BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sel adalah unit
struktural dan fungsiaonal penyusun tubuh makhluk hidup, berdasarkan
strukturnya para ahli biologi membedakan sel menjadi 2 kelompok utama,yaitu sel
eukariotik dan sel prokariotik. Pada umumnya semua bentuk kehidupan dibumi ini
tersusun atas sel, ada yang berbentuk uniseluler, dan multiseluler. Tumbuhan
merupakan organisme yang termasuk dalam golongan multiseluler.Sel memiliki
organel-organel dan struktur, yang masing masing memiliki fungsi, dan bentuk
yang berbeda, selain itu juga sel memiliki senyawa penyusun sel tersebut. Sel
juga memiliki system transfortasi seperti, difusi, osmosis, imbibisi,
plasmolisis dan deficit tekanan difusi.
B. Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui
struktur dan fungsi membrane sel tumbuhan
2. Untuk mengetahui
struktur dan fungsi organel-organel sel tumbuhan.
3. Untuk megetahui senyawa
penuysusn sel dan fungsinya
BAB II
PEMBAHASAN
A. Struktur dan Fungsi
Membran Sel Tumbuhan
1. Struktur membran sel
Umumnya membran
mempunyai ketebalan anatara 7,5 nm sampai 10,0 nm. Senyawa utama penyusun
membran adalah protein dan lipida. Protein mencapai setengah sampai 2/3 dari
total berat kering membran. Pada mikroskop elektron dapat kita lihat
benjolan-benjolan pada membrane, benjolan ini merupakan molekul protein
penyusun membrane tersebut (Lakitan.B, 1993: 7).
Beragamnya proporsi dan
jenis molekul yang terkandung pada membran, tergantung pada jenis membrane dan
kondisi fisiologis dari sel yang bersangkutan. Perbedaan ini dapat dilihat antara
membrane plasma, tonoplas , reticulum endoplasma, diktisom, kloroplas, inti
sel, mitokondria, proksisom dan glioksisom. Komposisi protein dan lipida
berbeda antara spesies satu dengan spesies yang lain. Walaupun demikian jenis
lipida yang sering dijumpai adalah fosfolipida, glikolipida, dan sterol
(Lakitan.B,1993:7).
Empat jenis fosfolipida yang sering dijumpai antara lain fosfatidil kholin,
fosfatidil etanolamin, fosfatidil gliserol dan fosfatidil inositol.
Dua jenis glikolipida yang sering dijumpai antara lain:
monogalaktosildigliserida (yang mengandung 1 molekul galaktosa) dan
digalaktosildigliserida (mengandung 2 molekul galaktosa). Glikolipida terutama
ditemukan pada membrane kloroplas, dimana fosfolipida jarang dijumpai (Lakitan.
B, 1993:7-8).
Struktur dari lipida-lipida tersebut memiliki karakteristik yang khas,yakni
lipida tersebut memiliki gliserol dengan 3 atom karbon sebagai tulang punggung.
pada 2 dari 3 atom karbon tersebut akan teresterifikasi asam-asam lemak
dengan 16 atau 18 atom karbon. Asam-asam lemak ini bersifat hidrofobik
(menjauhi air) sedangkan gliserol dengan atom-atom oksigennya bersifat
hidrofilik (menarik air) karena oksigen dapat membentuk ikatan hidrogen dengan
molekul air (Lakitan. B, 1993: 8).
2. Fungsi membrane sel
Satu sifat sel yang universal adalah membran pembatas
diluar. Membran sel berfungsi sebagai interase antara mesin-mesin di bagian
dalam sel dan fluida cair yang membasahi semua sel. Membran seldemikian
tipisnya tebalnya sekitar 10 nm. Pemeriksaan yang teliti menyingkapkan bahwa
membran terdiri atas tiga lapisan, yang tampak sebagai dua garis gelap dan di
pisahkan oleh ruang yang jernih. Analisis kimiawi menyingkapkan bahwa membran
mengandung kira-kira 50% lipid dan 50% protein (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri,
1992: 88).
Membran sering
dikatakan bersifat semi permeabel, yang artinya molekul air dapat menembus
membrane tersebut, sedangkan bahan-bahan yang terlarut dalam air tersebut
tidak dapat menembus membran tersebut. Pada kenyataannya, bersama-sama molekul
air akan pula ikut ion atau senyawa tertentu yang terlarut di dalam dan
bergerak menembus membran. Berdasarkan kenyataan ini F.B. Salisbury dan
C.W Ross mengusulkan sesungguhnya membran tembus terkendali ( Lakitan. B, 1993:
10).
