FKIP Biologi Universitas riau

Transkripsi

1 FKIP Biologi Universitas riau

2 Created by Dea Dewita Rika Efirianti Tri Yolani

3 Sejarah Sel & Materi Protoplasmiknya Komponen Non Protoplasmik Pertumbuhan dan Perkembangan Dinding Sel

4 Sejarah Sel dan Materi Protoplasmiknya Kelompok vii

5 Sejarah Sel Antoni van Leewenhoek (1665) membuat dan menggunakan mikroskop, menyebut sel sebagai satuan kehidupan. Antoni van Leewenhoek adalah orang yang pertama kali yang melihat sel tunggal dan mengamati darah, cairan mani, feses, dan gigi.

6 Sejarah Sel Robert Hooke (1666) melihat rongga kosong pada sayatan jaringan gabus tumbuhan kemudian dinamakan cellula Mikroskop rancangan Hooke yang digunakan untuk mengamati sel tumbuhan

7 Hanstein (1880) Menggunakan istilah protoplast bagi satuan protoplasma dalam sel Robert Brown (1831) Menemukan nukleus dalam epidermis tumbuhan anggrek Schleiden & Schwann (1838 & 1839) Teori sel: semua mh terdiri dari sel-sel, sel = unit struktural dan fungsional terkecil dari semua mh. Johannes Evangelista Purkinje (1839) mengenalkan istilah protoplasma (zat yg pertama kali dibentuk, tersusun dari nukleus dan sitoplasma [lebih cair]) Rudolf Virchow (1858) setiap sel yg ada berasal dari sel yg sebelumnya

8 Berdasarkan keberadaan nukleus, dikenal 2 kelompok organisme: Prokariot Tidak Mempunyai Membran Nukleus Struktur Internal Relatif Seragam Dna Tidak Terikat Protein Eukariot Mempunyai Membran Nukleus Berisi Berbagai Kompartemen Intrasel Dna Terikat Protein Membentuk Nukleoprotein

9 Struktur Sel Sel hidup senantiasa mengandung protoplasma karena protoplasma di definisikan sebgai isi sel hidup yang biasa di sebut protoplas. Maka sel dibagi menjadi: a.protoplas, yakni seluruh bagian dalam sel. b.dinding sel yang mengelilinya

10 a) Protoplas Protoplas terdiri atas bagian bermembran dan tidak bermembran. Protoplas dibagi menjadi sitoplasma dan nukleus. Didalam sitoplasma terdapat organela sel; retikulum endoplasma, diktiosom, mitokondria, plastida, mikrobodi, ribosom, sferosom, mikrotubul, mikrofilamen, dan zat ergastik.

11 Sitoplasma Secara umum sitoplasma terdiri dari C, O, H dan N. Sitoplasma setiap sel mengandung zat organi; karnohidrat, lemak, dan protein. Istilah sitoplasma dipakai bagi zat protoplasma yang mengelilingi inti dan organel lain. Di dalam sitoplasma terdapat organela sel.

12 Persamaan Sel Tumbuhan dengan Sel Hewan 1. Membran Plasma 2. Inti Sel 3. Sitoplasma 4. Sitoskeleton 5. Ribosom 6. Retikulum Endoplasma 7. Badan Golgi 8. Lisosom 9. Peroksisom 10. Mitokondria

13 i. Retikulum Endoplasma (RE) Terbagi menjadi 2: RE Kasar Ditempeli ribosom Untuk sintesis protein RE Halus tidak punya ribosom Untuk sintesis lemak RE dianggap berfungsi dalam pengangkutan sel, yaitu mengangkut bahan yang di sekresikan.

