SEL TUMBUHAN

TUGAS MAKALAH

STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

SEL TUMBUHAN

DOSEN : HERDIYANA F., M.Pd

DISUSUN OLEH:

NAMA:     SAPARWADI          

NIM (12 211 047)

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

INSTITUT KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (IKIP)

MATARAM

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah serta ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini sesuai dengan waktunya. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini.

. Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Baik tumbuhan maupun hewan. Sel tersusun atas tiga struktur besar yaitu dinding sel, membran sel dan protoplasma. Di dalam protoplasma terdapat organela-organela sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda-beda. Organela-organela sel diantaranya seperti vacuola, plastida, retikulum endoplasma, ribosom, diktiosom, dan inti sel. Dengan memahami setiap fungsi dari organela maka kita akan dapat memahami sistem kerja tubuh makhluk hidup.

Penulis sepenuhya menyadari dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik maupun saran yang sifatnya konstruktif demi perbaikan makalah ini. Semoga dengan membaca makalah ini, kita bisa mengambil pelajaran tentang makna sesungguhnya dari sertifikasi guru supaya tercetak pendidik yang profesional dan bermartabat.

                                                               Mataram, 10 Oktober 2013

                                                                           Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Cover...................................................................................................... i

Kata pengantar...................................................................................................... ii

Daftar isi                                                                                                                 iii

Bab I Pendahuluan................................................................................................ 1

A.    Latar belakang................................................................................................ 1

B.     Tujuan............................................................................................................. 1

Bab II  Tinjauan Teori........................................................................................... 2

A.    Sejarah Penemuan Sel.................................................................................... 2

B.     Pengertian sel................................................................................................. 3

C.     Struktur Sel Tumbuhan.................................................................................. 3

1.    Dinding Sel................................................................................................ 3

2.    Membran sel.............................................................................................. 7  

3.    Sitoplasma................................................................................................. 8

D.    Organela Sel Tumbuhan................................................................................. 9

1.   Vakuola.................................................................................................... 9

2.    Plastida ..................................................................................................... 11

3.    Retikulum Endoplasma............................................................................. 14

4.    Ribosom..................................................................................................... 16

5.    Badan Golgi (Diktiosom).......................................................................... 16

6.    Mitokondria .............................................................................................. 17

7.    Badan mikro (Peroksisom & Glioksisom)................................................. 19

8.     Inti sel....................................................................................................... 19

E.     Zat Ergastrik................................................................................................... 21

1.    Amilum ..................................................................................................... 21

2.    Aleuron...................................................................................................... 22

3.    Kristal........................................................................................................ 22

4.    Stegmata ................................................................................................... 22

F.      Perbandingan Sel Hewan Dengan sel Tumbuhan.......................................... 23

Bab III Penutup.................................................................................................... 24

A.    Kesimpulan..................................................................................................... 24

B.     Pertanyaan dan Jawaban................................................................................ 24

Daftar Pustaka....................................................................................................... 26

BAB I

PENDAHULUAN

C.    LATAR BELAKANG

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Dari kupu-kupu hingga kanguru, dari pohon kelapa hingga cemara semua tersusun atas sel. Makhluk hidup ada yang tersusun dari satu sel saja, disebut organisme uniseluler, dan ada makhluk hidup yang tersusun lebih dari satu sel, disebut organisme multiseluler. Dengan mempelajari komponen sel, kita akan dapat memahami fungsi sel bagi kehidupan.

Organisasi tumbuhan dapat dilihat dari berbagai taraf, yang paling dasar adalah makromolekul seperti protein, asam nukleat, dan karbohidrat. Makromolekul dirakit menjadibagian sel yang disebut organel seperti nukleus, plastida dan mitokondria. Sel berkelompok secara teratur menjadi jaringan, dan berbagai jaringan membentuk organ. Semua rgan bersama-sama membentuk tubuh tumbuhan utuh. Jadi sel dianggap sebagai satuan fungsi organik terkecil dalam tumbuhan.

Sel tumbuhan dibatasi oleh dinding sel dan sebelah dalamnya terdapat zat tempat berlangsungnya reaksi kimia yang diperlukan untuk kehidupan sel, zat tersebut disebut protoplas (protoplasma).

