Mikrobiologi Praktik: MEDIA PERTUMBUHAN MIKROORGANISME (bagian 1)

Mikrobiologi Praktik: MEDIA PERTUMBUHAN MIKROORGANISME (bagian 1)

Sel Tumbuhan

MATERI II

STRUKTUR SEL DAN BAGIAN-BAGIANNYA

A.      Defenisi sel

Sel berasal dari kata cellula yang berarti ruang-ruang kecil. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Robert Hooke yang melihat adanya ruang-ruang kecil yang terdapat pada potongan gabus yang diamatinya. Sel merupakan kesatuan structural dan fungsional pada makhluk hidup. sel sebagai unit structural terkecil bermakna bahwa sel merupakan penyusun dasar tubuh makhluk hidup. Setiap sel memiliki organel/bagian-bagian seperti  membrane inti, dinding sel, sitoplasma dan nucleus. Sel merupakan kesatuan fungsional bermakna bahwa sel atau penyusun tubuh makhluk hidup melakukan suatu fungsi atau kegiatan proses hidup. Fungsi yang dilakukan sel antara lain ekskresi, respirasi, sintesis protein, transportasi dan reproduksi sel.

B.      Fungsi bagian-bagian sel

Sel memiliki bagian-bagian  guna kelangsungan hidupnya. Organel-organel sel tersebut diantaranya

Ø  Dinding sel

Sel tumbuhan (kecuali sel sperma tumbuhan dan sel endosperm) diselimuti oleh dinding sel dan ini merupakan ciri sel tumbuhan. Dinding sel tumbuhan mempunyai dinding yang kaku mengelilingi membran plasma. Strukturnya sangat kompleks, dengan berbagai fungsi dari pelindung sel hingga mengatur siklus hidup. Dinding sel bertindak dengan berbagai fungsi. Selain melindungi bagian intraseluler, pada struktur dinding yang kaku terdapat lubang untuk sirkulasi dan distribusi air, mineral, dan berbagai nutrien, serta kandungan molekul khusus untuk mengatur pertumbuhan dan melindungi tumbuhan dari penyakit.

Komponen utama dinding primer meliputi selulosa (dalam bentuk mikrofibril), yang merupakan karbohidrat kompleks yang terdiri dari beberapa ribu molekul glukosa. Dinding sel mengandung dua polisakarida bercabang yaitu pektin dan glikan. Jalinan terorganisasi antara mikrofibril selulosa dan glikan menambah daya regang selulosa, sedangkan jalinan dengan pektin memungkinkan dinding sel tahan tekanan. Dalam jalinan tersebut terdapat sejumlah kecil protein. Sebagian dari protein tersebut diperkirakan akan menambah kekuatan mekanik dan sebagian lagi terdiri dari enzim, yang dapat merubah bentuk, atau memutus jalinan dinding sel. Perubahan seperti dalam dinding sel diarahkan oleh enzim yang merupakan hal penting untuk pematangan buah dan pengguguran daun.  

                                  

                 Gambar. 1 : Struktur dinding sel

Dinding sekunder yang terletak sebelah dalam dinding primer, mengandung lignin. Lignin merupakan senyawa polimer dari alkohol aromatik. Lignin memberikan corak dan karakteristik kayu selain sebagai fungsi pendukung bagi kekuatan tumbuhan. Lignin juga menyulitkan perlekatan sejumlah jamur atau bakteri. Kutin dan suberin, dan bahan lilin lainnya kadang-kadang terdapat pula dalam dinding sel. Daerah khusus yang berasosiasi dengan dinding sel tumbuhan, dan adakalanya dianggap sebagai komponen tambahan, adalah lamella tengah (lihat gambar 1). Kaya dengan pektin, lamella tengah menjadi perekat bagi sel bertetangga. Dengan posisi sedemikian rupa, sel dapat berkomunikasi satu sama lain dan bertukaran bahan. Disebut dengan plasmodesmata, plasma sel dapat menjulur menembus dinding primer, dinding sekunder sehingga transportasi molekul antar sel dapat berlangsung.

Ø  Membrane plasma

Membrane sel merupakan bagian sel yang terdapat pada sebelah dalam dari dinding sel. Terdiri atas protein dan lipida. Membran sel tersusun atas 2 lapis (bilayer) lipida, yang diselingi oleh protein. Protein dapat terikat pada permukaan polar lipida, disebut protein perifer atau ekstrinsik sedangkan protein yang tertanam pada lapisan lipida, dan protein lain yang menempel pada membran luar sitoplasma, protein ini disebut protein integral atau intrinsik. Protein membran plasma berperan sangat luas, antara lain : pembawa (carrier) senyawa melewati membran plasma, menerima signal hormonal, meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya

Lemak yang menyebabkan sifat selektif permeabel pada membran, terdiri dari fosfolipid, spingolipid (spingomyelin), glikolipid, dan sterol.

Karbohidrat memegang peranan penting dalam kegiatan sel yang terikat secara kovalen pada protein, antara lain : transport dan sistem kekebalan tubuh. Kemampuan sistem tersebut membedakan antara sel asli dan sel asing (bakteri), dapat dikenali glikoprotein atau glikolipida membrannya mengandung karbohidrat yang jauh berbeda dari sel tubuh. Hal tersebut memicu respon kekebalan, sebaliknya organisasi membran sel pada tubuh tidak memicu respon kekebalan. Karbohidrat memiliki daya adhesivitas pada sel tetangganya dalam suatu jaringan, berperan sebagai perekat, menjaga integritas jaringan dengan menghubungkan sel-sel yang berdekatan.

