Tentang Sel:ORGANELA SEL EUKARIOTIK (MITOKONDRIA, PLASTIDA, VAKUOLA, SITOSKELETON)

Mitokondria


Fungsi mitokondria:
 Mitokondria mengandung enzim-enzim yang diperlukan untuk memperoleh energi yang
tersimpan dalam bentuk karbohidrat dan molekul bahan bakar yang lain dan
menggunakan energi tersebut untuk membentuk ATP, suatu molekul yang dibutuhkan
sel untuk bekerja
 Proses-proses ini merupakan bagian dari respirasi sel aerob, terutama dikenal sebagai
siklus Kreb dan transport elektron.
Struktur mitokondria
 Mitokondria mempunyai sistem membran ganda, membran luar adalah halus, membran
dalam melipat ke dalam dan berbelit-belit, membentuk Krista
 Membran ganda dari mitokondria membentuk dua kompartemen yang diisi dengan
cairan. Ruang di dalam kompartemen terletak antara membran luar dengan Krista, dan
matrik mitokondrial pusat terbentuk oleh membran Krista dalam. Susunan ini
memfasilitasi funsi mitokondria
 Sel dapat memiliki mitokondria dari sedikit sampai banyak, tergantung energi yang
dibutuhkan oleh sel
 Mitokondria mengandung DNAnya sendiri dan ribosomnya dapat bereplikasi sendiri
Plastida
Plastida ditemukan di dalam sel tumbuhan. Sel binatang tidak memiliki plastida. Secara
umum, plastida merupakan organela yang dikelilingi membran yang menyimpan sesuatu.
Terdapat tiga macam plastida, yaitu kloroplas, amiloplas, dan kromoplas.


Kromoplas
 Kromoplas artinya plastida yang terpigmentasi.
 Menyimpan pigmen tumbuhan (khususnya karoteniod kuning, oranye dan merah) yang
tidak larut pada air, dan tidak terlibat di dalam fotosintesis.
 Kromoplas melimpah pada region yang terpigmentasi oranye, emas, dan merah tua dari
suatu tumbuhan


Amiloplas
 Amiloplas menyimpan pati, yang tidak terpigmentasi (terdapat istilah umum, yaitu
leukoplas, yang artinya plastida yang tidak terpigmentasi, tetapi bukan sebagai istilah
untuk amiloplas, yang mengidentifikasi apa yang tersimpan di dalam plastid). Amiloplas
juga disebut sebagai butir-butir pati.
 Amiloplas berbeda-beda ukurannya, tergantung seberapa banyak pati yang terdeposit.
Mereka juga merupakan jenis yang khusus pada semua desainnya, seorang ahli dapat
mengidentifikasi sumber dari butir-butir pati ini.
 Amiloplas melimpah pada sel penyimpan pada sebagian besar tumbuhan

Kloroplas.

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

Struktur Kloroplas yang Khas
 Kloroplas tumbuhan adalah suatu organela yang dibatasi membran lapis ganda, dengan
sebuah kompartemen dalam yang mengandung membran yang lebih banyak. Membran
dalam dan luar adalah halus dan berbentuk oval pada tumbuhan tinggi.
 Membran internal punya struktur yang seperti cakram dan disebut tilakoid. Cakram
yang pipih ini bertumpuk untuk membentuk grana. Pigmen fotosintetik tersusun pada
grana.
 Cairan di mana grana tersuspensi disebut stroma.
Struktur yang berbeda ini penting untuk proses yang sangat beragam yang terjadi selama
fotosintesis. Seperti mitokondria, kloroplas mengandung DNA yang unik ..

Vakuola.
Vakuola juga merupakan kantung yang dibatasi oleh membran yang memuat sesuatu.
Vakuola berisi bermacam senyawa, seperti makanan, sisa, air dan lain-lain. Beberapa dari
vakuola tersebut sifatnya adalah sementara. Beberapa merupakan struktur yang permanen
pada sel, seperti yang terlibat dalam keseimbangan air pada protista. Yang bersifat sementara
contohnya adalah vakuola makanan dan sisa. Di sini akan disebutkan tiga vakuola, yaitu vakuola
makanan, vakuola kontraktil yang ditemukan pada protista dan vakuola tumbuhan pusat.
Vakuola Makanan
Organism yang makan dengan cara fagositosis mengelilingi mangsanya dengan bagian
dari membran plasmanya, dan menelannya dengan memfusikan membran yang
mengelilinginya dan memindahkannya, yang sekarang disebut vakuola makanan, ke dalam
sitosol. Pada sitoplasma sel, vakuola bergabung dengan lisosom untuk pencernaan. Nutrient
yang sudah tercerna dipindahkan ke dalam sitosol untuk digunakan, dan bahan-bahan yang
tidak tercerna dibentuk ke dalam vakuola sisa yang akan dikeluarka dari dalam sel dengan
kurang lebih suatu proses yang berkebalikan dengan proses penelanan tadi.

