Introduksi sel

Kehidupan sel sebagai unit fungsional terkecil dari organisme

1.       Introduksi sel

Sel merupakan tingkatan struktur terendah yang mampu melakukan semua aktivitas kehidupan.Semua organisme terbentuk dari sel, yaitu unit dasar dari struktur dan fungsi organisme tersebut. Robert Hooke, seorang saintis Inggris, pertama kali menerangkan dan menamakan sel pada tahun 1665, ketika ia meneliti suatu irisan dari gabus (kulit batang dari pohon oak dengan menggunakan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali. Walaupun meyakini bahwa kotak kecil, atau ‘sel’, yang ia lihat hanya dimiliki oleh potongan gabus tersebut, Hooke tidak pernah menyadari betapa pentingnya penemuannya ini.

Penerusnya seorang saintist Belanda bernama Anton van Leeuwenhoek, menemukan organisme yang sekarang kita kenal sebagai organisme bersel tunggal. Dengan menggunakan butiran-butiran pasir yang telah ia ubah menjadi kaca pembesar berkekuatan 300x, Leeuwenhoek menemukan suatu dunia mikroba di dalam tetesan-tetesan air kolam dan juga meneliti sel-sel darah dan sel sperma hewan. Pada tahun 1839, hampir dua abad setelah penemuan Hooke dan Leeuwenhoek, sel akhirnya diakui sebagai unit kehidupan yang terdapat di mana saja oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann, dua ahli biologi Jerman.

Dalam kasus klasik tentang penalaran induktif – pencapaian suatu kesimpulan umum berdasarkan pengamatan-pengamatan khusus – ini, Schleiden dan Schwann merangkum penelitian mikroskopik mereka sendiri dan hasil-hasil penelitian saintis lainnya dengan menyimpulkan bahwa semua bentuk kehidupan tersusun dari sel. Kesimpulan umum ini menjadi dasar bagi teori sel. Teori ini kemudian dikembangkan untuk memasukkan gagasan bahwa semua sel berasal dari sel-sel lain. Kemampuan sel untuk membelah diri menghasilkan sel-sel yang baru adalah dasar bagi semua reproduksi dan bagi pertumbuhan dan perbaikan organisme-organisme multiseluler, termasuk manusia.

Semua sel diselimuti oleh suatu membran yang mengatur perjalanan materi antara sel tersebut dan lingkungan sekelilingnya. Setiap sel, pada tahapan tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA, yaitu materi yang dapat diwariskan yang mengarahkan aktivitas-aktivitas sel tersebut.

2.       Ultra struktur sel

a.       Membran sel

Membran sel, yang menyelubungi sel, merupakan struktur elastik tipis, tebalnya hanya 7,5 sampai 10 nanometer. Membran sel ini hampir seluruhnya terdiri dari protein dan lipid. Perkiraan komposisi adalah protein 55%, fosfolipid 25%, kolesterol 13%, lipid lain 4%, dan karbohidrat 3%.

b.     Sitoplasma

Sitoplasma dipenuhi oleh partikel-partikel dan organel-organel berukuran besar dan kecil yang tersebar, berkisar dari beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer. Bagian cairan bening dari sitoplasma yang merupakan tempat dimana partikel-partikel itu tersebar disebut sebagai sitosol, yang terutama terdiri atas protein yang larut, elektrolit, dan glukosa, serta sejumlah kecil senyawa lipid.

c.       Retikulum Endoplasmik

merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol. 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.Pada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome

d.      Aparatus Golgi

Aparatus golgi biasanya terdiri atas empat atau lebih tumpukan lapisan vesikel tipis dan gepeng yang terletak dekat dengan nukleus. Aparatus ini penting pada sel sekretoris. Pada sel sekretoris aparatus golgi terletak di sebelah sel tempat substansi sekretorik akan dikeluarkan. Aparatus golgi ini dalam fungsinya bekerjasama dengan retikulum endoplasmik. Vesikel pengangkut kecil yang juga disebut vesikel retikulum endoplasmik atau secara singkat disebut sebagai vesikel RE.

e.      Lisosom

Lisosom merupakan organel vesikular yang dibentuk oleh aparatus golgi yang kemudian tersebar di seluruh sitoplasma. Lisosom ini merupakan sistem pencernaan intraselular yang memungkinkan sel untuk mencernakan bahan-bahan dan struktur intraseluler, khususnya struktur sel yang telah rusak, partikel-partikel makanan yang telah dicernakan sel, dan bahan-bahan yang tidak diinginkan tubuh, misalnya bakteri.

f.        Peroksisom

adalah organel yang terbungkus oleh membrane  tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak memiliki genom dan mengandung sekitar 50 enzim, seperti katalase dan ureat oksidase yang mengkristal di pusatnya. Peroksisom ditemukan pada semua sel eukariota.

g.       Vesikel sekretoris

Salah satu fungsi penting dari banyak sel adalah menyekresi substansi-substansi khusus. Hampir semua substansi sekretorik dibentuk oleh retikulum endoplasmik – sistem aparatus golgi dan kemudian dilepaskan dari aparatus Golgi ke dalam sitoplasma di dalam vesikel penyimpan, yang disebut vesikel sekretoris atau granula sekretoris.

h.      Mitokondria

mitokondria sebagai tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.

i.         Struktur filamen dan tubular sel

Biasanya protein fibrilar sel disusun membentuk filamen atau tubulus. Keduanya merupakan molekul protein prekursor yang disintesis oleh ribosom di dalam sitoplasma. Molekul prekursor berpolimerisasi membentuk filamen. Sebagian besar filamen aktin seringkali terdapat di sisi luar sitoplasma, yang merupakan daerah yang disebut sebagai ektoplasma, untuk membentuk suatu penunjang elastik bagi membran sel. Juga, di dalam sel-sel otot, filamen aktin dan miosin tersusun menjadi suatu mesin kontraktil khusus yang merupakan dasar timbulnya kontraksi otot di seluruh tubuh.

j.        Nukleus

Nukleus merupakan pusat pengaturan sel. Secara singkat, nukleus mengandung sejumlah besar DNA, yang telah kita sebut bertahun-tahun sebagai gen. Gen menentukan karakteristik protein sel, termasuk enzim-enzim sitoplasma yang mengatur aktivitas sitoplasma. Nukleus juga mengatur reproduksi;

k.       Membran nukleus

Membran nukleus, yang juga disebut selubung inti, sebenarnya merupakan dua membran yang terpisah, satu membran terdapat di dalam membran yang lain. Membran luar bersambung dengan retikulum endoplasmik, dan ruang antara kedua membran nukleus juga bersambung dengan ruang di sebelah dalam retikulum endoplasmik.

l.         Nukleoli

Nukleus sebagian besar sel memiliki satu atau lebih struktur yang terpulas pucat disebut nukleoli. Nukleolus, tidak seperti organel lainnya, tidak memiliki sebuah membran pembatas, sebaliknya, nukleoli hanya merupakan suatu struktur yang mengandung sejumlah besar RNA dan protein.