BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sel sangat mendasar bagi ilmu biologi. Seluruh organisme terdiri dari sel. Sel ini merupakan maeteri paling sederhana yang dapat hidup. Organisme bersel tunggal tetapi ada juga organisme yang lebih komplek, artinya organisme tersebut memiliki banyak sel. Namun mereka tidak akan bertahan lama apabila antara sel yang satu dengan yang lainnya tidak bekerja sama. Ketika sel disusun menjadi tingkat organisasi yang lebih tinggi, contohnya jaringan dan organ, sel dapat di pisahkan sebagai unit dasar dari struktur dan fungsi organisme. Kita akan mengetahui bahwa kehidupan tingkat seluler muncul dari keteraturan struktural yang memperkuat tema tentang struktur dan fungsi sel. 1.2 Tujuan Penulisan 1. Memahami pengertian sel secara umum 2. Mengetahui perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik 3. Mengetahui struktur dan fungsi sel dalam kehidupan terutama pada sel manusia 4. Mengetahui jenis-jenis sel 5. Memahami proses metabolisme sel 6. Memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen dalam mata kuliah Dasar Keperawatan I 1.3 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan sel secara umum? 2. Bagaimana perbedaan antara sel prokariotik dan sel eukariotik? 3. Bagaimana struktur dan fungsi organel sel pada manusia? Sel dan Fungsinya Page 1

2 4. Bagaimanakah proses terjadinya metabolism sel? 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah yang dibahas dalam makalah ini adalah : 1. Mengidentifikasi pengertian sel secara umum 2. Mengidentifikasi perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik 3. Mengidentifikasi struktur dan fungsi organel sel pada manusia 4. Mengidentifikasi jenis-jenis sel 5. Mengetahui proses metabolisme sel 1.5 Metode Penulisan Dengan teknik studi kepustakaan yang bersumber dari buku dan media pendukung lainnya yang ada kaitannya dengan masalah yang kami bahas. Sel dan Fungsinya Page 2

3 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Sel Sel merupakan satuan unit terkecil kehidupan yang berstruktur elastis tipis, dan memiliki tebal 7,5-10 nm. Sedangkan menurut Robert Hooke, sel berarti kotak kosong setelah ia mengamati sayatan gabus dengan mikroskop. Rudolf Vircow (1885) mengemukakan bahwa sel dapat membelah diri dan membentuk sel baru (Omnis cellula E Cellula) 2.2 Tipe Sel Berdasarkan keadaan inti sel, sel dibedakan menjadi sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik merupakan sel yang tidak memiliki membrane inti, sehingga bahan intinya tersebar, contohnya adalah bakteri dan alga biru. Sedangkan sel eukariotik merupakan sel yang memiliki membrane inti, sehingga bahan intinya terkumpul dalam nucleus, contohnya adalah protista, sel hewan dan sel tumbuhan. 2.3 Struktur Sel Sebagian besar sel dibagi lagi menjadi membrane plasma, nucleus dan sitoplasma Membran sel Membran sel adalah bagian terluar dari sel yang berasal dari lemak dan protein serta bersifat semipermeable, yang memungkinkan lewatnya sejumlah zat tertentu, tetapi tidak untuk zat lain. Namun, permeabelitasnya juga dapat berubah-ubah karena membran memiliki banyak kanal ion pengatur dan protein transport lain yang dapat mengubah jumlah zat yang melintasinya. Sel dan Fungsinya Page 3

4 Sruktur membran sel memperlihatkan bahwa membran terutama terdiri atas lapisan lipid ganda dari molekul fosfolipid, tetapi juga disertai sejumlah besar molekul protein yang menonjol menembus lapisan ganda. Juga sebagian karbohidrat melekat pada molekul protein pada bagian luar membran dan molekul protein tambahan di bagian dalam. Fungsi membrane sel yaitu rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen, nutrisi, dan limbah yang cukup untuk seluruh volume sel, untuk melindungi bagian dalam sel dan mengatur keluar masuknya zat.. Gambar 2.1. Membran sel Nukleus Nukleus merupakan inti yang terbungkus suatu selaput inti (membrane nucleus) yang merupakan dua membran yang terpisah, satu membran terdapat di dalam membran lain. Membran luar bersambung dengan reticulum endoplasmic, dan ruang antar kedua membran nukleus juga bersambung dengan ruang di sebelah dalam reticulum endoplasmic. Nukleus ditemukan disemua sel eukariotik yang membelah. Bagian inti sel (nukleus) meliputi selaput inti (karioteka), nukloplasma (kariolimfa), kromatin/ kromosom, nukleolus (anakinti). Fungsi Nukleus adalah Sel dan Fungsinya Page 4

