PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN UNTUK SMA/MA KELAS XII - MATERI BIOLOGI SMA/MA

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

KELAS XII

Sebelum membahas lebih lanjut tentang pertumbuhan dan perkembangan, coba perhatikan gambar berikut ini:

Gambar pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Pernahkan kita memikirkan mengapa tumbuhan di atas mengalami perubahan ukuran dan bentuk? Pada waktu baru ditanam ukuranya kecil, setelah beberapa waktu tumbuh besar dan menghasilkan bunga. Dari gambar di atas dapat kita simpulkan bahwa tanaman tersebut mengalami perubahan ukuran yang disebut dengan pertumbuhan.

Selama pertumbuhan, organisme mengalami peningkatan atau pematangan aktivitas organ. Proses ini berperan untuk meningkatkan fungsi organisme menjadi lebih sempurna. sebagai contoh tanaman di atas bertambah besar dan menghasilkan bunga (sebagai alat perkembangbiakan). Pada manusia misalnya, anak kecil akan tumbuh dan berkembang menjadi remaja. Remaja tumbuh dan berkembang menjadi dewasa atau mengalami pubertas, di mana manusia mampu bereproduksi (menghasilkan keturunan).

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel pada suatu organisme. Pertumbuhan bersifat irreversible atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Proses pertumbuhan ditandai dengan pertambahan berat tubuh. Proses pertumbuhan bersamaan dengan proses perkembangan karena keduanya merupakan proses saling terkait.

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan diawali dengan pertumbuhan bakal biji dan bakal buah. Tahap berikutnya adalah perkecambahan biji. Biji tumbuhan yang mengalami perkecambahan akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan sampai akhirnya menjadi tumbuhan dewasa yang dapat menghasilkan biji kembali. Untuk mempelajari pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan kita ambil contoh tumbuhan berbji tertutup (Angiospermae).

1.    Proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu perkecambahan, pertumbuhan primer, dan pertumbuhan sekunder.

a.      Perkecambahan

Biji yang jatuh dari pohonnya akan segera tumbuh jika berada di lingkungan dengan kondisi yang sesuai. Jika lingkungan tidak sesuai, maka biji yang jatuh akan mengalami dormansi. Artinya biji tidak tumbuh dan berkembang.

Awal perkecambahan dimulai dengan berakhirnya masa dormansi. Dormansi pada biji berakhir ketika ada air yang masuk ke dalam biji yang disebut dengan proses imbibisi. Masuknya air kedalam biji akan merangsan aktivitas enzim yang berperan dalam perkecambahan. Adanya enzim tersebut akan memacu proses perbanyakan sel atau pembelahan sel. Akan tetapi sel-sel tersebut belum terdiferensiasi. Setelah mengalami perbanyakan sel, kemudian sel-sel tersebut akan terspesialisasi membentuk organ (akar, batang, daun) pada tumbuhan yang disebut organogenesis.

Biji dapat berkecambah karena di dalamnya terdapat embrio atau lembaga tumbuhan. embrio memiliki tiga bagian, yaitu radikula (batang lembaga/calon akar), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikulus (batang lembaga).

Gambar struktur biji

·      Proses perkecambahan:

1)      Proses perkecambahan diawali dengan masuknya air ke dalam biji. Biji yang kering akan menyerap air dari lingkungan sekitarnya, proses penyerapan air oleh biji ini disebut dengan istilah imbibisi.

2)      Setelah biji menyerap air, ukuran biji akan mengembang dan membesar menyebabkan kulit biji kadang menjadi pecah.

3)      Air yang masuk akan memicu aktifnya hormon giberelin pada embrio, hormon tersebut kemudian akan memicu sel-sel di lapisan aleuron untuk memproduksi enzim amilase. 

4)      Enzim amilase yang telah dihasilkan akan bekerja di endosperma (cadangan makanan) untuk mengubah pati menjadi gula.

5)      Kemudian gula yang telah dihasilkan akan ditransfer kepada embrio sebagai bahan untuk pertumbuhan embrio.

Jadi secara ringkas proses perkecambahan adalah sebagai berikut:

Air masuk à mengaktifkan giberelin à memicu produksi amilase à

amilase memecah pati menjadi gula à gula sebagai bahan pertumbuhan embrio.

