3. Manfaat Pembelajaran Metode Penelitian
Banyak hal yang dapat saya pelajari di matakuliah ini. Cara-cara menyusun laporan penelitian mulai dari awal hingga praktek penyusunannya mengenai proyek sederhana masing-masing kelompok kecil (dua orang) selalu dalam pantauan dosen dan asisten dosen, sehingga kami benar-benar mengerti bagaimana menyusun laporan yang tertib dari awal hingga akhir. Tidak hanya ilmu tentang penelitian yang meningkat dalam diri saya, namun juga ilmu akhlak yang diajarkan oleh Prof. Hera, yaitu tentang kejujuran. Semoga selalu saya ingat dan akan saya laksanakan semaksimal mungkin. Terima kasih Prof. Hera.... ^^b
4. Tugas dan Kegiatan di Kelas yang Bermanfaat dan Dapat Dinikmati
Dalam matakuliah ini dibahas tuntas bagaimana menjadi seorang scientist yang benar-benar scientist. Ternyata banyak hal yang harus diperhatikan dalam melakukan penelitian. Dalam buku wajib sudah tertera dengan jelas langkah-langkah bagaimana melakukan penelitian. Mulai dengan menjawab Four Questions Strategy, kemudian membuat Design Experiment (rancangan eksperiment), lalu dilanjutkan dengan membuat prosedur penelitian yang rinci dan jelas. Saya ingat pesan Prof.Hera bahwa dalam membuat prosedur, haruslah jelas dan rinci. Saya dulu ingat waktu maju menuliskan prosedur membuat Nasi Goreng Mawut. Kelompok saya langsung menulis tahap pertama dengan ”Panaskan minyak goreng di atas wajan”, lantas Prof. Hera mengatakan ”Kompornya nggak dinyalakan?”. Lantas kami semua tertawa. Whehehe.. :)
Dari pengalaman di atas, Prof. Hera juga menambahkan bahwa jika membuat prosedur, kita harus menganggap seolah-olah pembacanya adalah orang awam yang belum tahu apa-apa mengenai apa yang ada dalam prosedur kita. Jadi prosedur harus ditulis secara jelas dan rinci agar pembaca bisa mengerti dan dapat mendeskripsikannya.
Nah, setelah membuat prosedur, maka ada proses pembuatan garfik. Grafik yang disajikan dapat berbentuk grafik batang dan grafik garis. Sebenarnya masih banyak lagi jenis grafik yang dapat kita sajikan, seperti grafik Pie. Dalam pembuatan grafik tidak boleh melupakan judul grafik. Judul harus jelas dan harus sesuai dengan isi dari grafik. Setelah itu, ada bab yang menjelaskan bagaimana cara menyusun laporan. Terdapat hal-hal runtut yang harus diikuti dalam pembuatan laporan. Dalam hal pembuatan laporan, sebenarnya kami sudah membuatnya pada bab pertama, yaitu percobaan pesawat kertas. Dari sini, bisa menjadi ilmu bagi saya untuk menjadi scientist.
Selain itu, kegiatan di kelas sangat saya sukai. Dosen selalu memberi kesempatan kepada kami untuk membahas tugas atau PR yang telah disepakati. Kami juga diberi kesempatan untuk mengemukakan pendapat dengan menuliskan jawaban kita di papan tulis, setelah itu dibahas bersama, sehingga kami benar-benar mengerti kesalahan kami terletak dimana. Saya sangat suka kegiatan yang satu ini karena saya bisa melatih keberanian saya dalam mengemukakan pendapat. Disamping saya bisa memotivasi teman-teman yang lain, setidaknya saya ingin dikenal oleh dosen favorit saya, Prof. Hera.. Hehehehe ^^
5. Refleksi Mengenai Tugas dan Kegiatan di Kelas
Hampir tiap minggu ada tugas. Biasanya yang namanya tugas wajar jika menjadi beban, karena selain tugas yang lain juga masih banyak, juga ada matakuliah lain yang tugasnya mendominasi tiap minggunya. Namuuuuuun, beda halnya dengan Metode Penelitian, tugasnya tidak menjadi beban bagi kami. Dasarnya adalah, salah atau benar yang penting mengerjakan semaksimal mungkin dan semampu kami. Nantinya akan dibahas di kelas dan kami akan segera tahu kesalahan kami. Inilah istimewanya dibandingkan dengan matakuliah yang lain. Kegiatan di kelas inilah yang kami suka, santai tapi serius.
Mengenai tugas yang saya anggap sulit tapi menantang, tentu saja ada. What’s that? Proyek penelitian...!!! Hehehehe.. Dalam penyusunannya, kami juga melengkapi dengan analisis kritis dari artikel atau jurnal yang relevan dengan proyek penelitian kami. Di sini, kami ditugaskan untuk membuat 6 analisis kritis. 3 buah artikel atau jurnal berbahasa Inggris dan 3 lagi berbahasa Indonesia. Jujur saja, saya baru mengenal analisis kritis. Tapi saya sangat bersyukur karena dengan ini, saya bisa mengetahui tentang analisis kritis yang merupakan pengetahuan baru bagi saya.
Penelitian kami (saya dengan Bulan) berjudul Pengaruh Jenis Kertas (Bufallo, Linen, kertas foto Glosy, kertas kayu, dan kertas HVS) terhadap Kecepatan Kapilaritas Kertas. Kali ini, kesulitannya adalah mengenai percobaannya. Kami masih bingung bagaimana caranya menegakkan kertas pada saat percobaan. Akan kami usahakan setegak mungkin entah dengan apa. Hehehehehe ~~’a
Untuk menaggulangi kesulitan dan tantangan tadi, saya memanfaatkan waktu untuk sedikit berkonsultasi dengan pak Hadi mengenai penelitian kami. Selain itu, kami juga menyempatkan diri untuk mempresentasikan rancangan penelitian kami, sehingga banyak teman-teman yang memberikan solusi maupun pertanyaan-pertanyaan yang mendukung. Hal ini sangat membantu penelitiaan kami. Nah, masalah
SEMANGAT..!!!!
6. Proses Belajar Metode Penelitian
Saya sangat suka dengan metode pembelajaran matakuliah ini karena mahasiswa dituntut untuk lebih aktif di dalam kelas, misalnya dengan mempresentasikan tugas yang dikerjakan, menyanggah jawaban dari teman, berkomentar, dan lain-lain. Strategi yang saya gunakan dalam belajar metode penelitian ini adalah memaksimalkan waktu pada saat di kelas. Saya mencoba membiasakan diri untuk aktif di dalam kelas, baik itu mencoba menjawab pertanyaan dari dosen atau dari mahasiswa PPL serta mempresentasikannya di depan kelas. Oleh karena itu, tempat yang paling nyaman untuk belajar metode penelitian adalah di dalam kelas pada saat berlangsung pembelajaran karena saya dapat melibatkan diri dalam proses pembelajaran tersebut, sehingga saya dapat lebih mengerti mengenai materi yang sedang dibahas.
Dalam penyususnan laporan, sumbersumber dari jurnal ilmiah dan sumber dari internet sangat membantu penyelesaian proposal dan laporan penelitian saya. Selain itu, masukan-masukan dari teman dan dosen juga sangat membantu saya dalam menyelesaikan proposal dan laporan penelitian. Pada penelitian kami (saya dan Bulan), masukan dari teman-teman adalah mengenai prosedurnya harus lengkap dan jelas, bagaimana menegakkan kertas pada saat percobaan berlangsung, serta pengukuran yang baik. Mbak Komang juga memberi masukan agar kertas yang digunakan tidak terlalu lebar.
Sedangkan Prof. Hera juga memberikan nasihat pada kami agar menyiasati menegakkan kertas terhadap zat cair dan sebaiknya kertas yang digunakan ukuran lebarnya tidak terlalu lebar, sehingga kami yang awalnya menggunakan 5 cm diganti menjadi 3 cm, kemudian diganti lagi menjadi 1,5 cm. Beliau juga memberikan nasihat agar melakukan uji coba terlebih dahulu sebelum melaakukan percobaan yang sesungguhnya. Nah, bagian yang paling sulit adalah mengusahakan bagaimana menegakkan kertas terhadap zat cair yang digunakan. Namun, kami memutuskan akan menegakkan kertas tersebut dengan tangan (manual) karena tidak membutuhkan waktu yang lama. SemangatZZ!!! :D
7. Identifikasi Kajian Pustaka
Saya lebih suka sumber yang berasal dari jurnal di internet, karena di sana lebih banyak membantu saya dalam menyelesaikan proposal karena keterangan yang ada di dalam jurnal dari internet lebih banyak dan lebih jelas serta lengkap. Selain itu, saat mencari sumber tersebut, saya lebih bisa memilih secara bebas dengan pilihan yang banyak, sehingga saya bisa memilih sumber jurnal atau artikel yang paling sesuai dengan penelitian saya. Namun, bukan berarti jurnal yang saya ambil dari ABT (American Biology Teacher) tidak membantu. Jurnal tersebut juga sangat membantu, meskipun dalam bahasa Inggris dan susah untuk dimengerti. Setidaknya ada hal yang saya dapatkan mengenai penelitian saya dalam jurnal tersebut.
8. Hal yang Belum Saya Pahami dan Ingin Saya Pelajari Lebih Lanjut
Secara umum, pembelajaran metode penelitian sudah saya mengerti meskipun masih ada hal yang sangat mudah saya lupakan, yaitu statistika. Padahal, saya sudah menempuh matakuliah statistika pada semester 2 kemarin dengan nilai yang menurut saya sudah cukup dengan perjuangan yang maksimal yaitu B+. Saya harap, dari pembelajaran metode penelitian ini, saya dapat mengingat konsep statistika dengan baik. Tentu saja hal ini masih ingin saya pelajari lebih lanjut, karena bagaimanapun, jika kita melakukan penelitian, kita tidak akan lepas dari yang namanya statistika. Semoga bisaaa..!!! Semangat..!! \\(^-^)//
Di luar pembelajaran, pesan moral yang selalu diagungkan oleh Prof.Hera akan selalu saya coba untuk diterapkan dengan sebaik-baiknya. Pesan moral apa itu?? KEJUJURAN. Semoga saya dapat menerapkan pesan moral tersebut. Amiiin.
