Apakah Alasan dari Lambatnya Sistem Transpor Senyawa Anorganik-Organik pada Sel Tumbuhan?

Perkenalkan nama saya Natasha Angeline Yudiastuti dan saya adalah murid kelas XI dari Sekolah Menengah Atas Kolese Loyola. Pada kesempatan ini, saya akan membahas apa alasan dari pernyataan 'Transportasi senyawa organik dan anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat dibandingkan sel hewan' dan saya juga akan menjelaskan sejauh mana saya setuju dengan pernyataan tersebut. Jadi apa yang sebenarnya menjadi alasan dari pernyataan tersebut?

Pertama-tama, kalian harus mengetahui terlebih dahulu apa itu sel atau definisi dari sel. Jadi, apa yang dimaksud dengan sel? Sel adalah materi paling sederhana dan wajib dimiliki oleh setiap mahluk hidup karena sel merupakan unit dasar penyusun mahluk hidup. ada beberapa macam teori tentang sel dari beberapa ilmuwan atau peneliti seperti Purkinje, Robert Hooke, Anthony Van Leeuwenhoek, Rudolf Virchow, ahli tumbuhan Mathias Jacob Schleiden bersama ahli hewan yaitu Theodore Schwan dan lain-lain. Dari beberapa teori tersebut juga muncul teori sel yaitu omnis cellulae cellula yang berarti sel berasal dari sel sebelumnya.  Saya juga akan menjelaskan secara singkat perbedaan dari sel hewan dan sel tumbuhan yang nantinya juga dapat dikaitkam dengan pernyataan di atas. Sel hewan mempunyai lisosom dan sentrosom atau sentriol sementara sel tumbuhan tidak. Sel tumbuhan mempunyai dinding sel dan plastida sementara sel hewan tidak. Sel hewan hanya memiliki membran sel, tidak dengan dinding sel. Walaupun begitu, sel tumbuhan dan sel hewan sama-sama memiliki vakuola. Yang membedakan disini adalah ukurannya, vakuola pada tumbuhan lebih besar daripada vakuola pada hewan. Sel tumbuhan juga lebih kompleks daripada sel hewan. Organel pada sel tumbuhan lebih banyak dari hewan. begitu juga dengan ukuran sel tumbuhan yang lebih besar daripada sel hewan.

Ada bermacam-macam teori yang dapat dikaitkan dengan pernyataan ini. Pertama, definisi dari senyawa organik sendiri adalah senyawa yang mengandung karbon atau atom C dan hidrogen atau atom H. Senyawa organik dihasilkan atau berasal dari mahluk hidup. Sementara itu senyawa anorganik adalah senyawa yang pada umumnya tidak mengandung karbon dan juga dapat dibuat di laboratorium. Salah satu fungsi membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion, molekul yang dapat melewati adalah molekul hidrofibik dan molekul polar yang sangat kecil. Sementara itu molekul lainnya seperti molekul besar butuh mekanisme khusus atau perlakuan khusus agar dapat masuk kedalam membran sel. Sistem transportasi pada sel tidak hanya dapat dilihat dari sistem transportasinya saja namun juga dari sel-sel penyusunnya. Terdapat 2 macam transportasi sel yaitu transpor pasif dan transpor aktif. Transpor pasif merupakan transportasi sel yang dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi dan terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara zat yang berada di dalam sel dengan zat yang berada di luar sel. Transpor pasif meliputi difusi, difusi dipermudah, dan osmosis. Transpor aktif adalah transpor zat melalui membran yang melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi) sehingga memerlukan energi berupa ATP (adesonin trifosfat). Transpor aktif meliputi pompa ion, kotranspor, dan endositosis-eksositosis.