5 mengatur reproduksi, pusat pengaturan protein. sel dan mengontrol sintesa Gambar 2.2. Nukleus dan Retikulum Endoplasma kasar Sitoplasma Sitoplasma adalah bagian sel yang berada di bawah membran sel yang dipenuhi oleh partikel-parikel dan organel-organel berukuran besar dan kecil yang tersebar didalamnya. Bagian cairan bening dari sitoplasma yang merupakan tempat dimana partikel-partikel itu tersebar disebut sitosol, yang terutama terdiri atas protein yang larut, elektrolit, dan glukosa serta sejumlah kecil senyawa lipid. Sitoplasma sendiri terbagi atas organel metabolisme dan non metabolisme. Sel dan Fungsinya Page 5

6 Gambar 2.3 Sitoplasma -Organel Metabolisme berisi: Retikulum Endoplasma Retikulum endoplasma adalah serangkaian tubulus kompleks dalam sitoplasma sel. Dinding tubulus terbentuk dari membran berlapis lipid ganda yang terdiri atas banyak sekali protein. Retikulum endoplasma terdiri dari retikulum indoplasma kasar yang dilekati ribosom dan retikulum endoplasma halus yang tidak dilekati ribosom. REK (retikulum endoplasma kasar) berfungsi sebagai pengatur hasil sintesis protein, sedangkan REH (retikulum endoplasma halus):sebagai tempat sintesis steroid dan detoksifikasi pada sel lain, dan proses enzimatis lainnya. Sel dan Fungsinya Page 6

7 Gambar 2.4 Retikulum Endoplasma Ribosom Ribosom adalah struktur yang komplek, yang mengandung berbagai protein dan paling sedikit 3 RNA ribosom yaitu r-rna, m-rna dan t-rna. Setiap ribosom terdiri atas subunit besar dan kecil. Fungsi ribosom adalah tempat sintesis protein. Gambar 2.5 Ribosom Mitokondria (The Power of House) Mitokondria adalah organel energy atau pembangkit tenaga sel. Organel ini mengambil energy dari zat-zat gizi dalam makanan dan mengubahnya menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan untuk menjalankan suatu aktivitas. Struktur dasar mitokondria terdiri dari dua Sel dan Fungsinya Page 7

8 membran protein lapis ganda yaitu: membran luar dan membran dalam, struktur berbentuk seperti cerutu lapisan dalamnya berlekuk-lekuk di namakan Krista. Mitokondria berfungsi sebagai tempat respirasi seluler, yaitu proses katabolic yang menghasilkan ATP dengan mengekstrasi energy dari gula, lemak dan bahan bakar lain dengan bantuan oksigen. Gambar 2.6 Mitokondria Aparatus Golgi Badan golgi (Apparatuss Golgi=Diktiosom) memiliki membran yang mirip dengan membran pada reticulum endoplasmic agranular. Apparatus golgi biasanya terdiri atas empat atau lebih tumpukan lapisan vesikel tipis dan gepeng yang terletak dekat dengan nucleus, organel ini dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel, organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi misal ginjal. Dalam menjalankan fungsinya apparatus golgi bekerjasama dengan reticulum endoplasic untuk membentuk lisosom, vesikel sekretoris, atau komponen yang lainnya. Sel dan Fungsinya Page 8

9 Apparatus golgi berfungsi membentuk kantung atau vesikula untuk sekresi membentuk membran plasma, membentuk akrosom pada spermatozoa, membentuk lisosom. Gambar 2.7 Apparatus golgi Lisosom Lisosom merupakan organel yang di bentuk oleh apparatus golgi yang kemudian tersebar di seluruh sitoplasma. Lisosom dikelilingi oleh membran lipid ganda yang khusus dan terisi oleh granula-granula kecil yang berisi enzim hidrolitik. Dengan adanya enzim hidrolitik ini, lisosom berfungsi sebagai sistem pencernaan intraseluler yang memungkinkan sel untuk mencerna bahan-bahan dan struktur intraseluler, khususnya struktur sel yang telah rusak, partikel-partikel makanan yang telah dicernakan sel dan bahan-bahan yang tidak di inginkan tubuh. Sel dan Fungsinya Page 9