·      Tipe Perkecambahan

Berdasarkan letak kotiledon pada saat biji berkecambah, tipe perkecambahan ada dua, yaitu hypogeal dan epigeal.

1)   Perkecambahan Hypogeal

perkecambahan hypogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah (hipokotil tetap berada di dalam tanah).

2)   Perkecambahan Epigeal

Perkecambahan Epigeal ditandai dengan bagian hipokotil terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai cadangan energi akan melakukan proses pembelahan sangat cepat untuk membentuk daun. Contohnya pada perkecambahan kacang hijau (Phaseolus radiatus).

b.      Pertumbuhan primer

Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang. Zigot sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sel kelamin jantan akan tumbuh dan berkem­bang menjadi embrio. Kumpulan sel yang membentuk embrio ini disebut jaringan embrional atau jaringan meristem.

Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan dasar yang dapat terjadi akibat adanya aktivitas pembelahan sel pada jaringan meristem primer. Jaringan meristem primer ini berada pada daerah titik tumbuh primer yaitu ujung akar dan ujung batang. Pada jaringan meristem terdapat titik atau bagian yang aktif membelah. Setelah proses perkecambahan, tumbuhan mengalami pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut. Tumbuhan akan membentuk akar, batang, dan daun. Ujung batang dan ujung akar akan tumbuh memanjang karena adanya aktivitas sel-sel meristematis. Proses ini disebut pertumbuhan primer. Sel-sel meristem dapat juga berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus. Tiga sistem jaringan primer yang terbentuk sebagai berikut:

·      Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentuk jaringan epidermis.

·      Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antara stele dan epidermis.

·      Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembang menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.

Pada bagian-bagian akar terjadi pertumbuhan. Namun, pertambahan panjang pada masing-masing zona (gambar pertumbuhan primer pada ujung akar) berbeda. Ini menunjukkan bahwa kecepatan pertumbuhan pada berbagai bagian akar tersebut tidak merata. Bagian yang pertumbuhannya paling cepat adalah di daerah bagian belakang ujung akar. Makin jauh dari ujung pertum­buhannya semakin lambat. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pada ujung akar tumbuhan biji terdapat tiga daerah pertumbuhan dan per­kembangan, yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.

Daerah pertumbuhan primer pada ujung akar

Daerah pertumbuhan primer pada ujung batang

Pada batang, di daerah pemanjangan, sel-selnya akan tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan yaitu epidermis, korteks, dan silinder pusat. Setelah pertumbuhan tanaman muda hingga mencapai tanaman dewasa, proses pertumbuhan tanaman tersebut melambat atau disebut periode perlambatan. Pada periode tersebut, sebenarnya tumbuhan itu sedang memasuki masa perkembangan menuju tanaman dewasa yang ditandai dengan tidak adanya penambahan panjang atau ukurannya, tetapi sedang berkembang menuju pada kedewasaannya.

Ciri-ciri suatu tumbuhan dikatakan sudah dewasa yaitu ditandai dengan terbentuknya bunga. Pada bunga inilah terdapat alat kelamin betina berupa putik maupun alat kelamin jantan berupa benang sari yang berfungsi sebagai alat perkembangbiakan suatu tumbuhan. Setelah terjadi persarian (penyerbukan), putik oleh benang sari akan dihasilkan buah berbiji dan biji inilah yang nantinya akan tumbuh menjadi tanaman baru.

c.       Pertumbuhan sekunder

Setelah mengalami pertumbuhan primer, selanjutnya tumbuhan mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder akan mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang. Umumnya hanya tumbuhan berbiji terbuka (gymnospermae) dan tumbuhan dikotil (berkeping dua). Pada monokotil tidak terjadi pertumbuhan sekunder kecuali pada keluarga palem-paleman (palmae).

Pertumbuhan sekunder dapat diamati pada setiap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. tahap pertambahan panjang akar dan batang disebut pertumbuhan primer. Pada tahap berikutnya terlihat makin lama batang tumbuh semakin besar, inilah yang disebut pertumbuhan sekunder.