Fungsi membran pada dasarnya mengatur lalu lintas molekul air dan ion atau
senyawa yang terlarut dalam air untuk keluar masuk sel atau organel-organel
sel. Walaupun membrane bersifat semi fermeabel tetap saja molekul-molekul air
leluasa untuk menembus membran di banding dengan ion-ion atau senyawa lain. Membran sel merupakan pembatas antara bagian dalam
sel dengan lingkungan luarnya. Fungsinya antara lain melindungi isi sel,
pengatur keluar-masuknya molekul-molekul, dan juga reseptor rangsangan dari
luar (Lakitan. B, 1993: 10- 11), ( Tata, 2012).
Menurut (Lakitan. B,
1993: 11-12) Ada 4 teori yang menyatakan air lebih mudah menembus membran
dibanding dengan ion atau senyawa lainnya.
1. Membran tersusun dari
bahan yang lebih mudah berasosiasi dengan molekul air di banding senyawa lain
sehingga air lebih mudah menembus membran.
2.
Adanya gelembung udara yang mengisi celah-celah
membrane sehingga air akan lebih mudah menembus membran.
3.
Terdapatnya pori-pori yang sangat kecil yang hanya
dapat dilalui oleh molekul air.
4. Air bergerak lebih
cepat karena pergerakan menembus membran tersebut disebabkan oleh difusi yang
cepat pada bidang temu, antara air dalam pori membrane dengan cairan
sitoplasma, karena adanya perbedaan potensial air yang besar antara cairan sitoplasma
dengan air yang ada dalam pori membran. Difusi yang sangat cepat menyebabkan
tariakan bagi molekul-molekul air di dalam pori membran, sehingga
menimbulkan aliran massa molekul-molekul air di dalam pori membrane menuju
sitoplasma. Model keempat ini pertama diusulkan oleh Peter Ray tahun 1960.
Titik-titik Hitam
Merupakan Simbol Molekul Air dan Bulatan Kosong Merupakan Simbol Bahan-Bahan
yang Terlarut Dalam Air
(Sumber: Lakitan.
B,1993: 12).
B. Struktur dan Fungsi
Organel-Organel Sel Tumbuhan
Sebuah sel tumbuhan khas terdiri dari sitoplasma dan organel. Bahkan, semua
organel (kecuali nukleus) dan struktur subselular yang hadir dalam sitoplasma,
yang tertutup oleh lapisan pelindung ( dinding sel dan membran sel). Studi
ilmiah telah dilakukan mengenai organel sel dan fungsi mereka. Setiap
organel-organel sel tumbuhan memiliki fungsi tertentu, tanpa adanya sel tidak
dapat beroperasi dengan baik. Sel tumbuhan dilindungi dari lingkungan sekitar
oleh dinding sel dan membran sel. Perhatikan bahwa keduanya merupakan struktur
permukaan dan bukan organel sel. Mereka tidak hanya memberi bentuk, dukungan,
dan kekuatan untuk sel, tetapi juga membantu dalam transportasi. Ketika datang
pada organel yang ditemukan dalam sel tumbuhan, mereka lebih atau kurang mirip
dengan sel-sel hewan, kecuali bahwa yang terakhir tidak memiliki kloroplas,
yang bertanggung jawab untuk fotosintesis ( Sridianti. 2014), (Lakitan.
B, 1993: 13).
Berikut ini adalah daftar dari organel yang
ditemukan dalam sel tanaman.
1.
Kloroplas
Kloroplas merupakan
plastid yang mengandung pigmen hjau yang disebut klorofil. Kloroplas
sebagaimana plastid yang lainnya hanya terdapat pada sel tumbuhan. Kloroplas
terbungkus oleh membrane ganda dimana membrane sebelah dalam internal tidak berlipat-lipat
seperti halnya membrane internal pada mitikondria Plastida adalah istilah
kolektif untuk organel yang membawa pigmen. Dalam sel tumbuhan, kloroplas
adalah bentuk yang paling menonjol dari plastida yang mengandung pigmen
klorofil hijau. Karena plastida kloroplas ini, sel tumbuhan memiliki kemampuan
untuk menjalani fotosintesis dengan adanya sinar matahari, air, dan karbon
dioksida untuk mensintesis makanannya sendiri ( Lakitan. B, 1993:
12- 13) (Sridianti, 2014).
Semua jenis plastid,
termasuk kloroplas diperkirakan berasal dari proplastid, termasuk kloroplas,
yakni organel yang tidak berwarna dan dapat dijumpai pada sel tumbuhan yang
tubuh ditempat gelap maupun terang. proplastid berukuran lebih kecil dari
kloroplas dengan sedikit atau tanpa membran internal. Proplastid membelah
diri saat embrio biji berkembang. pada saat daun atau batang terbentuk, maka
proplastid akan berkembang menjadi kloroplas. kloroplas muda (yang baru
terbentuk) juga aktif membelah diri, terutaa jika mendapat cahaya. kloroplas
dapat dilihat dengan mudah dengan mikroksop cahaya, tetapi
ultrastruk nya secara detail hanya dapat di lihat dengan mikroskop electron.