Vakuola Kontraktil

Sebagian besar organism tersestrial beresiko dehidrasi, menguapnya air ke lingkungan

sekitarnya. Sebaliknya, organism yang hidup di air terdapat pada lingkungan di mana air

terpelihara bergerak ke dalam sel. Beberapa protista yang hidup di air mempunyai vakuola

kontraktil, suatu struktur yang mengumpulkan air dan memasukkannya ke dalam selnya dari

lingkungan, dan secara periodic mengeluarkan air yang sudah dikumpulkan ke lingkungan luar

dengan mengkontraksikan vakuola seperti sebuah pori, sehingga namanya adalah vakuola

kontraktil

Vakuola Tumbuhan Pusat

Semua sel tumbuhan yang hidup dan sudah dewasa memiliki sebuah organela yang

dibatasi membran yang sangat besar, yang terisi cairan, disebut vakuola tumbuhan pusat.

Vakuola pusat menempati lebih dari 90-95% volume dan sel yang dewasa. Membran vakuola

disebut tonoplas. Tonoplas sangat tidak permeabel terhadap air dan materi-materi yang larut

dalam air.

Fungsi vakuola pusat tumbuhan :

 Menyimpan produk metabolik termasuk

 Berbagai ion dan nutrient, seperti glukosa, asam amino, kalium dan klorida.

 Pigmen tanaman yang larut air (antosianin, termasuk pigmen bit, betasianin)

 Senyawa toksik

 Metabolit sekunder dan, beberapa diantaranya sebagai pertahanan tumbuhan melawan

predator yang tidak diinginkan

Senyawa simpanan pada vakuola menarik air yang meningkatkan tekanan cairan di dalam

vakuola. Tekanan ini dikenal sebagai tekanan turgor dan ini penting dalam meningkatkan

ukuran dan area permukaan sel tumbuhan selama pertumbuhan sel. Tekanan ini juga memberi

kekuatan sitoplasma melawan membran plasma dan dinding sel yang membantu untuk

membuat sel tetap kaku, menjaga kondisi turgor. Turgor memberikan sokongan dan kekuatan

untuk tumbuhan herbaceous dan bagian tumbuhan yang lain dari kehilangan dinding sel

sekunder. Pada saat tumbuhan kehilangan turgor, mereka akan layu, suatu keadaan yang

secara biologis dikenal sebagai plasmolisis. Layu yang permanen merupakan eufemisme botani

untuk kematian.

Sitoskeleton

Sitoskeleton merupakan rangka internal dan fibrosa pada sel. Berbagai organela dan beberapa

enzim tersusun di sepanjang rangka ini.

 Sitoskeleton menjaga bentuk sel (binatang) dengandesain arsitekturalnya dan sebagai

tempat berlabuh bagi organela di dalam sitosol

 Sitoskeleton bertanggung jawab dalam motilitas di dalam sel, seperti kontraksi otot dan

siklosis, pergerakan internal dari sitoplasma.

 Selama siklosis, organela dipindahkan di sepanjang saluran sitoskeletal di dalam sitosol

 Sitoskeleton juga bertanggung jawab untuk pergerakan sel dan pergerakan eksternal

seperti pergerakan amuboid dari sel darah putih dan migrasi sel selama perkembangan.

 Sitoskeleton juga punya peran dalam pembelahan sel

Komponen Sitoskeleton

 Mikrotubul

 Mikrofilamen (filament aktin)

 Filament intermediet

Mikrotubul

 Suatu tabung yang silindris dan berlubang, yang tersusun atas tubulin, suatu protein

yang berbentuk dambel

 Dapat menghasilkan pergerakan dengan meluncurkan agregat mikrotubul yang saling

melewati satu sama lain.

 Pada sel hewan, mikrotubul-mikrotubul berkembang dari sentrosom atau pusat

organisasi mikrotubul. Pertumbuhan mikrotubul ditunjukkan dengan adanya

penyusunan tubulin dan protein asesoris yang menyelubungi mikrotubul untuk

menstabilkannya.

 Beberapa tumbuhan menghasilkan toksin yang menghambat pembentukan mikrotubul

hewan, memblokir pembelahannya. Ini merupakan pertahanan tumbuhan yang sangat

sempurna. Taksol, sutau terpen dihasilkan oleh pohon cemara Pasific, digunakan untuk

pengobatan kanker

 Mikrotubul membentuk apparatus spindle, yang memisahkan kromosom selama

pembelahan sel dengan bantuan kinesin, suatu protein motor

Mikrofilamen

Mikrofilamen adalah serat yang sangat kecil dan padat yang tersusun dari protein

globuler yang bergulung, aktin

Fungsinya untuk menjaga bentuk sel sepanjang mikrotubul

 Mikrofilamen biasanya membentuk jaringan sub membran plasma untuk mendukung

bentuk sel

 Kontraksi otot (filament aktin bergantian dengan serat yang lebih tebal dari myosin,

membentuk protein motor, dalam jaringan otot)

