Sel (Artikel Lengkap Biologi)
Dalam
biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup
dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Kebanyakan makhluk
hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler,
misalnya bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan,
hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari
banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan
diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang
bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi.
Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm
(0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Penemuan
dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan
dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali
mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati
suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang
memiliki perbesaran 30 kali. Namun demikian, teori sel sebagai unit
kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias
Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang
biologi yang disebut biologi sel.
1. Pengertian Sel
Sel adalah unit organisasi
terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti. Semua fungsi kehidupan
diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi
secara asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.
Sel merupakan kesatuan
struktural dan fungsional makhluk hidup, yang mengandung pengertian
sebagai penyusun makhluk hidup dan melaksanakan semua fungsi kehidupan
(faal tubuh). Berdasar jumlah sel penyusunnya makhluk hidup dapat
digolongkan menjadi makhluk hidup uniseluler dan multiseluler. Makhluk
hidup multiseluler berasal dari satu sel (zigot) yang kemudian mengalami
spesialisasi dan diferensiasi. Struktur sel terdiri dari nukleus (inti sel), sitoplasma beserta organelnya,membran sel dan dinding sel. Sel yang mempunyai fungsi khusus biasanya dilengkapi dengan organel khusus yang tidak ditemukan pada sel lain.
Sel
bisa diartikan sebagai gumpalan dari protoplasma yang berinti dan
berfungsi sebagai komponen atau alat dalam membantu penyelenggaraan
segala aktivitas untuk kebutuhan hidupnya. Selama pertumbuhan, sel akan
berubah seiring dengan perkembangannya baik dari bentuk untuk
menyesuaikan dengan fungsinya. Bentuk sel bisa epidermis, hal ini akan
melindungi sel-sel lain dalam menyimpan persediaan makanan.
Sel berasal dari kata cella dimana
memiliki arti sekumpulan partikel-partikel yang berukuran kecil dan
membentuk suatu kesatuan terkecil dari makhluk hidup agar dapat
melaksanakan suatu kehidupan.Pengertian sel sendiri
mencakup dari beberapa hal yang berasal dari empat teori yakni unit
struktural terkecil dari makhluk hidup, unit fungsional terkecil dari
mahkluk hidup, pertumbuhan terkecil dari suatu makhluk hidup, serta unit
hereditas terkecil dari mahkluk hidup.
Pengertian Sel Menurut Beberapa Ahli
Sel dilihat pertama oleh Aristoteles (384
– 322 SM). Dia menyatakan bahwa semua makhluk hidup tersusun dari suatu
benda hidup atau unit struktural yang mempengaruhi kehidupan suatu
organisme. Pada saat ini belum dikenal kata “sel” dari unit structural
tersebut.
Robert Hooke (1665
M), Dialah orang yang pertama kali yang menamakan unit structural
tersebut sebagai “sel”. Beberapa investigator dari tahun 1665 s/d 1831
yang mempelajari sel, Tak satupun yang dapat menyimpulkan bahwa benda
hidup tersebut tersusun dari unit atau sel yang serupa.
Pada tahun 1938 – 1939 M, dua orang ahli biologis yaitu M.J.Schleiden (ahli Botani) dan Theodore Schwann (ahli Zoologi) Mendefinisikan secara jelas tentang sel. Menurut mereka sel adalah unit struktural dan unit fungsional dari organisme hidup.
Sejak tahun 1955, berkembanglah teori sel modern, yaitu:
Sel adalah unit structural dari makhluk hidup.
Sel adalah unit fungsionla dari makhluk hidup.
Sel adalah pembawa sifat dari makhluk
Sel baru berasal dari sel itu sendiri (pembelahan sel).
Setiap sel mempunyai aksi dan tugas secara bebas sebagai bagian integral dari organisme lengkap.
Ukuran Sel
Ukuran dan Bentuk Sel : Ukuran sel biasanya bevariasi antara 10 µm – 100 µm.
