MEKANISME SISTEM ENDOMEMBRAN DALAM SEL MAKHLUK HIDUP

LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN

sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan di Program Studi Teknologi Produksi Tanaman Pangan
Jurusan Produksi Pertanian

Oleh:

                  Lussy Dwi Oktavia                            NIM : A42161892

                  Nor Imama Iga Mawarni                 NIM : A42161589

                  Rudianto                                            NIM : A42161975

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PRODUKSI TANAMAN PANGAN

JURUSAN PRODUKSI PERTANIAN

POLITEKNIK NEGERI JEMBER

2017

DAFTAR ISI

                                                                                                             Halaman

HALAMAN JUDUL............................................................................         i

DAFTAR ISI.........................................................................................        ii

DAFTAR GAMBAR............................................................................       iv

BAB 1. PENDAHULUAN...................................................................        1

1.1 Latar Belakang..................................................................        1

1.2 Rumusan Masalah............................................................        2

1.3 Tujuan................................................................................        2

1.4 Manfaat..............................................................................        2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA.........................................................        3

2.1 Penemuan Sel dan Teori tentang Sel...............................        3

2.2 Ukuran dan Bentuk Sel....................................................        4

2.3 Organel Sel dan Fungsinya dalam Sistem Endomembran    4  

2.3.1 Nukleus.....................................................................        4

2.3.2 Retikulum Endoplasma.............................................        5

2.3.3 Badan Golgi..............................................................        5

2.3.4 Lisosom.....................................................................        5

2.3.5 Vakuola.....................................................................        5

2.3.6 Membran Sel.............................................................        6

BAB 3. PEMBAHASAN......................................................................        7

3.1 Pengertian Sistem Endomembran...................................        7

3.2 Organel-Organel Sistem Endomembran Sel...................        8

3.2.1 Nukleus.....................................................................        8

3.2.2 Retikulum Endoplasma.............................................        9

3.2.3 Badan Golgi..............................................................      11

3.2.4 Lisosom.....................................................................      12

3.2.5 Vakuola.....................................................................      14

3.2.6 Membran Plasma.......................................................      16

3.3 Mekanisme Sistem Endomembran..................................      17

3.4 Fungsi dari Sistem Endomembran bagi Makhluk Hidup    18

BAB 4. KESIMPULAN DAN SARAN..............................................      19

4.1 Kesimpulan........................................................................      19

4.2 Saran..................................................................................      19

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................      20

DAFTAR GAMBAR

3.1 Sistem Endomembran Sel.................................................................        7

3.2 Organel-Organel Sistem Endomembran Sel

3.2.1 Selubung nekleus..................................................................        9

3.2.2 Retikulum endoplasma (RE).................................................      10

a. Retikulum endoplasma kasar............................................      11

b. Retikulum endoplasma halus............................................      11

3.2.3 Badan Golgi..........................................................................      12

3.2.4 Lisosom.................................................................................      14

3.2.5 Vakuola.................................................................................      15

3.2.6 Membran plasma...................................................................      17

3.3 Mekanisme sistem endomembran......................................................      18

           

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

            Manusia memiliki jutaan bahkan milyaran sel. Dimana sel-sel tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dalam menjalankan fungsinya, sel sangat membutuhkan sel yang lainnya untuk membantunya. Didalamnya terdapat organel-organel yang memiliki kegunaan tersendiri, namun kenyataannya organel tersebut sangat membutuhkan satu sama lain di dalam sel untuk menjalankan fungsi sel tersebut. Salah satu contohnya adalah sistem endomembran yang mencakup organel sel yang saling berhubungan.

Sistem endomembran merupakan satu kesatuan organel dalam sitoplasma yang memiliki membran, dimana organel tersebut membentuk satu kesatuan kompleks yang fungsional. Fungsi dari sistem endomembran sendiri sebagai pendukung aktivitas sel salah satunya adalah sebagai sintesis lipid, sintesis protein, berperan dalam fagositosis dan lain sebagainya.

