Kloroplas dengan Ribosom, Siapakah yang Akan Menang?

Selamat datang di essai pertama saya ini. Pada kesempatan pada kali ini, saya akan membahas banyak mengenai kloroplas dan ribosom. Sebelumnya, apakah kalian tahu apa itu kloroplas dan ribosom? Kloroplas adalah plastida yang mengandung pigmen klorofil sedangkan ribosom adalah salah satu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel yang memiliki fungsi yaitu sebagai tempat terjadinya sintesis protein dalam sel. Sebelum kita membahas lebih dalam lagi mengenai kloroplas dan juga ribosom, saya akan memperkenalkan terlebih dahulu mengenai sel. Karena kloroplas dan ribosom berkaitan erat dengan sel.

          Sel merupakan kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup di bumi ini. Sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan yang berasal dari Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1665. Pada saat itu, Robert Hooke mengamati sel gabus dari dinding sel tumbuhan yang telah mati dengan menggunakan mikroskop sederhana (mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri). Hooke melihat adanya ruangan kecil yang kosong, yang kemudian ia menamakannya dengan sel (bahasa latin, cellula = kamar kecil). Ia juga mengamati bahwa terdapat sel yang berisi cairan pada tumbuhan hijau.

          Penemuan mengenai sel berkembang ketika Antonie Van Leeuwenhoek, seorang ilmuwan yang berasal dari Belanda menjadi orang yang pertama kali melihat sel hidup dari alga Spirogyra dan bakteri menggunakan mikroskopnya sendiri yang berlensa pada tahun 1674. Ia berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, protozoa, khamir bersel tunggal, dan bahkan bakteri. Ia telah dikenal sebagai "Bapak Biologi" dan dianggap sebagai mikrobiolog pertama. Sejak saat itu, para ilmuwan yang ada di seluruh dunia berlomba-lomba untuk melakukan percobaan mengenai sel. Dari sekian banyaknya ilmuwan yang telah melakukan penelitian tentang sel, lahirlah beberapa teori sel yang telah dikemukakan oleh beberapa peneliti, yaitu:

• Matthias Jakob Schleiden dan Theodore Schwann
• Matthias Jakob Schleiden yang merupakan ahli anatomi tumbuhan, mengatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel. Ia juga mengatakan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya juga merupakan manifestasi aktivitas sel. Ia juga mengatakan pentingnya nukleus (inti sel) dalam fungsi dan pembentukan sel, tetapi ia salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada tahun 1839, Theodore Schwann yang merupakan ahli anatomi hewan juga mengatakan bahwa semua hewan juga terdiri atas sel. Mereka akhirnya berpendapat bahwa sel merupakan unit dasar kehidupan dan setiap makhluk hidup tersusun atas sel.
• Robert Brown
• Robert Brown adalah seorang botanis yang berasal dari Skotlandia. Ia berhasil menemukan nukleus atau inti sel pada tanaman anggrek dan juga aliran sitoplasma. Ia berpendapat bahwa nukleus atau inti sel memegang arti penting bagi sel karena ia berfungsi dalam mengatur segala aktivitas di dalam sel.
• Rudolf Ludwig Karl Virchow
• Rudolf Ludwig Karl Virchow merupakan seorang ilmuwan yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1858, ia menyatakan bahwa sel berasal dari sel sebelumnya. Pada awalnya, ia setuju dengan pendapat Matthias Jakob  Schleiden tentang pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis membuatnya menyimpulkan hal yang sama seperti yang telah dinyatakan oleh Robert Remak. Berdasarkan pengamatan Robert Remak terhadap sel darah merah dan embrio, ia menyimpulkan bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Lalu, Virchow menerbitkan makalahnya pada tahun 1855. Disana, ia memuat motonya yang terkenal, yaitu omnis cellula e cellula, yang artinya adalah semua sel berasal dari sel sebelumnya.
• Johannes Purkinje
• Johannes Purkinje merupakan seorang ahli anatomi dan ahli faal. Ia adalah orang pertama yang memperkenalkan istilah protoplasma yang merupakan cairan di dalam sel pada tahun 1840.
• Selain tokoh-tokoh ilmuwan diatas, juga ada beberapa tokoh lain yang mengemukakan pendapatnya mengenai sel. Diantaranya adalah Jean Baptise de Lanmarck yang menyatakan bahwa setiap badan hidup merupakan kumpulan atas sel-sel pada tahun 1809, lalu tokoh lainnya adalah Felix Dujardin yang pada tahun 1835 menyatakan bahwa bagian yang terpenting dari sel hidup adalah cairan yang selalu terdapat di dalam sel hidup, dan masih banyak lagi.
•           Pendapat-pendapat yang telah dinyatakan oleh para ilmuwan yang telah melakukan penelitian terhadap sel, maka dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:
• Semua makhluk hidup terdiri atas sel-sel.
• Sel adalah unit struktural terkecil pada makhluk hidup yang menjadi komponen dasar penyusun tubuh makhluk hidup.
• Sel adalah unit fungsional karena sel melakukan suatu fungsi kehidupan. Contohnya adalah melakukan sintesis protein yang berhubungan dengan pembentukan sifat morfologis dan juga fisiologis, berperan dalam reproduksi dalam proses pertumbuhan dan perkembangan, melakukan respons, dan melakukan pemanfaatan energi.
• Semua sel berasal dari sel sebelumnya.
• Sel merupakan unit hereditas yang dapat mewariskan sifat genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya dan seterusnya.

