MAKALAH BIOLOGI TENTANG KERAGAMAN HEWAN VETEBRATA DAN INVETEBRATA

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan Negara yang memiliki keragaman hayati yang melimpah baik flora maupun fauna.
Kekayaan keragaman hayati ini membiarkan keuntungan yang besar bagi masyarakat. Di antaranya dapat memenuhi kebutuhan manusia juga mengandung protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral.
Protein sebagai salah satu sumber pembangun tubuh dapat berasal dari tumbuhan (nabati) dan hewan (hewani). Protein yang berasal dari hewan mempunyai kandungan yang sempurna dibandingkan dengan protein nabati. Oleh karena itu pengadaan sumber protein hewani harus diupayakan.
Sehubungan dengan itu penulis terusik untuk memilih karya tulis yang berjudul “Keragaman Hewani Vertebrata dan Invertebrata”

B. Batasan Masalah
Adapun batasan Masalah dalam karya tulis ini adalah:
1. Pengertian dan perbedaan hewan Vertebrata dan hewan Invertebrata.
2. Filum : yang termasuk hewan Vertebrata dan hewan Invertebrata.
3. Sistem pencernaan pada hewan Vertebrata dan Invertebrata


C. Tujuan Yang Ingin Dicapai
Adapun Tujuan penulis dalam penulisan karya tulis ini adalah
1. Sebagai salah satu syarat mengikuti UN/UAM
2. Untuk mengetahui berbagai macam hewan vertebrata dan hewan invertebrata
3. Untuk menambah wawasan tentang keanekaragaman hewan vertebrata dan invertebrata

D. Metode Yang Digunakan
Metode deskriftif dengan teknik study kepustakaan atau literature, yaitu pengetahuan yang bersumber dari beberapa media tulis baik berupa buku, litelatur dan media lainnya yang tentu ada kaitannya masalah-masalah yang di bahas di dalam Karya tulis ini.

BAB II
KERAGAMAN HEWAN VERTEBRATA DAN HEWAN INVETEBRATA

A. Hewan Vertebrata
1. Pengertian
Hewan vertebrata yaitu hewan yang bertulang belakang atau punggung. Memiliki struktur tubuh yang jauh lebih sempurna dibandingkan dengan hewan Invertebrata. Hewan vertebrata memiliki tali yang merupakan susunan tempat terkumpulnya sel-sel saraf dan memiliki perpanjangan kumpulan saraf dari otak. Tali ini tidak di memiliki oleh yang tidak bertulang punggung. Dalam memenuhi kebutuhannya, hewan vertebrata telah memiliki system kerja sempurna peredaran darah berpusat organ jantung dengan pembuluh-pembuluh menjadi salurannya.
Ciri-ciri tubuh hewan yang bertulang belakang:
1. Mempunyai tulang yang terentang dari balakang kepala sampai bagian ekor.
2. Mempunyai otak yang dilindungi oleh tulang-tulang tengkorak.
3. Tubuh berbentuk simetris bilateral.
4. mempunyai kepala, leher, badan dan ekor walaupun ekor dan leher tidak mutlak ada contohnya pada katak.
Ciri alat tubuh hewan yang bertulang belakang sebagai berikut:
1. Mempunyai kelenjar bundar, endoksin yang menghasilkan hormon untuk pengendalian. Pertumbuhan dan proses fisiologis atau faal tubuh
2. Susunan saraf terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang
3. Bersuhu tubuh panas dan tetap (homoiternal) dan bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan (poikiloternal)
4. Sistem pernapasan/terpirasi dengan paru-paru (pulmonosum) kulit dan insang operculum
5. Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut sampai ke anus yang terletak di sebelah vertran (depan) dan tulang belakang
6. Kulit terdiri atas epidermis (bagian luar) dan endodermis (bagian dalam)
7. Alat reproduksi berpasangan kecuali pada burung, kedua kelenjar kelamin berupa ovalium dan testis menghasilkan sel tubuh dan sel sperma
Hewan bertulang belakang (vertebrata) ini terdiri atas kelas yaitu:
1. Kelas Pisces (Ikan)
2. Kelas Amphibi (Latin amphi = dua, bia = hidup)
3. Kelas Reftilia (Bahasa latin repare = merangkak/merayap)
4. Kelas Aves (Burung)
5. Kelas mamalia (Bahasa latin mamae artinya kelenjar buah dada, mamalia artinya hewan menyusui)



2. Filum-Filum Hewan Vertebrata
a. Kelas Pisces (Ikan)
Ciri utama Pisces sebagai berikut:
- Hewan berdarah dingin yang hidup di dalam air
- Bernapas dengan insang (operculum) dan di bantu oleh kulit
- Tubuh terdiri atas Kepala
- Rangka tersusun atas tulang sejati
- Jantung terdiri atas satu serambi dan satu bilik
- Tubuh ditutupi oleh sisik dan memiliki gurat sisi untuk menentukan arah dan posisi berenang
Pisces dapat di bagi menjadi beberapa ordo antara lain:
2. Ordo Apodes
Familia (1) : Angulidae
Species : Ikan panjang (Arguilia vulgaria)
Familia (2) : Muruenidae
3. Ordo Acthopterygi
Familia (1) : Parsidae
Species : Kakap (Lataes carca lifer)
Familia (2) : Muruenidae
4. Ordo Heterostonata
Species : Ikan lidah

5. Ordo Labysinthici
Famili : Analamtidal
Species : ikan bandeng (lates carca lifer)
Familia : scombridae
Species : tongkol (enthymus palamys)
6. Ordo Masacop Terygii
Famili (1) : chipeidae
Species : ikan bandeng (chonos-chonos)
Famili (2) : ikan salam (salmosalor)
7. Ordo Ostariophysi
Familia (1) : analamtidal
Species : kakap (lates carca lifer)
Famili : scmbridae
b. Kelas Amphibia
Ciri-ciri amphibia sebagai berikut:
- Dapat hidup di air dan di darat ataupun tempat-tempat yang lembab
- Disebut juga hewan yang mempunyai tempat hidup (habitat) di dua alam
- Hewan bernafas dengan paru-paru dan kulit. Telur dan berudu katak hidup di air kemudian setelah dewasa hidup di darat, berudu berbentuk seperti ikan yang bernafas dengan insang dan kulit, setelah masanya tumbuh kaki yang susut oleh kehidupan dan akhirnya ekor menghilang sementara itu insang berangsur-angsur menghilang dan digantikan oleh paru-paru kemudian katak menjadi dewasa.
- Jantung beruang tiga yaitu dua serambi dan satu bilik.
- Berkembang biak dengan bertelur dan pembuahan sel telur oleh sperma terjadi di luar tubuhnya (fertilisasi eksternal).
Amphibi dapat dibagi menjadi beberapa ordo:
1. Ordo bymnofora / opoda (amphibia tidak berkaki tetapi memiliki ekor)
Species : ular, cacing (ichtyo phisgentmosus)
2. Ordo anura/solienta (amphibia tidak berekor tetapi memiliki kaki)
Famili : Ranidae
Species : Katak buduk, katak hijau (Kamacun crivoras)
Familia : hyhidae
Species : katak pohon (hyla SP)
3. Ordo wodela / candata (amphibia yang berekor dan berkaki)
Familia : pretidae
Species : aning lumpru (necturus onaculanu)
Familia : crypto bran chidae
Species : solomonder air (ripto bronchus akeganiesis)
c. Kelas reftilia (hewan melata)
Ciri-ciri hewan melata adalah sebagai berikut:
- Kulit kering bersisik dari zat tanduk karena zat kertin
- Bernafas dengan paru-paru
- Berdarah dingin (porkoliokonal) yakni yang suhu tubuhnya dipengaruhi oleh suhu lingkungan
- Umumnya bersifat avivar (bertelur), contoh kadal, dan vivipar beranak, contohnya ular.
- Jantung terdiri dari empat ruang yaitu dua serambi dan dua bilik yang masih belum sempurna.
Reptilia dapat dibagi menjadi beberapa ordo antara lain:
1) Ordo crocodilia
Familia : crocodylidae
Species : buaya sedang (crocodyeus bifocatus), buaya besar (crocodyes porosus)
2) Ordo chelonia
Familia (1) : crocodylidae
Species : penyu (chelaina nydas)
Familia (2) : tryony chidae
Species : kuya (try ony x cartilaginews)
Familia (3) : testudinidae
Species : kura-kura (euora ambirinesis)
3) Ordo cacerilia
Familia (1) : cacertidae
Species : cicak (hemidacty frenatus)
Familia (2) : geckonocdae
Species : tokek (gecko monarchis)
Familia (3) : henoermatidae
Species : kadal (heloderma SP)
Familia : varanidae
Species : komodo (voronus komodensis)
biawak (voronus salvator
4) Ordo Aphidia
Contoh; ular sawah, ular kobra dan sebagainya
d. Kelas aves (burung)
Ciri utama aves sebagai berikut:
- Alat penglihatan, alat pendengaran dan alat suara sudah berkembang dengan baik
- Berdarah panas (homoioteral)
- Jantung terdiri dari empat ruang 2 serambi dan 2 bilik yang sudah berkembang dengan baik
- Pembuahan sel telur dan sperma / fertilisasi terjadi di dalam tubuh induk (fertilisasi internal)
- Terdapat sepasang testis, Sedangkan ovarium hanya satu dan tumbuh dengan baik di sebelah kiri.
Aves dapat dibagi menjadi beberapa ordo antara lain:
1) Ordo colombiforines
Familia : columbidal
Species : perkutut (geopilia striata)
2) Ordo coraciiformes
Familia : arcedinadae
Species : telengket (harcy concholm)
3) Ordo grana cares
Familia (1) : ardidae
Species : bangau (reptotilas javanicus)
Familia (2) : rassidal
Species : mordar (parphyrio albus)
4) Ordo nato tores
Familia (1) : laridae
Species : dara laut
Familia (2) : pamilirostros
Species : bebek / itik (anus koshos)
Familia (3) : sphe niscidae
Species : pinguin (aptenodytes SP)
5) Ordo rapaces
Familia (1) : fontanida
Species : alap-alap (falco papuanus)
Familia (2) : strigi dae
Species : burung hantu (suba kukua)

e. Kelas Mamalia
Ciri-ciri utama hewan mamalia sebagai berikut:
- Umumnya hidup di daratan, tetapi ada pula yang hidup di air seperti ikan paus, lumba-luma
- Berdarah panas
- Pada kulit terdapat kelenjar keringat dan kelenjar minyak
- Otak berkembang dengan baik
- Fertilisasi internal
- Bernafas dengan paru-paru
- Terdapat 4 ruang jantung yang sempurna
Macam-macam ordo hewan mamalia antara lain:
1) Ordo dactyla
Species : Topis (clocidura marina)
Badak Jawa (rhino cerassoondaicus)