Makhluk hidup baik bersel tunggal (unicelullar) maupun yang bersel banyak (multicelullar) berdasarkan pada sifatnya, antara lain ada tidaknya sistem endomembran, dikelompokkan dalam dua tipe sel yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik, merupakan tipe sel yang tidak memiliki sistem endomembran sehingga sel tipe ini memiliki materi inti yang tidak dibatasi oleh sistem membran dan tidak memiliki organel yang dibatasi oleh sistem membran. Sel prokariotik terdapat pada bakteri atau ganggang biru. Sedangkan banyak membran sel eukariotik yang berbeda merupakan bagian dari sistem endomembran, karena sel eukariotik memiliki materi inti (organel) yang dibatasi oleh sistem membran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer segmen-segmen membran sebagai gelembung terbungkus membran kecil (vesikula). Akan tetapi, hubungan ini tidak berarti bahwa membran yang berbeda-beda itu memiliki persamaan struktur dan fungsinya. Ketebalan, kompisisi molekuler, dan perilaku metabolisme membran tidak tetap, namun dapat dimodifikasi beberapa kali selama masa hidup membran tersebut. Sistem endomembran mencakup organel-organel sel yaitu selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, vakuola dan membran plasma.

Oleh karena itu, dalam laporan ini akan dibahas tentang organel–organel sel, mekanisme, dan fungsi dari sistem endomembran yang berlangsung dalam sel makhluk hidup.

1.2     Rumusan Masalah

     Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka rumusan masalah yang hendak kami bahas adalah sebagai berikut:

1. Apa yang dimaksud dengan sistem endomembran?

2. Apa saja organel-organel yang mencakup sistem endomembran?

3. Bagaimana mekanisme sistem endomembran?

4. Apa fungsi dari sistem endomembran bagi makhluk hidup?

1.3     Tujuan

            Dari beberapa rumusan masalah diatas, maka dapat ditentukan tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

Tujuan Umum:

            Dapat menambah wawasan tentang sistem endomembran yang meliputi organel-organel yang berperan, mekanisme, dan fungsinya bagi suatu sel.

Tujuan Khusus:

a.     Menjelaskan pengertian sistem endomembran

b.    Menjelaskan organel-organel dalam sistem endomembran

c.     Menjelaskan mekanisme sistem endomembran

d.    Menjelaskan fungsi dari sistem endomembran bagi makhluk hidup

1.4     Manfaat

 Berdasarkan permasalahan tersebut, maka manfaat yang didapat adalah :

a.     Mengetahui pengertian sistem endomebran

b.    Mengetahui organel-organel dalam sistem endomembran

c.     Mengetahui mekanisme sistem endomembran

d.    Mengetahui fungsi dari sistem endomembran bagi makhluk hidup

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1.   Penemuan Sel dan Teori tentang Sel

            Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang  ilmuan Inggris Robert Hooke, yang telah meneliti irisan gabus melalui mikroskop yang dirancang sendiri. Kata sel berasal dari bahasa latin, cellula artinya rongga atau ruangan. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah sel dapat berfungsi secara autimon asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi (Gilland, 1985).

       Setiap makhluk hidup pasti tersusun dari sel, yang jumlahnya ribuan bahkan

jutaan sel. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah sel dapat berfungsi secara autimon asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi Sel merupakan sturuktural terkecil dari suatu organisme hidup, karena ukurannya sangat kecil maka sel tidak bisa dilihat langsung dengan mata telanjang akan tetapi bisa dilihat dengan bantuan  alat optik berupa mikroskop. Sel bekerja pada bidangnya masing-masing sesuai dengan bentuk dan fungsinya. Sel tumbuhan dan hewan memiliki beberapa perbedaan tetapi banyak mempunyai persamaan. Untuk mengetahui bentuk dari sel tersebut maka harus dilakukan pengamatan mengenai sel (Al Mubin, 2012).

            Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun makhluk hidup. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniselular, misalnya bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiselular yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing (Campbell et al., 2002). Menurut (Sudjadi, 2005), sel merupakan unit terkecil dari kehidupan. Semua organisme pada dasarnya dibentuk atau tersusun atas sel. Sebagai bagian terkecil mahluk hidup, sel tidak dapat lagi dibagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sehingga dapat menyelesaikan fungsinya.

            Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur berbeda, yaitu sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan posisi DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang disebut nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik (Campbell et al., 2002). Kebanyakan prokariota merupakan organisme uniselular dengan sel berukuran kecil (berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm³) serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa struktur lain (Wheelis et al., 2011).

