SEL TUMBUHAN

Sel adalah satuan yang memiliki struktur dan fungsi yang sama, dan sebagai organisme hidup.

Sel terdiri atas molekul-molekul ( selulosa, pati, protein, dan asam-asam nukleat yang tidak hidup) yang tersusun ke dalam sistem interaksi yang kompleks. Sehingga sel menjadi pembatas antara sesuatu yang hidup dan yang mati.

Molekul - sel - jaringan - organ - sistem organ - organisme

Pada sel tumbuhan, lebih dominan memiliki vakuola yang besar, plastida dan dinding sel. Berikut ini adalah fungsi dari organel-organel sel tumbuhan.

vakuola

Vakuola sel tumbuhan bersifat menetap. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola besar biasanya adalah sel-sel parenkim dan kolenkim. Vakuola berupa kantong berselaput satu lapis berisi cairan, yang dibatasi oleh membran yang disebut tonoplas. Cairan di dalam vakuola disebut getah sel yang merupakan larutan pekat garam mineral, gula, asam organic, oksigen, karbon dioksida, pigmen, dan sisa metabolisme. Fungsi vakuola, yaitu :

1.  Tempat cadangan makanan, misalnya zat tepung di akar ketela pohon dan zat gula di batang tebu.
2.  Menyimpan pigmen, yakni warna merah, orange, dan biru yang menyebabkan mahkota bunga beraneka warna.
3. Mengandung enzim hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom.
4. Menyimpan sisa metabolisme , missal asam oksalat, getah karet, dan alkaloid pada tumbuhan Zingiberaceae.
5. Memasukkan air melalui tonoplas yang bersifat diferensial permeable untuk membangun turgor sel.

Kebayakan sel tumbuhan memiliki vakuola berukuran besar yang terletak di bagian tengah sel. Pada sel muda vakuola berukuran kecil. Namun semakin tua sel semakin besar ukuran vakuola, yang besarnya memenuhi hampir 90 % ruang sel.

plastida

Plastida adalah struktur yang hanya terdapat padaqs el tumbuhan, mengandung bermacam-macam pigmen. Bentuk dan isi plastida pun banyak, tergantung pada fungsinya masing-masing, yaitu :

a. kloroplas

Adalah plastida yang mengandung klorofil, dijumpai pada sel autotrof yang eukariotik, missal organisme berklorofil (ganggang, lumut, dan sejenisnya). Ukuran kloroplas ± 1 mm atau seukuran bakteri. Mengandung DNA yang berbentuk sirkuler. Kloroplas dibatasi oleh membrane rangkap. Membrane bagian dalam membentuk lipatan ke arah dalam berbentuk lembaran (kantong pipih) yang disebut telakoid. Beberapa kantung telakoid tersusun bertumpuk-tumpuk membentuk suatu struktur seperti tumpukan uang logam yang disebut grana. Grana merupakan bagian kloroplas yang berperan dalam fotosintesis. Di dalam grana energi cahaya akan diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Rangkaian reaksi kimia fotosintesis berlangsung di bagian dalam kloroplas yang disebut stroma. Kloroplas mampu menghasilkan energi dari sinar matahari sebagai pigmen hijau daun yaitu klorofil.

6 CO₂ + 6 H₂O + sinar matahari = C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

 b. kromoplas

Adalah plastida yang mengandung pigmen non klorofil (selain warna hijau) terutama yang mengandung warna merah xantofil, warna karotein (orange), warna biru dari fikosianin, dan warna yang lain.

c. leukoplas

Adalah plastida yang tidak berwarna. Menurut fungsinya leukoplas dapat dibedakan menjadi :

   Amiloplas : berfungsi sebagai tempat pembentukan dan penyimpanan pati.

   Elailoplas : berfungsi sebagai tempat pembentukan dan pennyimpanan minyak.

   Proteoplas : berfungsi menyimpan protein.

dinding sel

Sel tumbuhan dikelilingi oleh dinding yang relative kaku yang disekresikan oleh plasma sel (protoplas) di dalamnya. Dinding sel hanya terdapat sel tumbuhan dan tersusun dari selulosa, hemiselulosa, pectin, dan lignin (zat kayu). Struktur dinding sel tumbuhan adalah sebagai berikut :

      Dinding primer, yaitu dinding yang dibangun waktu pembelahan sel, terdiri dari serat selulosa yaitu polisakarida kompleks. Untuk dapat menjalankan fungsinya serat selulosa amat kuat daya renggangnya.

      Dinding sekunder, yaitu dinding yang mengalami penenbalan setelah terbentuknya dinding primer.

      Lamella tengah, terletak antara dua dinding sel yang berdekatan (tetangga). Terdiri dari magnesium dan kalsium pekat yang berupa gel.

      Plasmodesmata, yaitu lubang (pori) yang kecil berisi benang-benang sitoplasma, digunakan untuk berhubungan gerakan materi atau zat antar sel tetangga yang berdekatan.

Fungsi dinding sel adalah :

      Memberi bentuk dan memperkokoh bentuk sel.

      Melindungi bagian sebelah dalam.