Membran ganda kloroplas dapat terlihat jelas di bawah mikroko electron .membran
ini berperan mengatur keluar masuk nya ion atau senyawa ke dan dari kloroplas.
Pada sel tumbuhan,kloroplas biasanya dijumpai dalam bentuk cakram dengan
diameter 5-8µm dan tebal 2-4µm. Satu tanaman dapat menyimpan sebanyak 50
mitokondria. Kloroplas dibatasi oleh membran ganda, didalamnya ada sistem luas
membran interval yang terbenam dalam matriks fluida yang disebut stroma.
Membran dalam ini kaya akan fosfolipid dan protein. Juga mengandung
pigmen-pigmen,yang paling utama diantaranya ialah klorofil. Hijaunya klorofil
yang tergabung di dalam membrannya itulah yang memberikan warna hijau kepada
kloroplas dan kepada sel serta jaringan tumbuhan yang terkena cahaya. Klorofil
menangkap energi matahari dan memungkinkannya digunakan untuk fotosintesis zat
makanan. Jadi klroplas merupakan tempat fotosintesis (Kimball, Tjitrosomo,
Sugiri, 1992: 97- 98) ( Lakitan. B, 1993: 13).
Pada membran internal
kloroplas terdapat pigmen potosintesis. Pigmen ini banyak terdapat pada
permukaan luar membran internal yang di sebut thilakoid yang membentuk
bulat-pipih seperti kantong ( thilakoid berasal dari kata thylakos yang dalam
bahasa yunani adalah kantong ) pada posisi tertentu , thilakoid akan menumpuk
rapaih berbentuk struktur yang di sebut granum (jamaknya grana ).
thilakoid yang memanjang menghubungkan granum yang satu dengan yang
lain didalam matriks kloroplas disebut stroma Seperti gambar berikut
(Lakitan. B, 1993: 13).
Pada bagian dalam grana
maupun stroma terdapat rongga yang berisi air dan garam yang terlarut dalam
air. Rongga ini disebut saluran (channel). Pigmen utama yang terdapat pada
membran tilakoid adalah klorofil a dan klorofil b. Selain kedua pigmen hijau
ini terdapat pula pigmen kuning hingga jingga yang di sebut karetonoid.
Ada dua jenis karetonoid yakni karoten (murni hidrokarbon) dan xanthofil
(mengandung oksigen). Pada membrane pembungkus (eksternal) Kloroplas tidak
dijmpai klorofil, tetpai umumnya terdapat figmen violaxanthin, yakni suatu
pigmen santofil ( Lakitan. B ,1993: 13)
Semua klorofil dan
karetonoid terbenam atau melekat didalm molekul protein oleh ikatan non
kovalen. Secara keseluruhan,pigmen-pigmen kloroplas meliputi separuh dari
kandungan lipida total pada membrane thilakoid, sisahnya adalah galaktolifida
dan sedikit fosfolifida. Fungsi vital dari kloroplas adalah sebagai tempat
berlangsungnya fotosintesis. Pigmen-pigmen yang terdapat pada membrane
thilakoid akan menyerap cahaya yang berasaal dari matahari atau sumber cahaya
lainnya, kemudain mengubah energy cahaya tersebut menjadi eneri kimia dalam
bentuk adenosine trifosfat (ATP), melalui serangkaian proses yang melibatkan
eksitasi elektron ( Lakitan. B, 1993: 15).
2.
Nukleus
Nucleus (jamak nuklei)
adalah organel sel yang sangat khusus, yang menyimpan komponen genetik
(kromosom) dari sel tertentu. Ini berfungsi sebagai pusat administrasi utama
sel dengan mengkoordinasikan proses metabolisme seperti pertumbuhan sel,
pembelahan sel, dan sintesis protein. Bersama-sama, inti beserta isinya disebut
sebagai nukleoplasma. Nukleus dibatasi oleh sepasang membran. Selubung yang terbentuk
itu tidak sinambung, mengandung pori-pori. Hal ini boleh jadi memungkinkan
bahan-bahan berlalu lalang dari nucleus (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992:91),
(Sridianti, 2014).
3.