14

15 ii. Ditiosom Terdiri dari tumpukan vesikula pipih yang tepinya tidak rata melainkan menjadi tubul yang membentuk jala. Fungsi utama vesikula yang diproses di dalam diktiosom adalah dalam sekresi karbohidrat. Diktiosom pada hewan lebih banyak daripada tumbuhan. Diktiosom yang bergerombol dan saling berhubungan dinamakan badan golgi

16 iii. Mitokondria Bentuknya macam-macam; bulat, memanjang, dan kadang-kadang bercuping. Terdapat ribosom yang ukurannya lebih kecil dibanding di sitoplasma, mengandung fibril ADN dan kemampuan genetiknya terbatas. Tempat terjadinya respirasi sel menghasilkan energi

17

18 iv. Plastida Terdiri dari: Kloroplas mengandung klorofil Tilakoid tempat terjadinya fotosintesis Stroma menyimpan hasil fotosintesis Kromoplas mengandung karoten Leukoplas menyimpan cadangan makanan

19

20 v. Mikrobodi Ada 2 kelompok mikrobodi: Peroksisom yang berhubungan dengan kloroplas dan merupakan tempat fotorespirasi asam glikolat Glioksisom yang terlibat dalam penggunaan asetil-coa pada waktu pengarahan cadangan lipid.

21 vi. Ribosom Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar) Melakukan sintesis protein

22

23 Information Dalam plastida dan mitokondiria terdapat ribosom 70S yang lebih mirip dengan yang ditemukan pada prokariot. Ribosom 80s adalah ribosom yang disintesis dalam inti dan berfungsi dalam sitoplasma agak berbeda dalam ukuran, bentuk, serta kepekaan terhadap antibiotika.

24 vii. Sferosom Beberapa peneliti berpendapat bahwa sferosom dibatasi oleh mebran, sedangkan peneliti lain menganggap bahwa batas membran luar organel ini terdiri selapis molekul lipid yang dibentuk sebagai tanggapan terhadap sitoplasma sekelilingnya mengandung air.

25 viii. Mikrotubul Terdiri dari tubul protein yang lurus dan ramping, penting karena terlibat dalam membentuk dan mempertahankan bentuk sel serta difrensiasi. Mikrotubul menghasilan bentuk sementara yang kemudian dipertahanakan secara permanen oleh dinding.

26 ix. Mikrofilamen Tediri dari aktin da terlibat dalam gerakan di dalam sel. Salah satu contoh gerakan adlah sitoplasma tumbuhan amat dinamis: arus sitoplasma mengalir dengan cepat (siklosis atau aliran sitoplasma).

27 x. Vakuola Cairan vakuola teridiri terutama dari air, namun didalamnya bisa larut gula, garam, protein, alkaloida, zat penyamak dan zat warna. Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi sebagai pengatur tekanan turgor

28

29 Komponen Non Protoplasmik

30 Pengertian Benda Non Protolasmik (Ergas) Sel mati = lumen tidak terkandung lagi protoplas Benda dalam sel yang mati dikatakan benda nonprotoplasmatik atau lebih dikenal oleh benda ergas ( ergastic substances).

31 Sifat Benda Non Protolasmik (Ergas) Komponen non protoplasmik, berdasarkan sifatnya: cair dan padat. Komponen non protoplasmik (benda ergastik) yang bersifat cair itu terdapat di dalam vakuola dan Komponen non protoplasmik (benda ergastik) yang lazimnya berbentuk butiran padat Kristal Ca-oksalat, Kristal an-organik, butir amilum dan aleuron.

32 Benda Ergas yang Bersifat Cair Penjelasan yang bersifat cair akan meliputi: 1. Cairan sel Cairan dalam rongga vakuola Terdiri dari macam zat yang larut dalam air; organik dan anorganik Susunan cairan sel tidak tetap, berubah karena sel malkukan reaksi metabolisme terus menerus.

