Pada dasarnya, setiap makhluk hidup merupakan sekumpulan sel yang bekerja sama satu sama lain. Ada yang berfungsi membentuk darah dan tulang, ada pula yang berfungsi mengubah cahaya matahari menjadi energi kimia - semua memiliki perannya masing-masing.
Yang lebih menakjubkan adalah, sel tumbuhan dan hewan ternyata sangat mirip, meski pun mereka tergolong ke dalam kingdom yang berbeda - Plantae dan Animalia.
Disamping sama-sama merupakan makhluk hidup, tumbuhan dan hewan memiliki sejumlah kesamaan lainnya: proses pembentukan dan kandungan selnya, dan kesamaan proses homeostasis.
Berikut adalah beberapa hal yang perlu diketahui terkait sel sebelum kita membahas inti bahasan kita:
Temukan guru Biologi di Indonesia di Superprof.
| Fakta-Fakta Mengenai Sel |
|---|
| Sel hewan dan tumbuhan bersifat eukariotik; sel bakteri dan archaea bersifat prokariotik |
| Sel tumbuhan melindungi diri dengan dinding yang tebal; sel hewan melindungi diri dengan infrastrukturnya. |
| Organisme dengan sel eukariotik, yang ada pada tumbuhan maupun hewan, memiliki banyak kesamaan. |
| Sel tumbuhan memiliki beberapa organel yang tidak dimiliki sel hewan. |
| Difusi merupakan proses yang terus menerus terjadi pada sel tumbuhan dan hewan. |
| Osmosis adalah proses air yang bergerak melalui membran semipermeabel untuk menyeimbangkan zat terlarut. |
Struktur Sel Tumbuhan dan Hewan
Terkait strukturnya, terdapat perbedaan antara sel tumbuhan dengan hewan. Misalnya, sel tumbuhan mempertahankan bentuknya dengan tekanan dari dalam yang disebut tekanan turgor atau kadang juga disebut tekanan hidrostatis. Selain itu, sel tumbuhan juga memiliki dinding sel yang berperan untuk melindungi dan mempertahankan bentuknya.
Bentuk sel tumbuhan cenderung seragam; menyerupai persegi panjang, bukan lonjong atau pun bundar.
Temukan kursus Biologi di Indonesia di Superprof.
Sebaliknya, sel hewan memiliki bentuk yang beragam: sel darah merah berbentuk seperti cakram, sel neuron berbentuk panjang dan berserabut, dan sel limfosit yang bahkan dapat berubah bentuk sesuai kondisi. Hal ini dikarenakan sifat sel hewan yang lebih mobile daripada sel tumbuhan; bentuknya membantu mereka dalam menjalankan fungsinya.
Sel tumbuhan maupun hewan sama-sama memiliki dinding sel: hanya saja dinding sel tumbuhan lebih kokoh dibanding dinding sel hewan yang lebih seperti membran.
Disamping perbedaan-perbedaan tersebut, sel tumbuhan dan hewan juga memiliki sejumlah kesamaan organel, dengan fungsi yang sama. Organel yang sama tersebut antara lain:
- Nukleus: tempat peyimpanan semua informasi genetik
- Mitokondria yang berfungsi sebagai penghasil energi bagi sel
- Ribosom sebagai tempat pembentukan rantai polipeptida
- Retikulum endoplasma yang membentuk dan menandai protein
- Aparatus golgi yang berfungsi mengeluarkan lipid dan protein
- Lisosom yang merupakan organel yang hanya ada pada hewan yang berfungsi untuk sekresi
-
- Pada sel tumbuhan, fungsi ini dilakukan oleh vakuola
- Sitoplasma: sebuah zat seperti gel dimana semua organel tersebut berada
Selain organel sekresi yang berbeda, tumbuhan juga memiliki sejumlah organel yang tidak ada pda sel hewan. Diantaranya adalah kloroplas yang berisi klorofil dan vakuola seperti yang disebutkan di atas. Semuanya itu tidak hanya berperan dalam mempertahankan tekanan turgor, tapi juga dalam menyimpan air, protein, dan molekul lainnya yang penting tumbuhan.
