A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan kalian dapat:
1. Menjelaskan komponen-komponen kimiawi penyusun sel.
2. Mengidentifikasi berbagai organel yang menyusun sebuah sel
3. Menjelaskan struktur dan fungsi organel-organel sel
B. Uraian Materi
1. Komponen Penyusun Kimia Sel
Seluruh bagian sel tersusun atas beberapa komponen senyawa kimia. Kegiatan dan kehidupan sel juga merupakan akibat dari reaksi-reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Komponen kimiawi sel yang meliputi seluruh aktivitas sel tersebut dikenal dengan nama protoplasma. Protoplasma merupakan substansi kompleks yang tersusun atas unsur-unsur kimia.
Sebagian besar protoplasma terdiri atas air, namun bahan yang memberi ciri pada strukturnya justru adalah protein dan beberapa senyawa kimia lain. Bentuk senyawa dari komponen kimiawi penyusun sel (protoplasma) tersebut dapat berupa senyawa organik dan senyawa anorganik. Senyawa organik dalam komponen sel bisa berupa karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat. Sedangkan komponen senyawa anorganiknya bisa berupa air, vitamin, ataupun mineral. Berikut ini kita akan bahas mengenai komponen kimiawi penyusun sel tersebut secara mendalam.
a) Karbohidrat
Komponen kimiawi sel yang pertama adalah karbohidrat. Karbohidrat sangat vital untuk proses-proses fisiologi dalam sel makhluk hidup. Dengan rumus molekul (H2O)n. Karbohidrat terdiri atas unsur karbon (C), oksigen (O), dan hidrogen (H). Pada tumbuhan, karbohidrat dibentuk oleh sel-sel yang memiliki hijau daun (kloroplas mengandung klorofil) melalui proses fotosintesis. Berdasarkan fungsinya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat sederhana (sebagai sumber energi di dalam sel), karbohidrat rantai pendek (sebagai cadangan energi), serta karbohidrat rantai panjang (sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya). Sedangkan berdasarkan struktur ikatan molekulnya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida.
b) Lemak
Komponen kimiawi sel selanjutnya ialah lemak. Lemak tersusun atas unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Lemak dibangun oleh gliserol dan asam lemak. Dalam sel hidup, lemak berfungsi sebagai komponen utama membran plasma, pembentukan hormon, dan pembentukan vitamin.
c) Protein
Protein tersusun atas karbon , hidrogen, oksigen dan nitrogen. Protein merupakan unsur organik terbesar yang menyusun sebuah sel. Protein merupakan polimer dari asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida. Protein merupakan penyusun protoplasma terbesar setelah air, protein tersusun atas Protein struktural dan protein fungsional. Protein struktural adalah protein penyusun organel sel. Misal Membrane, Mitokondria, Ribosom, Retikulum endoplasma, sedangkan Protein fungsional adalah protein yang terlibat dalam metabolisme tubuh Meliputi enzim-enzim dan hormon yang berfungsi mengatur reaksi-reaksi kimia yang menjaga sel tetap hidup.
d) Asam Nukleat
Dalam komponen kimiawi sel, asam nukleat merupakan materi inti. Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Fungsi asam nukleat adalah untuk mengontrol aktivitas sel dan membawa informasi genetik. Asam nukleat merupakan polimer nukleotida.
e) Air
Air adalah senyawa utama komponen kimiawi sel yang jumlahnya terbesar dalam menyusun sel (50 – 65% berat sel). Air adalah komponen esensial cairan tubuh yang terdiri dari plasma darah, cairan intrasel (sitoplasma), dan cairan ekstrasel. Air dalam sel berfungsi sebagai pelarut dan katalisator beberapa reaksi biologis.
f) Vitamin
Komponen kimiawi selanjutnya adalah vitamin. Vitamin memang dibutuhkan dalam jumlah kecil, akan tetapi ia harus ada untuk menunjang berbagai fungsi sel dalam proses metabolismenya. Peran vitamin adalah mempertahankan fungsi metabolisme, pertumbuhan, dan sebagai penghancur radikal bebas. Beberapa contoh vitamin yang saat ini telah ditemukan antara lain A, B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, D, E, K dan H.
g) Mineral
Mineral adalah komponen struktural sel yang berfungsi dalam pemeliharaan fungsi dan kerja metabolisme, pengaturan enzim, menjaga keseimbangan asam dan basa. Di dalam sel, mineral ada yang terkandung dengan jumlah yang besar (makroelemen) dan dalam jumlah sedikit (mikroelemen. Beberapa contoh mineral makroelemen misalnya kalsium, magnesium, fosfor, klor,natrium, dan belerang. Sedangkan contoh mineral mikroelemen antara lain zat besi, yodium, seng, kobalt, fluorin.