2) Ordo insectivora
Species : cecurut (cocidura mosina)
Tupai (tupaja javarita)
3) Ordo phalidata
Species : trenggiling (tubuh bersisik)
4) Ordo chiroptera
Species : kelelawar (micro chiroptera SP)
Kalong (megachiroptera SP)
5) Ordo marsupiala
Species : kucing (fell is catus)
Singa (fell is lion)
Harimau (fell is tigris)
Serigala (canislupus)
6) Ordo marsopialia
Species : kanguru (macropus)
Kuskus (plalanger)
7) Ordo prosboscidae
Species : gajah (elephan indicus)
Gajah Africa (loxoder africanus)
8) Ordo artidactyea
Species : kerbau (bubalus-bubalus)
Banteng (basssonduicus)
Kambing (capra faleoheri)

3. Sistem Pencernaan Pada Hewan Vertebrata
Proses pencernaan makanan dapat terjadi secara mekanik dan kimia. Pencernaan mekanik adalah proses yang mengubah makanan menjadi bagian-bagian yang kecil. Sedangkan pencernaan secara kimia adalah suatu proses pengubahan makanan dengan bantuan enzim pencernaan.
1. Sistem Pencernaan pada ikan
Misalnya, ikan mas mempunyai saluran pencernaan yang terdiri atas mulut, kerongkongan, lambung, usus dan anus. Ikan mempunyai lidah yang pendek terdapat pada dasar mulut, lidah itu tidak dapat digunakan seperti lidah pada hewan lainnya. Ikan mas tidak mempunyai kelenjar ludah tetapi mempunyai kelenjar lendir dari mulutnya. Lambung merupakan pelebaran dari saluran pencernaan
2. Sistem pencernaan pada amphibia
Sebagai contohnya adalah katak mempunyai saluran pencernaan yang terdiri atas mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, kloaka.
Untuk membantu menelan makanan, yaitu makanan tersebut dicampur dengan ludah yang dihasilkan oleh kelenjar ludah. Pencernaan makanan berlangsung di dalam lambung katak mempunyai kelenjar pencernaan yaitu hati dan pankreas.
3. Sistem pencernaan pada reptilia
Seperti dicontohkan kadal yang mempunyai saluran pencernaan yang terdiri atas mulut, kerongkongan, lambung, usus dan kloaka. Kadal mempunyai hati dan pancreas sebagai kelenjar pencernaan.
Lambung pada reptilia bentuknya sesuai dengan bentuk badannya, misalnya lambung kura-kura berbentuk agak bulat.

4. Sistem pencernaan pada burung
Sebagai contoh burung merpati mempunyai saluran pencernaan yang terdiri atas mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan kloaka. Burung mempunyai hati dan pancreas, keduanya merupakan kelenjar pencernaan yang berada di luar saluran pencernaan.
5. Sistem pencernaan pada mamalia
Hewan mamalia misalnya sapi mempunyai lambung yang tersusun dari empat bagian yaitu perut besar (rimen), perut jala (reticulum) perut kilab (omosum), dan perut masam (obomasum). Makanan yang berupa rumput dan sebangsanya dari mulut melewati kerongkongan masuk ke dalam perut besar, dari perut besar makanan kembali ke mulut untuk dimumah, setelah dimumah makanan ditelan dan masuk ke dalam perut jala, kemudian ke perut kilab dan akhirnya ke perut masam.

B. Hewan Invertebrata
1. Pengertian
Hewan Invertebrata adalah yang tidak bertulang belakang, serta memiliki struktur morfologi dan anatomi lebih sederhana dibandingkan dengan kelompok hewan bertulang punggung/belakang, juga sistem pencernaan, pernapasan dan peredaran darah lebih sederhana dibandingkan hewan invertebrata.

2. Filum-filum hewan invertebrata
a. Filum frotozoa
Frotozoa merupakan hewan bersel satu yang hidup di dalam air, protozoa memakan tumbuhan dan hewan, frotozoa berkembang biak secara reproduksi unseksual atau vegetatif dengan cara membelah diri dan dengan cara seksuan / generatif konjugasi.
Filum frotozoa terbagi menjadi beberapa kelas:
1) Kelas hewan berambut getar (cikata)
2) Kelas hewan berkaki semu (rhizopoda)
3) Kelas hewan berspora (sporozoa)
4) Kelas hewan berbulu cambuk (flogellato)
b. Filum forifera (hewan berfori)
Forifera merupakan hewan air dan hidup di laut bentuk tubuh seperti tumbuhan yang melekat pada suatu dasar laut, jadi forifera dapat berpindah tempat dengan bebas, tubuh forifera seperti tabung yang memiliki banyak pori (lubang kecil pada sisinya dan mempunyai rongga di bagian dalam) forifera dapat berkembang biak dengan cara generatif dan vegetatif.
Forifera terdiri dari tiga kelas:
1) Kelas corcorea
Terdiri dari zat kapur (spikula) dan hidup di laut yang dangkal, contoh; seghpha SP, charsarina SP
2) Kelas hexactinelida
Terdiri atas zat kersik dan hidup di laut yang dalam. Contohnya pnerorepa SP
3) Kelas demospangia
Tubuh lunak bahkan tidak mempunyai rangka, contoh spongia SP
c. Filum coelentrata (hewan berongga)
Coelentrata berasal dari kata coilos (berongga) dan entron (usus) coelentrata mempunyai dua macam bentuk yakni bentuk pasif yang menempel pada suatu dasar dan tidak berpindah.
Coelentrata terdiri dari 3 kelas;
1) Kelas anthozoa
2) Kelas hydrozoa
3) Kelas scyphozoa
d. Filum platyhelminthes (cacing pipih)
Kata platyhelminthes berasal dari bahasa Yunani, kata plays (pipih) dan hemlines (cacing). Platyhelminthes adalah yang mempunyai pipih. Hewan golongan ini mempunyai tubuh simetris bilateral, (kedua sisi sama), tubuh lunak dan tidak bersegmen (ruas) tetapi tidak mempunyai peredaran darah.
Platyhelminthes terbagi ke dalam tiga kelas yaitu:
1) Kelas turbellaria (cacing berambut getar)
2) Kelas trematoda (cacing isap)
3) Kelas cestroda (cacing pita)
e. Filum Mollusca (hewan lunak)
Sesuai dengan namanya, hewan lunak mempunyai tubuh lunak yang dilindungi oleh cangkang dari bahan kalsium (kapur) mollusca bersifat hermoporit, mempunyai sistem pencernaan, sistem pernapasan, dan sistem pengeluaran
Mollusca dibedakan menjadi 4 kelas;
1) Kelas lamilli brancuiata (golongan karang dan tiram)
2) Kelas gastropoda (golongan siput)
3) Kelas cephalopoda (golongan cumi-cumi)
4) Kelas amphineura
f. Filum enchinodermata (hewan berkulit duri)
Kata di atas berasal dari bahasa Yunani echimos (landak) dan derma (kulit) semua hewan yang termasuk filum echinodermata biasanya hidup di laut, bentuk tubuhnya simetris radial (sisi tubuh melingkar sama). Mempunyai sistem ameudakral (sistem pompa air). Rangka dalam berkapur dan memiliki banyak duri yang menonjol. Daya generasinya amat besar.
Filum enchinodermata terdiri dari 5 kelas yaitu:
1) Kelas bintang laut (asteroidal)
2) Kelas landak laut (echinoidal)
3) Kelas bintang laut (opiuroidal)
4) Kelas lilin laut (crinoidal)
5) Kelas teripong (holothuroidae)
g. Filum antropoda
Filum ini mempunyai Jumlah species yang paling besar dibandingkan filum-filum lain. Tubuh dan kaki beruasa-ruas dan simetris bilateral, rangka luar mengandung zat kimia. Antropoda mempunyai peredaran darah, tetapi darahnya tidak berwarna, pertumbuhannya lama mengalami metamorfosis (perubahan bentuk).
Filum antropoda terdiri atas:
1) Kelas serangga (insecta)
2) Kelas laba-laba (arachoidae)
3) Kelas udang-udangan (erustacea)
4) Kelas lipan (mynapoda)