Ribosom
Ribosom adalah organel
tumbuhan yang terdiri dari protein (40 persen) dan asam ribonukleat atau RNA
(60 persen). Mereka bertanggung jawab untuk sintesis protein. Di dalam sel,
ribosom dapat muncul secara bebas (ribosom bebas) atau mungkin melekat organel
lain, retikulum endoplasma (ribosom terikat). Setiap ribosom terdiri dari dua
bagian, sebuah subunit besar dan subunit kecil. Riboso kecil (15nm)
terdapat di mitokondtia dan kloroplas. Ribosom kecil berperan mensintesis
protein di mitokondria dan kloroplas, tetapi tidak semua protein dalam kedua
organel tersebut merupakan hasil sintesis pada ribosom kecil ini. Sebagian
protein tersebut di sintesis oleh ribososom pada sitoplasma yang kemudian di
angkut kedalam baik mitokondria maupun kloroplas. Pada inti sel tidak di temui
ribosom, sehingga selurh protein dalam inti sel di sintesis oleh ribosom
sitoplasma (Sridianti, 2014), (Lakitan. B, 1993: 16).
4.
Mitokondria
Mitokondria
(mitochondrion tunggal) besar, organel bulat atau berbentuk batang hadir dalam
sitoplasma sel tumbuhan. Mereka memecah karbohidrat kompleks dan gula menjadi
bentuk yang dapat digunakan untuk tanaman. Sebuah Mitokondria mengandung enzim
tertentu yang penting untuk pasokan energi ke sel tumbuhan. Oleh karena itu,
organel sel ini juga dikenal sebagai pembangkit tenaga listrik sel. Setiap sel
tumbuhan yang hidup mengandung sekitar 20 mitokondria. Dalam sel tumbuhan
mitokondria ditemukan dalam bentuk dan ukuran yang beragam. Dapat berbentuk
bulat atau memanjang dengan diameter 0,5- 1,0 mikro meter. Mitokondria memiliki
membrane ganda seperti pada kloroplas, bedanya membrane inti pada mitokondria
membentuk lipatan-lipatan yang disebut cristae. Mitokondria pertama kali
dilihat sekitar tahun 1900. Mikroskop elektron memperlihatkan struktur didalam
nya yang agak rumit dan kerap berbentuk lonjong (Salisbury & Ross, 1992:
21-22), (Lakitan. B. 1993: 15).
Mitokondria adalah
benda-benda bulat atau berbentuk tongkat yang ukurannya berkisar antara 0,2µm
sampai 5µm. Jumlahnya dalam sel beragam tetapi sel-sel aktif dapat mengandung
lebih dari seribu banyaknya. Walaupun mitokondria yang lebih besar dapat tampak
dengan mikroskop cahaya, hanya mikroskop elektron yang dapat menyingkapkan
struktur dasarnya. mikrograf elektron menunjukkan bahwa setiap mitokondria di
batasi oleh membran ganda. Membran luar merupakan batas halus tak putus-putus
bagi mitokondria itu. Membran dalam berulang-ulang diperluas menjadi lipatan-lipatan
yang masuk kedalam ruang dalam mitokondria tersebut. Fungsi mitokondria
mengubah energi potensial berbagai bahan makanan menjadi energi potensial yang
di simpan didalam ATP. Energi ATP digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai
kegiatan. Dari segi ini, maka tidak mengherankan bahwa mitokondria cenderung
untuk berkumpul didalam daerah sel yang paling aktif (Kimball, Tjitrosomo,
Sugiri, 1992: 96- 97), (Lakitan. B. 1993: 12), (Srdianti.2014).
5.
Badan golgi
Sebuah badan golgi juga
disebut sebagai kompleks golgi atau aparat golgi. Hal ini memainkan peran utama
dalam mengangkut zat kimia di dalam dan keluar dari sel. Setelah retikulum
endoplasma mensintesis lemak dan protein, tubuh Golgi mengubah dan
mempersiapkan mereka untuk mengekspor di luar sel. Diatur dalam pola saclike,
organel ini terletak di dekat inti sel (Sridianti, 2014).
Aparatus golgi terdiri
dari setumpuk saku pipih yang di batasi membran. Terutama amat penting dalam
sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Protein yang disintesis
oleh RER dipindahkan ke dalam aparatus golgi. Aparatus golgi juga merupakan
situs sintesis polisakarida,umpamanya pada mukus. Selulosa yang disekresikan
oleh sel tumbuhan untuk membentuk dinding sel sintesis pada aparatus golgi
( Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 99).
6.