D.    TUJUAN

Adapun tujuan dari penyusunan makalah tentang sel tumbuhan ini antara lain:

1.      Mahasiswa mengetahui tentang sejarah penemuan sel

2.      Mahasiswa mengetahui pengertian sel

3.      Mahasiswa memahami struktur sel tumbuhan

4.      Mahasiswa memahami  nama, bentuk dan fungsi dari organela-organela sel tumbuhan

5.      Mahasiswa memahami perbedaan antara sel hewan dengan sel tumbuhan

BAB II

TINJAUAN TEORI

A.    SEJARAH PENEMUAN SEL

Evolusi sains seringkali berada sejajar dengan penemuan peralatan yang memperluas indera manusia untuk bisa memasuki batas-batas baru. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke tujuh belas. Sehingga mikroskop sejak awal tidak dapat dipisahkan dengan sejarah penemuan sel, yang dijelaskan sebagai berikut:

1.      Robert Hooke (1635-1703)

 Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke. Hooke (pada tahun 1665) setelah mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Ternyata sel gabus tersebut tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Maka, dipilihlah kata dari bahasa Latin yaitu cellula yang berarti kamar kecil untuk menamai objek yang ditemukannya itu. Dari sanalah awal mula istilah sel mulai dipakai.

2.       Anton van Leeuwenhoek (1632 –1723)

Merancang mikroskop kecil berlensa tunggal yang digunakan untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan bakteri dan Antonio merupakan orang pertama yang melihat sel hidup.

3.      Robert Brown (1733-1858)

Pada tahun 1820 merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Titik buram disebut sebagai nukleus.

4.      Matias Jacob Schleiden (1804 – 1881)

 Pada tahun 1838 berpendapat bahwa ada hubungan yang erat antara nukleus dan perkembangan sel. Teori Schleiden tentang sel meyatakan bahwa sel merupakan kesaruan/unit struktural makhluk hidup.

5.      Teodor Schwan (1810-1883)

Schwan mengamati sel hewan. Schwan berpendapat bahwa Sel adalah bagian dari organisme.

6.      Max Schultze (1825 – 1874)

Sel merupakan unit fungsional makhluk hidup. Schultze menyatakan protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan.

7.      Rudolf Virchow (1821 – 1902)

Sel sebagai unit pertumbuhan makhluk hidup. Rudolf Virchow berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari sel sebelumnya).

B.     PENGERTIAN SEL

Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.

C.    STRUKTUR SEL TUMBUHAN

Struktur sel tumbuhan terdiri dari 3 bagian yaitu dinding sel, membran sel, dan protoplasma.

1.      Dinding Sel

 Dinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan. Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.

Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel. Dinding sel bersama-sama dengan vakuola berperan dalam turgiditas sel atau kekakuan sel.

Dinding sel terbuat dari berbagai macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting). Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun dinding sel. Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu, dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana (gula).

Gambar dinding sel tumbuhan

Pada awal pembentukannya, dinding sel berupa selaput tipis tersusun atas selulosa (polisakarida kompleks). Di antara dua dinding sel yang berdekatan terdapat lamela tengah. Dua sel yang berdekatan dihubungkan oleh saluran yang di dalamnya terdapat benang-benang plasma yang   disebut plasmodesmata.

Plasmodesmata (bentuk jamak dari, plasmodesma) adalah suatu saluran terbuka pada dinding sel tumbuhan melalui mana benang sitosol terhubung dari sel-sel tetangganya. Sitoplasma lewat melintasi plasmodemata dan menghubungkan kandungan hidup sel yang bersebelahan. Ini akan menyatukan sebagian besar bagian tumbuhan itu menjadi satu rangkaian hidup. Membran plasma sel yang bersebelahan bersambungan melalui plasmodesmata. Air dan zat terlarut yang berukuran kecil dapat lewat secara leluasa dari sel ke sel. Cara transportasi tersebut dinamakan simplas. Dalam keadaan tertentu, molekul protein khusus dan RNA dapat juga melakukan hal seperti itu. Plasmodesmata telah dapat dilihat sejak berabad-abad lalu, tapi struktur rincinya baru dapat dipelajari setelah berkembangnya mikroskop elektron. Plasmodesmata tampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma dari sejumlah sel yang bersebelahan dan berisi sebuah tabung berdiameter lebih kurang 40 nm.