Sebagaimana disebutkan sebelumnya, dinding sel tumbuhan lebih kuat daripada dinding sel hewan karena diperkuat oleh selulosa. Selulosa pada sel tumbuhan sangat penting bagi sel untuk mempertahankan strukturnya, dan zat ini sulit dicerna oleh hewan.
Fungsi Struktur Sel
Di atas kami hanya paparkan nama dan fungsi berbagai organel secara ringkas. Sekarang, akan kita bahas lebih dalam lagi.
Nukleus pada sel adalah organel yang paling krusial. Disamping karena ia meyimpan DNA dan segala informasi genetik lainnya, juga karena di dalamnya tersimpan semua instruksi bagi semua organel lainnya dalam sel: apa yang harus diproduksi - bagaimana urutan rantai polipeptida, kapan lisosom harus berperan, dan bahkan kapan apoptosis (kematian sel secara terprogram) harus dimulai.
Ribosom kemudian menerima instruksi dari nukleus dan bekerja berdasarkan instruksi tersebut. Ribosom kemudian mempersiapkan asam amino sesuai dengan instruksi yang diterima, kemudian dikirim ke retikulum endoplasma (RE) untuk diidentifikasi dan ditandai, kemudian dilipat untuk proses pengiriman.
Membran luar yang kasar dari RE bertugas mengemas asam amino tadi menjadi vesikel, sedangkan membran dalam yang halus bertugas memproduksi hormon dan lipid.
Aparatus golgi, yang juga disebut dengan badan Golgi adalah organel yang terus menerus bekerja. Vesikel transport merupakan bagian dari badan golgi yang ada di salah satu ujung abdan golgi, dan produknya diproses melalui membran yang menyerupai kantung. Di ujung satunya dari badan Golgi, vesikel transpor terlepas dari badan golgi untuk membawa muatannya ke tujuannya.
Temukan guru biologi di sekitar saya di Superprof.
Sementara itu, mitokondria bekerja menyerap protein, karbohidrat, dan lipid, kemudian mengubahnya menjadi adenosin trifosfat - ATP, yang berfungsi sebagai energi untuk sel.
Tumbuhan juga memiliki mitokondria; disebut dengan tilakoid. Selaput hijau berbentuk cakram ini tersusun dalam tumpukan yang disebut grana; terletak di dalam kloroplas - organel yang melakukan fotosintesis.
Sitoplasma, sebuah zat dimana semua organel itu berada, memiliki beberapa fungsi. Selain membantu melindungi sel dan setiap organel, sitoplasma juga berperan dalam respirasi sel - khususnya pada langkah pertama yaitu glikolisis; pembuatan protein dan proses pembelahan sel (mitosis dan meiosis).
Lisosom sangatlah cerdas. Mereka menyerang dan menetralkan segala ancaman terhadap sel: zat asing - virus dan bakteri, asam amino asing yang mengambang di sekitar sitoplasma, dan mengurai sel yang telah mati secara terporgram.
Lebih tepatnya, lisosom mendaur ulang sel yang telah mati tersebut. Semua ini tentu saja menakjubkan. Mislanya sebuah organisme terinfkesi. Organel lisosom lantas segera dikerahkan dan memecah agen penginfeksi tersebut menjadi beberapa bagian yang dibutuhkan oleh sel. Apabila hasil pemecahan tersebut tidak ada yang dibutuhkan oleh sel, maka akan dikeluarkan melalui sistem sekresi organisme tadi.
Bisa diibaratkan bahwa organel-organel di dalam sel bekerja seperti sebuah bisnis: nukleus memberikan perintah, kemudian dilaksanakan oleh organel lainnya untuk menghasilkan protein penunjang hidup dan bahan energi lainnya. Kemudian, jika terdapat suatu gangguan pada sistem tersebut, maka lisosom (vakuola pada sel tanaman) akan segera mengatasinya.
Luar biasa, cara kerja sel sangat menakjubkan.
Difusi
Sampai di sini, kita telah membahas berbagai zat yang dihasilkan di dalam sel yang diangkut dari organel satu ke organel lainnya, namun belum membahas bagaimana zat tersebut masuk ke setiap organel. Proses tersebut dikenal dengan difusi.