3. Sistem Pencernaan Pada Hewan Invertebrata
a. Sistem pencernaan pada hewan protozoa
Misalnya pada amoeba merupakan hewan bersel satu segala aktivitas hidupnya terjadi di dalam sel itu sendiri. Demikian juga pencernaan makanan terjadi di dalam sel, disebut pencernaan indra sel.
Pada waktu amoeba mendapatkan makanan segera amoeba membentuk kaki semu yang mengarah kepada makanan selanjutnya dikelilingi kaki semu kemudian makanan tersebut dibawa ke protoplasma. Dalam protoplasma yang mengandung makanan yang menghasilkan enzim pencernaan. Dalam rongga makanan tersebut terjadi pencernaan makanan. Makanan yang telah dicerna yang berupa sari makanan diserap dari sisa-sisa makanan dan dikeluarkan dari dalam tubuh.
b. Sistem pencernaan pada golongan hermes
Misalnya pada cacing tanah mempunyai saluran pencernaan yang terdiri atas mulut, kerongkongan, tembolok, empedal, usus dan anus.
Bagian depan kerongkongan agak membesar disebut paring yang berfungsi untuk mengisap makanan dari mulut dan membasahinya dengan lendir. Makanan cacing tanah berupa humus yang terdapat di tanah yang bersifat asam, dikelilingi kerongkongan terhadap tiga pasang kelenjar yang menghasilkan zat kapur yang dapat menetralkan sifat asam makanannya.
c. Sistem pencernaan pada hewan insecta
Serangga misalnya belalang mempunyai tembolok berfungsi untuk menyimpan makanan sementara di sebelah bawah tembolok terdapat kelenjar ludah yang menghasilkan ludah. Ludah tersebut dialirkan melalui saluran induk ke dalam rongga mulut. Dari tembolok makanan masuk ke dalam empedal dan dalam empedal makanan dihancurkan, selanjutnya makanan diteruskan ke dalam lambung. Di bagian depan lambung terdapat enam pasang usus buntu yang berfungsi sebagai kelenjar pencernaan. Makanan yang tidak dicerna diserap di dalam lambung. Sisa-sisa makanan dari usus melalui peletum dikeluarkan melalui anus.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
- Hewan vertebrata yaitu hewan yang memiliki tulang belakang yang struktur tubuh yang lebih sempurna dari pada invertebrata. Vertebrata memiliki tali yang mirip sum-sum tempat berkumpulnya sel-sel saraf dan menjadi perpanjangan kumpulan saraf dari otak
- Hewan invertebrata yaitu hewan yang tidak memiliki tulang belakang serta memiliki struktur morfologi dan anatomi lebih sederhana dibandingkan dengan kelompok hewan bertulang belakang/pinggang.

B. Saran
- Bagi kita dan generasi akan datang sudah sepatutnya untuk memelihara menjaga dan melestarikan kenanekaragaman hewan yang terdapat di Negara kita dan khususnya di lingkungan kita.
- Kepada para pembaca kalau ingin lebih mengetahui tentang bahasan ini bisa membaca buku atau majalah-majalah yang memuat tentang keanekaragaman hewan

DAFTAR PUSTAKA

Soedjono, dkk. 1996. Biologi SMU II. PT. Multi Adiwitata, Banding
Wahono, Lili, dkk., 1994. Biologi SLTP I. Banding; PT. Sarana Panca Karya
Rustam, Nuryani dan Otang Hidayat, 1994, Biologi SLTP II. Jakarta; Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

More about → MAKALAH BIOLOGI TENTANG KERAGAMAN HEWAN VETEBRATA DAN INVETEBRATA

Makalah RE

A. Definisi Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol. Retikulum endoplasma hanya dapat terlihat dengan pengamatan mikroskop elektron. Setelah fiksasi dengan osmium tetraoksida, terlihat bahwa selaput retikulum endoplasma, serupa dengan sel tetapi berukuran lebih tipis sekitar 50-60oA.

 

B. Struktur Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter). Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae.

Selaput retikulum endoplasma memiliki dua permukaan yaitu permukaan hialoplasmik dan permukaan luminal. Permukaan hialoplasmik yaitu permukaaan yang mengarah ke sitosol (hialoplasma). Permukaan luminal yaitu permukaan yang mengarah ke lumen atau sisterna. Menempel di permukaan hialoplasmik kadang kala terdapat butir-butir yang menyebabkan permukaan tampak berbutirbutir. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Dalam sel organel ini terdapat dua bentuk yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus. RE yang ditempeli ribosom tampak berbintik-bintik sehingga tampak kasar yang disebut RE kasar.

C. Komposisi Kimia Retikulum Endoplasma

1. Selaput Retikulum Endoplasma

Dari analisis kimia diperoleh bahwa, selaput retikulum endoplasma terdiri atas lipida 30% dan protein 70%. Lipida sebagian besar berupa fosfatidilkolin. Selaput retikulum endoplasma mengandung lebih sedikit glikolipida dan kolesterol daripada selaput sel. Sedangkan protein selaput retikulum endoplasma umumnya adalah berupa glikoprotein dengan berat molekul (BM) sekitar 10.000-20.000 dalton. Dengan teknik patah-beku dan sitokimia dapat diketahui bahwa babarapa diantara protein tersebut merupakan enzim dan rantaian pemindahan elektron. Enzim yang terdapat di selaput retikulum endoplasma sangat bervariasi, antara lain glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase dan kosiltransferase. Glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase yaitu enzim yang berperan dalam metabolisme asam lemak, sintesis fosfolipida dan steroida. Sedangkan kosiltransferase yaitu enzim yang berperan dalam sintesis glikolipida dan glikoprotein.

2. Cairan Luminal Retikulum Endoplasma

Isi lumen retikulum endoplasma (RE) merupakan cairan yang mengandung sejumlah holoprotein, glikoprotein dan lipoprotein. Kandungan lumen RE ini sangat bervariasi seiring dengan jenis sel dan keadaan fisilogis sel tersebut. Misalnya RE plasmosit (sel plasma) berisi imunoglobulin, RE fibroblas berisi rantaian protokolagen dan enzim-enzim hidrolase.

D. Fungsi Retikulum Endoplasma

Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot. RE kasar dan RE halus bersama-sama berfungsi transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain.

More about → Makalah RE

Makalah Kloroplas

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Tampaknya bahwa kehidupan muncul di bumi sekitar 4 milyar tahun yang lalu. Yang paling sederhana sel, dan jenis pertama dari sel untuk berevolusi, adalah prokariotik sel-organisme yang tidak memiliki membran nuklir, membran yang mengelilingi inti sel. Bakteri adalah yang paling dikenal dan paling banyak dipelajari bentuk organisme prokariotik, meskipun penemuan baru dari kelompok kedua prokariota, disebut archaea, telah memberikan bukti domain selular ketiga kehidupan dan wawasan baru ke dalam asal usul kehidupan itu sendiri.

Sel adalah unit struktural dan fungsional dari semua organisme hidup. Beberapa organisme, seperti bakteri, merupakan uniseluler, yang terdiri dari satu sel. organisme lain, seperti manusia, adalah multiseluler, atau memiliki banyak sel-sel diperkirakan 100.000.000.000.000!!.
Setiap sel adalah dunia yang menakjubkan; ia dapat mengambil nutrisi, mengkonversi nutrisi menjadi energi, menjalankan fungsi-fungsi khusus, dan bereproduksi jika diperlukan. Bahkan lebih menakjubkan adalah bahwa setiap sel menyimpan seperangkat instruksi sendiri untuk melaksanakan masing-masing kegiatan.

Sel hewan dan sel tumbuhan memiliki berbagai macam organel, sel hewan dan sel tumbuhan memiliki organel khusus yang bila dimiliki oleh sel hewan maka sel tumbuhan tak memilikinya, begitu juga sebaliknya jika sel tumbuhan memilikinya maka sel hewan tak memilikinya salah satunya adalah kloroplas yang terdapat di dalam plastida sel tumbuhan.

1.2 Tujuan

Dalam makalah ini yang berjudul “KLOROPLAS” memiliki tujuan sebagai berikut:
1. untuk mengetahui tentang asal mula kloroplas
2. untuk mengetahui struktur dari kloroplas
3. untuk mengetahui fungsi dan peranan kloroplas di dalam tubuh tumbuhan

1.3 Rumusan Masalah

Dalam makalah ini yang berjudul “KLOROPLAS” memiliki rumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana asal mula terbentuknya kloroplas
2. Bagaimana struktur dari kloroplas
3. Apa saja fungsi dan peranan kloroplas dalam tubuh tumbuhan

II. PEMBAHASAN

2.1 Asal Mula Kloroplas

Kata kloroplas  berasal dari kata Yunani chloros , yang berarti hijau, dan plastis , yang berarti “orang yang bentuk”. Kloroplas adalah anggota dari kelas yang dikenal sebagai organel plastida .
Kloroplas adalah salah satu dari berbagai jenis organel dalam sel tumbuhan. Secara umum, mereka dianggap berasal dari cyanobacteria melalui endosimbiosis Ini pertama kali diusulkan oleh Mereschkowsky pada 1905 .
setelah pengamatan dengan Schimper pada tahun 1883 yang sangat mirip kloroplas cyanobacteria.

Hipotesis endosimbiosis kloroplas ini dikemukakan berdasarkan kenyatan pada saat ini, bahwa:
1. Kloroplas memiliki membran rangkap dan membran luarnya mirip dengan struktur membran sel.
2. Ada beberapa fotosintetik (cyanobakteria) yang memiliki membrane fotosintetik, yang mirip dengan tilakoid pada kloroplas.
3. Didalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik.
4. Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan, seperti halnya bakteri.

Semua kloroplas diperkirakan berasal langsung atau tidak langsung dari aktivitas endosymbiotic tunggal (dalam Archaeplastida ), kecuali untuk Paulinella chromatophora, yang baru-baru ini mengakuisisi endosymbiont cyanobacterial fotosintesis yang tidak berkaitan erat dengan kloroplas dari eukariota lainnya.

Bahwa mereka berasal dari sebuah acara endosymbiotic, kloroplas mirip dengan mitokondria , tapi kloroplas hanya ditemukan di tanaman dan Protista.
kloroplas ini dikelilingi oleh membran komposit berlapis ganda dengan ruang antarmembran, lebih lanjut, telah reticulations, atau infoldings banyak, mengisi ruang batin. kloroplas memiliki sendiri DNA ,yang kode untuk protein redoks yang terlibat dalam transpor elektron dalam fotosintesis, ini disebut sebagai plastome

Pada tumbuhan hijau, kloroplas dikelilingi oleh dua -bilayer membran lipid . Mereka diyakini sesuai dengan dan dalam membran luar cyanobacterium leluhur.
Kloroplas memiliki  genom mereka sendiri, yang jauh berkurang dibandingkan dengan cyanobacteria hidup bebas, tetapi bagian yang masih ada menunjukkan kesamaan jelas dengan cyanobacterial genom. Plastida mungkin berisi 60-100 gen sedangkan cyanobacteria sering mengandung lebih dari 1500 gen. Banyak dari gen yang hilang dikodekan dalam genom nuklir dari tuan rumah. Pemindahan informasi nuklir telah diperkirakan dalam tembakau tanaman pada satu gen untuk setiap 16000 serbuk sari.

