Kehidupan Sel dan Perkembangannya

Biologi merupakan ilmu yang mempelajari seluruh aspek kehidupan. Dalam kehidupan sehari-hari biologi mengampil peran yang sangat penting. Untuk itulah kita mempelajari biologi khususnya tentang Sel. Ini dikarenakan sel merupakan dasar dari sebuah kehidupan. Sel-sel tersebut membentuk kesatuan untuk membetuk kehidupan. Kita bias lihat bahwa alam semesta ini begitu luas. Namun apabila kita selidiki lebih dalam lagi ternyata terdapat kehidupan yang lebih kecil dan lebih sederhana dari yang kita bayangkan.dari masa kemasa dilakukan penelitian dan penemuan tentang sel. Dimulai dari penemuan Robert Hook dengan sel gabusnya pada tahun 1665 sampai sekarang pun masih dilakukan penelitian bahkan sudah mencapai tahap materi genetic.

Sel memiliki ukuran yang sangat kecil dan tak kasat mata. Ada yang hanya 1-10 mikron, ada yang mencapai 30-40 mikron, bahkan ada yang beberapa sentimeter. Didalam ukuran yang sangat kecil bentuk yang bermacam-macam tersebut, sel memiliki bagian-bagian sel yang memiliki fungsi masing-masing. Antar bagian sel itu melakukan interaksi dan salingt ketergantungan. Oleh karena itu sel dipandang sebagai dasar kehidupan makhluk hidup.

Dalam pembagiannya sel terdiri dari Eukariot(eu=sejati, karyon=inti) yang memiliki membrane inti dan Prokariot(pro=sebelum, karyon=inti) yang tidak memiliki membrane inti dan pada umumnya makhluk hidup uniseluler.


A. Rumusan Masalah

Dari latar belekang tersebut, dapat disusun pertanyaan yang akan menjadi focus pembahasan dalam makalah ini, yaitu bagaimana penjelasan tentang kehidupan sel dan perkembangannya ?


B. Pengertian Sel
Sel berasal dari kata ‘cella’ yang berarti ruangan berukuran kecil maka sel merupakan unit (kesatuan, zahrah) terkecil dari makhluk hidup, yang dapat melaksanakan kehidupan. Sel merupakan unit organisasiterkecil yang menjadi dasar kehidupan. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungidan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup. Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusiyang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariotaberadaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariotaberadaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi. Ada empat teori tentang sel, yaitu:

1. unit struktural terkecil makhluk hidup (Schleiden & T. Schwann)

2. unit fungsional terkecil makhluk hidup (Max Schultze)

3. unit pertumbuhan terkecil makhluk hidup (Rudolf Virchow)

4. unit hereditas terkecil makhluk hidup (Penemuan akhir abad XIX)


C. Sel Prokariot dan Sel Eukariot

Sel prokariotik mempunyai membran plasma, sitoplasma yang mengandung ribosom, mesosom, kromator (pigmen) dan materi inti (DNA dan RNA). Sel prokariotik tidak mempunyai membran inti dan sistem endomembran seperti retikulum endoplasma dan kompleks golgi. Selain itu tidak memiliki mitokondria dan kloroplas. Yang termasuk sel prokariotik adalah bakteri dan alga biru. Berikut bagian struktur sel bakteri Escherichia coli:

1. Pilus

2. Ribosom

3. Kapsul

4. Dinding Sel

5. Membrane Plasma

6. DNA

7. Mesosom

8. Flagela

Berikut gambaran struktur sel prokariot. Sel Eukariotik memiliki membran nukleus dan sistem endomembran. Berikut struktur sel eukariotik:

1. Membran Plasma Tersusun atas lemak (lipid) dan protein (lipoprotein).Fungsi: melindungi sel, mengatur keluar masuknya zat dan sebagai penerima rangsang dari luar sel.

2. SitoplasmaTersusun atas cairan(sitosol) dan padatan(organela-organela). Fungsi: tempat berlangsungnya reaksi metabolisme sel.