Ukuran sel yang terkecil pada Pleuropneumonia yaitu 0,1 – 0,5 µm.
Ukuran sel yang terpanjang pada serat Sclerenchymatous pada Boehmenia nevia, yaitu ± 55 cm.
Jumlah Sel
Protozoa, bakteri, fungi dan alga bersel satu. Mereka disebut sebagai bentuk uniseluler atau aseluler.
Sebagian besar Kingdom
animalia dan Kingdom Plantae dan sebagaian besar Kingdom Fungi terdiri
beberapa sel, mereka dikatakan sebagai organisme multiseluler.
Type Sel
Berdasarkan strukturnya, sel terbagi ke dalam dua type, yaitu:
Sel Prokariotik; yaitu sel dimana mitokondria, kloroplas,
dan nucleus tidak terlihat secara jelas. Type sel ini ditemukan pada
bakteri dan alga biru hijau yang tergolong dalam kingdom Monera .
Sel Eukariotik; yaitu sel
dimana batas nucleus dan membrane tampak secara jelas. Type sel ini
ditemukan pada semua Kingdom Protista , Kingdom Fungi , Kingdom Plantae
dan Animalia
2. Sejarah Sel
Penemuan awal
Mikroskop majemuk dengan
dua lensa telah ditemukan pada akhir abad ke-16 dan selanjutnya
dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga pertengahan abad
ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30
kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke kemudian merancang mikroskop majemuk
yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan. Ia
mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan
struktur mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah
tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada
tahun 1665. Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip
dengan sel (bilik kecil) di dalam biara atau penjara. Yang sebenarnya
dilihat oleh Hooke adalah dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel
mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek. Ia juga mengamati
bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.
Pada masa yang sama di
Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan
mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya untuk
mengamati berbagai hal. Ia berhasil melihat sel darah merah,
spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri. Pada
tahun 1673 ia mulai mengirimkan surat yang memerinci kegiatannya kepada
Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya.
Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang
bergerak-gerak di dalam air liur yang diamatinya di bawah mikroskop. Ia
menyebutnya diertjen atau dierken (bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagaianimalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society), yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.
Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang ia sebut utricle ('kantong
kecil'). Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan
dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga
menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun
1682, dan ia berhasil mengamati banyak struktur hijau kecil di dalam
sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas.
Teori sel
Dua ratus tahun kemudian,
yakni sekitar tahun 1835, seorang ilmuan Prancis yang bernama Felix
Dujardin meneliti bahwa sel-sel tersebut tersusun atas substansi berupa
cairan. Cairan tersebut dikenal dengan istilah Protoplasma. Istilah
Protoplasma kali ini dikemukakan oleh Johannes Purkinje.
Beberapa ilmuwan pada abad
ke-18 dan awal abad ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa
tumbuhan dan hewan tersusun atas sel, namun hal tersebut masih
diperdebatkan pada saat itu. Pada tahun 1838, ahli botani Jerman
Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas
sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya merupakan
manifestasi aktivitas sel. Ia juga menyatakan pentingnya nukleus (yang
ditemukan Robert Brown pada tahun 1831) dalam fungsi dan pembentukan
sel, namun ia salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada tahun
1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden
menyadari bahwa ia pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana
Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian
tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal
pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme adalah pembentukan
sel.
Yang kemudian memerinci
teori sel sebagaimana yang dikenal dalam bentuk modern ialah Rudolf
Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya ia sependapat
dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis
atas berbagai proses patologis membuatnya menyimpulkan hal yang sama
dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya
terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel
lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan
makalahnya yang memuat motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula (semua sel berasal dari sel).
Perkembangan biologi sel
Antara tahun 1875 dan 1895,
terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar, seperti
mitosis, meiosis, dan fertilisasi, serta berbagai organel penting,
seperti mitokondria, kloroplas, danbadan Golgi. Lahirlah bidang yang mempelajari sel, yang saat itu disebut sitologi.