9. Strategi atau Teknik Baru yang Diperoleh
Strategi yang saya peroleh dari matakuliah ini adalah bagaimana cara memaksimalkan waktu pada saat pembelajaran berlangsung. Bagaimana memulai dari awal untuk membiasakan diri aktif di dalam kelas, baik itu mencoba menjawab pertanyaan dari dosen atau dari mahasiswa lainnya. Oleh karena itu, saya akan menjadikan kelas sebagai tempat yang paling nyaman untuk belajar , yaitu pada saat berlangsung pembelajaran. Hal ini sangat menguntungkan karena saya dapat melibatkan diri dalam proses pembelajaran tersebut, sehingga saya dapat lebih mengerti mengenai materi yang sedang dibahas.
Selain itu, strategi ini dapat diterapkan mengingat efisiensi waktu. Banyaknya tugas kadang sangat menyita waktu kita sehingga sulit untuk menemukan waktu belajar secara nyaman dan santai. Walaupun ada waktu luang, biasanya digunakan untuk istirahat sejenak karena mungkin lelah mengerjakan tugas atau semalaman tidak tidur karena mengerjakan laporan, dan sebagainya. Nah, inilah strategi yang paling bisa diandalkan, yaitu memaksimalkan waktu di kelas pada saat pembelajaran berlangsung. Sehingga kita tidak perlu belajar keras di rumah atau di kost karena kita sudah mengerti di kelas pada saat pembelajaran berlangsung. Dan tipsnya adalah jangan malu bertanya jika kita memang tidak mengerti. Strategi ini akan saya coba sepanjang saya menjalani program studi saya selanjutnya. PASTI BISA..!!! :D
10. Artifak Khusus
Berikut ini adalah artifak-artifak yang saya anggap perlu disertakan: (terlampir)
Evolusi Biologi
Evolusi Biologi
Just Belongs to
ﻠﻨداﺘﺭﻱﺍﻨﺘﻴﻙ
Terbentuknya sel pertama kali di bumi diperkirakan terjadi sekitar 4 milyar tahun yang lalu. Sel yang terbentuk adalah sel heterotrof, yaitu sel yang memakan bahan makanan yang terdapat di sup prabiotik. Sel heterotrof ini melakukan respirasi anaerobik karena kadar oksigen waktu itu sangat rendah, tidak memiliki membran inti (prokariotik), tidak memiliki organelorganel seperti mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma dan mampu bereproduksi melalui pembelahan sel. Sel primitif yang terbentuk pertama kali ialah sel prokariotik, yaitu sel sederhana yang tidak memiliki membran inti, hanya memiliki membran sel. Sitoplasma yang mengandung DNA, dan RNA, serta zat-zat organik dari lingkungannya sebagai makanan. Sel ini tidak mengandung mitokondria yang berfungsi menghasilkan energi. Sehingga, sel ini bersifat anaerobik. Hal ini sesuai dengan kondisi lingkungan saat itu yang miskin akan oksigen.
Asal-Usul Autotrof
Sel heterotrof primitif terus berkembangbiak sehingga bahan makanan berupa bahan organik terus menipis. Kondisi demikian memaksa sel membuat makanannya sendiri melalui adaptasi terhadap lingkungannya dengan cara membran plasmanya melekuk ke dalam, membentuk lembaran-lembaran fotosintetik untuk menangkap energi sinar guna membuat zat organik dari zat anorganik. Munculah sel autotrof sebagai akal bakal sel tumbuhan yang memungkinkan terjadinya fotosintesis.
Proses fotosintesis menghasilkan oksigen. Makin banyak sel autotrof, makin banyak karbondioksida yang diperlukan dan makin banyak pula oksigen yang dikeluarkan. Proses fotosintes menyebabkan kadar gas karbondioksida di atmosfer makin berkurang. Sementara itu kadar oksigen semakin bertambah. Terbentuknya sel autotrof ini diperkirakan berlangsung selama 2 milyar tahun yang lalu.
Asal-Usul Sel Eukariotik
Organisme eukariotik diduga muncul sekitar 1,5 milyar tahun yang lalu. Organisme eukariotik diduga berasal dari organisme prokariotik yang melakukan evolusi, karena dalam sel prokariotik terdapat DNA. DNA merupakan materi genetik yang menentukan sifat organisme sehingga perlu dilindungi. Membran sel mengalami pelekukan ke dalam sehingga mengelilingi DNA. Membran bagian dalam bersatu membentuk membran nukleus dalam. Sedangkan, bagian luar menjadi membran nukleus luar. Jadi membran yang mengelilingi DNA merupakan membran rangkap.
Hipotesis ini berdasarkan kenyataan saat ini bahwa membran nukleus merupakan membran rangkap, dan membran luar nukleus memiliki hubungan secara langsung dengan membran sel melalui Retikulum Endoplasma (RE). Hubungan ini merupakan sisa-sisa membran plasma yang melekuk ke dalam. Dengan terbentuknya membran nukleus, terbentuklah sel eukariotik yang merupakan hasil evolusi dari sel prokariotik.
Asal-Usul Mitokondria
Mitokondria merupakan organel pernapasan sel. Kamu telah mengetahui bahwa sel pertama yang terbentuk adalah sel heterotrof yang merupakan sel anaerobik. Mengingat energi yang dihasilkan kecil, organisme berevolusi agar dihasilkan energi yang cukup banyak dengan cara melakukan respirasi secara aerobik melalui daur krebs. Jadi, respirasi aerobik muncul setelah respirasi anaerobik.
Jadi, yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik “menelan” sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sebagai simbion, sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang.
Dalam perkembangan selanjutnya, sel prokariotik tersebut berubah menjadi mitokondria, yaitu organel penghasil energi yang terdapat di dalam sel. Simbiosis antara sel prokariotik aerobik dengan sel eukariotik anaerobik yang demikian itu dikenal sebagai endosimbions. Dasar dari dugaan ini dikarenakan pada saat ini:
1. a) Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar diduga berasal dari membran sel inang yang melekuk ke dalam ketika menelan sel bakteri aerobik. Sedangkan, membran dalam diduga berasal dari membran bakteri aerobik.
2. b) Masih adanya bakteri aerobik yang memiliki mesosom sebagai penghasil energi. Diduga, sel prokariotik aerobik mirip dengan bakteri aerobik.
3. c) DNA mitokondria mirip dengan DNA prokariotik.
4. d) Polipeptida yang disintesis dalam mitokondria digunakan sendiri oleh mitokondria tersebut. Polipeptida ini berbeda dengan Polipeptida sel inang.
5. e) Mitokondria mampu membelah diri seperti halnya bakteri. Untuk lebih memahami tentang asal-usul sel eukariotik, mari cermati Gambar 6.14 di bawah ini.
Mitokondria
(mitochondrion’, plural:mitochondria’) atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit tenaga” bagi sel.
Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk Adenosina trifosfat dihasilkan.Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae.Di dalam Mitokondria terdapat ‘ruangan’ yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan.Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariota (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
Klorofil
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Untuk kegunaan lain dari Klorofil, lihat Klorofil (disambiguasi).
Klorofil adalah kelompok pigmenfotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses fotosintesis.
Klorofil A merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat pada semua tumbuhan autotrof.Klorofil B terdapat pada ganggang hijau chlorophyta dan tumbuhan darat.Klorofil C terdapat pada ganggang coklat Phaeophyta serta diatome Bacillariophyta.Klorofil d terdapat pada ganggang merah Rhadophyta.Akibat adanya klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari.
Bagian-bagian Chloroplast.
Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil.Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesistumbuhan.Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel.Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid.Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya.Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.
Kloroplas matang pada beberapa ganggang ,biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem.Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap.Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram).Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya.Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
Prokariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula.Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik.
Asal Usul Kloroplas
Seperti halnya mitokondria, kloroplas juga terbentuk melalui endosimbiosis.Pada awal pertengahan kehidupan telah terbentuk sel autotrof yang diduga mirip dengan Cyanobakteri (bakteri biru) pada masa sekarang ini.Sel purba heterotrof yang bernapas secara aerobik dan memiliki membran inti, menelan sel autotrof yang mampu berfotosintesis.
Sel autotrof yang hidup di dalamnya mendapatkan karbon dioksida dan air dari sel inangnya, sementara itu sel inang mendapatkan oksigen dan hasil-hasil fotosintesis.Sel autotrof ini akhirnya menjadi kloroplas.Terbentuklah sel berkloroplas, berinti, memiliki mitokondria, yang merupakan cikal bakal sel tumbuhan.
Hipotesis endosimbiosis kloroplas ini dikemukakan berdasarkan kenyatan pada saat ini, bahwa:
6. Kloroplas memiliki membran rangkap dan membran luarnya mirip dengan struktur membran sel.
7. Ada beberapa fotosintetik (cyanobakteria) yang memiliki membrane fotosintetik, yang mirip dengan tilakoid pada kloroplas.
8. Didalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik.
9. Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan, seperti halnya bakteri.
Struktur Kloroplas Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid).Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil.Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum).Pada tanaman C4, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell.Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).
Genom Kloroplas Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase.Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.
SOAL!!
1. Jelaskan mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis di dalm sel ?
2. Jelaskan informasi tentang : mitokondria,lisosom,retikulum endoplasma,badan golgi,dan sentriol.
Jawaban :
1. Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Difusi
a. difusi dipermudah dengan saluran protein Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membrane plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang di bentuk oleh protein.Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
b. difusi dipermudah dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu salauran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa.Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula mulekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat.Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana – mana. Apakah peristiwa difusi akan terjadi atau tidak, tergantung apakah membran sel meluluskan meolekul melaluinya atau tidak. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel.Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu.
Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Osmosis pada sel tumbuhan di sebelah luar terdapat dinding sel dan di dalamnya terdapat protoplasma dan vakoula.Vakoula ini dilapisi oleh lapisan proplasma yang sifatnya semipermiabel.Cairan protoplasma sel tumbuhan ini umumnya merupakan cairan yang hipertonik dibandingkan dengan dengan cairan disekelilingnya.Sel tumbuhan mengambil air dari sekelilingnya secara osmosis, air masuk vakuola dan menekan protoplasma. Protoplasma menekan dinding sel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel akan menggembung, bahkan mungkin dapat pecah. Tekanan pada dinding sel tersebut dinamakan takanan turgor.Karena turgor dinding sel sedikit mengembang.Waktu dinding sel mengembang secara secara maksimum dikatakan sel mempunyai turgor penuh atau turgid penuh. Keadaan menjadi sebaliknya jika sel diletakkan dalam suatu larutan yang yang bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel. Bila air sel banyak keluar, maka isi sel terlepas dari dinding sel. Peristiwa telepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis.
2. a)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.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
b)Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik.Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase.Semua enzim tersebut aktif pada pH 5.Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
Pada tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman.
c)RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.
Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom.Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
“RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri”
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan.Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
• Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan meuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
d)Badan Golgi
Mikrograf badan Golgi, terlihat sebagai tumpukan cincin setengah lingkaran berwarna hitam di bagian bawah gambar.Sejumlah vesikel bulat terlihat di sekitar organel ini.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya.Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Permukaan badan golgi dibagi menjadi 2 yaitu cis-face dan trans-face. cis-face berhadapan langsung dengan retikulum endoplasma.
Fungsi
Skema transpor di dalam badan Golgi. 1. Vesikel retikulum endoplasma, 2. Vesikel eksositosis, 3.Sisterna, 4.Membran sel, 5.Vesikel sekresi.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti.tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
e)Sentrosom (Sentriol)
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.
Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
Pengertian Sel:
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis.
Sel merupakan suatu unit struktural dan fungsional yang fundamental dari makhluk hidup.
Sel merupakan unit fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Sejarah penemuan sel
Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri.Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.
Teori Sel dari SCHLEIDEN (1838) dan SCHWAHN (1839) ® Setiap organisme hidup tersusun dari sel-sel
Ukuran Sel
Sel Ukurannya sangat kecil untuk melihatnya diperlukan mikroskop
Contoh:
Sel Prokriotik : 1 – 10 mm
Sel Eukariotik : 10 – 100 mm
Karakteristik Dasar Sel
Sel sangat kompleks namun teratur
Sel memiliki program genetik dan memiliki cara untuk menggunakannya
Sel mampu memperbanyak diri
Sel membutuhkan,memperoleh dan menggunakan energi
Sel melakukan reaksi kimiawi
Sel mampu merespon terhadap berbagai rangsangan
Sel mampu mengatur diri
Struktur sel
Secara umum setiap sel memiliki
Membran sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Struktur Membran Sel
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. Komponen muchus membran sel semipermanen di lapisan membran
Dua Lapis Lipid
Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida.Fosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik.Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, fosfat dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi). Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).
Protein integral membran
Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran.Protein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma.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
Sistem transpor membran
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya.Transpor pasif ini bersifat spontan.Difusi, osmosis dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif.Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi 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.
Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan.Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi.Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore .yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan.ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma.Pada sitoplasma terdapat kerangka sel (sitoskeleton), berbagai organel dan vesikuli serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula,Menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta Perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel.Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang lain.
Inti sel atau nukleus.
Nukleus merupakan organel pertama yang ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih detil oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown pada tahun 1831.
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik.Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran lapis ganda yang membungkus keseluruhan organel dan memisahkan bagian inti dengan sitoplasma sel, serta lamina inti, suatu struktur dalam nukleus yang memberi dukungan mekanis seperti sitoskeleton yang menyokong sel secara keseluruhan.Secara garis besar, membran inti terdiri atas tiga bagian, yaitu membran luar, ruang perinuklear, dan membran dalam.Membran luar dari nukleus berkesinambungan dengan retikulum endoplasma (RE) kasar dan bertaburan dengan ribosom. Sifat membran inti yang tak permeabel terhadap sebagian besar molekul membuat nukleus memerlukan pori inti agar molekul dapat bergerak melintasi membran. Pori nukleus bagaikan terowongan yang terletak pada membran nukleus yang berfungsi menghubungkan nukleoplasma dengan sitosol. Fungsi utama dari pori nukleus adalah untuk sarana pertukaran molekul antara nukleus dengan sitoplasma. Molekul yang keluar, kebanyakan mRNA, digunakan untuk sintesis protein. Pori nukleus tersusun atas 4 subunit, yaitu subunit kolom, subunit anular, subunit lumenal, dan subunit ring. Subunit kolom berfungsi dalam pembentukan dinding pori nukleus, subunit anular berguna untuk membentuk spoke yang mengarah menuju tengah dari pori nukleus, subunit lumenal mengandung protein transmembran yang menempelkan kompleks pori nukleus pada membran nukleus, sedangkan subunit ring berfungsi untuk membentuk permukaan sitosolik (berhadapan dengan sitoplasma) dan nuklear (berhadapan dengan nukleoplasma) dari kompleks pori nukleus.
Meskipun bagian dalam nukleus tidak mengandung badan yang dibatasi oleh membran, isi nukleus tidak seragam dan memiliki beberapa badan subnukleus yang terbentuk dari protein-protein unik, molekul RNA, serta gugus DNA.Contoh utama dari badan subnukleus adalah nukleolus, yang terutama terlibat dalam pembentukan ribosom.Setelah diproduksi oleh nukleolus, ribosom diekspor ke sitoplasma untuk menjalankan fungsi translasi mRNA.
Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.
Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah
mitokondria (kondriosom)
badan Golgi (diktiosom)
retikulum endoplasma
plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas dan kromoplas)
vakuola (khusus tumbuhan)
Mitokondria
Mitokondria (mitochondrion', plural: mitochondria') atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.
Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk ATP [Adenosine Tri-Phosphate] dihasilkan. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae.Di dalam Mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan.Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Struktur
Struktur umum suatu mitokondrion
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. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. 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 β-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 β-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
Fungsi mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O2 menjadi CO2 dan air. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP. Proses pembentukan energi atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas lima tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membran bagian dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transpor elektron dengan bantuan empat kompleks enzim, yang terdiri dari kompleks I (NADH dehidrogenase), kompleks II (suksinat dehidrogenase), kompleks III (koenzim Q – sitokrom C reduktase), kompleks IV (sitokrom oksidase), dan juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT) [Wallace, 1997].
Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri.Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission).Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria [Childs, 1998].
DNA mitokondria
Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA).MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik).Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik.Teori ini dikenal dengan teori endosimbion.Pada makhluk tingkat tinggi, DNA mitokondria yang diturunkan kepada anaknya hanya berasal dari betinanya saja (mitokondria sel telur).Mitokondria jantan tidak ikut masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang berada di ekor sperma.Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.
Badan golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Badan Golgi merupakan suatu bagian sel yang hampir serupa dengan Retikulum Endoplasma.Hanya saja, Badan Golgi terdiri dari berlapis-lapis ruangan yang juga ditutupi oleh membran.Badan Golgi mempunyai 2 bagian, yaitu bagian cis dan bagian trans. Bagian cis menerima vesikel-vesikel [vesicle] yang pada umumnya berasal dari Retikulum Endoplasma Kasar. Vesikel ini akan diserap ke ruangan-ruangan di dalam Badan Golgi dan isi dari vesikel tersebut akan diproses sedemikian rupa untuk penyempurnaan dan lain sebagainya. Ruangan-ruangan tersebut akan bergerak dari bagian cis menuju bagian trans. Di bagian inilah ruangan-ruangan tersebut akan memecahkan dirinya dan membentuk vesikel, dan siap untuk disalurkan ke bagian-bagian sel yang lain atau ke luar sel.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti. tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
Retikulum endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE, atau endoplasmic reticula) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik.
Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran.Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol atau cytosol.Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter).Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope.
Pada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Bagian ini disebut dengan Retikulum Endoplasma Kasar atau Rough Endoplasmic Reticulum. Kegunaan daripada Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon.Sedangkan bagian-bagian Retikulum Endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau Smooth Endoplasmic Reticulum. Kegunaannya adalah untuk membentuk lemak dan steroid.Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari Retikulum Endoplasma Halus terdapat di beberapa organ seperti hati.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
"RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri"
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan. Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan menuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas dan kromoplas)
Plastida adalah organel pada sel tumbuhan (dalam arti luas, Viridoplantae). Organel ini paling dikenal dalam bentuknya yang paling umum, kloroplas, sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pada kenyataannya, plastida dikenal dalam berbagai bentuk:
proplastida, bentuk belum "dewasa"
leukoplas, bentuk dewasa tanpa mengandung pigmen, ditemukan terutama di akar
kloroplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen klorofil, ditemukan pada daun, bunga, dan bagian-bagian berwarna hijau lainnya
kromoplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen karotena, ditemukan terutama pada bunga dan bagian lain berwarna jingga
amiloplas, bentuk semi-aktif yang mengandung butir-butir tepung, ditemukan pada bagian tumbuhan yang menyimpan cadangan energi dalam bentuk tepung, seperti akar, rimpang, dan batang (umbi) serta biji.
elaioplas, bentuk semi-aktif yang mengandung tetes-tetes minyak/lemak pada beberapa jaringan penyimpan minyak, seperti endospermium (pada biji)
etioplas, bentuk semi-aktif yang merupakan bentuk adaptasi kloroplas terhadap lingkungan kurang cahaya; etioplas dapat segera aktif dengan membentuk klorofil hanya dalam beberapa jam, begitu mendapat cukup pencahayaan.
Plastida adalah organel vital pada tumbuhan. Fungsinya adalah sebagai tempat fotosintesis, sintesis asam-asam lemak, serta beberapa fungsi sehari-hari sel.
Secara evolusi plastida dianggap sebagai prokariota yang bersimbiosis ke dalam sel eukariota dan kemudian kehilangan sifat otonomi penuhnya. Teori endosimbiosis ini mirip dengan yang terjadi terhadap mitokondria namun introduksi plastida dianggap terjadi lebih kemudian.
vakuola (khusus tumbuhan)
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.
Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari sel.
Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel. Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia.
Sentriol
Sentriol merupakan organel tak bermembran yang hanya ditemukan pada sel hewan. Organel ini berukuran kecil , jumlahnya sepasang dan letaknya dekat membrane inti dalam posisi tegak lurus antar keduanya. Organel ini akan memisah satu sama lain untuk membentuk gelendong pembelahan pada saat terjadi pembelahan sel.
Lisosom ® Digesti nutrisi, bahan-bahan asing dan organel-organel yang rusak
Mikrobodi ® Berbagai proses metabolisme seperti memecahkan H2O2
Ribosom ® Sintesa Polipeptida / protein
Cincin kontraktil hanya ditemukan pada sel hewan. Cincin kontraktil terbentuk pada saat pembelahan sel, tepatnya pada tahap sitokinesis atau pembagian sitoplasma sel anak.Pembagian siitoplasma berlangsung setelah pembagian materi inti (kriokinesis) selesai. Pada sel tumbuhan , setelah pembagian materi inti selesai maka dinding sel baru terbentuk tanpa adanya cincin kontraktil.
