Transportasi Substansi Sel Hewan Vs Sel Tumbuhan

Transportasi. Saat pertama kali mendengarnya apa sih yang kalian pikirkan dan bayangkan? Mobil dan motor di jalan raya? Bus-bus yang berjejer ngetem di pinggiran jalan? Ataukah mungkin kemacetan yang terasa tak ada ujungnya? Semua itu tidak salah dan termasuk dalam transportasi. Menurut KBBI sendiri transportasi adalah pengangkutan barang oleh berbagai jenis kendaraan sesuai dengan kemajuan teknologi. Nah kalau di dalam keseharian kita barangnya mungkin adalah diri kita sendiri dan barang-barang kita yang akan dibawa oleh mobil,motor, kapal, dan pesawat. Bagaimana bila di dalam sel, apakah ada kendaraan seperti itu juga? Mari kita lihat.

Sebelum kita membahas mengenai transportasi sel pertama-tama kita harus lebih dulu mengerti apa itu sel. Sel berasal dari bahasa latin cella yang berarti "ruangan kecil". Secara singkat sel adalah satuan terkecil dari makhluk hidup. Jika satuan terkecil dalam benda sering diisebut atom maka dalam makhluk hidup lebih sering disebut dengan sel. Sebagai perbandingan kira-kira ukuran satu atom sebesar 0,1 nm (nanometer) dan untuk sel kira-kira sebesar 1 m sampai 100 m (mikrometer). Meskipun sel terlihat jauh lebih besar daripada atom tetapi untuk melihat sel kita tetap membutuhkan bantuan alat. Alat tersebut bernama mikroskop.

Istilah mikroskop berasal dari penggabungan 2 kata dalam bahasa Yunani, yaitu microsyang berarti "kecil" dan scopein yang berarti "melihat". Saat ini sudah banyak jenis mikroskop yang canggih dan modern yang menggunakan elektron sebagai sumber cahaya seperti mikroskop TEM, mikroskop SEM, dan mikroskop REM. Tetapi awalnya mikroskop hanya menggunakan cahaya dari ruangan dan perbesarannya tidak sebesar mikroskop elektron. Biasa disebut sebagai mikroskop cahaya. Meskipun tidak begitu jelas siapa sebenarnya penemu mikroskop yang pertama tetapi yang diakui secara luas adalah seorang ilmuan dan biolog Belanda bernama Anthony van Leeuwenhoek. Kemudian Robert Hooke, seorang ilmuan berkebangsaan Inggris menggunakan model mikroskop ciptaan Anthony van Leeuwenhoek untuk mengamati penampang melintang sayatan tipis gabus dari batang tumbuhan. 

Dalam pengamatannya itu Robert Hooke menemukan bahwa di dalam sayatan gabus tersebut terdapat ruang-ruang kosong yang mirip dengan bentuk sebuah kamar yang kosong. Robert Hooke lalu menamai ruang kosong tersebut dengan sebutan "sel". Selanjutnya Robert Brown seorang ahli botani menemukan inti sel (nukleus) pada sel tumbuhan. 

Orang lain yang mencoba meneliti sel adalah 2 ahli biologi berkebangsaan Jerman Matthias Jakob Schleiden dan Theodor Schwann. Dalam waktu yang hampir sama tetapi di tempat yang berbeda mereka melakukan percobaan dan membuat 2 pernyataan. Pertama, bahwa sel adalah organisme dan semua organisme tersusun dari satu atau lebih sel dan kedua, sel merupakan unit dasar kehidupan. Saat itu Matthias Jakob Schleiden meneliti sel tumbuhan dan Theodor Schwann meneliti sel hewan. Tak terlalu lama dari peristiwa mereka berdua, Johannes Purkinje adalah orang pertama yang menggunakan istilah protoplasma untuk isi di dalam sel. Rudolf Karl Virchow seorang patologis dan ahli biologi dari Jerman lalu mengemukaan pernyataan yang ketiga mengenai sel dalam bahasa Yunani "Omnis cellula e cellula" yang kurang lebih mempunyai arti sel berasal dari sel sebelumnya. Begitulah sedikit sejarah mengenai sel.

