Transportasi Sel Hewan Lebih Cepat, Mengapa?

Halo, pembaca setia Kompasiana! Nama saya Tania Chriselda dari SMA Kolese Loyola. Dalam kesempatan ini, saya akan membahas transportasi senyawa organik dan anorganik sel tumbuhan yang lebih lambat dibandingkan dengan sel hewan. Tetapi, apakah pernyataan tersebut benar? Maka, dalam artikel ini saya akan memberikan penjelasannya kepada para pembaca sekalian.

Pertama kali, apa yang dimaksud dengan SEL?

Menurut Campbell di bukunya berjudul Biologi jilid 1 (edisi ke delapan). Selberasal dari kata "cella " (Yunani) yang berarti ruangan berukuran kecil. Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel, karena itulah sel dapat berfungsi atau bahkan hidup sendiri asalkan kebutuhannya terpenuhi.

Sel dibagi menjadi dua, yaitu sel prokariotik dan eukariotik. Sel prokariotik merupakan sel dengan tidak adanya selaput atau membran yang melapisi inti sel, sehingga materi genetik yang terkandung di dalam inti tidak terbungkus oleh selaput atau membran. 

Biasanya, sel prokariotik terdapat pada organisme atau makhluk hidup yang memiliki sel tunggal (uniseluler), dan beberapa ada juga pada organisme multiseluler. Contoh organisme bersel satu yang memiliki susunan sel prokariotik adalah bakteri, ganggang biru, dan paramecium. 

Eukariotik berasal dari bahasa Yunani yang memiliki arti "eu = sebenarnya" dan "karion = membran atau nucleus". Jadi, sel eukariotik merupakan jenis sel yang memiliki selaput atau membran untuk membungkus materi genetik yang terkandung di dalam inti sel agar tidak tersebar. Contoh makhluk hidup yang memiliki susunan sel eukariotik adalah ganggang (kecuali ganggang biru), manusia, hewan, tumbuhan, dan jamur (fungi)

Lalu apakah sel hewan dan sel tumbuhan itu sama? Tidak. Mari perhatikan gambar di bawah ini.

Tetapi dalam semua perbedaan tersebut, sel tumbuhan dan sel hewan masih memiliki persamaan, salah satunya yaitu membran plasma sel. Membran sel merupakan lapisan tipis dengan ketebalan sekitar 8 nm, yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya. 

Membran sel bersifat selektif permeabel atau semipermeabel karena hanya dapat dilewati oleh ion, molekul, dan senyawa-senyawa tertentu. Pada sel hewan dan manusia, membran sel terletak di bagian terluar, sedangkan pada tumbuhan membran sel dikelilingi dinding sel. Membran plasma tersusun dari bahan lipid (fosfolipid), protein, dan karbohidrat.

Model struktur membran sel dikemukakan oleh J. Singer dan G. Nicolson pada tahun 1972, yang disebut model mosaik fluida. Model mosaik fluida menyatakan bahwa membran plasma bersifat dinamis karena molekul lipid dan protein penyusunnya dapat bergerak seperti zat cair (fluida). 

Membran plasma terdiri atas dua lapisan (bilayer) fosfolipid, dan pada matriks fluida bilayer fosfolipid tersebut tersebar banyak jenis protein (misalnya pada membran plasma sel darah merah terdapat lebih dari 50 jenis protein). 

Satu unit fosfolipid terdiri atas Fosfat di bagian kepala pada permukaan membran, yang bersifa hidrofilik atau suka air, Asam lemak di bagian ekor, yang tersembunyi di dalam membran, dan bersifat hidrofobik atau tidak suka air.

Berdasarka letaknya, protein membran dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu Protein integral (intrinsik), tertanam di antara bilayer fosfolipid. Protein integral memiliki sisi luar pada kedua membran yang bersifat hidroflik dan bagian dalam yang bersifat hidrofobik, Protein periferal (ekstrinsik), terikat secara longgar pada permukaan  membran atau pada protein integral.

Komposisi lipid dan protein antara sisi dalam dan sisi luar membran bersifat asimetris (tidak sama). Pada permukaan membran terdapat berupa oligosakarida. Oligosakarida terikat secara kovalen dengan lipid yang kemudian disebut glikolipid, sedangkan oligisakarida yang terikat dengan protein disebut  glikoprotein. 