Difusi adalah proses pergerakan partikel, molekul, ion, gas atau cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah hingga tercapai suatu keseimbangan. Molekul hidrofobik dan molekul polar tak bermuatan yang berukuran kecil dapat berdifusi menuruni gradien konsentrasinya secara spontan melalui membran ganda fosfolipid pada sel. Gradien konsentrasi itu sendiri merupakan energi potensial yang berfungsi sebagai pendukung dan pengarah pergerakan molekul. Contohnya keluar masuknya O2 (oksigen) dan CO2 (karbon dioksida) dalam respirasi sel.

Difusi dipermudah dibagi menjadi 2 yaitu difusi dipermudah oleh saluran protein dan difusi yang dipermudah oleh protein transpor. Sistem difusi dipermudah oleh saluran protein bekerja seperti ini, protein integral akan membuat saluran untuk beberapa molekul polar yang tertahan  oleh membran ganda fosfolipid. Sementara itu difusi dipermudah oleh protein transpor adalah difusi yang dipermudah oleh protein transpor yang bersifat seperti enzim yaitu bersifat spesifik terhadap zat dan tempat pengikatan molekul yang diangkut.

Osmosis adalah proses bergeraknya molekul pelarut dari konsentrasi rendah (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi (hipertonik) melalui selaput selektif permeabel. Jadi dapat disimpulkan bahwa osmosis adalah kebalikannya difusi. Osmosis dibagi menjadi 2 yaitu osmosis pada sel berdinding dan osmosis pada sel tidak berdinding. Osmosis pada sel berdinding terjadi di tumbuhan, alga, dan juga jamur. Jika sel tersebut berada di larutan yang hipertonik, air di dalam sel akan tertarik keluar sehingga sel akan mengerut dan membran plasma tertarik menjauhi dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. Namun akan berbeda lagi jika sel tumbuhan berada di larutan yang isotonik, sel akan menjadi lembek. Jika sel berada pada larutan yang hipotonik, masuknya air ke dalam sel akan diimbangi oleh dinding sel sehingga sel akan membesar atau biasa disebut turgid. Sementara itu, osmosis pada sel tidak berdinding terjadi di sel hewan dan osmosis pada sel hewan cenderung lebih stabil (normal).

Untuk transpor aktif, pompa ion  adalah transpor ion melalui membran dengan cara melakukan endositosis adalah transpor partikel dan molekul besar melalui pelipatan membran plasma atau pembentukan vesikula. Eksositosis sendiri dilakukan oleh sel-sel sekretori. Vesikula yang berisi makromolekul dari badan golgi dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumpahkan isinya ke luar sel. Endositosis pada sel hewan meliputi fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang diperantai reseptor. Pada proses endositosis dan eksositosis, senyawa (makromolekul) yang keluar dan yang masuk wajib dibungkus oleh kantong vesikel karena jika tidak maka lisosom akan mengira bahwa makromolekul tersebut adalah senyawa asing dan lisosom akan memakan makromolekul tersebut sebagaimana tugasnya. Makromolekul sendiri adalah molekul yang berukuran besar. Kontranspor adalah transpor aktif dari zat tertentu yang dapat menginisiasi transportasi zat terlarut lainnya.

Teori-teori di atas adalah teori mengenai transportasi molekul maupun ion yang terjadi di dalam sel hewan maupun sel tumbuhan. Alasan pertama yang menyebabkan transportasi senyawa organik dan anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat adalah karena adanya dinding sel. Salah satu sistem transpor senyawa yang terjadi di sel tumbuhan adalah osmosis pada sel berdinding. Sementara pada sel hewan, osmosis yang terjadi adalah osmosis pada sel yang tidak berdinding. Karena adanya dinding sel pada sel tumbuhan membuat sistem osmosis yang terjadi pada sel hewan dan sel tumbuhan berbeda. Jika sel tumbuhan berada pada larutan dengan konsentrasi rendah atau hipotonik maka air akan masuk dan hal tersebut akan diimbangi dengan dinding sel. Setelah mencapai ukuran maksimal, dinding sel akan memberi tekanan balik sehingga sel akan membesar dalam artian sel tidak bisa pecah. Lain halnya dengan sel hewan yang berada di larutan dengan konsentrasi rendah atau hipotonik, sel akan terus kemasukan air dan jika sel sudah mecapai ukuran maksimum sel, sel akan pecah atau biasa disebut lisis. Dari penjelasan tersebut kita dapat mengetahui bahwa senyawa dan molekul susah untuk keluar dan menembus dinding sel. Senyawa dan molekul lebih mudah menembus membran sel karena dinding sel memiliki karakteristik kaku dan kuat sementara membran sel memiliki karakteristik elastis dan tipis. Hal ini dibuktikan dengan sel tumbuhan yang malah membengkak dan tidak bisa pecah sementara pada sel hewan dengan mudahnya air keluar dari sel saat sel pecah atau mengalami lisis.