          Sel mempunyai bagian-bagian dan organel-organel yang berbeda bentuk, struktur, ukuran, dan juga fungsinya. Komponen-komponen sel atau organel-organel yang terdapat pada sel eukariotik, yaitu membran sel (membran plasma sel), inti sel (nukleus), sitoplasma, ribosom, retikulum endoplasma, badan golgi, lisosom, peroksisom, glioksisom, mitokondria, plastida, vakuola, sentrosom dan sentriol, sitoskeleton, dan dinding sel. Disini, saya akan membahas beberapa organel.

• Membran sel atau membran plasma
• Membran sel adalah lapisan yang tipis yang membatasi isi sel dengan lingkungan yang ada di sekitarnya. Membran sel bersifat selektif permeabel atau semipermeabel. Yang artinya adalah hanya dapat dilewati oleh ion, molekul, dan senyawa-senyawa tertentu. Membran sel tersusun dari bahan lipid (fosfolipid), protein, dan karbohidrat.
• Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson pada tahun 1972, mengemukakan model mosaik fluida. Model mosaik fluida menyatakan bahwa membran plasma bersifat dinamis. Hal tersebut dikarenakan molekul lipid dan protein penyusunnya dapat bergerak seperti zat cair (fluida). Fungsi membran sel sendiri adalah untuk mengontrol masuk dan keluarnya zat dari atau ke dalam sel, berfungsi sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar, dan berfungsi sebagai reseptor dari luar sel.
• Nukleus atau inti sel
• Nukleus merupakan bagian terpenting bagi sel. Di dalam nukleus, terdapat nukleoplasma (plasma inti), anak inti (nukleolus), dan materi genetik berupa benang-benang kromatin. Fungsi nukleus, yaitu untuk mengontrol sintesis protein dengan cara menyintesis mRNA sesuai dengan perintah DNA, mengendalikan proses metabolisme sel, menyimpan informasi genetik berupa DNA, dan sebagai tempat penggandaan atau replikasi DNA.
• Ribosom
• Ribosom merupakan suatu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel. Ribosom berfungsi sebagai tempat terjadinya sintesis protein. Ribosom terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom. Organel ini bertugas untuk menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida yang telah dibawa oleh tRNA menggunakan asam amino pada proses translasi. Ribosom dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu ribosom bebas dan ribosom terikat.
• Ribosom bebas
• Ribosom bebas tersuspensi di dalam sitosol. Ribosom ini akan menyintesis protein yang akan berfungsi di dalam sitosol, seperti enzim metabolisme.
• Ribosom terikat
• Ribosom terikat menempel pada retikulum endoplasma (RE). ribosom ini akan menyintesis protein yang akan dimasukkan ke dalam membran RE, sekresi protein, serta pembungkusan pada organel tertentu seperti lisosom.