Retikulum
endoplasma
Retikulum endoplasma
(RE) adalah penghubung antara inti dan sitoplasma sel tumbuhan. Pada dasarnya,
itu adalah jaringan interkoneksi, kantung berbelit-belit hadir dalam
sitoplasma. Berdasarkan ada tidaknya ribosom, RE dapat dari jenis halus atau
kasar. jenis Yang pertama memiliki ribosom, sedangkan yang kedua ditutupi
dengan ribosom. Secara keseluruhan, retikulum endoplasma berfungsi sebagai
manufaktur, penyimpanan, dan pengangkutan struktur glikogen, protein, steroid, dan
senyawa lainnya (Sridianti. 2014)
Retikulum endoplasma
adalah sistem sangat luas membran di dalam sel. Pada preparat sel irisan dengan
mikroskop elektron tampak membran itu berpasang-pasangan, meliputi
rongga-rongga dan tabung pipih. Membran-membran itu mempunyai struktur lipid
protein yang sama dengan yang ada pada membran lain sel tersebut. Setiap
membran pada retikulum endoplasma memiliki satu permukaan yang menghadap
sitosol dan satu lagi menghadap bagian dalam rongga tersebut. Retikulum
endoplasma yang penuh dengan ribosom dinamai Retikulum Endolpasma kasar atau
RER. Retikulum endoplasma juga dijumpai tanpa adanya ribosom yang melekat,
dinamai Retikulum endoplasma licin atau SER (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri,
1992: 98- 99).
7.
Vakuola
Vakuola adalah membran,
organel penyimpanan yang membantu dalam mengatur tekanan turgor dari sel
tumbuhan. Dalam sel tumbuhan, bisa ada lebih dari satu vakuola. Namun, vakuola
berlokasi lebih besar daripada yang lain, yang menyimpan segala macam senyawa
kimia. Vakuola juga membantu dalam pencernaan intraselular molekul kompleks dan
ekskresi produk-produk limbah (Sridianti.2014).
Vakuola ialah organel
sitoplasmik yang berisi cairan. Dibatasi oleh membran yang mungkin identik
dengan membran sel. Sebenarnya, vakuola acap kali terbentuk karena pelipatan
kedalam dan pencubitan sepotong membran sel. Bahan makanan atau buangan dapat
ditemukan di dalam vakuola. Sel tumbuhan muda berisi vakuola kecil-kecil,
tetapi dengan matangnya sel, maka terbentuklah vakuola tengah yang
besar. Molekul makanan yang terlarut, bahan buangan, dan pigmen mungkin
terdapat di dalamnya (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 101).
8.
Peroksisom
Peroksisom adalah
organel sitoplasma dari sel tumbuhan, yang mengandung enzim oksidatif tertentu.
Enzim ini digunakan untuk pemecahan metabolisme asam lemak ke dalam bentuk gula
sederhana. Fungsi penting lainnya dari peroksisom adalah untuk membantu
kloroplas dalam menjalani proses fotorespirasi ( Sridianti, 2014).
Peroksisom besarnya 0,3-15µm, dibatasi oleh membran tunggal. Peroksisom
dapat berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan dalam perubahan
purin dalam sel. Sejumlah fungsi metabolik lainnya dikerjakan peroksisom dalam
jaringan khusus atau organisme, tetapi kecuali aktivitas katalase, tidak ada
satu fungsi yang umum bagi semua peroksisom (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992:
100- 101).
9.
Sitoplasma
Istilah
sitoplasma secara tradisional digunakan untuk memberikan segala sesuatu di
dalam sel kecuali nukleus. Mikroskopi elektron menyingkapkan pola-pola luas
bagi membran dan kompartemen yang dibatasi membran di dalam sitoplasma.
Struktur yang di batasi dengan jelas dinamai organel. Cairan (fluida) di atas
sedimen (supernatan) mewakli apa yang tersisa dari sitoplasma setelah
semua organelnya dikeluarkan. Maka inilah material yang di dalam
nya biasanya tersuspensi organel-organel sitoplasma.Berbagai nama telah
diberikan seperti “substansi dasar”, ”hialoplasma”, ”sitosol”, dan lain-lain.
Sebagian besar adalah air yang di dalam nya terlarut banyak molekul kecil-kecil
dan ion serta juga jumlah besar protein. Sebenarnya, jumlah enzim yang teramat
perlu bagi metabolisme sel terdapat di sini. Namun sebagian besar fungsi
sitoplasma itu merupakan fungsi organel-organel yang terdapat di dalamnya
(Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 94- 96).
C. Senyawa Penyusun Sel
dan Fungsinya.
1. Makromolekul utama
Senyawa organik dan anorganik yang terkandung dalam sel sangat
beragam.Keberadaan senyawa-senyawa tersebut di dalam sel tidak selalu berarti bahwa
senyawa tersebut adalah senyawa penyusun sel. Sebagian dari senyawa tersebut
merupakan bahan baku untuk sintesis senyawa lainnya atau digunakan dalam
etabolisme tumbuhan yang diterimanya dari sel-sel tetangganya atau diterima
dari jaringan pmbuluh. Senyawa bahan baku ini umumnya adalah senyawa anorganik
sederhana dengan berat molekul kecil seperti CO2, H3BO3,
H2PO4-, NO3-, NH4+ dan MoO4.