10 Gambar 2.8 Lisosom Peroksisom Peroksisom merupakan ruangan metabolisme khusus yang dilingkupi oleh membran. Peroksisom serupa dengan lisosom yaitu samasama merupakan kantung yang mengandung enzim-enzim. Namun, enzim yang terkandung dalam peroksisom yaitu enzim oksidatif. Dengan adanya enzim oksidatif ini, peroksisom berperan penting untuk mendetoksifikasi berbagai zat sisa yang dihasilkan di dalam sel. Gambar 2.9 Peroksisom Sitoskeleton Sel dan Fungsinya Page 10

11 Sitoskeleton adalah suatu jaringan protein kompleks yang bertindak sebagai tulang dan otot bagi sel, merambahi sitosol. Terdapat paling sedikit 4 unsur dari sitoskeleton, yaitu :mikrotubulus, mikrofilamen, filament intermediet dan kisi-kisi mikrotrabekuler. Gambar 3.1 sitoskeleton Mikrotubulus Mikrotubula merupakan tabung berongga yang sangat ramping (bergaris tengah 22nm) panjang, tdak bercabang dan terutama dindingnya terdiri atas 13 kolom molekul tubulin. Berfungsi mempertahankan bentuk sel, pergerakan kromosom dalam pembelahan sel, dan pergerakan organel. Gambar 3.2 Mikrotubulus Mikrofilamen Sel dan Fungsinya Page 11

12 Mikrofilamen (filament aktin) adalah unsure terkecil sitoskeleton yang terdiri dari aktin yaitu suatu molekul protein yang memiliki bentuk globuler serupa dengan tubulin. struktur aktin tersusun menjadi dua untai terpuntir, mirip dua untai mutiara yang terjalin menjadi suatu bentuk heliks (spiral), berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel, perubahan bentuk sel, kontraksi otot, serta pengaliran sitoplasma pembelahan sel Filament Intermediet Filament intermediet memiliki ukuran diantara mikrotubulus dan mikrofilamen (garis tengah 7-10nm) sesuai dengan namanya terdapat berbagai jenis filament intermediet betgantung pada struktur atau peran penahan beban jenis-jenis sel tertentu. Secara umum, hanya di jumpai satu jenis filament intermediet yang ditemukan pada suatu sel, misalnya : neurofilamen yang dijumpai di akson sel saraf, filament-filamen intermediet berkeratin yang dijumpai di sel kulit. filament intermediet berfungsi untuk tempat bertautnya nucleus dan organel tertentu lainnya Kisi-kisi Mikrotabekuler Kisi-kisi mikrotabekuler adalah unsure sitoskelton yang paling akhir ditemukan dan pertama kali dilihat dengan menggunakan mikroskop electron voltase tinggi pada awal tahun 1970-an. Kisi-kisi mikrotabekuler tampak seperti jalinan filament-filamen yang sangat halus saling berhubungan dan merambah keseluruh sitoplasma serta berhubungan dengan lapisan dalam membrane plasma. Fungsinya untuk menggantung mikrotubulus dan mikrofilamen serta berbagai organel lain, menghubungkan berbagai komponen-komponen sitoplasma yang berbeda menjadi sebuah unit fungsional,mengorganisasikan enzim-enzim sitosol. Sel dan Fungsinya Page 12

13 2.3.4 Macam Sel Sel Saraf Ada tiga macam, sel saraf sensorik, untuk menghantarkan rangsangan dari reseptor ke sumsum tulang belakang. sel saraf motorik, menghantarkan impuls motorik dari susunan saraf pusat ke efektor sel saraf penghubung, penghubung sel saraf satu ke sel saraf yang lain. Sel saraf memiliki kemampuan iritabilitas (bereaksi terhadap perubahan lingkungan) dan konduktifitas (kemampuan membawa impuls-impuls saraf) Sel Darah sel darah putih(leukosit) Basofil, untuk membantu memelihara darah agar selalu dalam keadaan cair. Batang leukosit, membantu mengurangi infeksi. Eosinofil, mmbentuk kekebalan limfosit system kekebalan. Monosit, memakan fragmen-fragmen sel-sel tua dan sel kanker. Neutrofil menghilangkan infeksi dari tubugh. Sel darah merah(eritrosit), untuk membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh, membawa karbondioksida dari jaringan tubuh ke pparu-paru Plasma, untuk mengalirkan seluruh sel-sel darah beserta makanan keseluruh tubuh Sel epitel merupakan kumpulan selsel polyhedral yang berfungsi untuk melapisi permukaan atau rongga tubuh serta sebagai kelenjar sekresi. Sel-sel epitel terjalin untuk membentuk jaringan epitel. Sel epitel ada 3 : Sel dan Fungsinya Page 13