2.2.  Ukuran dan Bentuk Sel

            Sel mahluk hidup mempunyai ukuran antara 10-30 µm. Sel bersifat mikroskopis. Sel tumbuhan berdiameter antara 10-100 µm yang dapat dilihat dibawah mikroskop (Sutrian, 2004). Bentuk sel tumbuhan cenderung tetap, karena sel tumbuhan memiliki dinding sel (Nugroho, 2006).

            Sel hewan mempunyai ukuran sel sekitar 300 µm melintang (kira-kira sebesar titik). Makhluk hidup yang mempunyai ukuran sebesar titik ini dapat melakukan semua fungsi kehidupan (Isnaeni, 2006). Sel hewan bentuknya tidak tetap. Hal ini terjadi karena sel hewan tidak memiliki dinding sel (Nugroho, 2006)

2.3.  Organel Sel dan Fungsinya dalam Sistem Endomembran

2.3.1 Nukleus

            Nukleus merupakan inti sel yang berstruktur bulat padat, yang terdiri dari masa protoplasma yang lebih kompak, dikelilingi oleh membran dan membawa partikel gen yang mengandung kromatin. Bagian bagian dari nucleus adalah membran inti atau karioteka, nukleoplasma, nuklelous, dan sitoplasma benang kromatin (Setiadi, 2007).

            Nukleus mengandung sebagian besar gen yang mengendalikan sel eukariotik (sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas). Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya adalah organel yang paling mencolok dalam sel eukariotik (Campbell et al., 2002)

            Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,  namun ada pula yang memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot rangka, dan ada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang (Ethel, 2003)

2.3.2 Retikulum Endoplasma

            Retikulum endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan (reticulum = 'jaring kecil') saluran bermembran dan vesikel saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus (Russell et al., 2013).Retikulum endoplasma kasar karena permukaannya ditempeli banyak ribosom (Kratz, 2009).Disebut retikulum endoplasma halus karena tidak memiliki ribosom pada permukaannya (Russell et al., 2013).

2.3.3 Badan Golgi

            Badan Golgi  tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang disebut sisterna (Russell et al., 2013). Sisi badan Golgi yang paling dekat dengan nukleus disebut sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus disebut sisi trans (Kratz, 2009).

2.3.4 Lisosom

            Lisosom adalah struktur yang agak bulat yang di batasi oleh membran tunggal. Lisosom merupakan organel yang bertanggung jawab pada pembentukan enzim pencernaan, enzim ini disebut vakuola. Fungsi lisosom adalah untuk menyelenggarakan pencernaan makanan dan untuk penghasil zat tebal (Sumadi dan Marianti, 2007).

2.3.5 Vakuola

            Vakuola adalah daerah-daerah jernih dan berbatas jelas di dalam sel yang mengandung air dan zat terlarut. Vakuola berfungsi sebagai tempat penyimpanan cairan dan garam (Friend, 1999). Vakuola yang berukuran kecil disebut vesikel, vakuola memiliki struktur dan fungsi yang bervariasi. Vakuola dapat ditemukan pada sel tumbuhan dan sel hewan (Sudjadi, 2005).

            Vakuola umumnya dimiliki oleh sel tumbuhan. Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniselular. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat dicerna (Kratz, 2009). Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan air dari sel (Solomon et al., 2004).

2.3.6 Membran Plasma

            Membran plasma (membran sel) yang membatasi sel disebut sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen, nutrien, dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel (Campbell et al., 2002). Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein (Albert et al., 2002).

BAB 3. PEMBAHASAN

3.1 Pengertian Sistem Endomembran

Gambar 3.1 Sistem endomembran sel.

Struktur sebagaian besar sel eukariotik mempunyai protoplasma yang dikelilingi oleh selaput sel yang disebut sitoplasma. Sitoplasma tersusun oleh bentukan-bentukan yang terbungkus selaput. Bentukan-bentukan berselaput tersebut dinamakan organela, sedangkan cairan di dalam protoplasma disebut sitosol. Meskipun membran tiap organela ini mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, semuanya membentuk kesatuan sistem endomembran dimana tiap komponen menjadi bagian dari unit kesatuan. Organela-organela dikelompokkan menjadi sistem selaput sitoplasmik atau sistem endomembran dan organela pembangkit tenaga.