Pada pertumbuhan sekunder, yang aktif membelah adalah sel-sel meristem yang terdapat pada kambium. Kambium terletak diantara xylem dan floem. Pembelahan terjadi secara radial yaitu pembelahan sel yang terdapat di sekitar xylem mengarah ke dalam dan sel-sel yang terdapat di bagian floem mengarah ke luar. Bagian itu disebut jaringan meristem kambium. Akibat pertumbuhan tersebut akan terbentuk xylem sekunder dan floem sekunder. Pertumbuhan jaringan ini akan membentuk formasi melingkar yang disebut lingkaran tahun.

Aktivitas kambium yang membentuk xylem dan floem sekunder sering tidak seimbang dengan pertumbuhan kulit batang tumbuhan. keadaan ini menyebabkan jaringan epidermis dan korteks luar menjadi pecah-pecah dan rusak. Rusaknya jaringan ini akan membahayakan jaringan di dalamnya. tumbuhan mengatasi hal ini dengan membentuk kambium gabus (felogen), atau jaringan gabus yang membentuk felem kea rah luar dan feloderm kea rah dalam. Felem (lapisan gabus) merupakan sel-sel mati, dan feloderm (korteks sekunder) merupakan sel-sel hidup. Pada beberapa tempat di jaringan gabus terdapat celah-celah gabus yang disebut lentisel. Fungsi lentisel adalah sebagai tempat masuknya air dan udara ke dalam sel-sel tumbuhan.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua, yaitu faktor internal dan faktor eksternal.  Kedua faktor ini memiliki peran masing-masing dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Berikut adalah uraian kedua faktor ini dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

1.    Faktor Internal

Faktor internal terdiri dari gen dan hormon. Berikut penjelasannya:

·      Gen

Gen merupakan substansi pembawa sifat yang diturunkan dari induk ke generasi selanjutnya. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup dimana pada tanaman mempengaruhi bentuk tubuh, warna bunga, dan rasa buah. Gen juga menentukan kemampuan metabolisme sehingga sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman tersebut. Tanaman yang memiliki gen tumbuh yang baik akan tumbuh dan berkembang cepat sesuai dengan periodenya.

Meskipun faktor dari gen sangat penting, namun faktor ini bukan satu-satunya yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Di samping itu ada faktor lingkungan yang ikut berpengaruh. Misalnya pada tanaman yang memiliki sifat unggul, hanya dapat tumbuh dengan cepat, berbuah lebat, dan rasanya manis di lahan yang subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisinya tidak sesuai, pertumbuhan dan perkembangan tanaman ini tidak akan optimal.

·      Hormon

Hormon merupakan zat yang berperan dalam mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun jumlahnya sedikit, hormon memberikan pengaruh nyata dalam pengaturan berbagai proses dalam tubuh. Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman ada beragam jenisnya.

1)        Auksin, berperan untuk memacu proses pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel.

Auksin dihasilkan oleh koleoptil (titik tumbuh) pucuk tumbuhan. jika terkena cahaya matahari, auksin menjadi tidak atif. Kondisi ini mengakibatkan bagian yang terkena cahaya matahari tumbuh lembih lambat dibandingkan dengan bagian yang tidak terkena cahaya matahari. Akibatnya tumbuhan bengkok kea rah cahaya.

Auksin yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung batang) akan menghambat pertumbuhan tunas lateral (samping) atau tunas ketiak. Bila tunas apikal batang dipotong, tunas lateral akan menumbuhkan daun-daun. Peristiwa ini disebut dominansi apikal.

2)        Giberlin bersama dengan auksin, berperan dalam perkembangan dan perkecambahan embrio, serta pembentukan biji. Dalam pembentukan biji, giberelin merangsang pembentukan serbuk sari (polen), memperbesar ukuran buah, merangsang pembentukan bunga, dan mengakhiri masa dormansi biji.

3)        Etilen, berperan untuk pematangan buah dan perontokan daun.

4)        Sitokinin, berperan untuk pembelahan sel atau sitokenesis, seperti merangsang pembentukan akar dan cabang tanaman, mengatur pertumbuhan pucuk dan daun, memperbesar daun muda, dan menghambat proses penuaan.

5)        Asam absisat, berperan untuk proses penuaan dan gugurnya daun.