Senyawa-senyawa penyusun bagian-bagian sel,misalnya dinding sel, organel dan
inti sel, umumnya merupakan senyawa organik berukuran molekul besar. Adapun
Senyawa penyusun sel yaitu senyawa anorganik dan organik (Sugeng. 2014),
(Lakitan. B,1993:19).
2. Senyawa an organik.
Senyawa an Organik yang menyusun sel
antara lain (Sugeng. 2014) :
a.
Air ( H2O ), yang mempunyai peranan antara lain : sebagai media
berlsngsungnya reaksi-reaksi kimia dalam sel, sebagai pelaruu unsure dan
senyawa ionisasi. Beberapa contoh garam mineral yang menyusun sel antara lain :
NaCl, MgCl, NaHCO3, CaSO4 dan lain sebagainya.
b.
Gas, yang meliputi
senyawa-senyawa kimia berbentuk gas seperti : O2, CO2.
3. Senyawa Organik
a.Karbohidrat
Karbohidrat, yang tersusun atas unsure utama C ( karbon ), H
(hydrogen) dan O ( oksigen ). Peran utama dari komponen ini adalah sebagai sumber
energi utama bagi sel. Beberapa jenis karbohidrat yang biasa terdapat di dalam
sel antara lain :
1.
monosakarida ( karbohidrat paling sederhana, tidak
dapat dihidrolisis ) hanya mengandung 3 sampai 7 atom karbon seperti : glukosa,
fruktosa dan galaktosa disakarida (Sugeng.2014).
Tabel 2.1.
Penggolongan monosakarida sesuai dengan jumlah atom penyusunnya
|
Jenis
|
Jumlah atom karbon
|
Contoh
|
|
Triosa
|
3
|
Gliseraldehida
|
|
Tetrosa
|
4
|
Erithrosa
|
|
Pentose
|
5
|
Deoksiribosa
|
|
Heksosa
|
6
|
Glukosa
|
|
Heptosa
|
7
|
Seduheptulosa
|
( Sumber: Lakitan. B. 1993: 20).
Triosa, pentose dan
heksosa merupakan senyawa bahan baku, senyawa antara, atau produk yang penting
dalam lintasan metabolik fotosintesis dan respirasi, sedangkan tetrosa
dan heptosa jarang dijumpai dalam rangkain reaksi reaksi biokimia yang
berlangsung pada tumbuhan (Lakitan. B. 1993:20), (Sugeng. 2014).
Pentosa yang sangat
penting pada lintasan reaksi fotosintesis dan respirasi adalah ribosa dan
deoksirebosa yang juga merupakan komponen struktural dar asam-asam nukleat. Dengan
demikin senyawa ini merupkan senyawa esensial bagi semua bentuk kehidupan.
Selain itu pada hemiselulosa pada semua dinding sel tumbuhan banyak dijumpai
karbohidrat sederhana pentosa. Heksosa terlihat dalam beberapa tahapan reaksi
fotosintesis dan respirasi. Senyawa ini merupakan komponen penyusun dari
berbagai senyawa karbokidrat lainnya. Glukosa dan fruktosa merupakan senyawa
heksosa yang paling penting dan paling banyak di jumpai. Beberapa jenis heksosa
lainnya juga dapat ditemukan secara alami pada sel tumbuahan (Lakitan. B. 1993:
21).
2.
Disakarida, yang mengandung 2 unit sakarida yang dapat
dihidrolisis menjadi monosakarida. Contoh : disakarida dari jenis sukrosa
yang dapar terhidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa, maltosa yang dapat
terhidrolisis menjadi 2 glukosa (Sugeng. 2014).
3.
Polisakarida, yang terdiri atas unit-unit
monosakarida. Beberapa jenis polisakarida yang terdapat dalam sel antara lain :
amilum dan seluloda yang umumnya terdapat dalam sel tumbuhan, glikogen yang
umumnya terdapar dalam sel hewan (Sugeng.2014).
b. Protein
Molekul protein berukuran lebih besar dibanding karbohidrat dan
lipida. Satuan dasar penyusun protein adalah asam amino. Setiap molekul asam
amino paling tidak mengandung karbon, hydrogen, oksigen, dan nitrogen serta kadang
juga mengandung belerang. Sintesis protein merupakan proses perangkaian asam
amino sehigga membentuk rantai yang panjang. Rantai asam amino disebut
polipeptida. Molekul protein dapat terdiri dari 1 atau lebih rantai polipeptida
dimana masing-masing rantai polipeptida terdiri dari ratusan unit asam amino.
