Tinjauan Pustaka
Proses Transportasi Sel pada Makhluk Hidup Ega Farhatu Jannah
(102012277)
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jalan
Arjuna Utara No. 06 Jakarta [email protected]
Latar BelakangProses terbentuknya makhluk hidup berbeda-beda.
Ada makhluk hidup yang terbentuk dari hasil pembuahan (fertilisasi)
antara sel telur dan sperma, ada juga makhluk hidup yang terbentuk
dari organ induknya, seperti batang, akar dan daun. Akan tetapi,
terlepas dari proses pembentukannya yang berbeda-beda, ternyata
makhluk hidup mempunyai persamaan, yaitu setiap makhluk hidup
tersusun atas satuan atau unit terkecil yang disebut sel.
Identifikasi Istilah yang tidak Diketahui Metabolisme adalah
proses kimia yang terjadi dalam sel hidup atau organism yang
diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan. Dalam metabolism beberapa
zat dipecah untuk menghasilkan energy untuk proses vital, sementara
zat lain yangdiperlukan untuk hidup disintesis.1
Rumusan Masalah1. Transportasi sel
Hipotesis Struktur sel yang berperan dalam transportasi sel
adalah membrane sel.
Sasaran Pembelajaran Mampu memahami transportasi sel Mampu
memahami fungsi dan struktur sel
Analisis MasalahGambaran mind map:
STRUKTUR DAN FUNGSI SELTRANSPORTASI SELCARRIER
PROTEINSEKUNDERPRIMERTRANSPOR PASIFTRANSPOR AKTIFPROSESCHANEL
PROTEINDIFUSIOSMOSIS
Fungsi SelSel merupakan tingkat struktur terendah yang mampu
melakukan semua aktivitas kehidupan. Semua organisme terbentuk dari
sel.2 Berdasarkan jumlah sel penyusun tubuhnya, makhluk hidup
dibedakan menjadi dua kelompok yaitu: Makhluk hidup ber sel tunggal
(uniseluler). Makhluk hidup bersel banyak
(multiseluler).Berdasarkan ada/tidaknya membrane inti, makhluk
hidup dibagi menjadi dua kelompok yaitu: Makhluk hidup prokariotik,
yaitu makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti. Makhluk hidup
eukariotik, yaitu makhluk hidup yang memiliki membran inti.Ada
beberapa fungsi sel yang dikemukakan oleh para ahli yaitu sebagai
berikut:1. Sel sebagai kesatuan struktural. Teori ini dikembangkan
oleh Matthias Scheleiden dan Theodor Schwann. Mereka menyatakan
bahwa makhluk hidup tersusun atas beberapa organ dan tiap organ
tersusun atas jaringan, dan tiap jaringan tersusun oleh sel-sel.
Jadi, sel merupakan kesatuan structural.32. Sel sebagai kesatuan
fungsional. Teori ini dikembangkan oleh Max Schutze. Ia menyatakan
bahwa semua kegiatan hidup (metabolism, sintesis, dan ekskresi)
terjadi didalam sel. Jadi yang berperan dalam tubuh adalah sel ,
sehingga sel merupakan kesatuan fungsional.33. Sel sebagai kesatuan
reproduksi. Teori ini dikembangkan oleh Rudolf Virchow. Ia
menyatakan bahwa setiap sel berasal dari sel yang terkenal dengan
istilah omne cellula ex cellula. Karena sel merupakan hasil
reproduksi dari sel lagi, maka satuan terkecil dalam reproduksi
adalah sel. Jadi sel merupakan kesatuan reproduksi.34. Sel sebagai
kesatuan pertumbuhan. Teori ini dikembangkan oleh R.J.H. Dutrochet.
Ia menyatakan bahwa semua makhluk hidup diktakan tumbuh apabila
terjadi pertambahan volum tubuh. Pertambahan volum tubuh terjadi
karena adanya pertambahan volum sel dan jumlah sel, sehingga
makhluk hidup mengalami perumbuhan karena selnya bertambah besar
dan bertambah banyak. Jadi, sel merupakan kesatuan perrtumbuhan.35.
