Seperti yang dijelaskan pada pendahuluan bahwa sel eukariotik merupakan sel yang telah memiliki nukleus, selain itu terdapat juga beberapa organel yang melaksanakan fungsi khusus yang spesifik.
Berikut merupakan organel-organel yang mempunyai fungsi penting dalam sel:
1) Organel Penghasil Energi
Di dalam sitoplasma sel-sel eukaryotic terdapat dua jenis organela yang berkaitan dengan penyediaan kimia yang diperlukan dalam sel, yaitu mitokondria dan kloroplas. Kedua organel ini mempunyai struktur dasar yang sama dan mempunyai mekanisme dasar yang serupa untuk mengubah energi sehingga dapat digunakan oleh sel.
a. Mitokondria
Mitokondria merupakan benda-benda bulat atau berbentuk tongkat yang ukurannya berkisar 0,2 µm sampai 5 µm. Pada umunya mitokondria tersebar merata di dalam sitoplasma, tetapi ada juga pengecualian, misalnya di sekitar nucleus atau pada sitoplasma bagian tepi. Penyebaran sitoplasma berkaitan erat dengan fungsinya sebagai pemberi energi.pada beberapa sel, mitokondria dapat bergerak secara bebas membawa ATP ke daerah-daerah yang memerlukan energi, sedangkan pada sel yang lain organel tersebut tetap pada tempat-tempat yang lebih memerlukan energi, misalnya dalam sel otot dan diafragma mitokondria berkumpul di sekitar daerah I (isotop) pada miofibrilnya. Pada tubulus renalis terdapat banyak mitokondria yang memberikan energi dalam penyerapan air dan larutan yang masih memerlukan oleh sel.
Mitokondria mengubah energi potensial berbagai bahan makanan menjadi energi potensial yang di simpan dalam ATP.Energi ATP itu digunkan oleh sel untuk melakukan berbagai kegiatan.
Mitokondria memiliki dua membran yang kuat, fleksibel, dan stabil.Membran yang membatasi mitokondria tersusun atas lipoprotein. Membran bagian dalam membentuk tonjolan-tonjolan untuk emperluas permukan yang dinamakan krista mitokondria.Mitokondria mengandung cairan atau matriks yang mengandung lemak, protein, DNA sirkuler, dan ribosom. DNA pada motokondria berfungsi mengatur sintesis protein, baik dalam sitoplasma maupun dalam ribosom.
b. Kloroplas
Kloroplas adalah salah satu bentuk plastid yang terdapat dalam sitoplasma sel-sel eukaryotic, terutama pada alga, protozoa dan sel tumbuhan.Kloroplas mempunyai 2 membran, yaitu membrane dalam dan membrane luar.Di dalam membrane terdapat stroma.Di dalam stroma terdapat system membrane yang dikenal dengan tilakoid.Setiap tilakoid terdiri atas sebuah membrane yang kontinyu yang membungkus suatu ruangan yang ada di dalamnya dan dengan stroma di sekitarnya dipisahkan dengan membrane tilakoid. Pada alga biru dan tumbuhan tingkat tinggi tilakoid bersusun seperti logam, setiap tumpukan tilakoid dinamai grana (tunggal: granum).
Kloroplas menyerap energi sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia yang menyusun karbohidrat dan molekul zat organik yang lain. Sebagian reaksi kloroplas berkaitan dengan pembentukan ATP.Reaksi tersebut mirip dengan reaksi yang terjadi pada mitokondria dan berlangsung di dalam membrane tilakoid karena di dalam nya terdapat molekul pigmen yang dapat menyerap sinar (terutama klorofil), system transport electron dan enzim ATP-ase untuk membentuk ATP.Energi sinar yang diserap oleh klorofil digunakan untuk mengeluarkan electron dari air dan lemudian menjadi electron yang berenergi tinggi.
Disamping menghasil ATP, electron yang berenergi tinggi yang dihasilkan selama penyerapan energi matahari pada membrane tilakoid juga berlangsung digunakan untuk mereduksi CO2 (fiksasi CO2) menjadi karbohidrat.Reaksi tersebut berlangsung dalam stroma. Fiksasi CO2 dikuti oleh pembentukan molekul organik yang lain, yang semuanya merupakan sumber energi bagi makhluk hidup.
2) Organela yang berkaitan dengan sintesis protein, sekresi, dan penyerapan
a) Ribosom
Ribosom terdapat pada semua sel, yang berfungsi sebagai tempat sintesa protein. Pada sebuah sel Escherichia coli terdapat 10.000 ribosom, yang merupakan sekitar 25% dari massa bakteri tersebut. Dalam setiap sel mamalia terdapat 10 juta ribosom dengan ukuran kurang lebih dua kali ribosom pada sel-sel prokaryotic.Selama sintesis protein beberapa ribosom melekat pada sebuah molekul ARN-duta (messenger RNA) membentuk poliribosom atau polisom.Ribosom terdiri dari dua komponen yaitu molekul asam ribonukleat (ARN-ribosom) dan protein. Beberapa protein ribosom berupa enzim yang bekerja dalam sintesis protein, sedangkan protein yang lain membentuk struktur ribosom bersama-sama ARN-ribosom.
b) Retikulum Endoplasma (R.E)
Retikulum yang terdapat pada sel eukaryotic ada 2 macam, yaitu reticulum endoplasma kasar (RE Kasar), karena permukaan luar membranya melekat ribosom.Yang kedua adalah reticulum endoplasma halus (RE Halus) karena membrannya tidak terdapat ribosom.
