Perbandingan Kemampuan Menghadapi Kepunahan: Sel Prokariot dan Eukariot

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,  atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel. Namun, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.  Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.

Beberapa Pengertian Sel Menurut Para Ahli di Dunia, yaitu:

1. Robert Hooke (1665)

Menurut Robert Hooke menyatakan sel itu sebagai tempat-tempat kecil yang dibatasi oleh dinding. Hal tersebut dikatakan oleh Hooke usai mengerjakan penelitian yang sederhana dengan sebuah gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana.

2. Robert Brown (1831)

Robert Brown merupakan orang pertama kali yang menyatakan bahwa nukleus merupakan bagian dari makhluk hidup. Berdasarkan penelitian nya telah diketahui bahwa suatu inti sel selalu terdapat dalam sel hidup dan kehadiran inti sel itu sangat penting, yaitu untuk mengatur segala proses terjadi didalam sel.

3. Matthias Jacob Schleiden (1838) dan Theodor Schwann (1839)

Schleiden melakukan penelitian kepada tumbuhan. Setel melakukan pengamatan tubuh tumbuhan, ia menemukan bahwa banyak sel yang tumbuh. setelah dari penelitian itu akhirnya dia bisa menyimpulkan bahwa suatu satuan terkecil dari dalam tumbuhan adalah sel. Schwann melakukan penelitian terhadap hewan. Ternyata dalam penelitiannya tersebut ia melihat bahwa tubuh hewan juga tersusun dari banyak sel.

4. Felix Durjadin dan Johannes Purkinye

Felix Durjadin dan Johannes Purkinye melakukan penelitian Pada tahun 1835 sesudah melakukan penelitian struktur sel, Felix Durjadin dan Johannes Purkinye melihat ada cairan di dalam suatu sel, setelah melakukan penelitian, cairan itu dikasih nama protoplasma.

5. Max Schultze (1825-1874)

Menurut Max Schultze menyatakan protoplasma adalah suatu dasar-dasar fisik kehidupan. Protoplasma merupakan tempat terjadinya proses hidup.

Eukariota dan prokariota memiliki beberapa perbedaan, diantaranya yaituEukariota punya inti sel yang mengandung DNA, sedangkan prokariotik tidak punya inti sel dan materi genetiknya tidak berada dalam membran. Karena terlalu besarnya perbedaan struktur dan genetik dari keduanya, pada tahun 1977 Carl Woese memecah prokariota menjadi bakteri dan archaea (sebelumnya Eubacteria dan Archaebacteria), dengan mengusulkan sistem tiga-domain yang terdiri dari Eukariota (atau "Eukarya"), Bacteria, dan Archaea, yang merevisi sistem dua empire.

Pada umumnya, sel eukariota memiliki ukuran yang lebih besar dari prokariota dan memiliki bagian-bagian sub-selular yang disebut dengan organel dan sitoskeleton yang terdiri atas mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen antara. Berbeda dengan prokariota, DNA eukariota disimpan dalam kumpulan kromosom yang tersimpan di dalam nuklei yang terbungkus membran nuklei. Selain melakukan pembelahan sel secara aseksual, kebanyakan eukariota juga bisa melakukan reproduksi seksual melalui proses fusi sel

Prokariota memiliki rasio luas permukaan terhadap isi sehingga memiliki taraf metabolik yang lebih tinggi, taraf pertumbuhan yang lebih tinggi dan otomatis durasi perkembangbiakan yang pendek dibanding Eukariota. Di samping itu, Sel prokariota biasanya lebih kecil daripada eukariota..Prokariota juga hanya mengandung satu lingkaran DNA kromosomal yang stabil, tersimpan dalam nucleoid, sedangkan DNA dalam eukariota ditemukan dalam kromosom yang tertutup rapat dan terorganisasi. Meskipun beberapa eukariota memiliki struktur DNA satelit bernama plasmid, biasanya plasmid identik dengan prokariota, dan banyak gen penting dalam prokariota tersimpan dalam plasmid.

Kesamaan Keduanya, eukariota dan prokariota sama-sama mengandung struktur RNA/protein yang besar, dinamakan ribosom, yang memproduksi protein. Juga; keduanya termasuk sel dan mengandung materi genetik RNA.

