SEL DAN STRUKTURNYA

SEL DAN STRUKTURNYA

A. PENDAHULUAN
Unit fisik terkecil dari organisme hidup adalah sel. Komposisi material sel pada semua organisme adalah sama yaitu: DNA, RNA, protein, lemak dan fosfolipid, yang merupakan komponen dasar semua jenis sel. Namun demikian pengamatan lebih teliti menunjukkan adanya perbedaan sangat mendasar antara sel bakteri dan sianobakteria di satu pihak dengan sel hewan dan tumbuhan di lain pihak.
Ada dua tipe sel yaitu: sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik merupakan tipe sel pada bakteri dan sianobakteria / alga biru (disebut jasad prokariot). Sel eukariotik merupakan tipe sel pada jasad yang tingkatnya lebih tinggi dari bakteri (disebut jasad eukariot) yaitu khamir, jamur (fungi), alga selain alga biru, protozoa dan tanaman serta hewan.

Perbedaan kedua tipe jasad itu adalah sebagai berikut:

B. SEL PROKARIOTIK
Tipe sel prokariotik mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan sel
eukariotik. Beberapa sel bakteri Pseudomonas hanya berukuran 0,4-0,7µ diameternya
dan panjangnya 2-3µ . Sel ini tidak mempunyai organela seperti mitokondria, khloroplas dan aparat golgi.
Inti sel prokariotik tidak mempunyai membran. Bahan genetis terdapat di dalam
sitoplasma, berupa untaian ganda (double helix) DNA berbentuk lingkaran yang tertutup.
“Kromosom” bakteri pada umumnya hanya satu, tetapi juga mempunyai satu atau lebih
molekul DNA yang melingkar (sirkuler) yang disebut plasmid. Sel prokariotik tidak mengandung organel yang dikelilingi oleh membran. Ribosom yang dimiliki sel prokariot lebih kecil yaitu berukuran 70S.
Ukuran genom sel prokariot berbeda dengan sel eukariot. Jumlah DNA penyusun
pada sel prokariot berkisar antara 0,8-8.106 pasangan basa (pb) DNA. DNA pada sel eukariot mempunyai pasangan basa lebih tinggi, sebagai contoh: Neurospora 19.106; Aspergillus niger 40.106; Jagung 7.109; dan manusia 29.109
. Sel prokariotik tidak seluruhnya membutuhkan oksigen, misalnya pada bakteri anaerob.

C. SEL EUKARIOTIK
Sel eukariotik mempunyai inti sejati yang diselimuti membran inti. Inti sel mengandung bahan genetis berupa genome/ DNA. Seluruh bahan genetis tersebut tersusun dalam suatu kromosom. Di dalam kromosom terdapat DNA yang berasosiasi dengan suatu protein yang disebut histon. Kromosom dapat mengalami pembelahan melalui proses yang dikenal sebagai mitosis.
Sel eukariotik juga mengandung organel-organel seperti mitokondria dan
khloroplas yang mengandung sedikit DNA. Bentuk DNA dalam ke dua organel tersebut
adalah sirkuler tertutup (seperti DNA prokariot). Ribosom pada sel eukariotik lebih besar dibandingkan prokariotik, berukuran 80S. Di dalam sel ini juga dijumpai organel lain yang bermembran, yaitu aparatus golgi. Pada tanaman organela ini mirip dengan diktiosom. Kedua organel tersebut berperan dalam proses sekresi.

D. STRUKTUR SEL
1. Inti Sel
Inti sel eukariotik pada interfase dikelilingi oleh suatu membran. Membran terdiri atas 2 lapisan lemak (lipid bilayers). DNA pada inti tersebar dalam suatu struktur yang
disebut kromosom. Pembelahan inti dari satu menjadi dua anak inti dikenal sebagai mitosis. Pada tanaman dan hewan tingkat tinggi dikenal adanya reproduksi secara seksual. Pada saat pembuahan, ke dua inti dari sel jantan dan sel betina (gamet) melebur membentuk sigot. Masing-masing jenis gamet menyumbang sejumlah (n) kromosom. Dengan demikian sigot mengandung dua set kromosom (2n). Apabila gamet bersifat haploid, maka sigot bersifat diploid. Semua sel somatik bersifat diploid (mengandung 2 set kromosom). Pada saat generasi seksual berikutnya, kromosom normal (2n) mengalami segregasi menjadi haploid. Proses pengurangan separo kromosom dari 2n menjadi n kromosom disebut meiosis.
2. Membran Sel Prokariotik
Permukaan luar lipid bilayers membran sel bersifat hidrofil, sedangkan permukaan
dalamnya bersifat hidrofob. Stabilitas membran sel disebabkan oleh kekuatan hidrofobik antara residu asam lemak dan kekuatan elektrostatis antara ujung-ujung hidrofilik. Pada bilayer terdapat protein yang letaknya tenggelam (di dalam) bilayer atau terdapat pada permukaannya.
Pada beberapa bakteri, membran mengelilingi sitoplasma tanpa menunjukkan
adanya lipatan. Membran pada bakteri lain mengalami pelipatan ke dalam yang disebut
mesosom. Pada bakteri fotosintetik, khlorofil tidak terdapat dalam suatu khloroplas, melainkan terdapat dalam membran yang sangat berlipat-lipat di dalam sel, yang disebut membran tilakoid. Sistem fotosintetik pada bakteri disamping menggunakan khlorofil, juga karotenoid. Keduanya mengandung sistem transport elektron yang menghasilkan ATP pada proses fotosintesis.

