Senin, 02 Mei 2011

FUNGSI SEL


Struktur dan Fungsi Sel
Biologi sel adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel. Sel sendiri adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup dimana keberadaannya sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing masing makhluk hidup

Teori-teori tentang sel
- Robert Hooke (Inggris, 1665) meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop. Hasil pengamatannya ditemukan rongga-rongga yang disebut sel (cellula)
- Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella (kantong yang berisi)
- Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam, rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”
- Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma
- Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan structural makhluk hidup.
- Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nucleus)
- Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup
- Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex celulla)
Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti
a. sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru
b. sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru
Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :
Sel Prokariotik
- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid
- Organel-organelnya tidak dibatasi membran
- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan
- Diameter sel antara 1-10mm
- Mengandung 4 subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya sirkuler
Sel Eukariotik
- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus
- Organel-organelnya dibatasi membran
- Membran selnya tersusun atas fosfolipid
- Diameter selnya antara 10-100mm
- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya linier
Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya
a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid
b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid
Bagian-bagian Sel
- Bagian hidup(komponen protoplasma), terdiri atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan struktur sel seperti : mitokondria, badan golgi, dll
- Bagian mati (inklusio), terdiri atas dinding sel dan isi vakuola
mari kita bahas masing-masing bagian satu per satu
a Dinding sel
Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel.
Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.
Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg.
b. Membran Plasma
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.
Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.
Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
c. Mitokondria
Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit tenaga” bagi sel.
Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000].
Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani ?-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.
Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.
Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi ?-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium
d. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
- Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
- Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
- Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
e. Badan Golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
f. Retikulum Endoplasma
RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
g. Nukleus
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri
h. Plastida
Plastida adalah organel sel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. ada tiga macam plastida, yaitu :
- leukoplast : plastida yang berbentuk amilum(tepung)
- kloroplast : plastida yang umumnya berwarna hijau. terdiri dari : klorofil a dan b (untuk fotosintesis), xantofil, dan karoten
- kromoplast : plastida yang banyak mengandung karoten
i. Sentriol (sentrosom)
Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom.
Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-benang spindel.
j. Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.
fungsi vakuola adalah :
1. memelihara tekanan osmotik sel
2. penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll
3. mengadakan sirkulasi zat dalam sel
Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
1. Sel Hewan :
* tidak memiliki dinding sel
* tidak memiliki butir plastida
* bentuk tidak tetap karena hanya memiliki membran sel yang keadaannya tidak kaku
* jumlah mitokondria relatif banyak
* vakuolanya banyak dengan ukuran yang relatif kecil
* sentrosom dan sentriol tampak jelas
2. Sel Tumbuhan
* memiliki dinding sel
* memiliki butir plastida
* bentuk tetap karena memiliki dinding sel yang terbuat dari cellulosa
* jumlah mitokondria relatif sedikit karena fungsinya dibantu oleh butir plastida
* vakuola sedikit tapi ukurannya besar
* sentrosom dan sentriolnya tidak jelas


SEL HEWAN & TUMBUHAN


Sel Hewan dan Tumbuhan
Sel hewan tidak memiliki dinding sel. Protoplasmanya hanya dilindungi oleh membran tipis yang tidak kuat. Ada beberapa sel hewan khususnya hewan bersel satu, selnya terlindungi oleh cangkok yang kuat dan keras. Cangkok tersebut umumnya tersusun atas zat kersik dan pelikel, dijumpai misalnya pada Euglena dan Radiolaria.
Secara umum sel hewan tidak memiliki vakuola. Jika ada vakuola, ukurannya sangat kecil. Pada beberapa jenis hewan bersel satu ditemukan adanya vakuola, misalnya pada Amoeba dan Paramaecium. Terdapat dua macam vakuola, yaitu vakuola kontraktil (alat osmoregulasi) dan vakuola non kontraktil (penyimpan makanan). Bagian paling besar pada sel hewan adalah nukleus.
Dalam satu sel hewan terdapat dua sentriol. Kedua sentriol ini terdapat dalam satu tempat yang disebut sentrosom. Saat pembelahan sel, tiap sentriol memisahkan diri menuju kutub yang berlawanan dan memancarkan benang-benang gelendong pembelahan yang akan menjerat kromosom.
http://biologi.blogsome.com/images/selhewan.JPG
Sel Tumbuhan, bagian terluar dari sel tumbuhan adalah dinding sel. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan penunjang. Dinding yang terbentuk pada waktu sel membelah disebut dinding primer dan setelah mengalami penebalan, berubah menjadi dinding skunder. Dinding primer sel merupakan selaput tipis yang tersusun atas serat-serat selulosa. Serat ini amat kuat daya regangnya. Dinding sel yang kaku tersusun atas polisakarida: hemiselulosa dan pektin.
Dinding sel skunder dimiliki oleh sel-sel dewasa. Dinding skunder memiliki kandungan selulosa lebih banyak berkisar 41-45%, juga hemiselulosa dan lignin.
Diantara dinding dua sel yang berdekatan terdapat lamela tengah, tersusun atas magnesium dan kalium pekat berupa gel. Diantara dua sel bertetangga (saling menempel) terdapat pori. Melalui pori ini dua sel dihubungkan oleh benang-benang plasma yang dikenal plasmodesmata.
Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Bersama dengan vakuola, dinding sel berperan dala turgiditas sel (kekakuan sel). Ia mengakibatkan bentuk sel tetap.
Sel tumbuhan memiliki vakuola yang lebih besar (dibanding sel hewan). Vakuola sel tumbuhan bersifat menetap. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola –paling– besar adalah sel-sel parenkim dan kolenkim.
Selain itu sel tumbuhan memiliki organel yang tidak terdapat di dalam sel hewan, fungi, maupun prokariota seperti bakteri dan ganggang hijau-biru, yaitu plastida.
Bentuk plastida bisa bulat, oval maupun cakram. Plastida dibedakan menjadi leukoplas, kromoplas dan kloroplas, dimana ketiganya merupakan perkembangan dari proplastida (plastida muda).