Struktur Sel Eukariotik:

Struktur sel eukariotik meliputi membran plasma, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, kompleks Golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro, dan mikrotubulus.

a. Membran plasma

Membran plasma atau membran sel tersusun atas molekul lemak dan protein. Molekul lemak tersusun atas dua lapis, terdapat di bagian tengah membran. Di sebelah luarnya terdapat lapisan protein perifer, yang menyusun tepi luar dan dalam membran. Selain protein perifer, terdapat pula molekul-molekul protein tertentu yang masuk ke dalam lapisan lemak. Bahkan ada yang masuk hingga menembus dua lapisan lemak. Protein yang masuk ke lapisan lemak itu disebut protein integral. Pada tempat-tempat tertentu, terbentuk pori yang dibatasi oleh molekul protein. Tebal membran plasma antara 5-10 nm.

b. Sitoplasma

Sitoplasma atau plasma sel, meliputi isi sel, kecuali nukleus (inti sel). Sitoplasma tersusun atas cairan dan padatan. Padatan sitoplasma terdiri atas organel-organel. Organel adalah bagian sel yang memiliki fungsi khusus, misalnya ribosom, mitokondria, dan kompleks Golgi. Cairan sitoplasma disebut sitosol. Sitosol tersusun atas air, protein, asam amino, vitamin, nukleotida, asam lemak, gula, dan ion-ion. Sitosol disebut juga sebagai matriks sitoplasma

c. Nukleus

inti sel atau nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel, memiliki diameter sekitar 10 mikrometer. Nukleus biasanya terletak di tengah sel dan berbentuk bulat atau oval. Setiap sel memiliki satu inti, kecuali beberapa organisme yang berinti dua (dikariotik), misalnya Paramecium. Ada juga organisme berinti banyak (polikariotik), misalnya jamur. Di dalam inti sel terdapat matriks yang disebut nukleoplasma, nukleus, RNA, dan kromosom. Kromosom tersusun atas protein dan DNA. DNA berfungsi untuk menyampaikan informasi genetik dan sintesis protein. RNA berfungsi untuk sintesis protein. DNA memiliki kepanjangan deoxyribonucleic acid yaitu asam deoksiribonuklea, dan RNA memiliki kepanjangan ribonucleic acid atau asam ribonukleat

d. Sentriol

Sentriol merupakan organel yang dapat dilihat ketika sel mengadakan pembelahan. Pada fase tertentu dalam daur hidupnya sentriol memiliki silia atau flagela. Sentriol hanya dijumpai pada sel hewan, sedangkan pada sel tumbuhan tidak . Sentriol berjumlah sepasang, terletak saling tegak lurus antar sesamanya di dekat nukleus. Pada saat pembelahan mitosis, sentriol terbagi menjadi dua, masing-masing menuju ke kutub sel yang berbeda. Kemudian terbentuklah benang-benang spindel yang menghubungkan kedua kutub tersebut. Benang spindel berfungsi menarik kromosom menuju ke kutub masing-masing.

e. Retikulum Endoplasma

Retikulum berasal dari kata reticular yang berarti anyaman benang atau jala. Oleh karena letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma) maka disebut sebagai retikulum endoplasma (disingkat RE). Retikulum endoplasma hanya dijumpai di dalam sel eukariotik, baik sel hewan maupun sel tumbuhan. Sel-sel kelenjar mengandung lebih banyak retikulum endoplasma dibandingkan dengan sel bukan kelenjar.

RE dibedakan berdasarkan ada tidaknya ribosom pada membrannya, menjadi RE kasar dan RE halus. RE kasar, yaitu jika membran RE yang berhadapan dengan sitoplasma ditempeli ribosom, sehingga tampak berbintil-bintil. RE halus, yaitu RE yang tidak ditempeli ribosom. Karena ribosom merupakan tempat sintesis protein, RE kasar merupakan penampung protein yang dihasilkan. Protein yang dihasilkan masuk ke lumen (terowongan) RE.