Alasan keduanya bahwa sel hewan dapat melakukan bermacam-macam sistem transpor. Ada beberapa sistem transpor yang hanya bisa terjadi pada sel hewan dan tidak bisa terjadi pada sel tumbuhan, salah satunya adalah endositosis dan eksositosis. Alasan utama mengapa sistem transpor endositosis-eksositosis tidak dapat dilakukan di sel tumbuhan adalah karena untuk proses eksositosis membutuhkan sitoskeleton yang tidak ada pada sel tumbuhan. Sel tumbuhan tidak memiliki sitoskeleton yang berfungsi untuk menyokong (di sel hewan) karena sel tumbuhan sudah mempunyai dinding sel.

Sistem transpor pada hewan memiliki banyak arah: bisa ke atas, ke bawah, ke samping karena hewan aktif bergerak. Sementara itu sistem transpor pada tumbuhan hanya memiliki 1 arah yakni ke atas karena sel tumbuhan tidak aktif bergerak. Maka dari itu, tumbuhan tidak dapat melakukan sistem transpor ke arah lain selain ke arah atas. Arah ke atas itulah yang memperlambat sistem transpor senyawa organik dan anorganik pada tumbuhan karena arah ke atas melawan gravitasi sehingga membutuhkan tekanan yang lebih berat untuk mendorong senyawa-senyawa tersebut. Sistem transpor pada hewan lebih cepat karena sistem transpor dapat menuju arah bawah atau searah dengan gaya gravitasi sehingga tidak membutuhkan tekanan yang besar. karena membutuhkan tekanan yang besar otomatis energi yang dibutuhkan pun juga besar dan juga membutuhkan durasi yang lebih lama daripada sistem transportasi yang bisa searah dengan gaya gravitasi bumi.

Penjelasan di atas adalah berdasarkan teori yang diambil dari beberapa sumber dan dikaitkan dengan pernyataan yang ada. Berikut adalah pendapat dari saya yang juga akan saya kaitkan dengan beberapa teori di atas. Saya setuju dengan teori pertama yang menurut saya merupakan alasan yang paling utama, dinding sel, yang ada di tumbuhan dan berfungsi untuk melindungi dan menyokong tumbuhan. Dinding sel menjadi kendala untuk beberapa sistem transpor karena keberadaan menyusahkan bagi senyawa-senyawa baik yang ingin masuk ke dalam sel ataupun yang ingin keluar sel. Menembus dinding sel adalah sesuatu yang sulit atau mungkin mustahil untuk dilakukan oleh kedua senyawa organik dan anorganik karena dinding sel bersifat tebal, kuat dan juga kaku. Seperti yang sudah dijabarkan di atas, hal tersebut dapat dilihat dan dibuktikan dari sistem osmosis pada sel berdinding dimana sel tumbuhan hanya akan membengkak atau mengalami turgid namun tidak sampai pecah. Hal tersebut menunjukan betapa kuatnya dinding sel.  Coba saja pada sel tumbuhan tidak ada  dinding sel, pasti tumbuhan juga bisa mengalami sistem transpor senyawa organik dan anorganik secepat sistem transportasi senyawa anorganik dan senyawa organik pada sel hewan karena pada dasarnya memang sel tumbuhan juga dilengkapi dengan membran sel.