Asam amino dapat ditulis dengan rumus umum berikut:
Dari rumus umum diatas terlihat bahwa setiap molekul asam amino
mengandung gugus asam amino (-NH2) dan gugus karboksil (-COOH). Pengecualian
tampak pada asam amino prolin, yang tidak memiliki gugus amino.
Tabel 2.2. Struktur molekul
asam amino penyusun perotein sel tumbuhan.
Asam amino tergolong aromatik dan alipatik lebih sukar larut dalam air
disbanding asam amino basik, asidik, dan terhidroksil. Penggabungan asam amino
untuk membentuk protein adalah denganikatan peptide, melibatkan gugus amino
pada asam amino yang satu dengan gugus karboksil pada asam amino lainnya.Jika
asam aspartat dan glutamat yang masing-masing memiliki 2 gugus karboksil
membentuk ikatan peptide, maka gugus karboksi yang berdekatan dengan gugus
amino yang akan berpartisipasi sedangkan gugus karboksil lainnya tetap bebas
sehingga protein yang terbentuk bersifat asidik. Bila lisan dan arsginin yang
masing-masing memiliki 2 gugus asam amino yang berpartsipasi, maka gugus amino
yang berjauhan dengan gugus karboksil akan tetap bebas. Atom N dari gugus amino
mempunyai 2 elektron yang dapat dimliki bersama dengan ion H+ dalam
sel. Gugus amino ini akan bermuatan positif bila H+ ini terikat
padanya ( Lakitan. B, 1993: 30).
Protein yang sederhana terdiri dari 1 rantai ptolipeptida.rantai
polipeptida ini tidak terntang lurus, tetapi membentuk lipatan sehingga
molekul-moekul protein ini terlihat seperti gumalpan. Pada sitoplasma, asam
amino hidrofobik ( valin, leusin,
isoleusin, metionin dan sering juga tirosi) akan mengumpul dibagin tengah gumpalan
molekul protein. Sedangkan asam-asam amino yang lebih bersfat hidrofilik
(serin, asam glutamat, glutamin, asam aspartat, asparagin, lisin, histidin dan
arginin) akan membungkus dibagin luar (Lakitan. B, 193: 30).
Protein, yang tersusun
atas unsure utama utama C ( karbon ), H ( hydrogen ), O ( oksigen ) dan N (
nitrogen ) ditambah S ( sulfur ) dan P ( Phosphor ) sebagai unsure tambahan.
Senyawa yang satu ini merupakan unsure organic terbesar yang menyusun sebuah
sel. Protein sendiri di dalam sel berperan dalam: membentuk organel-organel
sel, membentuk selaput/ membrane plasma bersama lemak dan karbohidrat,
membangun jaringan tubuh dan regenerasi sel, sebagai komponen pembentuk enzim,
hormone maupun antibody. Menurut (Sugeng, 2014) Beberapa protein yang terdapt
di dalam sel antara lain :
a.
protein sederhana, seperti : albumin, globuli
b.
protein kompleks, seperti : lipoprotein,
nucleoprotein.
c.
asam nukleat , yang terutama menyusun molekul DNA /
RNA di dalam sel.
d.
Hormon, yang berperan dalam pengendalian aktivitas
fisiologis.
e.
enzim, yang berperan sebagai biokatalisator .
C. Lemak
Lemak ( biasa juga disebut lipida ), yang tersusun atas unsure C (karbon ), H ( hydrogen
), O ( oksigen ). Peran utama lemak dalam sel adalah pembentuk membrane sel
bersama protein, mengatur sirkulasi lemak yang lain, dan sumber cadangan energi
bagi sel. Dalam metabolismenya, lemak terbentuk dari asam lemak dan gliserol.
Lemak merupakan bagian dari lipida, semua molekul lipida dibentuk dari samasam
organik, tetapi tidak harus mengandung gliserol sedangkan lemak selalu
terbentuk dengan kerangka gliserol. Lilin (wax) yang dihasilkan tumbuhan merupakan
contoh lipida yang bukan lemak ( Lakitan. B,1993: 24-25) (
Sugeng,2014).
Secara kimia lemak dengan minyak merupakan senyawa yang sangat mirip. Walaupun
secara fisik lemak berbentuk padat sedangkan minyak berbentuk cair pada suhu
kamar.Baik lemak maupun minyak terbentuk dari satu molekul gliserol dengan 3
molekul asam lemak. Oleh sebab itu lemak dan minyak sering disebut sebagai
trigliserida.