• Sintesis protein merupakan suatu proses pencetakan protein di dalam sel. Protein adalah senyawa yang tersusun dari polimer-polimer yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Protein memiliki sifat yaitu sebagai pengendali dan sebagai zat pembangun makhluk hidup yang ditentukan oleh jumlah, jenis, dan urutan asam amino yang menyusunnya. Jenis dan urutan asam amino tersebut ditentukan oleh DNA atau deoxyribonucleic acid. Sintesis protein memiliki tujuan yaitu untuk pembentukan sifat structural, fungsional, serta reproduksi dalam proses pertumbuhan dan perkembangan sel. Di dalam tubuh, sintesis protein bermanfaat untuk menghasilkan enzim, antibodi, hormon, sumber energi, serta pembentukan dan perbaikan sel-sel atau jaringan tubuh.
• Plastida
• Plastida adalah suatu organel yang menyimpan materi yang diselubungi oleh membran ganda. Plastida hanya terdapat pada sel tumbuhan dan alga (ganggang). Plastida dibedakan menjadi 3 macam, yaitu leukoplas, kromoplas, dan kloroplas.
• Leukoplas
• Leukoplas adalah plastida yang berwarna putih atau transparan. Leukoplas terdapat pada sel-sel akar, biji, dan umbi. Berdasarkan jenis materi yang disimpan, leukoplas dibedakan menjadi amiloplas, elailoplas, dan proteoplas.
• Kromoplas
• Adalah plastida yang mengandung pigmen selain klorofil (hijau). Contohnya adalah fikosianin (biru), karoten (kuning), fikosantin (cokelat), dan fikoeritrin (merah). Kromoplas terdapat pada sel bunga dan buah-buahan yang sudah masak.
• Kloroplas
• Kloroplas merupakan plastida berbentuk seperti lensa dan mengandung pigmen hijau (klorofil). Kloroplas terdapat pada sel-sel yang melakukan fotosintesis, contohnya adalah sel daun dan ganggang hijau. Kloroplas termasuk organel semiotonom karena memiliki DNA dan ribosom. Di dalam kloroplas, terdapat kantong-kantong pipih yang disebut tilakoid. Tilakoid yang bertumpuk-tumpuk tersebut disebut granum. Granum tersebut dihubungkan oleh tubula tipis di antara tilakoid yang disebut lamella. Di luar tilakoid, terdapat cairan yang disebut stroma.
•           Pada pembahasan mengenai sel, ada suatu teori yang membahas terkait dengan evolusi sel. Teori tersebut adalah teori endosimbiosis. Pada tahun 1980-an, Lynn Margulis mengemukakan sebuah teori endosimbiosis untuk menjelaskan tentang asal-usul mitokondria dan kloroplas dari sel prokariota permanen. Dahulu, sel eukariotik tidak mempunyai organel penghasil energi. Kemudian sel tersebut menelan bakteri fotosintetik dan bakteri aerob secara endositosis, lalu bakteri tersebut bersimbiosis dengan sel eukariotik. Bakteri fotosintetik tersebut tersebut berkembang menjadi kloroplas, sedangkan bakteri aerob berkembang menjadi itokondria di dalam sel. Adapun bukti-bukti yang dapat mendukung teori endosimbiosis ini, di antaranya adalah:
• Mitokondria dan kloroplas memiliki membran ganda.
• Ukuran dari mitokondria dan kloroplas sama dengan ukuran bakteri.
• Mitokondria dan kloroplas mempunyai DNA sirkuler sendiri dan ribosom sendiri sehingga memiliki kemampuan untuk bereplikasi sendiri.

          Jika kalian diberi sebuah pertanyaan, "Siapakah yang memiliki tingkat ketahanan yang lebih kuat di antara kloroplas dengan ribosom?" Dengan pembahasan mengenai sel yang telah saya bahas di atas, jawaban manakah yang akan kalian pilih?

