Struktur dan Fungsi Sel

BAB II
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

A. Pendahuluan
Deskripsi singkat
Bab ini akan menguraikan tentang sejarah sel, teori sel, sel prokariotik dan eukariotik, struktur sel dan fungsi bagian-bagiannya, perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan, komposisi kimia protoplasma dan sifat fisik protoplasma
Relevansi
Pembahasan pada bab ini merupakan pengetahuan awal untuk memahami materi-materi selanjutnya tentang hehidupan secara keseluruhan.
Kompetensi Dasar
Mahasiswa dapat menjelaskan tentang struktur dan fungsi sel.
B. Penyajian
Uraian dan contoh
2.1 Sejarah Sel
Sel adalah unit terkecil dalam organisme hidup, baik dalam dunia tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Sel terdiri atas protoplasma, yaitu, isi sel yang terbungkus oleh suatu membran atau selaput sel. Evolusi sains seringkali berada sejajar dengan penemuan peralatan yang memperluas indera manusia untuk bisa memasuki batas-batas baru. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalandengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke tujuh belas. Sehingga mikroskop sejak awal tidak dapat dipisahkan dengan sejarah penemuan sel, yang dijelaskan sebagai berikut:
a. Galileo Galilei (Awal Abad 17) dengan alat dua lensa menggambarkan struktur tipis dari mata serangga. Gallei sebenarnya bukan seorang biologiwan pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop.
b. Robert Hook (1635-1703) melihat gambaran satu sayatan tipis gabus suatu kompertemen atau ruang-ruang disebut dengan nama Latin cellulae (ruangan kecil), asal mula nama sel.
c. Anton van Leeuwenhoek (24 Oktober 1632 – 26 Agustus 1723), menggunakan lensa-lensa untk melihat beragam spermatozoa, bakteri dan protista.
d. Robert Brown (1733-1858) pada tahun 1820 merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Titik buram disebut sebagai nukleus.
e. Matias Jacob Schleiden pada tahun 1838 berpendapat bahwa ada hubungan yang erat antara nukleus dan perkembangan sel.
f. Teodor Schwan (1810-18830): Sel adalah bagian dari organisme
2.2 Teori Sel
Munculnya teori sel didahului oleh sejumlah penelitian yang dilakuakan pada abad ke-19 oleh dua orang biologiwan yang berkebangsaan Jerman, yakni Mathew J. Scheilden dan Theodor Schwann dengan satu konsep generalisasi yang menyatakan bahwa semua tumbuhan dan hewan terdiri atas sel-sel, sel adalah unit structural dan fungsional dari semua organisme. Teori ini selanjutnya oleh Rudolph Virchow dalam bukunya yang berjudul Cellular Pathologi (1858) antara lain menyatakan setiap sel berasal dari sel atau Omnis cellula e cellula.
Rudolf Virchow (1821-1902) seorang ahli fisiologi menyatakan bahwa sel membelah menjadi dua sel. Sel berasal dar sel yang sudah ada. Analis mikroskopis pada pertengahan abad 19 membuktikan bahwa sel adalah unit terkecil kehidupan yang berlangsung terus menerusberasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel tunggal. Konsep-konsep tersebut menjadi teori sel:
a) Semua organisme tersusun atas satu se atau lebih sel
b) Sel adalah unit terkecil yang memiliki semua persyaratan hidup
c) Keberlangsungan kehidupan secara langsung berasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel.
1.3 Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
Telah diketahui bahwa semua organisme hidup di bumi sekarang berasal dari sel tunggal yang lahir 3.500 berjuta-juta tahun yang lalu. Sel purba ini digambarkan dengan suatu selaput di sebelah luar, salah satu peristiwa yang rumit yang memimpin penetapan hidup di atas bumi. Molekul organik sederhana tersebut mungkin telah diproduksi dalam kondisi-kondisi yang memungkinkannya hidup dan lestari di bumi dalam status awal hidpunya (kira-kira selama milyaran tahun pertamanya).
Sel ialah satu unit kehidupan. Semua benda hidup baik hewan atau tumbuhan disusun oleh sel. Sel-sel ini berkumpul dan bergabung dengan adanya bahan antara sel diantaranya untuk membentuk jaringan seperti otot, tulang rawan dan saraf. Dalam keadaan tertentu beberapa jaringan bergabung dan membina organ seperti kelenjar, pembuluh darah, kulit dal lain-lain. Di alam ini kita dapat membagi sel ke dalam dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Istilah prokariotik, dibangun dari kata pro dan karyon. Pro, artinya sebelum dan kryon, artinya inti. Jadi sel prokariotiiik artiya ”sebelum inti”. Ini mengandung pengertian bahwa sel prokariotik bukannya tanpa inti, melainkan memiliki materi genetik yang tersebar di dalam sitplasmanya. Eukariot dibangun dari kata Eu da Karyon. Eu, berarti sungguh dan karyon berarti inti. Jadi sel eukariotik adalah sel-sel yang telah memiliki inti sel, atau sel yang memiliki materi inti yang terorganisasi dalam suatu selaput, sehingga inti selnya tampak jelas (Sumardi dan Marianti, 2007).
a) Sel Prokariot
Yang termasuk di dalam golongan sel-sel prokariotik adalah bakteri dan ganggang hijau-biru atau Cyanobacteria.
b) Sel Eukariot
Sel-sel eukariotik memiliki struktur yang lebh maju dari pada sel-sel prokariotik. Sel pada umumnya terlihat sebagai massa yang jenih dengan bentuk yang tidak teratur, dibatasi oleh sutu selaput dan ditengah-tengahnya tedapat bangunan yang lebih pucat yang bentuknya bulat, disebut nnukleus atau inti sel. Jadi secara umum sel itu dibina oleh selaput atau membran sel, plasma sel, dan inti sel.
1.4 Struktur Sel dan Fungsi Bagian-Bagiannya
a. Pengertian Sel
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup.
Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi. Untuk jelasnya struktur sel dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Struktur Sel Secara Umum
b. Fungsi Bagin-Bagian Sel
Secara umum setiap sel memiliki membran sel, sitoplasma, dan inti sel atau nukleus. Sel tumbuhan dan sel bakteri memiliki lapisan di luar membran yang dikenal sebagai dinding sel. Dinding sel bersifat tidak elastis dan membatasi perubahan ukuran sel. Keberadaan dinding sel juga menyebabkan terbentuknya ruang antarsel, yang pada tumbuhan menjadi bagian penting dari transportasi hara dan mineral di dalam tubuh tumbuhan.
Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.
1. Membran Plasma
Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dengan sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yan luar biasa ini tebalnya kira-kira 8 nm. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan mudah daripada substansi lainnya. (Campbell, dkk., 2002). Berikut dapat dilihat pada Gambar 7 struktur dari membran plasma.