Sederhananya, difusi adalah perpnidahan molekul dari bagian dengan konsentrasi tinggi ke bagian dengan konsentrasi rendah.
Sebagai gambaran, Anda sedang ingin menikmati segelas susu cokelat. Anda pun lantas menyiapkan gelas, menyendok bubuk cokelat, dan menuangkan susu ke dalam gelas. Atau bisa jadi Anda menuangkan susunya terlebih dahulu. Bagaimana pun caranya, Anda akan saksikan bahwa susu dan bubuk cokelat tersebut tidak langsung tercampur. Jika dibiarkan pun, bubuk cokelat tadi akan mengendap di dasar gelas dan tidak tercampur dengan cairan susunya.
Hukum fisika memiliki peran besar dalam proses difusi. Karena kedua zat tersebut berbeda - satunya bubuk dan satunya lagi cairan, dan karena satunya lebih berat, maka dibutuhkan sedikit dorongan agar terjadi kesetimbangan molekul.
Maka, Anda pun akan mengaduk minuman Anda. Setelah bubuk cokelat dan cairan susu sudah tercampur, Anda pun bisa menikmati susu cokelat tersebut.
Seringkali, zat terlarut mencapai keseimbangan dengan zat pelarut tanpa perlu dikocok atau diaduk, terutama jika keduanya berasal dari bahan yang sama: cairan dapat berdifusi dengan baik dengan cairan lainnya, dan gas dapat berdifusi lebih baik dengan gas lainnya.
Tapi ada suatu pengecualian. Ketika dua cairan seperti minyak dan air bertemu, tingkat difusi yang terjadi sangatlah kecil.
Anda bisa mencoba menuangkan minyak goreng ke dalam segelas air minum; maka minyak tersebut akan tetap berada di atas air. Jika diaduk, minyaknya akan membaur dengan air, tapi beberapa saat setelah adukan dihentikan, maka difusinya pun terhenti.
Dalam biologi sel, molekul bergerak sesuai dengan gradien konsentrasinya. Anda bisa mempelajari proses difusi di sini secara lebih mendalam.
Definisi Osmosis
Osmosis adalah peristiwa difusi air melewati sebuah pembatas.
Jika difusi adalah perpindahan molekul sesuai dengan gradien konsentrasinya terlepas dari adanya pembatas atau tidak - dan terlepas dari apakah partikelnya sama atau tidak, maka osmosis berbeda karena berkaitan erat dengan molekul air, dan tidak terlepas dari adanya pembatas.
Namun, prinsipnya tetap sama: osmosis bertujuan untuk menyeimbangkan konsentrasi zat terlarut; di kedua sisi pembatas yang ada.
Dalam konteks biologi, osmosis berkaitan dengan perpindahan molekul air melalui membran sel. Proses ini sangat krusial bagi organel seperti vakuola (pada tumbuhan), yang berfungsi untuk menjaga struktur sel.
Di atas telah kami sebutkan juga bahwa vakuola berfungsi untuk menjaga tekanan turgor. Untuk dapat menjalankan fungsi itu, vakuola harus menjaga kadar airnya. Ketika tekanan di sekitar vakuola sama besarnya dengan tekanan di dalamnya, maka organel tersebut dikatakan isotonik - terhidrasi dengan tingkatan yang tepat.
Namun, jika kadar air dalam tumbuhan tersebut kurang,maka vakuola sel akan mengerut, sehingga sel akan menjadi rentan dan lemah. Keadaan tersebut diistilahkan hipertonik. Sebaliknya, jika kadar air di dalam dan di luar vakuola, disebut dengan hipotonik - dan rentan mengalami pecah.
Hal tersebut terjadi jika kita mengairi tanaman secara berlebihan.
Tidak diragukan lagi, osmosis memang memiliki banyak fungsi di dunia industri dan sains, tapi bagaimana sel memanfaatkan osmosis untuk menjaga keberlangsungan hidup dan fungsinya sungguh menakjubkan.
Apa Anda menyukai artikel ini? Berikan penilaian Anda
Loading...
