Prokariotik vs Eukariotik, Manakah yang lebih mudah bermutasi?

Selamat Datang! Pada hari ini saya Michelle Citra Amanda Setiawan akan membahas tentang sebuah topik yang sangat menarik. Seperti yang sudah tertulis pada judul, saya akan membahas tentang mutasi sel. Mutasi seperti apa? Sel apa yang dimaksud? Bagaimana terjadinya? Akan dibahas pada essai ini.

Kalau melihat atau mendengar kata mutasi, apa yang ada dibenak anda? Apa sih arti mutasi bagi anda? Dan apa arti dari mutasi itu?

Mutasi menurut KBBI adalah perubahan yang terjadi mendadak dalam kromosom. Lalu apa definisi mutasi? Mutasi memiliki definisi perubahan yang terjadi pada bahan genetik baik DNA maupun RNA, baik pada taraf urutan gen atau disebut juga mutasi titik maupun pada taraf kromosom pada makhluk hidup yang terjadi secara mendadak/tiba-tiba dan acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup yang bersifat terwariskan.

Lalu bagaimana mutasi dapat terjadi pada sel? Sebelum membahas tentang mutasi pada sel mari kita lihat dulu apa itu sel, struktur, jenis, dan sifatnya.

Pertama apakah pernah terlintas dibenak anda mengenai berapa organisme yang berada di dalam tubuh anda? Anda mungkin hanya dapat melihat diri anda, tetapi apakah anda pernah penasaran dengan organisme yang ada di kulit anda, atau yang berada di dalam tubuh anda?. Jika melihart lebih dekat anda akan melihat bahwa ada sangat banyak organisme yang hidup di dalam tubuh anda. Pada tubuh kita adalah rumah bagi 100 trilliun sel bakteri yang melebihi sel manusia. Perbandingannya mencapai 10 banding 1.

Sel di dalam tubuh anda adalah salah satu dari jenis sel yang ada. Ada 2 jenis sel yang ada yaitu sel Prokariotik dan sel Eukariotik. Apa itu sel Prokariotik dan sel Eukariotik? Akan kita bahas lebih lanjut.

Sel prokariotik

Sel Prokariotik adalah sel yang paling sederhana dan yang paling kuno. Sel Prokariotik berasal dari bahasa Yunani kuno "pro" yang berarti sebelum, "kar" yang berarti biji krayon atau kernel (mengacu pada inti sel atau nukleus). Maka dapat diartikan bahwa sel prokariotik adalah sel yang belum mempunyai membran inti sel. Sebagian besar sel Prokariotik adalah uniseluler namun ada beberapa sel Prokariotik yang multiseluler. Sel Prokariotik bereproduksi melalui pembelahan biner tetapi ada juga sel Prokariotik yang bereproduksi dengan tunas. Contoh organisme Sel Prokariotik adalah bakteri, ganggang hijau, E.coli,dll.

Lalu apa saja bagian-bagian tubuh Sel Prokariotik dan fungsi-fungsinya?

1. Kapsul atau lapisan lendir

Lapisan terluar Sel Prokariotik memiliki ketebalan yang bervariasi pada berbagai jenis bakteri. Lapisan yang tebal disebut sebagai kapsul sedangkan lapisan yang tipis disebut lapisan lendir. Bakteri yang hidup parasit dan bersifat pathogen biasanya memiliki kapsul sebagai lapisan terluar dan bakteri yang saproba biasanya memiliki lapisan lendir. Oleh karena itu makanan yang telah terkontaminasi oleh bakteri akan berlendir.Kapsul atau lapisan lendir ini berupa senyawa kental dan lengket yang disekresikan oleh bakteri. Lapisan lendir tersusun dari polisakarida dan ari, sedangkan kapsul tersusun dari glikoprotein (campuran senyawa glikogen dan protein)Fungsi dari kapsul dan lapisan lendir :

a. Melindungi sel

b. Menjaga sel agar tidak kering

c. Membantu melekat pada substrat

d. Melindungi dari sistem kekebalan tubuh(antibodi) yang dihasilkan oleh sel tubuh ingang (pada bakteri patogen)

2. Dinding Sel

Memiliki fungsi untuk melindungi sel secara fisik, mempertahankan bentuk sel, dan menjaga sel dari lingkungan yang hipotonis. Apa yang dimaksud dengan lingkungan yang hipotonis? Lingkungan hipotonis adalah lingkungan yang tekanan osmotiknya lebih rendah. Akan tetapi, bakteri juga dapat mengalami plasmolisis pada lingkungan yang hipertonis. Lingkungan hipertonis adalah lingkungan yang tekanan osmotiknya lebih tinggi. Lalu apa itu plasmolisis? Plasmolisis adalah suatu fenomena pada sel berdinding dimana sitoplasma mengkerut dan membran plasma tertarik menjauhi dinding sel ketika sel melepaskan air ke lingkungan hipertonis (Cambell,2003:620). 