Dinding sel dapat dibedakan menjadi dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Dinding sel primer dibentuk pada waktu sel membelah, misalnya pada sel-sel muda yang sedang tumbuh. Dinding sel primer tersusun atas selulosa antara 9–25%, hemiselulosa, pektin, serta beberapa senyawa lainnya. Selulosa terdiri dari mikrofibril yaitu serat-serat panjang yang memiliki daya regang kuat.

Sementara itu, dinding sel sekunder terbentuk karena penebalan. Dinding sel sekunder ini dimiliki oleh sel-sel dewasa yang terdapat di sebelah dalam dinding sel primer. Dinding sel sekunder mempunyai kandungan selulosa antara 41–45%, hemiselulosa, dan lignin.

Selulosa merupakan senyawa organik dengan rumus (C₆H₁₀O₅)_n, sebuah polisakarida yang terdiri dari rantai linier dari beberapa ratus hingga lebih dari sepuluh ribu ikatan β(1→4) unit D-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dinding sel dari tanaman hijau, banyak bentuk ganggang dan Oomycetes. Beberapa spesies bakteri mengeluarkan itu untuk membentuk biofilm. Selulosa adalah senyawa organik yang paling umum di Bumi. Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah selulosa (isi selulosa dari kapas adalah 90% dan dari kayu adalah 40-50%). Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia, hanya dapat dicerna oleh hewan yang memiliki enzim selulase.

Struktur selulosa sel tumbuhan

Selulosa

Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa)

Lignin atau zat kayu adalah salah satu zat komponen penyusun tumbuhan. Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Lignin terutama terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak. Pada batang, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak (seperti semen pada sebuah batang beton).

Berbeda dengan selulosa yang terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimia lignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik ditemukan pada lignin, yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik, yang terdiri dari 2-3 karbon. Proses pirolisis lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis berupa fenol, terutama kresol.

Beberapa sel dindingnya mengalami penebalan oleh zat lignin yang disebut lignifikasi. Lignifikasi mengakibatkan xilem dan sklerenkim mengayu (keras dan kaku). Penebalan dinding sel dapat terjadi secara penyisipan (aposisi ) pada penebalan-penebalan lama atau penambahan (intususepsi ) pada penebalan lama. Di antara dinding sel ada yang tidak mengalami penebalan disebut noktah.

2.      Membran sel

Membran sel (bahasa Inggris: cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel, terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.  Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

Gambar struktur membran sel          

Pada tahun 1972, Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson mengemukakan model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel. Pada model ini, protein penyusun membran dijabarkan sebagai sekelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik, yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fase akuatik, dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofobik. Himpunan-himpunan molekul globular tersebut terbenam sebagian ke dalam matriks fosfolipid tersebut. Struktur membran teratur membentuk lapisan ganda fluida yang diskontinu, dan sebagian kecil dari matriks fosfolipid berinteraksi dengan molekul globular tersebut sehinggal struktur mosaik fluida merupakan analogi lipoprotein atau protein integral di dalam larutan membran ganda fosfolipid.

Umumnya, membran sel memiliki bagian kepala polar hidrofilik dengan daya ikat gliserofosforilester yang terdiri dari gliserol, fosfat, dan gugus tambahan seperti kolina, serina, dll; dengan dua rantai hidrofobik asam lemak yang membentuk ikatan ester. Pada rantai primer, ditempati oleh asam lemak jenuh dan pada rantai sekunder ditempati oleh asam lemak tak jenuh. Bagian kepala dapat berinteraksi dengan air maupun larutan fase akuatik, sedangkan bagian rantai akan berhimpit membentuk matriks fosfolipid yang disebut fase internal. Antara fase internal dan fase akuatik terjadi tegangan potensial antara 220-280 mV yang disebut tegangan potensial dipol,^[5][6] atau potensial membran.