2. Struktur Organel Sel dan Fungsinya
Sel memiliki organel-organel sel yang melaksanakan fungsi-fungsi tertentu. Organel-organel sel tersebut adalah:
a) Membran sel
Membran sel sering disebut juga membran plasma yang bersifat semipermeabel. Artinya, membran sel hanya dapat dilewati oleh zat tertentu, tetapi tidak dapat dilewati oleh zat lainya. Zat yang dapat melewati ialah air, zat yang larut dalam lemak dan ion tertentu.
Gambar: membran sel
Sumber: dosenpendidikan.co.id
Membran sel berfungsi pelindung sel dan pengatur keluar masuknya zat dari dan ke dalam sel. Pada sel tumbuhan terdapat dinding sel yang berfungsi:
∙ Melindungi bagian sel yang terletak lebih dalam
∙ Memperkokoh sel
∙ Mencegah agar sel tidak pecah
∙ Menjadi tempat berpindahnya air dan mineral
b) Inti sel
Gambar: inti sel
Sumber: ruangbiologi.co.id
Nukleus biasanya berbentuk oval atau bulat yang berada di tengah-tengah sel. Di dalam inti sel (nukleus) terdapat (nukleolus) dan benang kromosom. Cairan ini tersusun atas air, protein, dan mineral. Kromosom merupakan pembawa sifat menurun yang di dalamnya terdapat DNA (deoxyribonucleic acid) atau RNA (ribonucleic acid). Inti sel (nukleus) diselubungi membrane luar dan dalam yang terdiri atas nukleoplasma dan kromosom. Nukleus berfungsi sebagai pusat pengatur kegiatan sel.
c) Retikulum endoplasma
Gambar: retikulum endoplasma
Sumber: tribunneswiki.com
Retikulum endoplasma yaitu struktur benang-benang yang bermuara di inti sel (nukleus). Ada dua jenis RE yaitu RE granuler (RE kasar) dan RE Agranuler (RE halus). Retikulum endoplasma berfungsi menyusun dan menyalurkan zat-zat ke Dalam sel (alat transportasi zat-zat dalam sel). Fungsi RE kasar adalah mengumpulkan protein dari dan ke membran sel. Sedangkan, fungsi RE halus adalah untuk mensintesis lipid, glikogen (gula otot), kolesterol, dan gliserida. Pada RE kasar terdapat ribosom dan RE halus tidak terdapat ribosom.
Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus. Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya ditempeli banyak ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk diantarkan ke tujuan akhirnya. Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya.
d) Ribosom
Ribosom berbentuk butiran-butiran bulat yang melekat sepanjang retikulum endoplasma ada pula yang soliter (hidup sendiri terpisah) yang bebas di sitoplasma. Ribosom berfungsi sebagai tempat untuk sintesis protein.
e) Badan golgi
Badan golgi merupakan kumpulan ruang, gelembung kecil, dan kantong kecil yang bertumpuk-tumpuk. Pada sel tumbuhan badan golgi disebut diktiosom. Badan golgi berfungsi sebagai alat pengeluaran (sekresi) protein, dan lendir maka disebut organel sekresi.
Gambar: badan golgi
Sumber: .seputarilmu.com
f) Mitokondria
Mitokondria memiliki membran dalam dan luar, yang berbentuk seperti cerutu dan berlekuk-lekuk (Krista).
Gambar: mitokondria
Sumber: www.gurusekolah.co.id
Di dalam mitokondria berlangsung proses respirasi untuk menghasilkan energi. Mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi sehingga diberi julukan “ The Power House”.
g) Lisosom
Gambar: lisosom
Sumber: dosenpendidikan.co.id
Lisosom merupakan kantong kecil yang bermembran tunggal yang mengandung enzim pencernaan. Lisosom berfungsi mencerna bagian-bagian sel yang rusak atau zat asing yang masuk ke dalam sel serta penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
h) Vakuola
Gambar: vakuola
Sumber: gurupendidikan.co.id
Vakuola adalah ruangan yang terdapat di dalam sel. Pada sel tumbuhan yang sudah tua, vakuola tampak berukuran besar dab berisi cadangan makanan dan pigmen. Pada sel hewan, vakuola berukuran kecil. Vakuola mengandung garam organik, glikosida, butir pati, dan enzim. Adapun selaput pembatas antara vakuola dan sitoplasma ialah tonoplasma.
i) Plastida
Gambar: plastida
Sumber: gurupendidikan.co.id
Plastida merupakan badan bermembran rangkap yang mengandung membran tertentu. Plastida mengandung pigmen hijau (klorofil) disebut kloroplas, sedangkan yang berisi amilum disebut amiloplas. Plastida hanya terdapat pada sel tumbuhan. Ada tiga jenis plastida yaitu leukoplas, kloroplas, dan kromoplas.