Gambar 7. Struktur Membran Plasma
Secara umum, fungsi membran plasma adalah sebagai berikut (Landriani, 2007) :
1. Mengatur transport zat
2. Melindungi sitoplasma dan isi sel
3. Terdapat protein integral untuk transport aktif
4. Terdapat protein perifer untuk menangkap zat yang dibutuhkan
2. Inti Sel (Nukleus)
Nukleus merupakan organel yang paling penting bagi sel. Ada sel yang mempunyai dua nukleus seperti sel otot jantung dan ada multinukleus seperti sel otot rangka. Fungsi inti sel adalah sebagai pusat aktivitas sel dan sebagai pengatur pewarisan sifat-sifat keturunan (kromosom). Dari segi morfologi, nukleus terdiri atas:
a) membran nucleus
b) kromatin
c) nucleolus
d) Nukleoplasma inti sel berbentuk bulat atau lonjong, dibatasi oleh membran rangkap.
3. Sitoplasma
Sitoplasma disebut juga plasma sel. Istilah ini digunakan untuk memberikan nama dari cairan sel dan segala sesuatu yang terlarut di dalamnya, untuk membedakan cairan yang berada dalam inti sel, yaitu nukleoplasma. Sitoplasma berada dalam sistem koloid kompleks, sebagian besar adalah air yang di dalamnya terlarut molekul- molekul kecil maupun besar (makromolekul), ion-ion, dan bahan hidup atau organel-organel. Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain.
a) Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma berupa sistem membran yang sangat luas di dalam sel, berupa saluran-saluran dan tabung pipih (lihat Gambar 9). Ruang yang terkurung itu mungkin saling berhubungan. Retikulum endoplasma ada dua jenis, yaitu RE kasar atau bergranula dan RE halus atau tak bergranula

Gambar 9. Struktur Retikulum Endoplasma
RE kasar kerana terdapat unit-unit ribosom pada permukaan external embrannya. RE halus tidak mempunyai ribosom pada permukaannya. RE licin banyak terdapat dalam sel-sel hepar dan kelenjar adrenal.
b) Ribosom
Ribosom merupakan struktur yang paling kecil yang tersuspensi di dalam sitoplasmanya. Bentuknya agak bulat, dengan diameter kurang lebih 250 A. Fungsi ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein. Di bawah mikroskop elektron, tampak bahwa ribosom terdiri dari dua bagian, yang satu leih besar dari yang lain. Untuk jelasnya lihat lihat Gambar 10.