Sistem endomembran adalah himpunan membran yang membentuk unit fungsional yang dinamik di dalam sel, baik yang terhubung bersama-sama secara langsung ataupun bertukar materi misalnya protein, lipid, dan karbohidrat dari satu tempat ke tempat lain di dalam dan atau di antara organela-organela tersebut melalui transportasi vesikel. Tiap transpor atau gerakan material berada pada jalurnya masing-masing. Sistem endomembran terdiri atas membran dari organela-organela dengan struktur dan fungsi berbeda satu sama lain yang tersuspensi dalam sitoplasma dalam sel eukariotik.

            Berbagai membran dalam sel eukariotik merupakan bagian dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer antarsegmen membran dalam bentuk gelembung yang dibungkus membran kecil atau vesikel.

            Organela-organela yang termasuk di dalam sistem endomembran adalah selubung nukleus, retikulum endoplasma (endoplasm retriculum), badan Golgi (apparatus Golgi), lisosom, vakuola, dan membran plasma.

3.2 Organel-Organel Sistem Endomembran Sel

3.2.1  Nukleus

            Nukleus merupakan bagian yang paling penting bagi sel, berdiameter 5 µm, diselubungi membran ganda (membran luar dan dalam) yang dipisahkan oleh ruangan sekitar 20-40 nm. Membran inti tersusun dari bahan lipid dan protein. Di sekeliling inti terdapat pori-pori berdiameter 100 nm untuk mengatur keluar masuknya makromolekul dari nukleus. Pada bibir pori, membran dalam dan membran luar tampak menyatu. Di dalam nukleus terdapat nekleoplasma (plasma inti), anak inti (nukleolus), dan materi genetik berupa benang-benang kromatin. Saat sel akan membelah, benang-benang kromatin akan memendek dan menebal, yang kemudian disebut kromosom. Nukleolus (anak inti) berbentuk bola, berwarna pekat, dan menempel pada kromatin. Jumlah nukleolus bervariasi, dapat berjumlah dua atau lebih, dan berfungsi untuk menyintesis komponen ribosom. Fungsi nukleus adalah:

a.     Mengontrol sintesis protein dengan cara menyintesis m-RNA sesuai dengan perintah DNA.

b.    Mengendalikan proses metabolisme sel.

c.     Tempat penggandaan (replikasi) DNA.

d.    Sebagai pusat aktivitas sel.

e.     Sebagai pengatur pewarisan sifat-sifat keturunan (kromosom)

f.  Memuat dan menyimpan informasi genetik (DNA), yang menentukan bagaimana sel akan berfungsi, sebagaimana struktur dasar dari sel (beberapa organela seperti mitokondria dan kloroplas, memiliki beberapa DNA, tapi mayoritas sangat banyak DNA sel terdapat didalam nukleus).

g.    Membuat semua RNA, termasuk RNA ribosomal, transfer dan messenger.

h.    Menyalin DNA sel utama melalui pembelahan sel

            Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (nukleoplasma) dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari membran yang masing-masing merupakan lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan dengan ruangan sekitar 20-40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.

            Struktur selubung nukleus maliputi:

a.    Membran ganda (membran luar dan dalam)

b.    Dilubangi dengan pori-pori, terdiri dari rna dan protein, dengan saluran untuk pertukaran substansi dengan sitoplasma sel. Pada elektron scaning mikrograf, permukaan pori-pori dari selubung nukleus menarik perhatian.

c.    Protein-protein melapisi pori-pori menentukan molekul mana yang dapat masuk dan meninggalkan nukleus.

d.   Permukaan terluar dari selubung nukleus dilapisi dengan ribosom.

Gambar 3.2.1 Selubung nukleus.

3.2.2 Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan (reticulum atau jaring kecil) saluran bermembran dan vesikel yang saling terhubung. Semua sel eukariotik mengandung retikulum endoplasma. Organela ini bukan organela yang statis dan mudah dikenali, melainkan merupakan komponen dari suatu sistem yang dinamis. Retikulum endoplasma  terdiri atas sistem membran yang mengelilingi ruang, lumen yang terpisah dari lingkungan sitosol. Selain itu terdapat jaring-jaring membran tubuler dan kantong yang disebut sisternae. Membran retikulum endoplasma memisahkan ruang sisternal dan sitosol. 