33 Senyawa-senyawa yang biasa terdapat dalam cairan sel diantaranya: Air Air dalam vakuola disebut air sel Dalam air sel tersebut terlarut berbagai bahan; organikmaupun anorganik Asam-asam Organik Asam organik dalam vakuola menyebabkan ph cairan sel randah, ex buah yang masih mentah Karena cairan sel selalu berubah ubah maka phnya juga ikut berubah

34 Karbohidrat Ada untuk memenuhi kebutuhan dari tumbuhan itu sendiri. Terdapat 3 jenis: 1. Disakarida, yang cepat larut dalam air, seperti misalnya gula tebu (sakarosa), gula bit (maltosa). 2. Monosarida, yang melarut dalam air, seperti misalnya gula anggur (glukosa), gula buah-buahan (fruktosa). 3. Sejenis karbohidrat lainnya adalah lendir, yang banyak diketemukan pada tumbuh-tumbuhan golongan serofita (xerophyta).

35 Alkaloid Senyawa basa organik yang mengandung nitrogen Maanfaatnya untuk bahan baku obat-obatan Tempat pembentukan dan penimbunan bahan tersebut tergantung dari jenis tumbuhannya, ada yang di daun, akar, pada kulit batang dan juga bisa pada buahan

36 Macam-macam alkaloid yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan tertentu sebagai berikut: 1. Pada tanaman tembakau (Nicotiana tabacum): nikotin. 2. Pada pepaver (Pepaver somniferum) : morfin. 3. Pada Atropa belladonna dan Datura sp : atropin. 4. Pada kopi (Coffea sp) : kafein. 5. Pada teh (Thea sinensis) : tein.

37 Tanin (Zat penyamak) Zat cair yang merupakan campuran dari bermacam zat; asam gallus dan glukosit Fungsi: mencegah pembusukan jaringan, pelindung protoplas dari gangguan misalnya binatang

38 Tanin biasanya terdapat: 1. Pada batang tumbuh-tumbuhan bagian dalam dengan memberikan warna yang agak gelap; batang yang tua, terdapat dalam daun, kulit, batang, dan akar. 2. Dalam suatu alat khusus sel ada yang disebut tannin sac atau kantung zat penyamak 3. Dalam protoplasma terdapat dalam vakuola, berbentuk tetesan keci, vakuola ini disebut vakuola tannin.

39 Antosian Antosian adalah suatu glukosida yang dapat memberikan warna; seperti warna merah pada bunga Canna, warna biru pada Clitoria ternatea (bunga telang), warna ungu pada daun Coleus. Larut dalam air sel

40 Bila antosianin kehilangan zat gula, maka tertinggal aglukaggon atau susunan yang tidak mengandung gula disebut antosianidin, sehingga bebas larut dalam cairan sel tanpa melakukan senyawa dengan glukosa. Beberapa ketentuan tentang antosianidin dapat dikemukakan sebagai berikut: 1. Susunannya seperti flavon /flavonol 2. Dalam lingkungan asam warna zat adalah merah. 3. Dalam lingkungan basa warna zatnya biru. 4. Dalam lingkungan netral warna zat adalah ungu.

41 Ahli sebenarnya belum memastikan fungsi dari antosian, untuk sementara fungsinya adalah penangkap sinar dalam fotosintesis. Dengan alasan yang dikemukakan sebagai berikut: 1. Tumbuhan bunga yang ditanam didataran rendah atau tempat panas, antosian yang dihasilkannya ternyata hanya sedikit. 2. Sebaliknya tumbuhan bunga yang ditanam didataran tinggi atau tempat dingin, ternyata antosian yang dihasilkannya jauh lebih banyak daripada yang ditanam di dataran rendah.

42 Asparagin dan glutamin Pembentukan zat-zat ini (misalnya pada kecambahkecambah yang tumbuh dalam gelap) kemungkinannya untuk membantu berlangsungnya respirasi Dengan berlangsungnya pemecahan protein cadangan menghasilkan NH 3, yang merupakan racun bagi tumbuhan, maka NH 3 akan mengalami perubhan yang hasilnya adalah aspargin dan glutamin.