Menurut saya, sel hewan dan sel tumbuhan memang memiliki perbedaan  jadi ada beberapa organel yang dimiliki sel hewan namun tidak dimiliki sel tumbuhan, begitu juga sebaliknya. Nah, yang saya maksud disini adalah sitoskeleton. Sel hewan memiliki sitoskeleton sementara sel tumbuhan tidak memiliki sitoskeleton karena sudah memiliki dinding sel. Oleh karena itu, tumbuhan tidak dapat melakukan salah satu sistem transpor aktif yaitu sistem endositosis dan eksositosis terutama sistem eksositosis karena pada sistem eksositosis, vesikula yang berisi makromolekul dari badan golgi akan dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung bersama membran plasma, setelah itu vesikula akan menumpahkan isinya di luar sel. Jadi jika tidak ada sitoskeleton maka sistem transpor tersebut tidak dapat dilakukan. Jika dilihat dari sistem transpornya, sel hewan jauh lebih fleksibel dengan sistem transpor yang ada. Sel hewan bisa lebih mudah melakukan sistem transpor apa saja daripada sel tumbuhan.  Jadi bisa dibilang juga bahwa sistem transpor senyawa organik dan senyawa anorganik pada sel tumbuhan terbatas.

Jika mau dilihat dari bentuk tumbuhan hampir semua tumbuhan tumbuhnya memanjang baik ke atas ataupun di tanah. Jadi bisa dilihat bahwa  sel tumbuhan hanya mempunyai satu arah sistem transpor yaitu ke atas. Tumbuhan juga tidak bisa bergerak secara aktif dan itu membuat sel tumbuhan tidak dapat melakukan sistem transpor ke arah lainnya: kiri, kanan, bawah. Jika dilogika, semua yang bergerak ke atas pasti membutuhkan energi, dorongan, tekanan, atau usaha yang lebih besar daripada sesuatu yang bergerak turun. Kecepatan sesuatu naik ke atas juga biasanya lebih lambar dari pada sesuatu yang bergerak ke samping ataupun ke bawah. Menurut saya prinsip seperti itu juga dapat berlaku pada sistem transpor. Jadi sistem transpor pada sel tumbuhan yang hanya bergerak ke atas akan menjadi lebih berat, membutuhkan energi dan tekanan yang lebih banyak untuk mendorong naik, dan juga akan terjadi secara lambat atau pelan-pelan. Dari situ kita dapat menyimpulkan bahwa transpor pada sel hewan akan lebih cepat karena dapat searah dengan gaya gravitasi. Fisik dari tumbuhan sendiri cenderung tumbuh ke atas dan dari situlah kita bisa melihat bahwa tumbuhan hanya memiliki 1 arah transpor yaitu ke atas. 

Selain menurut teori-teori yang sudah dikemukakan di atas, saya juga mempunyai beberpa pendapat sebagai berikut. Kalian semua tahu bahwa perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan terletak pada ukurannya. Sel tumbuhan berukuran lebih besar daripada sel hewan. Lalu apa hubungannya ukuran dengan sistem transpor?  Menurut saya ukuran sel tumbuhan yang lebih besar akan memperlambat sistem transpornya karena dengan ukuran yang besar maka sistem transpor tersebut akan mencakup wilayah yang lebih besar dan lebih luas. Otomatis sel  hewan yang memiliki ukuran lebih kecil akan memiliki sistem transpor yang lebih cepat karena cakupan wilayah dari sistem transpornya lebih kecil atau lebih sempit. Dengan ukuran yang lebih besar dan cakupan lebih luas, tentunya struktur organel tumbuhan lebih kompleks daripada struktur organel pada sel hewan. Dengan ukuran yang lebih kecil, struktur sel hewan bisa dikatakan lebih sederhana dan tidak sekompleks struktur organel pada sel tumbuhan. Sekarang coba  bayangkan saja, sel tumbuhan sudah ada dinding sel, ukuran sel besar dan strukturnya lebih kompleks, kalau begitu caranya bagaimana sel tumbuhan bisa melakukan transpor sel secara cepat, bahkan untuk menembus dinding sel saja sulit? Pantas saja transpor organik dan transpor anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat daripada transpor organik dan transpor anorganik pada sel hewan.