3. Dinding Sel
Dinding sel bakteri bersifat agak elastis. Dinding sel tidak bersifat permeabel terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah. Secara normal konsentrasi garam dan gula yang menentukan tekanan osmotik di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel. Apabila tekanan osmose di luar sel naik, air sel akan mengalir ke luar, protoplasma mengalami pengkerutan, dan membran akan terlepas dari dinding sel.
Proses ini disebut dengan plasmolisis.
Rangka dasar dinding sel bakteri: Rangka dasar dinding sel bakteri adalah
murein peptidoglikan. Murein tersusun dari N-asetil glukosamin dan N-asetil asam muramat, yang terikat melalui ikatan 1,4-β-glikosida. Pada N-asetil asam muramat terdapat rantai pendek asam amino: alanin, glutamat, diaminopimelat, atau lisin dan alanin, yang terikat melalui ikatan peptida. Peranan ikatan peptida ini sangat penting dalam menghubungkan antara rantai satu dengan rantai yang lain. Komponen dan struktur dinding sel prokariot ini sangat unik, dan tidak dijumpai pada sel eukariotik.
Dinding sel bakteri gram positif: Dinding sel bakteri gram positif terdiri 40 lapis rangka dasar murein, meliputi 30-70 % berat kering dinding sel bakteri. Senyawa lain penyusun dinding sel gram positif adalah polisakarida yang terikat secara kovalen, dan asam teikoat yang sangat spesifik.
Dinding sel bakteri gram negatif: Dinding sel bakteri gram negatif hanya terdiri
atas satu lapis rangka dasar murein, dan hanya meliputi + 10% dari berat kering dinding
sel. Murein hanya mengandung diaminopemelat, dan tidak mengandung lisin. Di luar rangka murein tersebut terdapat sejumlah besar lipoprotein, lipopolisakarida, dan lipida jenis lain. Senyawa-senyawa ini merupakan 80 % penyusun dinding sel. Asam teikoat tidak terdapat dalam dinding sel ini.
Peranan lisosim dan penisilin: Lisosim adalah ensim antibakteri yang terdapat
dalam putih telur dan air mata, dan dapat dihasilkan oleh beberapa bakteri. Lisosim akan merusak ikatan antar N-asetilglukosamin dan N-asetil asam muramat dalam murein, sehingga lisosim dapat merombak murein. dalam dinding sel. Dinding sel yang rusak akan menghasilkan sel tanpa dinding sel yang disebut spheroplas. Spheroplas sangat rentan terhadap tekanan osmotik.
Penisilin akan bekerja aktif terhadap dinding sel gram positif yang sedang
membelah. Senyawa ini mengakibatkan sel tumbuh tidak beraturan. Dalam hal ini penisilin menghambat pembentukan dinding sel.
4. Flagel dan Pili
Flagel merupakan salah satu alat gerak bakteri. Letak flagel dapar polar, bipolar,
peritrik, maupun politrik. Flagel mengakibatkan bakteri dapat bergerak berputar.
Penyusun flagel adalah sub unit protein yang disebut flagelin, yang mempunyai berat molekul rendah. Ukuran flagel berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm.
Pada beberapa bakteri, permukaan selnya dikelilingi oleh puluhan sampai ratusan pili, dengan panjang 12 nm. Pili disebut juga sebagai fimbrae. Sex-pili berperan pada konjugasi sel. Pada bakteri Escherichia coli strain K-12 hanya dijumpai 2 buah pili.
5. Kapsul dan Lendir
Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga
membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau
selubung berlendir. Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya. Dalam pembentukan agregasi tanah, senyawa yang terkandung dalam kapsul atau lendir inilah yang sangat berperan.
Keberadaan kapsul mudah diketahui dengan metode pengecatan negatif menggunakan
tinta cina atau nigrosin. Kapsul akan tampak transparan diantara latar belakang yang gelap. Pada umumnya penyusun utama kapsul adalah polisakarida yang terdiri atas glukosa, gula amino, rhamnosa, serta asam organik seperti asam piruvat dan asam asetat. Ada pula yang mengandung peptida, seperti kapsul pada bakteri Bacillus sp.
Lendir merupakan kapsul yang lebih encer. Adakalanya kapsul bakteri dapat dipisahkan
dengan metode penggojokan kemudian diekstrak untuk menghasilkan lendir.