Keragaman molekul dan lokasi oligosakarida pada permukaan membran sel berfungsi sebagai penanda, misalnya golongan dara A, B , AB, dan O memiliki keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah (eritrosit).

Fungsi membran sel adalah mengontrol masuk dan keluarnya zat dari atau ke dalam sel. Selain itu fungsi membran sel yang lain adalah sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar. Serta sebagai reseptor (menerima rangsangan) dari luar sel.

Ada pula organel yang tidak dimiliki oleh sel hewan, yaitu dinding sel. Dinding sel adalah struktur ekstraselular yang terdapat pada sel tumbuhan yang membedakan mereka dari sel-sel hewan. 

Fungsi Dinding sel adalah untuk melindungi sel tumbuhan, mempertahankan bentuknya dan mencegah penyerapan air yang berlebihan. Pada tingkat keseluruhan tumbuhan, dinding sel yang kuat dari juga berfungsi untuk bertahan melawan gaya gravitasi.

Dinding sel tumbuhan memiliki bentuk yang lebih tebal daripada membran plasma, ketebelannya mulai dari O.1llm sampai beberapa mikrometer. Ukuran tersebut dipengaruhi oleh komposisi kimia dinding sel yang bervariasi dari spesies ke spesies dan bahkan dari satu jenis sel yang lain di jaringan yang sama. Bentuk dasar dari dinding sendiri itu tetap atau tidak berubah-ubah.

Microfibril terbuat dari selulosa polisakarida yang disintesis oleh enzim, disebut sintesis selulosa dan disekresikan ke ruang extra seluler, di mana mereka menjadi tertanam dalam matriks lainnya yaitu  polisakarida dan protein. Kombinasi bahan serat yang kuat dalam substansi tanah adalah bentuk arsitektur dasar yang sama ditemukan dalam baja-beton bertulang dan fiberglass.

Dinding primer sel yang berdekatan adalah tengah lamella, lapisan tipis dan kaya akan polisakarida yang lengket yang disebut pectins. Ketika sel dewasa berhenti tumbuh maka sel tersebut akan memperkuat dinding nya. 

Beberapa sel tumbuhan melakukan ini hanya dengan mengeluarkan zat pengerasan ke dinding utama. Sel-sel lain menambahkan sel sekunder dinding antara membran plasma dan dinding primer.  Dinding sel tumbuhan umumnya berlubang oleh saluran antara sel-sel yang berdekatan disebut plasmodesmata.

Lalu, apakah komponen penyusun sel? Komponen penyusun sel terdiri dari komponen atau senyawa organik dan senyawa anorganik.

Komponen ini terdiri atas beberapa zat penyusun yaitu karbohidrat, protein, lemak dan juga asam nukleat yang semuanya tersebut bisa diperoleh dari makhluk hidup. 

Masing-masing zat juga memiliki fungsi sendiri-sendiri, diantaranya adalah karbohidrat, merupakan kelompok zat atau senyawa organik yang terdiri atas unsur hidrogen, oksigen dan juga karbon. 

Fungsi utama dari senyawa ini adalah sebagai sumber energi bagi tubuh. Protein, merupakan sebuah bentuk ikatan bersama dari polimer asam amino atau sering disebut peptida, yang selanjutnya membentuk ikatan lagi menjadi polipeptida. Fungsi utama senyawa ini adalah membentuk sel, mengganti sel rusak dengan yang baru serta perbaikan jaringan sel yang rusak. 

Lemak, merupakan senyawa yang terbentuk dari asam lemak dan juga gliserol. Fungsi utamanya adalah sebagai cadangan energi selain karbohidrat, penyusun kimiawi membran sel bersama protein dan karbohidrat. 

Asam nukleat, merupakan senyawa organik pada kromosom sel-sel hidup dan juga virus. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan dan juga mengenali informasi genetik sebuah sel.

Sedangkan komponen atau senyawa anorganik lebih banyak berasal dari proses yang terjadi di alam kemudian diadopsi ke dalam sel. Adapun komponennya terdiri atas air, gas dan juga garam-garam mineral. 

Air, merupakan salah satu senyawa penyusun kimiawi sel yang terbesar baik peran dan jumlahnya. Fungsi utamanya adalah menjaga distribusi nutrisi pada setiap bagian tubuh agar tetap teratur. 