Gambar 3.2.2 Retikulun endoplasma (RE).

Retikulum endoplasma mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut:

a.    Mensintesis lemak dan kolesterol (retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus).

b.    Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks Golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel (retikulum endoplasma kasar).

c.    Transportasi molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus).

d.   Menetralkan racun (detoksifikasi), misalnya retikulum endoplasma yang ada di dalam sel-sel hati.

Ada dua macam retikulum endoplasma, yaitu :

a.    Retikulum endoplasma kasar (bergranula), jika permukaannya diselubungi oleh ribosom yang tampak berbintil-bintil. RE kasar berperan membentuk fosfolipid membrannya sendiri dan sintesis protein sekretori (misalnya glikoprotein dan hormone insulin di dalam sel pankreas. Protein sekretori yang dikeluarkan dari RE, dibungkus oleh membran vesikula. Vesikula tersebut kemudian berpindah ke bagian sel lainnya (misalnya badan Golgi), dan disebut vesikula transpor.

b.    Retikulum endoplasma halus (tidak bergranula), jika permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom. RE halus berperan dalam proses sintesi lipid (fosfolipid dan sterol), metabolism karbohidrat, dan menetralisir racun. Di dalam sel ovarium, testis, hati, dan otot banyak mengandung RE galus.

  

               Gambar a. Retikulum endoplasma    Gambar b. Retikulum endoplasma

                                   kasar.                                                     halus.

3.2.3 Badan Golgi

            Aparatus Golgi (AG) atau Kompleks Golgi pertama kali ditemukan oleh Camilio Golgi tahun 1898 di dalam sitoplasma sel saraf. AG dijumpai hampir pada semua sel tumbuhan dan sel hewan. Badan Golgi merupakan  tumpukan kantong membran pipih sisterna dan vesikula-vesikula. Badan Golgi terdiri atas anyaman saluran yang tidak teratur yang tampak seperti susunan kantong yang sejajar tanpa granula. Susunan kantong itu disebut sisternae. Sisternae yang sedang tumbuh berada pada posisi terbawah dengan pinggiran kantong yang mulai menggelembung disebut sebagai permukaan cis. Sisternae yang sudah melalui pertumbuhan dengan pinggiran kantong yang menggelembung lebih besar berada pada posisi teratas yang disebut permukaan trans. Sisternae yang berada diantara permukaan cis dan permukaan trans merupakan kantong-kantong yang sedang tumbuh dan bergerak hingga mencapai permukaan trans.

            Materi dalam vesikula transpor dari retikulum endoplasma akan diterima oleh badan Golgi untuk dimodifikasi, disimpan, dan akhirnya dikirim ke permukaan sel atau untuk tujuan yang lain. Badan Golgi pada tumbuhan disebut diktiosom. Sel hewan memiliki 10-20 badan golgi, sedangkan sel tumbuhan mengandung ratusan badan Golgi.

            Fungsi dari badan Golgi adalah sebagai berikut:

a.    Mengemas bahan-bahan sekresi yang akan dibebaskan dari sel.

b.    Memproses protein-protein yang telah disintesis oleh ribosom dari retikulum  endoplasma.

c.    Mensintesis polisakarida tertentu dan glikolipid, misalnya pada mukus.

d.   Memilih protein untuk berbagai lokasi dalam sel.

e.    Memperbanyak elemen membran yang baru bagi membran plasma.

f.     Membentuk dinding sel pada tumbuhan.

g.    Membuat makromolekul seperti polisakarida dan asam hialuronat (zat lengket pada sel hewan).

h.    Membentuk membran plasma dari vesikula-vesikula yang dilepaskan.

i.      Membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim pemecah selubung sel telur.

Gambar 3.2.3 Badan Golgi.