Leukoplas adalah plastida berwarna putih yang berfungsi sebagai penyimpan makanan dan terdiri dari amiloplas (untuk menyimpan amilum), elaioplas (untuk menyimpan lemak/minyak), dan proteoplas (untuk menyimpan protein). Kloroplas yaitu plastida yang memiliki pigmen warna hijau. Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, seperti karotin (kuning), fikosianin (biru), fikosantin (kuning), dan fikoeritrin (merah).
j) Sentrosom
Gambar: sentrosom
Sumber: www.gurupendidikan.co.id
Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (mitosis maupun meiosis). Organel ini hanya terdapat pada sel hewan yang berfungsi aktif dalam pembelahan sel. Sel tumbuhan dan sel hewan memiliki perbedaan yang cukup terlihat dengan adanya perbedaan organel yang ada pada sel tersebut.
C. Rangkuman
Dari pembahasan pada kegiatan pembelajaran 1 dapat dirangkum beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.Sel adalah satuan fungsional struktural terkecil dari makhluk hidup.
2.Perbedaan sel prokariotik tidak memiliki membran inti dan organel bermembran. Eukariotik memiliki membran inti dan organel bermembran.
3.Unsur kimiawi penyusun sel:
- Unsur kimiawi organik protein, lemak, karbohidrat.
- Unsur kimia non organik tersusun atas air, mineral, dan vitamin.
- Membran sel (membran plasma)
- Inti sel (nukleus).
- Sitoplasma
5. Di dalam sitoplasma terdapat organel, contohnya mitokondria, ribosom, lisosom, badan golgi, vakuola, peroksisom, plastida dan sentriol yang mendukung metabolisme sel.
D. Penugasan
Cermati berbagai skema gambar berbagai organel sel di kolom pertama tabel berikut, kemudian deskripsikan struktur dan fungsinya pada kolom yang tersedia!
E. Latihan Soal
Petunjuk: Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!
1. Berikut merupakan pemahaman sel sebagai unit fungsional terkecil dari makhluk hidup ialah ….
A. Sel merupakan memiliki struktur yang khas
B. Sel tersusun atas molekul organik dan non organik
C. Organel sel tersusun atas protein, lemak dan karbohidrat
D. Sel tersusun atas protein struktural dan fungsional
E. Sel melakukan aktivitas hidup seperti organisme
2. Berikut adalah komponen kimiawi organik penyusun sel adalah ....
A. Lemak, protein dan air
B. Asam nukleat, protein oksigen
C. Karbohidrat, oksigen dan lemak
D. Protein, air dan lemak
E. Karbohidrat, asam nukleat dan lemak
3. Suatu organel sel mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
- Berbentuk kantong pipih yang bertumpuk
- Dapat mengeluarkan sekret atau lendir
- Membentuk lisosom
Organel yang dimaksud adalah….
A. Badan golgi
B. Retikulum endoplasma
C. Badan mikro
D. Mitokondria
E. Plastida
4. Gambar skema struktur sel.
Organel X merupakan organel yang dimiliki sel hewan maupun sel tumbuhan. Organel tersebut mempunyai suatu sistem membran yang komplek dalam sitoplasma. Fungsi membran tersebut adalah.....
A. Menyalurkan hasil sintesis protein kedalam inti
B. Menggabungkan asam amino menjadi rantai polipeptida
C. Mentransfer dan mengubah materi-materinya
D. Tempat respirasi aerob dalam sel
E. Menghancurkan organel lain yang tidak berfungsi
5. Pasangan nama organel dan fungsinya yang benar adalah ....
A. membran sel – respirasi
B. nukleus – transportasi
C. lisosom - pencerna sel yang rusak
D. mitokondria – reproduksi
E. retikulum endoplasma - sintesis protein
Kunci jawaban, pembahasan dan pedoman penilaian
Ket: Setiap nomor soal diberi skor = 1
Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.
Nilai = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛 x 100%
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
Konversi tingkat penguasaan:
90 - 100% = baik sekali
80 - 89% = baik
70 - 79% = cukup
< 70% = kurang
Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar1, terutama bagian yang belum dikuasai.
F. Penilaian Diri
Untuk mengukur diri kalian terhadap materi yang sudah kalian pelajari di kegiatan belajar 1, jawablah sejujurnya terkait dengan penguasaan materi pada modul ini di tabel berikut.
Tabel penilaian diri
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.