BAB 1 - STRUKTUR SEL DAN REPRODUKSI SEL- NEW-std.pptx

struktur sel mencakup teori sel, sejarah perkembangan sel dan organel sel serta proses pembelahan sel

1. Media Pembelajaran BIOLOGI Kelompok Peminatan Untuk SMA/MA Kelas XI

2. BAB 1 SEL Sumber : PublicDomainPictures , pixabay.com

3. APA YANG ANDA KETAHUI TENTANG SEL-SEL YANG MENYUSUN TUBUH KITA?

4. Sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan dari Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1665. PENEMUAN DAN TEORI TENTANG SEL Sumber : id.wikipedia.org Saat itu , Hooke mengamati sel gabus dari dinding sel tumbuhan yang sudah mati dengan menggunakan mikroskop sederhana . Ia melihat adanya ruangan kecil kosong yang kemudian menamakannya dengan sel (bahasa Latin, cellula = kamar kecil).

5. Penemuan tentang sel berkembang ketika Antonie Van Leeuwenhoek menjadi orang yang pertama kali melihat sel hidup dari alga Spirogyra dan bakteri dengan menggunakan mikroskop pada tahun 1674. PENEMUAN DAN TEORI TENTANG SEL Sejak saat itu , para ilmuwan di seluruh dunia berlomba-lomba untuk melakukan percobaan tentang sel.

6. Sebagian besar sel berdiameter antara 1 – 100 mikrometer (μ m), dengan volume berkisar antara 1 – 1.000 μ m3. Sel hewan berdiameter sekitar 20 μ m, sel tumbuhan berdiameter sekitar 40 μ m, sel Amoeba 90 – 800 μm, dan sel alga yang besar berdiameter 50.000 μ m (50 mm). Ukuran sel yang sangat kecil tersebut menyebabkan sel sulit diamati dengan mata telanjang . Oleh karena itu , digunakan mikroskop untuk mengamati sel. KISARAN UKURAN SEL

7. Prokariotik ( Yunani , pro = sebelum , karyon = inti ) merupakan sel yang belum memiliki nukleus atau tidak memiliki membran inti yang memisahkan materi genetik di inti sel dengan bagian sel lainnya . TIPE SEL Sel Prokariotik Sumber: LadyofHats, commons.wikimedia.org Materi genetik (DNA) pada sel prokariotik tampak terkonsentrasi pada suatu tempat yang disebut nukleoid .

8. Eukariotik ( Yunani , eu = sebenarnya , karyon = inti ) merupakan sel yang memiliki nukleus yang sebenarnya , atau materi genetik (DNA) yang dibungkus oleh membran inti . Sel Eukariotik Sumber: Mediran, commons.wikimedia.org TIPE SEL

9. ORGANEL PROKARIOT EUKARIOT Inti sel Tanpa membran nukleoid Bermembran nukleus Ribosom Pada sitoplasma Pada Sitoplasma dan RE RE Tidak ada   Badan Golgi Tidak ada Ada Mitokondria Tidak ada Ada Lisosom Tidak ada Ada Sentriol Tidak ada Ada pada hewan DNA Bentuk cincin pada sitoplasma Ada pada hewan Bentuk spiral ganda , pd inti sel , mitokondria dan kloroplas Perbedaan Sel Prokariotik dan Eukariotik TIPE SEL

10. Jenis Kandungan Senyawa Kimiawi Air Karbohidrat Protein Lemak Mineral Manusia 59 Sedikit 18 18 4 Ayam 56 Sedikit 21 19 3 Jagung 76 20 2 0,7 1,3 Beras 12 80 7 0,3 0,4 Bayam 93 3 2 0,3 1,5 Ragi 72 13 12 1 2 KOMPONEN KIMIAWI SEL Unsur dan Senyawa Kimiawi Makhluk Hidup

11. Karbohidrat Lipid Berdasarkan jumlah monomer yang menyusun polimer , karbohidrat dapat digolongkan menjadi monosakarida , disakarida , dan polisakarida . Senyawa lipid yang paling penting bagi makhluk hidup adalah lemak , fosfolipid , dan steroid. Senyawa lipid lainnya , yaitu sfingolipid , lilin , karotenoid ( sebagai bahan baku vitamin A), dan limonen dalam minyak lemon. KOMPONEN KIMIAWI SEL Struktur dan Fungsi Makromolekul