Gambar 10. Struktur Ribosom
c) Badan Golgi
Badan Golgi terbentuk oleh susunan lempengan kantong-kantong yang khas dikelilingi membran. Lempengan kantong ini disebut sisterna. Dalam sel tumbuhan, badan Golgi terdiri atas susunan dari beberapa sisterna (lihat Gambar 11). Pada penghujung kantong terdapat kantong-kantong bulat kecil atau vesikula yang menempel dan yang seolaholah terjentik dari ujung kantong yang berukuran lebih besar (Sheeler and Bianchi, 1987).

Gambar 11. Struktur Badan Golgi
Badan Golgi sebagai organel sel eukariotik mempunyai fungsi yang beragam, antara lain Sheeler and Bianchi, 1987):
 Mengemas bahan-bahan sekresi yang akan dibebas-kan dari sel,
 Memproses protein-protein yang telah disintesa oleh ribosom dari retikulum endoplasma,
 Mensintesa polisakarida tertentu dan glycolipids,
 Memilih protein untuk berbagai lokasi di dalam sel,
 Memperbanyak elemen membran yang baru bagi membran plasma, dan
 Memproses kembali komponen-komponen membran plasma yang telah memasuki sitosol selama endositosis. Badan golgi berperan dalam banyak proses selular yang berbeda tetapi yang utama adalah dalam hal sekresi.
d) Mitokondria
Mitokondria berbentuk lonjong atau oval, berdiameter kurang lebih 0,2 µm. Mitokndra memiliki membran rangkap, membran dalam membentuk lipata-lipatan yang dinamakan Krista (lihat Gambar 12). Di dalam sel jumanya banya sekali, terutama pada sel-se yang giat bekerja seperti hat, ginjal, dan sel-sel otot. Fungsi utama dari mitokondria adalah sebagai tempat respirasi sel atau sebagai pembangkit energi.

Gambar 12. Struktur Mitokondria

e) Lisosom
Lisosom adalah struktur-struktur kecil, berbentuk agak bulat dan bermembran. Ia merupakan organel sitoplasma yang mengandung berbagai jenis enzim hidrolisis. Dapat dibedakan atas lisosom primer dan lisosom sekunder. Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan saja. Untuk jelasnya lihat lihat Gambar 13.

Gambar 13. Struktur Lisosom

f) Kloroplast
Kloroplast hanya terdapat pad tumbuhan dan ganggang tertentu. Kloroplas dibatasi oleh membran rangkap, di dalamnya terdapat cairan atau matriks fluid yang disebut stroma, dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14. Struktur Kloroplast
Berdasarkan gambar dapat dilihat bahwa pada bagian dalam stroma terdapat struktur yang membran yang dinamakan tilakoid. Tumpukan tilakoid disebut granum. Bagian dalam tilakoid disebut lokulus. Tilakoid yang menghubungkan antar grana disebut fret. Di dalam membran tilakoidterdapat enzim-enzim untuk kelengkapan reaksi terang fotsintesis, dan di sinilah terdapatnya lorofil. Jadi fungsi tilakoid adalah sebagai tempat berlangsungnya reaksi terang fotosintesis. Sedangkan pada stroma terdapat enzim-enzim yang sangat penting untuk reduksi CO2 menjadi kabohidrat. Jadi fungsi stroma adalah tempat berlangsungya reaksi gelap fotosintesis