Sel sebagai kesatuan penurunan sifat (hereditas). Teori ini
dikembangkan oleh Edmund B. Wilson. Menurutnya sifat keturunan
(hereditas) terdapat didalam kromosom dan kromosom terdapat didalam
inti sel, sedangkan inti selnya terdapat pada sel kelamin, yaitu
spermatozoid dan sel telur, sehingga yang berperan dalam penurunan
sifat adalah sel. Jadi, sel merupakan kesatuan penurunan
sifat.3
Stuktur SelSatu sel tersusun atas protoplasma. Protoplasma
merupakan bahan hidup di dalam sel berupa cairan koloid campuran
majemuk protein, lemak dan bahan organik lainnya. Protoplasma
merupakan subtansi dasar kehidupan dalam sel. Protoplasma tersusun
atas tiga bagian utama yaitu:a. Membran selMembrane sel atau
membrane plasma merupakan bagian sangat penting dari sel. Tanpa
membrane sel, sebuah sel tidak mungkin melangsungkan kehidupannya.
Membrane sel berfungsi sebagai pelindung sel, pengatur transportasi
molekul, reseptor atau penerima rangsangan dari luar sel dan untuk
memelihara perbedaan-perbedaan pokok antara isi sel dengan
lingkungannya. Membrane sel memiliki kemampuan memilih bahan-bahan
yang melintasinya dengan tetap memelihara perbedaan kadar air ion
di luar dan di dalam sel. Membrane sel pada hewan maupun tumbuhan
umumnya terdiri atas tiga lapis yang berstruktur protein lemak
protein. Ketiga lapisan ini secara bersama-sama disebut
lipoprotein. Struktur utama yang membentuk membrane sel adalah
molekul-molekul fosfolipid yang tersusun dalam dua lapis. Selain
itu juga terdapat molekul kolesterol sehingga membrane sel agak
kaku. Untuk menjalankan fungsi dengan baik, membrane sel dilengkapi
dengan molekul-molekul protein dan karbohidrat. Protein-protein ini
berfungsi untuk mengatur lalu lintas bahan yang keluar masuk sel
dan untuk komunikasi antar sel.4
b. Inti sel Inti sel berfungsi untuk mengatur (mengontrol)
seluruh aktifitas sel dan pewarisan faktor keturunan. Sedangkan
anak inti berfungsi untuk mensitesis berbagai macam molekul RNA,
khususnya pembentukan RNA ribosom. . Di dalam inti sel terdapat
karyotheca, karyolympha serta nukleolus (anak inti). Sementara itu
di dalam nukleolus ini terdapat DNA, RNA dan protein. Nukleus
umumnya merupakan organel yang paling menonjol dalam sel
eukariotik.4c. Sitoplasma Sitoplasma merupakan bagian sel yang
hidup yang terdapat diluar inti sel. Sebagian besar aktifitas sel,
seperti metabolisme, gerakan dan biosintesis berlangsung didalam
sitoplasma. Oleh karena itu, didalam sitoplasma terdapat berbagai
perlengkapan sel yang disebut organel. Didalam sitoplasma terdapat
juga pigmen dan cadangan bahan makanan berupa pati, lemak, tepung
dan glikogen.4 Organel-organel yang terdapat didalam sitoplasma
adalah sebagai berikut:1. MitokondriaMitokondria berfungsi sebagai
pusat respirasi sel dan peghasil energy terbesar didalam sel,
sehingga merupakan sumber energy untuk sel. Oleh karena itu di
sel-sel yang membutuhkan banyak energy akan ditemukan banyak sekali
mitokondria, seperti pada sel otot, sel kelenjar, dan sebagainya.
