Sel Hewan Hanya Seumur Jagung ?
Halo para pembaca, perkenalkan nama saya adalah Felicia. Saya adalah salah seorang siswi di SMA Kolese Loyola Semarang. Artikel ini merupakan artikel pertama yang saya terbitkan di kompasiana. Saya berharap artikel ini dapat membantu para pembaca. Saya juga sangat mengharapkan saran para pembaca agar pada artikel berikutnya menjadi lebih baik. Saat ini saya telah duduk dibangku kelas 11. Sebagai seorang pelajar tentunya saya mengalami berbagai proses dan dinamika pembelajaran untuk pengembangkan diri saya. Dalam proses pengembangan diri ini, saya juga mengembangkan diri dalam bidang biologi. Biologi tentunya terkait erat dengan fakta – fakta faktual dalam kehidupan kita. Mulai dari mempelajari hewan, tumbuhan, hingga manusia. Semua pembelajaran ini tentunya berguna bagi pelajar dalam memperbanyak pengetahuan mereka, terutama dalam bidang biologi.
Pada kesempatan kali ini saya akan membahas ketahanan hidup sel hewan dan sel tumbuhan. Tentu banyak dari anda yang bertanya – tanya “ Apakah sel hewan waktu hidupnya lebih lama dari pada sel tumbuhan ? “ atau “Apakah sel tumbuhan waktu hidupnya lebih lama dari pada sel hewan ? “. Secara gamblang, tentunya sel tumbuhan mempunyai jangka hidup yang lebih lama dari pada sel hewan. Pada artikel ini pernyataan ini akan dikupas tuntas berdasarkan fakta – fakta yang telah ada. Sebelum membahas lebih dalam tentang judul di atas, saya akan memberi penjelasan dan pengenalan sedikit mengenai sel hewan dan sel tumbuhan.
Ilmu biologi mulai mengenal tentang sel sejak Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana pada pertengahan 1600. Beliaulah yang mengembangkan teknologi mikroskop dan meneliti banyak sel hidup. Tokoh lain adalah Robert Hooke, beliau lah orang pertama yang mengamati sel. Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sel gabus dan dinding sel tumbuhan yang sudah mati menggunakan mikroskop sederhana. Setelah kedua ilmuan ini, banyak ilmuan biologi lainnya yang bermunculan dan menyatakan fakta mengenai sel. Seperti Theodore Schwan, seorang ahli anatomi hewan yang menyatakan bahwa hewan tersusun oleh unit dasar terkecil dalam kehidupan yaitu sel. Selain itu Mattias Jacob Schleiden, seorang ahli anatomi tumbuhan menyatakan bahwa tumbuhan tersusun oleh unit dasar terkecil dalam kehidupan yaitu sel.
Dalam bidang biologi, sel adalah materi hidup paling sederhana yang merupakan unit terkecil penyusun semua organisme di muka bumi. Dalam pengertian lain sel merupakan satuan struktur fisiologi terkecil dalam penyusun organisme hidup. Oleh karena itu, sel sangat erat dengan kehidupan kita. Sel sendiri melakukan semua aktivitas kehidupan dan melakukan banyak reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan yang berlangsung di dalam sel. Hal ini dibuktikan dengan kemampuan sel untuk merespon perubahan yang terjadi dialam kehidupan. Agar dapat merespon perubahan yang terjadi, sel melakukan adaptasi (adaptasi adalah kemampuan setiap organisasi kehidupan dalam mengatasi tekanan dan perubahan dalam lingkungannya melalui penyesuaian diri agar dapat bertahan di habitatnya). Sel juga mengalami diferensiasi, yaitu perkembangan sel menjadi bentuk yang lebih khusus sehingga terjadi berbagai macam bentuk sel.
Sel memiliki ukuran yang mikroskopis, ini berarti ukuran sel sangat kecil. Ukuran sel yang sangat kecil ini membuat sel tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu dibutuhkan mikroskop agar dapat mengamati sel. Pada umumnya semua makhluk hidup memiliki struktur sel yang hampir sama, yaitu tersusun atas membran sel dan protoplasma. Protoplasma sendiri tersusun atas cairan sel (sitoplasma) dan organel-organel. Organel adalah alat-alat di dalam sel yang mempunyai fungsi khusus agar dapat menjalankan sistem yang ada dalam sel. Sedangkan membran sel sendiri merupakan pembungkus dari sel itu sendiri.