g) Peroksisom
Peroksisom merupakan ruangan metabolisme khusus yang dilingkupi oleh membran tunggal (gambar). Peroksisom mengandung enzim yang mentransfer hidrogen dari berbagai substrat ke oksigen, yang menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) sebagai produk samping, dari sinilah organel tersebut mengambil namanya, dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Struktur Peroksisom
Peroksisom berbentuk agak bulat dan sering memiliki inti butiran atau kristal yang mungkin saja kumpulan banyak enzim. Peroksisom ini berada dalam sel daun. Berdasarkan gambar di atas dapat dilihat kedekatannya dengan dua keloroplastdan sat mitokondria. Organel-organel ini bekerja sama dengan peroksisom dalam fungsi metabolisme tertentu.
h) Vakuola
Vakuola dan vesikula merupakan kantung terikat membran di dalam sel, tetapi vakuola lebih besar daripada vesikula. Vakuola sentral biasanya merupakan ruangan terbesar di dalam sel tumbuhan, yang meliput 80% atau lebih dari sel dewasanya. Vakuola sel tumbuhan merupakan ruangan yang serbaguna. Vakuola ini merupakan tempat menyimpan senyawa organik, seperti protein yang ditumpuk dalam vakuoa sel penyimpanan dalam benih. Vakuola ini juga ,erupakan tempat penimbunan ion anorganik yang utama dari sel tumbuhan, seperti kalium dan klorida.




1.5. Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Struktur dasar semua sel adalah sama, yaitu terdiri dari membran sel, sitoplasma dan inti. Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan memiliki beberapa kekhususan yang tidak ditemukan pada sel hewan. Berikut adalah beberapa perbedaan yang mendasar antara sel hewan dan sel tumbuhan (lihat Tabel 2).
Sel Hewan Sel Tumbuhan
a. tidak memiliki dinding sel
b. tidak memiliki plastida
c. memiliki lisosom
d. memiliki sentrosom
e. timbunan zat berupa lemak dan glikogen
f. bentuk tidak tetap
g. pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit a. memiliki dinding sel dan membran sel
b. umumnya memiliki plastida
c. tidak memiliki lisosom
d. tidak memiliki sentrosom
e. timbunan zat berupa pati

f. bentuk tetap
g. memiliki vakuola ukuran besar, banyak
1.6 Komposisi Kimia Protoplasma
Benda hidup tersusun dari substansi hidup yang terdiri dari molekul-molekul organik yang majemuk, sering dengan berat molekul besar (lebih dari 2000). Molekul-molekul itu terdiri dari unsur C,H,O, dan N dalam jumlah yang bervariasi tetapi dengan proporsi tertentu, dan unsur kimia lain yang jumlahnya berbeda-beda. Secara bersama-sama molekul-molekul tersebut membentuk substansi hidup yang disebut protoplasma. Jadi benda hidup mempunyai protoplasma yang hidup, berarti kehidupan ada di dalam protoplasma. Benda mati juga terdiri dari unsur-unsur kimia yang sama seperti unsur-unsur kimia yang sama seperti unsur-unsur yang menyusun benda hidup, dan juga terdiri dari unsur-unsur lain, tetapi unsur-unsur itu tersusun sebagai senyawa kimia mati atau substansi mati, dengan berat molekul kurang dari 2000.
Protoplasma terdiri dari sekumpulan yang memiliki tanda-tanda hidup. Dari analisis kimia terlihat bahwa protoplasma terdiri dari air, protein, lipida, sakharida, dan garam-garam mineral sebagai yang terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Senyawa- senyawa penyusun Protoplasma
Sel Senyawa Protoplasma
Sel hewan (dalam %) Protoplasma
Sel Tumbuhan (dalam %)
Air 60,0 75,0
Senyawa organik: 35,7 22,5
Protein + asam nukleat 17,8 4
Lipida 11,7 0,5
Sakharida 6,2 18
Senyawa anorganik 4,3 2,5