Maka dari itu bakteri akan mati pada larutan pekat yang mengandung banyak gula dan garam. Dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan. Peptidoglikan merupakan polimer yang terdiri dari gula yang berikatan dengan polipeptida pendek. Ketebalan peptidoglikan bakteri bervariasi. Ketebalan peptidoglikan bakteri berpengaruh pada respon pewarnaan. Dari pewarnaan tersebut bakteri dapat digolongkan menjadi bakteri Gram Negatif dan Gram Positif. Dinding sel Archaebacteria tersusun atas lipid dan Eubacteria tersusun atas peptidoglikan.

3. Membran plasma

Tersusun atas fosfolipid dan protein semipermeable (hanya zat tertentu saja yang dapat melewati). Membran plasma berfungsi membungkus sitoplasma dan mengatur pertukaran zat dari dalam sel dan zat dari luar sel.

4. Mesosom

Merupakan organel sel yang adalah penonjolan ke arah dalam sitoplasma.Berfungsi sebagai : 

a. Pembentuk dinding sel baru saat terjadi pembelahan sel

b. Menerima DNA saat konjugasi

c. Menghasilkan energi

5. Sitoplasma 

Merupakan cairan koloid yang mengandung molekul organik lemak, protein, karbohidrat, garam mineral, enzim, DNA, klorosom pada bakteri fotosintetik dan ribosom. Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi-reaksi metabolisme sel membantu dalam pertumbuhan sel, metabolisme, dan replikasi (biology.tutorvista.com)

6. Ribosom 

Adalah organel-organel kecil yang terletak menyebar di dalam sel. Berfungsi untuk menyintesis protein. Ribosom bersusun atas protein dan RNA. Dalam satu sel ribosom dapat berjumlah mencapai ribuan sel.

7. DNA

Bakteri memiliki dua macam DNA yaitu DNA kromosom dan DNA nonkromosom. DNA kromosom adalah gen yang menentukan sifat-sifat metabolisme bakteri. Sedangkan DNA nonkromosom atau disebut juga plasmid hanya menentukan sifat-sifat tertentu, misalnya pathogen, fertilitas, kekebalan tubuh terhadap antibodi. DNA kromosom dapat bereplikasi saat menjelang pembelahan sel. DNA nonkromosom (plasmid) berbentuk sirkuler.

8. Granula atau Vakuola Gas

Granula berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan. Vakuola hanya dapat ditemukan pada bakteri fotosintetik. Apa itu bakteri fotosintetik? Bakteri fotosintetik adalah bakteri yang mengandung klorofil. Fungsi dari vakuola gas adalah vakuola gas memungkinkan bakteri untuk mengapung di permukaan air agar dapat berfotosintesis.

9. Klorosom 

Terlihat pada namanya berawalan "kloro", klorosom mengandung klorofil danzat-zat lain yang digunakan untuk fotosintesis. Klorosom berbentuk lipatan di bawah membran plasma. Seperti yang sudah tertulis pada nama dan kandungannya dapat kita ketahui bahwa klorosom hanya terdapat pada bakteri fotosintetik dan Klorosom berfungsi untuk berfotosintesis.

10. Flagella

Merupakan bulu cambuk yang terdapat pada dinding sel. Flagella berfungsi untuk bergerak. Flagella hanya dapat ditemukan pada bakteri yang berbentuk batang (basil), koma (vibrio), dan spiral. Bakteri memiliki flagel yang letak dan jumlahnya berbeda-beda dan dikelompokkan menjadi :

a. Atrik (tidak berflagel)

b. Monotrik (hanya ada satu flagel)

c. Lofotrik (banyak flagel pada satu sisi sel)

d. Amfritik (flagel pada dua sisi sel)

e. Peritrik (banyak flagela yang tersebar di seluruh tubuh)

11. Pilus atau fimbria

Dalam bahasa Latin "pili" berarti rambut dan "fimbria" berarti daerah pinggir. Terletak menyebar di permukaan dinding sel. Berbentuk menyerupai flagella tetapi lebih kaku, pendek, dan berdiameter lebih kecil. Berfungsi membantu bakteri melekat pada substrat dan melekat pada bakteri lainnya.

