Biologi Sel dan Metabolisme Umum

·        

Pengertian Sel dan Teori Sel

Apa itu sel ? Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Sel juga di definisikan dan dibuktikan oleh para ahli, seperti:

1. Robert Hooke (Inggris, 1665),  Orang yang pertama kali melihat sel dari sayatan tipis gabus batang dari tumbuhan oak di bawah mikroskop. Ia mencoba melihat struktur sel pada sayatan gabus di bawah mikroskop. Dari hasil pengamatannya diketahui terlihat rongga-rongga yang dibatasi oleh dinding tebal. Jika dilihat secara keseluruhan, strukturnya mirip sarang lebah. Satuan terkecil dari rongga tersebut dinamakan sel.

2. Schleiden dan T Schwann (1804-1881 dan 1810-1882), Membuktikan bahwa sel hidup bukanlah kamar kosong, melainkan berisi cairan sitoplasma yang mendukung segala aktivitas dasar makhluk hidup 

• Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil pada makhluk hidup
• Kemudian keduanya mengemukaan teori sel sebagai berikut:

Pada makhluk hidup multiseluler : 

1. Sel-sel yang serupa berkumpul bersama dan menjalankan satu fungsi yang sama membentuk jaringan.
2. Jaringan-jaringan yang berbeda berkumpul bersama dan menjalankan fungsi tertentu membentuk organ.
3. Organ-organ yang berbeda bekerja bersama-sama untuk membentuk suatu sistem yang disebut sistem organ.

 Bagian Bagian Sel

Secara garis besar bagian-bagian sel dibagi menjadi tiga, yaitu :

A. Membran sel, Membran sel tersusun atas fosfor, lemak (lipid), karbohidrat, dan protein. Membran sel berfungsi untuk melindungi dan mengatur lalu lintas zat yang keluar masuk sel. Membran sel bersifat semipermeabel yang artinya, membran sel hanya dapat dilewati oleh zat tertentu. Zat yang dapat melewati membran sel misalnya, air, oksign, serta zat yang larut dalam lemak dan ion tertentu. Contoh zat yang tidak bisa melewati membran sel adalah gula (glukosa) dan protein. 

B. Sitoplasma, merupakan cairan sel. Sitoplasma mengandung berbagai macam zat, diantaranya protein, lemak,karohidrat, zat-zat anorganik, enzim, vitamin, dan hormon. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi metabolisme sel karena organel sel terdapat di sitoplasma.

 C. Organel sel, Ada bermacam-macam organel di dalam sel yang memiliki fungsi tertentu. Berikut merupakan organel-organel dalam sebuah sel, yaitu :

• Nukleus, satu bagian sel di antara beberapa bagian penyusun seluruh bangunan sel.

• Retikulum Endoplasma (RE), saluran berliku yang membentang dari inti sel menuju ke sitoplasma. Ada dua tipe Retikulum endoplasma, Yaitu Retikulum endoplasma kasar dan halus. Pada Membran retikulum endoplasma kasar, terdapat ribosom. Retikulum endoplasma halus tidak ditempeli ribosom. Retikulum endplasma berfungsi untuk membuat dan menyalurkan bahan-bahan yang dibbutuhkan oleh oragnel-organel sel.

• Ribosom, Ribosom berbentuk butiran-butiran. Ribosom ada yang menempel pada membran retikulum endoplasma dan ada pula yang bebas di sitoplasma. Ribosom berfungsi untuk membuat (mensisntesis) protein.

• Aparatus Golgi, organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

• Sentrosom, Organel sel yang berfungsi aktif pada pembelahan sel dan hanya terdapat pada sel hewan. Sentrosom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, di mana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah.

• Mitokondria, organel bermembran yang berfungsi sebagai tempat penghasil energi. Semakin aktif suatu sel maka semakin banyak mitokondrianya.

• Mikrotubulus, organel sel di dalam sitoplasma semua sel eukariot, berupa silinder panjang yang berongga dengan diameter luar kira-kira 25 nm dan diameter dalam ± 12 nm. Panjangnya beragam dari beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer.

• Mikrofilamen, bagian dari kerangka sel (sitoskeleton) yang berupa batang padat berdiameter sekitar 7 nm dan tersusun atas protein aktin, yaitu suatu protein globular. Mikrofilamen ada pada sel eukariot.

• Plastida, Plastisida hanya terdapat pada tumbuhan. Plastisida mengandung pigmen tertentu. Kloropas merupakan plastisida yang berwarna hijau karena memiliki klorofil dan berperan dalam proses fotosintesis. Kromplas berwarna kuning karena memiliki pigmen xantofil. Leukopas berfungsi sebagai tempat cadangan makanan.

• Vakuola, ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris)yang berupa rongga yang diselaputi membran (tonoplas). Cairan ini adalah air dan di dalamnya terlarut zat seperti enzim, lipid, alkaloid, garam mineral, asam, dan basa.
• Lisosom, organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan.