12. Protein Karbohidrat Protein merupakan komponen penyusun sel yang meliputi sekitar 50% dari bobot kering sel tersebut . Semua jenis protein merupakan polimer yang dibangun dari kumpulan 20 jenis asam amino. Asam nukleat merupakan polinukleotida , yaitu suatu polimer yang satuan penyusunnya adalah nukleotida . Nukleotida terdiri atas 3 komponen , yaitu basa nitrogen, pentosa ( gula berkarbon lima), dan gugus fosfat . KOMPONEN KIMIAWI SEL Struktur dan Fungsi Makromolekul

13. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA

14. 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. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Membran Sel

15. Membran plasma tersusun dari bahan lipid ( fosfolipid ), protein, dan karbohidrat . Membran plasma terdiri atas dua lapisan (bilayer) fosfolipid , dan pada matriks fluida bilayer fosfolipid tersebut tersebar banyak jenis protein. Satu unit fosfolipid terdiri atas : Fosfat di bagian kepala pada permukaan membran , yang bersifat hidrofilik atau suka air, Asam lemak di bagian ekor , yang tersembunyi di dalam membran , dan bersifat hidrofobik atau tidak suka air. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Membran Sel

16. Berdasarkan letaknya , protein membran dapat dibedakan menjadi 2 jenis , yaitu : Protein integral ( intrinsik ), tertanam di antara bilayer fosfolipid . Protein periferal (ekstrinsik), terikat secara longgar pada permukaan membran atau pada protein integral. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Membran Sel

17. Pada permukaan membran terdapat karbohidrat berupa oligosakarida . Oligosakarida terikat secara kovalen dengan lipid yang kemudian disebut glikolipid . Oligisakarida yang terikat dengan protein disebut glikoprotein . Fungsi membran sel adalah sebagai berikut . Mengontrol masuk dan keluarnya zat dari atau ke dalam sel. Sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar . Sebagai reseptor ( menerima rangsangan ) dari luar sel. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Membran Sel

18. Sumber: LadyofHats, commons.wikimedia.org

19. 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. Di dalam nukleus terdapat nukleoplasma (plasma inti ), anak inti ( nukleolus ), dan materi genetik berupa benang-benang kromatin . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Nukleus

20. Fungsi nukleus , yaitu : Mengontrol sintesis protein dengan cara menyintesis m-RNA sesuai dengan perintah DNA, Mengendalikan proses metabolisme sel. Menyimpan informasi genetik berupa DNA. Tempat penggandaan ( replikasi ) DNA. Mengendalikan proses metabolisme sel. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Nukleus

21. Sumber : bn.wikipedia.org

22. Sitoplasma adalah cairan sel yang terletak di dalam sel , di luar inti sel dan organel sel. Sitoplasma berbentuk cairan koloid homogen yang jernih , serta mengandung nutrien , ion-ion, garam , dan molekul organik . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Sitoplasma

23. Fungsi sitoplasma , yaitu : Tempat organel sel dan sitoskeleton. Memungkinkan terjadinya pergerakan organel sel oleh aliran sitoplasma . Tempat terjadinya reaksi metabolisme sel. Untuk menyimpan molekul-molekul organik ( misalnya , karbohidrat, lemak, protein, dan enzim). STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Sitoplasma

24. Ribosom berbentuk butiran kecil dengan diameter sekitar 20 – 22 nm. Ribosom dapat dibedakan menjadi dua jenis , yaitu : Ribosom bebas, tersuspensi di dalam sitosol. Ribosom terikat , menempel pada retikulum endoplasma (RE). Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Ribosom

25. Retikulum endoplasma (RE) merupakan membran berbentuk labirin yang berhubungan dengan selubung inti sel. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Retikulum Endoplasma Sumber : en.wikipedia.org

26. Retikulum endoplasma dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: Retikulum endoplasma halus ( tidak bergranula ), jika permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom . RE halus berperan dalam proses sintesis lipid ( fosfolipid dan sterol), metabolisme karbohidrat , dan menetralisir racun . Di dalam sel ovarium , testis, hati , dan otot , banyak mengandung RE halus . Retikulum endoplasma kasar ( bergranula ), jika permukaannya ditempeli oleh ribosom . RE kasar berperan membentuk fosfolipid membrannya sendiri dan sintesis protein sekretori (misalnya glikoprotein dan hormon insulin di dalam sel pankreas ). STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Retikulum Endoplasma