PROKARIOT


Prokariot dan Eukariot

Bakteri

Pendahuluan

Tahun 1684, orang Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek membuat sejumlah alat pembesar yang sangat sederhana (Gambar 1). Alat ini adalah pendahulu mikroskop cahaya modern kita.  Dengan menggunakan lensa yang dipoles dengan hati-hati ini, ia memeriksa sejumlah tipe spesimen biologi, termasuk air kolam, darah dan bekas makanan di giginya. Dalam bekas makanan ini, ia menemukan organisme yang sekarang kita sebut bakteri. Ia tidak memberi organisme ini nama, namun menggambarnya dengan teliti di buku catatannya. Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat bakteri.
Bakteri adalah organisme yang terdiri dari satu sel tunggal. Sel bakteri berbeda dari sel hewan tingkat tinggi baik dalam struktur dasar maupun kimia. Seekor bakteri tidak memiliki inti yang dibungkus oleh selaput dan karenanya disebut prokariota (lihat gambar 2). Kata prokario berarti sebelum inti, dari kata pro yang berarti sebelum, dan karion yang berarti inti dalam bahasa Yunani.
http://www.faktailmiah.com/wp-content/uploads/2010/09/mikroskop-van-leeuwenhoek.jpg
Gambar 1. Mikroskop Van Leeuwenhoek
Hingga sekarang, bakteri dan cyanobacteria (ganggang biru-hijau) digolongkan dalam kingdom Monera. Bukti terbaru yang diperoleh dari penelitian biokimia membuat para ilmuan membagi kingdom Monera menjadi dua kingdom baru, Archaeobacteria dan Eubacteria. Archaeobacteria adalah kingdom bakteri primitif. Spesies Archaeobacteria menunjukkan perbedaan kimia nyata dengan bakteri sejati, yang dimasukkan dalam golongan Eubacteria. Karena semua bakteri termasuk prokariota, adalah penting untuk memahami ciri-ciri sel ini.
Seekor prokariota, seperti ditunjukkan diatas, adalah sebuah sel yang tidak memiliki inti atau organel yang diselimuti selaput lainnya; ia tidak memiliki mitokondria, reticulum endoplasma, badan golgi dan lisosom. Eukariota adalah sel yang memuat inti terorganisir dan organel berselimut selaput lainnya.
http://www.faktailmiah.com/wp-content/uploads/2010/09/flagela-bakteri.jpg
Gambar 2. Sebuah sel Prokariotik

Ciri-ciri Prokariota

Dinding Sel

Ada dalam sebagian besar sel prokariota. Dinding sel adalah struktur penting yang memberi bentuk sel dan melindunginya dari kerusakan akibat tekanan air. Walau begitu, mahluk bersel satu terkecil, mycoplasma, tidak memiliki dinding sel. Diameternya mulai dari 5 hingga 80 nanometer. Dinding sel prokariotik mendapatkan tekanan dari murein. Murein tersusun dari sejumlah besar molekul polisakarida yang disatukan oleh rantai asam amino yang pendek. Asam muramik, salah satu molekul di murein, tidak pernah ada dalam dinding sel eukariotik. Penisilin menjadi obat yang efektif dalam menangkal bakteri karena ia mencegah pembentukan murein dan karenanya menghambat reproduksi bakteri. Penisilin tidak berfungsi pada sel eukariotik.