Dengan demikian mitokondria disebut juga sebagai power house dari
sel.22. Reticulum Endoplasma (RE)Reticulum endoplasma merupakn
saluran yang bekelok-kelok yang menghubungkan antara membrane sel
dan membrane inti. Reticulum endoplasma dibagi menjadi dua
berdasarkan ada dan tidak adanya ribosom yang menempel, yaitu:
Reticulum endoplasma kasar (REK) yaitu reticulum endoplasma yang
mengandung atau menempel ribosom dengan jark tertentu. Fungsinya
untuk menampung protein yang dibuat oleh ribosom. Reticulum ini
sangat terlihat jelas pada sel kelenjar.3 Reticulum endoplasma
halus (REH) yaitu reticulum endoplasma yang tidak mengandung
ribosom. Fungsinya untuk mensintesis molekul-molekul lemak,
fosfolipid, dan steroid.3Reticulum endoplasma mempunyai fungsi umum
yaitu menyusun dan menyalurkan zat-zat kedalam sel. Setiap sel
selalu mensintesis sehingga setiap sel selalu mengandung reticulum
endoplasma.33. RibosomRibosom berfungsi sebagai tempat sintesis
protein dalam sel. Pada ribosom paling sedikit terdapat tiga jenis
RNA, yaitu mRNA, rRNA dan tRNA yang diperlukan untuk membaca kode
yang dikirimkan dari inti sel, sehingga dari kode itu dapat dibaca
jenis protein yang bagaimana yang akan disintesis di dalam
ribosom.44. Kompleks Golgi/Aparatus GolgiKompleks golgi berfungsi
sebagai alat pengeluaran (sekresi) protein dan lendir , sehingga
disebut juga organel sekresi. Kompleks golgi pada tumbuhan disebut
diktiosom.45. Lisosom Lisosom merupakan organel berbentuk oval atau
bundar yang dibatasi oleh membrane tunggal dan berisi sejumlah
enzim pencernaan. Lisosom berfungsi juga untuk mecernakan
organel-organel sel yang telah rusak atau sudah tua. Kemudian
tempat organel yang dicernakan tadi akan diisi oleh organel baru.
Pada sel sperma lisosom berperan penting dalam proses penembusan
ovum oleh sperma dan lisosom tersebut terdapat pada kepala
sperma.36. PeroksisomPeroksisom merupakan suatu organel yang mirip
dengan lisosom tetapi biasanya berukuran lebih kecil, mengandung
banyak enzim yang berhubungan dengan metabolism H2O2. Salah satu
contohnya adalah enzim katalase. Enzim katalase terdapat di semua
sel hidup dan banyak ditemukan pada hati. Enzim ini berfungsi untuk
menguraikan hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen
(O2). Senyawa hydrogen peroksida (H2O2) terbentuk dalam proses
respirasi sel, bersifat racun dan dapat merusak sel.37.
SitoskeletonSitoskeleton merupakan rangkaian benang-benang yang
tersusun atas silium dan flagellum, berfungsi sebagai penyokong sel
dan mempertahankan bentuk sel. Di samping itu, sitoskeleton juga
berperan dalam hal terjadinya perubahan bentuk sel dan erat
kaitannya dengan gerak keseluruhan sel atau gerak organel di dalam
sel.4 Benang penyusun sitoskletom dapat dibedakan menjadi tiga
jenis yaitu: Mikrofilamen merupakan benang yang tipis, dan sering
juga disebut filamen aktin. Fungsinya yaitu untuk kontraksi otot,
gerak ameboid, pembelahan sel, mempertahankan bentuk sel dan
mengubah bentuk sel.4 Mikrotubul merupakan benang yang palin tebal
dan berfungsi untuk pergerakan (mobilitas) sel, gerak kromosom,
penempatan dan pergerakan organel, serta mempertahankan bentuk
sel.4 Filament antara merupakan benang yang berukuran diantara
mikrofilamen dan mikrobutul. Filament antara berperan penting untuk
memperkuat atau mempertahankan bentuk sel.4
8. SentriolSentriol hanya ditemukan pada sel hewan. Di dalam sel
terdapat dua sentriol yang terdapat di dalam sentrosom. Satu
sentriol terdiri dari satu batang yang tersusun dari 9 mikrotubul.