Sel Eukariotik

Sel Eukariotik merupakan sel yang memiliki struktur lebih modern dan kompleks dari sel Prokariotik karena telah memiliki membran sel untuk melindungi inti sel. Lalu apa saja bagian-bagian dari sel eukariotik dan fungsinya?

1. Dinding Sel

Merupakan bagian yang sangat berperan penting dalam menjaga, melindungi, dan mempertahankan bentuk sel. Lapisan dinding sel terbuat dari selulosa yang kompleks. Dinding sel hanya dapat ditemukan pada sel hewan, tidak pada sel tumbuhan.

2. Membran plasma

Terdapat pada sel hewan maupun sel tumbuhan. Membran plasma merupakan penghalang tipis yang mengelilingi sel dan mengendalikan keluar masuk zat. Membran plasma berukuran 6-8 nm dan terdiri dari lapisan kimia tersusun atas lipid dan protein. Membran ini berfungsi sebagai pembatas antara organel internal dan organel eksternal sel, transportasi bahan makanan.

3. Inti sel

Inti sel berisi DNA dan menyimpan semua informasi genetik yang diperlukan. Inti sel bertugas mengendalikan seluruh aktivitas sel. Maka inti sel disebut juga otak sel.

4. Membran inti sel

Merupakan lapisan ganda yang mengelilingi nukleus. Berfungsi membantu masuk dan keluar zat ke dalam inti sel dan memisahkan inti sel dari organel-organel lain.

5. Nukleolus 

Berada di dalan inti sel dan berfungsi dalam sintesis RNA dan pembentukan ribosom.

6. Mitokondria 

Berperan penting dalam menghasilkan dan mengubah energi bagi sel, membantu respirasi seluler, dan menyintesis ATP dengan memecah gula, lemak, dan bahan yang lainnya.

7. Kloroplas 

Terdapat pada sel tumbuhan. Kloroplas digunakan untuk fotosintesis bagi tumbuhan. Tanpa kloroplas tumbuhan tidak dapat menghasilkan oksigen, gula, dan pati yang berguna memberi energi untuk hewan. Dapat ditemukan pada bakteri klorofil, ganggang biru, dan ganggang hijau.

8. Retikulum Endoplasma

Membantu pergerakan material di sekitar sel dan memiliki fungsi utama untuk sekresi. Ada dua jenis yaitu Retikulum Endoplasma kasar untuk memproduksi protein dan Retikulum Endoplasma halus mengandung enzim yang membantu membangun molekul.

9. Ribosom 

Terdiri dari molekul RNA dan merupakan organel terkecil di dalam sel. Ribosom berfungsi untuk sintesis protein dalam sel. Ribosom berada pada sel hewan dan sel tumbuhan.

10. Badan Golgi

Berbentuk seperti kantung yang digunakan untuk menyimpan dan mengedarkan zat yang dibuat di dalam sel. Membantu pengangkutan bahan di dalam sel.

11. Lisosom 

Hanya ada pada sel hewan. Berfungsi dalam memecah bahan makanan dan membuat mudah dicerna. Ukurannya bervariasi 0,1 -1,2 nm. Lisosom menyerang benda asing penyebab penyakit.

12. Vakuola 

Membantu dalam pencernaan. Pada sel tumbuhan membantu dalam menjaga bentuk dan juga menyimpan air, makanan, enzim, dan limbah.

13. Sitoplasma 

Menjaga sel tetap stabil dan tempat melekatnya organel-organel dan menyimpan dan membuat energi.

14. Kromosom 

Berfungsi mentranfer karakter dari generasi satu ke generasi lainnya., mengendalikan proses biologis, mengendalikan metabolisme sel, dan membantu diferensiasi sel.

15. Sentrosom 

Berbentuk silinder kecil berongga yang terdiri dari 9 tubulus mikro, mereka berperan dalam pembelahan sel dan siklus sel.