43 Minyak dan Lemak Banyak terdapat pada biji tumbuh-tumbuhan golongan Spermatophyta dengan kadar minyaknya tidak terlalu tinggi. Merupakan cadangan makanan yang klorinya besar Pada beberapa tumbuhan kadar minyaknya ada yang tinggi, misalnya kelapa, kacang tanah, dan lainnya. Sedang sel yang banyak mengandung air, zat ini berwujud sebagai tetes minyak dalam vakuolanya, sehingga disebut vakuola minyak atau vakuola lemak.

44 Minyak eteris dan dammar Dalam sel-sel tumbuh terdapat pula sejenis minyak yang mudah menguap. Akibat dan pengaruh dari terjadinya penguapan tersebut segera dapat kita rasakan, seperti misalnya: 1. Rasa pedas pada lombok (Capsicum annuum), pada jahe (Zingiber officinalle). 2. Rasa nyereng pada kulit buah jeruk (Citrus). 3. Tercium harum pada bunga melati, kenanga. 4. Tercium bau merangsang pada pinus.

45 Benda Ergas yang Bersifat Padat Yang bersifat padat umumnya berbentuk butiran atau kristal. Butiran atau Kristal ini terbentuk sebagai hasil akhir metabolisme (pertukaran zat) dalam tumbuhtumbuhan

46 Kristal Ca-oksalat Kristal cukup banyak terdapat dalam sel berbagai tumbuhan. Lazimnya terdapat dalam sel korteks (cortex), akan tetapi tidak jarang pula terdapat dalam sel-sel parenkhim floem ( phloem parenchyma ) dan parenkhim silemm ( xylem parenchyma ). Kristal ini terdapat dalam vakuola dari sel atau dalam plasma selnya. Sel-sel ini biasanya memiliki dinding sel yang bergabus.

47 Kristal-kristal ini dapat berbentuk: 1. Kristal dengan bentuk Prisma Teratur 2. Kristal dengan bentuk Jarum 3. Kristal dengan bentuk butir-butiran kecil 4. Kristal dengan bentuk rafida 5. Kristal dengan bentuk butir-butiran kecil 6. Kristal dengan bentuk rafida 7. Kristal dengan bentuk kelenjar (driuse)

48 Kristal Anorganik Kristal-kristal anorganik dimaksud ialah yang berupa silikat, yang banyak terdapat pada sel tumbuhtumbuhan jenis bambu dan rumput-rumputan terutama pada sel epidermisnya. dengan adanya bahan ini dalam sel epidermis daun maka daun ini keadaannya menjadi keras serta kaku Dalam sel selain silikat terdapat pula sistolit akan tetapi bentuknya jarang sebagai kristal, melainkan berbentuk khusus bagaikan sarang lebah. Sel-sel yang mengandung sistolit ini lazim disebut litosis.

49 Butir Amilum Benda-benda non-protoplasmik ini dalam sel dibentuk oleh plastida, diantaranya oleh amiloplas dan kloroplas. Tepung yang dibentuk oleh kloroplas disebut tepung asimilasi, dibentuk oleh amiloplas disebut tepung cadangan Butir amilum biasanya disimpan sebagai cadangan makanan dalam organ tumbuhan misalnya umbi

50 Butir Aleuron Pada tumbuh-tumbuhan biasanya terdapat protein aktif dan protein pasif. Protein aktif adalah protein pembentuk protoplasma, protein pasif adalah protein cadangan makanan Keduanya lazim terdapat bersama-sama sebagai butirbutir aleuron yang merupakan benda-benda mati. Benda-benda mati ini biasanyaterdapat dalam endoperm, perisperm atau embrio dari biji-bijian.

51 Pertumbuhan Dan Perkembangan Dinding Sel

52 Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan,bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.