6)        Kalin, berperan untuk proses organogenesis tanaman. Macam-macam kalin

-          Rizokalin, mempengaruhi pembentukan akar

-          Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang

-          Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun

-          Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga

7)        Asam traumalin, berperan untuk regenerasi sel apabila mengalami kerusakan jaringan.

2.    Faktor Eksternal

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yaitu temperatur/suhu, cahaya matahari, air, kelembaban, pH, dan nutrisi.

a.      Temperatur/suhu

Suhu memiliki pengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Contohnya pada padi yang ditanam pada awal musim kemarau dimana suhu rata-rata tinggi akan lebih cepat dipanen daripada padi yang ditanam pada musim penghujan dimana suhu rata-rata lebih rendah. Hal ini disebabkan karena semua proses dalam pertumbuhan dan perkembangan seperti penyerapan air, fotosintesis, penguapan, dan pernapasan pada tanaman dipengaruhi oleh suhu.

b.      Cahaya Matahari

Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Tanaman sangat membutuhkan cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun keberadaan cahaya ternyata dapat menghambat pertumbuhan tumbuhan karena cahaya dapat merusak hormon auksin yang terdapat pada ujung batang.

c.       Air, Kelembaban, dan pH

Air dan kelembaban merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Kelembaban mempengaruhi keberadaan air yang dapat diserap oleh tanaman mengurangi penguapan. Kondisi ini sangat mempengaruhi sekali terhadap pemanjangan sel. Kelembaban juga penting untuk mempertahankan stabilitas bentuk sel.

Faktor pH (keasaman) yang berpengaruh dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah pH tanah. Tingkat keasaman tanah dapat menyebabkan keracunan pada tumbuhan. Masing-masing jenis tanah memiliki tingkat keasaman yang berbeda. Jika pH tanah terlalu asam, maka harus diturunkan dengan cara pengapuran.

d.      Nutrisi

Nutrisi merupakan bahan baku dan sumber energi dalam proses metabolisme tubuh. Kualitas dan kuantitas nutrisi akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman membutuhkan nutrisi berupa air dan zat hara yang terlarut dalam air. Melalui proses fotosintesis, air dan karbon dioksida diubah menjadi zat makanan. Zat hara tidak berperan langsung dalam proses fotosintesis, namun sangat diperlukan agar tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Nutrisi tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu unsur makro dan mikro. Berikut ini adalah macam-macam unsur makro dan mikro yang diperlukan tumbuhan beserta penjelasanya.

-       Unsur hara makro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar. Unsur hara yang tergolong unsur hara makro yaitu : Nitrogen (N), Phosfor (P), Kalium (K), Sulfur/belerang  (S), Calsium (Ca), dan Magnesium (Mg)

-       Unsur hara mikro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang tidak terlalu banyak dan bervariasi tergantung jenis tanaman. Yang tergolong unsur hara mikro antara lain Klor (Cl), Zat besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Boron (B), Molibdenum (Mo)

DAFTAR PUSTAKA

Aryulina, Diah. Dkk. 2007. Biologi SMA dan MA untuk Kelas XII. Jakarta. Esis

Astutipuji. 2018. Unsur Hara Kebutuhan Tanaman. Artikel. Dinas Pangan, Pertanian, dan Perikanan Pontianak. https://pertanian.pontianakkota.go.id/artikel/52-unsur-hara-kebutuhan-tanaman.html

Campbell, dkk. 2012. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 2. Jakarta. Penerbit Erlangga.

Irnaningtyas. 2018. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta. Penerbit Erlangga.

BIOLOGI SEL KELAS XI SMA - MATERI BIOLOGI UNTUK SMA KELAS XI

SEL

Dinding sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke pada tahun 1665 ketika ia mengamati sel-sel mati pohon ek dengan mikroskop sederhana. Penemuan tentang sel berkembang setelah Antonie Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat sel hidup dari alga spirogyra dan bakteri menggunakan lensa hebat buatanya pada tahun 1674.