Selaput sel

Selaput sel dari sel prokariotik sangat mirip dengan sel eukariotik kecuali selaput sel prokariotik tidak memiliki kolesterol dan steroid lainnya. Pada Archaeobacteria, selaput sel ini terdiri dari jenis asam lemak yang termodifikasi. Asam lemak rantai lurus menjadi struktur selaput plasma Eubakteria. Luas permukaan selaput sel pada beberapa prokariota sangat diperbesar karena adanya convolusi (lipatan dan loop). Selaput sel yang berkonvolusi berperan dalam sistem transpor elektron struktur mereka dan enzim yang diperlukan untuk peristiwa kimia yang terjadi pada saat pernapasan. Molekul DNA yang melingkar tertempel di sebuah lokasi di selaput sel ini yang disebut mesosom.

Sitoplasma

Sitoplasma prokariota tidak memiliki struktur halus yang rumit seperti yang ada pada eukariota. Sitoplasma bakteri tampak sangat berbutir karena adanya sejumlah besar ribosom yang berukuran lebih kecil daripada yang ada di sel berinti. Ribosom – satu-satunya organel sel yang ada pada sebagian besar prokariota – berfungsi sama seperti bagian besarnya di sel eukariotik yaitu menjadi lokasi sintesis protein. Selaput sel mendorong masuk dan membentuk sebuah kantung yang disebut mesosom. Sistem selaput luar tambahan ada di sel cyanobacteria. Selaput luar ini memuat klorofil dan pigmen aksesori.

Materi Genetik

DNA (asam deoksiribonukleat) adalah zat hereditas. Ia mengandung sandi genetik (gen) yang memberikan ciri-ciri yang diturunkan  dari satu generasi ke generasi. Pada sel eukariotik, molekul DNA dihubungkan dalam kromosom di inti sel. Tapi sel prokariotik tidak memuat inti berselimut selaput.
Sel prokariotik memuat sebuah molekul DNA telanjang (tidak tertutup selaput) yang melingkar. Kromosom DNA direplikasi (direproduksi) sebelum pembelahan sel. Kemudian dinding sel dan selaput plasma tumbuh ke dalam, membelah sel menjadi dua. Tipe pembelahan sel semacam ini disebut pembelahan biner. Mesosom terbentuk oleh sebuah loop di selaput plasma dan tampak berfungsi dalam pembelahan kromosom melingkar saat pembelahan sel.

Ciri lain Prokariota

Perbedaan lain yang memisahkan sel tanpa inti dengan sel berinti adalah sel prokariota jauh lebih kecil. Ukurannya rata-rata antara 0.5 hingga 10 mikron. Sel eukariotik jauh lebih besar, walaupun ada yang ukurannya hanya 7 mikron. Beberapa bakteri menghasilkan kapsul berlendir yang tersusun dari karbohidrat yang mengelilingi dinding sel dan melindungi sel bakteri dari sel darah putih yang bersifat predator (fagosit). Beberapa sel prokariotik bergerak dengan sebuah struktur kaku mirip batang yang disebut flagella. Sel prokariotik juga tidak mampu membentuk ikatan dengan sesamanya sementara sel eukariotik mampu sehingga bisa membentuk jaringan.

PROKARIOT


Prokariot dan Eukariot

Bakteri

Pendahuluan

Tahun 1684, orang Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek membuat sejumlah alat pembesar yang sangat sederhana (Gambar 1). Alat ini adalah pendahulu mikroskop cahaya modern kita.  Dengan menggunakan lensa yang dipoles dengan hati-hati ini, ia memeriksa sejumlah tipe spesimen biologi, termasuk air kolam, darah dan bekas makanan di giginya. Dalam bekas makanan ini, ia menemukan organisme yang sekarang kita sebut bakteri. Ia tidak memberi organisme ini nama, namun menggambarnya dengan teliti di buku catatannya. Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat bakteri.
Bakteri adalah organisme yang terdiri dari satu sel tunggal. Sel bakteri berbeda dari sel hewan tingkat tinggi baik dalam struktur dasar maupun kimia. Seekor bakteri tidak memiliki inti yang dibungkus oleh selaput dan karenanya disebut prokariota (lihat gambar 2). Kata prokario berarti sebelum inti, dari kata pro yang berarti sebelum, dan karion yang berarti inti dalam bahasa Yunani.
http://www.faktailmiah.com/wp-content/uploads/2010/09/mikroskop-van-leeuwenhoek.jpg
Gambar 1. Mikroskop Van Leeuwenhoek
Hingga sekarang, bakteri dan cyanobacteria (ganggang biru-hijau) digolongkan dalam kingdom Monera. Bukti terbaru yang diperoleh dari penelitian biokimia membuat para ilmuan membagi kingdom Monera menjadi dua kingdom baru, Archaeobacteria dan Eubacteria. Archaeobacteria adalah kingdom bakteri primitif. Spesies Archaeobacteria menunjukkan perbedaan kimia nyata dengan bakteri sejati, yang dimasukkan dalam golongan Eubacteria. Karena semua bakteri termasuk prokariota, adalah penting untuk memahami ciri-ciri sel ini.
Seekor prokariota, seperti ditunjukkan diatas, adalah sebuah sel yang tidak memiliki inti atau organel yang diselimuti selaput lainnya; ia tidak memiliki mitokondria, reticulum endoplasma, badan golgi dan lisosom. Eukariota adalah sel yang memuat inti terorganisir dan organel berselimut selaput lainnya.
http://www.faktailmiah.com/wp-content/uploads/2010/09/flagela-bakteri.jpg
Gambar 2. Sebuah sel Prokariotik