          Saya akan membahas pertanyaan tersebut di essai saya ini. Pertama, saya akan membahas jika ditinjau dari struktur penyusun yang dimiliki oleh organel kloroplas dan organel ribosom. Seperti yang dikatakan oleh Lynn Margulis pada teori endosimbiosis-nya yang menjadi bukti-bukti untuk mendorong teorinya, yaitu bahwa kloroplas memiliki 2 membran atau membran ganda pada saat berada di dalam sel. Menurut pendapat saya, kloroplas dapat beradaptasi dengan baik karena pada saat organel kloroplas tersebut masih berada di luar sel (sebelum ditelan oleh sel eukariotik purba), organel tersebut dapat beradaptasi dengan sekitarnya. Lalu setelah ia ditelan oleh sel eukariotik purba, organel kloroplas tersebut masih dapat hidup dan beradaptasi dengan baik hingga saat ini bahkan dapat menjadi suatu organel di dalam sel. Sedangkan untuk organel ribosom, organel tersebut tidak memiliki lapisan membran. Lapisan membran pada suatu organel berfungsi sebagai pelindung suatu organel tersebut. Sehingga, jika suatu organel memiliki lapisan membran yang melekat pada dirinya, maka ia lebih dapat bertahan hidup di dalam sel karena telah terlindungi atau dilapisi oleh lapisan membran. Jika organel tersebut memiliki 2 lapisan membrane atau lapisan membran ganda, maka sistem perlindungan organel tersebut dari 'benda asing yang berasal dari luar organel' akan menjadi semakin aman daripada jika dibandingkan dengan suatu organel yang tidak memiliki lapisan membran apapun. Jadi, jika ditinjau dari banyaknya lapisan membran yang dimiliki oleh organel, kloroplas yang memiliki membran ganda lebih memiliki ketahanan yang kuat dibandingkan dengan ribosom yang tidak memiliki lapisan membran apapun.

          Kedua, saya akan membahas jika ditinjau dari bagaimana organel-organel tersebut dapat beradaptasi dengan sekitarnya. Seperti yang telah kalian ketahui, bahwa organel kloroplas sudah berada di dalam sel sejak sel eukariotik purba menelan bakteri fotosintetik dan masih ada hingga saat ini. Sedangkan organel ribosom sudah sejak adanya sel prokariotik. Dan pada saat itu, kondisi nya masih termasuk kondisi yang ekstrim. Sel prokariotik hadir lebih dahulu daripada sel eukariotik. Hal ini membuktikan bahwa organel ribosom sudah lebih dahulu ada daripada organel kloroplas yang baru terbentuk sejak adanya sel eukariotik. Jadi, jika ditinjau dari bagaimana organel-organel tersebut dapat beradaptasi dengan sekitarnya, organel ribosom memiliki ketahanan yang lebih kuat diripada organel kloroplas karena organel ribosom mampu beradaptasi dan bertahan hidup sejak munculnya sel prokariotik hingga sekarang.

          Ketiga, saya akan membahas jika ditinjau dari kekebalan tubuhnya jika diserang oleh virus. Organel kloroplas memiliki asam nukleat berupa DNA (deoxyribonucleic acid), RNA (ribonucleic acid), dan ribosom. Sedangkan organel ribosom hanya memiliki rRNA. Jika virus sudah masuk ke dalam sel, ia akan menyerang materi genetik, yaitu DNA. Sehingga, ia akan menyerang organel kloroplas daripada organel ribosom, karena organel kloroplas memiliki apa yang diincar oleh virus, yaitu DNA. Ketika DNA yang dimiliki oleh organel kloroplas sudah habis diserang oleh virus, maka organel kloroplas akan mati atau tidak lagi dapat bertahan hidup. Hal tersebut pasti terjadi karena DNA sangatlah rentan terhadap serangan, sehingga jika ia sudah diserang oleh virus yang masuk ke dalam organel kloroplas, maka DNA tersebut akan rusak dan tidak dapat berfungsi lagi. Padahal, materi genetik berupa DNA tersebut merupakan salah satu bagian terpenting dalam sistem kerja yang terjadi di organel kloroplas. Oleh karena itu, jika DNA sudah diserang oleh virus, maka kinerja organel kloroplas pun juga akan terganggu dan dapat berujung pada kematian organel kloroplas itu sendiri. Sedangkan organel ribosom tidak akan dimakan oleh virus karena organel tersebut tidak memiliki materi genetik yang berupa DNA yang menjadi incaran virus untuk diserang. Organel ribosom hanya memiliki rRNA yang memiliki peran dalam memberi pesan atau kode, dekode, regulasi, dan ekspresi pada gen. rRNA pada organel ribosom juga merupakan molekul utama dalam penyusunan atau pembentukan organel ribosom itu sendiri. rRNA serta protein secara bersama-sama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri atas subunit kecil dan juga subunit besar. Dan kemudian subunit-subunit tersebut tergabung membentuk organel ribosom fungsional pada saat dua subunit terikat pada mRNA saat bertranslasi. Dikarenakan organel ribosom hanya memiliki rRNA dan tidak memiliki DNA yang menjadi incaran untuk diserang oleh virus, maka organel ribosom tidak akan terganggu oleh kehadiran dan adanya virus ke dalam sel. Sehingga, organel ribosom akan dapat tetap hidup. Jadi, jika ditinjau dari kekebalan tubuhnya jika diserang oleh virus, organel ribosom memiliki ketahanan yang lebih kuat daripada organel kloroplas karena organel ribosom tidak memiliki DNA yang menjadi incaran virus pada saat tiba di dalam sel.