3.2.4 Lisosom

            Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh De Duve di dalam serpihan sel-sel hati. Organel ini berbentuk semacam kantung yang berisi enzim hidrolitik. Selama masih terbungkus membran, enzim hidrolitik bersifat stabil. Lisosom berbentuk bulat seperti bola berdiameter 0,1 nm yang berbentuk seperti kantong yang diselubungi membran tunggal. Lisosom mengandung enzim-enzim yang berfungsi untuk mencernakan bahan makanan yang masuk ke dalam sel. Lisosom dihasilkan oleh retikulum endoplasma kasar kemudian ditransfer dan diproses lebih lanjut di badan golgi. Terdapat lebih kurang 40 macam enzim hidrolitik yang mencerna makromolekul yang ditemukan di dalam lisosom. Enzim-enzim tersebut meliputi protease,nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase dan sulfatase. Enzim–enzim tersebut hanya akan dapat bekerja optimal pada pH sekitar 5. Membran lisosom mengandung protein transfer untuk membawa hasil pencernaan ke sitosol. Membran lisosom tidak akan tercerna oleh enzim yang dikandungnya sendiri karena kandungan karbohidrat yang tinggi pada membrannva.

            Sebagai contohnya enzim nuklease menghidrolis asam nukleat, enzim protease menghidrolis protein, dan enzim lipase yang menghidrolis lipid. Enzim-enzim hidrolitik ini terkurung di dalam lisosom sehingga menghalangi mencerna kompone-komponen dalam sel. Lisosom tergolong organel yang polimorfik karena memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Ada empat macam bentuk lisosom, yaitu satu macam lisosom primer dan tiga macam lisosom sekunder. Lisosom primer adalah lisosom yang baru terbentuk dari AG dan belum berfusi (bergabung) dengan materi yang akan dicerna. Lisosom sekunder ada tiga macam,yaiitu:

a.    Heterofagosom, merupakan gabungan antara lisosom primer dengan fagosom.

b.    Sitolisosom, merupakan gabungan antara lisosom primer dengan autosom.

c.    Badan residu, adalah vakuola yang berisi sisa materi yang tidak tercerna.

            Fungsi lisosom adalah sebagai berikut:

a.    Berperan dalam pencernaan intrasel.

b.    Berperan pada proses fagositosis dengan cara menelan partikel dan mencerna partikel yang lebih kecil, seperti yang dilakukan oleh organisme uniseluler, misalnya  Amoeba. Pada manusia makrofag memfagositosis bakteri atau kuman penyakit lainnya.

c.    Menelan dan mendaur ulang organel yang rusak (autofag).

d.   Perusakans el sendiri dengan cara membebaskan semua isi lisosom (autolisis).

e.    Ketiadaan enzim lisosom untuk memecah polisakarida sehingga terjadi penimbunan glikogen yang dapat merusak sel-sel hati (pompe).

f.     Enzim pencerna lipid inaktif atau hilang sehingga terjadi penimbunan lipid  yang dapat merusak otak (Tay-sachs).

g.    Lisosom juga berperan penting untuk menghancurkan sel-sel yang tidak berfungsi lagi. Bila sel luka atau mati, lisosom akan membantu dalam menghancurkannya.

Gambar 3.2.4 Lisosom.

3.2.5 Vakuola

Vakuola (rongga sel) merupakan kantong berselaput. Selaput pada vakuola disebut tonoplas. Vakuola mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda tergantung fungsinya. Pada sel tumbuhan, vakuola berukuran besar dan merupakan vakuola sentral. Vakuola sentral kemungkinan membantu sel tumbuhan untuk tumbuh membesar. Dengan adanya penyerapan air, vakuola sentral dapat menyimpan substansi yang vital dan produk sisa metabolisme sel. Vakuola sentral pada bunga berfungsi untuk menyimpan pigmen sehingga menarik serangga penyerbuk. Fungsi lain dari vakuola adalah menyimpan asam amino, asam organik, glukosa, gas, garam-garam kristal, minyak atsiri, dan alkaloid.

Vakuola pada umumnya terdapat pada sel tumbuhan. Pada hewan bersel satu (misalnya Amoeba dan Paramecium), vakuola dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

a.    Vakuola berdenyut (vakuola kontraktil), berfungsi sebagai osmoregulator, yaitu pengatur tekana osmosis sel dengan cara memompa air yang berlebihan ke luar sel.

b.    Vakuola makanan yang letaknya beredar karena berfungsi untuk mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaannya. Vakuola makanan mencerna bahan makanan berupa partikel padat secara fagositosis atau mencerna bahan makanan berupa zat cair secara pinositosis.