53 Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimerkarbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting). Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun dinding sel. Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu, dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana (gula)

54 Adanya dinding sel pada tumbuhan membedakan dengan sel hewan. Dinding sel tumbuh di sebelah luar protoplas, merupakan bagian sel yang bersifat mati. Berfungsi menentukan bentuk sel serta tekstur jaringan, sebagai pelindung dan penguat protoplas

55 Dinding sel pada sel yang masih muda adalah tipis, semakin dewasa sel tersebut, dinding selnya relatif makin bertambah tebal, sehingga terbentuknya dinding sel sangat erat hubungannya dengan perkembangan sel tersebut. Penebalan dinding masing-masing sel berbedabeda sesuai dengan fungsinya sehingga terdapat perbedaan bentuk sel.

56 Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dinding sel mempunyai tiga bagian pokok, yaitu subtansi interseluler (lamela tengah), dinding primer, dinding sekunder. Sebagian besar sel memiliki lamela tengah dan dinding primer, sedangkan dinding sekunder hanya terdapat pada sel-sel tertentu.

57 Lamela Tengah Lamela tengah terdapat di antara dinding primer dari dua sel yang berdekatan. Merupakan perekat yang mengikat sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan. Terutama terdiri atas persenyawaan pektin, campuran Ca dan Mg pektat. Enzim pektinase dan bahan-bahan kimia yang dapat melarutkan pektin menghancurkan jaringan menjadi sel-sel yang terpisah. Proses ini disebut meserasi. Pada jaringan yang berkayu, lamela tengah mengandung lignin.

58 Dinding Primer Dinding primer adalah dinding sel asli yang pertama kali berkembang pada sel baru. Dinding sel primer tersusun dari ± 9-25% selulosa, sisanya adalah hemiselulosa, dan pektin. Molekul selulosa terdiri atas rantai-rantai panjang residu glukosa yang saling berhubungan. Molekul rantai ini tersusun dalam ikatan yang disebut misel.

59 Molekul selulosa yang panjang dan tidak bercabang bergabung membentuk serat-serat silindris panjang yang disebut mikrofibril. Karena susunan molekul selulosanya searah, maka mikrofibril bersifat seperti kristal dan mempunyai daya tahan regang sekuat kawat baja pada kabel.

60 Dinding sel ini dapat mengalami pertumbuhan menebal yang diselingi atau kadang-kadang bersamaan dengan pertumbuhan permukaan dari dinding tersebut, sehingga setelah dinding tersebut menebal tampak adanya lapisanlapisan pada sel tersebut.sel-sel dewasa yang hanya mempunyai dinding primer dapat menjadi embrional kembali (menjadi semakin tipis).

61 Dinding primer dapat beradaptasi terhadap pertumbuhan secara mengagumkan dengan cara: 1. Meregangkan serat mikronnya ke arah membujur dan saling menggeser. 2. Meningkatkan luas permukaannya hingga 20 kali lipat dan menambah bahan baru sehingga dinding tersebut tidak menjadi tipis. 3. Pada saat tidak tumbuh tahan regangan

62 Dinding Sekunder Dinding sekunder dibentuk di sebelah dalam permukaan dinding primer. Dinding sekunder terutama terdiri atas selulosa atau campuran selulosa dengan hemiselulosa.umumnya lebih tebal dari dinding primer. Kemungkinan dinding sekunder juga terdiri dari lignin atau zat lain.

63 Berfungsi sebagai penguat, khas pada sel-sel yang mempunyai fungsi khusus dan mengalami perubahan yang irreversibel, misalnya sel xilem, yaitu trakea dan trakeid, sel jari-jari empulur, parenkim kayu dan sel-sel sklerenkim. Dinding sekunder biasanya ditandai oleh adanya lekukan atau bagian dinding yang kedalamannya bermacam-macam.

64 Bagian tertentu dari dinding sel memiliki sejumlah daerah penipisan yang disebut noktah. Noktah merupakan saluran pertukaran benda sel ke sel. Macam-macam noktah yaitu: 1. Noktah sederhana (biasa), contohnya pada selsel parenkim dengan dinding menebal, serabut libriform, sklereid. 2. Noktah berhalaman (terlindung), contohnya pada sel-sel serabut sklereid dan elemen trakeal.