Pada beberapa ganggang (seperti heterokonts dan protista lain seperti Euglenozoa dan Cercozoa ), kloroplas tampaknya telah berevolusi melalui peristiwa sekunder endosimbiosis, di mana sel eukariotik sel eukariotik menelan kedua yang berisi kloroplas, membentuk kloroplas dengan tiga atau empat membran lapisan. Dalam beberapa kasus, sekunder seperti endosymbionts mungkin sendiri telah ditelan oleh eukariota lainnya masih, sehingga membentuk endosymbionts tersier. Dalam alga Chlorella , hanya ada satu kloroplas, yang berbentuk lonceng.

Dalam beberapa kelompok mixotrophic protista seperti dinoflagellata , kloroplas dipisahkan dari alga ditangkap atau diatom dan digunakan sementara. Ini kloroplas Klepto mungkin hanya memiliki masa pakai beberapa hari dan kemudian diganti.
Struktur

2.2 Struktur Kloroplas

Kloroplas adalah plastida yang berwarna hijau, umumnya berbentuk lensa, terdapat dalam sel tumbuhan lumut (Bryophyta), paku-pakuan (Pterydophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Garis tengah lensa tersebut 2-6 milimikron, sedangkan tebalnya 0,5-1,0 milimikron. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastida . Plastida adalah organel bermembran rangkap yang bentuk dan fungsinya bermacam-macam. Proplastida merupakan prekursor berbagai macam plastida dalam jaringan tanaman, tergantung pada macam jaringan dan macam lingkungan yang berpengaruh, proplastida berdiferensiasi menjadi plastida yang berbeda.

Kloroplas ultrastruktur:
1. membran luar
2. antarmembran ruang
3. bagian dalam membran (1 +2 +3: amplop)
4. stroma (cairan air)
5. lumen tilakoid (dalam tilakoid)
6. membran tilakoid
7. granum (tumpukan thylakoids)
8. tilakoid (lamella)
9. pati
10. ribosom
11. plastidial DNA
12. plastoglobule (setetes lipid)

Pengamatan dengan mikroskop cahaya, dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplast terlihat berbentuk butir. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya plastida berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Kloroplas matang pada beberapa ganggang, bryophyta dan lycopodium dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem.

Bentuk kloroplast yang beraneka ragam ditemukan pada alga. Kloroplast bernbentuk pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, sedangkan kloroplast berbentuk pita ditemukan pada Zygnema.
Kloroplas dijumpai terutama pada bagian daun yang disebut mesofil, yang sering disebut pula daging daun. Kloroplas juga dijumpai di bagian-bagian lain, bahkan juga pada batang dan ranting yang berwarna hijau. Hal ini disebabkan karena dalam kloroplas terdapat pigmen yang berwarna hijau disebut klorofil. Pigmen ini dapat menyerap energi cahaya. Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangkan pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintesis berlangsung di stroma. Disamping klorofil a ( pigmen berwarna hijau ) dikenal pula klorofil b yang mempunyai struktur mirip klorofil a, yaitu pigmen yang berwarna kuning sampai jingga yang disebut karoten.

Seperti halnya mitokondria, kloroplas dikelilingi oleh membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antar membran. Membran luar kloroplas menutupi ruang intermembran antara membran dalam dan membran luar kloroplas. Membran luar kloroplas mengandung porin seperti halnya pada  mitokondria yang menyebabkan membran ini permeable terhadap molekul seperti nukleotida, fosfat inorganic, derivate yang mengandung fosfat, asam karboksilat, dan sukrosa.  Sebaliknya membran dalam relatif lebih impermeabel sejumlah persenyawaan namun membran dalam permeable terhadap CO2, dan asam monokarboksilat tertentu seperti asam asetat, asam gliserat, dan asam glikolat, serta kurang permeable terhadap asam amino. Membran dalam bersambungan dengan kompleks membran di bagian dalamnya. Disela-sela kompleks membran berisi matriks yang amorf disebut stroma, yang mengandung enzim untuk reaksi terang pada proses fotosintesis. Membran dalam membentuk struktur seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan yang disebut tilakoid yang tersusun membentuk grana. Membran tilakoid yang mengelilingi ruang interior tilakoid yang berisi cairan mengandung klorofil dan pigmen fotosintesis lain serta rantai transport elektron. Satu tilakoid dari granum disebut tilakoid granum. Sebuah tilakoid yang melebar kedalam stroma disebut tilakoid stroma. Tilakoid yang menghubungkan antar grana disebut fret atau lamella grana. Dan bagian dalam tilakoid disebut lokulus. Reaksi terang dari fotosintesis terjadi di tilakoid. Seperti pada matriks mitokondria, stroma kloroplas mengandung molekul DNA sirkuler dan ribosom.

Dengan adanya kompleks membran pada kloroplas terdapat kompartemen yang terpisah, yaitu ruang antar membran, lokulus, dan stroma. Dari kebanyakan hasil ekspeimen membuktikan bahwa lokulus merupakan ruangan yang terpisah dari ruangan antar membran. Tilakoid merupakan tempat berlangsungnya reaksi terang fotosintesis, sedangkan stroma merupakan tempat berlangsungnya reaksi gelap fotosintesis.
Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.
Diperkirakan pula terdapat sekitar 60 macam polipeptida pada membran tilakoid. Setengah diantaranya dikode oleh DNA kloroplas. Sebagian besar protein dalam kloroplas dikode oleh gen nuklear, dihasilkan di sitoplasma dan selanjutnya dikirim ke kloroplas.

Studi terbaru menunjukkan bahwa kloroplas dapat saling dihubungkan dengan jembatan berbentuk tabung yang disebut stromules , dibentuk sebagai perluasan dari membran luar mereka. Kloroplas tampaknya dapat protein pertukaran melalui stromules, sehingga fungsi dan sebagai jaringan.

2.3 Fungsi dan Peran Kloroplas
a..Fotosintesis Pada Tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O + 6CO2 + cahaya ? C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH).  Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm).

Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 – 700 nm), hijau kuning (510 – 600 nm), biru (410 – 500 nm) dan violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.

Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

b..Fotosintesis Pada Alga dan Bakteri
Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof.
Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.
c..Transplastomic Tanaman
Pada tumbuhan berbunga kebanyakan, kloroplas tidak diwariskan dari induk jantan, meskipun dalam tanaman seperti pinus, kloroplas diwariskan dari laki-laki. Di mana kloroplas diwariskan hanya dari betina, transgen dalam plastida tidak dapat disebarluaskan oleh serbuk sari . Hal ini membuat transformasi plastid alat yang berharga untuk penciptaan dan budidaya tanaman dimodifikasi secara genetis yang terkandung biologis, sehingga berpose lingkungan risiko yang lebih rendah secara signifikan. Ini kontainmen biologis strategi oleh karena itu cocok untuk mendirikan koeksistensi dan organik pertanian konvensional . Sementara keandalan mekanisme ini belum dipelajari untuk semua jenis tanaman yang relevan, hasil terakhir pada tanaman tembakau menjanjikan, menunjukkan tingkat penahanan gagal tanaman transplastomic jam 3 1.000.000.

More about → Makalah Kloroplas

Makalah Inti Sel (Nukleus)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sel merupakan unit struktur dan fungsional terkecil makhluk hidup. Sel dikendalikan oleh suatu organel yaitu nucleus. Nukleus merupakan organel yang penting karena nucleus sebagai pengendali semua kegiatan sel, tanpa adanya nucleus maka kegiatan-kegiatan sel tidak dapat berlangsung. Tidak dapat berlangsungnya kegiatan di sel tentu akan mengganggu fungsi jaringan serta organ dalam tubuh kita, serta tanpa adanya nucleus maka sel tidak akan dapat hidup dalam waktu yang lama.

Dengan fungsi tersebut tentunya nucleus memiliki struktur yang khas sebagai penompang fungsi-fungsi tersebut. Struktur nucleus akan membantu dalam pelaksanaan tugas-tugasnya.

1.2 Rumusan Masalah

Dari  latar belakang di atas dapat dirumuskamn masalah sebagai berikut:
1.      Bagaimana struktur dari nucleus?
2.      Apa Saja yang terkandung dalam  nucleus serta bagaimana hubungannya dengan fungi nukleus?
3.      Apa Fungsi dari nucleus?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk:
1.      Mengetahui struktur dari nucleus
2.      Mengetahui apa saja yang terkandung dalam nucleus
3.      Mengetahui fungsi nucleus yang relevan dengan strukturnya.

II. PEMBAHASAN

2.1 Fungsi Nukleus

Nukleus memiliki peran atau fungsi yang sangat penting diantaranya sebagai berikut:
1.      Mengendalikan seluruh kegiatan sel
2.      Mengeluarkan RNA dan subunit ribosom ke sitoplasma
3.      Mengatur pembelahan sel
4.      Membawa informasi genetic

2.2 Srtuktur Nukleus

Nukleus memiliki peran yang sangat vital dalam kehidupan sebuah sel. Peranan nucleus dalam hal ini adalah untuk mengatur dan mengontrol segala aktifitas kehidupan sel serta membawa informasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya. Informasi genetik ini disimpan dalam suatu molekul polinukleutida yang disebut DNA (Deoxyribonucleic acid). DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin. Ketika sel akan memulai membelah, kromatin akan berkondensasi membentuk struktur yang lebih padat dan memendek yang selanjutnya disebut kromosom. Kromosom tersusun atas molekul DNA dan protein histon. Struktur di dalam nucleus yang merupakan tempat berkonsentrasinya molekul DNA adalah nucleolus (anak inti.). Nucleolus berperan sebagai tempat terjadinya sintesis molekul RNA (Ribonucleic acid) dan ribosom. RNA merupakan hasil salinan DNA yang akan ditransfer ke sitoplasma untuk diterjemahkan menjadi rantai asam amino yang disebut protein.

