Membran Si Perisai

Banyak hal yang terjadi di bagian tubuh hewan, tumbuhan, maupun manusia. Semuanya itu dimulai dari yang kecil hingga besar, dari sel sampai individu. Setiap mahluk hidup pasti memiliki sel maupun yang menjadi sel itu sendiri. Contoh sel pada manusia adalah sel darah merah atau eritrosit, sel sperma, sel telur, dan lain-lain. Pada hewan yang paling mudah adalah hewan bersel satu seperti paramecium, amoeba, dan lain-lain. Oleh karena itu, simak esai ini yang mengenai sel dan organel sel.

A.Sel

Dalam perkembangannya, sel pertama kali ditemukan oleh ilmuan Inggris yang bernama Robert Hooke pada tahun 1665. Pada saat itu, ia mengamati sel gabus dari dinding sel tumbuhan yang sudah mati. 9 tahun setelahnya yaitu tahun 1674, Antonie Van Leeuwenhoek menemukan sel hidup pada alga Spirogyna. Dengan adanya teori ini, para ilmuan bereksperimen untuk mengembangkan teori ini.

Menurut Theodore Schwann dan Matthias Jakob Schleiden, sel adalah unit dasar kehidupan dan setiap mahluk hidup tersusun dari sel. Theodore Schwann mengamati sel pada hewan sedangkan Matthias Jakob Schleiden mengamati sel pada tumbuhan. Oleh karena itu, mahluk hidup tidak bisa lepas dari yang namanya sel. Pada umumnya sel berdiameter 1-100 mikrometer serta bervolume 1-1000 mikrometer kubik. Dengan ukuran yang kecil tersebut, kita hanya dapat melihat dengan mikroskop cahaya

Secara struktual, sel terbagi menjadi dua yaitu prokariotik dan eukariotik. Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik adalah membran inti sel. Sel prokariotik tidak memiliki membran inti sel, sedangkan sel eukariotik memiliki membran inti sel. Kingdom Archaebacteria dan Eubacteria memiliki sel prokariotik sedangkan kingdom Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia memiliki sel eukariotik.

Sel hewan dan sel tumbuhan memiliki beberapa organel yang sama seperti, ribosom, Retikulum Endoplasma (RE) baik halus maupun kasar, badan golgi, sitoplasma, inti sel (nukleus), dan masih banyak lagi. Sedangkan, sentriol hanya terdapat pada sel hewan serta dinding sel dan plastida hanya terdapat pada sel tumbuhan. Plastida terbagi menjadi tiga yaitu, leukoplas, kromoplas, dan kloroplas yang berdasarkan pada komponen pigmen di dalamnya.

Gambar Sel Tumbuhan

Gambar Sel Hewan

Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan

Sel hewan tidak terdapat dinding sel sedangkan sel tumbuhan memiliki dinding sel.

Sel hewan memiliki sentriol sedangkan sel tumbuhan tidak.

Sel hewan tidak memiliki plastida sedangkan sel tumbuhan ada.

Sel hewan memiliki vakuola dengan ukuran yang kecil sedangkan sel tumbuhan memiliki vakuola dengan ukuran yang besar.

B. Struktur Sel Secara Umum

a. Dinding Sel

Merupakan lapisan paling luar dalam sel tumbuhan. Fungsinya sebagai penyokong, perlindungan, dan respirasi sel.

b. Membran sel

Di dalam dinding sel sel tumbuhan dan lapisan paling luar pada sel hewan. Fungsinya sebagai penyokong dan perllindungan yang terbentuk dari lipoprotein. Lipoprotein adalah percampuran protein  dengan lemak yang satu berbanding satu.

c. Sitoplasma

Merupakan suatu cairan di dalam sel yang berfungsi sebagai reaksi metabolisme, penyedia bahan baku kimia untuk metabolisme, dan sebagai alat gerak seperti pada amoeba.

d. Retikulum Endoplasma Kasar (REK)

Suatu membran yang menjadi tempat menempelnya ribosom yang berfungsi untuk mensintesis protein lalu membawa ke badan golgi.

e. Retikulum Endoplasma Halus (REH)

Suatu membran yang menjadi sistem endomembran, yaitu menghubungkan antara membran inti dengan membran sel. Berfungsi untuk mensintesis lemak, kolesterol, meregulasi Ca (kalsium), dan menghancurkan sel serta tidak ada ribosom yang menempel.