Nah karena saya sudah selesai membahas mengenai sejarah sel sekarang saya akan menjelaskan bagian-bagian dari sel itu sendiri supaya penjelasan mengenai transportasi nanti bisa lebih mudah dipahami. Untuk yang belum tahu biar menjadi tahu dan untuk yang sudah tahu biar mengingat kembali dan menjadi lebih tahu.

Bagian sel yang berada di dalam membran plasma disebut sitoplasma (diluar nukleus). Sitoplasma tersusun dari sitosol yang bersifat koloid, sitoskeleton (rangka sel), dan organel-organel. Di dalam sel terdapat organel-organel yang membuat sel itu hidup. Organel adalah benda-benda yang berada di dalam sel yang saling bekerja sama menjalankan sel dengan fungsinya sendiri-sendiri sehingga sel bisa hidup. Organel-organel di dalam sel letaknya terapung-apung di dalam sitosol. Istilah sitosol digunakan bila hanya untuk menyebut cairannya saja. Sitosol bersifat koloid homogen. Sitoplasma layaknya kulkas pada rumah karena di sitoplasma lah terdapat bahan-bahan kimia paling dasar yang nantinya akan digunakan untuk melakukan proses metabolisme. Contohnya adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, gliserol, asam lemak, dan asam amino. Sitoplasma bersturktur mirip seperti jeli. 

Selain itu tadi yang sudah saya sebutkan ada sitoskeleton. Sitoskeleton mempunyai kata skeleton, dan dalam bahasa inggris skeleton berarti rangka. Skeleton merupakan rangkanya sel. Sitoskeleton sama seperti fungsi rangka pada tubuh manusia, sama-sama berguna untuk menyokong dan menjaga bentuk tetapi ini pada sel. Selain itu sitoskeleton juga berfungsi sebagai pengatur gerakan yang bisa ditemui pada Amoebadan juga sebagai pengatur gerakan kromosom ke arah kutub pada saat sel membelah baik secara mitosis maupun meiosis. Sitoskeleton dibagi mejadi 3 jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet. Mikrotubulus adalah rangka yang berbentuk tabung (tubul), mikrofilamen adalah rangka yang berbentuk benang (filamen) dan yang terakir filamen intermediet adalah benang yang fungsi nya khusus untuk menjaga agar organel-organel tidak berpindah tempat. Mirip seperti tulang rusuk pada manusia yang menjaga paru-paru.

Lalu ada juga nukleus atau inti sel. Nukleus merupakan otaknya sel yang mengatur segala aktivitas atau kegiatan metabolisme yang terjadi di dalam sel sehingga nukleus disebut-sebut sebagi bagian paling penting dari sel. Nukleus mempunyai membran ganda (bilayer) berpori dan berbentuk seperti bola. Nukleus dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu membran inti sel dan nukleoplasma. Membran inti sel tidak dipunyai oleh semua makhluk hidup, makhluk hidup yang nukleusnya dibatasi oleh membran inti sel disebut organisme eukariotik sementara organisme yang tidak dibatasi nukleusnya disebut organisme prokariotik. 

Lalu seperti yang tadi sudah disinggung bahwa sitoplasma tidak termasuk nukleus. Maka plasma yang ada di dalam nukleus memiliki sebutan lain, namanya nukleoplasma (plasma inti). Di dalam nukleoplasma terdapat nukleolus (anak inti sel) yang berfungsi sebagai tempat pembentukan dan pematangan RNA ribosomal dan juga terdapat kromosom. Nah membran inti sel tadi berfungsi untuk pertukaran materi antara nukleoplasma dan sitoplasma. Untuk kromosom ia sebenarnya adalah kumpulan gen yang membentuk DNA, kemudian kumpulan DNA tersebut bergabung membentuk kromatin/kromatid. Barulah selanjutnya kromatin tersebut terkondensasi ditambah dengan protein histon membentuk kromosom. Kembali lagi ke nukleus. Selain mengatur aktivitas sel nukleus juga berfungsi sebagai tempat replikasi DNA, penyimpan informasi genetik, dan pengontrol sintesis protein.