Perkembangan teknik baru,
terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi
dan biokimia melahirkan bidang baru yang disebut biologi sel. Pada tahun
1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di
New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadiJournal of Cell Biology.
Pada akhir dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin
ilmu yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri
serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.
3. Bagian-Bagian Sel
a. Membran plasma
Mengatur lalu lintas senyawa-senyawa atau ion-ion yang masuk dan keluar sel atau organel
Sebagai reseptor (pengenal) molekul-molekul khusus (hormon) metabolit dll dan agensia khas seperti bakteri dan virus
Tempat berlangsunya berbgai reaksi kimia seperti pada membran motokondria, kloroplas,retikulum endoplasma dan lain-lain,
Membran plasma juga
berfungsi sebagai reseptor perubahan lingkungan sel, seperti perubahan
suhu, intensitas cahaya dan lain-lain.
b. Dinding sel
Fungsi dinding sel pada tumbuhan adalah untuk memperkokoh sel sebagaimana sel tulang pada hewan.
Fungsi nucleolus adalah tempat perakitan ribosom.
d. Organel sel
Organel sel antara lain adalah : retikulum endoplasma, mitokondria, badan golgi, kloroplas, nucleus,lisosom, peroksisom, vakuola. Disamping organel yang dibungkus membran ada pula organel yagn tidak dibatasi membran seperti ribosom
Tempat biosintesis protein. Protein disintesis pada REG
Tempat penambahan molekul
karbohidrat. Molekul karbohidrat ditambahkan pada rantai protein yang
telah disintesis RE sebelum dibawa ke badan golgi, lisosom, membran sel
atau ke ruang antar sel. Penambahan ini terjadi di lumen RE.
Tempat biosinteis
fospolipid dan kolesterol. Membran RE berfungsi untuk membentuk semua
lipid yang diperlukan untuk membentuk atau memperbaiki membran plasma,
termasuk fospolipid dan kolesterol.
Tempat detoksifikasi,
proses ini berlangsung pada REA sel-sel usus, ginjal, kulit, dan
terutama di hari. Senyawa-senyawa yang berbahaya dan bersifat racun,
diubah menjadi tidak berbahaya.
2. Badan Golgi
Kompleks golgi berfungsi sebagai
Tempat glikosilasi protein dan lipid, yaitu proses perakitan protein dan lipid berkarbohidrat tinggi.
Berperan dalam pemulihan membran sel
Berperan dalam
mencekresikan bahan tertentu yang dibutuhkan di luar sel. Bahan yang
akan disekresikan terlebih dahulu dikemas dalam vesikuli sekretoris atau
granula sekretoris.
Pada sel tumbuhan kompleks golgi juga berperan dalam perakitan dinding sel.
3. Lisosom dan peroksisom
Organel ini penting untuk melindungi sel dari penimbunan H2O2. pada biji yang sedang tumbuhperoksisom berperan dalam perimbakan asam lemak yang tersimpan dalam biji menjadi gula yang diperlukan untuk tubuh.
4. Mitokondria
Mitokondria mempunyai
banyak fungsi metabolik, terutama untuk menghasilkan energi pada
metabolisme karbohidrat dan lemak (disebut juga respirasi), sintesis ATP
dan lain-lain. Jumlah mitokondria dalam sel tidak sama tergantung pada
aktivitas sel. Sel-sel yang aktif seperti sel pada jaringan otot
mempunyai banyak mitokondria.
5. Kloroplas
Fungsi kloroplas adalah tempat fotosintesis dan sintesis ATP pada sel tumbuhan
Selain kloroplas pada rumbuhan juga terdapat plastida lain yaitu kromoplas yang mengandung pigmen kuning dan leukoplas yang tidak mengandung pigmen
6. Sentrosoma
Sentrosoma merupakan argenel yang bentuknya agak bulat dan terletak dekat ini. Pada sentrosoma terdapat dua sentriol yang tersusun tegak lurus satu dengan yang lain. Sentrosoma berperan dalam pembelahan sel.