f. Ribosom

Berbentuk butiran yang terdapat pada sitoplasma maupun REK. Ribosom pada REK sebagai ribosom terikat yang membawa rotein ke badan golgi lalu diproses untuk memodifikasi protein yang digunakan di membran sel. Sedangkan yang berada di sitoplasma adalah ribosom yang bebas untuk mensintesis protein dan mengedakan ke seluruh sel (metabolisme).

g. Badan Golgi (Aparatus Golgi = Diktiosom)

Kantung – kantung pipih sebagai penerima protein yang dibuat oleh RE serta memodifikasi, memilah, dan membungkus molekul RE.

h. Lisosom

Membran kantung kecil berenzim hidrolistik yang berfungsi sebagai antigen, pencerna intrasel, penghancuran diri (autolisis) menghancurkan organel mati (fagosit) dan pembebasan enzim (eksositosis).

i. Mitokondria

Organel berbentuk silinder yang memiliki membran rangkap dan berlekuk – lekuk. Berfungsi sebagai respirasi sel, penghasil energi terbesar dalam sel, dan banyak dijumpai di otot. Mitokondria berespirasi secara otonom karena mengandung sitokrom, protein, DNA, dan ribosom.

j. Plastida adalah organel yang menyimpan pigmen pada suatu sel. Plastida terbagi menjadi 3 :

i. Lekoplas adalah plastida berwarna putih atau tidak berwarna yang berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. Tersusun atas :

i.1.   Amiloplas: tempat menyimpan amilum

i.2.   Elaioplas (Lipidoplas): tempat menyimpan lemak/minyak

i.3.   Proteoplas: tempat menyimpan protein

ii. Klomoplas

Adalah plastida yang menyimpan pigmen warna selain pigmen hijau (klorofil) dan banyak ditemukan pada sel bunga dan buah – buahan yang sudah masak. Tersusun atas :

ii.1.   Fikoeritrin (pigmen warna merah)

ii.2.   Fikosianin (pigmen warna biru)

ii.3.   Fikosantin (pigmen warna coklat)

ii.4.   Karoten (pigmen warna kuning)

iii. Kloroplas

Tersusun atas 2 membran yang memiliki pigmen klorofil, oleh karena itu menjadi tempat fotosintesis. Hal ini yang membuat tidak ditemukannya di dalam sel hewan.

k. Nukleus

Berisi butiran kromatin yang dihubungkan benang kromatin yang sangat halus membutuk gulungan benang dengan untaian DNA. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, pengendali kegiatan sel, dan membawa gen.

l. Nukleolus

Merupakan rantai ENA dan DNA yang terdapat di dalam nukleus sebagai antak inti. Hanya terdapat saat akan melakukan pembelahan sel dan sebagai penghasil ribosom.

m. Vakuola

Organel yang memiliki membran. Fungsinya sebagai tempat penyimpanan sisa metabolisme, zat makanan, pigmen dalam bentuk larutan, dan minyak atsiri.

n. Sentriol (sentrosom)

Hanya dapat ditemukan pada sel hewan. Sentriol adalah pembelahan sentrosom sehingga berfungsi untuk pembelahan sel baik meiosis maupun mitosis.

o. Peroksisom

Organel yang terbentuk dan tumbuh dari penggabungan lipid dan protein dalam sitosol yang menyerpai kantong agak bulat. Di dalam peroksisom terdapat enzim oksidase dan enzim katalase. Pemindahan hidrogen dari suatu substrat agar dapat bereaksi dengan oksigen yang peroleh dari enzim oksidase akan menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).

p. Glioksisom

Adalah sejenis peroksisom yang terdapat pada jaringan penyimpan lemak dan biji tumbuhan. Glioksisom menghasilkan enzim untuk mengubah asam lemak menjadi gula yang akan dijadikan sebagai sumber energi pada saat biji berkecambah.

q. Sitoskeleton

Merupakan kerangka sel yang lentur dan kuat serta tersebar di seluruh sitoplasma. Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong dan mempertahankan bentuk sel. Berdasarkan ukurannya dibagi menjadi 3 yaitu,

i. Mikrotubula

Mikrotubula berbentuk batang silindris yang kaku yang berfungsi untuk membentuk sel, jalur pergerakan organel seperti badan golgi, dan pemisahan kromosom ke arah kutub yang berlawanan saat pembelahan sel.

ii. Mikrofilamen (filamen aktin)

Berbentuk padat yang terdiri dari rantai ganda. Fungsinya mengentalkan lapisan sitoplasma, membentuk alur pembelahan sel, dan lain – lain.

iii. Filamen Intermedit

Memperkuat bentuk sel, menjaga kestabilan posisi organel, dan tempat bertautnya nukleus.