Tabel 2.3. Jenis asam lemak yang umum pada jaringan
tumbuhan.
|
Jenis
|
Jumlah atom C
|
Struktur
|
|
Laurat
|
12
|
CH3(CH2)10COOH
|
|
Miristas
|
14
|
CH3(CH2)12COOH
|
|
Palmitat
|
16
|
CH3(CH2)14COOH
|
|
Stearat
|
18
|
CH3(CH2)16COOH
|
|
Oleat
|
18
|
CH3(CH2)7C=C-(CH2)7COOH
|
|
Linoleat
|
18
|
CH3(CH2)4C=C-CH2C-(CH2)7COOH
|
|
Linolenat
|
18
|
CH3CH2C=C-CH2C=C-CH2C=C-(CH2)7COOH
|
(Sumber: Lakitan. B,1993: 25)
Titik didih dan sifat lemak lainnya tergantung pada jenis asam-asam lemak yang
terkandung. Molekul lemak umumnya mengandung 3 jenis asam lemak yang berbeda,
tetapi kadang 2 diantaranya dari jenis yang sama. Asam lemak hamper selalu
mempunyai atom karbon yang genap biasanya 16 atau 18 atom karbon. Titik didih
akan tinggi jika rantai asam lemaknya panjang dan jenuh tanpa ikatan rangkap
(Lakitan. B, 1993: 23).
Lemak umumnya mengandung asam lemak jenuh, sedangkan minyak mengandung 1- 3
asam lemak tak jenuh. Minyak dari biji kapas, jagung, kacang tanah dan kedelai
banyak mengandung asam lemak tak jenus seperti asam oleat asam linoleat. Kedua
jenis asam lemak ini juga merupaan jenis yang paling banyak di jumpai pada
tumbuhan secara umum (Lakitan. B, 1993: 23).
Lemak jarang terkandung jaringan dalam akar, tetapi sering dijumpai pada biji
dan kadang pada daging buah, seperti buah alpokat. Didalam sel tumbuhan, lemak
disimpan dalam oleosom pada sitoplasma. Oleosom dilapaisi oleh membrane tipis
(kurang dari setengah ketebalan membrane lainnya). Membran ini tampaknya
merupakan membrane 1 lapis denga permukaan hidropobik (nonpolar) menghadap
kesebelah dalam dimana lemak ditimbun (
Lakitan. B, 1993: 24).
d. Asam nukleat
Asam nukeat terdiri dari 2 jenis, yakni asam ribonuklet (RNA) dan asam
deoksiribonukleat (DNA). Masing masing tersusun dari molekul yang disebut
nukliotida. Nukliotida terbentuk dari asam fosfat,gula pentose dan senyawa basa
purin (adenine dan guanine) atau basa pirimidin (thimin dan sitosin).Nukleotida
RNA mengandung gula ribose, sedangkan nukliotida DNA mengandung gula
dioksiribosa yang memiliki kurang satu atom oksigen disbanding ribose (Lakitan.
B, 1993: 30).
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Umumnya membran mempunyai ketebalan anatara 7,5 nm
sampai 10,0 nm. Senyawa utama penyusun membran adalah protein dan lipida.
Membran sel berfungsi sebagai interase antara mesin-mesin di bagian dalam sel dan
fluida cair yang membasahi semua sel.
2.
Organel-organel sel tumbuhan terdiri atas kloroplas,
nucleus, ribosom, mitokondria, badan golgi, retikulum endoplasma, vakuola,
peroksisom, sitoplasma. Setiap organel-organel sel tumbuhan memiliki fungsi
tertentu, tanpa adanya sel tidak dapat beroperasi dengan baik.
3.
Senyawa penyusun sel terdiri dari senyawa organik dan
an organik. Senyawa organic terdiri dari air dan gas. Sedangkan senyawa an
organic terdiri atas, karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat.
4.
Difusi adalah gerakan partikel
dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial
kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan
dinamis.
5.
Osmosis adalah difusi air melaui
selaput yang permeabel secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi
tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah.
6.
Imbibisi
adalah peristiwa penyerapan air oleh permukaan zat-zat yang hidrofilik, seperti
protein, pati, selulosa, agar-agar, gelatin, liat dan lainnya yang menyebabkan
zat tersebut dapat mengembang setelah menyerap air.
7.
Plasmolisis adalah peristiwa
mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan
jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik.
Daftar Pustaka
Lakitan, Benyamin.
1993. Dasar-Dasar Biologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada : Jakarta.
Kimbal, J.W. 1992. Biologi
Edisi Kelima. Erlangga : Jakarta.
Jati, Wijaya. 2007. Aktif
Biologi. Ganeca Exact : Jakarta.
Salisbury, F.B. &
C.W. Ross. 1991. Fisiologi Tumbuhan. ITB. Bandung.
Lone, Irham. (2012).
Difusi dan plasmolisis.
Latif, nazarudin.
(2012). Plasmolisis.
Sridianti. (2013). Organel
sel Tumbuhan dan Fungsinya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar