Diferensiasi Sel

Diferensiasi sel adalah suatu perubahan sel dimana sel yang telah mencapai volume pertumbuhan akhir menjadi terspesialisasi sesuai fungsinya menghasilkan jenis jaringan, organ atau organisme baru. Diferensiasi meliputi 2 hal :

1. Perubahan struktur dan aktivitas biokimia.
2. Perubahan aktivitas fisiologis.

Diferensiasi sel terjadi karena :
1. Semua informasi genetik yang dimiliki oleh suatu organisme akan diwariskan kepada sel anak pada saat pembelahan sel. Artinya : Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh setiap sel, sehingga setiap organ pada organisme dapat berkembang pada jalur yang tepat. Dalam perjalanan proses perkembangan, setiap informasi genetik yang tidak relevan atau tidak dibutuhkan atau disimpan dan tidak digunakan.

2. Semua sel anak mula-mula memperoleh semua informasi genetik, tetapi bila pada jaringan tertentu tidak diperlukan lagi akan mengalami degenerasi.

3. Semua informasi genetik diwariskan sama banyak, tetapi pada jaringan tertentu informasi tersebut dilipat gandakan.


Selain disebabkan oleh perbedaan aktivitas gen tersebut diatas, diferensiasi juga dapat disebabkan karena :

a). Polaritas pada saat pembelahan sel tidak merata.

Perbedaan tersebut disebabkan karena penyebaran senyawa tertentu di dalam plasma tidak merata. Pada kutub yang satu konsentrasinya rendah, sedangkan di kutub yang lain konsentrasinya tinggi.

b). Pembelahan sel tidak setara

Dinding pemisah sel terbentuk tidak ditengah-tengah sehingga dihasilkan 2 sel yang tidak sama besar. Awal yang tidak sama dari 2 sel anakan ini tentu menyebabkan perbedaan aktivitas metabolisme sehingga salah satu sel anak dapat membelah lagi sedangkan yang lain tidak mampu lagi.

c). Letak sel dalam jaringan. (digunakan dalam teknik kultur jaringan).

d). Faktor Hormon.

Diperlukan dalam jumlah sedikit, karena tidak berpengaruh secara langsung dan kerjanya relatif lambat.

e). Faktor lingkungan (cahaya, suhu, ketersediaan air, oksigen, dll).


Semua sel yang telah mengalami diferensiasi, asal masih hidup bersifat totipotens. Artinya : bila lingkungan sesuai dapat tumbuh membentuk individu baru.

Khusus dalam kaitannya dengan diferensiasi sel pada hewan atau manusia, setelah zigot terbentuk akan berkembang menjadi morula dan kemudian berkembang lagi menjadi blastula. Blastula kemudian akan berkembang lagi mejadi gastrula. Pada tahap gastrula ini lah akan terbentuk 3 lapisan baru yaitu : Ektoderm, Mesoderm, dan Endoderm. Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi kulit, rambut, sistem saraf dan alat indera. Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otok, rangka, alat reproduksi, alat peredaran darah dan alat ekskresi. Sedangkan endoderm akan berdiferensiasi menjadi alat pencernaan dan alat pernapasan seperti paru-paru.

Organel Sel

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

b. Sitoplasma
Tersusun atas:
- cairan: sitosol
- padatan: berupa organela-organela
Fungsi: tempat berlangsungnya reaksi metabolisme sel.

c. 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 nukleolus
Fungsi: pengendali seluruh aktivitas sel, pengatur pembelahan sel dan pembawa informasi genetik.
 

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

e. Retikulum Endoplasma (RE)
Berbentuk benang-benang jala meliputi:
- RE kasar: terdapat ribosom, b’fungsi utk transpor & sintesis protein.
- RE halus: tdk t’dpt ribosom, b’fungsi utk transpor & sintesis lemak & steroid.
 

f. Ribosom
Tersusun dr protein & RNA, b’bentuk bulat & tdk b’membran.
Fungsi: tempat b’langsungnya sintesis protein.
 

g. Kompleks/Badan Golgi
Terdiri atas membran b’bentuk kantong pipih. Pd sel tumbuhan, kompleks golgi disebut diktiosom.
Fungsi: sekresi polisakarida, protein & lendir (musin).
 

h. Lisosom
Merupakan membran b’bentuk kantong kecil b’isi enzim hidrolitik yg b’fungsi dlm pencernaan intrasel.
Fungsi lain:
- mencerna materi yg diambil secara endositosis.
- menghancurkan organela sel lain yg sudah tdk b’fungsi (autofage).
- menghancurkan selnya sendiri (autolisis).
 

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

j. Mikrotubulus
Tersusun atas protein tubulin
Fungsi: punyusun spindel, sentriol, silia & flagela.
 

k. Mikrofilamen
Tersusun atas protein aktin.
Fungsi: dlm gerakan sel, sitoplasma, kontraksi otot & pembelahan sel.
 

l. Dinding Sel
Tersusun atas protein selulose, hemiselulose, pektin & lignin.
Fungsi: memberi bentuk sel, melindungi bagian sebelah dlm, & mengatur transportasi zat.
 

m. Badan mikro
Terdiri:
- Peroksisom: mengandung enzim katalase.
- Glioksisom: mengandung enzim katalase & oksidase.
 

n. Plastida
Organela yg mengandung pigmen, meliputi:
- Kloroplas: plastida yg mengandung pigmen klorofil/hijau.
- Kromoplas: plastida yg mengandung pigmen merah, jingga, kuning.
- Leukoplas: plastida yg tdk mengandung pigmen.
 

o. Vakuola
Vakuola sel tumbuhan b’sifat menetap.
Fungsi: tmpt menyimpan cadangan mkanan, pigmen, minyak atsiri & sisa metabolisme.

Komunikasi Sel

Dalam perkembangbiakannya, sel harus berkomunikasi dengan sel-sel lain dan lingkungannya. Bentuk komunikasi ini dinamakan interaksi sel atau komunikasi antar sel.

Menurut Miami.edu dalam How Do Cells Communicate, interaksi yang terjadi mencakup antarsel, antarsel dan matriks ekstraseluler, dan komunikasi antarsel. Matriks ekstraseluler adalah komponen paling besar pada lapisan kulit dermis.

Komunikasi antarsel dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

Cell Junctions

Cell junctions adalah situs hubungan yang menghubungkan banyak sel dalam jaringan dengan sel lainnya dan matriks ekstraseluler.

Terdapat 3 kelompok cell junctions, yaitu occluding junctions yang bertugas menempelkan sel bersama-sama dalam epitel dengan cara mencegah molekul-molekul kecil dari kebocoran satu sisi sel ke sel lainnya.

Anchoring junctions bertugas melekatkan sel-sel dan sitoskeleton ke sel tetangga atau ke matriks ekstraseluler.

Communicating junctions bertugas sebagai perantara jalan lintasan sinyal-sinyal kimia atau elektrik dari satu sel yang sedang berinteraksi ke sel lainnya.

Occluding Junctions

Terdapat dua klasifikasi fungsi occluding junctions, yaitu sebagai berikut.

1. Tight junctions hanya dimiliki oleh vertebrata, yang fungsinya menyegel ruang antar 2 sel serta mencegah lalu lintas molekul di ruang antarsel.
2. Septate junctions hanya dimiliki invertebrate, terdapat protein discs-large yang terhubung dengan protein ZO dalam tight junctions. 

Anchoring Junctions

Terdapat 4 bentuk yang tidak sama secara fungsi, yaitu sebagai berikut.

1. Adherens junctions dan desmosom. Mereka sama-sama memegang sel dan pembetukannya oleh membrantrans adhesion protein pada family chaderin.
2. Focal adhesions dan hemidesmosom. Mengikat sel-sel pada matriks ekstraseluler dan pembentukannya oleh membran trans adhesions protein pada famili integrin.

Communicating Junctions

Terdapat 3 kelompok perantara, yaitu sebagai berikut.

1. Gap junctions, celah sempit di antara 2 membran atau dinding sel ini membolehkan jalan lintasan ion-ion dan molekul-molekul kecil yang dapat larut dalam air.
2. Chemical synapses, sambungan khusus letak sinyal neuron yang berhubungan satu sama lain dengan sel-sel nonsaraf seperti pada otot atau kelenjar.
3. Plasmodesmata, hanya terdapat pada tumbuhan. Fungsinya menghubungkan sel yang satu dengan sel lainnya melalui retikulum endoplasma, memudahkan pergerakan ion-ion dan molekul-molekul kecil seperti gula, asam amino, dan RNA (ribonucleat acid) antar sel.

Sitoplasma

Sitoplasma merupakan bagian sel berupa koloid yang melarutkan berbagai macam hara (nutrien) dan tempat berlangsungnya banyak reaksi kimia untuk membentuk energi dan menyimpan energi. Sitoplasma adalah zat separuh cairan lekat dan kental dan berada di dalam membran plasma?
Sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Komponen cair sitoplasma adalah sitosol?, yang termasuk ion dan makromolekul yang dapat larut, contohnya enzim. Isi tidak larut sitoplasma termasuk organel dan sitoskeleton. Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang lain.

Penyusun Sitoplasma
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.

Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya. Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.


Metabolisme Sel
Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

Sistem Transport Membran

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.

Sitoskeleton

Sitoskeleton atau kerangka sel adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun sitoplasma eukariota. Jaring-jaring ini terdiri dari tiga tipe dasar, yaitu mikrofilamen, mikrotubulus (jamak: mikrotubuli), dan filamen perantara (intermediate). Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan saling berkoordinasi. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.

Sitoskeleton berperan utama dalam pengorganisasian struktur dan aktivitas sel (Campbell, 2004). Fungsi umum sitoskeleton adalah memberikan dukungan mekanis pada sel dalam mempertahankan bentuknya. Terdapat tiga jenis sitoskeleton yaitu : mikrotubul, mikrofilamen, dan filamen intermedier. Mikrotbnula berupa tabung berongga yang terdiri dari protein globular : tubulin, sedangkan mikrofilamen terdiri dari 2 untai aktin yag saling terjalin, jadi monomer dari mikrofilamen adalah aktin. Sementara itu filamen intermedier berupa protein serabut yang menggulung seperti kabel yang lebih tebal.

Sitoskeleton penting untuk beberapa jenis motilitas sel. Motilitas sel mencangkup perubahan tempat sel dan pergerakan sel yang lebih terbatas. Motilitas sel membutuhkan interaksi sitoskeleton dengan protein. pada umumnya untuk melihat fungsi sitoskeleton secara langsung, dilakukan pengamatan fungsi mikrotubul dengan mengamati gerak pada Paramaecium dan Chlamydomonas.

Mikrofilamen

Mikrofilamen merupakan jaring-jaring penyusun sitoskeleton. Mikrofilamen bersifat fleksibel, aktin biasanya berbentuk jaring atau gel. Aktin berfungsi membentuk permukaan sel. Beberapa jenis bakteri juga mampu bergerak dengan aktin seperti Listriea monocytogenes yang menyebar dari sel ke sel dengan menginduksi penyusunan aktin pada sitosol sel inang.

Mikrotubulus

Mikrotubulus merupakan jaring penyusun Sitoskeleton. Mikrotubulus adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin. bersifat lebih kokoh dari aktin, mikrotubulus mengatur posisi organel di dalam sel. Mikrotubulus memiliki dua ujung: ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.

Pembentukan Mikrotubulus
Tubulin dapat berpolimerisasi membentuk mikrotubulus. Percobaan polimerisasi dapat dibuat dengan campuran tubulin, larutan penyangga, dan GTP pada suhu 37 °C. Dalam tahapannya, jumlah polimer mikrotubulus mengikuti kurva sigmoid. Pada fase lag, tiap molekul tubulin berasosiasi untuk membentuk agregat yang agak stabil. Beberapa di antaranya berlanjut membentuk mikrotubulus. Saat elongasi, tiap subunit berikatan dengan ujung ujung mikrotubulus. Saat fase plato, (mirip fase log pada pembelahan sel), polimerisasi dan depolimerisasi berlangsung secara seimbang karena jumlah tubulin bebas yang ada pas-pasan.

Sejarah Perkembangan Sel

Pada awal abad 17, Galileo Galilei dengan alat dua lensa, ia menggambarkan struktur tipis dari mata serangga berupa pola geometri.

Galilei yang bukan seorang biologiwan sesungguhnya orang pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop

Pada 1665, seorang ilmuan Inggris, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dibawah mikroskop sederhana. Ia menemukan ruang-ruang kecil yang dipisahkan oleh suatu dinding. Selanjutnya, ia menamakan ruang-ruang  tersebut sebagai ”sel”.

Pada akhir tahun 1600-an Antony van Leeuwenhoek, seorang penjaga toko bangsa Belanda, dan trampil menyusun lensa-lensa hingga dapat digunakan untuk melihat dan mengamati beragam protista, spermatozoa, bahkan bakteri, organisme kecil yang tidak dapat dilihat lagi dua abad kemudian.

Tahun 1820-an, peningkatan pada desaian lensa terjadi dan membawa sel menjadi lebih dapat terfokus diamati. Robert Brown, seorang ahli botani, mengamati adanya titik buran yang selalu ada pada sel telur, sel polen atau serbuk sari, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Dia menyebut titik itu sebagai ‘nukleus’.

Dua ratus tahun kemudian, yakni sekitar tahun 1835, seorang ilmuan Prancis yang bernama Felix Dujardin meneliti bahwa sel-sel tersebut tersusun atas substansi berupa cairan. Cairan tersebut dikenal dengan istilah Protoplasma. Istilah Protoplasma kali ini dikemukakan oleh Johannes Purkinje.

Pada tahun 1838 Matthias Schleiden, juga seorang ahli botani, berpendapat bahwa nukleus dan perkembangan sel erat hubungannya. Berdasarkan hasil penelitiannya, Schleiden menyimpulkan bahwa masing-masing sel tanaman mengarah ke suatu kehidupan ganda, satu tergantung pada kehidupannya sendiri dan yang lain sebagai bagian integral tanaman.

Pada tahun 1839, Theodor Schwann, seorang ahli zoologi, berdasarkan hasil penelitiannya selama bertahun-tahun terhadap struktur dan pertumbuhan jaringan hewan, mengemukakan bahwa hewan sama seperti tanaman terdiri atas sel dan produk-produk sel. Dan bahwa walaupn sel adalah bagian dari organisme, mereka pada tingkat tertentu adalah kehidupan tersendiri.

Kesimpulan dari hasil penemuan Schleiden dan Schwann (1810-1882) adalah sel merupakan komponen dasar semua makhluk hidup.

Satu abad kemudian Rudolf Virchow, seorang ahli fisiologi, melaporkan hasil penelitiannya mengenai pertumbuhan dan reproduksi sel berpendapat bahwa setiap sel berasal dari sel sebelumnya. Berdasarkan tinjauan tentang sel, dapat diketahui dua batasan sebagai berikut.

1. A.G. Hoewy dan Siekevitz (1963) menyatakan bahwa sel adalah unit aktivitas biologis yang dibatasi oleh membran semipermeabel dan mampu bereproduksi sendiri pada suatu media yang bebas dari sistem kehidupan lain.

2. Menurut definisi umum, sel adalah unit terkecil penyusun makhluk hidup, baik struktural maupun fungsional.

Analisis mikroskopis (hasil penelitian pada pertengahan abad 19) membuktikan bahwa sel adalah unit terkecil kehidupan, dan bahwa kehidupan yang berlangsung terus menerus berasal dri pertumbuhan dan pembelahan sel tunggal. Konsep-konsep tersebut menjadi teori sel.

Jadi ada tiga konsep mengenai sel yaitu:

-semua organisme tersusun atas satu atau lebih sel

-sel adalah unit terkecil yang memiliki semua persyaratan hidup

-keberlangsungan kehidupan secara langsung berasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel tunggal 

Nukleus

Nukleus merupakan organel terbesar dalam sel yang mengandung DNA yang membawa informasi genetik. Nukleus berbentuk bola atau gelendong dan dikelilingi oleh selaput rangkap yang disebut selubung nuklear atau nuclear envelope. Di dalam nukleus terdapat nukleolus dan bahan informasi genetik atau materi genetik. Organisme prokariot tidak memiliki nukleus sejati. Materi genetik sel prokariota terkumpul di bagian tengah sel, tetapi tidak dipisahkan oleh selubung nuklear. Daerah tempat terpusatnya materi genetik pada sel prokariot disebut nukleoid.

Selubung nuklear terdiri dari selaput rangkap (selaput dalam dan selaput luar) yang dipisahkan oleh ruang perinuklear. Selaput dalam disebut juga selaput nukleoplasmik, sedangkan selaput luar disebut selaput sitosolik. Ruang perinuklear juga berlanjut dengan ruang retikulum endoplasma dan dapat berisi protein yang baru disintesis. Permukaan selaput retikulum endoplasma dan permukaan sitosolik selaput luar ditempeli ribosom yang berperan dalam sintesis protein. Protein yang disintesis dalam ribosom dicurahkan ke dalam ruang perinuklear yang berhubungan dengan lumen retikulum endoplasma.

Permukaan nukleoplasmik selaput dalamselubung nuklear berlapis anyaman yang terdiri dari filament intermedia. Anyaman filament intermedia disebut lamina nuklear.

Pori nuklear terbentuk pada tempat dimana membran dalam dan membran luar selubung nuklear menyatu. Terdapat hubungan antara kerapatan pori nuklear dan pengangkutan RNA dari nukleus. Pada nukleus setelah mitosis, saat pengangkutan RNA banyak dan sintesis protein cepat, pori nuklear sangat rapat.

Nukleolus

Pemasukan rRNA harus cukup karena gen-gen terus ditranslasi. rRNA dikemas dengan protein-protein ribosomal membentuk ribosom. Pengepakan ini terjadi di nukleolus. Nukleolus mengandung ikalan-ikalan DNA yang berasal dari beberapa kromosom. Setiap ikalan mengandung sekelompok gen rRNA. Tiap kelompok gen ini disebut NOR (nucleolar organizer region) yang merupakan daerah dimana rRNA disalin oleh polimerase RNA.

Pengamatan struktur nucleolus dengan mikroskop electron, terlihat bahwa nucleolus terdiri dari 3 daerah yaitu :

1.Suatu pusat yang terdiri dari fibrila yang mempunyai daya serap terhadap warna sangat lemah Pusat ini mengandung DNA yang belum disalin.
2.Kelompok padat yang terdiri dari fibrila yang mengandung molekul-molekul RNA yang baru saja disalin.
3.Daerah granula yang merupakan kelompok yang berbentuk butir-butir yang mengandung prekursor RNA
Nukleolus disebut sebagai ribosome producing machine. Di dalam nukleolus, jika terdapat polymerase RNA, terjadi transkripsi dan dibentuk RNA prekursor 45S. Dengan bantuan protein dari sitoplasma dan sebagian dari protein RNA RNA hasil recycling bersatu dengan RNA membentuk badan yang lebih besar. Dengan RNA 5S dan bantuan polymerase RNA III, badan yang besar terurai menjadi sub unit besar dan sub unit kecil.

rRNA

rRNA merupakan RNA yang menyusun kerangka ribosom. Ribosom adalah organel di dalam sel yang menjadi tempat terjadinya sintesis protein. Ukuran ribosom ditentukan dengan analisis sedimentasi yang berdasarkan laju pengendapan molekul dalam suatu larutan kental (misal sukrosa) yang disentrifugasi dengan kecepatan yang tinggi. Koefisien sedimentasi dinyatakan dengan S. Ribosom prokariot memiliki koefisien sedimentasi 50S dan 30 S. sedangkan ribosom eukariot mmemiliki koefisien sedimentasi 60S dan 40S.

Download Slide Nukleus (PPT)


Download Artikel Nukleus (PDF)

Pustaka:

Albert, B., D. Bray, J. lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. 1994. Molecular Biology of the cell. Garland Publishing, Inc, New York.

Reksoatmodjo, S.M.I. 1993. Biologi Sel. Departemen Pendidikan dan kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan, Pendidikan Tinggi.

Mitokondria

Mitokondria
Mitokondria merupakan organel yang berfungsi menyediakan energy selular (ATP). Ukuran dan bentuk mitokondria bervariasi menurut jaringannya dan menurut keadaan fisiologis sel. Kebanyakan mitokondria berbentuk oval atau jorong dengan diameter antara 0.5 sampai 1 µm dan panjang sampai 7 µm. Mitokondria tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya, karena ukurannya yang sangat kecil. Pengamatan dengan mikroskop electron menunjukkan susunan khas mitokondria seperti terlihat pada gambar 1.



Gambar 1. Struktur mitokondria

Mitokondria diliputi oleh selaput rangkap yang disebut memban luar dan membrane dalam. Selaput dalam membagi ruang organel menjadi dua yaitu matriks dan ruang antar selaput. Matriks berisi cairan seperti gel diliputi oleh selaput dalam. Matriks, ruang antar selaput, selaput luar dan selaput dalam mengandung bermacam-macam enzim. Matriks mengandung enzim-enzim siklus Kreb, garam dan air, DNA sirkuler dan ribosom.

Selaput dalam mempunyai area permukaan yang lebih luas karena berlipat-lipat dan masuk ke dalam matriks. Lipatan-lipatan ini disebut krista yang bervariasi dalam jumlah dan bentuknya. Mitokondria dapat mengkode bagian-bagian proteinnya dengan alat-alat yang dimiliki.
Makanan dioksidasi untuk menghasilkan elektron berenergi tinggi yang dikonversi menjadi energy yang tersimpan. Energi ini disimpan dalam bentuk ikatan fosfat kaya energy dalam molekul yang disebut adenosine triphosphate, atau ATP. ATP dikonversi dari adenosine diphosphate dengan menambahkan grup fosfat dengan ikatan kaya energi. Bermacam-macam reaksi di dalam sel dapat menggunakan energy (dimana ATP dikonversi kembali menjadi ADP, melepaskan energy tinggi) atau menghasilkan energy (dimana ATP dihasilkan dari ADP).

Tahap dari glikolisis ke rantai transport elektron.

Makanan diubah menjadi energy ATP dan air. Makanan pensupply energy mengandung gula dan karbohidrat. Gula dipecah dengan bantuan enzim yang memecahnya menjadi bentuk yang paling sederhana dari gula yaitu glukosa. Selanjutnya glukosa memasuki sel dengan molekul khusus pada membrane yang disebut “glucose transporters”.

Saat dalam sel, glukosa dipecah menjadi ATP melalui dua lintasan. Lintasan pertama tidak memerlukan oksigen dan disebut anaerobic metabolism. Lintasan ini disebut glikolisis dan terjadi dalam sitoplasma diluar mitokondria. Selama glikolisis , gula dipecah menjadi piruvat. Makanan lain seperti lemak dapat juga dipecah untuk digunakan sebagai bahan bakar. Setiap reaksi didisain untuk menghasilkan beberapa ion hydrogen (elektron) yang dapat digunakan untuk membuat paket energi (ATP). Tetapi hanya 4 molekul ATP dapat dibuat oleh satu molekul glukosa melalui lintasan ini. Oleh karena itu mitokondria dan oksigen menjadi penting. Proses pemecahan perlu dilanjutkan dengan siklus Kreb’s di dalam mitokondria untuk memperoleh cukup ATP untuk melangsungkan fungsi-fungsi sel.

Piruvat dibawa ke dalam mitokondria dan dikonversikan menjadi Acetyl Co-A yang memasuki siklus Kreb’s. Reaksi pertama ini menghasilkan carbon dioxide karena melibatkan pengeluaran satu karbon dari piruvat.

Bagaimana siklus Kreb’s bekerja?

Siklus Kreb’s juga disebut citric acid cycle berfungsi untuk mendapatkan sebanyak-banyaknya lektron dari makanan yang dimakan. Elektron ini (dalam bentuk ion hidrogen) digunakan untuk mengendalikan pompa yang menghasilkan ATP. Energi yang dibawa ATP selanjutnya digunakan untuk semua macam fungsi selular seperti pergerakan, transport, keluar dan masuknya produk, pembelahan, dan lain-lain.

Untuk melakukan siklus Kreb’s cycle, beberapa molekul penting diperlukan. Pertama, diperlukan piruvat yang dibuat melalui glikolisis dari glukosa. Kemudian diperlukan molekul carrier untuk electron. Terdapat dua tipe molekul yaitu nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) dan flavin adenine dinucleotide (FAD+). Molekul ketiga yang diperlukan adalah oxygen.

Piruvat adalah molekul dengan 3 karbon. Setelah memasuki mitokondria, piruvat dipecah menjadi molekul dengan 2 karbon oleh enzim khusus. Reaksi ini melepaskan karbon dioksida. Molekul dengan 2 karbon disebut Acetyl CoA dan molekul ini memasuki siklus Kreb’s dengan cara bergabung dengan molekul 4 karbon yang disebut oxaloacetate. Ketika dua molekul ini bergabung , menghasilkan molekul 6 karbon yang disebut citric acid (2 karbon + 4 karbon = 6 karbon). Hal inilah yang menyebabkan siklus Kreb juga disebut siklus Citric acid. Citric acid kemudian dipecah dan dimodifikasi, dan melepaskan ion hidrogen dan molekul karbon. Molekul karbon digunakan untuk membuat karbon dioksida dan ion hidrogen ditangkap oleh NAD dan FAD. Proses ini kembali menghasilkan oxaloacetate.

Fosforilasi oksidatif

Saat ion hidrogen atau elektron diambil dari sebuah molekul, maka molekul dikatakan dioksidasi. Ketika ion hidrogen atau elektron diberikan kepada sebuah molekul maka molekul tersebut direduksi. Saat molekul fosfat ditambahkan kepada sebuah molekul, maka molekul tersebut dikatakan difosforilasi. Jadi fosforilasi oksidatif berarti proses yang melibatkan penghilangan ion hidrogen dari satu molekul dan penambahan molekul fosfat ke molekul lainnya.
Pada siklus Kreb, ion hidrogen atau elektron diberikan kepada dua molekul carrier. Mereka ditangkap oleh NAD atau FAD dan molekul pembawa ini akan menjadi NADH dan FADH (karena membawa ion hidrogen).

Elektron-elektron ini dibawa secara kimia ke sistem respirasi atau rantai transport electron yang terdapat di Krista mitokondria. NADH dan FADH secara esensial berfungsi sebagai pengangkut dari satu kompleks ke kompleks yang lain. Di setiap situs sebuah pompa proton mentransfer hidrogen dari satu sisi membrane ke yang lainnya. Hal ini menghasilkan sebuah gradient melintasi membrane dalam dengan konsentrasi hydrogen yang lebih tinggi pada ruang interkrista (ruang antara membrane dalam dan membrane luar). Elektron dibawa dari satu kompleks ke kompleks yang lain oleh ubiquinone dan cytochrome C.

Cytochrome oxidase kompleks mengkatalisis transfer elektron ke oksigen menjadi air. Pompa chemiosmotic menghasilkan gradient proton electrochemical melewati membrane yang digunakan untuk menjalankan “energy producing machine” yaitu ATP synthase.
Proses ini memerlukan oksigen sehingga disebut “aerobic metabolism”. ATP synthase menggunakan energy dari gradient ion hydrogen (juga disebut proton) untuk membentuk ATP dari ADP dan fosfat. Juga menghasilkan air dari hidrogen dan oksigen.

Bacaan Lain

mitokondria

Pustaka:

Childs, G.V. Cell Biology. 1998. The University of Texas Medical Branch. http://cellbio.utmb.edu/microanatomy/
Reksoatmodjo, S.M.I. 1993. Biologi Sel. Departemen Pendidikan dan kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan, Pendidikan Tinggi.

Membran Sel

Membran Sel
Struktur membran

Membran plasma sering disebut sebagai batas kehidupan karena membatasi sel. Bahan penyusun utama membran adalah lipid dan protein. Membran sel merupakan lapisan ganda (bilayer) yang terdiri dari lipid dan protein. Model yang digunakan untuk penyusunan molekul-molekul membran sel adalah model mosaik fluida. Pada model ini protein membran terdispersi dan secara individual disisipkan ke dalam bilayer fosfolipid dan hanya daerah-daerah hidrofiliknya yang menonjol cukup jauh dari bilayernya yang dipaparkan ke air. Membran merupakan mosaik molekul protein yang terapung pada bilayer fluida yang terdiri dari fosfolipid-fosfolipid sehingga diistilahkan dengan model mosaik fluida.

Terdapat dua populasi utama protein membran. Protein integral umumnya merupakan protein transmembran dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut. Daerah hidrofobik protein integral terdiri atas satu atau lebih rentangan asam amino nonpolar yang biasanya bergulung menjadi heliks-α. Ujung hidrofilik molekul ini dipaparkan ke larutan aqueous pada kedua sisi membrane. Protein peripheral tidak tertanam dalam lipid bilayer. Protein ini terikat secara longgar pada permukaan membrane atau pada bagian protein integral yang terpapar.

Karbohidrat pada membran

Pengenalan sel dilakukan dengan cara memberi kunci pada molekul permukaan. Molekul tersebut seringkali berupa karbohidrat pada membrane plasma. Karbohidrat membran biasanya berupa oligosakarida bercabang dengan kurang dari 15 satuan gula. Beberapa oligosakarida secara kovalen terikat dengan lipid dan membentuk glikolipid. Sebagian besar oligosakarida terikat secara kovalen dengan protein dan disebut glikoprotein.

Membran sel menjaga komponen-komponen sel tetap terisolasi dari lingkungan luar. Membran sel juga berfungsi sebagai media komunikasi antara sel dengan lingkungan. Membran biologi membatasi organel-organel. Di dalam sel, endoplasmic reticulum, golgi, lysosomes, vesicles dan vakuola dikelilingi oleh membrane biologi tunggal. Mitokondria dan nukleus dikelilingi oleh dua lapis membrane. Membrane sel terlibat dalam pengaturan aliran material ke dalam dan keluar sel dan memediasi komunikasi interselular, adhesi dan fungsi-fungsi lain.

Membran sel bersifat permeable terhadap ion dan molekul polar spesifik. Substansi hidrofilik menghindari kontak dengan bilayer lipid dengan cara melewati protein transport yang melintangi membrane. Beberapa fungsi protein membrane adalah (Campbell et al., 2000):

1.Protein yang membentang membrane memberikan suatu saluran hidofilik melintasi membrane yang bersifat selektif untuk zat terlarut tertentu. Hidrolisis ATP dilakukan oleh beberapa protein transport untuk memompa bahan melintasi membrane secara aktif.
2.Protein yang berada di dalam membrane mungkin berupa enzim dengan sisi aktifnya yang dipaparkan ke zat-zat pada larutan sebelahnya.
3.Protein membran mungkin memiliki tempat pengikatan dengan bentuk spesifik yang sesuai dengan bentuk-bentuk mesenjer kimiawi, seperti hormone. Sinyal dapat menyebabkan perubahan konformasi protein yang menyalurkan pesan ke bagian dalam sel.
4.Protein membran dari sel-sel bersebelahan mungkin dikaitkan bersama-sama dalam berbagai bentuk junction.
5.Beberapa glikoprotein berfungsi sebagai label identifikasi yang secara khusus dikenali oleh sel lain.
6.Mikrofilamen atau elemen lain sitoskeleton mungkin terikat ke protein membran. Hal ini merupakan suatu fungsi yang membantu memperahankan bentuk sel dan menetapkan lokasi protein membrane tertentu. Protein yang mendekat ke matriks ekstraseluler dapat mengkoordinasikan perubahan ekstraseluler dan intraseluler.
Difusi merupakan suatu peristiwa akibat gerak termal. Gerak termal adalah energi kinetic intrinsic yang dimiliki molekul. Pada difusi dalam ketiadaan gaya-gaya lain, suatu substansi akan berdifusi dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Setiap substansi akan berdifusi menuruni gradient konsentrasinya. Peristiwa difusi desebut transport pasif, karena sel tidak harus mengeluarkan energi. Gradien konsentrasi itu sendiri merupakan energi potensial yang mengarahkan difusi.

Larutan hipertonik adalah larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi. Sedangkan larutan dengan zat terlarut lebih rendah disebut hipotonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang sama disebut isotonik. Difusi air melintasi membran permeable selektif merupakan suatu peristiwa osmosis. Air berdifusi melewati membran dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik.

Sebagian protein transport dapat memindahkan zat terlarut melawan gradient konsentrasinya melintasi membrane plasma dari satu sisi yang konsentrasi zat terlarutnya kurang ke sisi yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi. Proses ini memerlukan energy dan disebut transport aktif.
Kerja transport aktif dilakukan oleh protein spesifik yang tertanam dalam membran. ATP menyediakan energy untuk sebagian besar transport aktif. ATP mentransfer gugus fosfat terminalnya langsung ke protein transport. Hal ini menyebabkan protein mengubah konformasinya agar bisa mentranslokasikan suatu zat terlarut yang terikat pada protein ini melintasi membran.

Pustaka:
Campbell, N.A., reece, J. B., Mitchell, L. G. 2000. Biologi. Editor Safitri, A., Simarmata, L., hardadi, H.W. Diterjemahkan oleh Penerbit Erlangga, Jakarta.
O’Day, D. 2006. The cell membrane. University of Toronto, Mississauga.

Genom Prokariot & Eukariot

Terdapat dua kelompok organisme yaitu

1.Eukariot: merupakan kelompok yang memiliki sel dengan kompartemen yang dikelilingi membrane (membrane-bound compartments) termasuk nukleus, organel-organel seperti mitokondria, kloroplas dan lain-lain. Termasuk ke dalam eukariot adalah hewan, tanaman, fungi dan protozoa.

2.Prokariot: merupakan kelompok yang selnya tidak memiliki kompartemen internal. Terdapat dua kelompok dalam prokariot yang dibedakan berbdasarkan karakteristik gentik dan biokimia yaitu:

Materi Arkhaebakteria dan Eubakteria yang akan dipelajari berada pada bagian berikut ini

2 grup	Prokariot			Eukariot
3 Domain	Arkhaebakteria	Eubakteria		Eukarya
5 kingdom	Monera			Protista	Fungi	Plantae	Animalia
6 kingdom	Arkhaebakteria		Eubakteria	Protista	Fungi	Plantae	Animalia

Struktur sel eukariot berbeda dengan prokariot. Ukuran sel eukariot lebih besar dan memiliki struktur yang lebih kompleks daripada prokariot. Sel prokariot dan eukariot memiliki perbedaan utama yaitu keberadaan membran inti sel. Inti sel pada prokariot tidak diselubungi oleh membran inti, inti selnya terkumpul di tengah sel. Berikut ini adalah perbandingan antara sel prokariot dengan sel eukariot (Prescott et all, 2004:96-97)

Tabel. Perbandingan antara sel prokariot dan eukariot

Karakteristik	Prokariot	Eukariot
Ukuran sel	umumnya 0,5-5 μm	10-100 μm
Inti sel	Tidak terbungkus membran inti sehingga tidak disebut nukleus tetapi nukleiod	Inti sejati yang terbungkus membran inti dan memiliki nukleolus
Organel yang terbungkus membran	Tidak ada	Ada, seperti lisosom, kompleks golgi, mitokondria, retikulum endoplasma, dan kloroplas
Flagel	Tersusun atas 2 berkas protein	Lengkap, tersusun atas mikrotubulus rangkap
Glikokaliks	Ada, berupa kapsul atau lapisan lendir	Ada pada sel yang tidak memiliki dinding sel
Dinding sel	Biasanya ada, tersusun atas peptidoglikan	Jika ada, struktur kimia sederhana
Vesikel gas	Ada	Tidak
Membran sel	Tanpa karbohidrat dan biasanya tanpa sterol	Sterol dan karbohidrat ada sebagai reseptor
Sitoplasma	Tanpa sistoskeleton atau aliran sitoplasmik	Ada sistoskeleton dan terjadi aliran sitoplasmik
Ribosom	Ukuran kecil (70s)	Ukuran besar (80s)
Kromosom (DNA)	Kromosom tunggal melingkar tanpa protein histon	Kromosom linear melipat dengan terikat protein histon
Pembelahan sel	Pembelahan biner	Mitosis
Rekombinasi seksual	Tanpa meiosis, hanya transfer fragmen DNA	Meiosis
Sensitivitas terhadap antibiotik	Sensitif	Tidak sensitif

Sel

Sel
Sel adalah unit terkecil mahluk hidup. Terdapat dua tipe sel yaitu sel prokariot dan sel eukariot. Tiap sel dikelilingi oleh plasma membrane yang terbuat dari posfolipid lapis ganda (bilayer). Dari membrane sel ke arah dalam, merupakan sitoplasma yang terdiri dari cairan sel dan organel sel.