Sitoskeleton ® Memelihara bentuk sel; melekatkan/pertautkan organel-organel; pergerakan organel dalam sel; gerakan sel (termasuk silia, flagella, dan sentriol pada sel hewan)
Dinding Sel ® Memelihara bentuk sel dan menyokong rangka. Proteksi permukaan sel. Mengikat sel-sel jaringan (terdapat pada tumbuhan, jamur dan beberapa protista)
Beberapa senyawa penyusun dinding sel, antara lain:
a. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida yang tersusun atas glukosa, xilosa, manosa dan asam glukoronat. Di dalam dinding sel, hemiselulosa berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa.
b. Pektin
Pektin merupakan polisakarida yang tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat.
c. Lignin
Lignin hanya dijumpai pada dinding sel yang dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel tumbuhan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.
d. Kutin
Kutin merupakan suatu selubung atau lapisan pada permukaan atas daun atau batang dan berfungsi untuk mencegah dehidrasi akibat penguapan dan melindungi kerusakan sel akibat patogen dari luar.
e. Protein dan lemak
Di dalam dinding sel ditemukan dalam jumlah yang sedikit.
Permukaan/membran sel (pada Hewan) ® proteksi permukaan; Mengikat sel-sel dalam jaringan
Penghubung Sel ® Komunikasi antar sel; mengikat sel-sel dalam jaringan
Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
Sel tumbuhan dan sel hewan
Sel tumbuhan
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
Mempunyai bentuk yang tetap.Mempunempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa.
Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar.
Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].Tidak memiliki lisosom [lysosome].Nukleus lebih kecil daripada vakuola.
Sel hewan
Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
Tidak mempunyai bentuk yang tetap.
Tidak mempunyai dinding sel [cell wall].
Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan).Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle].
Mempunyai sentrosom [centrosome].
Memiliki lisosom [lysosome].
Nukleus lebih besar daripada vesikel.
Siklus sel
Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)
Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.
Fase pada siklus sel
Fase S (sintesis): Tahap terjadinya replikasi DNA
Fase M (mitosis): Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)
Fase G (gap): Tahap pertumbuhan bagi sel.
Fase G0, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.
Fase G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
Fase G2, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.
Fase tersebut berlangsung dengan urutan S > G2 > M > G0 > G1 > kembali ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.
Regenerasi dan diferensiasi sel
Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.
Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Empat proses esensial pengkonstruksian embrio
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan.Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.
Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:
Proliferasi sel
menghasilkan banyak sel dari satu sel
Spesialisasi sel
menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda
Interaksi sel
mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
Pergerakan sel
menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ
Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.
Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio
Sel-sel khusus
Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah). Di dalam sel darah merah, terdapat Haemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler berklorofil.
Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem. Sel xilem akan mati dan meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air. Kedua ini sangatlah membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.
1. Jelaskan mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis di dalm sel ?
2. Jelaskan informasi tentang : mitokondria,lisosom,retikulum endoplasma,badan golgi,dan sentriol.
Jawaban :
1.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Difusi
a. difusi dipermudah dengan saluran protein Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membrane plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang di bentuk oleh protein.Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
b. difusi dipermudah dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu salauran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa.Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula mulekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat.Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana – mana. Apakah peristiwa difusi akan terjadi atau tidak, tergantung apakah membran sel meluluskan meolekul melaluinya atau tidak. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel.Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu.
Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Osmosis pada sel tumbuhan di sebelah luar terdapat dinding sel dan di dalamnya terdapat protoplasma dan vakoula.Vakoula ini dilapisi oleh lapisan proplasma yang sifatnya semipermiabel.Cairan protoplasma sel tumbuhan ini umumnya merupakan cairan yang hipertonik dibandingkan dengan dengan cairan disekelilingnya.Sel tumbuhan mengambil air dari sekelilingnya secara osmosis, air masuk vakuola dan menekan protoplasma. Protoplasma menekan dinding sel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel akan menggembung, bahkan mungkin dapat pecah. Tekanan pada dinding sel tersebut dinamakan takanan turgor.Karena turgor dinding sel sedikit mengembang.Waktu dinding sel mengembang secara secara maksimum dikatakan sel mempunyai turgor penuh atau turgid penuh. Keadaan menjadi sebaliknya jika sel diletakkan dalam suatu larutan yang yang bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel. Bila air sel banyak keluar, maka isi sel terlepas dari dinding sel. Peristiwa telepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis.
2. a)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.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
b)Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik.Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase.Semua enzim tersebut aktif pada pH 5.Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
Pada tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman.
c)RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.
Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom.Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
“RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri”
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan.Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
• Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan meuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
d)Badan Golgi
Mikrograf badan Golgi, terlihat sebagai tumpukan cincin setengah lingkaran berwarna hitam di bagian bawah gambar.Sejumlah vesikel bulat terlihat di sekitar organel ini.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya.Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Permukaan badan golgi dibagi menjadi 2 yaitu cis-face dan trans-face. cis-face berhadapan langsung dengan retikulum endoplasma.
Vesikel:
1. Vesikel retikulum endoplasma, 2. Vesikel eksositosis, 3.Sisterna, 4.Membran sel, 5.Vesikel sekresi.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti.tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
e)Sentrosom (Sentriol)
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.
Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
Simbiosis berasal dari bahasa Yunani sym yang berarti dengan dan biosis yang berarti kehidupan.Simbiosis merupakan interaksi antara dua organisme yang hidup berdampingan.
Simbiosis merupakan pola interaksi yang sangat erat dan khusus antara dua makhluk hidup yang berlainan jenis.[1] Makhluk hidup yang melakukan simbiosis disebut simbion[1].
Ada beberapa bentuk simbiosis yakni:
• Simbiosis parasitisme adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan dan merugikan pihak lainnya. Contoh:
o Tanaman benalu dengan inangnya
o Tali putri dengan inangnya
o cacing perut dan cacing tambang yang hidup di dalam usus manusia[1]
• Simbiosis mutualisme adalah hubungan sesama mahkluk hidup yang saling menguntungkan kedua pihak. Contohnya:
o Ikan Remora dan Ikan Hiu
o Bunga Sepatu dan Lebah
o Burung Jalak dan Kerbau.
o Jenis jamur tertentu dan jenis alga tertentu membentuk likenes
o Bunga dengan kupu-kupu[1]
• Simbiosis komensalisme adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan tapi pihak lainnya tidak dirugikan dan tidak diuntungkan. Contoh:
o Ikan badut dengan anemon laut
o Tumbuhan pakis dengan anggrek dan tumbuhan inangnya.
• Simbiosis Amensalisme, yaitu saat satu pihak dirugikan dan pihak lainnya tidak diuntungkan maupun dirugikan.[2]
• Kompetisi, di mana kedua pihak saling merugikan, biasanya terjadi melalui kompetisi dalam memperebutkan makanan.[2]
• Simbiosis netralisme, dimana kedua pihak tidak saling diuntungkan maupun dirugikan. Interaksi antar kedua spesies tidak menyebabkan keuntungan maupun kerugian bagi keduanya.[2]
Simbiosis dapat dibedakan menjadi dua kategori berbeda.
• Ektosimbiosis
• Endosimbiosis
• B. TEORI ENDOSIMBIOSIS
• Para pakar biologi sel sependapat bahwa mitokondria berasal dari bakteri aerobik yang mengadakan endosimbiosis dengan eukariot anaerobik. Endosimbiosis adalah jika
• organisme dari suatu species hidup didalam organisme dari
• species yang lain. Proses yang terjadi adalah sel-sel bakteri aerobik tertelan oleh sel eukariot anaerobik namun bakteri aerobik tidak mengalami pencernaan. Bakteri aerobik yang tertelan selanjutnya hidup di dalam sel eukariot. Eukariot mensuplai bakteri dengan proteksi dan komponen-komponen karbon, sedangkan bakteri mensuplai eukariot dengan energi ATP. Beberapa bukti yang mendukung teori tersebut adalah:(i) Mitokondria dapat menggandakan diri menyerupai pembelahan biner pada bakteri, (ii) DNA mitokondria menyerupai DNA prokariot, berupa molekul sirkular tunggal dan ribosom pada mitokondria dibuat dari sub unit dengan koofisien sedimentasi yang lebih menyerupai ribosom prokariot dibandingkan dengan eukariot, (iii) Ukuran mitokondria hampir sama dengan ukura bakteri. (iv) Mitokondria memiliki membran ganda, memiliki kemi-ripan dengam membran sejumlah prokariota, dan (v) urut- an DNA pada mitokondria tertutup dan memiliki kemiripan dengan DNA proteobakteril (vi) Mitokondria memiliki kemiripan fisik dengan prokariota.
Mitokondria pertama kali diamati dan diisolasi dari selpada tahun 1850 oleh Kollicker melalui pengamatannya padajaringan otot lurik serangga.Ia menemukan adanya granula-granula dengan struktur yang bebas dan tidak berhubungansecara langsung dengan struktur internal sel. Pada tahun 1890,Altmann mengidentifikasi granula-granula tersebut dan Iaberikan nama bioblast.
Istilah
tersebut diganti denganmitokondria (Yunani:mito yang berarti benang danchondrio nyang berarti granula) sebab penampakan granula-granulatersebut menyerupai benang bila diamati dengan menggunakanmikroskop cahaya.
Pada tahun 1900, Michaelis menunjukkan bahwa didalam mitokondria berlangsung reaksi-reaksi oksidatif.Padatahun 1911, Warburg menemukan bahwa mitokondriamengandung enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksioksidatif sel. Pada tahun 1911, Kingsbury mendu-kung bahwamitokondria merupakan tempat spesifik untuk reaksi-reaksioksidasi.Pada tahun 1930, Sir Hans Krebs menjelaskanbeberapa reaksi siklus asam trikarboksilat atau daur Krebs.Dari tahun 1950, Lehninger, Green, Kennedy, dan Hogeboomdan lain-lain menunjukkan secara jelas reaksi-reaksi sepertioksidasi asam lemak, fosforilasi oksidatif serta sifat-sifat lainmitokondia (Sheeler dan Bianchii, 1983).
C. STRUKTUR MITOKONDRIA
Mitokondria dijumpai baik pada sel hewan maupun padasel tumbuhan. Ukuran mitokondria kira-kira sama denganukuran rata-rata bakteri basil. Mitokondria hati secara umumagak memanjang dengan diameter kira-kira 0,5-1,0µm danpanjang kira-kira 3µm. Umumnya panjang mitokondria dapatmencapai 7µm (Sheeler & Bianchi, 1983; Thorpe, 1984).
Di dalam sel mitokondria terletak secara acak sepertipada hati atau tersusun teratur dengan pola-pola tertentuseperti pada sel sperma.Contoh yang paling umum adalahsusunan yang teratur dari mitokondria diantara serabut-serabutdi dalam otot lurik.Mitokondria umumnya ditemukan padatempat-tempat di dalam sel yang membutuhkan energi dalamjumlah yang besar, misalnya pada otot lurik dan flagel sperma.