Lalu bagaimana opini saya terhadap topik yang diberikan? Saya akan memulai opini saya tentang mutasi yang dapat terjadi pada sel Prokariotik dan sel Eukariotik. Topic yang saya dapat mengatakan bahwa sel Eukariotik lebih mudah mengalami mutasi dibandingkan dengan sel Prokariotik. 

Dari topik di atas saya mengatakan bahwa saya tidak setuju dengan topik yang diberikan. Ada beberapa alasan dan pengandaian yang dapat saya jadikan bukti atau penopang pendapat saya. Mengapa saya tidak setuju? saya akan mulai membahas ini dari struktur sel Prokariotik dan sel Eukariotik. Sel Eukariotik dan sel Prokariotik memiliki perbedaan yang terlihat mencolok dalam topik ini yaitu terletak pada membran inti sel yang membungkus inti sel. 

Sel Eukariotik merupakan sel yang yang lebih modern dari sel Prokariotik dan lebih lengkap dan telah memiliki membran inti sel. Membran inti sel berfungsi untuk melindungi inti sel dari organel-organel di dalam maupun di luar sel. Sedangkan sel Prokariotik merupakan sel paling sederhana dan paling kuno. Sel Prokariotik tidak memiliki membran inti sel. Salah satu fungsi dari membran inti sel adalah untuk melindungi inti sel dari organel-organel yang berada di dalam maupun di luar sel, maka dapat dipastikan pada saat ada suatu gangguan atau benda asing yang masuk dan menyerang sel, jika dilogika sel Prokariotik tidak dapat melindungi inti selnya dari gangguan luar karena tidak ada yang melindungi,  menjaga dan meyelubungi inti sel. Maka akan sangat mudah bagi organel asing atau mutagen untuk menyerang inti sel.

Untuk menambah pemahaman anda, saya akan memberikan sebuah pengandaian sebagai berikut : sel Prokariotik saya andaikan adalah sebuah negara yang disebut negara A. Negara A adalah negara yang memiliki seorang pemimpin, akan tetapi pemimpin tersebut tidak memiliki pengawal atau ajudan untuk melindunginya saat melakukan pekerjaannya. Lalu saya andaikan sel Eukariotik adalah sebuah negara yang disebut negara B. Negara B telah memiliki sistem dalam keamanan yang lebih baik dibandingkan dengan negara A karena negara B telah memiliki pemimpin dan pemimpin negara B tersebut memiliki pengawal untuk melindunginya dalam bekerja. Lalu tiba-tiba ada sekumpulan teroris atau yang disebut mutagen yang mulai berusaha menyerang kedua negara tersebut. 

Teroris tersebut telah berhasil menembus dinding batas negara dan sedang berusaha untuk menyerang dan menembus istana presiden tempat kedua pemimpin berada. Saat membaca pengandaian ini saya yakin anda pasti dengan cepat dapat menyimpulkan dampak dari peristiwa tersebut. Pemimpin negara A akan sangat dengan mudah diserang dan dikalahkan oleh teroris dan istana negaranya dengan mudah dikuasai karena negara A tidak memiliki sebuah sistem untuk melindungi pemimpin negaranya dan tidak ada yang melindunginya. Namun berbeda dengan negara B, negara B akan tetap memiliki pemimpin dan memiliki sistem keamanan dibandingkan dengan negara A maka dari itu, teroris sulit untuk memasuki istana presiden, tempat dimana pemimpin berada karena negara B memiliki penghalang bagi teroris untuk berusaha memasuki istana negara.

Pada inti sel terdapat materi genetik seperti DNA yang berfungsi menurunkan sifat dari sel satu ke sel lainnya. Maka dari itu saat ada suatu gangguan dari benda asing atau mutagen yang masuk ke dalam sel dan menyerang inti sel, organel tersebut dengan mudah akan menyerang isi dari inti sel yaitu materi-materi genetik seperti DNA dan RNA. Benda asing tersebut dengan mudah merusak atau mengubah struktur DNA yang telah ada. Kerusakan pada DNA dapat menimbulkan perubahan sifat sel secara tiba-tiba. Hal tersebut yang dinamakan mutasi.