Sel tumbuhan dan sel hewan memiliki persamaan dan perbedaan struktur penyusun sel dan fungsinya. Persamaan sel tumbuhan dan sel hewan yaitu kedua sel ini memiliki struktur yang sama. Struktur penyusunnya yang sam adalah membran sel/membran plasma, inti sel ( nukleus), sitoplasma, dan organel sel. Selain itu terdapat berbagai perbedaan dalam struktur penyusun sel hewan dan sel tumbuhan. Berikut merupakan tabel perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan :
Pada sel tumbuhan :
- Memiliki dinding sel
- Ukuran vakuola besar
- Memiliki plastid
- Tidak ada sentriol
- Tidak ada lisosom
- Terdapat glioksisom
- Jumlah badan golgi ratusan
Pada sel hewan
- Tidak memiliki dinding sel
- Ukuran vakuola kecil hingga tidak ada vakuola
- Tidak memiliki plastid
- Terdapat sentriol
- Memiliki lisosom
- Memiliki glioksisom
- Jumlah badan golgi 10 - 20
Setelah mengetahui perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan, saya akan menjelaskan apa saja organel yang penyusun sel, beserta fungsi masing - masing organel. Sel memiliki struktur yaitu : Membran sel (membran plasma), Sitoplasma, Inti sel (Nukleus), Mitokondria, Ribosom, retikulum endoplasma, badan, golgi (kompleks golgi), lisosom, sentriol, vakuola, plastisida, dinding sel, peroksisom, dan glioksisom. Berikut berbagai fungsi organel – organel sel :
- Membran sel (membran plasma)
Membran sel tersusun atas fosfor, lemak (lipid), karbohidrat, dan protein. Membran sel atau membran plasma berfungsi untuk melindungi dan mengatur lalu lintas keluar masuknya zat pada sel. Membran sel tersusun atas fosfor, lemak (lipid), karbohidrat, dan protein. Membran sel memiliki sifat semipermeabel ini berarti, membran sel hanya dapat dilewati oleh zat tertentu.
- Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat sel. Sitoplasma memiliki kandungan berbagai macam zat, diantaranya protein, lemak,karohidrat, zat-zat anorganik, enzim, vitamin, dan hormon. Sitoplasma pada sel berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi metabolisme sel karena organel sel terdapat di sitoplasma.
- Inti sel (Nukleus)
Nukleus atau inti sel tersusun atas membran, cairan inti (nukleoplasma), kromosom, dan anak inti (nukleolus). Cairan inti atau nukleoplasma sendiri tersusun atas air, protein, dan mineral. Kromosom merupakan pembawa sifat menurun yang tersusun oleh benang-benang kromatin. Nukleus berfungsi untuk mengatur seluruh kegiatan yang terjadi pada sel.
- Dinding sel
Membran sel pada tumbuhan dilindungi oleh dinding sel. Selain melindungi sel, dinding sel juga menjaga bentuk sel tumbuhan agar tidak berubah dan tetap kaku. Pada sel hewan tidak memiliki dinding sel. Hal ini menyebabkan sel hewan cenderung berbentuk bulat atau tidak beraturan.
- Peroksisom
Peroksisom disebut juga badan mikro yang berukuran hampir sama dengan lisosom. Peroksisom dibatasi oleh membran tunggal dan terdapat pada sel tumbuhan maupun sel hewan. Peroksisom berisi enzim, dan enzim yang paling khas ialah enzim katalase. Pada hewan peroksisom banyak terdapat di hati dan ginjal, sedangkan pada tumbuhan terdapat dalam berbagai tipe sel.
- Glioksisom
Glikosisom merupakan badan makro dari peroksisom.. Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan. Glioksisom sering ditemukan di jaringan penyimpan lemak dari biji yang berkecambah pada tumbuhan. Glioksisom tumbuhan mengandung enzim pengubah lemak menjadi gula.
- Mitokondria
Mitokondria adalah organel bilayer yang berfungsi sebagai tempat penghasil energi. Organel bilayer adalah organel yang mempunyai membran ganda. Semakin banyak suatu mitokondria makan sel tersebut semakin aktif
- Ribosom
Ribosom adalah salah satu organel pada sel yang memiliki ukuran kecil dan padat. Ribosom memiliki bentuk butiran - butiran. Ribosom ada yang menempel pada membran retikulum endoplasma dan ada pula yang berada bebas pada sitoplasma. Ribosom berfungsi sebagai tempat mensisntesis protein.
- Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma merupkan saluran berliku yang membentang dari inti sel menuju sitoplasma. Ada dua jenis Retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan reticulum endoplasma halus. Pada membran retikulum endoplasma kasar, terdapat ribosom. Sedangkan pada retikulum endoplasma halus tidak ditempeli ribosom. Retikulum endplasma berfungsi untuk membuat dan menyalurkan bahan-bahan yang dibutuhkan oleh organel – organel pada sel
- Vakuola
Vakuola berarti ruangan sel. Terdapat dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan dan vakuola kontraktil. Vakuola makanan berfungsi untuk mencerna makanan sedangkan vakuola kontraktil berfungsi untuk mengeluarkan zat sisa dan mengatur keseimbangan air dalam sel. Pada tumbuhan dewasa, vakuola memiliki ukuran besar dan berisi cadangan makanan. Sedangkan pada hewan vakuola berukuran relatif kecil.
- Plastisida
Plastisida hanya terdapat pada tumbuhan. Plastisida merupakan tempat atau wadah bagi tumbuhan untuk menyimpan pigmen tertentu. Kloropas merupakan plastisida yang berwarna hijau karena memiliki klorofil. Kloroplas berperan dalam proses fotosintesis. Kromplas memiliki pigmen xantofil sehingga berwarna kuning. Selain itu, leukopas berfungsi sebagai tempat cadangan makanan.
- Badan golgi (Kompleks golgi)
Badan golgi memiliki bentuk seperti kumpulan kantong yang bertumpuk-tumpuk. Pada sel badan golgi berperan untuk memodifikasi bahan-bahan yang dihasilkan oleh retikulum endoplasma dan menyalurkannya ke organel - organel yang membutuhkan.
- Lisosom
Lisosom adalah organel yang berbentuk kantong berisi enzim pencernaan. Lisosom berfungsi untuk mencerna zat sisa, makanan, atau zat asing. Jika lisosom pecah, maka enzim di dalamnya akan mencerna atau menghancurkan organel selnya sendiri. Hal ini menyebabkan sel akan mati. Lisosom hanya terdapat pada sel hewan dan tidak terdapat pada sel tumbuhan.
- Sentriol
Sentriol berperan sebagai pembelahan sel. Sentriol hanya dimiliki sel hewan, sehingga tidak ada pada sel tumbuhan.
Setelah mengetahui lebih dalam tentang sel hewan dan sel tumbuhan. Mulai dari pengertian sel, perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan, hingga fungsi – fungsi berbagai macam organel dalam sel, saya akan membahas judul artikel ini. Artikel ini saya beri judul “Sel Hewan Hanya Seumur Jagung ?” tentunya terdapat alasan dan pertimbangan dalam pemilihan judul ini. Sel hewan hanya seumur jagung ini merupakan kiasan usia tumbuhan jagung yang relatif singkat. Seperti yang kita ketahui waktu hidup tumbuhan jagung hanya berkisar 3 - 4 bulan. Hal ini menunjukkan bahwa sel hewan memiliki waktu hidup yang relatif singkat juga. Ini bukan berarti sel pada tumbuhan hanya berusia 3 - 4 bulan. Pemilihan judul ini ingin menunjukkan bahwa sel hewan memiliki usia yang lebih singkat dibangingkan sel tumbuhan. Pada kesempatan ini saya ingin menyajikan fakta dan bukti yang faktual mengenai jangka waktu hidup sel hewan dan sel hewan.
Pada bulan Oktober tahun 2013, sekumpulan ahli tumbuhan di VIB dan Ghent University menemukan langkah baru dalam regulasi sel induk yang kompleks. Seorang ilmuan bernama Lieven De Veylder mengatakan bahwa sel induk berperan sangat penting untuk melahirkan salinan DNA ketika tumbuhan mengalami kerusakan sel. Hal ini bukan berarti pada sel hewan tidak memiliki sistem untuk melahirkan salinan DNA. Padas sel hewan telah memiliki sistem ini. Namun pada sel tumbuhan peran sel induk ini lebih optimal dalam memperbaiki kerusakan sel. Sel tumbuhan memiliki tingkat sensitifitas lebih tinggi dalam mendeteksi kerusakan sel, sehingga kerusakan ini bisa segera di perbaiki. Menurut penelitian tersebut didapati bahwa sel induk pada akar tumbuhan memegang peran sangat penting dalam kelangsungan hidup tumbuhan.
