A. Membran Sel (Membran Plasma)
Pada bagian sel yang menghadap keluar sel, terdapat karbohidrat yang melekat pada protein atau bagian kepala fosfolipid. Karbohidrat yang berikatan dengan protein disebut glikoprotein, sedangkan yang berikatan dengan fosfolipid disebut glikopid. Membran sel secara aktif menentukan zat-zat mana yang dapat dilaluinya dan sekaligus menahan zat mana yang tidak dapat dilaluinya. Berdasarkan kenyataan ini, para ilmuwan menyebutnya sebagai membran yang bersifat diferensial semipermeabel atau selektif permeable. Dengan cara inilah membran sel berusaha mempertahankan bentuk dan reaksi-reaksi kimia dalam sel agar dapat berjalan terus.
Membran sel merupakan bagian terluar dari sel. Fungsinya antara lain sebagai berikut.
- Mengontrol atau mengendalikan pertukaran zat antara sitoplasma dengan lingkungannya.
- Menjadi tempat reaksi, seperti reaksi terhadap cahaya matahari dan reaksi oksida dalam respirasi.
- Sebagai reseptor atau penerima rangsang dari luar, seperti hormon dan bahan kimia lainnya, baik zat tersebut berasal dari lingkungan luar sel ataupun bagian lain dari dalam sel itu sendiri.
- Sebagai pelindung sel agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
- Mengontrol zat-zat yang akan masuk maupun yang akan keluar meninggalkan sitoplasma.
Membran sel tersusun atas lipid, protein, dan karbohidrat. Lipidnya terutama berupa fospolipid yang merupakan molekul-molekul amfifilik artinya setiap molekul mengandung "kepala" hidrofilik dan "ekor" hidrofobik. Membran sel dapat berfungsi sebagai pelindung sel dengan membentuk lapisan ganda fosfolipid dimana kepala hidrpfilik menghadap ke arah air pada setiap sisi, sedangkan ekor hidrofobik terlindung dari sentuhan air.
Membran memiliki dua jenis protein, yaitu protein integral dan periferal. Protein integral yang menembus di antara lapisan fosfolipid, berfungsi sebagai transpor yang membawa zat-zat terlarut yang dibutuhkan sel. Sementara, protein poriferal menempel di lapisan fosfolipid.
B. Sitplasma
Sitplasma adalah cairan beserta zat-zat terlarut yang mengisi ruangan di dalam sel dan dibatasi oleh membran sel. Sitoplasma merupakan sistem koloid yang amat dinamis dan senantiasa bergerak. Cairan yang mengisi organel dikenal dengan sitosol.
Di dalam sitoplasma maupun sitosol terlalu senyawa organik yang utama untuk kehidupan, ion-ion gas, molekul-molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, gula nukleotida, vitamin, serta protein dan RNA yang membetuk larutan koloid. Larutan koloid tersebut mengakibatkan sitoplasma senantiasa bergerak secara acak, yang dikenal dengan Gerak Brown. Gerak acak ini dipengaruhi oleh muatan listrik ion-ion (elektroforesis).
Larutan koloid dapat mengalami perubahan dari fase sol ke fase gel dan sebaliknya. Sitosol juga merupakan tempat berlangsungnya metabolisme tertentu, seperti glikolisis atau pemecahan glukosa, sintesis protein, sintesis asam lemak, dan lain-lain. Berbagi proses tersebut dilakukan oleh berbagai organel yang membentuk suspensi di dalam sitoplasma.
C. Organel
Untuk melaksanakan berbagai fungsi hidup, sel dilengkapi berbagai organel, seperti nukleus, mitokondria, ribosom, lisosom, plastida, retikulum endoplasma, badan golgi, dan badan mikro.
1. Nukleus
Nukleus merupakan organel sel terbesar yang mengandung informasi genetik berupa DNA, dan berbentuk bulat hingga oval bergantung jenis selnya. Nukles adalah organel yang amat vital bagi kehidupan, yaitu mengendalikan seluruh kegiatan sel. Beberapa bagian penting dari nukleus, yaitu:
- Membran Inti, membran inti terdiri atas dua lapis yang berfungsi sebagai pembungkus sekaligus sebagai pelindung inti. Membran luarnya mempunyai hubungan langsung dengan Retikulum Endoplasma. Pada membran inti terdapat pori-pori yang memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara membran inti dengan sitoplasma. Pada organisme eukariotik, kecuali sel darah merah mamalia dewasa dan sel floem, nukleusnya terlindung oleh membran inti.
- Nukleoplasma, nukleoplasma merupakan cairan inti berbentuk gel yang kaya akan ion-ion, protein, enzim, nukleotida, dan benang-benang kromatin. Benang-benang kromatin yang memendek, menebal, dan mudah menyerap zat warna disebut kromosom. Di dalam kromosom tersimpan untaian DNA yang terikat pada protein dasar yang dikenal dengan histon.