Benda asing yang dapat menyebabkan mutasi disebut juga mutagen. Mutasi dapat terjadi tidak hanya berasal dari benda asing tetapi juga dapat disebabkan oleh faktor lingkungan seperti radiasi dan sinar matahari. Saat suatu sel membelah, DNA yang disalin pada sel yang baru mungkin saja tidak sempurna dan menimbulkan perbedaan, hal tersebut juga dapat disebut sebagai mutasi. Mutasi juga tidak selalu berdampak negatif ada juga mutasi yang dapat berdampak baik misalnya saja saat mutagen menyerang materi genetik DNA belum tentu bahwa struktur dari DNA tersebut mengalami kerusakan, bisa saja mutagen yang menyerang ke dalam struktur DNA hanya mengubahnya dan dapat menghasilkan struktur DNA yang lebih baik atau menjadi lebih kompleks. Mutasi juga bisa tidak menimbulkan efek atau dampak yang terlihat dan juga mutasi tidak memiliki dampak apa-apa pada sel karena menyerang pada DNA yang lemah lalu mati.

Saya ingin mengandaikan untuk anda bahwa dalam sekumpulan DNA ada 2 jenis DNA, yang satu adalah DNA yang kuat yang mengontrol seluruh kegiatan dan yang satu lagi adalah DNA yang tidak cukup kuat dan hanya bertugas melakukan perintah dari DNA yang lebih kuat. Kedua DNA tersebut mengalami mutasi tetapi memiliki dampak yang berbeda. DNA-DNA tersebut kita andaikan sebagai sebuah tim pemain bola basket. DNA yang kuat merupakan pemimpin dari tim pemain bola basket dan DNA yang DNA yang tidak cukup kuat merupakan pemain-pemain tim bola basket tersebut. 

Baik dari pemimin dan pemain telah memiliki strategi yang sudah lama dilakukan dalam bermain bola basket. Tetapi saat pelatih yang kita anggap sebagai mutagen memberikan informasi atau strategi baru kepada para pemain termasuk pemimpin, pemimpin akan melakukan strategi baru tersebut lebih baik dan lebih teratur daripada para pemainnya. Bisa jadi yang berubah hanya pemimpin saja atau DNA yang kuat tetapi tidak berdampak pada para pemain atau DNA yang tidak cukup kuat tersebut. Bisa jadi mutasi pada gen dapat menimbulkan berbagai perilaku berbeda diluar kendalinya.

Oleh karena itu telah saya katakan sebelumnya bahwa saya tidak setuju terhadap topik yang diberikan. Telah saya katakan di atas, dilihat dari strukturnya saja kita sudah dapat menyimpulkan bahwa sel Prokariotik akan lebih mudah terserang mutagen dan mengalami mutasi dibandingkan dengan sel Eukariotik. Sel Eukariotik memiliki struktur yang lebih modern dan lebih kompleks dibandingkan dengan sel Prokariotik. Perbedaan yang terlihat adalah bahwa sel Prokariotik adalah sel kuno atau sederhana dan sel Prokariotik tidak memiliki membran inti sel. 

Membran inti sel berfungsi sebagai pelindung inti sel dan pemisah inti sel dari organel-organel lain. Maka dari itu saat ada suatu benda asing yang akan menyerang inti sel, benda asing atau mutagen tersebut tidak akan langsung menyerang inti sel yang dilindungi oleh membran sel. Membran sel akan menahan mutagen tersebut agar tidak memasuki inti sel dan melakukan mutasi. 

Maka kesimpulan yang dapat ditarik adalah bila dilihat dari strukturnya sel Prokariotik akan lebih mudah mengalami mutasi karena sel Prokariotik tidak memiliki membran inti sel yang dapat melindungi inti sel dari gangguan luar. Mutasi dapat terjadi tidak hanya dari sebuah benda asing, mutagen dapat juga dapat timbul dari faktor lingkungan dalam bentuk seperti radiasi dan sinar UV matahari. Mutasi tidak sepenuhnya berdampak buruk bagi sel yang diserang. Tidak semua DNA menjadi rusak, bisa saja mutagen hanya mengubah strukturnya saja dan DNA memiliki struktur yang lebih baik. Bisa juga mutasi tidak terjadi karena walaupun mutagen menyerang DNA, DNA yang diserang adalah DNA yang lemah atau mungkin telah mati.

Sumber:

Irnaningtyas.2016.Biologi Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/mutations_05Unityofscience.org/plasmolisis-dan-deplasmolisis

Informasipendidikan.com

Id.m.wikipedia.org/wiki/Mutasi