            Pada sel tumbuhan, vakuola dibatasi oleh membran tonoplas. Pada umumnya, sel tumbuhan memiliki satu vakuola sentral yang besar, menempati hingga 80% dari total ruangan sel. Fungsi vakuola pada sel tumbuhan adalah sebagai berikut:

a.    Menyimpan gas, senyawa-senyawa organik (misalnya alkaloid, protein dan asam organik) dan ion anorganik (misalnya kalium dan klorida)

b.    Tempat menyimpan pigmen daun, buah, dan bunga.

c.    Menyimpan senyawa beracun (hal ini dapat melindungi tumbuhan dari gangguan pemangsa)

d.   Menyerap air.

e.    Tempat pembuangan hasil metabolisme (seperti getah pada batang tumbuhan karet)

f.     Tempat penyimpanan zat cadangan makanan seperti amilum dan glukosa.

Gambar 3.2.5 Vakuola.

3.2.6 Membaran Plasma

            Membran sel merupakan batas kehidupan. Membran sel memisahkan sel yang “hidup” dengan lingkungan sekitarnya yang “tidak hidup”. Setiap sel diselimuti oleh sebuah lapisan yang disebut membran sel. Karena membran sel sangat tipis, maka ia tidak bisa dilihat dengan mikroskop cahaya, tetapi bisa diamati dengan menggunakan mikroskop elektron. Membran sel terdiri dari barisan lemak. Selain itu pada membran sel juga terdapat protein. Membran sel memiliki ketebalan 8 nm. Susunan membran sel yang lengkap dijelaskan menurut suatu model mosaik cair.

            Membran sel memiliki struktur seperti lembaran tipis. Membran sel tersusun dari molekul-molekul protein, lipid (lemak), dan sedikit karbohidrat yang membentuk suatu lapisan dengan sifat dinamis dan asimetri. Bersifat dinamis karena memiliki struktur seperti fluida (zat cair), sehingga molekul lipid dan protein dapat bergerak. Bersifat asimetri karena komposisi protein dan lipid sisi luar tidak sama dengan sisi dalam membran sel. Molekul-molekul tersebut menyusun matriks lapisan fosfolipid rangkap (fosfolipid bilayer) yang disisipi oleh protein membran. Berikut ini gambaran dari struktur membran sel.

            Terdapat dua macam protein membran, yaitu protein yang terbenam (integral) dan yang menempel (peripheral) di lapisan fosfolipid. Satu unit fosfolipid terdiri dari bagian kepala (fosfat) dan ekor (asam lemak). Sisi kepala merupakan sisi hidrofilik (suka air) yang menghadap ke luar membran sel. Sisi ekor merupakan sisi hidrofobik (tidak suka air) yang bersembunyi di bagian dalam membran sel. Pada bagian membran sel yang menghadap ke luar sel, terdapat karbohidrat yang melekat pada protein membran atau fosfolipid. Fungsi biologis membran sel bergantung pada molekul-molekul penyusunnya, yaitu lipid, protein, dan karbohidrat.

            Dengan struktur yang sedemikian kompleks, membran sel memiliki beberapa fungsi di antaranya sebagai berikut:

a.       Membentuk suatu batas yang fleksibel (tidak mudah robek) antara isi sel dan luar sel.

b.      Sebagai pelindung dan pembungkus agar isi sel tidak keluar.

c.       Menyeleksi zat-zat apa saja yang bisa masuk ke dalam sel dan apa yang harus keluar dari sel. Dengan kata lain, membran sel dapat dilalui oleh zat-zat tertentu. Sifat membran sel ini dinamakan selektif permeabel.

d.      Sebagai reseptor (menerima rangsangan) dari luar sel

e.       Tempat aktivitas biokimiawi. Beberapa reaksi kimia dikatalisis oleh protein integral membran yang berfungsi sebagai katalisator.

f.       Merespons terhadap sinyal dari luar. Pada membran sel terdapat protein integral yang berfungsi sebagai reseptor untuk menerima sinyal dari lingkungan sekitar sel.

Gambar 3.2.6 Membran plasma.

