MEMBRAN SITOPLASMA Sifat-sifat membran yang penting termasuk dalam mengatur keluar masuknya unsur hara dari dan ke dalam sel adalah: 1. Membran sitoplasma bersifat semipermeabel, yaitu mempunyai permeabilitas spesifik. Di dalam membran terdapat enzim Permease yang menyebabkan senyawa-senyawa tertentu dapat masuk ke dalam sel. Ciri-ciri enzim permease adalah sebagai berikut: a. Penyerapan zat hara mengikuti pola enzim kinetik, yaitu bila konsentrasi suatu senyawa di dalam sel telah mencapai tingkat maksimum, senyawa tersebut tidak akan diserap lagi oleh sel. b. Bersifat stereospesifik, misalnya hanya dapat menyerap L-asam amino, tidak dapat menyerap D-asam amino. c. Mutasi pada enzim permease dapat mengakibatkan sel tidak dapat menyerap senyawa tertentu. d. Bersifat terinduksi, misalnya jika jasad renik ditumbuhkan pada medium yang mengandung glukosa dan laktosa, akan terjadi penyerapan glukosa tetapi tidak laktosa, tetapi jika sumber glukosa telah habis, enzim permease untuk penyerapan laktosa yaitu betagalaktosida permease akan terinduksi.
2. Membran berfungsi dalam mengeluarkan hasil-hasil buangan metabolisme, dan dalam sintesa dinding sel. 3. pada sel prokariot, membran sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya proses respirasi karena enzim-enzim untuk repirasi, yaitu enzim-enzim dalam siklus Krebs, enzim dalam sistem transpor elektron dan sitokroma, terdapat di dalam membran. Pada sel eukariot, enzim. enzim untuk proses respirasi tersebut terdapat di dalam mitokhondria. 4. Membran sitoplasma mengandung enzim-enzim untuk degradasi makanan. 5. Pada sel prokariot, membran sitoplasma mempunyai suatu sisi temput mengaitnya DNA, dan pertumbuhan membran merupakan suatu mekanisme untuk memisahkan DNA setelah berlangsungnya proses replikasi. 6. Komponen asam-asam lemak yang menyusun lipid membran pada sel eukariot terdiri dari asam-asam lemak yang banyak mengandung ikatan tidak jenuh, sedangkan pada sel prokariot terdiri dari asamasam lemak jenuh atau yang mengandung satu ikatan rangkap. Suatu kekecualian adalah pada ganggang biru-hijau yang mampu mensintesa asam-asam lemak dengan banyak ikatan rangkap.
Sifat-sifat permeabilitas membran dapat terganggu oleh beberapa antibiotik. Polimiksin yang diproduksi oleh Bacillus polymyxa dapat terikat pada fosfolipid membran sehingga mengganggu permeabilitas membran. Demikian pula, Antibiotik yang tergolong dalam grup poliena dapat terikat pada sterol di dalam membran sel eukariot sehingga mengganggu sifat permeabilitasnya.
STRUKTUR GENETIK Sel Prokariot Sel prokariot tidak mempunyai nukleus sejati seperti halnya sel eukuriot. Komponen genetik yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) disimpan di dalam suatu organ nukleus yaitu khromosoma, dan pada sel prokariot berbentuk seperti benang yang tidak dikelilingi oleh membran. Sel Eukariot Pada sel eukariot, DNA terdapat di dalam khromosoma yang terletak di dalam suatu membran yang disebut nukleus.
Gambar 2.2. Struktur genetik pada: (a) sel prokariot, dan (b) sel eukariot.
RIBOSOMA Ribosoma merupakan komponen penting untuk sintesa protein di dalam sel. Ribosoma terdiri dari dua unit yang tidak sama besar yaitu: 1. Unit yang lebih kecil mempunyai konstan sedimentasi 30S dan terdiri dari satu molekul 16S RNA ribosoma dan kira-kira 20 protein ribosoma, 2. Unit yang lebih besar mempunyai konstan sedimentasi 50S dan terdiri dari satu molekul 23S RNA, satu molekul 5S RNA dan kira-kira 50 protein ribosoma.
DINDING SEL Sel Prokariot Hampir semua sel prokariot mempunyai dinding sel kecuali mikoplasma. Pada dinding sel prokariot terdapat lapisan tegar yang disebut peptidoglikan, yaitu suatu struktur rantai yang terdiri dari turunan-turunan gula yaitu : N- asetilglukosamin (G) dan asam N-asetilmuramat (M), serta beberapa asam amino yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat; dan lisin atau asam diaminopimelat (ADP). Lapisan peptidoglikan terdiri dari unit-unit glikan tetrapeptida (Gambar 2.3a) yang membentuk suatu polimer (Gambar 2.3b) yang disebut juga mukokompleks.