a. Air, garam, dan ion-ion mineral
Pada setiap sel, kecuali sel pada biji, tulang, dan email, air merupakan komponen terbesar. Air di dalam sel berfungsi sebagai pelarut ion dan substansi lain.Air juga berfungsi untuk reaksi enzimatik dan dapat terbentuk dari proses metabolisme. Sedangkan garam-garam yang mengalami ionisasi menjadi ion, misalnya kation K+ dan Na+, serta anion Cl-, berfungsi untuk mempertahankan tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa dalam sel.
b. Protein
Protein merupakan komponen terbesar dari sel dan merupakan polimer dari asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida. Terdapat 20 macam asam amino penyusun protein. Protein tersusun dari karbo, hidrogen, oksigen, dan nitrogen, kadang-kadang juga sulfur. Fungsi protein diantaranya : sebagai penyusun sel, untuk proses fisiologis dalam sel, protein yang berupa enzim bertindak sebagai katalisator berbagai reaksi kimia, dan berperan dalam gerakan dalam sel. Beberapa fungsi protein membrane adalah (Campbell et al., 2000):
 Protein yang membentang membrane memberikan suatu saluran hidofilik melintasi membrane yang bersifat selektif untuk zat terlarut tertentu. Hidrolisis ATP dilakukan oleh beberapa protein transport untuk memompa bahan melintasi membrane secara aktif.
 Protein yang berada di dalam membrane mungkin berupa enzim dengan sisi aktifnya yang dipaparkan ke zat-zat pada larutan sebelahnya.
 Protein membran mungkin memiliki tempat pengikatan dengan bentuk spesifik yang sesuai dengan bentuk-bentuk mesenjer kimiawi, seperti hormone. Sinyal dapat menyebabkan perubahan konformasi protein yang menyalurkan pesan ke bagian dalam sel.
 Protein membran dari sel-sel bersebelahan mungkin dikaitkan bersama-sama dalam berbagai bentuk junction.
 Beberapa glikoprotein berfungsi sebagai label identifikasi yang secara khusus dikenali oleh sel lain.
c. Lipid
Lipid merupakan senyawa yang bersifat hidrofobik dan larut dalam pelarut organik. Dalam sel terdapat bermacam-macam lipid yang penting, diantaranya fosfolipid, glikolipid, lemak, dan steroid.Keenceran lapis ganda lipid ditentukan oleh komposisinya yaitu asam lemak dan kolesterol. Semakin banyak kandungan asam lemak tak jenuh, menyebabkan lapisan lipida makin encer.
d. Karbohidrat
Karbohidrat tersusun atas karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat merupakan sumber energi dan komponen penting untuk dinding sel. Pada membran sel eukariota, selalu terdapat karbohidrat meskipun hanya 2-10 persen.Adanya karbohidrat berpengaruh terhadap fungsi membran. Oligoskarida pada membran dapat berfungsi sebagai penanda suatu sel karena antara jenis sel yang satu dengan yang lain jenis oligosakaridanya berbeda. Misalnya pada sel darah merah yang bergolongan darah A, B, AB, dan 0.
e. Asam Nukleat
Asam nukleat adalah makromolekul yang sangat penting untuk kelangsungan hidup sel. Asam terdiri atas dua macam, yaitu Asam deoksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribosa nukleat (RNA). DNA merupakan penyimpan informasi genetis dan bersama-sama dengan protein histon membentuk kromosom. Satu asam nukleat merupakan polimer nukleotida yang saling berikatan dengan ikatan fosfodiester. Satu molekul nukleotid tersusun dari sebuah basa nitrogen, gula ribosa atau deoksiribosa, dan gugus fosfat. Basa nitrogen ada dua macam yaitu purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (timin/urasil dan sitosin). Selain sebagai asam nukleat, nukleotida berfungsi sebagai menyimpan energi kimia misalnya ATP.
1.7 Sifat Fisik Protoplasma
Ada beberapa teori mengenai sifat-sifat fisik protoplasma. Sifat - sifat protoplasma terdiri atas dua macam, yaitu sifat kimia dan sifat fisika. Sifat kimia dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu unsur makro (C,H,O,N,S,P,K,Ca) unsur mikro (Fe, Mg, Zn, F, Cu) dan unsur tambahan (Co, Al, Mn, Si, B, Mo), serta senyawa - senyawa kompleks (karbohidrat, potein, lemak, vitamin, air, mineral). Sifat fisika protoplasma antara lain koloid, siklosis, gerak brown, elektroforesis, efek tyndall, tegangan permukaan tinggi dan adsobsi. Untuk jelasnya sifat fisik protoplasma dapat di uraikan sebagai berikut.
a. Koloid
Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid" saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek tyndall. bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak dijumpai pengendapan, misalnya. sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dpat dijumpai sehari-hari. sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.
Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat pendispersi dan zat terdispersinya. beberapa jenis koloid adalah aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas. aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut) sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat (contoh: asap), sol, emulsi, buih dan gel.
b. Efek Tyndall
Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kanan), cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
c. Gerak Brown
Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