      Bersama vakuola berperan dalam fugiditas sel.

      Sebagai jalan masuk keluar air beserta materi terlarut.

sitoplasma

Sitoplasma berasal dari kata sito yang berarti sel, dan plasma yang berarti cair atau air. Sehingga sitoplasma berartiplasma sel yakni cairan yang berada di dalam sel. Sitoplasma yang ada di dalam nucleus disebut nukleoplasma. Cairan sitoplasma disebut sitosol. Sitosol tersusun atas air, protein, asam amino, vitamin, asam lemak, gula ion, dan nukleotida. Sitosol disebut juga matrik sitoplasma, yang bersifat koloid karena adanya protein dan RNA. Sitoplasma kea rah luar berbatasan dengan membran sel disebut ektoplasma, lapisan sebelah dalam diebut endoplsma. Di sitoplasma menjdi tempat mengapungnya organel-organel sel. Beberapa sifat dari koloid antara lain :

      Terjadi ngerak brown, berupa gerak zig zag tak teratur.

      Terjadi gerak siklosis, berupa gerak arus yang melingkar.

      Terjadi efek tyndal, yaitu kemampuan molekul memantulkan cahaya.

      Terjadi elektroforesis, yaitu kemampuan molekul menghantarkan arus listrik.

      Terjadi gerak rotasi, yaitu gerak plasma yang melingkar, mengitari vakuola besar.

      Terjadi gerak sirkulasi, yaitu gerak tak menentu, seolah mengitari vakuola kecil.

Fungsi sitoplasma yaitu :

      Tempat pennyimpanan bahan kimia yang penting bagi metabolisme sel.

      Tempat berlangsungnya kegiatan pembongkaran dan penyusunan zat melalui reaksi kimia.

retikulum endoplasma

Retikulum berasal dari kata reticular berarti anyaman benang atau jala. Karena letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma) maka disebut sebagai reticular endoplasma yang sering disingkat RE. RE menghubungkan nucleus dengan sito-plasma karena merupakan kelanjutan dari membrane nucleus hingga ke membrane plasma. Dalam pengamatan mikroskop, RE tampak seperti saluran berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut digunakan untuk membantu gesekan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian yang lainnya.

Macam-macam RE :

      RE kasar, yaitu membrane RE yang ditempeli ribosom pada bagian membrane yang berhadapan dengan sitoplasma.

      RE halus, yaitu membrane RE tidak ditempeli ribosom.

Fungsi RE :

      RE kasar menampung protein yang disintesis ribosom, kemudian ditranspornya.

      RE halus tempat reaksi metabolisme.

      Berperan dalam sintesis dan transport berbagai substansi kimia.

      Bertindak sebagai saluran-saluran dalam sitoplasma yang menghubungkan dengan inti.

      Menetralkan racun.

      Transportasi molekul dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain.

ribosom

Adalah organel yang lebih kecil, diamternya berukuran ± 20 mm, terdapat pada sel eukariotik dan prokariotik. Tersusun atas RNA ribosom (RNA-r) dan protein. Menurut bentuknya, ribosom terdiri dari unit kecil yang berbentuk bulat. Yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.

badan golgi

Merupakan kelompok komponen yang terbesar dala sitoplasma yang letaknya tersebar di seluruh sitoplasma. Pada sel tumbuhan, badan golgi disebut diktiosom. Komleks golgi merupakan organel polimorfik tersusun atas membran berbentuk kantung pipih, pembuluh, gelembung kecil, atau seperti mangkok. Setiap sel hewan memiliki sepuluh sampai dua puluh badan golgi sedang sel tumbuhan memilki beberapa ratus badan golgi.

Fungsi apartus golgi adalah :

      Mengumpulkan sekresi protein dari RE dan mereaksikan dengan glioksilat sehingga terbentuk glikoprotein untuk dibawa keluar sel.

      Membenuk lisosom

      Sintesis dan pemeliharaan dinding sel pada sel-sel tumbuhan

      Organel sekretori

Cara kerja apparatus golgi, yaitu protein yang dibawa RE dimasukkan ke dalam gelembung (vesikula_, kemudian vesikula did lam sitoplasma menuju ke badan golgi. Di dalam badan golgi, protein beraksi dengan zat gula atau zat-zat lain menjadi glikoprotein. Glikoprotein dimasukkan ke dalam kantung sekresi da kantung-kantung sekresi meninggalkan badan golgi di dalam sitoplasma menuju je membrane plasma. Kemudian membrane plasma membuka utnuk mengeluarkan protein ke luar sel. Sehingga disebut pula sebagai organel sekretori.

mitokondria

Organel ini terdapat pada hampir semua sel eukariotik aerob, dikarenakan fungsinya sebaga penghasil energi. Jumlahnya bervariasi untuk tiap jenis organisme. Pada sel yang memerlukan energi lebih besar, jumlah mitokondria lebih banyak. Tapi pada tumbuhan, mitokondria jumlahnya sedikit dan berbentuk kecil karena tidak terlalu banyak menggunakan energi. Bentuk mitokondria bermacam-macam ada yang bulat, oval, silindris, dan sebaginya. Tetapi umumnya berupa butiran atau benang. Dengan ukuran 0,5 – 1 mm diameternya dan 3 – 10 panjangnya.