Membran REK dapat berbentuk tubulus, vesikel atau kantong-kantong yang lebih kasar. Ribosom-ribosom yang melekat padanya terdapat pada permukaan membrane yang mengarah ke sitoplasma sel. Membran pada RE dengan percabangannya satu sama lain mengadakan hubungan yang kontinyu sehingga saluran-saluran yang terdapat di dalamnya sama sekal terpisah oleh matriks sitoplasma.
REH berfungsi sebagai berikut:
§ Mengangkut protein yang disusun oleh REK bersama komplek golgi.
§ Melaksanakan reaksi awal pada oksidasi lemak.
§ Dengan enzin-enzim yang terdapat di dalamnya, REH dapat menyusun pospolipid, glikolipid dan steroid.
§ Melaksanakan detoksifikasi “drug’ dan racun. Jika hewan diberikan fenobarbital (semacam drug) maka REH yang terdapat dalam sel-sel tubuhnya mengalami hipertrofi (bertambah besar) dan enzim-enzim yang terkait bertambah giat.
c) Kompleks Golgi
Aparatus Golgi atau badan golgi. atau kompleks golgi disebut aparatus, badan atau kompleks karena organela ini terdiri atas beberapa bentukan. Diberi nama golgi karena organela ini pertama kali dilihat oleh Camillo Golgi seorang sainstis pada akhir tahun 1898. Pada tumbuhan, aparatus golgi oleh ahli biologi sering disebut dengan nama diktiosom (dictyosom, asal kata dari dicty = jala, soma = badan) karena pengamatan dengan mikrograf elektron diktiosom ini tampak seperti anyaman benang-benang warna hitam dan badan-badan kecil berbentuk bola. Aparatus Golgi ini sering dijumpai berdekatan dengan nukleus dan pada sel hewan seringkali berdekatan dengan sentrosoma.
Selain berfungsi sebagai tempat memproses dan menyimpan hasil-hasil yang dibuat oleh sel, komplek golgi juga melaksanakan fungsi yang lain, misalnya:
o Berperan dalam pembentukan lisosom primer
o Berperan dalam pembentukan akrosoma pada spermatida mamalia.
o Pada tumbuhan komplekgolgi berfungsi dalam penyusunan dinding sel dan mengubah protein yang terdapat dalam RE Kasar.
d) Lisosom
Lisosom adalah kantung terbungkus membran yang mengandung enzim-enzim hidrolitik kuat yang mampu mencerna dan dengan demikian, menyingkirkan berbagai sisa sel dan benda asing yang tidak diinginkan, seperti bakteri yang masuk ke dalam sel. Dengan demikian, lisosom berfungsi sebagai sistem pencernaan intrasel.
Ø Bahan ekstrasel yang akan dihancurkan oleh enzim-enzim lisosom dibawa ke bagian dalam sel melalui proses endositosis (endo berarti “di dalam”)
Ø Sebagian kecil sel, terutama sel darah putih, melakukan bentuk khusus endositosis yang disebut fagositosis.
Ø Enzim-enzim hidrolitik umumnya menguraikan bahan yang ditelan menjadi produk-produk seperti asam amino, glukosa, dan asam lemak yang dapat digunakan oleh sel. Produk-produk berukuran kecil ini siap menembus membran lisosom untuk masuk ke dalam sitoplasma untuk digunakan kemudian.
Ø Biasanya bahan-bahan yang tidak tercerna yang tertinggal di dalam badan residual akhirnya dikeluarkan dari sel melalui proses eksositosis.
Ø Lisosom juga dapat bergabung dengan organel-organel yang sudah tua atau rusak untuk menyingkirkan bagian-bagian sel yang tidak berguna.
Ø Lisosom akan pecah dan melepaskan enzim-enzim destruktifnya ke dalam sitosol, sehingga sel mencerna dirinya sampai tuntas.
Ø Pada keadaan tertentu, lisosom menyebabkan penghancuran diri sel sel sehat secara sengaja.
Ø Lisosom juga berperan penting dalam regresi jaringan.
Ø Mekanisme yang mengontrol aktivitas lisosom dalam keadaan-keadaan tersebut belum diketahui.
Ø Peroksisom (menyimpan enzim oksidatif yang mendetoksifikasi berbagai zat sisa)
Berdasarkan kegiatannya, lisosom dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:
1. Lisososm Primer
Pada lisosom primer enzim-enzim yang terdapat di dalamnya belum aktif. Enzim tersebut dibuat oleh REK, dari REK enzim dipindahkan ke komplek golgi dan selanjutnya ke lisosom.