  

 Beikut perbedaan sel organel yang terdapat pada hewan ataupun tumbuhan: 

No.	Organel	Sel Tumbuhan	Sel Hewan
1.	Dinding sel	Ada	Tidak Ada
2.	Vakuola	Ada	Sebagian kecil
3.	Inti Sel	Ada	Ada
4.	Matriks Ektraselular	Tidak Ada	Ada
5.	Plastida	Ada	Tidak Ada
6.	Peroksisom	Ada	Ada
7.	Glioksisom	Ada	Tidak Ada/Jarang
4.	Plamodesmata	Ada	Tidak Ada
5.	Sentrosom	Tidak Ada	Ada
6.	Lisosom	Tidak Ada	Ada
7.	Bahan Timbunan	Protein dan Sel tepung	Lemak dan Glikogen

 

Pengertian Metabolisme  

Metabolisme secara harfiah mempunyai arti “perubahan” jadi secara sederhana metabolisme adalah penggunaan makanan oleh tubuh untuk menghasilkan energi. 

untuk lebih mudah daklam memehami metabolisme harus mengerti panduan di bawah ini :

1. semua reaksi kimia yang terjadi di dalam sel melibatkan enzim

2. reaksi tersebut melibatkan perubahan senyawa dalam suatu intasan, lintasan tersebut adalah :

1. lintasan linier (lurus)

2. lintasan siklik (melingkar)

Jenis-jenis Metabolisme 

1. Katabolisme, yaitu proses penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil agar dapat dirubah menjadi energy 
2. Anabolisme, yaitu proses penyusunan senyawa organic dari molekul – molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh.

 

Jalur umum

·         Metabolisme karbohidrat

·         Metabolisme lemak

·         Metabolisme protein

·         Metabolisme asam nukleat

·         Metabolisme asam assetat 

Perbedaan jalur biosintesis & degradasi

 

• Merupakan kebalikan satu sama lain

• Menggunakan intermediet atau reaksi yang sama

• Terjadi ditempat berbeda

• Oksidasi asam lemak di mitokondria 

      • Sintesis asam lemak di sitoplasma

• Pengendalian: mis level ATP

Aspek Bioergenetik

• Oksidasi biologis melibatkan tranfer elektron dengan oksigen sebagai akseptor

   terakhir (proses koupling)

• Melibatkan penangkapan energi bebas menjadi energi kimia (ATP)

• Agen pembawa elektron (NAD+) membawan elektron ke respirasi untuk ditangkap

  oksigen

Adenosina trifosfat

  Adenosina trifosfat (ATP) adalah suatu nukleotida yang dalam biokimia dikenal

  sebagai"satuan molekular" pertukaran energi intraselular; artinya, ATP dapat digunakan 

  untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan penting 

  dalam sintesis asam nukleat. Molekul ATP juga digunakan untuk menyimpan energi 

  yang dihasilkan tumbuhan dalam respirasi seluler. ATP yang berada di luar sitoplasma  

  atau di luar sel dapat berfungsi sebagai agen signaling yang memengaruhi pertumbuhan 

  dan respon terhadap perubahan lingkungan.

Komposisi Kimia : 

    

 ATP terdiri dari adenosina dan tiga gugus fosfat. Rumus empirisnya adalah

 C₁₀H₁₆N₅O₁₃P₃, dan rumus kimianya adalah C₁₀H₈N₄O₂NH₂(OH)₂(PO₃H)₃H, dengan

 bobot molekul 507.184 u. Gugus fosforil pada AMP disebut gugus alfa, beta, and gamma

 fosfat.

Sintesis : 

   ATP dapat dihasilkan melalui berbagai proses seluler, namun seringnya dijumpai di 

   mitokondria melalui proses fosforilasi oksidatif dengan bantuan enzim pengkatalisis 

  ATP sintetase. Pada tumbuhan, proses ini lebih sering dijumpai di dalam kloroplas 

  melalui proses fotosintesis. Bahan bakar utama sintesis ATP adalah glukosa dan asam 

  lemak. Mula-mula, glukosa dipecah menjadi asam piruvat di dalam sitosol dalam reaksi 

  glikolisis. Dari satu molekul glukosa akan dihasilkan dua molekul ATP. Tahap akhir dari 

  sintesis ATP terjadi dalam mitokondria dan menghasilkan total 36 ATP.

ATP dalam Tubuh Manusia : 

    
Jumlah total ATP dalam tubuh manusia berkisar pada 0,1 mol. Energi yang digunakan 

oleh sel manusia untuk melakukan hidrolisis dapat berjumlah 200 hingga 300 mol ATP 

per hari. Artinya, setiap molekul ATP didaur ulang sebanyak 2000 hingga 3000 kali setiap

hari. ATP tidak dapat disimpan, karenanya sintesis harus segera diikuti dengan 

penggunaan. ATP dapat disimpan sebagai ATP-PC. 

    Demikian artikel saya tentang bagian-bagian sel dan fungsinya semoga bermanfaat bagi agan sekalian.