27. Badan Golgi ditemukan pertama kali oleh Cammilio Golgi pada tahun 1898 di dalam sel-sel kelenjar . Badan Golgi terdiri atas tumpukan kantong membran pipih sisterna dan vesikula-vesikula. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Badan Golgi Sumber : en.wikipedia.org

28. Badan Golgi berperan sebagai pusat produksi , pergudangan , penyortiran , dan pengiriman produk sel , seperti enzim dan hormon . Fungsi badan Golgi, yaitu : Berperan dalam sekresi atau membentuk vesikula yang berisi enzim untuk sekresi . Membuat makromolekul , seperti polisakarida dan asam hialuronat ( zat lengket pada sel-sel hewan ). Membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim pemecah selubung sel telur . Membentuk membran plasma dari vesikula-vesikula yang dilepaskan . Membentuk dinding sel pada tumbuhan STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Badan Golgi

29. Lisosom merupakan organel kecil berdiameter 0,1 μ m, berbentuk seperti kantong (vesikel) yang diselubungi membran tunggal. Lisosom berisi enzim hidrolitik yang mencerna makromolekul , contohnya enzim nuklease . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Lisosom Fungsi lisosom , yaitu : Berperan pada pencernaan intrasel . Berperan pada proses fagositosis dengan cara menelan dan mencerna partikel yang lebih kecil , seperti yang dilakukan oleh organisme uniseluler , misalnya Amoeba. Pada manusia , sel makrofag memfagositosis bakteri atau kuman penyakit lainnya .

30. Autofag atau menelan dan mendaur ulang organel yang rusak . Autolisis atau perusakan sel sendiri dengan cara membebaskan semua isi lisosom . Autolisis terjadi pada peristiwa hilangnya ekor katak saat metamorfosis .

31. Peroksisom merupakan organel yang menyerupai kantong berbentuk agak bulat , mengandung butiran kristal , dan diselubungi membran tunggal . Peroksisom mengandung enzim oksidase dan enzim katalase . Fungsi peroksisom , yaitu : Penghasil enzim oksidase dan katalase . Memecah asam lemak menjadi molekul kecil sebagai bahan bakar untuk respirasi sel. Di dalam sel hati , peroksisom menetralisir racun alkohol dan senyawa berbahaya lainnya . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Peroksisom

32. Glioksisom adalah sejenis peroksisom yang ditemukan pada jaringan penyimpan lemak dari biji tumbuhan . Glioksisom berfungsi untuk menghasilkan enzim yang dapat mengubah asam lemak menjadi gula, yang akan digunakan sebagai sumber energi pada saat biji sedang berkecambah . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Glioksisom

33. Mitokondria merupakan organel berbentuk silinder dengan panjang 1 – 10 μ m, dan diselubungi dua membran ( membran luar dan membran dalam). Membran dalam mitokondria berlekuk-lekuk, disebut krista . Mitokondria berperan dalam respirasi sel atau metabolisme energi di dalam sel yang dapat menghasilkan ATP. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Mitokondria

34. Sumber : en.wikipedia.org

35. Plastida adalah organel penyimpan materi yang diselubungi oleh membran ganda . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Plastida Sumber : en.wikipedia.org

36. Plastida dibedakan menjadi 3 macam , yaitu : Leukoplas , merupakan plastida yang berwarna putih atau tidak berwarna . Leukoplas terdapat pada sel-sel akar , umbi , dan biji . Kromoplas , merupakan plastida yang mengandung pigmen selain klorofil ( hijau ). Kromoplas terdapat pada sel bunga dan buah-buahan yang masak . Kloroplas , merupakan plastida berbentuk seperti lensa , berukuran 2 μ m x 5 μ m, dan mengandung pigmen hijau ( klorofil ). Kloroplas terdapat pada sel-sel yang melakukan fotosintesis , misalnya sel daun dan ganggang hijau .