Nucleus dapat menjalankan fungsi di atas karena memiliki struktur sebagai berikut.

2.2.1        Membran nucleus

Membrane sel inilah yang membedakan antara sel eukaripotik dengan sel prokariotik, dimana pada sel prokariotik tidak ada membrane sel.

Melalui membrane sel inilah nucleus dapat mengeluarkan berbagai macam RNA dan sub unit ribosom ke sitoplasma karena memiliki struktur sebagai berikut:

Dalam mikroskop elekron menunjukkan bahwa membrane nucleus memiliki 2 lapis membrane unit pararel yang dipisahkan oleh celah sempit  berukuran antar 40-70 nm yang disebut sisterna perinukleus atau intermembran space. Bersama-sama, pasangan membrane inti serta celah diantarnya merupakan selapu inti. Setipa lapis membrane strukturnya sama dengan struktur membrane organel yang lain, yaitu adanya pospolipd bilayer. Membrane luar dari selaput inti berhubungan langsung dengan sistem membrane sitoplasma yang dikenal dengan reticulum endoplasma. Karena itu membrane luar inti dan reticulum memiliki satu cirri sama yaitu keduanya ditaburi oleh ribosom, yang merupakan organel yang berperan dalam sintesis protein.

Dalam membrane nucleus terdapat lamina fibrosa yaitu struktur protein yang berhubungan erat dengan selaput inti, yang variasi ketebalannya antar 80-300nm tergantung dari sel yang diamati, namun pori membrane nucleus tidak ditutupi oleh struktur ini. Lamina fibrosa terdiri dari 3 lapis polipeptida , disebut lamin, yang merupakan bagian dari matriks inti. Lamin inilah yang akan berperan saat pembelah sel. Saat fase telofase lamin inti akan terfosforilasi dan saat telofasi pori dan lamin akan mengalami defosorilasi yaitu lamina inti terbentuk kembali. Maka pada saat profase membrane nucleus akan hilang akibat dari terfosforilasinya lamin.

Dalam membrane nucleus terdapat pori inti yang menyediakan jalan diantara inrti dan sitoplasma. Pori ini begaris tengah rata-rata 70nm. Pori ini tidak terbuka namun dijembatani oleh sebuah membrane kedap electron berupa difragma protein lapis-tunggal. Struktur ini lebih tipis dari membrane yang membentuk selaput inti. Permeabilitas inti terhadap molekul sangat bervariasi namun semua pori permeable terhadap beberapa molekul misalnya mRNA, protein sitoplasma. Berikut struktur dari pori pada membrane nucleus.

2.2.2 Kromatin

Kromatin pada saat interfase tampak sebagai butir-butir yang tersebar pada seluruh inti tanpa adanya benang-benang kromosom. Namun sebaliknya, jika inti sel sedang bermitosis buti-butir kromatin tidak terlihat dan akan tampak benang-benang kromosom. Istilah kromosom diperuntukan bagi kromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-batang halus saat pembelahan sel. Kromosom tersusun atas molekul DNA (16%), RNA (12%) dan nucleoprotein (72%). Nukleoprotein sendiri tersusun atas berbagai jenis protein, yaitu protamin, histon, nonhiston dan berbagai enzim di antaranya polymerase DNA dan RNA.

Karena memiliki komatin inilah maka nukleus berfungasi sebagai imformasi genetik serta pengendali seluruh kegiatan sel. Pengendali seluruh kegiatan sel, karena dalam nukleus terdapat kromatin yang didalamnya terdapat DNA, melalui DNA inilah protein disintesis dengan bantuan RNA dan enzim. Protein merupakan molekul yang sangat penting bagi sel dan tubuh kita, karena enzim , hormon dan antibodi memerlukan protein

2.2.3 Nukleolus

Struktur nucleolus (anak inti) akan terlihat di bawah pengamatan mikroskop electron sebagai sebuah atau lebih bangunan basofil yang berukuran lebih besar daripada ukuran butir-butir kromatin. Nukleolus merupakan tempat berlangsungnya transkripsi gen yang dari proses tersebut didapatkan molekul rRNA. rRNA adalah salah satu jenis RNA yang merupakan materi penyusun ribosom. Molekul rRNA yang baru terbentuk segera dikemas bersama protein ribosom untuk dikeluarkan dari inti sel. Transkripsi molekul rRNA di dalam nucleolus menjamin terbentuknya molekul ribosom yang ada di dalam sitoplasma. Untuk kebutuhan tersebut, maka di dalam anak inti terdapat sejumlah potongan-potongan DNA (rDNA) yang ditranskripsi menjadi rRNA secara berulang-ulang dan berjalan sangat cepat dengan bantuan enzim RNA polymerase I. Potongan-potongan DNA tersebut dinamakan nucleolar organizer. Kandungan RNA dalam anak inti jika dibandingkan dengan bagian lain dari inti sel adalah tidak tetap, yaitu diperkirakan 5%-20%. Berikut gambar dari nukleolus

Nukleolus (Sumber: ibiblio.org)

2.2.4 Nukleoplasma

Nukleoplasma merupakan substansi transparan, semi solid (agak padat), yang terletak di dalam nukleus. Komposisi tersusun dari asam, nukleat (DNA & RNA), yang merupakan materi genetik, protein dan garam-garam mineral.
a. Asam Nukleat
Asam terdapat dalam dua bentuk, yaitu : asam dioksiribosa (DNA) dan ribosa (RNA). Biasanya dalam nukleus kedua asm nukleat ini bergabung dengan protein yang disebut nukleuprotein. Banyaknya DNA dalam nukleus bervariasi. Misalnya pada nukleus sel salamander (Amphibia) mengandung DNA lebih banyak dibandingkan dengan nukleus sel mamalia.
b. Protein Nukleus
Jenis protein yang terdapat pada nukleus (Nukleuprotein ) yaitu, protamin dan histon. Selain kedua jenis protein ini pada nukleus terdapat protein lain yang bersifat asam, yaitu: nonhiston protein dan enzim nukleus
c. Garam-garam Mineral
Nukleus mengandung sejumlah kofaktor, prekursor dan mineral NAD, ATP, dan acetil CoA. Hasil analisis abu nukleus mengandung unsur fosfor kalium, natrium, kalsium dan magnesium. Fosfor banyak terdapat pada nucleolus.

2.2.5 DNA

Molekul DNA dikenal sebagai materi genetik yang menyimpan semua informasi penting tentang segala aktivitas sel yang harus dilakukan melangsungkan sebuah kehidupan. DNA atau Deoxyribonucleic acid diibaratkan sebagai perpustakaan besar yang didalamnya terdapat buku-buku penting (gen) dan tersimpan rapi di dalam inti sel. Molekul DNA memiliki struktur berupa dua untai polinukleutida (double strand) yang masing-masing untai polinukleutida tersusun atas rangkain nukleutida dalam bentuk deoksiribonukleutida. Setiap molekul nukleutida terdiri atas tiga gugus, yaitu gugus gula pentosa dalam bentuk deoksibosa, gugus fosfat dan gugus basa nitrogen.

Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :
-Gula5karbon(2-deoksiribosa)
- basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanin (guanini = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine=C)dantimin(thymine=T)
- gugus fosfat

2.2.6 RNA

RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat merupakan makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik.RNA sebagai penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama golongan retrovirus.RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk sintesis protein.RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim ( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA lain.

Struktur RNA
RNA merupakan rantai tungga polinukleotida.Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :
- 5 karbon
- basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin (yang sama dengan DNA) dan golongan pirimidin yang berbeda yaitu sitosin (C) dan Urasil (U)
- gugus fosfat

Purin dan pirimidin yang berkaitan dengan ribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau ribonukleosida, yang merupakan prekursor dasar untuk sintesis DNA.Ribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat membentuk suatu nukleotida atau ribonukleotida.RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibandingkan DNA.

TipeRNA
RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA ( messenger RNA ) atau RNAd ( RNA duta ), tRNA ( transfer RNA ) atau RNAt ( RNA transfer ), dan rRNA ( ribosomal RNA ) atau RNAr ( RNA ribosomal ).

RNAd
RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu urutan basa rantai DNA.RNAd membawa pesan atau kode genetik (kodon) dari kromosom (di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma).Kode genetik RNAd tersebut kemudian menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida.RNAd berupa rantai tunggal yang relatif panjang.

RNAr
RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein.

RNAt
RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke ribosom.Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian baa pendek ( disebut antikodon ).Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang berseberangan dengan ujung antikodon.Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada RNAd.

III. KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 Kesimpulan
Dari materi yang telah diuraikan dapat ditarik kesimpulan bahwa nucleus memiliki peran yang penting dalam kelangsungan hidup suatu sel. Karena di alam sel tejadi reaksi-reaksi yang sangat penting diantaranya adalah replikasi DNA dan transkripsi DNA.

