Sel Baru ataukah Sel Lama?

Didalam artikel ini, saya akan membahas mengenai mutasi pada sel. Sel yang saya maksud adalah Sel Eukariotik dan juga Sel Prokariotik. Namun sebelumnya, akan lebih mudah apabila kita kembali mengingat apa itu sel, sel eukariotik, sel prokariotik, dan juga apa itu mutasi.

Sel adalah unit terkecil dalam makhuluk hidup. Sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris yang bernama Robert Hook, yang meneliti sel gabus. Dan yang pertamakali menemukan tentang sel hidup adalah Antonie Van Leeuwenhoek. Selain Robert Hooke dan juga Antonie Van Leeuwenhoek, ilmuwan lain yang juga meneliti tentang sel adalah Theodore Schwaan yang merupakan ahli anatomi hewan dan juga Jakob Schleiden seorang ahli anatomi tumbuhan, yang sama-sama menyatakan bahwa sel adalah unit dasar kehidupan setiap mahkluk hidup. Ada pula Johanes Purkinje yang menemukan adanya cairan protoplasma dalam sel. Dan   ada seorang ilmuwan bernama Robert Brown yang menemukan adanya inti sel atau nukleus. Pada tahun 1858, seorang ilmuwan bernama Rudolf Ludwig Karl Virchow, menyatakan bahwa sel berasal dari sel sebelumnya atau yang dikenal dengan istilah omnis cellula e cellula.

Berdasarkan keadaan inti selnya, sel dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :

• Sel Prokariotik, merupakan sel yang inti selnya belum dibatasi oleh membran inti sel.
• Struktur sel prokariotik :
• Dinding Sel :
• Dinding sel yang ada di sel prokariotik tersusun dari pseudopeptidoglikan dan juga peptidoglikan. Memiliki pori-pori untuk keluar masuk molekul. Berfungsi untuk melindungi bagian dalam sel dan untuk memberi bentuk pada sel.
• Membran Plasma :
• Ada di dalam dinding sel pada sel tumbuhan. Dan ada di lapisan paling luar di sel hewan. Memiliki sifat selektif permeable, hidrofilik di bagian fosfat, dan hidrofobilik di bagian lipid. Berfungsi untuk menyokong, melindungi, mengontrol pergerakan material yang keluar masuk sel, menghalangi antara sel dan lingkungan luar, dan untuk menjaga homeostasis.
• Mesosom :
• Mesosom merupakan lekukan yang terkadang dibuat oleh membrane plasma yang melekuk kedalam. Letaknya didekat dinding sel yang baru saja terbentuk saat pembelahan biner. Berfungsi sebagai penghasil energi pada saat pembelahan sel.
• Sitoplasma :
• Sitoplasma bukanlah organel. Berisi sitosol, sitoskeleton, dan organel. Memiliki sifat koloid. Berfungsi untuk tempat reaksi metabolisme, menyediakan bahan baku metabolisme, dan untuk sarana organel tertentu bergerak.
• Ribosom :
• Tersusun dari rRNA dan protein. Ribosom melekat pada RE Kasar dan juga bebas di sitoplasma. Ribosom berbentuk butiran kecil nucleoprotein. Ada 2 jenis ribosom yaitu ribosom terikat dan ribosom bebas. Ribosom terikat berfungsi untuk menggabungkan asam amino, menyintesis protein, dan untuk regenerasi sel. Sedangkan ribosom bebas berfungsi untuk menyintesis protein. Secara umum, ribosom berfungsi sebagai tempat terjadinya sintesis protein internal (penggabungan asam amino melalui sintesis protein).
• RNA dan DNA :
• Berfungsi sebagai pembawa informasi genetic yang akan diturunkan kepada keturunan.
• RNA ada tiga tipe, yaitu Ribosomal RNA (rRNA), Messenger RNA (mRNA), dan Transfer RNA (tRNA).
• Sel Eukariotik, merupakan sel yang inti selnya dibatasi oleh membran inti sel.
• Struktur sel eukariotik :
• Dinding Sel :
• Dinding sel pada sel eukariotik terbuat dari kitin (pada fungi), selulosa dan juga lignin (pada plantae). Dinding sel memiliki pori-pori untuk keluar masuk molekul. Berfungsi untuk melindungi bagian dalam sel dan untuk memberi bentuk pada sel.
• Membran Plasma :
• Membran plasma yang juga sering disebut sebagai membran sel, berfungsi untuk melindungi isi sel, mengatur keluar masuknya molekul, dan menerima rangsangan dari luar sebagai reseptor. Membran plasma terbuat dari molekul lemak yang tersusun atas 2 lapis yang berada di bagian tengah, dan juga protein porifer yang menyusun tepi bagian luar dan dalam pada membran. Selain protein porifer, ada pula protein lain yaitu protein integral yang dapat menembus dan masuk kedalam lapisan lemak. Lapisan lemak pada membran, tersusun dari fosfolipid, glikolipid, dan juga sterol. Sedangkan lapisan protein tersusun dair lipoprotein (protein yang bersenyawa dengan karbohidrat).
• Sitoplasma :
• Sitoplasma atau plasma sel, berfungsi untuk menyimpan bahan (kimia) untuk metabolisme, tempat reaksi kimia, dan juga sebagai sarana organel-organel sel untuk bergerak karena alirannya. Sitoplasma sendiri tersusun atas cairan yang disebut sitosol atau matriks sitoplasma dan juga padatan berupa organel sel. Sitosol tersusun dari air, protein, asam amino, vitamin, asam lemak, nukleotida, ion-ion, dan juga gula. Sitosol memiliki sifat yang koloid karena ada protein dan juga RNA.
• Nukleus :
• Nukleus atau inti sel, merupakan organel sel terbesar dengan diameter 10 mikrometer, yang berfungsi untuk mengendalikan semua kegiatan sel dan juga membawa informasi genetik yang ada di DNA. Nukleus terletak di tengah sel dengan bentuk bulat ataupun oval. Nukleus terdiri dari membran nucleus, nukleoplasma, dan juga nukleolus. Nucleus menjadi "bos" pada sel karena ia mengandung DNA.
• Sentriol :
• Sentriol merupakan organel yang sering terlihat ketika terjadi pembelahan sel. Sentriol hanya ada di sel hewan. Sentriol jumlahnya sepasang yang berperan dalam proses pembelahan sel. Terletak di dekat nucleus. Berfungsi untuk menjauhkan kromosom dari pasangannya, agar saat terjadi penggandaan organel sel, sel tetap memiliki jumlah kromosom yang normal sehingga tidak terjadi mutasi sel.
• Retikulum Endoplasma (RE) :
• Berfungsi untuk menampung sintesis protein yang akan disalurkan ke badan golgi, menyintesis lemak dan kolesterol, menetralisir racun, dan jalan transport dalam memindahkan molekul dalam sel. RE dibedakan menjadi 2, yaitu RE Kasar dan RE Halus. RE Kasar merupakan Retikulum Endoplasma yang posisinya berhadapan dengan sitoplasma dan ditempeli oleh ribosom. RE Kasar berfungsi untuk membentuk fosfolipid, menyintesis protein yang diekspor, dan mentransportasi protein ke atau dari membran. RE Halus merupakan Retikulum Endoplasma yang memanjang setelah RE kasar dan tidak ditempeli oleh ribosom.
• Ribosom :
• Tersusun dari rRNA dan protein. Ribosom melekat pada RE Kasar dan juga bebas di sitoplasma. Ribosom berbentuk butiran kecil nucleoprotein. Ada 2 jenis ribosom yaitu ribosom terikat dan ribosom bebas. Ribosom terikat berfungsi untuk menggabungkan asam amino, menyintesis protein, dan untuk regenerasi sel. Sedangkan ribosom bebas berfungsi untuk menyintesis protein. Secara umum, ribosom berfungsi sebagai tempat terjadinya sintesis protein internal (penggabungan asam amino melalui sintesis protein).
• Badan Golgi :
• Terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan. Terdiri atas tumpukan kantong pipih sisterna dan vesikula, dan memiliki sisi cis dan trans. Pada sel hewan, badan golgi berjumlah 10-20 diktiosum, sedangkan pada sel tumbuhan, badan golgi berjumlah ratusan diktiosum. Berfungsi untuk menerima protein yang dibuat oleh RE, memodifikasi, memilah, dan membungkus molekul dari RE yang kemudian akan disimpan atau dikirim keluar sel, dan juga sebagai tempat terjadinya sintesis protein internal.
• Lisosom :
• Berisi enzim hidrolitik yang bersifat asam dan merusak antigen. Berupa vesikel membrane berkantong yang memiliki banyak enzim seperti nuclease, protease, lipase, amylase, dll. Berfungsi untuk pencernaan intraseluler (fagositosis), pemrograman kematian sel (autolysis), dan untuk ekskresi.
• Mitokondria :
• Berupa membrane ganda yang ber-DNA sirkuler. Mitokondria sering ditemukan di sel otot. Berfungsi untuk respirasi (membakar glukosa lalu menghasilkan ATP) dan untuk membuat energi. ATP adalah Adenosin Tripospat (1 basa nitrogen, 1 molekul gula, 3 fosfat).
• Vakuola :
• Merupakan kantong cairan penyimpanan cadangan senyawa sampingan atau senyawa sekunder yang tidak terlalu digunakan. Memiliki struktur yang bermembran. Berfungsi untuk mempengaruhi tekanan turgor (kelebihan cairan, kekurangan cairan).
• Kloroplas :
• Memiliki membrane ganda, DNA sirkuler, enzim, dan pigmen fotosintetik. Memiliki membrane luar yang halus dan membran dalam yang menjadi tilakoid. Berfungsi untuk membuat makanan melalui reaksi fotosintesis (reaksi terang, reaksi gelap).