f. Ribosom

Ribosom tersusun atas RNA-ribosom (RNA-r) dan protein. Ribosom tidak memiliki membran. Menurut bentuknya, ribosom terdiri dari unit besar dan unit kecil yang masing-masing berbentuk bulat. Jika keduanya bergabung, maka akan terbentuk ribosom yang berbentuk seperti angka delapan.

g. Kompleks Golgi

Kompleks Golgi sering disebut sebagai Golgi saja. Pada sel tumbuh, kompleks Golgi disebut diktiosom. Organel ini terletak di antara RE dan membran plasma. Jumlahnya beragam, dari satu sampai ratusan untuk tiap sel, cenderung bersambung-sambungan pada sel hewan namun tidak pada sel tumbuhan.

h. Lisosom

Lisosom merupakan membran berbentuk kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim. Enzim ini berfungsi dalam pencernaan intrasel, yaitu mencerna zat-zat yang masuk ke dalam sel.

i. Badan Mikro

Disebut badan mikro karena ukurannya kecil, hanya bergaris tengah 0,3-1,5 mikrometer. Badan mikro terdiri atas peroksisom dan glioksisom.

j. Mitokondria

Mitokondria merupakan penghasil energi (ATP) karena berfungsi untuk respirasi. Bentuk mitokondria beragam. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa mitokondria berbentuk butiran atau benang. Mitokondria mempunyai sifat plastis, yakni bentuknya mudah berubah.

k. Mikrotubulus dan Mikrofilamen

Mikrotubulus dan mikrofilamen menyusun struktur rangka sel yang disebut sitoskeleton. Pada organisme multiseluler, sitoskeleton disusun oleh mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet. Mikrotubulus merupakan organel berbentuk tabung atau pipa, yang panjangnya mencapai 2,5 mikrometer dan diameter 25 nm. Tabung-tabung kecil itu tersusun atas protein yang dikenal sebagi tubulin. Mikrotubulus berperan dalam pergerakan sel.

Mikrofilamen juga berperan dalam pergerakan sel. Organel ini berbentuk benang-benang halus, tipis, dan memanjang. Mikrofilamen tersusun atas dua macam protein, yaitu aktin dan miosin. Mikrofilamen banyak terdapat pada sel-sel otot. Diameter mikrofilamen hanya 5 nm. Pada sel otot, mikrofilamen mengakibatkan adanya kontraksi pada sel-sel otot. Apabila aktin dan miosin saling menjauh, sel otot akan relaksasi.

Struktur Sel ProkariotikStruktur sel prokariotik sebagai berikut.

a. Dinding sel

tersusun dari peptidoglikan, lipid, dan protein. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh.

b. Membran plasma

tersusun dari molekul lipid atau protein. Membran plasma berfungsi sebagai pelindung molekuler sel terhadap lingkungan di sekitarnya.

c. Sitoplasma

tersusun dari air, protein, lipid, mineral, dan enzim-enzim untuk mencerna makanan secara intraseluler dan untuk proses metabolisme sel.

d. Mesosom

berfungsi sebagai penghasil energi. Pada membran mesosom terdapat enzim-enzim pernapasan yang berperan dalam reaksi-reaksi oksidasi untuk menghasilkan energi.

e. Ribosom

berfungsi sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein. Ribosom adalah komponen sel yang membuat protein dari semua asam amino.

f. DNA

tersusun dari gula deoksiribosa, fosfat, dan basa-basa nitrogen.

g. RNA

merupakan persenyawaan hasil transkripsi DNA. RNA berfungsi membuat kode-kode genetik sesuai pesanan DNA, kemudian akan diterjemahkan dalam bentuk urutan asam amino dalam proses sintesis protein.

Berdasarkan teori yang tertulis diatas; saya berpendapat bahwa sel prokariotik lebih mampu menghadapi kepunahan dibandingkan sel eukariotik. Ada beberapa alasan dan bukti mengapa saya berpendapat demikian. Alasan yang pertama yaitu karena sel prokariotik lebih mampu bertahan dalam kondisi ekstrem. Sel Prokariotik adalah beberapa organisme yang telah hidup sejak jaman pra-evolusi. Sel prokariotik memiliki susunan tubuh yang relative sederhana dibandingkan hasil evolusinya, yaitu sel prokariotik; karena sel prokariotik atau bakteri hanya tersusun atas materi genetik (DNA dan RNA) yang melayang-layang bebas di bagian sitoplasma yang diberi nama nukleoid. 