Dalam pengelompokan mahluk hidup berdasarkan 5 kingdom, terdapat kingdom Monera, Protista, Plantae, Fungi dan Animalia. Bakteri yang tergolong kingdom Monera merupakan prokariot. Organisme pada kingdom lainnya (Protista, Fungi, Plantae, Animalia) tergolong eukariot. Dalam sistem tiga domain, mahluk hidup dibedakan menjadi domain Bakteri, Arkaea dan Eukariot. Domain Bakteri dan Arkaea merupakan prokariot.

DNA pada prokariot tidak terorganisasi ke dalam nukleus sejati yang dikelilingi oleh selubung nuclear atau nuclear envelope. Disamping itu, sel prokariot tidak memiliki mitokondria dan kloroplas. DNA eukariot terorganisasi dalam nukleus dan dikelilingi oleh selubung nucleus yang terdiri dari dua membrane bilayer. Nukleus mengandung materi genetik dalam bentuk benang kromatin yang terdiri dari DNA dan protein. Pada saat pembelahan sel, kromatin memadat dan memendek membentuk struktur yang dapat diamati yang disebut kromosom.
Beberapa organel dalam sel adalah:

1.Retikulum Endoplasma.
Retikulum endoplasma berhubungan dengan membrane bagian luar dari selubung nukleus. Terdapat dua tipe retikulum endoplasma, yaitu reticulum endoplasma halus dan reticulum endoplasma kasar. Retikulum endoplasma kasar berada lebih dekat dengan nukleus. Retikulum endoplasma halus merupakan area transisi dimana molekul kimia seperti protein yang dibuat oleh sel disimpan di lumen untuk ditransportasikan ke bagian sel lain. Potongan reticulum endoplasma halus disebut vesikula yang terpotong dari retikulum endoplasma halus dan berpindah ke tempat lain dalam sel untuk mentransfer isinya. Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena memiliki organel yang menempel pada retikulum endoplasma, yang menyebabkan terlihat kasar jika dilihat menggunakan mikroskop elektron. Retikulum endoplasma kasar dan asosiasinya dengan ribosom terlibat di dalam sintesis protein.
2.Ribosom adalah organel yang terlibat langsung dalam sintesis protein. Terbuat dari RNA dan protein dan dibuat di nukleus (dari sebuah template DNA), lalu keluar ke sitoplasma untuk melakukan fungsinya.
3.Vakuola merupakan tempat penyimpanan. Sel tumbuhan umumnya memiliki satu sentral vakuola besar yang mengambil sebagian besar tempat pada sel tumbuhan dan digunakan sebagai tempat penyimpanan bermacam-macam molekul. Paramecium memiliki tipe khusus yang disebut contractile vacuole yang berfungsi untuk mengeksresikan air dari sel.
4.Aparatus golgi atau badan golgi berfungsi sebagai bagian sel pengirim dan penerima. Material diterima saat vesicle bersatu dengan Golgi apparatus dan dikirimkan ke bagian lain saat vesicle lepas. Material sementara disimpan pada badan golgi dan beberapa reaksi kimia selanjutnya terjadi di sana. Aparatus golgi merupakan organel pendistribusi dan pengiriman untuk produk kimia sel. Aparatus golgi memodifikasi protein dan lemak yang dibuat di reticulum endoplasma dan menyiapkannya untuk diekspor ke luar sel.
5.Mitokondria ditemukan pada semua sel eukariot, biasanya dalam jumlah banyak pada tiap sel. Mitokondria membakar gula untuk bahan bakar/energy dalam proses respirasi seluler, sehingga mitokondria disebut sebagai ‘mesin’nya sel. Mitokondria terdiri dari membrane luar yang halus dan membrane dalam yang berlekuk yang dipisahkan oleh ruang intermembran. Lekukan pada membrane dalam disebut krista dan ruang di dalam membrane dalam disebut matrik mitokondria.
6.Sentriol merupakan organel yang dapat bereplikasi sendiri terbuat dari mikrotubul dan hanya ditemukan pada sel hewan. Sentriol berfungsi membantu mengorganisasikan pembelahan sel.
7.Lisosom memiliki fungsi utama sebagai pencerna (digestion) dan mengandung degradative enzymes. Lisosom memecah produk-produk limbah seluler dan debris dari luar sel menjadi komponen yang sederhana yang ditransfer ke sitoplasma sebagai bahan materi membangun sel baru.
8.Peroksisom merupakan badan mikro, berbentuk spherical dan terikat oleh membrane tunggal.
9.Sel tumbuhan mengandung satu tipe organel yang tidak ditemukan pada sel hewan yaitu kloroplas. Kloroplas mengkonversikan energy cahaya menjadi energy kimia melalui proses fotosintesis. Pigmen utama yang terdapat dalam kloroplas yang terlibat dalam adalah klorofil. Kloroplas dikelulingi oleh membrane luar dan membrane dalam dipisahkan oleh ruang intermembran. Cairan dalam pusat kloroplas disebut stroma. Dalam cairan ini terdapat sistem terdiri dari tumpukan cakram, masing-masing disebut tilakoid dan memiliki klorofil dan pigmen lain dalam membrannya. Kumpulan dari tilakoid disebut granum
Bacaan Lain


Pustaka
Carter, J.S. Cells and Organelles. http://biology.clc.uc.edu/courses/bio104/cells.htm
Lodish, H., D. Baltimore, A. Berk., S.L. Zipursky, P. Matsudaira, J. Darnell. 1995. Molecular Cell Biology. Scientific American Books, New York.

Sel Hewan & 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.

Link. Animasi Sel Hewan
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).


Link. Animasi Sel Tumbuhan