Dinding sel memiliki sifat kaku, kuat dan juga tebal sehingga senyawa-senyawa sulit untuk menembus dan juga melakukan transpir senyawa organik dan anorganik melalui dinding sel. Memang transpor senyawa organik dan senyawa anorganik lebih cepat terjadi jika melewati membran sel. Tumbuhan memang memiliki membran sel namun membran sel tersebut berada di bawahnya dinding sel dalam artian lapisan paling luar tetaplah dinding sel jadi walaupun senyawa anorganik maupun senyawa organik sudah berhasil menembus membran sel, belum tentu senyawa organik maupun anorganik tersebut dapat menembus tebalnya dinding sel. Ada beberapa senyawa organik dan juga anorganik yang dapat menembus dinding sel salah satunya adalah  air. Namun setelah air memasuki atau menembus dinding sel dan memenuhi sel, dinding sel akan memberi tekanan balik sehingga terjadi proses pembengkakan atau biasa disebut turgid.

Apakah tidak ada kemungkinan (possibility) untuk transpor pada sel tumbuhan menjadi lebih cepat dari sel hewan? apakah tidak ad a suatu hal yang bisa membuat sel tumbuhan memiliki sistem transportasi senyawa naorganik dan senyawa organik yang cepat seperti transportasi senyawa anorganik dan senyawa organik pada sel hewan? Sepertinya sampai sekarang belum ada pernyataan tentang transpor senyawa pada tumbuhan yang lebih cepat dari sel hewan dan sampai sekarang saya masih percaya pada teori tersebut karena pendapat saya juga sesuai dengan teori-teori di atas. dan dari smeua teori yang ada di atas, saya belum peernah menemukan suatu pembahasan yang  menyatakan bahwa transpor sel tumbuhan lebih cepat  dari sel transpor hewan dan sepertinya memang tidak ada pembahasan mengenai hal tersebut karena pada faktanya transpor senyawa organik dan senyawa anorganik pada sel hewan itulah yang lebih cepat dari pada transpor senyawa anorganik dan senyawa organik pada sel tumbuhan.

Jadi kesimpulannya, bahwa pernyataan 'Transportasi senyawa organik dan anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat dibandingkan sel hewan' adalah benar dan alasan yang paling utama dari pernyataan atau permasalahan tersebut adalah karena adanya dinding sel pada sel tumbuhan. Saya sangat setuju dengan pernyataan tersebut termasuk juga dengan teori-teori dan juga pendapat yang sudah saya kemukakan. pendapat-pendapat yang saya kemukakan juga saya pertimbangkan dari semua teori yang ada.  Pernyataan tersebut juga sudah dibuktikan dengan beberapa teori yang sudah saya tulis di atas dan juga beberapa buktinya  juga yang dapat dilihat. Saya mengucapkan banyak terima kasih untuk orang-orang yang mendukung. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada kalian yang sudah membuka dan membaca artikel ini. Semoga essay ini dapat bermanfaat bagi orang lain. Saya juga mohon maaf jika ada kesalahan kata yang saya tulis. Sekian dari saya dan terima kasih.

Sumber:

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

Tim MGBS SMA Kolese Loyola. 2017. Loyola Competence Conscience Compassion in Chemistry Kelas XI Semester 1. Semarang: SMA Kolese Loyola

Irnaningtyas dan Yossa Istiadi. 2014. BIOLOGI untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam Kurikulum 2013. Jakarta: Erlangga

 Irnaningtyas. 2017. BIOLOGI untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam Kurikulum 2013. Jakarta: Erlangga

Imaningtyas, Sri Ayu. 2014. Mandiri Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kurikulum 2013. Jakarta: Erlangga

By: Natasha Angeline Yudiastuti

SMA Kelas XI