Gambar 2.3. (a) Struktur satu unit peptidoglikan pada dinding sel bakteri, (b) lkatan antara unit-unit glikan dan peptida pada lapisan peptidoglikan (Brock, 1974)
Sel Eukariot Dinding sel eukariot pada umumnya lebih tebal dibandingkan dengan dinding sel prokariot. Salah satu grup eukariot, yaitu ganggang, dinding selnya. terdiri dari selulosa, kecuali pada dua grup ganggang yaitu diatom dan krisofita (chrysophytes) dimana dinding selnya terdiri dari silika. Dinding sel eukariot yang terdiri dari senyawasenyawa anorganik seperti pada diatom dan kokolithofora disebut frustula. Dinding sel ganggang juga mengandung polisakharida lainnya yaitu manan, xilan, senyawa pektat dan protein. Dinding sel fungi juga mengandung polimer glukosa. Dinding sel khamir mengandung khitin.
FLAGELA DAN PERGERAKAN SEL Sel Prokariot Beberapa jenis bakteri bersifat motil yaitu dapat bergerak karena mempunyai suatu organ yang disebut flagela (tunggalnya disebut flagelum) yang ada pada permukaan sel. Flagela mempunyai ukuran yang sangat kecil 20 nm sehingga sukar dilihat melalui mikroskop biasa kecuali jika diwamai dengan pewarna khusus. Salah satu pewarna flagela yang umum digunakan adalah pewarna fuksin basa menggunakan asam tanat sebagai mordan. Mordan berfungsi untuk membantu melekatkan molekul pewarna sepanjang flagela, sehingga dapat terlihat oleh mikroskop biasa.
Ada beberapa letak dan bentuk flagela pada sel bakteri (Gambar 2.7), Yaitu : 1. Flagelum monotrikat, mempunyai flagelum pada salah satu ujungsel (polar). 2.Flagela lopotrikat (lopho = sekumpulan, trichous = rambut), mempunyai sekumpulan yang terdiri dari dua atau lebih flagela pada salah satu ujung (polar) atau pada kedua ujung sel. 3. Flagela ampitrikat, mempunyai sebuah flagelum masing-masing pada kedua ujungnya. 4. Flagela peritrikat, mempunyai banyak flagela yang menyebar pada permukaan sel.
Gambar 2.7. Letak dan bentuk flagela pada sel bakteri.
Struktur flagela terdiri dari tiga bagian yaitu: (Gambar 2.8) (1) Serabut, serabut merupakan bagian panjang yang terletak di luar sel dan terdiri dari rantai protein yang disebut flagelin yang dipilin sedemikian rupa dengan lubang pada tengahnya. (2) Pengait, bagian pengait melekat pada pangkal serabut. (3) Struktur dasar, struktur dasar merupakan struktur yang melekatkan flagela pada sel melalui dinding sel dan membran sitoplasma.
Gambar 2.8. Bentuk penampang flagelum pada bakteri (Nester et al., 1973).
Sel Eukariot : Hampir semua protozoa, ganggang dan kebanyakan fungi mempunyai aktifitas atau pergerakan yang dapat dibedakan atas dua macam yaitu: (1) pergerakan sitoplasma di dalam sel, (2) pergerakan sel karena flagela Dan silia.
Flagela eukariot juga muncul dari struktur dasar pada sitoplasma, dan terdiri dari dua serabut di bagian tengah yang dikelilingi oleh sembilan pasang serabut di bagian luarnya (Gambar 2.9a). Struktur tersebut dikelilingi oleh suatu membran dan tertanam pada suatu matriks organik. Setiap serabut merupakan suatu pipa yang disebut mikrotubul, yang terdiri dari sekumpulan molekul protein yang disebut tubulin (Gambar 2.9b). Pada setiap pasang serabut terikat suatu protein lainnya yang disebut dinein. Dinein merupakan protein yang berperan dalam mengubah enersi kimia (ATP) menjadi enersi mekanik untuk pergerakan flagela. Pergerakan organisme eukariot karena flagela bervariasi antara 30 sampai 250 mikrometer per detik.
Gambar 2,9. potongan mellntang: (a) flagelum pada sel eukariot, dan (b) sepasang serabut luar flagela (BrocL, 1974).
Struktur silia menyerupai flagela, hanya bentuknya lebih kecil dan lebih pendek dibandingkan flagela. Silia ditemukan terutama pada protozoa dan pada sel hewan tingkat tinggi lainnya. Silia juga berfungsi dalam pergerakan, dimana pergerakan oleh silia dapat mencapai 300-2500 mikrometer per detik, yaitu lebih cepat dari pada pergerakan sel yang mempunyai flagela.