- Nukleolus, bagian ini tersusun atas kumpulan gen-gen yang memberikan kode RNA ribosom. Sebagai penkode RNA ribosom, struktur ini berfungsi untuk merangkai subunit-subunit penyusun ribosom.
Retikulum endoplasma merupakan sistem membran kompleks yang tersusun tidak beraturan membentuk jaring-jaring kerja (retikulum), yang terdapat dalam sitoplasma sel eukariotik. Organel ini bertindak sebagi saluran dalam sitoplasma yang menghubungkan nukleus.
Retikulum endoplasma dibedakan menjadi dua, yakni RE kasar dan RE halus. RE kasar memiliki ribosom pada permukaannya sehingga berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Sementara, RE halus berfungsi sebagai tempat sintesis lipid. Selain itu, keduanya juga berperan dalam transportasi senyawa kimia yang diperlukan untuk metabolisme sel.
3. Ribosom
Ribosom merupakan organel kecil di dalam sel dengan diameter lebih kurang 20nm. Ribosom terdapat bebas di dalam sitoplasma maupun melekat pada membran RE ketika proses sintesis protein sedang berlangsung. Jika proses sintesis protein tidak sedang berlangsung ribosom dalam bentuk subunit kecil dan besar.
4. Sentriol
Organel ini terdiri atas sepasang badan berbentuk tabung (silinder) dan merupakan suatu kesatuan yang disebut sentrosom. Sentriol mengandung mikrotubul yang terdiri atas sembilan triplet, terletak di dekat nukleus. Sentriol ini berperan dalam proses pembelahan sel dengan membentu benang spindel.
5. Badan Golgi
Organel ini membentuk struktur seperti jala yang kompleks. Jumlahnya menonjol pada sel kelenjar. Badan Golgi berfungsi untuk:
- Mengangkat dan mengubah secara kimia materi-materi yang terdapat di dalamnya.
- Menghasilkan lendir, lilin pada tanaman perca, dan sekresi yang bersifat lengket.
- Kadang-kadang untuk transpor lemak.
- Sekresi protein, glikoprotein, karbohidrat, dan lemak.
- Membentuk Lisosom.
- Membentuk enzim-enzim pencernaan yang belum aktif (zimogen, koenzim, dan lain-lain).
6. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berbentuk kantong agak bulat dan dibatasi oleh sistem membran tunggal. Organel ini terdapat pada hampir semua sel eukariotik, terutama pada sel-sel hewan yang memiliki kegiatan fagositik. Lisosom mengandung banyak enzim pencerna hidrolitik, seperti protease, nuklease, Lipase, dan fosfatase yang dibentuk oleh RE kasar. Selanjutnya enzim-enzim tersebut dikirim ke dalam badan golgi. Lisosom berfungsi untuk:
- mencerna materi yang diambil secara endositosis.
- autofagi, yaitu penghancuran struktur-struktur yang tidak dikehendaki dalam sel.
- eksositosis, yaitu pembebasan enzim ke luar sel.
- autolisis, yaitu penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua isi lisosom dalam sel.
Mitokondria merupakan organel sel yang berbentu seperti sosis dan strukturnya sangat kompleks, terdapat pada semua sel eukariotik aerobik. Organel ini merupakan tempat berlangsungnya respirasi aerobik dalam sel. Mitokondria terlindung oleh membran ganda. Membran dalamnya berlekuk-lekuk disebut krista, berfungsi untuk memperluas permukaan.
8. Kloroplas
Kloroplas adalah plastida yang mengandung pigmen hijau, kuning, atau merah. Fungsinya sebagai penyelenggara fotosintesis. Di dalam kloroplas terdapat pigmen-pigmen fotosintetik yang terletak pada sistem membran dan bertebaran pada seluruh bahan dasar yang disebut stroma. Peran pigmen fotosintetik pada tumbuhan tinggi adalah untuk menyerap energi cahaya dan kemudian mengubahnya menjadi energi kimia.
9. Badan Mikro (Peroksisom dan Glioksisom)
Badan mikro diselubungi oleh membran tunggal yang berisi enzim katalase dan oksidase. Organel ini berukuran sebesar lisosom dan memiliki dua tipe, yaitu peroksisom dan glioksisom.
- Peroksisom senantiasa berasosiasi dengan organel lain serta banyak mengandung enzim katalase dan oksidase. Pada hewan, peroksisom terkurung di dalam sel-sel hati dan ginjal. Sementara pada tumbuhan terdapat dalam berbagai tipe sel. Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat, metabolisme lemak menjadi karbohidrat, dan perubahan purin dalam sel.
- Glioksisom terdapat pada sel tumbuhan. Fungsinya adalah untuk mengoksidasi asam lemak menjadi gula yang berguna untuk pertumbuhan tanaman.