Untuk melaksanakan fungsinya, sangat tergantung pada
persediaan ATP yang dihasilkan oleh mitokondria
susunan mitokondria pada ekor sel sperma (Thorpe, 1984
Susunan mitokondria pada sel otot lurik (Thorpe, 1984)
Jumlah mitokondria per sel sangat bervariasi diantara berbagai tipe sel, mulai dari nol sampai ratusan ribu. Algae tak berwarna,Leucothrix danVitreoscilla, tidak memiliki mitokondria. Spermatozoa tertentu dan flagella seperti
Chromulina hanya mengandung satu mitokondria per sel. Hati memiliki mitokondria rata-rata 800 per sel dan beberapa telur landak laut dan amoeba raksasa Chaos chaos mengandung 500.000 mitokondria per sel. Dalam beberapa hal, tampaknya terdapat hubungan antara jumlah mitokondria per sel dan keperluan metabolisme sel.
Mitokondria dibatasi oleh membran ganda, yaitu membran dalam dan membran luar.Setiap membran memiliki ciri khas sebagai unit membran.Membran dalam tidak berhubungan dengan membran luar.Membran dalam membagi organel menjadi dua bagian yaitu matriks dan ruang antar membran.
Matriks berisi cairan menyerupai gel, sedangkan ruang antar membran berisi cairan yang encer. Membran dalam memiliki permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan membran luar, karena membran dalam terlipat-lipat dan masuk ke dalam matriks membentuk tonjolan-tonjolan yang dinamakan krista. Dengan demikian, secara struktural terdapat perbedaan antara membran dalam dengan membran luar.Selain itu, membran dalam berbeda dengan membran luar dari segi permiabilitasnya.Membran luar permiabel terhadap berbagai substansi yang mempunyai berat molekul berkisar 5.000 dalton.Sebaliknya permiabilitas membran dalam terbatas, khususnya terhadap substansi-substansi dengan berat molekul berkisar 100-150 dalton (Sheeler & Bianchi, 1983).
Struktur morfologi mitokondria yang paling bervariasi adalah krista. Dalam satu tipe sel, mereka pada umumnya uniform dan khas pada sel. Akan tetapi, susunan dari bentuk- bentuk yang berbeda terdapat dalam tipe-tipe sel yang berbeda.
Umumnya mitokondria memiliki krista yang berbentuk
lamella atau tubuler. Pada bentuk lamella, krista relatif sejajar
dan teratur, sedang pada krista yang berbentuk tubular
memperlihatkan tubulus-tubulus yang terorientasi pada matriks. Pada beberapa mitokondria, susunan tubulusnya teratur, misalnya pada Amoeba Chaos chaos.
Menurut Sheeler & Bianchi (1983), struktur mitokondria dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (i) krista susunannya menyerupai lembaran misalnya krista pada mitokondria sel hati, (ii) krista dengan susunan yang sangat rapat menyerupai tumpukan uang logam misalnya pada mitokondria sel ginjal, dan (iii) krista dengan susunan seperti jala yang dibentuk oleh saluran-saluran yang saling beranastomosis.
Gambar 11.5 Struktur krista mitokondria (Sheler dan Bianchii,1983)
D. KOMPOSISI KIMIA MITOKONDRIA
Pada mitokondria utuh, air merupakan komponen utama yang dominan dan ditemukan di seluruh mitokondria kecuali dalam lapisan bilayer lipida.Air selain berperan dalam reaksi- reaksi kimia, juga berperan sebagai medium fisik dimana metabolit dapat berdifusi diantara sistim-sistim enzim.
Komponen utama mitokondria adalah protein. Persentase protein yang sebenarnya berkaitan dengan jumlah membran dalam yang ada.Membran dalam terdiri atas protein, baik protein enzimatik maupun protein struktural.Pada beberapa mitokondria, membran dalam mengandung kira-kira 60% dari total protein organel. Berdasarkan distribusi enzim di dalam mitokondria hati tikus, telah terbukti bahwa membran dalam mengandung 21% dari total protein mitokondria dan membran luar 40%. Menurut perhitungan ini, kurang lebih 67% protein terdapat pada matriks dan biasanya ditemukan dalam ruang intraseluler.
Protein mitokondria dapat dikelompokkan menjadi dua bentuk, yaitu bentuk terlarut dan bentuk tidak terlarut. Protein terlarut terutama terdiri atas enzim-enzim matriks dan protein
Perbedaan distribusi lipida memiliki arti penting, baik dari segi struktural maupun fungsional. Namun secara detail belum jelas.
Sejumlah molekul organik sederhana yang berbeda berasosiasi dengan membran mitokondria.Beberapa dari molekul ini adalah molekul redoks yang ikut serta dalam transpor elektron.Ubiquinon (koenzim Q), flavin (FMN dan FAD), dan nukleotida piridin (NAD+) secara normal terikat membran, dan kadang-kadang berasosiasi pada hampir sebahagian besar membran dalam.
E. KOMPARTEMEN ENZIM
Kurang lebih 100 enzim telah diidentifikasi berhubungan dengan mitokondria.Kira-kira 37% dari enzim-enzim tersebut adalah oksidoredoks, 11% enzim ligase dan kurang dari 9% enzim hidrolase.Pada membran dalam, terdapat suksinat dehidrogenase yang merupakan enzim maker, enzim-enzim transfer elektron dan fosforilasi oksi-datif berasosiasi dengan membran dalam.
Just Belongs to
ﻠﻨداﺘﺭﻱﺍﻨﺘﻴﻙ
Terbentuknya sel pertama kali di bumi diperkirakan terjadi sekitar 4 milyar tahun yang lalu. Sel yang terbentuk adalah sel heterotrof, yaitu sel yang memakan bahan makanan yang terdapat di sup prabiotik. Sel heterotrof ini melakukan respirasi anaerobik karena kadar oksigen waktu itu sangat rendah, tidak memiliki membran inti (prokariotik), tidak memiliki organelorganel seperti mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma dan mampu bereproduksi melalui pembelahan sel. Sel primitif yang terbentuk pertama kali ialah sel prokariotik, yaitu sel sederhana yang tidak memiliki membran inti, hanya memiliki membran sel. Sitoplasma yang mengandung DNA, dan RNA, serta zat-zat organik dari lingkungannya sebagai makanan. Sel ini tidak mengandung mitokondria yang berfungsi menghasilkan energi. Sehingga, sel ini bersifat anaerobik. Hal ini sesuai dengan kondisi lingkungan saat itu yang miskin akan oksigen.
Asal-Usul Autotrof
Sel heterotrof primitif terus berkembangbiak sehingga bahan makanan berupa bahan organik terus menipis. Kondisi demikian memaksa sel membuat makanannya sendiri melalui adaptasi terhadap lingkungannya dengan cara membran plasmanya melekuk ke dalam, membentuk lembaran-lembaran fotosintetik untuk menangkap energi sinar guna membuat zat organik dari zat anorganik. Munculah sel autotrof sebagai akal bakal sel tumbuhan yang memungkinkan terjadinya fotosintesis.
Proses fotosintesis menghasilkan oksigen. Makin banyak sel autotrof, makin banyak karbondioksida yang diperlukan dan makin banyak pula oksigen yang dikeluarkan. Proses fotosintes menyebabkan kadar gas karbondioksida di atmosfer makin berkurang. Sementara itu kadar oksigen semakin bertambah. Terbentuknya sel autotrof ini diperkirakan berlangsung selama 2 milyar tahun yang lalu.
Asal-Usul Sel Eukariotik
Organisme eukariotik diduga muncul sekitar 1,5 milyar tahun yang lalu. Organisme eukariotik diduga berasal dari organisme prokariotik yang melakukan evolusi, karena dalam sel prokariotik terdapat DNA. DNA merupakan materi genetik yang menentukan sifat organisme sehingga perlu dilindungi. Membran sel mengalami pelekukan ke dalam sehingga mengelilingi DNA. Membran bagian dalam bersatu membentuk membran nukleus dalam. Sedangkan, bagian luar menjadi membran nukleus luar. Jadi membran yang mengelilingi DNA merupakan membran rangkap.
Hipotesis ini berdasarkan kenyataan saat ini bahwa membran nukleus merupakan membran rangkap, dan membran luar nukleus memiliki hubungan secara langsung dengan membran sel melalui Retikulum Endoplasma (RE). Hubungan ini merupakan sisa-sisa membran plasma yang melekuk ke dalam. Dengan terbentuknya membran nukleus, terbentuklah sel eukariotik yang merupakan hasil evolusi dari sel prokariotik.
Asal-Usul Mitokondria
Mitokondria merupakan organel pernapasan sel. Kamu telah mengetahui bahwa sel pertama yang terbentuk adalah sel heterotrof yang merupakan sel anaerobik. Mengingat energi yang dihasilkan kecil, organisme berevolusi agar dihasilkan energi yang cukup banyak dengan cara melakukan respirasi secara aerobik melalui daur krebs. Jadi, respirasi aerobik muncul setelah respirasi anaerobik.
Jadi, yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik “menelan” sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sebagai simbion, sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang.
Dalam perkembangan selanjutnya, sel prokariotik tersebut berubah menjadi mitokondria, yaitu organel penghasil energi yang terdapat di dalam sel. Simbiosis antara sel prokariotik aerobik dengan sel eukariotik anaerobik yang demikian itu dikenal sebagai endosimbions. Dasar dari dugaan ini dikarenakan pada saat ini:
1. a) Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar diduga berasal dari membran sel inang yang melekuk ke dalam ketika menelan sel bakteri aerobik. Sedangkan, membran dalam diduga berasal dari membran bakteri aerobik.
2. b) Masih adanya bakteri aerobik yang memiliki mesosom sebagai penghasil energi. Diduga, sel prokariotik aerobik mirip dengan bakteri aerobik.
3. c) DNA mitokondria mirip dengan DNA prokariotik.
4. d) Polipeptida yang disintesis dalam mitokondria digunakan sendiri oleh mitokondria tersebut. Polipeptida ini berbeda dengan Polipeptida sel inang.
5. e) Mitokondria mampu membelah diri seperti halnya bakteri. Untuk lebih memahami tentang asal-usul sel eukariotik, mari cermati Gambar 6.14 di bawah ini.
Mitokondria
(mitochondrion’, plural:mitochondria’) atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit tenaga” bagi sel.
Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk Adenosina trifosfat dihasilkan.Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae.Di dalam Mitokondria terdapat ‘ruangan’ yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan.Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariota (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
Klorofil
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Untuk kegunaan lain dari Klorofil, lihat Klorofil (disambiguasi).
Klorofil adalah kelompok pigmenfotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses fotosintesis.