3.2 Saran
Tentunya makalauh ini masih banyak kekurangan, sebagai penulis saya memiliki saran agar adanya penulisan yang lebih lanjut mengenai struktur dan fungsi nucleus agar ilmu ini dapat berkembang dan berguna bagi generasi berikutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Cormack, H.David.1994.HAM HISTOLOGI.Jakarta;Binapura Aksara
Junqueira, L. Carlos, Jose Carneiro, Robert O. Kelley.1998.HISTOLOGI DASARedisi ke-8. Jakarta;Penerbit Buku Kedokteran EGC
Marianti, Samadi dan Aditiya, 2006.Biologi Sel, Semarang :Unnes
Neil, A Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2002. BIOLOGI. Edisi ke5.Jakarta:Erlangga
Nugroho, L. Hartanto, 2004.Biologi Dasar, Yogyakarta Penebar Swadaya
Sheeler, Phillip, Donald E. Bianchi.1979.CELL BIOLOGY:Structure,
Biochemestry, and Function.California;Congress Cataloging in publication
Syamsuri, Istamar, dkk.2007.BIOLOGI untuk SMA kelas IX.Jakarta;Erlangga
Winatasasmita , Djamhur, 1986.Biologi Sel, Jakarta :Karanika Jakarta Universitas
Terbuka Yatim, Wildan, Biologi Modern, Bandung :Tarsito, 2003
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Biological_cell.svg tanggal 10 maret 2011 jam 20.00
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Biological_cell.svg tanggal 10 Maret 2011 jam 20.00

More about → Makalah Inti Sel (Nukleus)

Hipotesis Membran Unit

Hipotesis membran unit yang diajukan oleh J.D Robertson disusun berdasarkan pengamatan atas citra mikrograf-mikrograf elektron dari sel-sel darah merah dan selubung lar mielin yang biasanya membungkus serabut-serabut saraf semua vertebrata. Selubung ini berasal dari pertumbuhan mengulir sel-sel Schwann di sekitar akson. Mikrograf-mikrograf tersebut menunjukkan bahwa membran memiliki struktur trilaminar (tiga lapis), dimana dua lapisan yang rapat elektronnya mengapit sebuah lapisan yang lebih luas dan tidak begitu rapat elektronnya. Mirip seprti roti lapis, dimana dua lembar roti mengapit selembar lapisan keju. Lapisan-lapisan "roti" yang rapat di bagian luar dan dalam diduga sebagai protein, sementara lapisan tengah yang lebih renggang dideskripsikan sebagai lipid lapis ganda. Lapisan lipid tersebut diyakini sebagian besar tersusun atas fosfolipid dan sedikit kolesterol.

Model membran sel Robertson cenderung mendukung hipotesis struktur membran yang lebih dulu, yang dikembangkan oleh J.F Danielli dari London tahun 1940. Danielli menalar bahwa sifat-sifat permeabilitas sel-sel darah merah dan berbagai tipe sel lain adalah konsisten dengan sebuah membran yang mengandung lapisan ganda lipid yang dikelilingi oleh lapisan protein bagian luar dan dalam. Selain itu, Danielli mengajukan pula dugaan bahwa lapisan ganda lipid itu terorientasi sedemikian rupa sehingga ujung-ujung paling luar yang polar dari masing-masing lapisan fosfolipid menghadap ke permukaan protein di bagian luar atau dalam, sementara ujung-ujung paling dalam yang non polar dari masing-masing lapisan fosfolipid tersusun bersebelahan. Membran itu juga tembus oleh saluran-saluran nonlipid yang tersebar secara acak di seluruh strukturnya. Intepretasi mikrograf elektron Robertson dalam beberapa cara konsisten dengan model teoritis yang dikembangkan oleh Danielli; hal ini mendorong kepopuleran hipotesis membran unit sebagai dasar bagi seluruh struktur membran di dalam sel.

More about → Hipotesis Membran Unit

Dinding Sel

Adanya dinding sel pada tumbuhan membedakan dengan sel hewan. Dinding sel tumbuh di sebelah luar protoplas, merupakan bagian sel yang bersifat mati. Berfungsi menentukan bentuk sel serta tekstur jaringan, sebagai pelindung dan penguat protoplas. Dinding sel pada sel yang masih muda adalah tipis, semakin dewasa sel tersebut, dinding selnya relatif makin bertambah tebal, sehingga terbentuknya dinding sel sangat erat hubungannya dengan perkembangan sel tersebut. Penebalan dinding masing-masing sel berbeda-beda sesuai dengan fungsinya sehingga terdapat perbedaan bentuk sel.

Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dinding sel mempunyai tiga bagian pokok, yaitu subtansi interseluler (lamela tengah), dinding primer, dinding sekunder. Sebagian besar sel memiliki lamela tengah dan dinding primer, sedangkan dinding sekunder hanya terdapat pada sel-sel tertentu.

1) Lamela Tengah

Lamela tengah terdapat di antara dinding primer dari dua sel yang berdekatan. Merupakan perekat yang mengikat sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan. Terutama terdiri atas persenyawaan pektin, campuran Ca dan Mg pektat. Enzim pektinase dan bahan-bahan kimia yang dapat melarutkan pektin menghancurkan jaringan menjadi sel-sel yang terpisah. Proses ini disebut meserasi. Pada jaringan yang berkayu, lamela tengah mengandung lignin.

2) Dinding Primer

Dinding primer adalah dinding sel asli yang pertama kali berkembang pada sel baru. Dinding sel primer tersusun dari ± 9-25% selulosa, sisanya adalah hemiselulosa, dan pektin. Molekul selulosa terdiri atas rantai-rantai panjang residu glukosa yang saling berhubungan. Molekul rantai ini tersusun dalam ikatan yang disebut misel. Molekul selulosa yang panjang dan tidak bercabang bergabung membentuk serat-serat silindris panjang yang disebut mikrofibril. Karena susunan molekul selulosanya searah, maka mikrofibril bersifat seperti kristal dan mempunyai daya tahan regang sekuat kawat baja pada kabel.

Dinding sel ini dapat mengalami pertumbuhan menebal yang diselingi atau kadang-kadang bersamaan dengan pertumbuhan permukaan dari dinding tersebut, sehingga setelah dinding tersebut menebal tampak adanya lapisan-lapisan pada sel tersebut. Sel-sel dewasa yang hanya mempunyai dinding primer dapat menjadi embrional kembali (menjadi semakin tipis). Dinding primer dapat beradaptasi terhadap pertumbuhan secara mengagumkan dengan cara:

1.      Meregangkan serat mikronnya ke arah membujur dan saling menggeser.

2.      Meningkatkan luas permukaannya hingga 20 kali lipat dan menambah bahan baru sehingga dinding tersebut tidak menjadi tipis.

3.      Pada saat tidak tumbuh tahan regangan.

3) Dinding Sekunder

Dinding sekunder dibentuk di sebelah dalam permukaan dinding primer. Dinding sekunder terutama terdiri atas selulosa atau campuran selulosa dengan hemiselulosa. Umumnya lebih tebal dari dinding primer. Kemungkinan dinding sekunder juga terdiri dari lignin atau zat lain. Berfungsi sebagai penguat, khas pada sel-sel yang mempunyai fungsi khusus dan mengalami perubahan yang irreversibel, misalnya sel xilem, yaitu trakea dan trakeid, sel jari-jari empulur, parenkim kayu dan sel-sel sklerenkim. Dinding sekunder biasanya ditandai oleh adanya lekukan atau bagian dinding yang kedalamannya bermacam-macam.

Bagian tertentu dari dinding sel memiliki sejumlah daerah penipisan yang disebut noktah. Noktah merupakan saluran pertukaran benda sel ke sel. Macam-macam noktah yaitu:

1.      Noktah sederhana (biasa), contohnya pada sel-sel parenkim dengan dinding menebal, serabut libriform, sklereid.

2.      Noktah berhalaman (terlindung), contohnya pada sel-sel serabut sklereid dan elemen trakeal.

Pada noktah berhalaman dinding sekunder melengkung, melingkupi ruang noktah, dan berakhir dengan lubang menghadap lumen disebut mulut noktah, sedangkan pada noktah sederhana tidak terdapat hal demikian. Jika kedua pasang noktah itu sederhana, maka disebut pasangan noktah sederhana, sedangkan jika kedua pasang noktah itu berhalaman terlindung disebut pasangan noktah halaman. Jika salah satu pasangannya merupakan noktah sederhana dan satunya noktah berhalaman, disebut pasangan noktah setengah halaman.

Jika noktah tidak mempunyai pasangan pelengkap pada sel terdekatnya atau bila berhadapan dengan ruang interseluler, disebut noktah buntu/buta. Jika dua atau lebih noktah berhadapan dengan satu noktah lebar, maka disebut noktah majemuk unilateral. Saluran noktah yang bercabang dinamakan noktah sederhana bercabang  (ramiformis). Pada beberapa tumbuhan, pasangan noktah terlindung mengalami penebalan di bagian tengah membran yang berbentuk cakram, disebut torus. Membran noktah di sekeliling torus disebut margo.

Tidak semua bagian dinding sel mengalami penebalan. Bagian tersebut terisi plasma yang disebut plasmodesmata:

a.       Merupakan benang-benang plasma yang menghubungkan protoplasma sel yang satu dengan sel tetangganya menjadi satu kesatuan yang berfungsi (simplas).

b.      Nampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma.

c.       Bahan seperti glukosa dapat melewatinya ribuan kali lebih cepat daripada menembus membran dan dinding sel, sehingga dia berfungsi dalam transport bahan-bahan dan penerus rangsang.

Susunan Kimia Dinding Sel

Dinding sel tumbuhan umumnya disusun oleh:

1.      Zat organik; pektin, protopektin, selulosa, hemiselulosa, lignin, suberin, pentosan, kutin, sporolenin, dan lain-lain.

2.      Zat anorganik; kersik (SiO_2­), contohnya pada dinding epidermis batang bambu dan tebu (keras dan tahan hama).

Pembentukan dan Pertumbuhan Dinding Sel

Pada saat pembelahan sel dimulai pembentukan dinding baru sel anakan. Selama fase telofase, benang-benang plasma (fragmoplas) meluas ke bagian tengah sel dan di bidang ekuatorial terbentuk juga sekat sel yang baru. Dengan demikian terjadilah pemisahan dua protoplas baru. Sekat berasal dari peleburan vesikel-vesikel hasil sekresi diktiosom yang ada di sekitar fragmoplas dan mungkin juga dari retikuum endoplasma. Peleburan vesikel-vesikel menjadi dinding sekat meninggalkan lubang kecil, yaitu saluran plasmodesmata. Suatu lamela tipis kemudian diletakkan pada kedua sisi sekat pemisah oleh protoplas sel anakan. Terjadilah tingkat awal perkembangan dinding baru sel anakan.