Selanjutnya ada membran plasma atau yang biasa disebut membran sel. Membran plasma memiliki ketebalan sekitar 8 nm. Membran plasma tersusun dari fosfolipid bilayer dan protein. Fosfolipid bila dipecah akan menjadi fosfat dan lipid yang berarti lemak. Bilayer mempunyai arti 2 layer atau 2 lapis. Berarti fosfolipid bilayer adalah Membran ganda yang dibuat dari fosfat dan lemak. Satu unit fosfolipid terdiri dari 2 bagian yaitu kepala dan ekor. 

Bagian kepala terbuat dari gliserol dan fosfat dan bersifat hidrofilik (suka air) sehingga menghadap ke luar. Bagian ekor terbuat dari asam lemak dan bersifat hidrofobik (tidak suka air) sehingga berada di sisi dalam bilayer. Molekul-molekul berukuran kecil seperti CO2dan H2O bisa masuk fosfolipid bilayer. Membran plasma memiliki sifat semi permeabel. Permeabel memiliki arti boleh lewat atau masuk. Maka sesuatu yang semi permeabel berarti membolehkan sesuatu (molekul) masuk ke dalam sel tetapi tidak semua molekul bisa masuk keluar melewati membran seenaknya. Berarti dalam sel, sitoplasma berfungsi seperti pintu dalam sebuah rumah.

Karena saya sudah membahas membran plasma rasanya tak adil bila tak menjelaskan mengenai dinding sel. Dinding sel sebenarnya mempunyai bentuk yang sama seperti membran sel dan mempunyai fungsi yang sama, hanya bedanya dinding sel lebih kuat, lebih padat, dan lebih kaku. Tidak elastis seperti pada membran plasma. Dinding sel terletak di tempat paling luar sel lebih depan dari membran plasma. Dinding sel pada tumbuhan terbentuk dari selulosa. Pada fungi pembentuk dinding selnya disebut kitin. Pada jaringan yang sudah dewasa atau mati dinding sel terbuat dari lignin. Fungsi dinding sel adalah sebagai penyokong tubuh dan pemberi perlindungan dari lingkungan luar. Walaupun kuat dan padat tetapi dinding sel masih bisa dilalui oleh air, oksigen, dan karbondioksida baik masuk maupun keluar sel. Dinding sel ternyata juga tidak dimiliki oleh semua makhluk hidup tetapi hanya dimiliki oleh tumbuhan dan fungi.

Organel lainnya ada ribosom. Ribosom berbentuk seperti butiran-butiran kecil. Saking kecilnya sehingga tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya dan harus menggunakan mikroskop elektron. Ribosom tersusun dari protein dan RNA ribosomal (RNAr). Fungsi ribosom secara umum adalah tempat untuk melangsungkan sintesis protein internal (Penggabungan asam amino). Ribosom tersebar pada 2 tempat. Pertama tersebar di dalam sitoplasma, yang kedua ada di permukaan Retikulum Endoplasma. Ribosom yang melekat pada Retikulum Endoplasma akan mensintesis protein untuk dimasukkan ke lumen Retikulum Endoplasma.

Karena tadi sudah menyinggung sedikit tentang Retikulum Endoplasma maka akan saya bahas dahulu. Retikulum Endoplasma atau biasa juga disingkat dengan RE adalah membran yang tersusun dari kantung pipih tabung dua lapis membran yang meluas berkelak-kelok membentuk labirin dan menutupi sebagian besar sitoplasma. RE fungsinya seperti jalan raya karena menghubungkan membran inti dengan membran plasma. RE dibagi menjadi dua jenis yaitu RE kasar (RE Granuler) dan RE halus (RE Agranuler). Perbedaannya adalah RE kasar ditempeli ribosom di permukaannya sehingga strukturnya menjadi kasar sementara RE halus tidak ditempeli ribosom (bersih). Letak RE kasar lebih dekat dengan inti sel sementara RE halus adalah kelanjutan dari RE kasar. Baik RE kasar maupun RE halus keduanya masuk kedalam sistem yang disebut dengan sistem endomembran yang merupakan bagian dari transportasi membran sel.