Pada saat pembelahan sel, kedua sentriol akan memisahkan diri,
bergerak menuju kutub yang berlawanan dan berkembang menjadi benang
gelendong. Sentriol berfungsi pada saat terjadinya pembelahan sel,
yaitu pada pergerakan kromosom dan kromatid.3
Transportasi SelPertukaran zat antara sel dengan lingkungannya
terjadi karena adanya mekanisme transport zat melalui membrane sel
yang berlangsung secara transport aktif dan transport pasif.
Terdapat juga mekanisme transport pada sel berupa endositosis dan
eksositosis.3 Transport aktifTransport aktif adalah transport ion
melalui membrane semipermeabel dengan memerlukan energy (ATP).
Dengan adanya energy memungkinkan zat akan dapat bergerak dari
konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi. Mekanisme transport
aktif, dibantu adanya protein kotranspor dan pompa ion Na+ dan K+,
dimana Na+ keluar dan K+ masuk. Transport aktif ini di bagi menjadi
dua yaitu : transport aktif primer serta transport aktif sekunder
(transport Glukosa).4 Transport aktif primer terjadi melalui pompa
Na+ K+ . Di dalam sitoplasma konsentrasi kalium lebih tinggi dari
pada konsentrasi natrium sedangkan di luar sel sebaliknya
konsentrasi natrium lebih tinggi dari pada kalium. Di dalam
sitoplasma ATP akan di pecah menjadi ADP dan Pi. Keduanya akan
menempel pada pompa Na+ K+. Kemudian pada saat ADP lepas dari pompa
Na+ K+, maka 3 molekul kalium dari sitoplasma akan menempel pada
pompa dan keluar dari sitoplasma. Bersamaan dengan itu 3 molekul
kalium itu akan memberi sinyal kepada 2 molekul natrium di luar sel
untuk menempel pada pompa. Setelah 2 molekul natrium menempel maka
Pi akan lepas dari pompa dan natrium di dorong masuk kedalam
sitoplasma. Hal ini akan berlangsung terus hingga konsentrasi
natrium dan kalium di dalam maupun di luar sel mencapai keadaan
seimbang. Setelah itu maka ADP dan Pi akan bergabung kembali di
dalam sitoplasma menjadi ATP.Transport aktif sekunder berperan
untuk memasukan molekul glukosa kedalam sitoplasma, sehingga di
sebut juga transport glukosa. Di dalam sitoplasma konsentrasi
molekul glukosa tinggi sedangkan di luar sel konsentrasi glukosa
rendah. Glukosa dengan konsentrasi rendah di luar sel hanya dapat
masuk kedalam sitoplasma bila melekat pada natrium dengan tanpa
menggunakan ATP. Hal ini karena konsentrasi natrium di luar sel
tinggi. Bila sudah masuk ke dalam sitoplasma maka ion natrium akan
di lepas dan di keluarkan dari sitoplasma dengan menggunakan
transport aktif primer. Transport pasif Transport pasif adalah
proses keluar masuk bahan-bahan kimia yang tidak memerlukan energy
(ATP). Yang terrmasuk dalam proses transport pasif yaitu osmosis,
difusi, difusi terfasilitasi dengan chanel protein, difusi
terfasilitasi dengan carrier protein.Osmosis merupakan difusi
pelarut melalui membrane semipermeabel. Pelarut yang bersifat
universal adalah air, sedangkan membrane semipermeabel atau
selektif permeable adalah membrane yang hanya dapat dilalui oleh
molekul tertentu. Jadi, osmosis adalah difusi air dari daerah yang
berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah berkonsentrasi tinggi
(hipertonik) melalui membrane semi permeable.3Difusi adalah proses
pergerakan partikel-partikel (molekul atau ion) suatu zat dari
larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya
rendah. Molekul kecil yang tidak bermuatan akan lebih mudah
berdifusi dibanding dengan molekul bermuatan (ion-ion), seperti Na+
dan Cl- karena membrane sel kurang permeabel terhadap ion-ion.