Peleburan vesikel pada sekat sel diikuti oleh penambahan bahan dinding pada kedua sisi sekat sel, sehingga menambah tebal. Bahan dinding primer yang baru juga ditimbun pada dinding yang lama, sehingga masing-masing sel anakan membentuk dinding primer yang lengkap. Perkembangan dinding sel dalam penebalannya dilakukan melalui 2 cara, yaitu dengan penempelan bahan dinding selapis demi selapis pada lamela tengah (aposisi) dan dengan penyisipan bahan baru di antara bahan yang lama (instususepsi). Berdasarkan arahnya, pertumbuhan dinding sel secara aposisi disebut sentripetal, sedangkan pertumbuhan dinding ke arah luar lumen sel disebut sentrifugal. Pertumbuhan sentripetal dijumpai pada khas sel-sel pembentuk jaringan. Sedangkan pertumbuhan sentrifugal dijumpai pada pembentukan dinding sel serbuk sari atau spora.

More about → Dinding Sel

STRUKTUR DAN PEMBENTUKAN DINDING SEL

Adanya dinding sel pada sel tumbuhan merupakan ciri penting yang membedakannya dengan sel hewan. Dinding sel ditemukan pada abad ke-17 sebelum ditemukan protoplas. Sejak itu, ada banyak penelitian dengan berbagai metode baik secara kimia, fisika, maupum morfologi. Penelitian ini didukung dengan kemajuan dalam bidang kimia organik, sinar X, penggunaan mikroskop cahaya, dan mikroskop pemolaran, bahkan akhir-akhir ini dengan mikroskop elektron.
Jaringan tepi dinding sel berisi bahan yang melindungi sel di bawahnya. Dinding sel berfungsi sebagai penyokong mekanis organ tumbuhan, khususnya pada dinding tebal. Dinding sel memengaruhi metabolisme penting jaringan tumbuhan, seperti penyerapan, transpirasi, translokasi, dan sekresi.
Bahan utama dinding sel adalah selulosa. Molekul ini merupakan rantai glukosa yang panjangnya mencapai 4 mm. di dalam dinding sel, selulosa bergabung dengan polisakarida yang lain yaitu hemiselulosa dan pectin (campuran poliuronida). Lignin suatu  polimer dari unit  fenilpropanoida dapat mengeraskan dinding sel. Lignin merupakan suatu senyawa yang kompleks dan homogeny. Senyawa lain, bahkan, organic dan anorganik, misalnya air, terdapat dalam dinding sel dalam jumlah yang beragam. Bahan organic seperti kutin, suberin, dan lilin adalah senyawa yang mengandung lemak yang sangat umum ditemukan pada permukaan jaringan pelindung tumbuhan. Kutin terdapat pada epidermis, sedangkan suberin pada jaringan pelindung sekunder, yaitu gabus. Lilin terdapat dalam paduan dengan kutin dan suberin, dan juga pada permukaan kutikula, yaitu lapisan kutin yang menutup dinding luar epidermis.
Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dapat dibedakan tiga lapisan dinding sel.
a. Lamella tengah atau lapisan antar sel. Lamella tengah terdapat diantara dua dinding primer dari dua sel yang merupakan senyawa yang tanpa bentuk (amorf). Lamella tengah terutama terdiri atas pectin. Enzim pektinase dengan reagen kimia yang dapat melarutkan pektin menyebabkan jaringan terurai (disintegrasi) menjadi sel individual. Prosedur ini disebut meserasi (maceration).
b. Dinding primer. Dinding primer adalah dinding sel pertama yang berkembang pada sel baru. Kebanyakan sel mempunyai dinding primer, sedangkan lamella tengah hanya merupakan senyawa antar sel yang tidak bersifat dinding. Dinding primer merupakan bagian
Dindig sel yang berkembang dalam sel selama sel masih mengadakan pertumbuhan.
c. Dinding sekunder. Dinding sekunder dibentuk di sebelah dalam dinding primer. Sebagian besar sel trakeida dan serabut mempunyai tiga lapisan dinding sekunder, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam. Di antara ketiga lapisan ini biasanya lapisan tengah paling tebal. Ada juga sel yang mempunyai dinding sekunder lebih dari tiga lapisan. Ada yang menggunakan istilah dinding tersier untuk lapisan dalam dinding sekunder. Menurut Frey Wyssling (1976), lapisan yang paling dalam (lamella tersier) mempunyai sifat yang berbeda dengan dinding sekunder yang ada. Lamella ini dapat berdiferensiasi menjadi dua lapisan yaitu lapisan membranogenoat dan lapisan yang penuh dengan bintil.

Beberapa peneliti menggunakan istilah berkas lamella tengah untuk lapisan dinding sel berlignin yang kompleks, yang tampak homogen dalam pemeriksaan menggunakan mikroskop cahaya tanpa pra-perlakuan. Berkas lamella tengah terdiri atas tiga lapisan, yaitu berdasarkan pada sifat dan penggabungan dinding primer, dan dinding sekunder dari kedua sel yang berdampingan.


A. PEMBENTUKAN DINDING SEL
Selama mitosis, pada telofase, fragmoplas meluas dan membentuk barisan atau deretan. Pada waktu yang sama, di daerah ekuator dibentuk cawan sel, yang dihasilkan oleh protoplas baru yang mulai membentuk fragmoplas di bagian dalam. Di daerah tempat dibentuknya cawan sel, mikrotubula fragmoplas tidak tampak. Semakin meluas cawan sel, mikrotubula fragmoplas semakin mendekati dinding sel yang membelah. Pada waktu cawan seel belum mencapai dinding sel yang membelah, inti sel muda akan mencapai tahap tertentu dalam pembentukan dinding inti dan anak inti. Apabila cawan sel sudah mencapai semua bagian dinding sel yang membelah, fragmoplas akan lenyap. Pada tahap ini kekentalan cawan sel meningkat dan secara bertahap cawan sel akan berubah bentuk menjadi senyawa antar sel atau lamela tengah.

Pada pengamatan menggunakan mikroskop elektron akan tampak bahwa pembentukan cawan sel dimulai dengan pemusatan dan penggabungan sejumlah besar kantong kecil turunan badan Golgi dan kemungkinan juga kantong kecil dari RE (retikulum endoplasma). Mikrotubula dan fragmoplas mengarahkan kantong kecil ini menuju daerah ekuator.

Di kedua sisi lamela tengah terdapat lamela tipis yang dihasilkan oleh protoplas sel anak. Pembentukan lamela ini merupakan tahap permulaan dalam perkembangan dinding baru sel anak. Dinding ini terdiri atas mikro-serabut yang mengandung selulosa dan matriks tidak mengandung selulosa. Matriks dinding terutama terdiri atas senyawa pektin dan hemiselulosa. Matriks dinding juga disekresi oleh kantong kecil Golgi, dan menurut beberapa peneliti, selain Golgi, RE juga berperan dalam produksi matriks.

Mikrotubula sitoplasma tepi biasanya berorientasi paralel dengan serbut selulosa dalam berhubungan dengan plasmalema. Menurut Preston (1974) butiran yang terdapat pada permukaan luar plasmalema terlibat dalam biosintesis dan orientasi mikro-serabut selulosa dalam dinding sel. Akhir-akhir ini dipelajari tentang pembentukan mikro-serabut selulosa selama regenerasi dinding sel dengan protoplas yang diisolasi.

Pada perhubungan dinding baru dengan dinding sel induk, lamela tengah lama dan baru terpisah oleh dinding primer sel induk. Pada dinding primer sel induk, pada tempat perhubungan dinding lama dan baru terdapat suatu rongga yang seperti segitiga pada penampang melintangnya. Rongga ini terus membesar sampai mencapai lamela tengah sel induk dan terjadilah hubungan antara  lamela tengah sel induk dengan lamela tengah baru. Apabila rongga ini terus tumbuh dan senyawa antar sel tidak mengisinya, akan terbentuk rongga antar sel.

Dinding sekunder berkembang pada permukaan dalam dinding prmer. Dinding sekunder juga terdiri atas mikro-serabut selulosa, yaitu suatu matriks yang terdiri atas polisakarida, termasuk hemiselulosa. Selain itu, terdapat juga lignin, suberin, kutin, lilin, tanin, garam anorganik, misalnya Ca karbonat, Ca oksalat, silika, dan senyawa lain.

Umumnya lignin pertama kali tampak sebagai senyawa antar sel dan dinding primer, kemudian menyebar ke arah sentripental ke dalam dinding sekunder. Di dalam serabut floem primer Phoradendron flavescens,  dinding primer tidak mengandung lignin, sedangkan dinding sekunder berlignin.

B. STRUKTUR HALUS DINDING SEL
Struktur halus dinding sel, terutama dinding sekunder, pada akhir abad ini sangat intensif dipelajari. Banyak penelitian dilakukan karena pentingnya serabut dalam industri. Penelitian dilakukan secara morfologis dan dengan pendekatan fisikokimia. Dengan memadukan hasil kedua bidang ini, diperoleh gambaran yang agak jelas mengenai struktur halus dinding sel.
1. Hasil Penelitian secara Morfologi
Apabila serabut trakeida diperiksa di bawah mikroskop cahaya tanpa perlakuan khusus, tampak lapisan pada penampang melintangnya, yang dengan perlakuan khusus dan perbesaran kuat dari mikroskop cahaya dapat dilihat lamela yang lebih halus. Lamela ini ada yang terpusat (konsentris), menjari, atau mempunyai susunan rumit. Dengan metode Bailey, dkk, dapat ditemukan bahwa dinding sel dibentuk dari suatu sistem benang mikroskopis yaitu serabut. Dinding sel terdiri atas dua sistem yang mengadakan interpenetrasi secara terus menerus, yaitu sistem serabut selulosa dan sistem rongga mikrokapiler. Rongga ini berisi lignin, kutin, suberin, hemiselulosa, dan bahan organik lain, bahkan kristal mineral. Bahan di antara serabut adalah matriks yang tidak mengandung selulosa. Pada elemen pembuluh dan sel sklerenkim, lapisan ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Dan ternyata lignin, pektin, hemiselulosa, maupun bahan organik lain yang terdapat dalam ruang interserabut berbeda, atau orientasi mikroserabut dalam berbagai lapisan dinding berbeda.