37. Vakuola adalah organel berbentuk vesikula besar yang berisi cairan dan diselubungi membran tunggal . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Vakuola

38. Vakuola pada sel tumbuhan berfungsi sebagai berikut : Menyimpan gas, senyawa-senyawa organik ( misalnya alkaloid, protein, dan asam organik ) dan ion anorganik ( misalnya kalium dan klorida ). Tempat menyimpan pigmen daun, buah, dan bunga (antosianin), misalnya warna merah , kuning , dan ungu . Menyimpan senyawa beracun atau aroma tidak sedap . Hal ini dapat melindungi tumbuhan dari gangguan pemangsa . Menyerap air sehingga sel menjadi lebih besar . Tempat pembuangan akumulasi produk sampingan hasil metabolisme yang berbahaya .

39. Sentrosom merupakan organel tempat tumbuhnya mikrotubul yang terletak di dekat nukleus . Di dalam sentrosom terdapat satu pasang sentriol , tetapi sentrosom pada tumbuhan tidak memiliki sentriol . Berfungsi dalam proses pembelahan sel. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Sentrosom dan Sentriol

40. Sitoskeleton merupakan kerangka sel yang kuat dan lentur, berupa jalinan serabut yang tersebar di seluruh sitoplasma . Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong dan mempertahankan bentuk sel , serta berperan sebagai tempat tertambatnya beberapa organel sel. Berdasarkan ukurannya , sitoskeleton dibedakan menjadi mikrotubula, filamen intermediet ( filamen antara ), dan mikrofilamen ( filamen aktin ). STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Sitoskeleton

41. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Sitoskeleton

42. Dinding sel memiliki ketebalan 0,1 μ m hingga beberapa mikrometer . Dinding sel terdapat pada sel tumbuhan , jamur , dan alga ( ganggang ). Fungsi dinding sel , yaitu : Melindungi sel. Mempertahankan bentuk sel. Mencegah penyerapan air yang berlebihan . STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Dinding Sel

43. Bahan Penyusun dinding sel : Selulosa ( polimer yang tersusun dari molekul glukosa dan membentuk rantai lurus dengan panjang mencapai 4 µ m) Hemiselulosa ( campuran dari polimer yang berbeda susunan dan bercabang banyak ) Pektin ( polisakarida yang bersifat lengket ) Lignin ( zat kayu ) untuk mengeraskan dinding sel Kutin , suberin dan lilin ( senyawa yang mengandung lemak ) STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Dinding Sel

44. Sumber : simple.wikipedia.org

45. STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA Perbedaan Sel Hewan dengan Tumbuhan

46. Sistem endomembran , yaitu berbagai jenis membran dari organel-organel yang dihubungkan melalui sambungan fisik secara langsung , atau melalui transfer segmen-segmen membran berupa vesikula-vesikula . SISTEM ENDOMEMBRAN

47. Mekanisme sistem endomembran , sebagai berikut : SISTEM ENDOMEMBRAN Selubung nukleus bersinggungan dengan RE kasar dan RE halus . Retikulum endoplasma menghasilkan membran berbentuk vesikula transpor , yang akan bergerak menuju ke badan Golgi. Di badan Golgi atau di organel lainnya, 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.

48. Transpor zat melalui membran bertujuan, antara lain sebagai berikut: Memasukkan gula , asam amino, dan nutrien lain yang diperlukan sel. Memasukkan oksigen (O 2 ) dan mengeluarkan karbon dioksida (CO 2 ) pada proses respirasi sel. Mengatur konsentrasi ion anorganik di dalam sel , contohnya ion Na + , K + , Ca 2+ , dan Cl - . Membuang sisa-sisa metabolisme yang bersifat racun . Menjaga kestabilan pH. Menjaga konsentrasi suatu zat untuk mendukung kerja enzim. MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA

49. Transpor pasif merupakan transportasi sel yang dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi . Transpor pasif terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara zat yang berada di dalam sel dengan zat yang berada di luar sel. Transpor Pasif MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA DIFUSI Difusi adalah proses pergerakan partikel , molekul , ion, gas, atau cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah hingga tercapai suatu keseimbangan . Difusi yang dilakukan oleh sel hidup contohnya adalah peristiwa masuknya oksigen (O 2 ) dan keluarnya karbon dioksida (CO 2 ) pada respirasi sel.