Peneliti tanaman di Universitas VIB dan Ghent telah mengidentifikasi jaringan molekuler baru yang meningkatkan pemahaman kita tentang regulasi dan aktivitas sel induk. Inti dari proses ini adalah penemuan protein baru, yaitu faktor transkripsi ERF115. Para ilmuwan menunjukkan mengapa sistem organisasi dalam sel nyaris tidak terbagi, hal ini disebabkan oleh protein ERF115 sebagai faktor penghambat. Bila sel mendapati bahwa terdapat kerusakan sel dan diperlukan pembelahan sel induk untuk menggantikan sel yang rusak tersebut, maka ERF115 akan diaktifkan. ERF115 kemudian merangsang produksi hormon tanaman phytosulfokine yang berguna untuk mengaktifkan pengaturan pembelahan sel. Dengan demikian, jaringan ERF115-phytosulfokine berperan sebagai sistem menyimpan data – data dalam sel selama kondisi yang merugikan aktivitas sel induk.
Selain pengaruh protein ERF115, ada faktor lagi yang menyebabkan usia sel hewan lebih singkat dibandingkan sel tumbuhan. Seperti yang kita ketahui, pada sel tumbuhan terdapat dinding sel. Sedangkan pada sel hewan tidak terdapat dinding sel. Hal ini menjadi faktor yang patut dipertimbangkan sebagai salah satu penyebab perbedaan ketahanan hidup sel hewan dan sel tumbuhan.
Pada proses transportasi membran sel kita mengenal istilah osmosis. Osmosis adalah proses perpindahan molekul zat pelarut ( air ), dari larutan dengan konsentrasi zat pelarut rendah (hipotonik) menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutnya lebih tinggi (hipertonik) melalui membran selektif permeabel atau semi permeabel. Pada proses ini terdapat dua kondisi berbeda. Kondisi pertama adalah kondisi luar sel yang hipertonik atau memiliki konsentrasi zat lebih pekat. Pada kondisi ini sel hewan mengalami proses krenasi atau pengkerutan. Sedangkan sel hewan mengalami proses plasmolysis atau pelepasan membran. Pada kondisi kedua, kondisi luar sel hipotonik, atau memiliki konsentrasi zat lebih rendah. Pada kondisi ini sel hewan akan mengalami proses hemolysis atau pecah. Sedangkan sel hewan akan mengalami proses turgid atau penegangan.
Pada transportasi zat ini dapat kita amati bahwa dinding sel pada sel tumbuhan berperan penting pada kondisi turgid. Kondisi turgid sendiri adalah kondisi sel membesar sampai pada batas normal. Pada proses ini sel tumbuhan yang berada pada larutan yang hipotonik, akan mengimbangi kecenderungan air yang masuk kedalam sel dengan dinding sel. Pada saat sel mencapai ukuran tertentu, dinding sel akan memberikan tekanan balik pada sel. Sedangkan pada sel tumbuhan yang tidak memiliki dinding sel, air dari luar sel yang masuk kedalam sel akan mengakibatkan sel membekak bahkan pecah atau lisis. Proses pecahnya sel hewan ini lah yang disebut hemolysis.
Selain kedua faktor diatas ada faktor lain yang menyebabkan sel hewan tidak sekuat sel tumbuhan. Pada sel hewan kita telah mengetahui bahwa terdapat organel lisosom. Organel lisosom ini hanya dimiliki oleh sel hewan. Organel ini berfungsi sebagai autofagi, yaitu proses penyingkiran organel atau struktur yang tak lagi digunakan atau berfungsi. Saat sel hewan mendeteksi kesalahan pada DNA, sel melakukan proses yang disebut autolysis. Autolysis adalah sistem pemrograman untuk membunuh sel itu sendiri (self-destruction / pemrograman kematian sel). Pada saat sel bertambah usia, tentunya sel mengalami mutasi (Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik RNA maupun DNA, baik pada pada taraf kromosom maupun taraf urutan gen) untuk menggantikan sel yang sudah tua. Mutasi ini berguna untuk memperbaiki DNA pada sel dan meneruskannya pada keturunan selanjutnya. Proses mutasi ini dapat dilakukan dengan perbaikan DNA, maupun membunuh sel. Proses – proses ini membutuhkan banyak energy, sehingga sel hewan memilih untuk melanjutkan keturunannya melalui reproduksi dan melakukan autolysis.