7. Ribosom
Mmerupakan struktur
terkecil yang terdapat dalam sel, dan merupakan tempat berlangsungnya
sintesis. Ukuran ribosom pada sel eukariota berbeda dengan sel
prokariota. Pada sel yang aktif melakukan sintesis protein, ribosoma
dapat mencapai 25% dari bobor kering sel.
8. Vakuola
Vakuola merupakan organel
yang berisi cairan, dan dibatasi oleh membran plasma, vakuola umumnya
terdapat pada sel tumbuhan. Pada sel tumbuhan yang muda terdapat banyak
vakuola-vakuola kecil, tetapi dengan bertambahnya umur sel, maka
terbentuk vakuola tengah yang besar. Vakuola berfungsi untuk menyimpan
sementara bahan makan terlarut dan sia-sia metabolisme.
6. Transpor Materi Intra dan Antar Sel
Salah satu fungsi membran
sel adalah tempat lalu lalangnya materi yang dibutuhkan, yang tidak
dibutuhkan atau materi yang dibutuhkan ruang antar sel. Sistem pemasukan
dan pengeluaran materi ini disebut sistem transpor. Dilihat dari materi
yang memasuki sel, ada dua kelompok yaitu makro molekul dan mikro
molekul. Membran plasma merupakan saringan pemilihan materi yang akan
memasuki sel. Dwilapis lipid bersifat impermeable bagi molekul-molekul
terlarut dalam air dan molekuk bermuatan.
a. Pengangkutan mikromolekul lewat membran sel
Ada tiga mekanisme
pengangkuran mikromolekul, yaitu : difusi sederhana, difusi dipermudah,
dan pengangkutan aktif. Difusi sederhana dan dipermudah merupakan
transport materi dari daerah konsentrasi tinggi, ke daerah konsentrasi
rendah. Pengangkutan ini tidak menggunakan ATP, karena searah dengan
gradien konsentrasi, sehingga juga transpor pasif. Transpor materi dari
daerah konsentrasi rendah ke daerah konsentrasi tinggi memerlukan ATP,
karena berlawanan dengan gradien konsentrasi sehingga disebut juga
transport aktif.
1) Difusi sederhana
Molekul-molekul yang dapat
melewati membran plasma dengan jalan difusi sederhana sangat terbatas
jumlahnya. Mikromolekul yang bersifat hidrofobik dapat melewati membran
plasma dengan mudah. Sedangkan makromolekul atau molekul yang terion
sulit melewati membran plasma. Kemampuan membran plasma untuk memilih
molekul yang akan melewatinya disebabkan adanya porus pada membran
tersebut. Porus tersebut ada yang menembus molekul protein integral
(transmembran), atau terbentuk secara acak pada dwilapis ipid. Porus
pada dwilapis lipid terbentuk karena gerakan molekul lipid tersebut.
2) Difusi dipermudah
Senyawa yang melewati
selaput plasma dengan jalan difusi dipermudah, tidak memerlukan ATP.
Namun gerakan senyawa dari luar ke dalam atau sebaliknya bisa lebih
cepat dari pada difusi sederhana. Hal ini karena ada protein pembawa
(carier) yang mampu mempercepat pengangkutan. Molekul protein pembawa
setelah mengikat senyawa yang akan dibawa, segera memindahkan senyawa
tersebut dari luar ke dalam atau sebaliknya, dengan jalan rotasi
berdifusi atau dengan membentuk porus.