Ukuran sel yang sangat kecil menyebabkan sel sulit diamati dengan mata telanjang. Oleh karena itu, digunakan mikroskop untuk mengamatinya. Mikroskop yang biasa digunakan di laboratorium adalah  mikroskop cahaya (light microscope). Untuk mengamati oganel-organel sel hanya dapat diamati menggunakan mikroskop electron (electron microscope). Resolusi mikroskop electron kira-kira 0,1 nanometer (nm) atau ratusan kali lipat dibandingkan dengan resolusi mikroskop cahaya.

Ukuran sel

Sebagian besar sel berdiameter antara 1 – 100 . Sel hewan berdiameter sekitar 20 , dan sel tumbuhan berdiameter sekitar 40 , sel amoeba 90 – 800 , dan sel alga yang besar berdiameter 50.000  (50 mm). ukuran organel sel antara 10 nm – 1 .

Catatan: 1 sentimeter (cm) = 10 -2 meter (m) = 0,4 inchi 1 milimeter (mm) = 10 -3 m 1 mikrometer ( ) = 10 -3 mm = 10 -6 m 1 nanometer (nm) = 10 -3  = 10 -9 m

Membandingkan Sel Prokariot dan Sel Eukariot

1.   Sel Prokariot

Sel prokariot terdiri atas struktur-struktur utama, yaitu dinding sel, membrane plasma sel, ribosom, bahan genetic. Secara organisasi, sel prokariot mempunyai struktur yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad eukariot. Salah satu ciri struktural yang membedakan dengan sel eukariot adalah tidak adanya membrane inti sel (nucleus) sehingga disebut sel prokariot. Selan itu, pada sel prokariot tidak ada organel khusus misalnya mitokondria, badan golgi, reticulum endoplasma.

2.  Sel Eukariot

Sel eukariot mempunya struktur dan organisasi yang lebih kompleks dibandingkan dengan sel prokariot. Pada eukariot bahan genetiknya (DNA) berada di dalam suatu membrane nucleus sehingga mempunyai struktur nucleus yang jelas. Membran nucleus eukariot terdiri atas dua lapis sel yaitu membrane dalam dan membrane luar.

Komponen Kimiawi Sel

Sel ( baik tumbuhan maupun hewan ) terdiri atas tiga bagian utama yakni: membran sel, nukleus dan sitoplasma yang merupakan bagian tersbesar penyusun sebuah sel. Ketiga bagian tersebut secara kimiawi terdiri atas unsur-unsur kimia baik dalam bentuk persenyawaan maupun dalam bentuk ion. Secara garis besarnya, komponen kimia sebuah sel terdiri atas senyawa organik dan senyawa anorganik.

1. Senyawa Organik

Senyawa organik tersusun atas unsur utama C, H, dan O . Ditambah beberapa unsur lain seperti N, S dan P. Setidaknya ada 3 macam senyawa organik yang menjadi komponen kimia sebuah sel, yaitu : karbohidrat, lemak dan protein.

a.    Karbohidrat

Karbohidrat tersusun atas unsur C, H dan O dengan rumus molekul (CnHnOn) misalnya: glukosa (C₆H₁₂O₆), triosa (C₃H₆O₃) dan lain sebagainya. Karbohidrat disintesis terutama oleh sel tumbuhan melalui proses fotosintesis. Pada beberapa jenis mikroorganisme tertentu, karbohidrat juga disintesis melalui proses kemosintesis. Fungsi utama dari senyawa organik yang satu ini, adalah sebagai sumber energi bagi sel (bagi mahluk hidup).

Beberapa jenis karbohidrat yang dikenal manusia, antara lain :

v  Monosakarida, merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul yang lebih kecil lagi. Beberapa contoh karbohidrat dari jenis ini, antara lain: triosa (C₃H₆O₃), tetrosa (C₄H₆O₄), pentosa (C₅H₁₀O₅) yang penting untuk penyusunan senyawa lainnya seperti DNA, RNA, ADP maupun ATP.

v  Disakarida, merupakan karbohidrat yang mengandung 2 unit sakarida, dimana pada saat dihidrolisis, sakarida akan menjadi dua monosakarida . Contohnya : sukrosa (dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa), maltosa (dihidrolisis menjadi 2 glukosa).

v  Polisakarida, yang merupakan karbohidrat dengan susunan terdiri atas unit-unit monosakarida. Beberapa golongan polisakarida, antara lain: amilum/zat tepung/pati, glikogen/gula hati, dan selulosa sebagai pembentuk dinding sel tumbuhan.