Penamaan dan sifat bagian kepala fosfolipid bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimilikinya, antara lain terdapat sebutan fosfokolina (pc), fosfoetanolamina (pe), fosfoserina (ps), dan fosfoinositol (pi); dan masing-masing nama senyawa fosfolipid terkait yang terbentuk pada membran sel adalah fosfatidil kolina, fosfatidil etanolamina, fosfatidil serina, dan fosfatidil inositol. Membran juga dapat terbentuk dari senyawa lipid seperti sfingomielin, sardiolipin, atau ikatan dengan senyawa kolesterol, dan glikolipida.

3.      Sitoplasma

Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel. Sitoplasmamerupakan cairan tempat mengapungnya organel-organel sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).

Gambar sel dan bagian-bagiannya

Keterangan:

1. kloroplas
2. vakuola
3. nukleus
a. plasmodesmata
b. membran plasma
c. dinding sel
d. membran tilakoid
e. amilum
f. vakuola
g. tonoplas
h. mitokondrion (mitokondria)
i. peroksisoma
j. sitoplasma
k. vesikel kecil bermembran
l. retikulum endoplasma kasar
m. pori-pori nukleus
n. membran inti
o. nukleolus
p. ribosom
q. retikulum endoplasma halus
r. vesikel golgi
s. badan golgi
t. sitoskeleton

D.    ORGANELA SEL  TUMBUHAN

1.      Vakuola

Vacuola atau rongga sel ialah organel sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi membran. Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. 

Gambar vacuola

Vakuola terbagi menjadi 2 jenis, yaitu Vakuola Kontraktil dan Vakuola nonkontraktil (vakuola makanan). Vakuola kontraktil berufngsi sebagai osmoregulator yaitu pengatur nilai osmotik sel atau ekskresi. Vakuola nonkontraktil berfungsi untuk mencerna makanan dan mengedarkan hasil makanan.

Sel tumbuhan muda memiliki banyak vakuola kecil-kecil. Semakin dewasa jumlah vakuola berkurang, tetapi ukuran membesar. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola besar biasanya adalah sel-sel parenkim dan kolenkim. Vakuola tersebut dibatasi oleh membran yang disebut tonoplas. Tonoplas atau membran vakuola adalah membran tunggal yang menyelimuti vakuola dan memisahkan sitosol dari getah tumbuhan serta sangat penting bagi sel tumbuhan dan sel cendawan. Membran ini menyerupai membran plasma, namun berbeda fungsinya dan sering agak lebih tipis (7,5 nm). Membran plasma mengendalikan keluar-masuknya linarut (zat terlarut) di sitoplasma , sedangkan tonoplas mengangkut linarut keluar-masuk vakuola, jadi mengendalikan potensial air sel. Potensial air khususnya penting pada sel penjaga dari perangkat stomata. Pada dasarnya, tonoplas berasal dari retikulum endoplasma, tapi diduga melalui perangkat Golgi seperti halnya membran plasma (plasmolema).

 Sel dewasa hanya memiliki satu vakuola tengah berukuran besar dikelilingi membran tonoplas yang bersifat diferensial permeabel. Vakuola tengah terbentuk sebagai akibat pertumbuhan dinding sel yang lebih cepat daripada pertumbuhan sitoplasma. Vakuola tengah ini berisi cairan (getah sel) yang berupa larutan pekat, kaya mineral, gula, O₂, asam organik, CO₃, pigmen, enzim, dan sisa-sisa metabolisme.

Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari sel. Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel.

Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia.

Vakuola mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.

a.       Tempat penimbunan sisa metabolisme dan metabolit sekunder seperti Ca-oksalat, tanin, getah karet, dan alkaloid.

b.      Tempat menyimpan zat makanan seperti amilum dan gula

c.       Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun turgiditas sel yang bekerja sama dengan dinding sel.

d.      Menyimpan pigmen (daun, bunga dan buah) misalnya vakuola pada sel-sel mahkota bunga mengandung pigmen warna.

e.      Menyimpan minyak atsiri (golongan minyak yang memberikan bau khas)  misalnya kayu putih, pepermin, dan aroma harum pada bunga.