Mutasi merupakan perubahan pada bahan genetic DNA dan RNA, yang terjadi di taraf gen dan kromosom. Mutasi yang dialami oleh gen, dapat memicu munculnya alel baru dan munculnya variasi spesies baru. Mutasi alam bisa terjadi karena ada zat pembangkit mutasi atau mutagen (karsinogen), radiasi surya, radioaktif, sinar ultraviolet, sinar X, dan loncatan energi listrik.  Mutasi umumnya merugikan karena mutannya akan bersifat letal dan homozigot resesif. Namun kita juga bisa mengambil keuntungan dari mutasi seperti mutasi yang membuat tumbuhan poliploid yang memiliki sifat unggul.

• Bahan yang bisa memicu terjadinya mutasi adalah mutagen. Ada 3 jenis mutagen, yaitu :
• Mutagen Bahan Kimia adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin merupakan zat yang bisa menghambat terbentuknya benang spindel di proses anafase dan bisa menghambat pembelahan sel anafase.
• Mutagen Bahan Fisika adalah sinar ultraviolet, sinar radioaktif, dan sinar gamma.
• Mutagen Bahan Biologi, diperkirakan virus dan bakteri yang memicu adanya mutasi. Bagian dari virus yang menyebabkan mutasi adalah DNA virus.

Berdasarkan jenis sel yang bermutasi, mutasi dibedakan menjadi 2, yaitu :

• Mutasi Somatik, merupakan mutasi yang terjadi di sel somatic (sel tubuh), hasil dari mutasi ini tidak akan diwariskan ke keturunannya.
• Mutasi Gametik, merupakan mutasi yg ada di sel gamet (sel sperma dan sel ovum), hasil mutasi ini akan diwariskan ke keturunannya.
• Berdasarkan bagian yang mengalami mutasi, mutasi dibedakan menjadi 3 yaitu :
• Mutasi Titik, adalah mutasi yang terjadi pada gen. Perubahan basa N dari DNA atau RNA. Mutasi ini sering terjadi tetapi efeknya bisa dikurangi dengan mekanisme pemulihan gen. Mutasi ini mengakibatkan perubahan asam amino di protein,dan bisa mengakibatkan berkurangnya, berubahnya, dan bahkan hilangnya fungsi enzim.
• Mutasi Kromosom atau Aberasi, juga disebut mutasi besar atau gross mutation atau aberasi kromosom. Merupakan berubahnya jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen di kromosom. 
• Mutasi Aneusomi, adalah perubahan jumlah kromosm yang disebabkan oleh peristiwa tiak melekatnya benang-benang spindel kepada sentromer (anafase lag) dan juga dikarenakan non disjunction (gagal berpisah). Pada manusia, mutasi aneusomi dapat menyebabkan :

1. Sindrom Turner, yang memiliki kariotipe (22AA + X0). memiliki jumlah kromosom sebanyak 45 dan kehilangan 1 buah kromosom kelamin. Apabila sindrom ini dialami oleh wanita, akan mengakibatkan ovum tidak berkembang atau ovaricular disgenesis.
2. Sindrom Klinefelter, memiliki kariotipe (22AA + XXY), sindrom ini mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Orang yang menderita sindrom ini, bila berjenis kelamin laki-laki, bisa mengalami testis yang tidak berkembang atau testicular disgenesis sehingga tidak dapat menghasilkan sperma atau aspermia dan mengalami mandul atau gynaecomastis dan juga payudara yang tumbuh.
3. Sindrom Jacobs, memiliki kariotipe (22AA + XYY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Pada umumnya, penderita sindrom ini memiliki wajah kriminal, gemar menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, dan sering berbuat tindakan kriminal. Menurut penelitian, sebagian besar orang yang ada didalam penjara merupakan orang - orang yang menerita sindrom ini.
4. Sindrom Patau, memiliki kariotipe (45A + XX/XY), mengalami trisomik pada kromosom autosom. Kromosom autosom pada penderita akan mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, dan bisa jua nomor 15.
5. Sindrom Edward, memiliki kariotipe (45A + XX/XY), mengalami trisomik pada autosom. Pada penderita, autosom mengalami kelainan pada autosom bernomor 16, 17, ataupun 18. Orang yang menderita sindrom edward biasanya memiliki tengkorak yang berbentuk lonjong, bahu yang lebar dan pendek, telinga yang sedikit ke bawah dan tidak wajar.