C. Organel Sel Secara Khusus

1. Kloroplas

Gambar Struktur Kloroplas

Kloroplas berbentuk seperti lensa dengan ukuran 2 mikrometer x 5 mikrometer yang mengandung pigmen klorofil untuk melakukan fotosintesis. Kloropas juga merupakan organel semiotonom karena terdapat DNA dan ribosom di dalam strukturnya. Kloroplas hanya terdapat pada sel eukariotik, tidak pada sel pokariotik. Hal ini dikarenakan sel eukariotik memiliki sistem endomembran. Sistem endomembran adalah organel yang memiliki membran seperti kloroplas, RE, lisosom, dan lain-lain. Struktur dari kloroplas adalah :

a. Membran Luar

Berfungsi untuk mengatur keluar masuknya suatu zat.

b. Ruang Antar Membran

Berfungsi sebagai pemisah antara membran luar dan membran dalam.

c. Membran Dalam

Membran dalam kloroplas bersifat selektif permeabel yang bearti tidak bisa semua senyawa dapat melewati membran tersebut, hanya ion, molekul, dan senyawa tertentu.

d. Tilakoid

Kantung – kantung pipih yang menangkap cahaya matahari untuk digunakan pada reaksi terang fotosintesis. Dalam reaksi terang, cahaya matahari digunakan untuk memecah molekul air menjadi ion H+ untuk dipakai pada reaksi gelap. Selain itu, pelepasan oksigen terjadi akibat reaksi terang.

e. Granum

Adalah tilakoid yang bertumpuk – tumpuk.

f. Stroma

Cairan yang terdapat di dalam kloroplas sebagai tempat penyimpan hasil fotosintesis. Selain itu, reaksi gelap pada fotosintesis terjadi di stroma yang menangkap CO2 untuk digabung dengan ion H+ (reaksi terang) menjadi gula (C6H12O6).

2. Ribosom

Gambar Struktur Ribosom

Ribosom adalah tempat terjadinya sintesis protein dan strukturnya tidak memiliki membran. Sintesis protein adalah proses pencetakan protein di dalam sel yang melalui beberapa tahapan. Ribosom terdapat pada sel prokariotik maupun sel eukariotik. Ribosom pada sel prokariotik ukurannya lebih kecil dan padatan yang lebih ringan dibandingkan ribosom pada sel eukariotik yang ukuran lebih besar dan padatannya yang lebih berat.

Dalam hal ini, RNA memegang kendali penuh dari awal sampai akhir proses sintesis protein.

Proses sintesis protein :
a. Messenger RNA (m-RNA)
Messenger RNA dalam sintesis protein adalah RNA yang membawa pesan kode triplet dari nukleus untuk dibawa menuju ribosom (r-RNA)
b. Transfer RNA (t-RNA)

Transfer RNA dalam sintesis protein adalah RNA yang menterjemahkan kode triplet yang dibawa oleh m-RNA menjadi asam amino.

c. Ribosomal RNA (r-RNA)

Ribosomal RNA (r-RNA) dalam sintesis protein adalah RNA yang membawa asam amino dari sitoplasma ke ribosom.

Setelah itu, di ribosom, asam amino yang terkumpul akan digabung menjadi satu dan terbentuk menjadi protein.

Esai ini akan menjelaskan mengenai kloropas dan ribosom lebih dalam serta mengetahui ketahanan mana yang lebih kuat dari kedua organel tersebut. Oleh karena itu, saya akan menjabarkan pendapat saya mengenai hal tersebut.

Telah dijabarkan diatas mengenai sel dan organelnya mulai dari bagian terluar suatu sel hingga bagian yang paling vital atau dari dinding sel hingga nukleus. Dari hal yang sudah terjabarkan itu, tentunya kita akan lebih paham dan mengerti mengenai sel dan organelnya baik sel tumbuhan maupun sel hewan. Terkhusus pada organel kloroplas dan ribosom yang menjadi topik esai ini. Secara fungsi, ribosom dan kloroplas memang berbeda. Kloroplas sebagai fotosintesis dan ribosom sebagai sintesis protein. Akan tetapi, kita ingin mengetahui sejauh mana dan sekuat mana antara ketahanan kloroplas maupun ribosom. Menurut saya ada beberapa pembeda yang dapat menjadi tanda dalam opini saya mengenai “Sejauh mana kamu setuju bahwa ketahanan kloroplas lebih kuat dibanding ribosom”.