2. Lisosom Sekunder
Merupakan lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna.Lisososm ini mempunyai dua jenis fungsi yang berbeda, yaitu sebgaia vakuola makanan dan sebagai autofagosom.
3. Benda Residu
Benda-benda residu terbentuk jika pencernaan tidak berlangsung dengan sempurna. Pada amoeba dan protozoa yang lain benda-benda residu dikeluarkan dari dalam selnya dengan proses defekasi. Pada sel yang lain benda-bendaresidu tetap berada dalam sel untuk jangka waktu yang lama dan merupakan salah satu cirri prose mnua (misalnya pada sel syaraf)
3) Organela Penggerak Dalam Sel (Cytoskeleton)
Sel-sel yang hidup penuh dengan gerakan, dalam sel terdapat transformasi membrane, artinya ada pertukaran materi antara membrane plasma dengan membrane vesikel endositosik dan vesikel eksositotik antara membrane reticulum endoplasma dengan membrane pembungkus nucleus.
Kerangka penguat sel terdiri dari tiga jenis serabut protein, yaitu sebagai berikut:
a. Mikrotubulus
Mikrotubulus adalah filament yang penting dalam sel. Bentuknya seperti tabung kecil panjang, dengan diameter sekitar 20-25 nanometer.Mikrotubulus ini terdiri dari protein, tubulin yang dengan cepat terurai menjadi sub-untinya.
Pada kebanyakan sel hewan mikrotubulus tumbuh seperti jari-jari dari pusat sel, yang letaknya dekat nucleus.Menjelang pembelahan sel mikrotubulus menghilang.Pada awal pembelahan sel mikrotubulus menghilang lagi dan pada masing-masing sel anak terbentuk mikrotubulus baru.
b. Filamen Intermedia
Filamen intermediat merupakan bagian dari kerangka sel (sitoskeleton) yang memiliki diameter antara 8 hingga 12 nm, lebih besar daripada diameter mikrofilamen tetapi lebih kecil daripada diameter mikrotubula, yang fungsinya untuk menahan tarikan (seperti mikrotubula). Selain itu fungsi filament ini yaitu mempertahankan bentuk sel, tambatan nucleus dan organel lain, serta pembentukan lamina nucleus.
Filamen intermediet terdiri dari berbagai jenis yang setiap jenisnya disusun dari subunit molekuler berbeda dari keluarga protein yang beragam yang disebut keratin.Filamen intermediet termasuk peralatan sel yang lebih permanen.Perlakuan kimiawi yang memindahkan mikrofilamen dan mikrotubula dari sitoplasma meninggalkan jalinan filamen intermediet yang mempertahankan bentuk aslinya.Berbagai jenis filamen intermediet kemungkinan berfungsi sebagai kerangka keseluruhan sitoskeleton.
c. Mikrofilamen
Organela ini disebut mikrofilamen karena ukurannya amemang kecill dengan diameter sekitar 6nm filament tersebut terdiri atas untaian protein globuler, aktin, yang telah dikenal sebagai protein kontraaktil dalam sel-sel otot. Seperti halnya dengan tubulin pada mikrotubulus, molekul aktin pun terdapat bebas di dalam sitoplasma, dapat berkumpul membentuk mikrofilamen dan dapat terurai menjadi sub-unitnya. Mikrofilamen berhubungan dengan myosin, sejenis protein yang mengadkan kerjasama dengan aktin dalam sel-sel otot untuk menghasilkan kontraksi. Karena adanya aktin myosin pada mikrofilamen, maka organel inilah bertanggungjawab untuk semua gerakan yang ada di dalam sel. Gerakan yang dimaksud antara lain kontraksi, aliran sitoplasma, endositosis, eksositosis, gerak amoeboid, dan perubahan bentuk sel.
Dalam pembelahan sel, mikrotubulus bertanggungjawab untuk membagikan kromosom sel-sel anak. Pada pembelahan sle hewan, pembagian sitoplasma kepada sel-sel anak didahului oleh penyempitan pada daerah yang letaknya kurang lebih pada pertengahan sel (sitokenesis). Penyempitan tersebut terjasi karena kontraksi berkas-berkas mikrofilamen yang terdapat dalam sitoplasma pada daerah itu.
Untuk menggerakkan bagian-bagian sel, mikrofilamen harus melekat pada membran plasma dengan bantuan vinkulin, sejenis protein yang tidak menjadi bagian dari membrane plasma. Pada waktu filament aktin terlibat dalam proses kontraksi, banyak terdapat vinkulin di bawah membrane plasma.
Gerakan yang dihasilkan oleh mikrotubulus dan mikrofilamen dilaksanakan dengan mekanisme yang sama, yang dinamai mekasnisme pergeseran aktif, sedangkan energinya berasal dari ATP. Mikrotubulus dihubgungkan dengan jembatan protein, dinein, sedangkan mikrofilamen oleh protein myosin.Dengan pembentukan dan penguraian molekul ATP, jembatan protein penghubung dapat bergerak sperti dayung.Perubahan posisi inilah menyebabkan bergesrr pada mikrotubulus dan mikrofilamen.
0 komentar