2.      Plastida

 Plastida adalah organel pada sel tumbuhan (dalam arti luas, Viridoplantae). Plastida berasal dari perkembangan proplastida di daerah meristematik. Plastida adalah organel vital pada tumbuhan. Fungsinya adalah sebagai tempat fotosintesis, sintesis asam-asam lemak, serta beberapa fungsi sehari-hari sel. Secara evolusi, plastida dianggap sebagai prokariota yang bersimbiosis ke dalam sel eukariota dan kemudian kehilangan sifat otonomi penuhnya. Teori endosimbiosis ini mirip dengan yang terjadi terhadap mitokondria namun introduksi plastida dianggap terjadi kemudian. Pada kenyataannya, plastida dikenal dalam berbagai bentuk:

a.       Proplastida

Merupakan  bentuk belum “dewasa” atau bentuk plastid yang belum membentuk pigmen.

b.      Leukoplas

Leukoplas yaitu plastida yang tidak berwarna, umumnya terdapat pada tempat yang tidak terkena sinar, misalnya organ penyimpan makanan cadangan seperti biji dan umbi. Berdasarkan fungsinya dibedakan tiga jenis leukoplas sebagai berikut.

1)   Amiloplas untuk menyimpan amilum.

2)    Elaioplas atau lipidoplas untuk membentuk dan menyimpan lemak.

3)    Proteoplas untuk menyimpan protein. bentuk dewasa tanpa mengandung pigmen, ditemukan terutama di akar

c.       Kloroplas  

Kloroplas yaitu plastida yang mengandung pigmen hijau disebut klorofil, karotenoid, dan pigmen fotosintetik lainnya. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas hanya dijumpai pada sel autotrof yang eukariotik. Kloroplas dimiliki oleh sel-sel yang berklorofil misalnya Algae, lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan bunga.

Kloroplas mempunyai bentuk beraneka ragam, tetapi pada umumnya berbentuk bulat atau lonjong (oval). Kloroplas pada sel tumbuhan tingkat tinggi mempunyai ukuran sekitar 4–6 μm. Setiap sel mengandung 20–40 kloroplas permilimeter persegi. Apabila jumlahnya masih kurang mencukupi, kloroplas dapat membelah diri. Namun, jika jumlahnya berlebihan maka sejumlah kloroplas akan rusak.

                        Gambar kloroplas       

Kloroplas tersusun atas membran, yaitu membran luar dan dalam. Membran luar mempunyai permukaan rata yang berfungsi mengatur keluar masuknya zat. Membran dalam membungkus cairan kloroplas yang disebut stroma. Membran dalam kloroplas melipat ke arah dalam dan membentuk lembaran-lembaran yang disebut tilakoid. Pada tempat-tempat tertentu, tilakoid bertumpuk-tumpuk membentuk badan seperti tumpukan uang logam yang disebut grana. Pada umumnya sebuah kloroplas mengandung 40–60 grana.

Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.

d.      Kromoplas

Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen nonfotosintetik (merah dan oranye atau kuning). Kromoplas banyak terdapat pada mahkota bunga. Pigmen yang terkandung dalam kromoplas sebagai berikut.

1)        Karoten mengakibatkan warna kuning, misalnya pada wortel.

2)        Xantofil mengakibatkan warna kuning kecokelatan, misalnya pada daun tua.

3)         Fikosianin mengakibatkan warna biru, misalnya pada ganggang biru.

e.       Amiloplas

Bentuk semi-aktif yang mengandung butir-butir tepung, ditemukan pada bagian tumbuhan yang menyimpan cadangan energi dalam bentuk tepung, seperti akar, rimpang, dan batang (umbi) serta biji.

f.       Elaioplas

Bentuk semi-aktif yang mengandung tetes-tetes minyak/lemak pada beberapa jaringan penyimpan minyak, seperti endospermium (pada biji)

g.      Etioplas

Bentuk semi-aktif yang merupakan bentuk adaptasi kloroplas terhadap lingkungan kurang cahaya; etioplas dapat segera aktif dengan membentuk klorofil hanya dalam beberapa jam, begitu mendapat cukup pencahayaan.

3.      Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).

Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma. Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.

Retikulum Endoplasma (RE, atau endoplasmic reticula) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik. Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae.