Untuk mengetahui lebih kuat mana antara kloroplas dan ribosom, saya mengambil 5 hal yang ingin disoroti sebagai pembedanya, yaitu ukuran, cara mendapatkan makanan, karakteristik, struktur, letak organel, dan yang keenam regenerasi organel.

Yang pertama jika dilihat dari ukurannya, kloroplas memiliki ukuran yang lebih besar daripada ribosom yakni 2 mikrometer x 5 mikrometer dibanding dengan butiran kecil pada sel eukariotik. Hal ini dibuktikan dengan pengamatan menggunakan mikroskop yang dilakukan oleh S.Granick dan K. Porter pada tahun 1947 dilanjutkan dengan J.Finean pada tahun 1953 dalam melihat kloroplas. Sedangkan ribosom, ditemukan oleh George Emil Palade dan disempurnakan oleh Richard B. Roberts. Menurut saya, ukuran organel yang bervariasi juga akan mempengaruhi ketahanan suatu organel sel. Oleh karena itu, ukuran menjadi penentu ketahanan organel. Menurut saya, semakin besar suatu organel artinya semakin kuat dan semakin kecil suatu organel maka semakin lemah pula organel tersebut walau tidak selamanya yang besar akan lebih kuat dan yang kecil akan menjadi lemah. Jika diibaratkan dengan batu kerikil dan batu yang sebesar 1 genggaman, saat diinjak pasti akan lebih mudah hancur pada batu kerikil dibandingkan dengan batu yang sebersar 1 geggaman tangan. Sehingga saya berkesimpulan jika dilihat dari ukuran yang bisa lebih kuat bertahan adalah kloroplas.

Kedua, jika dilihat dari cara mendapatkan makanan, kloroplas memiliki pigmen klorofil yang dapat membuat makanan sendiri dengan melakukan fotosintesis baik itu reaksi terang maupun reaksi gelap. Sedangkan ribosom hanya melakukan sintesis protein. Sumber makanannya hanyalah protein yang ia peroleh dari r-RNA sehingga ia tidak bisa berdiri sendiri. Dari hal ini, sumber makanan akan terus mengalir terhadap kloroplas akan tetapi tidak terhadap ribosom. Hal ini seperti memiliki bahan makanan tapi tidak bisa dalam mengolahnya. Yang bisa mengolahnya akan bertahan lebih lama dibanding dengan yang tidak bisa mengolah bahan makanan tersebut. Sehingga saya berkesimpulan dari cara mendapatkan makanan kloroplas yang bisa lebih kuat bertahan dibandingkan dengan ribosom karena bisa memproduksi makanannya sendiri.

Ketiga adalah karakteritik. Karakteristik yang dimiliki kloroplas adalah membuat makanan sendiri. Oleh karena itu pula kloroplas bisa hidup tanda organel lain. Sedangkan ribosom ia tidak dapat membuat makanannya sendiri sehingga ia membutuhkan organel lain untuk membantu dalam asupan nutrisi. Dalam hal karakteristik ini, kloroplas lebih unggul daripada ribosom.

Struktur menjadi pembanding keempat. Struktur kloroplas yang lebih kompleks dibanding ribosom. Kloroplas memiliki membran yang rangkap sebagai pertahanan yang menyaring zat – zat yang masuk ke dalam kloroplas. Hal ini dapat mencegah zat yang bersifat merusak kloroplas. Struktur dari ribosom sangatlah simpel seperti pada gambar di atas. Ribosom juga tidak memiliki membran yang dapat menangkal zat yang tidak ia perlukan. Menurut saya, hal ini seperti pertahanan dari suatu tempat. Semakin tebal pertahanan yang ia miliki (benteng, persenjataan, dan lain-lain) maka ia akan menang dari serangan yang ada. Dengan hal ini, kloroplas lebih unggul dalam struktur dibandingkan ribosom.