3.3 Mekanisme Sistem Endomembran

      Mekanisme sistem endomembran adalah sebagai berikut:

1.      Selubung nukleus bersinggungan dengan retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.

2.      Retikulum endoplasma menghasilkan membran berbentuk vesikula transpor yang akan bergerak menuju badan Golgi.

3.      Di badan Golgi atau organel lainnya, terjadi modifikasi struktur molekuler vesikula. Selanjutnya, badan Golgi melepas vesikula-vesikula yang menghasilkan lisosom dan vakuola.

4.      Vesikula-vesikula yang dihasilkan retikulum endoplasma dapat bergabung untuk memperluas membran plasma dan menghasilkan protein sekretori atau produk lain ke luar sel.

Gambar 3.3 Mekanisme sistem endomembran.

3.4 Fungsi dari Sistem Endomembran bagi Makhluk Hidup

            Sistem endomembran memiliki berbagai fungsi yang bermanfaat bagi makhluk hidup, yaitu sebagai berikut:

a.    Berperan dalam sintesis protein,

b.    Modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel.

c.    Berperan dalam sintesis lipid dan penetralan beberapa jenis racun.

BAB 4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Dari pembahasan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1.      Sistem endomembran adalah himpunan membran yang membentuk unit fungsional dan perkembangan tunggal, baik yang terhubung bersama-sama secara langsung, atau bertukar materi melalui transportasi vesikel.

2.      Bagian sistem endomembran terdiri dari : selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan membran plasma.

3.      Mekanisme sistem endomembran adalah sebagai berikut:

·                     Selubung nukleus bersinggungan dengan RE kasar dan RE halus.

·                     Retikulum endoplasma menghasilkan membran berbentuk vesikula transpor yang akan bergerak menuju badan golgi.

·                     Di badan golgi terjadi modifikasi struktur molekuler vesikula. Selanjutnya, badan golgi melepas vesikula-vesikula yang menghasilkan lisosom dan vakuola.

·                     Vesikula-vesikula yang dihasilkan RE dapat bergabung untuk memperluas membran plasma dan menghasilkan protein sekretori atau produk lain ke luar sel.

4.      Sistem endomembran memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.

4.2 Saran

            Diharapkan bagi mahasiswa lebih memahami mata kuliah atau tugas yang diberikan dan teliti dalam membuat laporan sesuai dengan sistematika yang berlaku supaya mahasiswa dapat memahami materi perkuliahan dan lancar dalam mengerjakan laporan.

DAFTAR PUSTAKA

Al Mubin. (2012). Laporan Praktikum Biologi Sel Tumbuhan. Bengkulu.

Albert, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular biology of the cell (4th ed.). New York: Garland Publishing, Inc, NewYork.

Campbell, N. A., Reece, J. B., & Mitchell, L. G. (2002). Biologi ( jilid 1, diterjemahkan oleh R. Lestari dkk.). In Jakarta: Erlangga (5th ed., pp. 65–70). Jakarta: Erlangga.

Ethel, S. (2003). Anatomi dan fisiologi untuk pemula. In Anatomi dan fisiologi untuk pemula (pp. 131–132). Jakarta: EGC.

Friend, G. H. (1999). Biologi (II). Jakarta: Erlangga.

Gilland. (1985). Lehninger Principles of Biochemistry, 103, 228–232.

Isnaeni, W. (2006). Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.

Kratz, R. F. (2009). Molecular and Cell Biology For Dummies. John Wiley & Sons.

Nugroho, H. (2006). Biologi Dasar-Dasar. Jakarta: Erlangga.

Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science, Volume 1 (.

Setiadi. (2007). Anatomi dan Fisiologi Manusia. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Solomon, Eldra P.;Berg, Linda R.;Martin, D. W. (2004). BIOLOGY (7th ed.). U.K.: Thompson Learning.

Sudjadi, B. (2005). Biologi. Jakarta: Yudhistira.

Sumadi dan Marianti, A. (2007). Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Sutrian, D. Y. (2004). Pengantar Anatami Tumbuh-Tumbuhan (Tentang sel dan jaringan). Jakarta: Rineka Cipta.

Wheelis, M., & others. (2011). Principles of modern microbiology. Jones & Bartlett Publishers.