b.   Lemak (Lipida)

Tersusun atas unsur C, H dan O, lemak memiliki beberapa fungsi, seperti: membentuk membran sel bersama protein dan karbohidrat, mengatur peredaran lemak, juga sebagai sumber energi cadangan bagi sel. Senyawa utama yang membentuk lemak adalah asam lemak dan gliserol. Beberapa senyawa yang termasuk lemak meliputi asam lemak, malam, sterol, vitamin-vitamin   yang larut di dalam lemak (contohnya vitamin  A, D, E, dan K), monogliserida, digliserida, trigliserida, fosfolipid, glikolipid, terpenoid  (termasuk di dalamnya getah dan steroid)  dan lain-lain.

c.    Protein

Agak berbeda dengan karbohidrat dan lemak, protein selain tersusun atas unsur C, H dan O juga tersusun atas unsur N dan kadang-kadang juga ditambah dengan P dan S. Protein merupakan komponen pembentuk sel dan bagian-bagiannya. Beberapa peran/fungsi yang penting dari protein, antara lain: membentuk organel sel (ribosom, mitokondria, kromosom dll), membentuk selaput sel, membangun dan mengganti jaringan yang aus, membentuk senyawa lain (hormon, antibodi, enzim). Di dalam sel sendiri terdapat berbagai jenis protein, misalnya: protein sederhana (albumin, globulin), protein kompleks (lipoprotein, nukleoprotein), enzim (koenzim, apoenzim), hormon, asam nukleat. Protein disintesis di dalam tubuh melalui sebuah proses sintesis protein dimana asam-asam amino tertentu akan disusun membentuk rangkaian polipeptida.

2. Senyawa Anorganik

Senyawa anorganik yang menjadi komponen kimiawi sel antara lain : 

• Air (H2O) yang memiliki peran besar/sentral bagi kehidupan sebuah sel. Beberapa peran air di dalam sel antara lain: sebagai media reaksi kimia, transportasi zat, juga sebagai pelarut berbagai zat di dalam sel.
• Garam mineral, yang sebagian besar terdapat dalam bentuk ion positif (anion) ataupun ion negatif (kation). Beberapa contoh garam mineral dalam sel antara lain: NaCl, MgCl, CaSO₄, NaHCO₃.
• Gas, meliputi beberapa jenis gas yang banyak terlibat dalam aktivitas sel seperti : Oksigen (O₂), karbondioksida (CO₂), amonia (NH₃).

Struktur Sel dan Fungsinya

Di dalam sel terdiri dari bagian-bagian atau organel-organel yang berbeda bentuk, ukuran, struktur dan fungsinya. Marik kita pelajari tentang macam-macam organel sel dan fungsinya di bawah ini.

Gambar Sel Hewan dan organelnya

Gambar Sel Tumbuhan dan organelnya

1.      Membran plasma (membran sel)

Membrane plasma sel merupakan membran/perbatasan yang memisahkan antara sel hidup dengan lingkungan sekitarnya. Memiliki tebal skitar 8 nm. Bersifat selektif permeabel, artinya hanya dapat dilewati oleh ion, molekul, dan senyawa-senyawa tertentu.

Fungsi membran sel:

•     Melindungi isi sel agar tidak keluar.
•        Mengatur keluar masuknya zat dari dalam dan ke luar sel.
•    Sebagai reseptor/ menerima ragsang dari luar.

2.     Inti sel (Nukleus)

Nucleus merupakan bagian yang sangat penting bagi sel. Di dalam nucleus terdapat nukleosom, nucleolus, dan benang-benang kromatin.

Fungsi nucleus: 

a.   Mengontrol sintesis protein. 

b.   Mengendalikan proses metabolism sel.

c.   Menyimpan informasi genetic berupa DNA.

d.   Tempat penggandaan/replikasi DNA.

3.     Sitoplasma

Sitoplasma adalah cairan sel yang terletak di dalam sel, di luar inti sel, dan organel sel. Sitoplasma berbentuk cairan koloid homogeny yang jernih serta mengandung nutrient, ion-ion, garam, dan molekul organic.