3) Transport
Pengankutan senyawa
melewati membran plasma dengan melawan gradien, berlangsung sangat
rumit. Mekanisme paling sederhana sama dengan difusi dipermudah, namun
memerlukan ATP. Salah satu contoh transport aktif adalah pemompaan ion
Na+ dan Ka+ di dalam sel dipertahankan selalu lebih tinggi dari pada di
luar sel. Sebaliknya konsentrasi ion Na+ di dalam sel dipertahankan
selalu lebih rendah dari pada luar sel. Untuk itu ion Na+ dan Ka+
dipompa melawan gradien konsentrasi. Pemompaan dapat berlangsung bila
ada ATP.
b. Pengangkutan makromolekul lewat membran sel
Makromolekul bisa berupa
protein, polinukleotidak, polisakarida atau mikroorganisme. Bahan-bahan
ini tidak dapat lewat membran sel dengan cara difusi ataupun transport
aktif, namun sel tetap dapat memasukkan dan mengeluarkan
makromolekul-makromolekul tersebut. Pengangkutan makromolekul ini sangat
berbeda dengan pengangkutan mikromolekul. Pengangkatan makromolekul
membutuhkan visikuli. Ada tiga cara pengangkutan makromolekul yaitu
endositosis, eksositosis, pertunasan (budding).
1) Endositosis
Endositosis yaitu
pengangkutan makromolekul ke dalam sel, dengan cara pelekukan ke dalam
(invaginasi) membran sel. Setelah terjadi pelakukan membran sel akan
menggenting dan akhirnya terputus sehingga terbentuk vesikuli (endosom)
yang berisi makromolekul yang akan diangkut. Endosotosis terbagi dua
yaitu pinositosis, bila materi yang diangkut kental (solid).
2) Eksositosis
Ekositosis yaitu
pengangkutan makromolekul ke luar sel ada dua cara eksositosis yaitu
melalui pelekukan ke luar (evaginasi) membran plasma sehingga akhirnya
membran plasma mengenting dan putus dan bahan yang diangkut berada dalam
visikuli. Cara yang kedua vesikuli yang ada dalam sel (atau organel)
melbur dengan membran plasma dan bahan yang diangkut dilepaskan setelah
membran vesikuli terbuka.
3) Pertunasan
Pertunasan hampir sama
dengan eksositosis yang membentuk vesikuli, hanya istilah ini dipakai
untuk tingkat organel saja. Contohnya pada pembentukan lisosom.
4. Struktur Sel
Prokariotik
Bakteri merupakan salah
satu contoh organisme yang memiliki sel tipe prokariotik. Bagian luar
sel bakteri terdiri dari: kapsula, dinding sel, dan membran plasma.
Kapsula yaitu bagian yang paling luar berupa lendir yang berfungsi untuk
melindungi sel. Bahan kimia pembangun kapsula adalah polisakarida.
Dinding sel terdiri dari berbagai bahan seperti karbohidrat, protein,
dan beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino.
Fungsi dinding sel yaitu
sebagai pelindung, mengatur pertukaran zat dan reproduksi. Sedangkan
membran dalam merupakan bagian bahan seperti karbohidrat, protein, dan
beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino. Berdasarkan struktur
dinding selnya bakteri dikelompokkan menjadi bakteri Gram negatif dan
Gram positif
Fungsi dinding sel yaitu
sebagai pelindung, mengatur pertukaran zat dan reproduksi. Sedangkan
membran dalam merupakan bagian penutup yang paling dalam. Membran plasma
bakteri mengadung enzim oksida dan respirasi. Fungsinya serupa dengan
fungsi mitokondria pada sel eukariotik. Pada beberapa daerah membran
plasma membentuk lipatan ke arah dalam disebut mesosom. Fungsi mesosom
yaitu untuk respirasi dan sekresi dan menerima DNA pada
saat konyugasi. Beberapa bakteri memiliki alat gerak berupa flagel.
Beberapa bakteri lainnya mengandung villi yang berfungsi untuk
melekatkan diri. Sitoplasma merupakan bagian dalam sel bakteri.