 Membran sel memiliki fungsi sebagai jalur lalu lintas zat dari dan menuju sel, sebagai reseptor molekul-molekul khusus dan reseptor terhadap perubahan lingkungan sel

Ø  Reticulum endoplasma

        Retikulum endoplasma merupakan suatu kantong atau kanal ( dibatasi oleh membran yang tersusun atas lipoprotein) terdiri dari 2 kompartemen yang berhubungan satu sama lain, namun berbeda penyusun dan fungsinya. Kedua kompartemen tersebut adalah :

1.    RE granuler

               Merupakan tempat melekatnya ribosom, sehingga secara tak langsung berperan dalam proses sintesis protein

2.    RE agranuler/ RE halus

               Merupakan sarana transport intersel dan merupakan tempat sintesis lemak

Ø  Badan golgi

Nampak berupa suatu organel yang unit elementarinya adalah cisterna(rongga/lumen/saluran) yang berjendela, bertumpuk-tumpuk, penempatan dari sirkulasi cytomembran yang memainkan peranan utama pada transfer dan pengepakan protein yang dikerjakan oleh RE, pada sintesis glikoprotein dan mukopolysakarida (pembentukan membran sel atau dinding sel pada tumbuhan).

Ø  Nucleus

Nucleus merupakan bagian sel yang paling mencolok di antara organel sel lainnya. Nucleus memiliki fungsi yaitu :

§  Mengendalikan proses berlangsungnya proses metabolism dalam sel

§  Menyimpan informasi genetic dalam bentuk DNA

§  Tempat terjadinya replikasi (perbanyakan DNA) dan transkripsi (sintesis protein)

Ø  Mitokondria

Merupakan organel yang bertanggung jawab terhadap produksi energi bagi sel (ATP) atau proses oksidasi biologi. Memiliki membran ganda yang terdiri dari membran luar dan membran dalam yang berlekuk-lekuk, yang disebut krista, serta ruang intermembran, dan cairan mitokondria (matrix).

Ø  Vakuola

Vakuola adalah kantung bermembran dalam sitoplasma sel dengan berbagai fungsi. Pada sel dewasa tumbuhan, vakuola cenderung lebih besar, dengan fungsi penyimpanan, buangan metabolisme, perlindungan, dan pertumbuhan. Banyak sel sel tumbuhan mempunyai vakuola besar, tunggal disebut vakuola sentral yang menempati ruang sel sekitar 80% atau lebih. Vakuola dalam sel hewan, cenderung lebih kecil dan lebih digunakan secara temporer digunakan untuk menyimpan bahan-bahan atau untuk mengangkut bahan

                                             

                                    

                                                Gambar 2 : Letak vakuola dalam sel

Vakuola sentral dalam sel tumbuhan  dilingkupi oleh membran, disebut tonoplas, bagian yang sangat penting dan terintegrasi dengan jaringan sistem membran (endomembran).

Ø  Plastida

Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Plastid berperan pada saat fotosintesis yaitu proses pembentukan karbohidrat. Plastid berfungsi menangkap energy cahaya untuk menghasilkan gula. Adanya plastid dalam sel membuat tumbuhan dapat menghasilkn molekul makanannya sendiri. Terdapat 2 tipe plastid yaitu leukoplas dan kromoplas. Leukoplas merupakan plastid yang tidak mempunyai pigmen. Leukoplas berperan untuk menyimpan  cadangan berupa karbohidrat, lemak dan  protein. Adapun kromoplas merupakan plastid yang memiliki pigmen. Pigmen ini akan memberikan warna bagi buah, daun dan  bunga.

Ø  Kloroplas

Satu karakteristik utama tumbuhan adalah kemampuannya melakukan fotosintesis. Proses ini berlangsung di dalam kloroplas. Semua bagian hijau tumbuhan, termasuk batang dan buah belum matang, mengandung kloroplas, tapi umumnya fotosintesis berlangsung pada daun.

                       

                                Gambar 3 :       Struktur Kloroplas

Kloroplas merupakan organel double membran dan di antara kedua membran terdapat ruang antar membran. Membran luar lebih permeabel dibandingkan membran dalam, dimana sejumlah protein transport membran tertanam. Stroma merupakan ruang dalam kloroplas yang bersifat semi-cair mengandung bahan enzim terlarut, DNA kloroplas, demikian pula RNA dan ribosom. Di dalam kloroplas terdapat  sistem membran yang lain, yang di susun menjadi kantung-kantung pipih yang disebut tilakoid. Di beberapa tempat, tilakoid ditumpuk seperti tumpukan kartu poket, yang membentuk struktur yang disebut grana (tunggal, granum). Cairan di luar tilakoid disebut stroma. Dengan demikian membran tilakoid ini membagi bagian dalam kloroplas menjadi dua ruangan: ruang tilakoid dan stroma

Ø  Lapisan kutikula

Lapisan kutikula disebut juga lapisan lilin yaitu lapisan pada permukaan daun bagian atas. Lapisan kutikula berperan mengurangi penguapan. Lapisan lilin tersebut sukar diresapi air bila hujan turun.

Ø  Plasmodesmata

Plasmodesmata (tunggal, plasmodesma) adalah saluran kecil yang secara langsung menghubungkan sitoplasma pada dua sel tumbuhan yang bertetangga. Seperti halnya gap junction pada sel hewan, plasmodesmata, menembus dinding primer dan dinding sekunder sel, memungkinkan molekul tertentu untuk melintas secara langsung dari satu sel ke sel lainnya dan dengan demikian penting dalam komunikasi seluler.

                                 

Gambar 4 : Struktur Plasmodesmata

Kebanyakan plasmodesmata juga memiliki struktur lorong seperti-tabung yang disebut desmotubul. Desmotubul tidak sepenuhnya mengisi plasmodesma.