Perbedaan Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik adalah

Pembeda

Sel Prokariotik

Sel Eukariotik

Ada tidak nya membrane inti sel

Tidak ada

Ada

Jenis DNA

Sirkuler

Linear

Penutup Sel (Dinding Sel)

Pseudopeptidoglikan (archaebacteria), peptidoglikan (eubacteria)

Kitin (fungi), selulosa dan plantae (tumbuhan monokotil)

Struktur Ribosom

Berupa 3 untai RNA

Berupa 4 untai RNA

Letak Ribosom

Bergerak bebas di sitoplasma

Menempel di RE Kasar dan bergerak bebas di sitoplasma

Inti Sel

Nucleoid

Nucleus

Contoh Jenis Sel

Sel bakteri

Sel hewan, tumbuhan, jamur

Setelah mengetahui tentang apa itu mutasi dan jenisnya, dan juga tentang struktur dan fungsi sel prokariotik dan eukariotik. Apakah ada pertanyaan yang timbul di pikiran kalian? Benarkah pernyataan bahwa sel eukariotik lebih mudah bermutasi daripada sel prokariotik ?

Saya sendiri  setuju pada pernyataan bahwa sel eukariotik lebih cepat bermutasi di bandingkan dengan sel prokariotik. Menurut saya,benar bahwa sel eukariotik leih mudah bermutasi jika dibandingkan dengan sel prokariotik. Pasti banyak yang bertanya-tanya, kenapa sel prokariotik lebih cepat bermutasi padahal sel seharusnya lebih sulit untuk bermutasi karena struktur yang dimiliki oleh sel prokariotik lebih tua dibandingkan dengan struktur yang dimiliki oleh sel eukariotik.

Itu dikarenakan sel prokariotik tidak memiliki struktur yang lengkap. Dalam arti ia tidak memiliki semua organel yang dimiliki oleh sel eukariotik. Organel yang tidak dimiliki oleh sel prokariotik tetapi dimiliki oleh sel eukariotik adalah Lisosom.

Ada atau tidaknya lisosom dapat berpengaruh kepada mudahnya sel mengalami mutasi, dikarenakan fungsi lisosom. Seperti yang sudah saya sebutkan diatas, lisosom berfungsi untuk pencernaan intraseluler (fagositosis), pemrograman kematian sel (autolysis), dan untuk ekskresi.

Dikarenakan ia memiliki fungsi sebagai pemakan organel yang jumlahnya terlalu banyak yang biasanya disebabkan oleh pembelahan sel yang tidak sempurna. Dan juga kemampuan lisosom untuk memogram kematian sel sangat bermanfaat untuk mencegah sel mengalami mutasi saat inti sel rusak dan DNA mati.

Karena tidak memiliki lisosom yang akan mencegah mutasi dengan cara fagositosis, sel prokariotik akan sangat mudah mengalami mutasi apabila mengalami pembelahan sel yang tidak sempurna. Dan apabila bagian inti sel pada sel prokariotik mengalami kerusakan dan tidak dapat mengatur kegiatan didalam sel, akan sangat besar kemungkinan bahwa sel prokariotik akan mengalami mutasi dikarenakan tidak ada organel dari sel prokariotik yang dapat memusnahkan organel lain dan dirinya sendiri apabila "pemerintah pusat" atau sang penguasa yang ada pada sel rusak ataupun mati.

Selain itu, sel prokariotik lebih mudah mengalami mutasi secara cepat selain dikarenakan tidak memiliki lisosom, juga dikarenakan sel prokariotik tidak memiliki membrane plasma atau membrane inti sel. Membran inti sel sangat berpengaruh kepada mutasi yang dialami oleh sel karena membran inti sel sesuai dengan namanya terletak di inti sel dan berfungsi untuk melindungi inti sel dari benda asing yang masuk ke dalam sel. Sehingga, sel eukariotik yang memiliki membrane plasma atau membrane inti sel dapat lebih tahan dari mutasi khususnya mutasi gen. Namun, sel prokariotik yang tidak memiliki membrane inti sel atau membrane plasma, tidak dapat melindungi inti selnya dari benda asing yang masuk ke dalam sel. Sehingga jika benda asing itu memang berniat untuk merusak gen yang ada di inti sel, maka gen pada sel dapat dengan mudah di rusak dan pada akhirnya dapat menyebabkan sel itu tidak memiliki inti sel karena inti selnya mati. Dan apabila inti sel yang berperan sebagai "bos" pada sel mati, maka semua organel sel akan memerintah diri sendiri dan menjadikan sel mengalami mutasi.