Tampaknya lapisan pada dinding sekunder sering kali terjadi karena perbedaan kepadatan serabut. Bagian yang jumlah serabut per unit areanya lebih banyak dan lebih tebal akan berwarna gelap. Daerah yang jumlah serabutnya tidak begitu banyak merupakan daerah terang, serabutnya longgar, dan ruang kapiler di antara serabut besar.

Dinding sebagian serabut berlignin. Dengan menggunakan mikroskop elektron tampak bahwa setiap serabut tersusun dari lamela yang terdiri atas dua bagian, yaitu selulosa dan lignin. Setiap lamela dihasilkan dalam waktu 24 jam. Bobak dan Necessany (1967) berkesimpulan bahwa kedua komponen utama dinding sekunder disimpan pada periode yang berbeda. Selulosa disimpan pada siang hari, sedangkan lignin setelah tengah malam. Lignin menembus bagian selulosa.

Dinding yang lapisan ligninnya tebal memungkinkan selulosanya terlarut dan tinggal ligninnya saja atau ligninnya yang larut dan tinggal selulosannya saja. Fenomena ini membuktikan bahwa pada lignin terdapat rongga interserabut, dan rongga kapiler ini bersinambungan.
Pembagian struktur halus dinding sel didasarkan pada penggunaan mikroskop elektron. Foto yang dibuat dengan mikroskop elektron dapat menunjukkan adanya mikroserabut halus yang tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.

Struktur morfologi selulosa dinding sel sekarang telah diketahui. Pada dinding sel terdapat lamela yang terdiri atas serabut. Dengan teknik tertentu, dimungkinkan untuk membedakan makroserabut dengan mikroskop cahaya. Bentuknya seperti jejaring tiga dimensi. Jejaring ini saling menjalin dengan jari-jari paralel dari ruang mikrokapiler yang berisi senyawa  non selulosa. Ketebalan makroserabut antara 0,4-0,5 mm, sedangkan mikroserabut antara 20-30 nm. Mikroserabut membungkus serabut elementer yang tebalnya antara 3-5 nm.

2. Hasil Penelitian Fisikokimia
Molekul selulosa berisi rantai panjang yang bersambungan dengan residu glukosa. Molekul rantai tersusun dalam suatu ikatan yang disebut misela. Hipotesis tentang adanya misela diusulkan oleh Nageli pada abad lalu. Menurutnya misela merupakan unit tunggal
Yang tersusun dalam suatu susunan permanen dalam matriks intermicellar, yang dengan menggunakan mikroskop pemolaran dapat dibuktikan adanya misela seperti kristal. Berdasarkan hasil berbagai penelitian, khususnya dengan sinar X, para peneliti menyimpulkan bahwa misela terdiri atas rantai paralel residu glukosa yang mempunyai sifat dan jarak yang tetap diantaranya. Pada penelitian lebih lanjut oleh ahli botani, kimia dan fisika, beberapa teori diusulkan untuk menerangkan organisasi molekul selulosa di dalam dinding sel. Frey Wyssling dan Muhlethaler (1965), setelah memperhatikan selulosa, menyimpulkan bahwa molekul selulosa adalah seperti rantai yang tersusun secara teratur dalam suatu bungkusan. Setiap bungkusan dibentuk dari serabut elemen yang berisi kira-kira 40 molekul selulosa. Panjangnya kira-kira 3,5 nm dan tebalnya 3 nm. Serabut elemen sebagian besar merupakan kristal, meskipun ada juga sedikit yang tersusun merupakan perakristalin. Jumlah residu glukosa dalam molekul sel serabut beragam antara 500-10.000 dan panjang molekulnya 0,25-5 mm. berdasarkan penelitian pada dinding sekunder akhir-akhir ini banyak perhatian ditujukan pada struktur dinding primer. Dinding primer merupakan struktur yang sama dengan dinding sekunder, yang terdiri atas mikroserabut selulosa dan matriks nonselulosa. Pada Phycomycetes, beberapa mikroserabutnya berisi kitin atau senyawa yang lain. Matriksnya berisi pektin dan hemiselulosa.

Belum ada keseragaman pendapat mengenai pertumbuhan dinding sel. Ada yang berpendapat bahwa pertumbuhan dilakukan dengan aposisi yaitu pertumbuhan dengan menambahkan lapisan baru ke arah sentripental. Ada teori baru yang mendasarkan pada penelitian dengan mikroskop elektron dan telah dikembangkan oleh Frey Wyssling dan Stecher (1951). Teori tersebut menerangkan bahwa dinding sel tumbuh dengan cara yang disebut pertumbuhan mozaik. Pada pertumbuhan mozaik, tekstur serabut dalam daerah dinding tertentu menjadi longgar karena adanya tekanan turgor. Yang kemudian diperbaiki dengan penimbunan mikroserabut baru dalam celah yang terjadi karena adanya desakan. Longgarnya jejaring serabut ini terjadi karena matriks dinding bersifat plastis. Pertumbuhan dinding ini melibatkan hormon pertumbuhan, protein, dan enzim yang terdapat dalam dinding sel.

 Konsep pertumbuhan yang lain adalah teori pertumbuhan multinet ( Houwink dan Roelofsen, 1954). Menurut teori ini penebalan dan peningkatan permukaan dinding primer terjadi melalui pemisahan mikroserabut yang melintang dan mengubah orientasinya. Perubahan orientasi yang dimaksud adalah pada awal pembentukan lamela yang hampir seluruhnya transversal menjadi hampir seluruhnya memanjang. Lamela baru lebih padat, bersilangan dan hampir seluruhnya berorientasi tegak. Mikroserabut ditambahkan secara sentripental. Pada sistem mikroserabut selulosa dapat diasumsikan bahwa menurut teori pertumbuhan multinet, serabut ditambahkan pada dinding sel yang tumbuh dengan cara aposisi. Menurut pertumbuhan mozaik, konsep instususepsi juga dapat terjadi. Matriks dinding yang terdiri atas hemiselulosa dan pektin terus-menerus disekresikan tidak hanya kedalam lamela yang berbatasan dengan sitoplasma, tetapi juga ke dalam lamela luar.

Banyak penelitian dilakukan untuk mengetahui atau menemukan orientasi mikroserabut, misela, dan rantai selulosa pada berbagai lapisan dinding sel, terutama pada dinding sekunder, yang dengan menggunakan berbagai metode penelitian pada onjek yang sama diperoleh hasil yang sama.

Pada irisan melintang tipis trakeida yang diperiksa dengan mikroskop cahaya terpolarisasi, ketika dua pepolar disilangkan, lapisan tertentu dari dinding tampak terang dan bagian lain tampak gelap. Lapisan yang terang terputus menjadi empat tempat. Daerah paling terang dari suatu lapisan terletak pada sudut 45° terhadap sumbu penganalisis dan polarisator mikroskop. Sementara, daerah paling gelap pada lapisan yang sama kira-kira paralel dengan sumbunya.

More about → STRUKTUR DAN PEMBENTUKAN DINDING SEL

Rumus Struktur Asam Amino

asam amino adalah zat organik yang mengandung gugus amino dan karboksil yang merupakan senyawa dasar dalam pembentukan protein.

 

klasifikasinya berdasarkan cara sintesisnya dibagi dua yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis dalam tubuh makhluk hidup yang diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsi normal. contohnya adalah: Histidin (His), Isoleusin (Ile), Leusin (Leu) ,Valin (Val), Lisin (Lys), Metionin (Met), Treonin (Thr), Triptofan (Trp), Fenilalanin (Phe), dan Arginin (Arg).

Asam amino non esensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh makhluk hidup. contoh: Alanin (Ala), Asam Aspartat (Asp), Asam Glutamat (Glu), Prolin (Pro), Glisin (Gly), Serin (Ser), Sistein (Cys), Triosin (Tyr), Asparagin (Asn), dan Glutamin (Gln).

Klasifikasi berdasarkan gugus -R nya:
a) -R non polar (tidak mengutub):
-R alifatik : Alanin (Ala), Isoleusin (Ile), Valin (Val), Leusin (Leu), dan Glisin (Gly)
-R aromatik:  Triptofan (Trp), Fenilalanin (Phe), Metionin (Met), dan Prolin (Pro)

b) -R polar (mengutub tidak bermuatan)
amida:  Asparagin (Asn), Glutamin (Gln)
OH:  Serin (Ser), Treonin (Thr), Triosin (Tyr)
SH:  Sistein (Cys)

c) -R polar (bermuatan negatif): Asam Aspartat (Asp), Asam Glutamat (Glu)
d) -R polar (bermuatan positif):  Lisin (Lys), Arginin (Arg), Histidin (His)

Histidin (His)

 

 Alanin (Ala)

 

Valin (Val)

 

leusin (Leu)

Isoleusin (Ile)

 

Metionin (Met)

Fenilalanin (Phe)

 

Triptofan (Trp)

Prolin (Pro)

 

Serin (Ser)

Treonin (Thr)

 

Sistein (Cys)

Tirosin (Tyr)

 

Asparagin (Asn)

Glutamin (Gln)

 

Asam Aspartat (Asp)

Asam Glutamat (Glu)

 

Lisin (Lys)

Arginin (Arg)

Glisin (Gly)

More about → Rumus Struktur Asam Amino