Klorofil A merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat pada semua tumbuhan autotrof.Klorofil B terdapat pada ganggang hijau chlorophyta dan tumbuhan darat.Klorofil C terdapat pada ganggang coklat Phaeophyta serta diatome Bacillariophyta.Klorofil d terdapat pada ganggang merah Rhadophyta.Akibat adanya klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari.
Bagian-bagian Chloroplast.
Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil.Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesistumbuhan.Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel.Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid.Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya.Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.
Kloroplas matang pada beberapa ganggang ,biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem.Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap.Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram).Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya.Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
Prokariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula.Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik.
Asal Usul Kloroplas
Seperti halnya mitokondria, kloroplas juga terbentuk melalui endosimbiosis.Pada awal pertengahan kehidupan telah terbentuk sel autotrof yang diduga mirip dengan Cyanobakteri (bakteri biru) pada masa sekarang ini.Sel purba heterotrof yang bernapas secara aerobik dan memiliki membran inti, menelan sel autotrof yang mampu berfotosintesis.
Sel autotrof yang hidup di dalamnya mendapatkan karbon dioksida dan air dari sel inangnya, sementara itu sel inang mendapatkan oksigen dan hasil-hasil fotosintesis.Sel autotrof ini akhirnya menjadi kloroplas.Terbentuklah sel berkloroplas, berinti, memiliki mitokondria, yang merupakan cikal bakal sel tumbuhan.
Hipotesis endosimbiosis kloroplas ini dikemukakan berdasarkan kenyatan pada saat ini, bahwa:
6. Kloroplas memiliki membran rangkap dan membran luarnya mirip dengan struktur membran sel.
7. Ada beberapa fotosintetik (cyanobakteria) yang memiliki membrane fotosintetik, yang mirip dengan tilakoid pada kloroplas.
8. Didalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik.
9. Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan, seperti halnya bakteri.
Struktur Kloroplas Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid).Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil.Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum).Pada tanaman C4, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell.Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).
Genom Kloroplas Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase.Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.
SOAL!!
1. Jelaskan mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis di dalm sel ?
2. Jelaskan informasi tentang : mitokondria,lisosom,retikulum endoplasma,badan golgi,dan sentriol.
Jawaban :
1. Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Difusi
a. difusi dipermudah dengan saluran protein Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membrane plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang di bentuk oleh protein.Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
b. difusi dipermudah dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu salauran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa.Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula mulekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat.Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana – mana. Apakah peristiwa difusi akan terjadi atau tidak, tergantung apakah membran sel meluluskan meolekul melaluinya atau tidak. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel.Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu.
Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Osmosis pada sel tumbuhan di sebelah luar terdapat dinding sel dan di dalamnya terdapat protoplasma dan vakoula.Vakoula ini dilapisi oleh lapisan proplasma yang sifatnya semipermiabel.Cairan protoplasma sel tumbuhan ini umumnya merupakan cairan yang hipertonik dibandingkan dengan dengan cairan disekelilingnya.Sel tumbuhan mengambil air dari sekelilingnya secara osmosis, air masuk vakuola dan menekan protoplasma. Protoplasma menekan dinding sel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel akan menggembung, bahkan mungkin dapat pecah. Tekanan pada dinding sel tersebut dinamakan takanan turgor.Karena turgor dinding sel sedikit mengembang.Waktu dinding sel mengembang secara secara maksimum dikatakan sel mempunyai turgor penuh atau turgid penuh. Keadaan menjadi sebaliknya jika sel diletakkan dalam suatu larutan yang yang bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel. Bila air sel banyak keluar, maka isi sel terlepas dari dinding sel. Peristiwa telepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis.
2. a)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.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
b)Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik.Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase.Semua enzim tersebut aktif pada pH 5.Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
Pada tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman.
c)RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.
Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom.Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
“RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri”
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan.Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
• Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan meuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
d)Badan Golgi
Mikrograf badan Golgi, terlihat sebagai tumpukan cincin setengah lingkaran berwarna hitam di bagian bawah gambar.Sejumlah vesikel bulat terlihat di sekitar organel ini.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya.Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Permukaan badan golgi dibagi menjadi 2 yaitu cis-face dan trans-face. cis-face berhadapan langsung dengan retikulum endoplasma.
Fungsi
Skema transpor di dalam badan Golgi. 1. Vesikel retikulum endoplasma, 2. Vesikel eksositosis, 3.Sisterna, 4.Membran sel, 5.Vesikel sekresi.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti.tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
e)Sentrosom (Sentriol)
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.
Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
Pengertian Sel:
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis.
Sel merupakan suatu unit struktural dan fungsional yang fundamental dari makhluk hidup.
Sel merupakan unit fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Sejarah penemuan sel
Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri.Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.
Teori Sel dari SCHLEIDEN (1838) dan SCHWAHN (1839) ® Setiap organisme hidup tersusun dari sel-sel
Ukuran Sel
Sel Ukurannya sangat kecil untuk melihatnya diperlukan mikroskop
Contoh:
Sel Prokriotik : 1 – 10 mm
Sel Eukariotik : 10 – 100 mm
Karakteristik Dasar Sel
Sel sangat kompleks namun teratur
Sel memiliki program genetik dan memiliki cara untuk menggunakannya
Sel mampu memperbanyak diri
Sel membutuhkan,memperoleh dan menggunakan energi
Sel melakukan reaksi kimiawi
Sel mampu merespon terhadap berbagai rangsangan
Sel mampu mengatur diri
Struktur sel
Secara umum setiap sel memiliki
Membran sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Struktur Membran Sel
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. Komponen muchus membran sel semipermanen di lapisan membran
Dua Lapis Lipid
Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida.Fosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik.Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, fosfat dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi). Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).
Protein integral membran
Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran.Protein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma.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
Sistem transpor membran
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya.Transpor pasif ini bersifat spontan.Difusi, osmosis dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif.Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi 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.
Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan.Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi.Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore .yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan.ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma.Pada sitoplasma terdapat kerangka sel (sitoskeleton), berbagai organel dan vesikuli serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula,Menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta Perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel.Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang lain.
Inti sel atau nukleus.
Nukleus merupakan organel pertama yang ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih detil oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown pada tahun 1831.
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik.Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran lapis ganda yang membungkus keseluruhan organel dan memisahkan bagian inti dengan sitoplasma sel, serta lamina inti, suatu struktur dalam nukleus yang memberi dukungan mekanis seperti sitoskeleton yang menyokong sel secara keseluruhan.Secara garis besar, membran inti terdiri atas tiga bagian, yaitu membran luar, ruang perinuklear, dan membran dalam.Membran luar dari nukleus berkesinambungan dengan retikulum endoplasma (RE) kasar dan bertaburan dengan ribosom. Sifat membran inti yang tak permeabel terhadap sebagian besar molekul membuat nukleus memerlukan pori inti agar molekul dapat bergerak melintasi membran. Pori nukleus bagaikan terowongan yang terletak pada membran nukleus yang berfungsi menghubungkan nukleoplasma dengan sitosol. Fungsi utama dari pori nukleus adalah untuk sarana pertukaran molekul antara nukleus dengan sitoplasma. Molekul yang keluar, kebanyakan mRNA, digunakan untuk sintesis protein. Pori nukleus tersusun atas 4 subunit, yaitu subunit kolom, subunit anular, subunit lumenal, dan subunit ring. Subunit kolom berfungsi dalam pembentukan dinding pori nukleus, subunit anular berguna untuk membentuk spoke yang mengarah menuju tengah dari pori nukleus, subunit lumenal mengandung protein transmembran yang menempelkan kompleks pori nukleus pada membran nukleus, sedangkan subunit ring berfungsi untuk membentuk permukaan sitosolik (berhadapan dengan sitoplasma) dan nuklear (berhadapan dengan nukleoplasma) dari kompleks pori nukleus.
Meskipun bagian dalam nukleus tidak mengandung badan yang dibatasi oleh membran, isi nukleus tidak seragam dan memiliki beberapa badan subnukleus yang terbentuk dari protein-protein unik, molekul RNA, serta gugus DNA.Contoh utama dari badan subnukleus adalah nukleolus, yang terutama terlibat dalam pembentukan ribosom.Setelah diproduksi oleh nukleolus, ribosom diekspor ke sitoplasma untuk menjalankan fungsi translasi mRNA.
Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.
Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah
mitokondria (kondriosom)
badan Golgi (diktiosom)
retikulum endoplasma
plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas dan kromoplas)
vakuola (khusus tumbuhan)
Mitokondria
Mitokondria (mitochondrion', plural: mitochondria') atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.
Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk ATP [Adenosine Tri-Phosphate] dihasilkan. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae.Di dalam Mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan.Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Struktur
Struktur umum suatu mitokondrion
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. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. 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 β-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 β-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
Fungsi mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O2 menjadi CO2 dan air. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP. Proses pembentukan energi atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas lima tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membran bagian dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transpor elektron dengan bantuan empat kompleks enzim, yang terdiri dari kompleks I (NADH dehidrogenase), kompleks II (suksinat dehidrogenase), kompleks III (koenzim Q – sitokrom C reduktase), kompleks IV (sitokrom oksidase), dan juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT) [Wallace, 1997].
Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri.Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission).Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria [Childs, 1998].
DNA mitokondria
Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA).MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik).Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik.Teori ini dikenal dengan teori endosimbion.Pada makhluk tingkat tinggi, DNA mitokondria yang diturunkan kepada anaknya hanya berasal dari betinanya saja (mitokondria sel telur).Mitokondria jantan tidak ikut masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang berada di ekor sperma.Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.
Badan golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Badan Golgi merupakan suatu bagian sel yang hampir serupa dengan Retikulum Endoplasma.Hanya saja, Badan Golgi terdiri dari berlapis-lapis ruangan yang juga ditutupi oleh membran.Badan Golgi mempunyai 2 bagian, yaitu bagian cis dan bagian trans. Bagian cis menerima vesikel-vesikel [vesicle] yang pada umumnya berasal dari Retikulum Endoplasma Kasar. Vesikel ini akan diserap ke ruangan-ruangan di dalam Badan Golgi dan isi dari vesikel tersebut akan diproses sedemikian rupa untuk penyempurnaan dan lain sebagainya. Ruangan-ruangan tersebut akan bergerak dari bagian cis menuju bagian trans. Di bagian inilah ruangan-ruangan tersebut akan memecahkan dirinya dan membentuk vesikel, dan siap untuk disalurkan ke bagian-bagian sel yang lain atau ke luar sel.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti. tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
Retikulum endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE, atau endoplasmic reticula) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik.
Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran.Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol atau cytosol.Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter).Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope.
Pada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Bagian ini disebut dengan Retikulum Endoplasma Kasar atau Rough Endoplasmic Reticulum. Kegunaan daripada Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon.Sedangkan bagian-bagian Retikulum Endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau Smooth Endoplasmic Reticulum. Kegunaannya adalah untuk membentuk lemak dan steroid.Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari Retikulum Endoplasma Halus terdapat di beberapa organ seperti hati.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
"RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri"
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan. Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan menuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas dan kromoplas)
Plastida adalah organel pada sel tumbuhan (dalam arti luas, Viridoplantae). Organel ini paling dikenal dalam bentuknya yang paling umum, kloroplas, sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pada kenyataannya, plastida dikenal dalam berbagai bentuk:
proplastida, bentuk belum "dewasa"
leukoplas, bentuk dewasa tanpa mengandung pigmen, ditemukan terutama di akar
kloroplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen klorofil, ditemukan pada daun, bunga, dan bagian-bagian berwarna hijau lainnya
kromoplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen karotena, ditemukan terutama pada bunga dan bagian lain berwarna jingga
amiloplas, bentuk semi-aktif yang mengandung butir-butir tepung, ditemukan pada bagian tumbuhan yang menyimpan cadangan energi dalam bentuk tepung, seperti akar, rimpang, dan batang (umbi) serta biji.
elaioplas, bentuk semi-aktif yang mengandung tetes-tetes minyak/lemak pada beberapa jaringan penyimpan minyak, seperti endospermium (pada biji)
etioplas, bentuk semi-aktif yang merupakan bentuk adaptasi kloroplas terhadap lingkungan kurang cahaya; etioplas dapat segera aktif dengan membentuk klorofil hanya dalam beberapa jam, begitu mendapat cukup pencahayaan.
Plastida adalah organel vital pada tumbuhan. Fungsinya adalah sebagai tempat fotosintesis, sintesis asam-asam lemak, serta beberapa fungsi sehari-hari sel.
Secara evolusi plastida dianggap sebagai prokariota yang bersimbiosis ke dalam sel eukariota dan kemudian kehilangan sifat otonomi penuhnya. Teori endosimbiosis ini mirip dengan yang terjadi terhadap mitokondria namun introduksi plastida dianggap terjadi lebih kemudian.
vakuola (khusus tumbuhan)
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.
Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari sel.
Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel. Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia.
Sentriol
Sentriol merupakan organel tak bermembran yang hanya ditemukan pada sel hewan. Organel ini berukuran kecil , jumlahnya sepasang dan letaknya dekat membrane inti dalam posisi tegak lurus antar keduanya. Organel ini akan memisah satu sama lain untuk membentuk gelendong pembelahan pada saat terjadi pembelahan sel.
Lisosom ® Digesti nutrisi, bahan-bahan asing dan organel-organel yang rusak
Mikrobodi ® Berbagai proses metabolisme seperti memecahkan H2O2
Ribosom ® Sintesa Polipeptida / protein
Cincin kontraktil hanya ditemukan pada sel hewan. Cincin kontraktil terbentuk pada saat pembelahan sel, tepatnya pada tahap sitokinesis atau pembagian sitoplasma sel anak.Pembagian siitoplasma berlangsung setelah pembagian materi inti (kriokinesis) selesai. Pada sel tumbuhan , setelah pembagian materi inti selesai maka dinding sel baru terbentuk tanpa adanya cincin kontraktil.
Sitoskeleton ® Memelihara bentuk sel; melekatkan/pertautkan organel-organel; pergerakan organel dalam sel; gerakan sel (termasuk silia, flagella, dan sentriol pada sel hewan)
Dinding Sel ® Memelihara bentuk sel dan menyokong rangka. Proteksi permukaan sel. Mengikat sel-sel jaringan (terdapat pada tumbuhan, jamur dan beberapa protista)
Beberapa senyawa penyusun dinding sel, antara lain:
a. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida yang tersusun atas glukosa, xilosa, manosa dan asam glukoronat. Di dalam dinding sel, hemiselulosa berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa.
b. Pektin
Pektin merupakan polisakarida yang tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat.
c. Lignin
Lignin hanya dijumpai pada dinding sel yang dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel tumbuhan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan.
d. Kutin
Kutin merupakan suatu selubung atau lapisan pada permukaan atas daun atau batang dan berfungsi untuk mencegah dehidrasi akibat penguapan dan melindungi kerusakan sel akibat patogen dari luar.
e. Protein dan lemak
Di dalam dinding sel ditemukan dalam jumlah yang sedikit.
Permukaan/membran sel (pada Hewan) ® proteksi permukaan; Mengikat sel-sel dalam jaringan
Penghubung Sel ® Komunikasi antar sel; mengikat sel-sel dalam jaringan
Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
Sel tumbuhan dan sel hewan
Sel tumbuhan
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.
Mempunyai bentuk yang tetap.Mempunempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa.
Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar.
Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].Tidak memiliki lisosom [lysosome].Nukleus lebih kecil daripada vakuola.
Sel hewan
Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
Tidak mempunyai bentuk yang tetap.
Tidak mempunyai dinding sel [cell wall].
Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan).Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle].
Mempunyai sentrosom [centrosome].
Memiliki lisosom [lysosome].
Nukleus lebih besar daripada vesikel.
Siklus sel
Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)
Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.
Fase pada siklus sel
Fase S (sintesis): Tahap terjadinya replikasi DNA
Fase M (mitosis): Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)
Fase G (gap): Tahap pertumbuhan bagi sel.
Fase G0, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.
Fase G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
Fase G2, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.
Fase tersebut berlangsung dengan urutan S > G2 > M > G0 > G1 > kembali ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.
Regenerasi dan diferensiasi sel
Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.
Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Empat proses esensial pengkonstruksian embrio
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan.Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.
Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:
Proliferasi sel
menghasilkan banyak sel dari satu sel
Spesialisasi sel
menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda
Interaksi sel
mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
Pergerakan sel
menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ
Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.
Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio
Sel-sel khusus
Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah). Di dalam sel darah merah, terdapat Haemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler berklorofil.
Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem. Sel xilem akan mati dan meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air. Kedua ini sangatlah membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.
1. Jelaskan mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis di dalm sel ?
2. Jelaskan informasi tentang : mitokondria,lisosom,retikulum endoplasma,badan golgi,dan sentriol.
Jawaban :
1.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Difusi
a. difusi dipermudah dengan saluran protein Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membrane plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang di bentuk oleh protein.Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.
b. difusi dipermudah dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu salauran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa.Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula mulekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat.Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana – mana. Apakah peristiwa difusi akan terjadi atau tidak, tergantung apakah membran sel meluluskan meolekul melaluinya atau tidak. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel.Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu.
Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Osmosis pada sel tumbuhan di sebelah luar terdapat dinding sel dan di dalamnya terdapat protoplasma dan vakoula.Vakoula ini dilapisi oleh lapisan proplasma yang sifatnya semipermiabel.Cairan protoplasma sel tumbuhan ini umumnya merupakan cairan yang hipertonik dibandingkan dengan dengan cairan disekelilingnya.Sel tumbuhan mengambil air dari sekelilingnya secara osmosis, air masuk vakuola dan menekan protoplasma. Protoplasma menekan dinding sel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel akan menggembung, bahkan mungkin dapat pecah. Tekanan pada dinding sel tersebut dinamakan takanan turgor.Karena turgor dinding sel sedikit mengembang.Waktu dinding sel mengembang secara secara maksimum dikatakan sel mempunyai turgor penuh atau turgid penuh. Keadaan menjadi sebaliknya jika sel diletakkan dalam suatu larutan yang yang bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel. Bila air sel banyak keluar, maka isi sel terlepas dari dinding sel. Peristiwa telepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis.
2. a)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.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981].Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama.Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar.Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti.Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
b)Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik.Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase.Semua enzim tersebut aktif pada pH 5.Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
Pada tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman.
c)RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis.Kantung ini disebut cisternae.Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.
Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom.Ribosom ini berperan dalam sintesis protein.Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik.Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya.RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium.RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun
“RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri”
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan.Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA.Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
• Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan meuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati
(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
d)Badan Golgi
Mikrograf badan Golgi, terlihat sebagai tumpukan cincin setengah lingkaran berwarna hitam di bagian bawah gambar.Sejumlah vesikel bulat terlihat di sekitar organel ini.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi.Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
Struktur
Struktur badan Golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya.Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.
Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.
Permukaan badan golgi dibagi menjadi 2 yaitu cis-face dan trans-face. cis-face berhadapan langsung dengan retikulum endoplasma.
Vesikel:
1. Vesikel retikulum endoplasma, 2. Vesikel eksositosis, 3.Sisterna, 4.Membran sel, 5.Vesikel sekresi.
Fungsi badan golgi:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
Dalam badan golgi terdapat variasi coated vesicle, antara lain
Clathrin-coated adalah yang pertama ditemukan dan diteliti.tersusun dari clathrin dan adaptin. interaksi lateral antara adaptin dengan clatrin membentuk formasi tunas. jika tunas clathrin sudah tumbuh, protein yang larut dalam sitoplasma termasuk dynamin akan membentuk cincin di setiap leher tunas dan memutusnya.
COPI-coated memaket tunas dari bagian pre-golgi dan antar cisternae. beberapa protein COPI-coat memperlihatkan sekuens yang bermiripan dengan adaptin, dapat diduga berasal dari evolusi yang bermiripan.
COPII-coated memaket tunas dari retikulum endoplasma.
terdapat 2 protein dalam badan golgi. Protein Snare V-snare menuju T-snare dan akan bergabung. T-snare adalah protein yang ada di target sedangkan V-snare adalah vesikel snare. V-snare akan mencari T-snare dan kemudian akan berfusi menjadi satu. Protein Rab termasuk ke dalam golongan GTP-ase.protein Rab memudahkan dan mengatur kecepatan pelayaran vesikel dan pemasangan v-snare dan t-snare yang diperlukan pada penggabungan membran.
e)Sentrosom (Sentriol)
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.
Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
Simbiosis berasal dari bahasa Yunani sym yang berarti dengan dan biosis yang berarti kehidupan.Simbiosis merupakan interaksi antara dua organisme yang hidup berdampingan.
Simbiosis merupakan pola interaksi yang sangat erat dan khusus antara dua makhluk hidup yang berlainan jenis.[1] Makhluk hidup yang melakukan simbiosis disebut simbion[1].