Air juga menjadi saran transportasi hasil eksresi maupun ekresi tubuh, menjadi bahan pelarut dan pereaksi atas biokimia sel, mengantarkan atau menyerap panas sehingga dapat juga menjaga suhu tubuh. Gas, terdiri atas nitrogen, oksigen, karbondioksida dan juga ammonia. 

Gas ini didapat dari proses alam yang banyak terjadi di sekitar kita. Adapun fungsinya tentu saja untuk mendukung proses alami sel dalam melakukan aktivitas. Garam-garam mineral, biasanya berbentuk ion-ion baik positif maupun negatif yang terdiri atas garam, asam, basa, kation dan anion. Fungsinya adalah membantu metabolisme yang dilakukan tubuh serta menjaga/mengatur keseimbangan energi tubuh.

Bagaimana transportasi senyawa organic dan anorganik oleh membrane plasma? Struktur membran sel yang tersusun atas 50% protein dan 50% lemak. Protein dalam membran sel terbagi 2, yaitu protein ekstrinsik (perifer) dan protein intrinsik (integral). 

Protein intrinsik adalah protein yang tersembul antara 2 lapis fosfolipid, menghuni permukaan dalam membran sel, dan bersifat hidrofobik (menolak air), sedangkan protein ekstrinsik adalah protein yang tenggelam di antara 2 lapisan fosfolipid, menghuni permukaan luar membran sel, dan bersifat hidrofilik (suka air).

Karena struktur dan sifat penyusun membran sel yang demikian, membran sel kemudian menjadi bersifat semi atau selektif permeabel yang artinya membran sel hanya bisa dilewati air atau zat terlarut melalui mekanisme transpor. Mekanisme transpor melalui membran sel sendiri dibedakan menjadi 2 yaitu transpor aktif dan transpor pasif. Apa itu transpor aktif dan transpor pasif?

Transpor aktif adalah proses transpor melalui membran sel yang membutuhkan energi dalam melakukan aktivitasnya. Energi tersebut berupa adenosin trifosfat (ATP) yang dihasilkan dari respirasi sel. Dengan ATP akan terjadi pemaksaan terhadap zat untuk dapat melewati membran melalui perlawabab terhadap gradien konsentrasinya.

Transpor aktif melalui membran sel digolongkan menjadi endositosis dan eksositosis. Endositosis adalah peristiwa pembentukan kantong membran sel ketika partikel ditransfer ke dalam sel. Sedangkan Eksositosis adalah kebalikan dari endositosis. Eksositosis adalah peristiwa pembentukan kantong membran sel ketika partikel ditransfer ke luar sel.

Transpor pasif ialah proses transpor melalui membran sel yang tidak membutuhkan energi. Transpor pasif terjadi dikarenakan adanya perbedaan konsentrasi antara 2 zat atau larutan di bagian dalam dan luar sel. Transpor pasif sendiri terbagi lagi menjadi 3 mekanisme yaitu  difusi dan osmosis.

Difusi adalah transpor pasif atau perpindahan zat melewati membran dari titik yang berkonsentrasi tinggi ke titik yang memiliki konsentrasi rendah. Contoh difusi dapat ditemukan pada hewan uniseluler yang mengambil oksigen dari habitatnya. 

Oksigen berdifusi dan masuk ke dalam hewan uniseluler tersebut akibat konsentrasi oksigen di habitatnya lebih tinggi dari pada konsentrasi oksigen di dalam tubuhnya.

Osmosis adalah transpor pasif atau perpindahan air melalui membran selektif permeabel akibat adanya tekanan osmotik dari larutan hipotonis (larutan dengan konsentrasi rendah) ke larutan hipertonis (larutan dengan konsentrasi tinggi). Contoh osmosis dapat ditemukan pada larutan garam, gula, dan larutan lainnya. Saat dimasukkan ke dalam alat pengukur tekanan osmotik (osmometer), semua larutan tersebut bakal menunjukkan nilai tekanan osmotik tertentu.

Lalu, apakah pernyataan di atas tadi benar? Menurut saya, transportasi senyawa organic dan anorganik sel hewan lah yang lebih cepat. Mengapa hal tersebut dapat terjadi?

Alasan pertama adalah karena sel tumbuhan memiliki dinding sel. Fungsi dinding sel akan saya singgung lagi, yaitu sebagai penyokong dan perlindungan sel, serta mengijinkan air, oksigen, CO2 atau molekul asing untuk masuk dan keluar sel. 