            Gambar retikulum endoplasma

 

Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol atau cytosol. Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer =  10^-9 meter). Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya.

b.      RE Kasar

 Pada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Bagian ini disebut dengan Retikulum Endoplasma Kasar atau Rough Endoplasmic Reticulum. Kegunaan daripada Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon.

c.       RE Halus

Bagian-bagian Retikulum Endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau Smooth Endoplasmic Reticulum. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel, serta tempat membentuk steroid.. Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari Retikulum Endoplasma Halus terdapat di beberapa organ seperti hati.

4.      Ribosom

 Ribosom ialah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel.

5.      Badan Golgi (Diktiosom)

Gambar badan golgi

Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Beberapa fungsi badan golgi antara lan:

a.       Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.

b.      Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.

c.       Membentuk dinding sel tumbuhan

d.      Membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur

e.       Tempat untuk memodifikasi protein

f.       Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

g.      Untuk membentuk lisosom

6.      Mitokondria

Mitokondria (mitochondrion’, plural: mitochondria’) atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit tenaga” bagi sel.  Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk ATP [Adenosine Tri-Phosphate] dihasilkan.

Gambar mitokondria

 

Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam Mitokondria terdapat ‘ruangan’ yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan.

Terdapat hipotesis bahwa mitokondria merupakan organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteria prokariota yang ber-endosimbiosis dengan sel eukariota. Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama. Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.

Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar. Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot.  Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.

Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O2¬ menjadi CO2 dan air. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi.

Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission). Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA). MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik).

7.      Badan mikro (Peroksisom & Glioksisom)

 Peroksisom adalah kantong yang memiliki membran tunggal. Peroksisom berisi berbagai enzim dan yang paling khas ialah enzim katalase. Katalase berfungsi mengkatalisis perombakan hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H₂0). Hidrogen peroksida merupakan produk metabolism sel yang berpotensi membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat. Peroksisom terdapat pada sel tumbuhan dan sel hewan. Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di hati dan ginjal, sedang pada tumbuhan peroksisom terdapat dalam berbagai tipe sel. Peroksisom tumbuh dengan cara menggabungkan protein dan lipid yang dibuat dalam sitosol, dan memperbanyak jumlahnya dengan membelah diri menjadi dua setelah mencapai ukuran tertentu.

Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, misalnya pada lapisan aleuron biji padi-padian. Aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dalam vakuola. Glioksisom sering ditemukan di jaringan penyimpan lemak dari biji yang berkecambah. Glioksisom mengandung enzim pengubah lemak menjadi gula. Proses perubahan tersebut menghasilkan energi yang diperlukan bagi perkecambahan.

8.       Inti sel

Nukleus adalah organel pertama yg ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih terperinci oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown, pada tahun 1831. Nukleus ini umumnya paling mencolok pada sel eukariotik. Rata-rata diameternya 5 µm. Nukleus memiliki membran yang menyelubunginya yang disebut membran atau selubung inti. Membran ini memisahkan isi nukleus dengan sitoplasma.

Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung ini masing-masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel).

Selain pori, sisi dalam selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan susunan mirip jaring yang terdiri dari filamen protein yang mempertahankan bentuk nukleus. Di dalam nukleus terdapat:

a.       Nukleolus (anak inti),

Berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin.

b.      Nukleoplasma (cairan inti)

 merupakan zat yang tersusun dari protein.

c.       Butiran kromatin,

Terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel membelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benang yang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein. Secara umum, Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma.

Kromatin pada fase-fase siklus sel (1) Asam deoksiribonukleat rantai ganda. (2) Kromatin (asam deoksiribonukleat rantai tunggal beserta histon) (3) Kromatin pada interfase (biru) beserta sentromer (merah) (4) Kromatin padat selama profase (5) Kromosom pada metafase

Secara umum fungsi nukleus antara ain:

a.       Mengendalikan metabolisme sel

b.       Tempat penggandaan dan transkripsi DNA

c.        Pengatur pembelahan sel dan pembawa informasi genetik

E.     ZAT ERGASTRIK

Zat ergastrik merupakan komponen non protoplasma yang terdapat di dalam sitoplasma dan vacuola. Zat ergastrik bisa bersifat cair maupun padat.  Zat ergastrik atau inklusi meliputi amilum atau pati, aleuron, bermacam-macam kristal dan tubuh silika atau stigmata. Semula zat ini dianggap sebagai hasil metabolisme yang tidak terpakai atau cadangan makanan. Ternyata zat ini memiliki keuntungan selektif karena embuat tanaman tidak enak dimakan sebab rasanya pahit atau memiliki bau tidak enak sehingga tidak dimakan oleh pemangsa.