Sitoplasma berbentuk koloid yang agak padat yang mengandung
butiran-butiran protein, glikogen, lemak dan berbagai jenis bahan
lainnya. Pada sitoplasma sel bakteri tidak ditemukan organel-organel
yang memiliki sistem endomembran seperti badan Golgi, retikulum
endoplasma (RE), kloroplas, mitokondria, badan mikro, dan lisosom.
Sedangkan ribosom banyak ditemukan pada sitoplasma bakteri.
Eukariotik
Sel eukariotik merupakan
sel yang memiliki sistem endomembran. Sel tipe ini secara struktural
memiliki sejumlah organel pada sitoplasmanya. Organel tersebut memiliki
fungsi yang sangat khas yang berkaitan satu dengan yang lainnya dan
berperan penting untuk menyokong fungsi sel. Organisme yang memiliki tipe sel ini antara lain hewan, tumbuhan, dan jamur baik multiseluler maupun yang uniseluler.
Tipe sel eukariotik pada
tumbuhan sedikit berbeda dengan pada hewan. Pada sel hewan, pada bagian
luar sel tidak ditemukan adanya dinding sel, sebaliknya pada tumbuhan
dan jamur ditemukan adanya dinding sel. Walaupun demikian dinding sel
tumbuhan dan sel jamur secara kimiawi berbeda penyusunnya. Pada jamur
didominasi oleh chitin sedangkan pada tumbuhan selulosa. Pada tumbuhan
ditemukan adanya organel kloroplas sedangkan pada jamur dan hewan tidak
ditemukan. Selain perbedaan tersebut pada dasarnya baik sel hewan,
tumbuhan, dan jamur memiliki struktur yang serupa.
5. Fungsi Sel
Ditinjau dari fungsinya,
sel merupakan unit fungsional dari semua (konsep) organism hidup. Jadi,
fungsi kehidupan ini dikerjakan oleh tiap individu sel. Fungsi kehidupan
organisme tingkat tinggi (termasuk manusia) dikerjakan oleh tiap sel
dari berbagai alat tubuh dan organisasi yang sempurna terjadilah
aktivitas terpadu untuk melangsungkan fungsi kehidupan ini. Aktivitas
terpadu dikoordinasikan oleh kekuatan yang belum kita ketahui menurut
teori vitalitas dinyatakan sebagai a transcendent force not inherent in the chemical composition of protoplasm.
Ditinjau dari perkembangan,
maka sel merupakan unit perkembangan, karena tiap jenis jaringan dan
alat tubuh didahului oleh pembentukan jenis sel tertentu.
Ditinjau dari keturunan, sel merupakan unit hereditas. Seperti yang dijelaskan dalam hal reproduksi, dalam inti sel terdapat kromosom yang
mengandung gen-gen (factor keturunan). Semua sifat turun temurun dari
suatu individu (hewan uniselular atau hewan multiselular) terdapat dalam
sel itu atau dalam sel reproduksi atau dalam sel kelamin.
6. Pembelahan Sel
Pembelahan sel adalah suatu
proses dimana material seluler dibagi kedalam dua sel anak. Pada
organisme tersebut, yang umumnya dimulai dari satu sel tunggal.
Pembelahan sel juga merupakan suatu proses dimana jaringan-jaringan yang
telah rusak diganti dan diperbaiki. Sel mempunyai kemampuan untuk
memperbanyak diri dengan melakukan pembelahan. Pada hewan uniseluler
cara ini digunakan sebagai alat reproduksi, sedangkan pada hewan multi
seluler cara ini digunakan dalam memperbanyak sel somatis untuk
pertumbuhan dan pada sel gamet untuk proses pewarisan keturunan hingga
akhirnya membantu membentuk individu baru.Ada dua macam pembelahan sel,
yaitu pembelahan secara langsung ’amitosis’ dan pembelahan secara tidak
langsung ’mitosis dan meiosis’.
Pembelahan Sel secara Langsung
Proses pembelahan secara
langsung disebut juga pembelahan ami-tosis atau pembelahan biner.