Kebanyakan makhluk hidup pada zaman pra evolusi mengalami kepunahan karena kondisi ekstrem atau karena terseleksi oleh alam; dimana mereka adalah organisme multiseluler yang tersusun atas sel eukariotik, sedangkan sel prokariotik sudah ada sebelum sel eukariotik dan bahkan nantinya berevolusi menjadi sel eukariotik. Hal ini menunjukkan bahwa tanpa sel prokariotik, tidak akan mungkin tercipta sel eukariotik, namun sel prokariotik nampaknya akan baik-baik saja tanpa sel eukariotik. Selain itu, contoh spesiel sel prokariotik adalh bakteri.

 Bakteri sendiri merupakan salah satu dari bebrapa organisme pertama yang dapat hidup di kondisi bumi yang sangat ekstrem, terutama dikarenakan oleh suhu permukaan bumi yang pada masa itu masih sangat panas dan belum ada makhluk hidup lainnya. Berbeda dengan sel eukariotik yang cenderung rentan terhadap kondisi dan sulit untuk berevolusi; menyebabkan banyaknya jumlah organisme multiseluler yang telah punah seiring berjalannya waktu. 

Selain itu, beberapa bakteri dapat menghadapi beberapa kondisi ekstrem lainnya; seperti suhu yang sangat dingin (Pseudomonas extremaustralis), kadar garam yang tinggi (Halobacteriumsalinarum dan Halococcussp.) Tedapat pula beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil), kadar air rendah (kelompok xerofil), pH sangat tinggi atau rendah; dan bahkan bakteri dapat hidup di ketinggian 10 kilometer diatas permukaan laut, di dalam sebuah awan. Hal tersebut dibuktikan oleh sebuah tim yang berisi sekumpulan peneliti yang memakai sebuah pesawat tua DC-8 yang dimodifikasi sebagai sebuah laboratorium terbang, telah mampu menemukan dan mengambil beberapa sampel bakteri yang berhasil hidup di dalam awan badai.  

Makhluk hidup pertama yang berhasil hidup di dunia ini adalah bakteri yang telah hidup selama berjuta-juta tahun lamanya. Hal lain yang membuktikan daya tahan sel prokariotik dalam bertahan hidup lebih baik dibandingkan sel eukariotik yaitu mereka tidak ikut punah bersama organisme multiseluler lainnya. Dinosaurus telah punah, namun sel prokariotik mampu bertahan hingga sekarang dan berevolusi menjadikan sel eukariotik yang menyusun organisme yang dapat kita jumpai sampai sekarang. Selain itu, zat Peptidoglikan pada dinding sel prokariotik mampu membantunya menghadapi kepunahan. 

Peptidoglikan adalah polisakarida yang terdiri dari dua gula turunan yaitu asam N asetil glukosamin serta asam N-asetilmuramat yang dihubungkan ikatan -1,4, dan sebuah rantai peptida pendek yang contohnya terdiri dari asam amino l-alanin, d-alanin, d-asamglutamat, dan baik l-lisin atau asam diaminopimelik (DAP)-asam amino langka yang hanya ditemukan pada dinding sel prokariotik. 

Peptidoglikan adalah komponen utama dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan bertanggungjawab untuk menjaga integritas sel serta menentukan bentuknya. Dengan kata lain, peptidoglikan berfungsi untuk membatasi ukuran dan bentuk sel bakteri; dan berfungsi untuk mencegah benda asing atau organisme penyerang untuk masuk ke dalam sel. Peptidoglikan sendiri dapat ditemukan pada dinding sel prokariotik, dan tebal-tipisnya peptidoglikan dapat dipakai untuk menentukan apakah sebuah bakteri merupakan  gram negatif atau positif. Hal terakhir yang membuat sel prokariotik pada bak teri mampu bertahan hidup lebih baik dibandingkan sel eukariotik adalah sifatnya yang mampu "Belajar"menghadapi antibiotik. Sel prokariotik dapat dimatikan dengan antibiotik tertentu, namun sebenarnya pemberian antibiotik tidak sepenuhnya mematikan para bakteri ini. Hal ini disebabkan oleh kemampuan dari sel prokariotik untuk menjadi kebal terhadap suatu antibiotik setelah pemberian terus-menerus. 