3. Nukleus Merupakan organel terbesar, berbentuk bulat, membran rangkap. Di dalam nukleus terdapat nukleoplasma, yang terdiri atas benang ‘kromatin’ yang tersusun atas DNA, RNA dan protein. Selain itu terkadang terbentuk nucleolus.Fungsi: pengendali seluruh aktivitas sel, pengatur pembelahan sel dan pembawa informasi genetik.

4. Sentriol Hanya dimiliki sel hewan.Fungsi:menarik kromosom menuju ke kutub.

5. Retikulum Endoplasma (RE) Berbentuk benang-benang jala meliputi:RE kasar: terdapat ribosom, berfungsi untuk transpor dan sintesis protein.RE halus: tidak terdapat ribosom, berfungsi untuk transpor dan sintesis lemak dan steroid.

6. Ribosom Tersusun dari protein dan RNA, berbentuk bulat dan tidak bermembran.Fungsi: tempat berlangsungnya sintesis protein.

7. Kompleks Golgi Terdiri atas membran berbentuk kantong pipih. Pada sel tumbuhan, kompleks golgi disebut diktiosom.Fungsi: sekresi polisakarida, protein & lendir (musin).

8. Lisosom Merupakan membran berbentuk kantong kecil berisi enzim hidrolitik yang berfungsi dalam pencernaan intrasel. Fungsi lain:-mencerna materi yang diambil secara endositosis.-menghancurkan organela sel lain yang sudah tidak berfungsi (autofage).-menghancurkan selnya sendiri(autolisis).

9. Mitokondria Memiliki membran rangkap (luar & dlm). Membran dalam berlekuk-lekuk membentuk krista.

10. Mikrotubulus Tersusun atas protein tubulin Fungsi: punyusun spindel, sentriol, silia dan flagela.

11. Mikrofilamen Tersusun atas protein aktin. Fungsi: dalam gerakan sel, sitoplasma, kontraksi otot dan pembelahan sel.

12. Dinding Sel Tersusun atas protein selulose, hemiselulose, pektin dan lignin. Fungsi: memberi bentuk sel, melindungi bagian sebelah dalam, dan mengatur transportasi zat.

13. Badan mikro Terdiri:-Peroksisom:mengandung enzim katalase.-Glioksisom: mengandung enzim katalase dan oksidase

14. Plastida

15. Organela yang mengandung pigmen, meliputi:- Kloroplas: plastida yang mengandung pigmen klorofil/hijau.- Kromoplas: plastida yang mengandung pigmen merah, jingga, kuning.- Leukoplas: plastida yang tidak mengandung pigmen.

16. VakuolaVakuola sel tumbuhan bersifat menetap.Fungsi: tempat menyimpan cadangan mkanan, pigmen, minyak atsiri dan sisa metabolisme.


D. Perbedaan Sel Hewan dengan Sel Tumbuhan

1. Sel Hewan

· tidak memiliki dinding sel

· memiliki plastida

· memiliki lisosom

· memiliki sentrosom

· timbunan zat berupa lemak dan glikogen

· bentuk tidak tetap

· pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit

2. Sel Tumbuhan

· memiliki dinding sel dan membran sel

· umumnya memiliki plastida

· tidak memiliki lisosom

· tidak memiliki sentrosom

· timbunan zat berupa pati

· bentuk tetap

· memiliki vakuola ukuran besar, banyak


E. Reproduksi Sel

Sel-sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel-sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel-sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.

1. Amitosis. Pembelahan Amitosis merupakan pembelahan sel secara langsung, tanpa fase-fase dan pembentukan kromosom. Ini dilakukan oleh makhluk hidup sel satu (Protozoa, Bakteri, Alga biru) untuk tujuan reproduksi.

2. Mitosis. Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh). Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah.


· Profase : 1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.4. Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

· Metafase. Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

· Anaphase. Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.

· Telofase. Pada telofase terjadi peristiwa berikut:Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru. Serat – serat gelendong menghilang.

· Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induk.Hasil mitosis:1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.2. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

3. Meiosis

Pembelahan Meiosis disebut juga pembelahan reduksi, karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n. Menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induknya. Contoh, sel induk gamet jantan (spermatogonium) merupakan sel yang diploid (2n) setelah membelah, sel anak yang terbentuk (spermatozoa) merupakan sel yang haploid (n). Dalam pembelahan Meiosis terjadi dua kali pembelahan sel secara berturut –turut, tanpa diselingi adanya interfase, yaitu tahap meiosis 1 dan meiosis 2 dengan hasil akhir 4 sel anak dengan jumlah kromosom haploid (n).

Meiosis I

· Profase I

ü Leptoten. Kromatin menebal membentuk kromosom.

ü Zygoten. Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.

ü Pakiten. Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan satu sentromer.

ü Diploten

ü Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan menjadi rapat.

ü Diakenesis. Ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya terjadi pada meiosis saja,, yang dapat mengakibatkan terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti menghilang. Sentriol berpisah menuju kutub yang berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.

· Metafase 1. Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.

· Anafase I. Pada tahap ini, spindel pembelahan memendek dan menarik belahan tetrad (diad) ke kutub sel berlawanan sehingga kromosom homolog dipisahkan. Kromosom hasil crossing over yang bergerak ke kutub sel membawa materi genetic yang berbeda.

· Telofase I. Pada tahap ini, membrane sel membentuk sekat sehingga terbentuk dua sel anak yang bersifat haploid, tetapi setiap kromosom masih mengandung dua kromatid (siser cromatid) yang terhubung melalui sentromer.

4. Meiosis II

· Profase II

ü Benang – benang kromatin berubah kembali menjadi kromosom.

ü Kromosom yang terdiri dari 2 kromatida tidak mengalami duplikasi lagi.

ü Nucleolus dan dinding inti menghilang.

ü Sentriol berpisah menuju kutub yang berlawanan.

ü Serat – serat gelendong terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.

· Metafase II. Kromosom kebidang ekuator menggantung pada serat gelendong melalui sentromernya.

· Anafase II. Kromatida berpisah dari homolognya, dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.

· Telofase II

ü Kromosom berubah menjadi benang – benang kromatin kembali.

ü Nucleolus dan dinding inti terbentuk kembali.

ü Serat – serat gelendong menghilang dan terbentuk sentrosom kembali.

Hasil meiosis :

1. Satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 4 sel anakan yang masing – masing haploid (n)

2. Jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.

3. Pembelahan meiosis hanya terjadi pada sel – sel generative atau sel – sel gamet seperti sperma dan ovum (sel telur).


F. Penutup

Dari uraian makalah ini, diperoleh kesimpulan bahwasel merupakan unit kehidupan dari sebuah makhluk hidup. Setiap sel melakukan aktivitasnya masing-masing layaknya indivudu. Didalam sel terdapat bagian-bagian yang terdiri dari bagian hidup mati seperti dinding sel dan vakuola dan bagian yang hidup seperti, plasma sel, dan organel-organel sel. Bagian-bagian tersebut bekerja sama dalam melakukan kegiatannya. Namun, tidak semua memiliki bgian tersebut. Pada sebagian sel prokariot hanya memiliki beberapa bagian saja.

Tak lepas dari itu, sel melakukan reproduksi layaknya makhluk hidup. Baik secara Amitosis, Mitosis, Meiosis. Banyak sekali kegunaan reproduksi ini seperti, pada sel meristem stumbuhan berfungsi untuk pertumbuhan. Sedangkan pada sel epitel manusia untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau sudah tua dan lainnya.


DAFTAR PUSTAKA

Syamsuri, Istamar.2008.Biologi SMA 2B. Jakarta: Erlangga

Campbell, Neil A. Reece, Jane B. and Mitchell, Lawrence G. 2002. Biologi jilid 1. Jakarta: Erlangga

Foster, Bob .2008. Koding IPA. Bandung : Ganesha Operation

penulis : David Ao