Apakah kalian pernah mendengar pernyataan bahwa sel prokariotik lebih tahan terhadap perubahan iklim dan perubahan situasi, tetapi sel eukariotik justru tidak tahan terhadap perubahan iklim dan akan mati bila terjadi perubahan yang ekstrim. Menurut kalian, apakah pernyataan tersebut benar adanya atau tidak ? Menurut saya, pernyataan yang berkata bahwa sel prokariotik lebih tahan terhadap perubahan iklim adalah benar. Dan dari sana, saya dapat menyimpulkan bahwa sel prokariotik adalah sel yang lebih mudah bermutasi dan sel eukariotik lebih sulit bermutasi. Saya dapat menyimpulkan hal tersebut dikarenakan, sel yang tahan terhadap perubahan berarti sel yang dapat merubah dirinya untuk menyesuaikan dengan keadaan yang ada disekitarnya. Dan perubahan yang dialami ataupun dilakukan oleh sel adalah mutasi. Mutasi yang dilakukan untuk mempertahankan diri dan menjaga kelangsungan hidupnya.

DNA pada sel prokariotik berbentuk sirkuler, dimana awal dan akhir DNA ada di titik yang sama. DNA yang ada pada sel prokariotik letaknya ada di sitoplasma bukan di inti sel seperti yang ada pada sel eukariotik. Jika dipikir-pikir, letak DNA pada dapat mempengaruhi peluang bagi sel untuk mengalami mutasi. Dimana apabila, letak DNA ada di dekat dinding sel seperti yang ada pada sel prokariotik, maka DNA akan lebih mudah diserang oleh benda asing yang masuk kedalam sel. Sedangkan sel eukariotik lebih sulit bermutasi karena DNA berada didalam inti sel dan inti sel masih dilindungi oleh membrane inti sel, sehingga benda asing lebih sulit mencapai DNA yang ada didalam inti sel.

Semangka tanpa biji atau seedless watermelon yang merupakan jenis semangka yang banyak digemari. Semangka tanpa biji ini, ternyata merupakan hasil dari mutasi yang dilakukan kepada sel prokariotik. Sebagai bukti, sel semangka yang pada titik tumbuh kecambahnya ditetesi dengan alkaloid yang bernama kolkhisin yang memiliki rumus kimia CaHyOoN akan terpengaruh pada proses pembelahan mitosis pada selnya. Kolkhisin yang diteteskan kepada titik tumbuh kecambah pada sel semangka, dapat mempersulit pembentukan benang kumparan dan juga pembentukan sel anak baru.  

Kolkhisin sendiri merupakan suatu kristal yang berwarna kuning. Kolkhisin pertama kali diisolasi di tahun 1819 lewat tanaman yang berasal dari Eropa Selatan. Yang menunjukkan bahwa sel yang ada pada semangka tanpa biji merupakan sel prokariotik adalah pernyataan "...titik tumbuh kecambahnya ditetesi dengan alkaloid yang bernama kolkhisin yang memiliki rumus kimia CaHyOoN akan terpengaruh pada proses pembelahan mitosis....". Pernyataan tersebut menyebutkan ciri sel prokariotik bahwa sel prokariotik berkembangbiak dengan cara pembelahan.

Buah strawberry ternyata juga sudah di mutasi. Hasil dari mutasi yang dilakukan manusia kepada buah strawberry bertujuan untuk menghasilkan buah strawberry yang memiliki ukuran yang lebih besar. Sel yang berada didalam buah strawberry ternyata juga merupakan sel prokariotik. Itu dibuktikan dengan proses perkembangbiakannya yang dilakukan dengan cara pembelahan.

Pada buah jeruk, manusia juga sudah melakukan proses mutasi. Proses mutasi ini, dilakukan untuk dapat menghasilkan buah jeruk yang tidak memiliki biji, seperti yang diharapkan oleh konsumen yang menggemari buah jeruk. Sel buah jeruk merupakan sel prokariotik yang mudah bermutasi, hal ini dibuktikan dengan teknik yang digunakan oleh para peneliti untuk menghasilkan buah jeruk tanpa biji. Teknik tersebut adalah fusi protoplasma dan juga penggandaan kromosom.

Daftar pustaka 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8 | 9|

Irnaningtyas.2013.Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Jakarta.Penerbit Erlangga.