Pembelahan biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel
tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan
biner banyak dilakukan organisme uniseluler (bersel satu), seperti
bakteri, protozoa, dan mikroalga (alga bersel satu yang bersifat
mikroskopis). Setiap terjadi pembelahan biner, satu sel akan membelah
menjadi dua sel yang identik (sama satu sama lain). Dua sel ini akan
membelah lagi menjadi empat, begitu seterus-nya. Pembelahan biner
dimulai dengan pembelahan inti sel menjadi dua, kemudian diikuti
pembelahan sitoplasma. Akhirnya, sel terbelah menjadi dua sel anakan.
Pembelahan biner dapat terjadi pada organisme prokariotik atau
eukariotik tertentu. Perbedaan antara organisme prokariotik dan
eukariotik, terutama berdasarkan pada ada tidaknya membran inti selnya.
Membran inti sel tersebut membatasi cairan pada inti sel ( nukleoplasma)
dengan cairan di luar inti sel, tempat terdapatnya organel sel (
sitoplasma). Organisme prokariotik tidak mempunyai membran inti sel,
sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena
itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati.
Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada bakteri. DNA
bakteri terdapat pada daerah yang disebut nukleoid. DNA pada bakteri
relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada sel eukariotik. DNA
pada bakteri berbentuk tunggal, panjang dan sirkuler sehingga tidak
perlu dikemas menjadikromosom sebelum pembelahan.
Pembelahan Sel secara Tidak Langsung (Mitosis dan Meiosis)
Pembelahan sel secara tidak
langsung adalah pembelahan yang melalui tahapan-tahapan tertentu.
Setiap tahapan pembelahan ditandai dengan penampakan kromosom yang
berbeda-beda. Kalian telah mengetahui bahwa di dalam inti sel terdapat
benang-benang kromatin . Ketika sel akan membelah, benang-benang
kromatin ini menebal dan memendek, yang kemudian disebut kromosom.
Kromosom dapat berikatan dengan warna tertentu, sehingga mudah diamati
dengan mikroskop. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kromosom merupakan
benang pembawa sifat. Di dalam kromosom terdapat gen sebagai faktor
pembawa sifat keturunan.
Pada waktu sel sedang
membelah, terjadi proses pembagian kromosom di dalamnya. Tingkah laku
kromosom selama sel membelah dibedakan menjadi fase-fase atau
tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan sel yang terjadi melalui
fase-fase itulah yang disebut pembelahan secara tidak langsung. Mengenai
fase-fase pembelahan mitosis akan dibahas pada subab tersendiri.
Pembelahan
sel secara tidak langsung dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan
mitosis dan meiosis . Sebelum kalian mempelajari lebih jauh tentang
pembelahan sel secara tidak langsung, ada baiknya kalian lakukan rubrik
Diskusi beri-kut ini.
Proses pertumbuhan dan
perkembangan jaringan atau organ tu-buh organisme terjadi melalui proses
pembelahan sel secara mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel
yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah
kromosom induknya. Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel
tubuh makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel
kelamin).
Pada pembelahan mitosis,
satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anakan. Sel anakan ini
mewarisi sifat sel induknya dan memiliki jumlah kromosom yang sama
dengan induknya. Jika sel induk memi-liki 2n kromosom, maka setiap sel
anakan juga emiliki 2n kromo-som. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom
diploid.
Pembelahan mitosis terjadi
selama pertumbuhan dan reproduksi secara aseksual. Pada manusia dan
hewan, pembelahan mitosis terjadi pada sel meristem somatik (sel tubuh)
muda yang mengalami pertum-buhan dan perkembangan. Sebagai contoh, sel
telur yang telah dibuahi sperma akan membelah beberapa kali secara
mitosis untuk membentuk embrio. Sel-sel pada embrio ini terus-menerus
membelah secara mitosis dan akhirnya terbentuk bayi. Pertumbuhan manusia
dari bayi hingga dewasa juga melalui mekanisme pembelahan sel secara
mitosis.