d. Adsorpsi Koloid
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.
Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan terakumulasi. Jadi adsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar Karena partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air.
f. Elektroforesis
Partikel koloid sol bermuatan listrik, maka partikel ini akan bergerak dalm medan listrik. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik disebut elektrofesis.
Femonema elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan partikel koloid.
g. Siklosis
Gerak siklosis, dibedakan menjadi gerak sirkulasi yaitu gerak plasma mengelilingi ruangan sel dari sisi ke sisi lainnya. Dan gerak rotasi, yaitu gerak plasma berputar mengelilingi vakuola:
Rangkuman
Sel adalah unit terkecil dalam organisme hidup, baik dalam dunia tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Sel terdiri atas protoplasma, yaitu, isi sel yang terbungkus oleh suatu membran atau selaput sel. Di alam ini kita dapat membagi sel ke dalam dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Secara garis besar sel teridiri atas membrane plasma, inti sel dan stoplasma serta organel-organel.
Protoplasma terdiri dari sekumpulan yang memiliki tanda-tanda hidup. Dari analisis kimia terlihat bahwa protoplasma terdiri dari air, protein, lipida, sakharida, dan garam-garam mineral. Protoplasma memiliki beberapa sifat, yakni sifat kimia dan sifat fisika. Sifat kimia dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu unsur makro (C,H,O,N,S,P,K,Ca) unsur mikro (Fe, Mg, Zn, F, Cu) dan unsur tambahan (Co, Al, Mn, Si, B, Mo), serta senyawa - senyawa kompleks (karbohidrat, potein, lemak, vitamin, air, mineral). Sifat fisika protoplasma antara lain koloid, siklosis, gerak brown, elektroforesis, efek tyndall, tegangan permukaan tinggi dan adsobsi.
C. Penutup
a. Pertanyaan
1. Sebutkan beberapa teori sel
2. Buatkan dalam tabel perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
3. Sebutkan beberapa sifat fisik dari protoplasma
b. Umpan balik
Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
- Membaca bahan atau materi yang relevan dengan materi yang akan dibahas.
- Aktif dalam tanya jawab sehubungan dengan materi yang dibahas.
- Mengerjakan latihan.
c. Tindak lanjut
- Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% pertanyaan di atas, maka mahasiswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab materi pengenalan mikrobiologi merupakan dasar untuk bab-bab selanjutnya.
- Jika ada di antara mahasiswa ada yang belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk:
• Mempelajari kembali topik di atas dari awal.
• Berdiskusi dengan teman terutama hal-hal yang belum dikuasai.
• Bertanya kepada Dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam penyampaian materi atau diskusi.


d. Kunci Jawaban
1. Teori-teori sel
a) Semua organisme tersusun atas satu se atau lebih sel
b) Sel adalah unit terkecil yang memiliki semua persyaratan hidup
c) Keberlangsungan kehidupan secara langsung berasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel.
2. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
Sel Hewan Sel Tumbuhan
a. tidak memiliki dinding sel
b. tidak memiliki plastida
c. memiliki lisosom
d. memiliki sentrosom
e. timbunan zat berupa lemak dan glikogen
f. bentuk tidak tetap
g. pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit a. memiliki dinding sel dan membran sel
b. umumnya memiliki plastida
c. tidak memiliki lisosom
d. tidak memiliki sentrosom
e. timbunan zat berupa pati

f. bentuk tetap
g. memiliki vakuola ukuran besar, banyak

3. Sifat fisik protoplasma
Protoplasma memiliki beberapa sifat, yakni sifat kimia dan sifat fisika. Sifat kimia dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu unsur makro (C,H,O,N,S,P,K,Ca) unsur mikro (Fe, Mg, Zn, F, Cu) dan unsur tambahan (Co, Al, Mn, Si, B, Mo), serta senyawa - senyawa kompleks (karbohidrat, potein, lemak, vitamin, air, mineral). Sifat fisika protoplasma antara lain koloid, siklosis, gerak brown, elektroforesis, efek tyndall, tegangan permukaan tinggi dan adsobsi.
e. Referensi
Anonim. 2009. http://monocotil.blogspot.com/2009/07/sejarah-penemuan-sel-dan-organel.html (Diakses tanggal 22 Oktober 2009
Anonim. 2009. http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi) (Diakses tanggal 22 Oktober 2009)
Anonim. 2009. file:///C:/Documents%20and% 20Settings/Syam/ Desktop/ bab_1_sel_umum-6.html (Diakses tanggal 22 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://www.nabble.com/-Zoologi--Perbedaan-Benda-Hidup-dan-Benda-Mati-td19772870.html (Diakses tanggal 22 Oktober 2009)

g. Senarai
- Nukleus = Inti sel
- Protoplasma = bagian sel yang hidup dan berfungsi mengatur semua kegiatan sel.