Pada tumbuhan kita tidak akan menjumpai masalah dalam hal mutase sel. Penelitian telah meneliti penemuan tumbuhan yang berusia 4700 tahun. Hasil dari penelitian ini menyatakan bahwa tumbuhan tersebut tak lagi mengalami sistem mutasi seperti pada tumbuhan yang lebih muda umurnya. Sebagai pengganti, tumbuhan memiliki sel germ. Sel germ inilah yang akan memproduksi sel – sel yang telah rusak. Selama tumbuhan itu hidup, mereka kan menambahkan organ – organ baru seperti putik, bunga, ranting, dan sebagainya. Setiap organ ini dapat memproduksi sel germ sendiri, sehingga proses produksi dapat berlangsung lebih cepat.
Berdasarkan keterangan diatas dapat kita amati mengapa sel hewan usianya lebih singkat dibandingkan sel hewan. Kecenderungan sel hewan yang kurang peka terhadap kerusakan sel dibandingkan sel tumbuhan merupakan salah satu faktor yang kuat. Meskipun kedua sel ini memiliki sistem perbaikan sel induk yang hampir sama, tetapi pada sel induk tumbuhan memiliki sistem organisasi yang lebih baik. Aktifitas ini tentunya didorong oleh keberadaan protein ERF115. Protein inilah yang membantu sel tumbuhan dalam mendeteksi kerusakan sel. Ketika protein ERF115 mendapati kerusakan sel, protein ini segera memperbaikinya. Selain itu protein ini berperan penting dalam penyimpanan data – data DNA ketika terjadi kerusakan sel.
Selain pengaruh sel tumbuhan yang memiliki sistem mendeteksi kerusakan sel yang lebih baik, struktur sel tumbuhan sendiri patut kita garis bawahi. Terpapar jelas pada penjelasan diatas bahwa dinding sel pada sel tumbuhan sangat berperan penting dalam kelangsungan hidup sel. Pada kondisi hipotonik, peran dinding sel sangat berpengaruh untuk menjaga sel. Sel yang menerima air masuk dari luar dapat menjaga sel hingga batasnya dan menegang atau turgid. Berbeda dengan sel hewan yang tidak memiliki dinding sel. Oleh karena itu, ketika kondisi hipotonik sel hewan akan pecah. Zat yang masuk kedalam sel dari luar tidak dapat ditahan oleh sel hewan dan berakhir pecahnya sel atau hemolysis.
Hal lain yang mempengaruhi usia sel hewan adalah sistem autofagi dan autolysis pada organel lisosom yang berada pada sel hewan. Seperti yang telah dijelaskan diatas, lisosom hanya terdapat pada sel hewan. Oleh karena itu, pada sel tumbuhan kita tidak akan menjumpai proses sutofagi atau autolysis. Hal ini mempengaruhi usia sel tumbuhan menjadi lebih lama. Pada sel hewan kita akan menjumpai sel melakukan proses self-destruction, sedangkan pada sel tumbuhan proses ini tidak akan kita jumpai. Sebagai pengganti, pada sel tumbuhan kita dapat menemukan sel germ yang berfungsi untuk memproduksi sel baru dan menggantikan sel lama yang rusak. Hal lain yang membuat sel tumbuhan lebih istimewa adalah setiap organ pada tumbuhan tersebut memiliki sel germ masing – masing. Sel germ inilah yang membantu mempercepat dalam proses produksi.
Demikian penjelasan saya mengenai usia sel hewan yang lebih singkat dari sel tumbuhan. Banyak faktor yang menyebabkan sel hewan tidak hidup selama sel tumbuhan. Mulai dari kandungan protein hingga struktur organel sel yang berbeda.
Semoga informasi diatas dapat membantu pembaca dalam mengetahui usia sel hewan dan sel tumbuhan. Silahkan tinggalkan kritik dan saran yang membangun dalam pembuatan artikel lainnya. Terimakasih
Sumber :
https://www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131024143321.htm
https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_punca
Irnaningtyas. 2013. Buku Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI. Erlangga