50. DIFUSI DIPERMUDAH Difusi dapat dipermudah oleh protein spesifik yang membentuk saluran protein dan protein transpor pada membran sel. Mekanisme difusi terfasilitasi adalah sebagai berikut : Difusi yang dipermudah oleh saluran protein. Difusi yang dipermudah oleh protein transpor . Transpor Pasif MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA

51. Difusi yang dipermudah oleh saluran protein: Banyak molekul polar yang berukuran besar ( misalnya , asam amino, dan glukosa) dan ion (misalnya, K+, Na+ dan Cl-) tertahan oleh membran ganda fosfolipid , tetapi dapat berdifusi melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang biasanya membentuk saluran adalah protein integral. Saluran protein dapat membuka dan menutup karena adanya rangsangan listrik atau kimiawi , Transpor Pasif MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA

52. Sumber: LadyofHats, commons.wikimedia.org

53. Difusi yang dipermudah oleh protein transpor : Banyak molekul polar yang berukuran besar ( misalnya , asam amino, dan glukosa) dan ion (misalnya, K+, Na+ dan Cl-) tertahan oleh membran ganda fosfolipid , tetapi dapat berdifusi melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang biasanya membentuk saluran adalah protein integral. Saluran protein dapat membuka dan menutup karena adanya rangsangan listrik atau kimiawi , MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Pasif Sumber : commons.wikimedia.org

54. OSMOSIS Osmosis adalah proses bergeraknya molekul pelarut (air) dari larutan dengan konsentrasi rendah (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi ( hipertonik ) melalui selaput selektif permeabel . MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Pasif Sumber: Hans Hillewaert, commons.wikimedia.org

55. Larutan hipotonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah , sedangkan larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi . Larutan isotonik memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama . Contoh peristiwa osmosis adalah air laut yang meskipun memiliki beragam jenis zat terlarut, molekul airnya tetap akan bergerak ke larutan gula yang konsentrasinya sangat tinggi. MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Pasif

56. Transpor aktif adalah transpor zat melalui membran yang melawan gradien konsentrasi ( dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi ), sehingga memerlukan energi . Energi yang diperlukan berupa ATP ( adenosin trifosfat ). MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Aktif

57. POMPA ION MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Aktif Pompa ion adalah transpor ion melalui membran dengan cara melakukan pertukaran ion dari dalam sel dengan ion di luar sel. Transpor dilakukan oleh protein transpor yang tertanam pada membran plasma, menggunakan sumber energi berupa ATP. Contoh pompa ion, yaitu pompa ion natrium-kalium pada sel hewan . Sel hewan memiliki konsentrasi ion K + lebih tinggi dan ion Na + jauh lebih rendah dibandingkan dengan lingkungannya . Membran sel hewan mempertahankan konsentrasi ion melawan gradien konsentrasi dengan memompa ion Na + ke luar dan ion K + masuk ke dalam sel.

58. Sumber: LadyofHats, commons.wikimedia.org

59. KOTRANSPOR Kotranspor adalah transpor aktif dari zat tertentu yang dapat menginisiasi transpor zat terlarut lainnya . Kotranspor dilakukan oleh dua protein transpor dengan energi berupa ATP. Contoh kotranspor , yaitu pompa proton yang menggerakkan transpor sukrosa pada sel tumbuhan . MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Transpor Aktif

60. EKSOSITOSIS-ENDOSITOSIS Eksositosis-endositosis adalah transpor partikel dan molekul besar melalui pelipatan membran plasma atau pembentukan vesikula . Transpor Aktif MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMA Eksositosis Pada eksositosis, vesikula yang berisi makromolekul dari badan Golgi dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumpahkan isinya ke luar sel. b. Endositosis Pada endositosis , makromolekul dikelilingi oleh membran plasma yang melipat membentuk vesikula , kemudian vesikula tersebut masuk ke dalam sel.

61. Sumber: LadyofHats, commons.wikimedia.org

62. Kuis Sebutkan struktur membran plasma yang ditunjuk oleh huruf A, B, C, D, dan E. Sumber : commons.wikimedia.org Jelaskan perbedaan antara eksositosis dengan endositosis. Jelaskan perbedaan antara sel prokariotik dengan sel eukariotik . Berikan contoh peristiwa difusi dan osmosis. Jelaskan perbedaan antara leukoplas , kromoplas , dan kloroplas .