65 Pada noktah berhalaman dinding sekunder melengkung, melingkupi ruang noktah, dan berakhir dengan lubang menghadap lumen disebut mulut noktah, sedangkan pada noktah sederhana tidak terdapat hal demikian. Jika kedua pasang noktah itu sederhana, maka disebut pasangan noktah sederhana, sedangkan jika kedua pasang noktah itu berhalaman terlindung disebut pasangan noktah halaman.

66 Jika salah satu pasangannya merupakan noktah sederhana dan satunya noktah berhalaman, disebut pasangan noktah setengah halaman. Jika noktah tidak mempunyai pasangan pelengkap pada sel terdekatnya atau bila berhadapan dengan ruang interseluler, disebut noktah buntu/buta

67 .Jika dua atau lebih noktah berhadapan dengan satu noktah lebar, maka disebut noktah majemuk unilateral. Saluran noktah yang bercabang dinamakan noktah sederhana bercabang (ramiformis). Pada beberapa tumbuhan, pasangan noktah terlindung mengalami penebalan di bagian tengah membran yang berbentuk cakram, disebut torus. Membran noktah di sekeliling torus disebut margo.

68 Tidak semua bagian dinding sel mengalami penebalan. Bagian tersebut terisi plasma yang disebut plasmodesmata: a. Merupakan benang-benang plasma yang menghubungkan protoplasma sel yang satu dengan sel tetangganya menjadi satu kesatuan yang berfungsi (simplas). b. Nampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma.

69 b. Nampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma. c. Bahan seperti glukosa dapat melewatinya ribuan kali lebih cepat daripada menembus membran dan dinding sel, sehingga dia berfungsi dalam transport bahan-bahan dan penerus rangsang.

70 Susunan Kimia Dinding Sel Dinding sel tumbuhan umumnya disusun oleh: 1. Zat organik; pektin, protopektin, selulosa, hemiselulosa, lignin, suberin, pentosan, kutin, sporolenin, dan lain-lain. 2. Zat anorganik; kersik (SiO 2 ), contohnya pada dinding epidermis batang bambu dan tebu (keras dan tahan hama).

71 Pembentukan dan Pertumbuhan Dinding Sel Pada saat pembelahan sel dimulai pembentukan dinding baru sel anakan. Selama fase telofase, benang-benang plasma (fragmoplas) meluas ke bagian tengah sel dan di bidang ekuatorial terbentuk juga sekat sel yang baru.

72 Dengan demikian terjadilah pemisahan dua protoplas baru.sekat berasal dari peleburan vesikel-vesikel hasil sekresi diktiosom yang ada di sekitar fragmoplas dan mungkin juga dari retikuum endoplasma. Peleburan vesikel-vesikel menjadi dinding sekat meninggalkan lubang kecil, yaitu saluran plasmodesmata.

73 Suatu lamela tipis kemudian diletakkan pada kedua sisi sekat pemisah oleh protoplas sel anakan.terjadilah tingkat awal perkembangan dinding baru sel anakan. Peleburan vesikel pada sekat sel diikuti oleh penambahan bahan dinding pada kedua sisi sekat sel, sehingga menambah tebal.bahan dinding primer yang baru juga ditimbun pada dinding yang lama, sehingga masing-masing sel anakan membentuk dinding primer yang lengkap.

74 Perkembangan dinding sel dalam penebalannya dilakukan melalui 2 cara, yaitu: 1.dengan penempelan bahan dinding selapis demi selapis pada lamela tengah (aposisi) 2.dengan penyisipan bahan baru di antara bahan yang lama (instususepsi)..

75 Berdasarkan arahnya, pertumbuhan dinding sel secara aposisi disebut sentripetal, sedangkan pertumbuhan dinding ke arah luar lumen sel disebut sentrifugal. Pertumbuhan sentripetal dijumpai pada khas sel-selpembentuk jaringan. Sedangkan pertumbuhan sentrifugal dijumpai pada pembentukan dinding sel serbuk sari atau spora

76