Fungsi sitoplasma:

a.    Tempat organel sel dan sitoskeleton

b.    Memungkinkan terjadinya pergerakan organel sel oleh aliran sitoplasma.

c.    Tempat terjadinya reaksi metabolism sel.

d.    Menyimpan molekul organic (karbohidrat, lemak, protein, dan enzim).

4.   Ribosom (ergastoplasma) adalah organel sel terkecil di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein.

5.    Retikulum endoplasma (RE) adalah struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis retikulum endoplasma, yaitu: (1) Retikulum endoplasma granuler (retikulum endoplasma kasar). RE kasar tampak kasar karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membrane; (2) Retikulum endoplasma agranuler (retikulum endoplasma halus). RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasma tidak mempunyai ribosom.

6.   Mitokondria (the power house). Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak energi ATP. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs yang berlangsung di dalam mitokondria.

7. Lisosom. Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.

8.   Badan golgi (aparatus golgi/diktiosom) berhubungan dengan fungsi menyortir dan mengirim produk sel. Badan golgi berperan penting dalam sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Muka cis berfungsi sebagai penerima vesikula transpor dari RE. Muka trans berfungsi mengirim vesikula transpor. Vesikula transpor adalah bentuk transfer dari protein yang disintesis RE.

9.    Sentrosom (sentriol) berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis.

10.  Plastida berperan dalam fotosintesis. Plastida adalah bagian dari sel yang bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (kingdom plantae). Dikenal tiga jenis plastida, yaitu: (1) Leukoplas: berwarna putih berfungsi sebagai penyimpanan makanan; (2) Kloroplas: plastida berwarna hijau, berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis; (3) Kromoplas: plastida yang mengandung pigmen.

11.    Vakuola (rongga sel) berisi: garam-garam organik, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar, zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin, dll), enzim, dan butir-butir pati.

12.   Mikrotubulus berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel. Selain itu, mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, agela, dan silia.

13.   Mikro lamen terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikro lamen berperan dalam pergerakan sel.

14.   Peroksisom (badan mikro) senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidae dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

15.   Dinding sel

Dinding sel memiliki ketebalan 0,1  hingga beberapa micrometer. Dinding sel terdapat pada tumbuhan jamur, dan alga. Terdapat noktah atau bagian dinding yang tidak menebal sehingga memungkinkan terjadinya hubungan antar plasma sel yang berbentuk juluran disebut plamodesma.

Fungsi dinding sel:

a.    Melindungi sel

b.    Mempertahankan bentuk sel

c.    Mencegah penyerapan air yang berlebihan.

Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan

Walaupun membran sel dianggap sebagai batas hidup sel, namun sebagian sel mensintesis dan mensekresi suatu jenis lapisan yang berada di luar membran plasma. Salah satu yang menarik dari sel tumbuhan adalah memiliki organel sel yang memiliki fungsi yang sangat penting, organel tersebut adalah dinding sel, Sel tumbuhan diselubungi oleh dinding sel. Sel hewan tidak memiliki dinding sel, hal itulah yang menjadi perbedaan antara sel hewan dengan sel tumbuhan.

Pembahasan sebelumnya kita telah mempelajari berbagai macam organel-organel sel. Berikut ini adalah table perbedaan antara sel hewan dengan sel tumbuhan.

Tabel Perbedaan Sel Hewan dengan Sel Tumbuhan

No.	Sel Hewan	Sel Tumbuhan
1	Tidak memiliki dinding sel	Memiliki dinding sel dan membran sel
2	Tidak memiliki plastida	Umumnya memiliki plastid
3	Memiliki lisosom	Tidak memiliki lisosom
4	Memiliki sentrosom	Tidak memiliki sentrosom
5	Timbunan zat berupa lemak dan glikogen	Timbunan zat berupa pati
6	Bentuk tidak tetap	Bentuk tetap
7	Pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit	Memiliki vakuola ukuran besar, banyak

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk. 2010. Biologi Edisi Kedelapan Jilid I. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Irnaningtyas. 2016. Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta. Penerbit Erlangga.

Nurhayati, Lia. 2019. Biologi Sel. Yogyakarta: PPG Biologi UNY 2019