Transportasi bila tadi di jalan hanya memindahkan barang atau orang maka di dalam sel terdapat tujuan lain mengapa zat harus di transport. Yang pertama adalah supaya energi bisa tersalurkan kedalam. Yang kedua agar zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh bisa dikeluarkan. Yang ketiga berhubungan dengan derajat keasaman, transport dilakukan agar bagaimana caranya derajat keasaman tidak terlalu asam maupun basa. Yang terakhir menstabilkan derajat konsentrasi yang dibutuhkan di dalam lingkungan sel.

Transportasi Membran sel berdasarkan butuh tidaknya energi dibagi menjadi 2 yaitu transport aktif dan transport pasif. Seperti namanya transport pasif adalah transport yang tidak membutuhkan energi sama sekali. Yang termasuk kedalam transport pasif adalah difusi dan filtrasi. Difusi masih dibagi lagi menjadi 3 yaitu difusi sederhana, osmosis, dan difusi terfasilitasi. Sementara transport aktif adalah transport yang membutuhkan energi (ATP). Transport aktif dibagi menjadi 2 yaitu melalui pompa ion untuk yang melawan gradien konsentrasi dan makromolekul. Pompa ion terbagi lagi menjadi 3 jenis yaitu unipor, simpor, dan antipor. Untuk Makromolekul dilakukan dengan 2 cara yaitu Eksositosis (Keluar) dan Endositosis (Kedalam). Untuk memasukkan zat atau endositosis bisa dilakukan dengan fagositosis (makan) atau pinositosis (minum). 

Mengapa ada transport yang tidak membutuhkan energi dan ada yang membutuhkannya? Ada beberapa alasan. Yang pertama adalah molekul yang ingin dipindahkan terlalu besar sehingga untuk memindahkannya butuh usaha ekstra dan tidak bisa hanya bergantung pada perbedaan tekanan dan perbedaan konsentrasi. Yang kedua adalah karena molekul tidak larut di sisi lipid membran karena polaritas yang berbeda. Yang terakhir karena molekul tersebut melawan gradien konsentrasi sehingga butuh energi untuk melawan arus.

Nah sepertinya untuk teori sudah cukup. Sekarang saya akan menjelaskan mengapa sel hewan mampu melakukan transportasi substansi (organik dan anorganik) lebih cepat daripada sel tumbuhan. Alasan pertama bisa dilihat dari struktur sel antara sel hewan dan tumbuhan itu sendiri. Dari yang sudah saya jelaskan sebelumnya bahwa sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang tidak dimiliki oleh sel hewan. Menurutku membran sel yang lebih tipis dari dinding sel sudah seperti pintu yang memilih-milih apa yang boleh masuk dan apa yang tidak karena sifat semi permeabel nya. 

Untuk sel tumbuhan yang mempunyai dinding sel yang kuat, padat dan kaku, pasti akan lebih sulit untuk menembus masuk ataupun keluar dari sana karena bahannya yang terbuat dari selulosa / kitin / lignin sehingga tentu proses untuk transportasi menjadi lebih lambat untuk sel yang terdapat dinding selnya. Ibaratnya sel hewan bila ingin memasukkan dan mengeluarkan zat-zat harus melewati pintu yang ketat maka sel tumbuhan bila ingin memasukkan dan mengeluarkan zat-zat dengan jenis dan jumlah yang sama selain harus melewati pintu membran sel sebelumnya harus melewati pintu yang besar dan kuat yang mungkin mendorongnya saja sudah setengah mati belum lagi harus berurusan dengan penjaga pintunya.

Alasan kedua yang terpikirkan mengapa transportasi zat organik dan anorganik pada sel hewan bisa lebih cepat daripada sel tumbuhan adalah dengan cara melihat geraknya secara langsung dalam keseharian. Kita semua tentu tahu bahwa gerakan tumbuhan cenderung pasif dan sangat lambat. Tumbuhan umumnya juga tidak bisa berpindah tempat sehingga energi yang dibutuhkan sedikit dan tidak serentak dalam waktu yang sama. Bandingkan dengan hewan yang dalam bisa berpindah tempat, mengeluarkan suara, dan melakukan aktivitas lainnya dalam waktu singkat. Dengan melakukan banyak aktivitas yang berbarengan seperti itu tentu saja membutuhkan energi yang besar dan bisa digunakan dan disuplai ulang dalam yang waktu singkat sehingga ketika masih ditengah-tengah aktivitas hewan tidak akan kehabisan energinya

Selain itu kita bisa menggabungkan ilmu biologi dan fisika untuk menjelaskan fenomena lebih lambatnya sel tumbuhan dalam melakukan transportasi. Seperti yang terdapat dalam hukum fisika gravitasi milik Isaac Newton, bahwa semua benda pada hakekatnya akan jatuh ke bawah karena terkena gaya gravitasi. Nah dalam tumbuhan kita tahu bahwa tumbuhan mengambil zat-zat dan unsur hara dari dalam tanah melalui akar dan membawanya perlahan-lahan keatas lewat jaringan transportnya. 

Tentu saja membawa barang ke atas akan membutuhkan energi yang lebih besar karena melawan gaya gravitasi dan karena melawan arus maka geraknya akan melambat meskipun telah mengeluarkan energi lebih. Bandingkan dengan hewan yang salurannya tidak persis dari bawah ke atas tapi dari mulut menyebar ke seluruh bagian tubuh. Sebagian besar hal itu terjadi dari atas ke bawah dan oleh karena itu satu garis dengan gaya gravitasi sehingga hal yang dilakukannya juga akan terbantu oleh gaya gravitasi karena sejalan. Itulah alasan ketiga dari argumen saya kali ini bahwa sel hewan mampu melakukan transport senyawa organik dan anorganik lebih cepat dari sel tumbuhan.

Alasan keempat yang menurut saya membuat transportasi zat pada sel hewan lebih cepat dibanding transportasi zat pada sel tumbuhan adalah karena ukuran sel dari sel hewan dan sel tumbuhan itu sendiri. Ukuran sel tumbuhan lebih besar dipengaruhi oleh beberapa faktor, faktor yang pertama yaitu karena bagian-bagian sel tumbuhan yang lebih banyak dibandingkan dengan bagian-bagian sel hewan. Contohnya saja tadi sel tumbuhan memiliki dinding sel sementara sel hewan hanya memiliki membran plasma. Lalu faktor kedua karena perbedaan ukuran vakuola pada sel tumbuhan dan sel hewan. 

Faktor yang kedua ini menurut saya merupakan faktor yang paling mempengaruhi perbedaan ukuran sel diantara keduanya. Vakuola pada sel hewan tergolong kecil dibandingkan sel tumbuhan dan pada beberapa hewan ternyata tidak memiliki vakuola sama sekali. Ukuran vakuola pada sel tumbuhan jauh lebih besar daripada sel hewan. Vakuola sendiri merupakan organel yang berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan menyimpan minyak atsiri. Minyak atsiri berguna agar bunga pada tanaman memiliki bebauan. Fungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan minyak atsiri sedikit atau tidak dibutuhkan sama sekali pada sel hewan karena sel hewan tidak bisa melakukan fotosintesis dan bisa mencari makanan di lingkungan dan langsung menggunakannya tanpa harus menyimpannya. Inilah alasan mengapa vakuola pada hewan berukuran kecil atau malah tidak ada.

Itulah alasan-alasan mengapa saya berpikir dan menyimpulkan bahwa transportasi organik dan anorganik pada sel hewan lebih cepat daripada sel tumbuhan. Bila dipendekkan alasannya maka yang pertama karena hewan tidak memiliki dinding sel, alasan kedua karena hewan bergerak lebih cepat dan banyak dibanding tumbuhan, alasan ketiga karena transportasi tumbuhan harus melawan gaya gravitasi dahulu, dan alasan yang keempat dan terakhir adalah kecil atau tidak adanya vakuola pada hewan. Dengan teori-teori yang sudah saya jelaskan panjang lebar sehingga bisa lebih mengerti opini yang saya jabarkan di atas diharapkan agar pembaca mampu mencerna dan mengerti dengan sungguh apa yang sudah saya tulis. Tetap semangatlah belajar dan tetap semangatlah untuk berbagi. :D

Terimakasih sudah membaca artikel ini. Semoga bermanfaat

-Sumber :

Pelajaran Biologi SMA di kelas

www.softschools.com/timelines/cell_theory_timeline/96/

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

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

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

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

http://www.thefreedictionary.com/permeable