Struktur mitokondria, terbungkus oleh dua membrane yang terpisah yaitu membrane luar dan membrane dalam. Membrane luar serupa dengan membrane sel sedang membrane dalam terjadi pelekukan kea rah dalam yang disebut Krista. Selain itu terdapat matriks yaitu cairan yang berada di dalam mitokondria berbentuk gel. Matrik tersusun atas protein, DNA, partikel mirip ribosom dan beberapa jenis RNA. Fungsi mitokondria adalah sebagai tempat proses respirasi sel, tepatnya pada membrane dalam mitokondria atau Krista dan matrik. Denngan materi yang terdapat pada matrik, memungkinkan banyak terbentuknya enzim pernapasan padaa pembentukan ATP.

membran sel

Membrane sel atau membrane plasma merupakan selaput penting yang membatasi dan memisahkan isi sel dengan lingkungan sekitarnya. Sering juga disebut plasmolema. Membrane ini tersusun dari membrane berlapis dua atau rangkap yang terdiri dari fosfolipida dan protein (lipoprotein). Membrane plasma ini memiliki tebal lebih kurang 4-5 nanometer denganbersifat selektif permeabel yang melewatkan iar dan beberapa molekul lembut seperti gas-gas. Bahkan lebih tepat dinyatakan sebagai selaput yang diferensial permeable, karena zat lain seperti glukosa, asam amino, asam lemak, gliserol, dan berbagi ion dapat lewat melaluinya.

      Lapisan fosfolipid yang menyusunnya ada dua.

Lapisan pertama posisi bagian kepala fosfolipid mengarah ke luar sel dan bersinggungan dengan luar sel, sedang lapisan kedua, kepala fosfolipid mengarah ke dalam sel, sehingga bagian ekor lapisan pertama bersinggungan dengan bagian ekor lapisan kedua. Dengan demikian terbentuk lapisan membrane yang kedap air dan memisahkan sel dari lingkungannya. Bagian kepala bersifat hidrolitik, bagian ekor bersifat hidrofobik.

      Lapisan protein terdapat di antara membrane fosfolipid dan tersebar di permukaan membran.

Ada dua macam lapisan protein, yaitu lapisan integral (intrinsik) dan protein perifer (ekstrinsik). Keberadaan potein ini memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara sel dan lingkungannta karena beberapa protein berfungsi sebagai pompa dan saluran untuk memindahkan molekul. Membrane plasma sangat penting untuk menjaga kehidupan sel. Fungsi membran plasma adalah sebagai berikut :

   Melindungi isi sel

   Mengatur keluar masuknya molekul-molekul. Dengan sifat semi permeabel (selektif permeabel), membran dapat memilih molekul atau zat tertentu yang dapat melewatinya.

   Sebagai reseptor rangsangan dari luar sel.

   Tempat terjadinya beberapa reaksi kimia tertentu.

nukleus

Nukleus merupakan organel yang terbesar dalam sel, berdiameter ±10 mm. terdapat di semua sel eukariotik, kecuali sel-sel pembulu floem dewasa dan sel eritrosit mamalia dewasa. Nucleus terletak di tengah sel dan berbentuk bulat atau oval. Umumnya setiap sel memiliki satu inti, kecuali Paramaecium sp. Memiliki dua inti yaitu mikronukleus dan makronukleus. Nucleus tersusun atas :

      Membran nucleus

Membrane inti terdiri dari lapisan ganda. Pada persatuan lapisan membrane dalam dan luar terdpat pori-pori inti yang berfungsi menghubungkan ukleoplasma dan sitoplasma. Membrane bagian luar berhubungan langsung dengan RE dan membrane sel. Sehingga antara membrane inti dengan membrane plasma terdapat hubungan langsung melalui RE.

      Nukleoplasma

Tersusun atas air, protein, io, enzim, dan asam inti. Nukleoplasma atau matriks ini dapat berupa butiran-butiran yang disebut kromatin, yang memiliki kemampuan menyerap zat warna. Nukleoplasma atau getah inti berbentuk gel. Kromatin tersusun terutama dari untaian DNA yang terikat pada protein dasar yang disebut histon. Di dalam benang DNA tersimpan informasi kehidupan. DNA akan mentranskripsikan diri menjadi RNA yang akan dikeluarkan ke sitoplasma, selain itu berfungsi untuk sinesis protein.

      Nucleolus

Nucleolus berbentuk bulat di dalam nukleoplasma yang berfungsi dalam pembuatan RNA. Nucleolus mengandng banyak DNA bertindak sebagai organisator nukleos dan mengandung banyak kopi (salinan) gen-gen yang memberi kode RNA ribosom. RNA berfungsi untuk sintesis protein. Fungsi nucleolus :

   Pengatur pembelahan sel

   Pengendali seluruh kegiatan sel

   Pembawa informasi genetik