1.    Amilum

Amilum atau pati pertama kali dibentuk dalam kloroplas dan disebut tepung asimilasi. Amilum yang dibentuk disebut tepung cadangan. Bila dalam perjalanan sebelum sampai pada tempat penyimpanan sintesis sudah berlangsung, maka tepung yang dibentuk disebut tepung transitoris. Titik awal terbentuknya amilum disebut hilum atau hilus. Butir tepung tunggal disebut monoadelfus dan butir tepung majemuk disebut poliadelfus.

2.    Aleuron

Aleuron merupakan lapisan yang terdapat pada endosperm biji serealia. Butir aleuron yang besar dapat ditemukan dalam endosperm biji jarak. Di dalamnya selain protein amorf juga ditemukan kristaloid protein yang berbentuk segi banya. Lapisan aleuron banyak mengandung vitamin B-1 (aneurin) yang merupakan vitamin anti beri-beri.

3.    Kristal

Berbagai bentuk kristal ditemukan dalam sel tumbuhan, sebagian besar di dalam vakuola sel, namun ada juga yang tertanam dalam dinding sel. Krisal oksalat yang paling banyak ditemukan, sedangkan kalsium karbonat dan kalsium malat hanya ada pada jenis tanaman tertentu.

Kristal pasir adalah kristal berbentuk prisma kecil, ditemukan dalam jumlah yang banyak seperti pada selsel batang sambucus nigra, tangkai daun bayam (Amarathus sp). Biasanya terhimpun dalam berkas. Contohnya dapat dijumpai pada daun nenas, tangkai daun bunga pukul empat (Miriabilis jalapa), daun dan batang pacar air (Impatiens balsamia).

Kristal berbentuk rhomboid atau prisma, berbentuk soliter seperti pada sel daun jeruk (Citrus sp) Begonia, dan Vicia sativa. Sedangkan kristal kalsium karbonat ditemukan dalam bentuk sistolit pada keluarga moraceae, acanthaceae da urticaceae. Sistolit adalah kristal yang dibentuk serupa penonjolan kearah allam sel dari dinding ke lumen sel.

4.    Stegmata

Stegmata atau tubuh silika merupakan endapan oksida silikon, kebanyakan terdapat pada monokotil. Bentuknya amat khas pada tanaman dalam satu genus atau familia. Pada Heliconia seperti bujur sangkar, pada Zingiberaceae seperti pasir, pada Cyperaceae seperti kerucut dan pada Poaceae amorf. Letak stegmata tidak acak sehingga keberadaannya dapat digunakan sebagai ciri dalam taksonomi.

F.     NOKTAH

1.       Terbentuknya noktah

Noktah merupakan bagian dari dinding sel yang tidak mengalami penutupan. Pembentukan noktah dimulai dari pembentukan dinding baru sebalah dalam fragmoplas terputus di tempat yagn masih mengandung retikulum endoplasma dan mikrotubu dari kumparan mitosis. Di tempat itu papan sel berlubang, dan sewaktu dinding sel menebal, lubang itu dilapisi oleh plasmalema baru yang dibentuk oleh vesikula diktiosom. Lubang ini merupakan penghubung antara kedua protolas yang terbentuk, seluruh struktur ini disebut plasmodesmata. Sementara dinding mengalami penebalan, bagian plasmodesmata tidak tertutup bahan dinding sehingga membentuk lapisan noktah primer, atau noktah primordial. Jadi noktah primordial merupakan bagian tipis pada dinding yang tembus oleh sitoplasma halus atau plasmodesmata. Bila lapangan noktah yang dibentuk terdapat berhadapan tepat pada dua sel yang sama, penebalan yang dialami kedua sel juga sama, akan menghasilkan noktah berpasangan.