Ada beberapa bentuk simbiosis yakni:
• Simbiosis parasitisme adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan dan merugikan pihak lainnya. Contoh:
o Tanaman benalu dengan inangnya
o Tali putri dengan inangnya
o cacing perut dan cacing tambang yang hidup di dalam usus manusia[1]
• Simbiosis mutualisme adalah hubungan sesama mahkluk hidup yang saling menguntungkan kedua pihak. Contohnya:
o Ikan Remora dan Ikan Hiu
o Bunga Sepatu dan Lebah
o Burung Jalak dan Kerbau.
o Jenis jamur tertentu dan jenis alga tertentu membentuk likenes
o Bunga dengan kupu-kupu[1]
• Simbiosis komensalisme adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan tapi pihak lainnya tidak dirugikan dan tidak diuntungkan. Contoh:
o Ikan badut dengan anemon laut
o Tumbuhan pakis dengan anggrek dan tumbuhan inangnya.
• Simbiosis Amensalisme, yaitu saat satu pihak dirugikan dan pihak lainnya tidak diuntungkan maupun dirugikan.[2]
• Kompetisi, di mana kedua pihak saling merugikan, biasanya terjadi melalui kompetisi dalam memperebutkan makanan.[2]
• Simbiosis netralisme, dimana kedua pihak tidak saling diuntungkan maupun dirugikan. Interaksi antar kedua spesies tidak menyebabkan keuntungan maupun kerugian bagi keduanya.[2]
Simbiosis dapat dibedakan menjadi dua kategori berbeda.
• Ektosimbiosis
• Endosimbiosis
• B. TEORI ENDOSIMBIOSIS
• Para pakar biologi sel sependapat bahwa mitokondria berasal dari bakteri aerobik yang mengadakan endosimbiosis dengan eukariot anaerobik. Endosimbiosis adalah jika
• organisme dari suatu species hidup didalam organisme dari
• species yang lain. Proses yang terjadi adalah sel-sel bakteri aerobik tertelan oleh sel eukariot anaerobik namun bakteri aerobik tidak mengalami pencernaan. Bakteri aerobik yang tertelan selanjutnya hidup di dalam sel eukariot. Eukariot mensuplai bakteri dengan proteksi dan komponen-komponen karbon, sedangkan bakteri mensuplai eukariot dengan energi ATP. Beberapa bukti yang mendukung teori tersebut adalah:(i) Mitokondria dapat menggandakan diri menyerupai pembelahan biner pada bakteri, (ii) DNA mitokondria menyerupai DNA prokariot, berupa molekul sirkular tunggal dan ribosom pada mitokondria dibuat dari sub unit dengan koofisien sedimentasi yang lebih menyerupai ribosom prokariot dibandingkan dengan eukariot, (iii) Ukuran mitokondria hampir sama dengan ukura bakteri. (iv) Mitokondria memiliki membran ganda, memiliki kemi-ripan dengam membran sejumlah prokariota, dan (v) urut- an DNA pada mitokondria tertutup dan memiliki kemiripan dengan DNA proteobakteril (vi) Mitokondria memiliki kemiripan fisik dengan prokariota.
Mitokondria pertama kali diamati dan diisolasi dari selpada tahun 1850 oleh Kollicker melalui pengamatannya padajaringan otot lurik serangga.Ia menemukan adanya granula-granula dengan struktur yang bebas dan tidak berhubungansecara langsung dengan struktur internal sel. Pada tahun 1890,Altmann mengidentifikasi granula-granula tersebut dan Iaberikan nama bioblast.
Istilah
tersebut diganti denganmitokondria (Yunani:mito yang berarti benang danchondrio nyang berarti granula) sebab penampakan granula-granulatersebut menyerupai benang bila diamati dengan menggunakanmikroskop cahaya.
Pada tahun 1900, Michaelis menunjukkan bahwa didalam mitokondria berlangsung reaksi-reaksi oksidatif.Padatahun 1911, Warburg menemukan bahwa mitokondriamengandung enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksioksidatif sel. Pada tahun 1911, Kingsbury mendu-kung bahwamitokondria merupakan tempat spesifik untuk reaksi-reaksioksidasi.Pada tahun 1930, Sir Hans Krebs menjelaskanbeberapa reaksi siklus asam trikarboksilat atau daur Krebs.Dari tahun 1950, Lehninger, Green, Kennedy, dan Hogeboomdan lain-lain menunjukkan secara jelas reaksi-reaksi sepertioksidasi asam lemak, fosforilasi oksidatif serta sifat-sifat lainmitokondia (Sheeler dan Bianchii, 1983).
C. STRUKTUR MITOKONDRIA
Mitokondria dijumpai baik pada sel hewan maupun padasel tumbuhan. Ukuran mitokondria kira-kira sama denganukuran rata-rata bakteri basil. Mitokondria hati secara umumagak memanjang dengan diameter kira-kira 0,5-1,0µm danpanjang kira-kira 3µm. Umumnya panjang mitokondria dapatmencapai 7µm (Sheeler & Bianchi, 1983; Thorpe, 1984).
Di dalam sel mitokondria terletak secara acak sepertipada hati atau tersusun teratur dengan pola-pola tertentuseperti pada sel sperma.Contoh yang paling umum adalahsusunan yang teratur dari mitokondria diantara serabut-serabutdi dalam otot lurik.Mitokondria umumnya ditemukan padatempat-tempat di dalam sel yang membutuhkan energi dalamjumlah yang besar, misalnya pada otot lurik dan flagel sperma.
Untuk melaksanakan fungsinya, sangat tergantung pada
persediaan ATP yang dihasilkan oleh mitokondria
susunan mitokondria pada ekor sel sperma (Thorpe, 1984
Susunan mitokondria pada sel otot lurik (Thorpe, 1984)
Jumlah mitokondria per sel sangat bervariasi diantara berbagai tipe sel, mulai dari nol sampai ratusan ribu. Algae tak berwarna,Leucothrix danVitreoscilla, tidak memiliki mitokondria. Spermatozoa tertentu dan flagella seperti
Chromulina hanya mengandung satu mitokondria per sel. Hati memiliki mitokondria rata-rata 800 per sel dan beberapa telur landak laut dan amoeba raksasa Chaos chaos mengandung 500.000 mitokondria per sel. Dalam beberapa hal, tampaknya terdapat hubungan antara jumlah mitokondria per sel dan keperluan metabolisme sel.
Mitokondria dibatasi oleh membran ganda, yaitu membran dalam dan membran luar.Setiap membran memiliki ciri khas sebagai unit membran.Membran dalam tidak berhubungan dengan membran luar.Membran dalam membagi organel menjadi dua bagian yaitu matriks dan ruang antar membran.
Matriks berisi cairan menyerupai gel, sedangkan ruang antar membran berisi cairan yang encer. Membran dalam memiliki permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan membran luar, karena membran dalam terlipat-lipat dan masuk ke dalam matriks membentuk tonjolan-tonjolan yang dinamakan krista. Dengan demikian, secara struktural terdapat perbedaan antara membran dalam dengan membran luar.Selain itu, membran dalam berbeda dengan membran luar dari segi permiabilitasnya.Membran luar permiabel terhadap berbagai substansi yang mempunyai berat molekul berkisar 5.000 dalton.Sebaliknya permiabilitas membran dalam terbatas, khususnya terhadap substansi-substansi dengan berat molekul berkisar 100-150 dalton (Sheeler & Bianchi, 1983).
Struktur morfologi mitokondria yang paling bervariasi adalah krista. Dalam satu tipe sel, mereka pada umumnya uniform dan khas pada sel. Akan tetapi, susunan dari bentuk- bentuk yang berbeda terdapat dalam tipe-tipe sel yang berbeda.
Umumnya mitokondria memiliki krista yang berbentuk
lamella atau tubuler. Pada bentuk lamella, krista relatif sejajar
dan teratur, sedang pada krista yang berbentuk tubular
memperlihatkan tubulus-tubulus yang terorientasi pada matriks. Pada beberapa mitokondria, susunan tubulusnya teratur, misalnya pada Amoeba Chaos chaos.
Menurut Sheeler & Bianchi (1983), struktur mitokondria dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (i) krista susunannya menyerupai lembaran misalnya krista pada mitokondria sel hati, (ii) krista dengan susunan yang sangat rapat menyerupai tumpukan uang logam misalnya pada mitokondria sel ginjal, dan (iii) krista dengan susunan seperti jala yang dibentuk oleh saluran-saluran yang saling beranastomosis.
Gambar 11.5 Struktur krista mitokondria (Sheler dan Bianchii,1983)
D. KOMPOSISI KIMIA MITOKONDRIA
Pada mitokondria utuh, air merupakan komponen utama yang dominan dan ditemukan di seluruh mitokondria kecuali dalam lapisan bilayer lipida.Air selain berperan dalam reaksi- reaksi kimia, juga berperan sebagai medium fisik dimana metabolit dapat berdifusi diantara sistim-sistim enzim.
Komponen utama mitokondria adalah protein. Persentase protein yang sebenarnya berkaitan dengan jumlah membran dalam yang ada.Membran dalam terdiri atas protein, baik protein enzimatik maupun protein struktural.Pada beberapa mitokondria, membran dalam mengandung kira-kira 60% dari total protein organel. Berdasarkan distribusi enzim di dalam mitokondria hati tikus, telah terbukti bahwa membran dalam mengandung 21% dari total protein mitokondria dan membran luar 40%. Menurut perhitungan ini, kurang lebih 67% protein terdapat pada matriks dan biasanya ditemukan dalam ruang intraseluler.
Protein mitokondria dapat dikelompokkan menjadi dua bentuk, yaitu bentuk terlarut dan bentuk tidak terlarut. Protein terlarut terutama terdiri atas enzim-enzim matriks dan protein
Perbedaan distribusi lipida memiliki arti penting, baik dari segi struktural maupun fungsional. Namun secara detail belum jelas.
Sejumlah molekul organik sederhana yang berbeda berasosiasi dengan membran mitokondria.Beberapa dari molekul ini adalah molekul redoks yang ikut serta dalam transpor elektron.Ubiquinon (koenzim Q), flavin (FMN dan FAD), dan nukleotida piridin (NAD+) secara normal terikat membran, dan kadang-kadang berasosiasi pada hampir sebahagian besar membran dalam.
E. KOMPARTEMEN ENZIM
Kurang lebih 100 enzim telah diidentifikasi berhubungan dengan mitokondria.Kira-kira 37% dari enzim-enzim tersebut adalah oksidoredoks, 11% enzim ligase dan kurang dari 9% enzim hidrolase.Pada membran dalam, terdapat suksinat dehidrogenase yang merupakan enzim maker, enzim-enzim transfer elektron dan fosforilasi oksi-datif berasosiasi dengan membran dalam.