Ciri-ciri Prokariota

Dinding Sel

Ada dalam sebagian besar sel prokariota. Dinding sel adalah struktur penting yang memberi bentuk sel dan melindunginya dari kerusakan akibat tekanan air. Walau begitu, mahluk bersel satu terkecil, mycoplasma, tidak memiliki dinding sel. Diameternya mulai dari 5 hingga 80 nanometer. Dinding sel prokariotik mendapatkan tekanan dari murein. Murein tersusun dari sejumlah besar molekul polisakarida yang disatukan oleh rantai asam amino yang pendek. Asam muramik, salah satu molekul di murein, tidak pernah ada dalam dinding sel eukariotik. Penisilin menjadi obat yang efektif dalam menangkal bakteri karena ia mencegah pembentukan murein dan karenanya menghambat reproduksi bakteri. Penisilin tidak berfungsi pada sel eukariotik.

Selaput sel

Selaput sel dari sel prokariotik sangat mirip dengan sel eukariotik kecuali selaput sel prokariotik tidak memiliki kolesterol dan steroid lainnya. Pada Archaeobacteria, selaput sel ini terdiri dari jenis asam lemak yang termodifikasi. Asam lemak rantai lurus menjadi struktur selaput plasma Eubakteria. Luas permukaan selaput sel pada beberapa prokariota sangat diperbesar karena adanya convolusi (lipatan dan loop). Selaput sel yang berkonvolusi berperan dalam sistem transpor elektron struktur mereka dan enzim yang diperlukan untuk peristiwa kimia yang terjadi pada saat pernapasan. Molekul DNA yang melingkar tertempel di sebuah lokasi di selaput sel ini yang disebut mesosom.

Sitoplasma

Sitoplasma prokariota tidak memiliki struktur halus yang rumit seperti yang ada pada eukariota. Sitoplasma bakteri tampak sangat berbutir karena adanya sejumlah besar ribosom yang berukuran lebih kecil daripada yang ada di sel berinti. Ribosom – satu-satunya organel sel yang ada pada sebagian besar prokariota – berfungsi sama seperti bagian besarnya di sel eukariotik yaitu menjadi lokasi sintesis protein. Selaput sel mendorong masuk dan membentuk sebuah kantung yang disebut mesosom. Sistem selaput luar tambahan ada di sel cyanobacteria. Selaput luar ini memuat klorofil dan pigmen aksesori.

Materi Genetik

DNA (asam deoksiribonukleat) adalah zat hereditas. Ia mengandung sandi genetik (gen) yang memberikan ciri-ciri yang diturunkan  dari satu generasi ke generasi. Pada sel eukariotik, molekul DNA dihubungkan dalam kromosom di inti sel. Tapi sel prokariotik tidak memuat inti berselimut selaput.
Sel prokariotik memuat sebuah molekul DNA telanjang (tidak tertutup selaput) yang melingkar. Kromosom DNA direplikasi (direproduksi) sebelum pembelahan sel. Kemudian dinding sel dan selaput plasma tumbuh ke dalam, membelah sel menjadi dua. Tipe pembelahan sel semacam ini disebut pembelahan biner. Mesosom terbentuk oleh sebuah loop di selaput plasma dan tampak berfungsi dalam pembelahan kromosom melingkar saat pembelahan sel.

Ciri lain Prokariota

Perbedaan lain yang memisahkan sel tanpa inti dengan sel berinti adalah sel prokariota jauh lebih kecil. Ukurannya rata-rata antara 0.5 hingga 10 mikron. Sel eukariotik jauh lebih besar, walaupun ada yang ukurannya hanya 7 mikron. Beberapa bakteri menghasilkan kapsul berlendir yang tersusun dari karbohidrat yang mengelilingi dinding sel dan melindungi sel bakteri dari sel darah putih yang bersifat predator (fagosit). Beberapa sel prokariotik bergerak dengan sebuah struktur kaku mirip batang yang disebut flagella. Sel prokariotik juga tidak mampu membentuk ikatan dengan sesamanya sementara sel eukariotik mampu sehingga bisa membentuk jaringan.