14 ektoderm, epitel pada kulit entoderm, pada saluran pencernaan mesoderm, pada saluran kemih Klasifikasi sel epitel : Epitel selapis pipih, sel berbentuk pipih terlihat seperti lantai ubin namun tidak teratur fungsinya pertukaran zat dari luar ke dalam tubuh atau sebaliknya contohnya epitel pada pembuluh darah kapiler dan dinding alveolus. Epitel selapis kubus, sel berbentuk seperti kubus terlihat seperti sarang lebah atau berbentuk polygonal, contohnya epitel pada permukaan ovarium, kelenjar, dan kelenjar tiroid. Epitel selapis silindris, sel berbentuk silindris atau torak, terlihat seperti epithelium kubus namun potongan tegaklurus terlihat lebih tinggi, dan memiliki silia, contohnya epitel pada lambung dan usus. Epitel batang bersilia, berbentuk silindris berlapis memiliki bulu-bulu getar, fungsinya penghasil mucus atau lender untuk menangkap benda asing yang masuk, contohnya epitel rongga hidung. Epitel berlapis semu, sel memiliki tinggi yang tidak sama sehingga terlihat seperti beberapa lapis sel, terdapat pada trakea Epitel berlapis, sel tersusun atas dua atau lebih lapisan sel, lapisan paling daras disebut sel basal dan paling atas terdapat lapis sel yang berbentuk gepeng, kubus, ataupun batang, atau yang disebut epithelium transisional Epitel berlapis kubus, berfungsi dalam eksresi dan absorbs, contohnya pada saluran keluar kelenjar. Epitel transisional, sel yang berbentuk paying, contohnya epitel pada ureter Sel Punca Sel punca merupakan sel yang belum berdiferensiasi dan mempunyai potensi yang sangat tinggi untuk berkembang menjadi banyak Sel dan Fungsinya Page 14

15 sel yang berbeda di dalam tubuh. Fungsinya sebagai system perbaikan untuk mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak Sel Tulang Sel kondrosit adalah sel yang menyusun tulang rawan, mensekresikan matrik berupa hialin atau kolagen Sel osteoblas, yang mensitesis dan menjadi perantara mineralisasi osteoid. Yang berbentuk kuboid atau silindris pndek Osteosit, merupakan kommponen sel utama dalam jaringan tulang. Fungsinya dalam pembentukan matrik ttulang, dengan cara membantu pemberian nutrisi pada tlang. Osteoklas, sel fagosit yang mempunyai kemampuan mengikis tulang. Osteoklas berasal dari deretan monosit makrofag. Sel osteoprogenitor,merupakan sel mesenchimal primitive yang menghasilkan osteoblast selama pertumbuhan tulang dan osteosit pada permukaan dalam jaringan tulang Sel Otot: Sel otot polos yaitu sel yang tampak polos dan tidak ada garis melintang, misalnya di usus. Sel otot lurik yaitu sel yang memiliki daerah gelap dan terang yang saling berselang seling. Sel otot jantung yaitu sel yang memiliki sifat seperti sel otot polos yang bekerja di luar kesadaran dan control pikiran. Sel dan Fungsinya Page 15

16 2.3.5 Metabolisme Sel Metabolisme adalah reaksi kimia untuk pembentukkan dan perombakan bahanorganik. Metabolisme dibedakan ke dalam anabolisme dan katabolisme Katabolisme Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebihsederhana dengan bantuan enzim. Penguraian suatu senyawa dapat menghasilkan energi. Energi kimia yang terdapat dalam senyawa tidak dapat digunakan secara langsung oleh sel. Energi akan diubah terlebih dahulu menjadi ATP yang dapat digunakan oleh sel sebagai sumber energi terpakai. Energi itu digunakan untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, reproduksi, dan merespons rangsangan. Contoh katabolisme adalah proses pernafasan sel atau respirasi. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, respirasi internal dibagi menjadi respirasi aerobic (memerlukan oksigen) dan respirasi anaerobik (tidak membutuhkan oksigen) 1. Respirasi Aerob Respirasi aerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secarasempurna menjadi CO 2, H 2 O, dan menghasilkan energi sebesar 38 ATP. C 6 H 12 O H 2 O + 6 O 2 6 CO H 2 O kal Dalam respirasi aerob, glukosa dioksidasi oleh oksigen, dan reaksikimianya dapat digambarkan sebagai berikut:: Dalam kenyataan, reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapan reaksi yang terjadidari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi tiga tahapan,yaitu: glikolisis, siklus Krebs, dan transpor electron Glikolisis Glikolisis adalah serangkaian reaksi enzimatis yang memecah glukosa (terdiri dari 6atom C) menjadi asam piruvat (terdiri dari 3 atom C). Reaksi ini melepaskan energi untukmenghasilkan ATP dan NADH 2. Glikolisis terjadi di sitoplasma dan tidak memerlukan oksigen. Asam piruvat yang dihasilkan akan memasuki mitokondria untuk melakukan sikluskrebs. Sel dan Fungsinya Page 16