 Siklosis (pergerakan komponen sitoplasma di dalam sel)

 Pergerakan ‘amuboid’ dan fagositosis

 Bertanggung jawab untuk pemutusan galur pada sitokinesis hewan

Filament Intermediet

 Tersusun dari protein fibrosa membentuk struktur tali yang padat

 Filament intermediet tersusun dari keratin. Terdapat beberapa macam keratin

 Filament intermediet terpelihara posisinya yang sudah baku di dalam sel, dibanding

mikrofilamen atau mikrotubul yang lebih mudah bergerak.

Fungsi

 Jangkar untuk komponen sel yang lain, terutama nukleus

 Penting untuk hubungan sel (desmosom)

 Memperkuat sel di bawah tekanan, menjaga bentuknya

 Membentuk lapisan nuklear (suatu lapisan di bawah selubung nukleus)

Lokomosi dan Sistem Sitoskeletal

Protein Motor

Sebagian besar pergerakan seluler dihasilkan oleh protein motor yang berhubungan

dengan komponen sitoskeleton, baik mikrofilamen maupun mikrotubul. Seperti yang telah

disebutkan, myosin merupakan protein motor yang bekerja dengan mikrofilamen aktin pada

kontraksi otot. Dua protein motor yang lain, dinein dan kinesin, menghasilkan pergerakan di

sepanjang mikrotubul. Protein motor menggunakan energi untuk menghasilkan pergerakan.

Suplai energi ini disediakan oleh fosfat dari molekul energi, ATP.

Silia dan Flagela

Berbagai sel juga dapat menghasilkan pergerakan eksternal, baik dengan menggerakkan

tubuhnya sepanjang medium, atau dengan menggerakkan senyawa melewati permukaan

selnya. Beberapa pergerakan dihasilkan oleh silia dan flagella, suatu struktur yang terbentuk

dari mikrotubul yang terbenam di dalam dan memanjang melewati membran plasma ke dalam

lingkungan eksternal. Mereka diselubungi dengan materi dari membran plasma. Silia dan

flagella eukariotik mempunyai susunan dari mikrotubul, dikenal dengan susunan 9 + 2 (9 pasang

mikrotubul (doublet) di sekeliling yang melingkari silia dan 2 mikrotubul pusat.

Flagella dan Silia Sentriol

Silia secara umum pendek, dan sel yang mengandung silia mempunyai silia dalam

jumlah yang banyak. Flagella relatif panjang, dan sel hanya punya satu atau sangat sedikit. Silia

dan flagella dapat berasal dari sentriol, juga tersusun dari mikrotubul. Sentriol terdiri dari 9

kelompok dari 3 mikrotubul (susunan 9 x 3). Sentriol mereplikasi dirinya sendiri. Flagellum dan

silium terbentuk dari basal body, yang dikenal sebagai sentriol dan terbenam pada membran

plasma. Terdapat zona transisi di mana dua mikrotubul dari silia / flagella bergabung dengan

mikrotubul ketiga membentuk cincin basal body. (beberapa sel prokariotik juga mempunyai

flagella, tetapi struktur dan cara dalam menghasilkan pergerakan sangat berbeda dari flagella

eukariotik)

Pseudopodia

Pergerakan eksternal juga dapat dihasilkan oleh mikrofilamen internal dengan

meluruskan untuk membentuk lobus sitoplasma yang disebut pseudopodia. Proyeksi

pseudopodia di sebelah luar pada satu arah, di mana region yang lain dari sel berkontraksi,

menghasilkan pergerakan. Pseudopodia juga digunakan untuk mengelilingi dan penangkap

mangsa, suatu proses yang disebut fagositosis. Amuba protista dan sel darah putih bergerak

dengan pseudopodia dan makan dengan fagositosis.

DAFTAR PUSTAKA

Albert, B., Johnson, A., Lewis, J. Raff, M., Roberts, K., Walter, P. 2002. Molecular Biology of the

Cell. 4 th ed. Garland Science. New York

Farabee, M.J Cells . 2007. II: Cellular Organization. Wikibook. Diambil pada tanggal 11 Desember

2007, dari http://www.emc.maricopa.edu/BioBookglossN.html

Solomon, E.P, Berg, L.R, Martin, D.W. 2002. Biology. 6th Ed. Brooks/Cole Thompson Learning. .

USA

Stryer, L. 1988. Biochemistry. 3rd ed. W.H. Freeman and Company. New York

White J. M. 2007. Cell Structure and Function. University of Virginia Health System. Diambil

pada tanggal 11 Desember 2007, dari http://www.w3.org/1999/xhtml

Wolfe, S.L. 1993. Molecular and Cellular Biology. Wadsworth Publishing Company. California