Mari kita analogikan sel sebagai sekolah, dinding sel sebagai satpam, dan molekul asing adalah orang-orang asing. Satpam memberikan perlindungan kepada sekolahnya. Selain itu, satpam juga yang akan mengijinkan orang-orang asing untuk masuk dan keluar sekolah. 

Jadi, bisa dibayangkan jika sekolah tanpa satpam, maka orang-orang asing dapat masuk dengan mudahnya. Hal ini juga sama dengan sel hewan, karena sel hewan tidak memiliki dinding sehingga transportasi atau keluar masuknya molekul dan senyawa-senyawa dapat dengan mudah dilakukan dan tentu saja membutuhkan waktu yang sedikit dibandingkan transportasi pada sel tumbuhan.

Alasan kedua, yaitu karena dinding sel tumbuhan memiliki bentuk yang lebih tebal daripada membran plasma, seperti yang sudah saya singgung di atas, dinding sel memiliki ketebalan mulai dari O.1llm sampai beberapa mikrometer. 

Sedangkan sel hewan tidak memiliki dinding sel. Sel hewan hanya memiliki membran plasma yang tipis sehingga molekul, air, dan senyawa yang lain dapat masuk dan keluar dengan mudah. Membran plasma merupakan lapisan tipis dengan ketebalan sekitar 8 nm yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya. 

Maka wajar jika transportasi sel tumbuhan lebih lama dibandingkan transportasi sel hewan, karena molekul-molekul harus melewati dinding sel tumbuhan yang sangat tebal sedangkan pada sel hewan molekul-molekul hanya perlu melewati lapisan yang tipis dan mudah dilewati tentunya. Sehingga transportasi sel tumbuhan menjadi lebih lama. 

Jadi, jika alasan pertama dan kedua dikaitkan, alasan mengapa transportasi sel tumbuhan lebih lama karena senyawa-senyawa yang masuk dan keluar sel harus dipilih terlebih dahulu oleh dinding sel tumbuhan apalagi melewati dinding sel yang tebal yang pasti tidak mudah untuk dilalui.

Alasan berikutnya karena hewan adalah makhluk hidup gerak aktif yang artinya gerak yang berpindah tempat. Sedangkan tumbuhan adalah makhluk hidup gerak pasif yang artinya gerak tidak berpindah tempat. 

Pada umumnya tumbuhan tidak bergerak ataupun berpindah tempat. Tumbuhan yang kita tahu bergerak karena bantuan dari angin yang menggerakkan tumbuhan. Maka dari itu, hewan membutuhkan energi untuk bergerak. 

Tentunya transportasi senyawa-senyawa juga harus cepat agar hewan segera mendapatkan energi untuk bergerak. Karena hewan membutuhkan energi untuk bergerak, artinya sel hewan memiliki aktivitas sel yang cepat untuk segera mendapatkan energy. 

Senyawa-senyawa yang digunakan tumbuhan biasanya digunakan untuk fotosintesis, tumbuh dan berkembang, dan sebagian digunakan untuk kebutuhan lainnya. Tumbuhan juga tidak membutuhkan energy yang banyak atau tidak sama sekali membutuhkan energy untuk bergerak. Sehingga sel-sel tumbuhan memiliki aktivitas yang lambat pula. Inilah sebabnya mengapa transportasi sel hewan lebih cepat dibandingkan sel tumbuhan.

Mengapa tumbuhan memiliki dinding sel sedangkan sel hewan tidak memiliki? Saya akan menjawabnya dengan pendapat saya sendiri. Tuhan menciptakan semua dengan adil. 

Jika tumbuhan tidak memiliki dinding sel seperti hewan, maka tumbuhan dapat dengan bebas berpindah tempat kemana-mana. Bayangkan jika konsumen I dalam rantai makanan harus lari-larian mengejar produsen atau tumbuhan. 

Padahal energi yang dihasilkan oleh konsumen I atau hewan herbivora tidak sebanyak energi yang dihasilkan oleh konsumen II atau hewan karnivora, contohnya macan. 

Hewan karnivora memiliki energi yang lebih banyak dibandingkan hewan herbivora sehingga hewan karnivora dapat dengan mudah berlari untuk menangkap mangsa. Tetapi, mungkin hewan herbivora akan susah untuk berlari apalagi menangkap tumbuhan jika bergerak. Maka dari itu, tumbuhan butuh penopang agar tumbuhan bisa berdiri tegak.