17 Namun sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat (3C) ini diubah terlebih dahulumenjadi asetil koa (2C) di dalam matriks mitokondria melalui proses dekarboksilasi oksidatif.senyawa selain glukosa, misalnya fruktosa, manosa, galaktosa, dan lemak dapat pulamengalami metabolisme melalui jalur glikolisis dengan bantuan enzim-enzim tertentu. Siklus Krebs Siklus Krebs merupakan serangkaian reaksi metabolisme yang mengubah asetil koayang direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam sitrat (6C). Selanjutnya asamoksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya akan membentukoksaloasetat lagi. Pada siklus Krebs dihasilkan energi dalam bentuk ATP dan molekul pembawa hidrogen,yaitu: NADH dan FADH 2. Hidrogen yang terdapat dalam NADH dan FADH 2 tersebut akandibawa ke sistem transpor elektron. Seluruh tahapan reaksi dalam siklus Krebs terjadi di dalammitokondria. Dalam siklus ini, asetil koa dioksidasisecara sempurna menjadi CO 2 Transpor Elektron Transpor elektron adalah serangkaian reaksi pemindahan electron melalui proses reaksiredoks (reduksi-oksidasi). Hidrogen yang terdapat pada molekul NADH serta FADH 2 ditranspor dalam serangkaian reaksi redoks yang melibatkan enzim, sitokrom, quinon, pirodoksin, danflavoprotein. Pada akhir transport elektron, oksigen akan mengoksidasi elektron dan ion Hmenghasilkan air (H 2 0). Transport elektron terjadi pada membran dalam mitokondria. 2. Respirasi anaerob Respirasi anaerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang memecah glukosasecara tidak sempurna karena kekurangan oksigen. Pada manusia, respirasi anaerobmenghasilkan asam laktat sehingga menyebabkan rasa lelah, sedangkan pada tumbuhan, ragi,reaksi ini menghasilkan CO 2 dan alkohol. Respirasi anaerob hanya menghasilkan sedikit energi,yaitu 2 ATP Anabolisme Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks (penyusunan). Anabolisme memerlukan Sel dan Fungsinya Page 17

18 energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis. 1. Fotosintesis Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan. 2. Kemosintesis Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu. Sel dan Fungsinya Page 18

19 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Berdasarkan uraian makalah yang kami buat bisa disimpulkan bahwa sel adalah satuan unit terkecil penyusun mahluk hidup yang terdiri dari berbagai komponen di dalamnya. Sebagian besar sel dibagi menjadi menbran plasma, nukleus, sitoplasma, dan organel-organel. Komponenkomponen tersebut mempunyai struktur dan fungsi masing-masing, mereka bekerjasama menjalankan fungsinya untuk mengaktifkan kerja sel itu sendiri. 3.2 Saran 1. Sebagai generasi muda, kita sepatutnya paham tentang ilmu dasar keperawatan, khususnya materi mengenai sel dan fungsinya. 2. Struktur dan fungsi organel-organel dalam sel akan mudah dipelajari jika ditunjang oleh banyak keteraturan, baik dari buku-buku penunjang maupunpenjelasan dari. Sehingga kita dapat memahami hubungan antara organel-organel tersebut didalam sel Sel dan Fungsinya Page 19

20 Daftar Pustaka Ganong W.F Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 22. Jakarta: EGC Penerbit Buku Kedokteran. Jawetz E, J.L Melnick,dkk Mikrobiologi Edisi 16. Jakarta: EGC Penerbit Buku Kedokteran. Sherwood Lauralee.2001.Fisiologi Manusia Edisi 2.Jakarta: EGC Penerbit Buku Kedokteran. Sel dan Fungsinya Page 20