          Keempat, saya akan membahas jika ditinjau dari asam nukleat yang dimiliki oleh organel kloroplas dan organel ribosom. Organel kloroplas memiliki asam nukleat berupa DNA (deoxyribonucleic acid), RNA (ribonucleic acid), dan ribosom. Sedangkan organel ribosom hanya memiliki RNA (ribonucleic acid). Suatu organel yang memiliki asam nukleat berupa DNA di dalamnya akan menjadi organel yang lebih kuat jika dibandingkan dengan organel yang hanya memiliki asam nukleat berupa RNA di dalamnya. Karena dengan adanya asam nukleat berupa DNA dalam suatu organel, artinya adalah organel tersebut memiliki kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri. Karena DNA memiliki fungsi yang penting dalam sel ataupun organel sel, yaitu DNA memiliki kemampuan untuk meriplikasi suatu sel atau organel sel, tergantung pada dimana ia berada. Sedangkan organel ribosom tidak dapat mereplikasi dirinya sendiri di dalam sel karena organel tersebut tidak memiliki DNA yang memiliki fungsi untuk meriplikasi organel tersebut. Jadi, jika ditinjau dari asam nukleat yang dimiliki oleh organel kloroplas dan organel ribosom, organel kloroplas memiliki ketahanan yang lebih kuat daripada organel ribosom karena organel kloroplas mampu meriplikasi dirinya sendiri karena memiliki DNA.

          Kelima, jika ditinjau dari seberapa kompleksnya struktur penyusun yang dimiliki oleh masing-masing organel. Organel kloroplas memiliki struktur yang lebih kompleks daripada organel ribosom. Pada organel kloroplas, terdapat 2 membran lapisan atau membran ganda, stroma, dan tilakoid. Sedangkan organel ribosom memiliki struktur yang jauh lebih sederhana daripada organel kloroplas. Di dalam organel ribosom, hanya terdiri atas rRNA dan protein. Suatu organel yang memiliki struktur yang lebih kompleks akan lebih sulit untuk beradaptasi dalam waktu yang cepat daripada organel yang memiliki struktur yang lebih sederhana. Karena, dengan adanya banyak struktur penyusun dalam suatu organel, maka organel tersebut membutuhkan waktu yang lebih lama untuk beradaptasi karena setiap struktur penyusunnya memiliki waktu untuk beradaptasi dengan baik yang berbeda-beda. Sehingga, diperlukan waktu yang cukup lama untuk menunggu struktur penyusun organel beradaptasi. Sedangkan organel ribosom lebih bersifat adaptif dengan sekitarnya. Karena organel tersebut memiliki struktur penyusun yang lebih sedikit dibandingkan dengan organel kloroplas. Sehingga, organel ribosom hanya membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk beradaptasi dengan sekitarnya dibandingkan dengan organel kloroplas. Jadi, jika ditinjau dari seberapa kompleksnya struktur penyusun yang dimiliki oleh masing-masing organel, organel ribosom memiliki ketahanan yang lebih kuat dibandingkan dengan organel kloroplas karena organel ribosom bersifat adaptif lebih cepat daripada organel kloroplas.

          Berdasarkan pembahasan jawaban saya dari pertanyaan, "Siapakah yang memiliki tingkat ketahanan yang lebih kuat di antara kloroplas dengan ribosom?" diatas, dapat disimpulkan bahwa organel ribosom memiliki ketahanan yang lebih kuat dibandingkan dengan organel ribosom karena terdapat beberapa alasan yang mendukung. Alasan pertama adalah karena organel ribosom mampu beradaptasi dan bertahan hidup sejak munculnya sel prokariotik hingga sekarang. Alasan kedua adalah karena organel ribosom tidak memiliki DNA yang menjadi incaran virus pada saat tiba di dalam sel. Alasan ketiga adalah karena organel ribosom bersifat adaptif lebih cepat daripada organel kloroplas.