Alasan lainnya yang mendukung lainnya adalah bahwa arah transportasi senyawa-senyawa dan molekul-molekul yang dibutuhkan oleh tumbuhan adalah ke atas atau dalam kata lain sistem transportasi tumbuhan melawan arah grafitasi bumi. Sedangkan arah transportasi senyawa-senyawa dan molekul-molekul pada hewan bisa ke atas dan bisa juga ke bawah. Lalu, mengapa arah transportasi tumbuhan adalah ke arah atas? Seperti yang kita tahu, tumbuhan menyerap air dan mineral dari dalam tanah melalui akar. 

Air dan mineral atau unsure hara tersebut akan dibawa oleh pembuluh kayu (xylem) ke daun untuk selanjutnya diproses dalam fotosintesi di daun. Selanjutnya, hasil fotosintesis tadi akan dibawa untuk diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan. 

Pada umumnya, akar tanaman berada di bawah tanah dan daun berada di atas tanah. Artinya, pembuluh kayu (xylem) mengirimkan air dan mineral menuju ke atas atau ke daun. 

Arah transportasi yang menuju grafitasi bumi atau tidak melawan gravitasi bumi akan lebih mudah daripada arah transportasi yang melawan gravitasi bumi. Mengapa hal itu terjadi? Karena jika sesuatu melawan arah gravitasi bumi yang ke bawah atau menuju bumi, maka akan ada gaya tarik menarik antara benda yang melawan gravitasi bumi dengan gravitasi bumi yang artinya membutuhkan energy pula. Contohnya, bandingkan jika kita membawa batu dan menjatuhkannya, kita tidak memperlukan energi untuk menjatuhkan batu tersebut. 

Berbeda jika kita membawa batu dan melemparkannya ke atas atau melawan gravitasi bumi, kita perlu energi untuk melemparkannya. Selain itu, jika batu tersebut dilemparkan dan dijatuhkan dengan titik puncak yang sama, batu yang dilemparkan akan tiba di titik puncak lebih lama dibandingkan dengan batu yang dijatuhkan karena batu yang dilemparkan ke atas melawan arah gravitasi. 

Sama halnya dengan transportasi tumbuhan yang melawan arah gravitasi bumi sehingga transportasi dalam selnya pun juga menjadi lebih lama karena adanya tarik menarik dengan gravitasi bumi yang menyebabkan transportasi senyawa-senyawa lebih lama dibandingkan dengan transportasi senyawa-senyawa sel hewan.

Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa transportasi senyawa organik dan anorganik sel tumbuhan lebih lambat dibandingkan dengan transportasi senyawa organik dan anorganik sel hewan. 

Hal ini disebabkan sel tumbuhan memiliki dinding sel yang mempunyai fungsi mengijinkan air, mineral, dan O2 masuk dan keluar sel sehingga menambah lama proses transportasi sel tumbuhan. 

Alasan kedua adalah karena sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang tebal sehingga tidak mudah dilalui oleh material transportasi sel tumbuhan dan memperlukan waktu yang lama. 

Alasan ketiga adalah karena hewan adalah makhluk gerak aktif sehingga aktivitas selnya lebih cepat dibandingkan sel tumbuhan. Alasan lainnya adalah arah transportasi tumbuhan selalu mengarah ke atas atau melawan arah gravitasi bumi sehingga transportasi sel tumbuhan akan lebih susah.

Demikian penjelasan saya mengenai transportasi senyawa organik dan anorganik sel tumbuhan yang lebih lambat dibandingkan transportasi senyawa organik dan anorganik sel hewan. 

Apabila ada kesalahan atau pendapat lain, silakan berikan komentar pada artikel ini. Terima kasih telah meluangkan waktu untuk membaca artikel saya. Semoga bermanfaat untuk kita semua.

AMDG.

Daftar Pustaka :

1. Irnaningtyas & Yossa Istidadi. 2014. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI.Jakata: Penerbit Erlangga.
2. http://www.biologi-sel.com/2012/12/pengertian-sel.html
3. http://www.ilmudasar.com/2016/11/Pengertian-Perbedaan-Struktur-Sel-Prokariotik-dan-Sel-Eukariotik-adalah.html
4. http://jokowarino.id/aneka-komponen-penyusun-kimiawi-sel-beserta-fungsinya-bagi-tubuh/
5. http://www.ebiologi.com/2016/02/transpor-aktif-dan-transpor-pasif.html

Tania Chriselda XIG/27