Selain itu, zat yang dapat larut dalam lipid (molekul hidrofobik)
lebih mudah berdifusi melalui membrane sel dibanding zat yang tidak
larut dalam lipid (molekul hidrofilik).3Faktor-faktor yang
mempengaruhi proses difusi adalah sebagai berikut:a. Suhu; makin
tinggi suhu, makin besar terjadinya difusi.b. Konsentrasi; makin
besar perbedaan konsentrasi antara dua larutan yang berdifusi ,
makin besar terjadinya difusi.c. Ukuran molekul; makin besar ukuran
molekul, makin lambat terjadinya difusi.d. Media; difusi diudara
lebih mudah dari pada difusi dalam larutan.e. Luas permukaan; makin
luas perrmukaan difusi, makin besar terjadinya difusi.4Difusi
terfasilitasi dengan chanel protein membutuhkan media berupa
protein agar bisa masuk dalam sitoplasma yaitu dengan cara bila ada
rangsang (stimulus) dari protein maka transmembran itu akan terbuka
sehingga molekul itu bisa masuk dalam sitoplasma. Sedangkan difusi
terfasilitasi dengan carrier protein khusus membawa molekul
glukosa. Dimana molekul glukosa hanya dapat masuk kedalam
sitoplasma bila di bawa oleh protein.4
Endositosis Peristiwa endositosis adalah masuknya zat ke dalam
sel sebagai akibat melekuknya membrane sel sehingga zat tersebut
terjebak di dalam sel atau terbungkus oleh membrane sel.
Endositosis yang terjadi bila zat yang dimasukan zat padat disebut
fagositosis, bila yang dimasukan zat cair disebut pinositosis.5
EksositosisPeristiwa eksositosis adalah dikeluarkannya suatu zat
yang terbungkus oleh membrane sel.5
Kesimpulan Makhluk hidup minimal mempunyai satu persamaan yang
mendasar yaitu setiap makhluk hidup tersusun atas satuan atau unit
terkecil yang disebut sel. Berdasarkan jumlah sel penyusun
tubuhnya, makhluk hidup dibedakan menjadi dua yaitu: uniseluler dan
multiseluler. Berdasarkan ada/tidaknya membrane inti, makhluk hidup
dibagi menjadi dua yaitu: prokariotik dan eukariotik. Ada beberapa
fungsi sel yang dikemukakan para ahli yaitu: sel sebagai kesatuan
structural, kesatuan fungsional, kesatuan reproduksi, kesatuan
pertumbuhan dan sel sebagai kesatuan penurunan sifat. Satu sel
tersusun atas protoplasma. Protoplasma tersusun atas tiga bagian
yaitu membrane sel, sitoplasma dan inti sel. Dan didalam sitoplasma
terdapat organel-organel yaitu: mitokondria, reticulum endoplasma,
ribosom, kompleks golgi, lisosom, peroksisom, sitoskleton dan
sentriol. Pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya terjadi
karena adanya mekanisme transport zat melalui membrane sel yang
berlangsung secara transportasi aktif dan transportasi pasif.
Transportasi aktif dibagi menjadi dua yaitu transpotasi aktif
primer dan transportasi aktif sekunder, sedangkan transportasi
pasif dibagi menjadi empat yaitu: osmosis, difusi, difusi
terfasilitasi dengan chanel protein, difusi terfasilitasi dengan
carrier protein.
Daftar Pustaka1. Markam S. Kamus kedokteran. Jakarta: Fakultas
Kedokteran Universitas Indonesia; 2008.h.182.2. Aryulina D, Muslim
C, Manaf S, Winarni W. Biologi 3. Jakarta: Esis; 2007.h.105-14.3.
Susilowarno S, Mulyadi, Hartono RS, Mutiarsih ET, Murtiningsih,
Umiyati. Biologi. Jakarta: PT Grasindo; 2007.h.1-26.4. Nurhayati N.
Biologi. Bandung: CV. Yrama Widya; 2008.h.1-30.5. Albert B, Bray D,
Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Biologi molekuler sel.
Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama; 2004.h.5-8.
8