Kelima adalah letak organel di dalam sel. di dalam sel tumbuhan kita akan menemukan beberapa tempat yang terdapat ribosom. Beberapa di antara adalah di bawah dinding sel yang bersamaan dengan sitoplasma, kloroplas, dan Retikulum Endoplasma Kasar. Selain itu terdapat pula ribosom yang di dalam kloroplas. Jika dalam suatu sel terserang oleh bakteri maupun virus, yang akan terlewati terlebih dahulu adalah kloropas dan ribosom yang berada di sitoplasma. Dengan kata lain, kedua organel tersebut akan terserang lebih dahulu. Akan tetapi, ribosom yang terdapat di dalam kloroplas akan lebih aman karena si Penyerang melalui membran sel yang rangkap dari struktur kloroplas. Selama melalui membran yang rangkap tersebut, si Penyerang bisa gagal masuk tergantung dengan keganasan dari si Penyerang tersebut. Menurut saya, pembanding kelima ini membuat 2 kesimpulan yakni, jika ribosom tersebut yang berada di sitoplasma, maka baik kloroplas maupun ribosom tidak bisa bertahan dari serangan. Tetapi jika ribosom yang berada di dalam kloroplas, ribosom akan lebih tahan dibandingkan kloroplas itu sendiri karena yang terpapar penyakit terlebih dahulu adalah kloroplas.

Yang keenam menjadi pembeda terakhir. Kloroplas dan ribosom keduanya memiliki regenerasi sendiri. Kloroplas dapat melakukan regenerasi yang cepat karena jarak dari struktur kloroplas yang berdekatan. Kenapa berdekatan? Karena ukuran kloroplas yang kecil di dalam sel itulah yang membuat jaraknya pendek. Akan tetapi, ribosom memiliki protein. Protein itulah yang digunakan untuk memperbaiki diri. Apalagi didukung oleh ukurannya yang lebih kecil daripada kloroplas membuat jarak antar struktur semakin dekat dan bisa meregenerasi dengan cepat. Dalam suatu kasus jika kloroplas dan ribosom terserang virus, virus tersebut akan menyerang Dna terlebih dahulu. Di dalam kloroplas terdapat DNA. Oleh karena itu kloroplas sangat rentan terserang dan mati terlebih dahulu. Sedangkan virus memanfaatkan ribosom untuk membentuk kapsid. Kapsid tersebut digunakan sampai penyerangan selesai dan ribosom baru mati. Sehingga jika terkena virus, ribosom akan lebih kuat bertahan hidup dibandingkan kloroplas walau mereka sama – sama memiliki regenerasi tinggi. Dengan kasus dan regenerasi, ribosom lebih unggul daripada kloroplas.

Dari opini di atas dapat dirangkum sebagai berikut. Ukuran kloroplas lebih besar daripada ribosom sehingga kloroplas lebih kuat dibanding ribosom. Cara mendapatkan makanan, kloroplas dapat membuat makanan sendiri dengan pigmen klorofil yang bearti bisa memenuhi kebutuhan sendiri dibandingkan ribosom yang tidak ada klorofil untuk memproduksi makanan sendiri. Karakteristik dari kloroplas yang bisa membuat makanannya sendiri itu membuat ia dapat berdiri tanpa organel lain akan tetapi ribosom tidak dapat berdiri sendiri. Struktur dari kloroplas juga yang lebih kompleks daripada struktur ribosom. Membran yang rangkap membuat kloroplas lebih kuat menahan serangan. Sedangkan struktur ribosom yang sederhana dan tidak memiliki membran itulah yang membuatnya lemah. Letak organel kloroplas yang cenderung lebih luar dibanding ribosom walau ada yang letaknya di lapisan yang sama. Jika letak sama, maka kloroplas lebih unggul. Akan tetapi dengan regenerasi yang sama – sama tinggi, kloroplas lebih kalah karena ukurannya yang lebih besar. Jika terkena virus, ribosom juga yang akan bertahan lebih lama dikarenakan virus memanfaatkan komponen ribosom.

Dari teori, analisis, dan pengamatan kasus yang sudah dilakukan, saya menyimpulkan bahwa kloroplas lebih kuat dibandingkan ribosom karena dominan lebih kuat dari keenam pembeda yang ada. Hal ini didasari oleh ukuran, cara mendapatkan makanan, karakteristik, struktur, letak organel, dan regenerasi organel.

Sekian pendapat saya dalam topik “Sejauh mana kamu setuju bahwa ketahanan kloroplas lebih kuat dibanding ribosom”. Semoga esai ini dapat bermanfaat bagi kalangan luas. Terima kasih.

Sumber referensi :

Irnaningtyas. 2017. Biologi untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta : Erlangga.

www.fredikurniawan.com diakses pada tanggal 17 Agustus 2017.

www.commons.wikimedia.org diakses pada tanggal 17 Agustus 2017.