Hanya sel prokariotik yang memiliki kemampuan unik ini, menyebabkan eksistensinya sulit dihilangkan, terlebih dengan kekebalan dan kemampuannya untuk hidup di lingkungan ekstrem, dan kandungan ppeptidoglikan pada dinding selnya, menyebabkannya untuk mampu menghadapi kepunahan tanpa menemui banyak kesulitan. Sel prokariotik nampaknya memang diciptakan untuk terus menyesuaikan diri dan berevolusi dari masa ke masa, hingga akhirnya mampu berevolusi menjadi sel eukariotik, dengan tetap menjaga  kelangsungan sel prokariotik sampai sekarang ini dalam bentuk bakteri.

Melihat kembali semua pernyataan dan fakta-fakta yang ada di atas; saya menyimpulkan bahwa sel prokariotik; meskipun ada sebelum sel eukariotik dan memiliki struktur yang jauh lebih sederhana dari sel eukariotik, mampu mempertahankan eksistensinya dengan jauh lebih baik menghadapi kepunahan. Hal ini didukung oleh beberapa faktor, mulai dari kandungan peptidoglikan pada dinding sel prokariot yang menyebabkannya menjadi sel yang resistan terhadap organisme penyerang, lalu kemampuannya untuk hidup di lingkungan dengan kondisi ekstrem, sehingga bakteri bisa dijumpai hampir dimana saja; mulai dari lingkungan bersuhu dingin, bersuhu panas, berkadar garam tinggi, hingga berkadar gula tinggi; membuatnya mampu hiodup di tempat-tempat yang tidak dapat dihui oleh organisme multiseluler yang tersusun atas sel eukariotik. 

Yang terakhir, yaitu kemampuan sel prokariotik untuk menjadi resistan terhadap antibiotik menjadikannya semakin sulit untuk dimusnahkan, atau dengan kata dain, dibuat mengalami kepunahan. Kemampuan khusus milik sel prokariotik ini sangat mendukung karena tidak peduli seberapa sulit kita mencoba untuk memusnahkannya, akan ada yang bertahan, yang kemudian akan memperbanyak diri dan kali ini dengan kekebalan akan antibiotik yang lebih kuat, dan hal ini juga berlaku untuk seleksi alam karena tidak peduli sekeras apa seleksi alam, dimana semua organisme mungkin dapat musnah karena seleksi tersebut, bakteri atau sel prokariotik akan menemukan sebuah cara untuk mempertahankan keberadaannya, dan akhirnya akan berevolusi lagi karena nampaknya, sel prokariotik memang diciptakan untuk selalu siap beradaptasi dengan lingkungan dan/atau kondisi di sekitarnya. 

Berbeda jauh dengan sel eukariotik yang mungkin sudah punah karena kondisi ekstrem, contohnya adalah para dinosaurus yang telah punah diperkirakan karena kondisi permukaan bumi yang menjadi tidak bisa dihuni pasca terjadinya tabrakan meteor, atau contoh lainnya yaitu badak bercula satu dan harimau Sumatra yang berada dalam ambang kepunahan karena diburu oleh manusia. Sudah sangat jelas bahwa sel prokariotik mampu mempertahankan kelangsungan spesiesnya dengan jauh lebih baik dibandingkan dengan sel eukariotik. Demikianlah yang bisa saya ungkapkan tentang perbandingan kemampuan untuk menghadapi kepunahan oleh sel prokariotik dan eukariotik. Mohon maaf bila ada kesalahan kata atau bila artikel ini terkesan repetitif. Sekian dan terima kasih.

Sampai jumpa di artikel berikutnya!

DAFTAR PUSTAKA:

https://id.wikipedia.org/wiki/Eukariota

https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)

https://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri

http://www.softilmu.com/2014/08/struktur-sel-eukariotik.html

http://www.zonabiokita.web.id/2013/09/struktur-sel-prokariotik-dan-eukariotik.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Prokariota