2.       Macam-macam noktah

a.      Noktah sederhana

Noktah  sederhana merupakan noktah yang dinding sekundernya berakhir tepat di tepi cekungan yang dibentuk oleh lapangan nokta primer.

b.      Noktah terlindung

Noktah terlindung erupakan noktah yang terbentuk akibat dinding sekunder melebihi cekungan lapangan noktah primer sehingga terdapat bagian yang terlindung atau bertepi.  Ruang noktah terlindung bremuara di lumen sel melalui lubang noktah. Noktah terlindung disebut juga noktah ladam atau noktah halaman.

c.       Noktah setengah terlindung

Noktah semi terlindung merupakan noktah terlindung yang berpasangan dengan noktah sederhana.

G.    PERBANDINGAN SEL HEWAN DENGAN TUMBUHAN

Adapun perbedaan antara sel tumbuhan dengan sel hewan antara lain:

No	Bagian sel	Sel tumbuhan	Sel hewan
1	Dinding sel	Ada	Tidak ada
2	Plastida	Ada	Tidak ada
3	Sentriol	Tidak ada	ada
4	Vacuola	memiliki vakuola ukuran besar, banyak	.pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit
5	lisosom	Tidak ada	ada
6	Timbunan zat	berupa pati	berupa lemak dan glikogen
7	Bentuk sel	Tetap	Tidak tetap

BAB III

PENUTUP

C.    KESIMPULAN

Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke. Hooke (pada tahun 1665) setelah mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Struktur sel tumbuhan terdiri dari 3 bagian yaitu dinding sel, membran sel, dan protoplasma. Dinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan yang dibentuk oleh diktiosom. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.

Membran sel adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel, terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.  Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel. Sitoplasmamerupakan cairan tempat mengapungnya organel-organel sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).

Organela-organela sel antara lain vacuola, plastida, ribosom, badan golgi, retikulum endoplasma, peroksisom, mitokondria dan inti sel.

D.    PERTANYAAN DAN JAWABAN

1.      Siapakah ilmuan yang pertama kali memperkenalkan istilah cell

Jawab:

Penemu sel pertama kali adalah Robert Hooke

2.      Kenapa sel tumbuhan bersifat kaku

Jawab:

Karena lapisan terluar dari sel tumbuhan berupa dinding sel yang tersusun atas jaringan selulosa, lignin dan pektin yang telah mati sehingga kaku.

3.      Sebutkan organela-organela yang dimiliki sel tumbuhan tapi tidak dimiliki oleh sel hewan

Jawab:

2. Plastida
3. Vacuola
4. Dinding sel
5. kloroplas

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Gambar sel hewan dan sel tumbuhan. http://www.internet.web.id/2012/08/gambar-sel-hewan-dan-sel-tumbuhan.html. Oktober 2013

Campbell, Neil A. Dkk. Biologi edisi kelima jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga

Kafrawi, Azmi. 2013. Struktur Sel tumbuhan dan fungsinya. http://www.biologi-sel.com/2012/11/struktur-sel-hewan-dan-sel-tumbuhan.html

Kimball, Jhon W. 1983. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Jakarta: Erlangga

Nugroho, L. Hartanto & Sumardi, Issirep. 2004. Biologi Dasar. Jakarta: Penebar Swadaya.

Santoso, Loenita dkk. 2008. Buku Ajar dan Petunjuk Praktikum Struktur dan Perkembangan tumbuhan I. Surabaya: Universitas Surabaya Press

Saputra, Irmawan Hadi. Januari 2013. Sel tumbuhan. http://www.plengdut.com/2013/01/sel-tumbuhan.html

Sumardi, Issirep & Pudjiarinto, Agus. 1993. Struktur dan perkembangan tumbuhan. Jakarta: Depdikbud Dirjen Dikti

Purnomo, dkk. 2005. Biologi Kelas XI. Jakarta Swlaqtan: Sunda Kelapa Pustaka

Yatim, Wildan. 2003. Biologi Sel Lanjut. Bandung: PT. Tarsito