Sel, Metabolisme Sel, dan Reproduksi Sel

Hi, it's my first post (ever), and today i'm gonna share the information about

Cells, cell metabolism and cell reproduction. So i hope you guys enjoy reading what i wrote 
 (it's a bit of resume ones from some blog).

 

Biologi sel (Sitologi) adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang sel.   

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil penyusun Mahluk Hidup. Definisi tentang pengertian sel tersebut mungkin sedikit sukar untuk dipahami, oleh karena itu definisi Sel dapat kita sederhanakan.  

Sel adalah satuan terkecil penyusun Mahluk Hidup. Tubuh kita (manusia) terdiri dari beribu-ribu atau bahkan berjuta sel-sel, begitu pula dengan Tumbuhan dan Hewan.

I. Teori-teori tentang sel

1.Robert Hooke (Inggris, 1665) meneliti sayatan gabus di  bawah mikroskop. Hasil pengamatannya ditemukan rongga-rongga yang disebut sel (cellula)
2. Hanstein (1880) menyatakan bahwa sel tidak hanya berarti cytos (tempat yang berongga), tetapi juga berarti cella (kantong yang berisi)
3. Felix Durjadin (Prancis, 1835) meneliti beberapa jenis sel hidup dan menemukan isi dalam, rongga sel tersebut yang penyusunnya disebut “Sarcode”
4. Johanes Purkinje (1787-1869) mengadakan perubahan nama Sarcode menjadi Protoplasma
5. Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodore Schwann (ahli zoologi) tahun 1838 menemukan adanya kesamaan yang terdapat pada struktur jaringan tumbuhan dan hewan. Mereka mengajukan konsep bahwa makhluk hidup terdiri atas sel . konsep yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan satuan structural makhluk hidup.
6. Robert Brown (Scotlandia, 1831) menemukan benda kecil yang melayang-layang pada protoplasma yaitu inti (nucleus)
7. Max Shultze (1825-1874) ahli anatomi menyatakan sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup
8. Rudolf Virchow (1858) menyatakan bahwa setiap cel berasal dari cel sebelumnya (omnis celulla ex celulla)

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti
a. sel prokariotik, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru.
b. sel eukariotik, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru.

Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :
Perbedaan sel eukariotik dan sel prokariotik

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya

a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid
b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid

Struktur Sel

Sel terdiri dari 3 bagian utama yaitu membran sel, inti sel, dan sitoplasma:

1. Membran Sel / Membran Plasma

Membran sel adalah selaput yang terletak paling luar dan tersusun dari senyawa kimia lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dengan senyawa protein). Membran sel disebut juga membran plasma atau selaput plasma. Fungsi dari membran sel ini adalah sebagai pintu gerbang yang dilalui zat, baik menuju atau meninggalkan sel.

2. Inti Sel (Nukleus)

Inti sel bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. Fungsi dari inti sel adalah mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi DNA untuk mengatur sintesis protein. Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu:

1. Selaput inti (karioteka)
2. Nukleoplasma (kariolimfa)
3. Kromatin / kromosom
4. Nukleous (anak inti)

3. Sitoplasma dan Organel Sel

Sitoplasma adalah bagian yang cair dalam sel. Berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel. Organel sel adalah benda-benda yang terdapat dalam sitoplasma dan bersifat hidup serta menjalankan fungsi-fungsi kehidupan.

1. Ribosom (ergastoplasma) 
   adalah organel sel terkecil di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat sintesis protein.
2. Retikulum endoplasma (RE) 
   adalah struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis retikulum endoplasma, yaitu: (1)Retikulum endoplasma kasar. RE kasar tampak kasar karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membrane; (2)Retikulum endoplasma halus. RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasma tidak mempunyai ribosom.
3. Mitokondria. 
   Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak energi ATP. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs yang berlangsung di dalam mitokondria.
4. Lisosom. 
   Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler.
5. Badan golgi
   Fungsi menyortir dan mengirim produk sel. Badan golgi berperan penting dalam sel-sel yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Muka cis berfungsi sebagai penerima vesikula transpor dari RE. Muka trans berfungsi mengirim vesikula transpor. Vesikula transpor adalah bentuk transfer dari protein yang disintesis RE.
6. Sentrosom (sentriol) 
   berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel baik mitosis maupun meiosis.
7. Plastida berperan dalam fotosintesis.  
   Plastida adalah bagian dari sel yang bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (kingdom plantae). Dikenal tiga jenis plastida, yaitu: 
   (1) Leukoplas: berwarna putih berfungsi sebagai penyimpanan makanan; 
   (2) Kloroplas: plastida berwarna hijau, berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis; 
   (3) Kromoplas: plastida yang mengandung pigmen.
8. Vakuola (rongga sel) 
   Berisi: garam-garam organik, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar, zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin, dll), enzim, dan butir-butir pati.
9. Mikrotubulus 
   Berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel. Selain itu, mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, agela, dan silia.
10. Peroksisom (badan mikro) 
    senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidae dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

 Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

 

 Metabolisme Sel

Metabolisme adalah reaksi kimia yang terjadi di dalam sel makhluk hidup. Metabolisme sendiri dibagi menjadi dua, anabolisme dan katabolisme.

• Anabolisme adalah proses pembentukan senyawa sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks (pembentukan).
• Katabolisme adalah penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang sederhana (penguraian).

Anabolisme/Asimilasi
yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi.
Contoh : fotosintesis (asimilasi C)

energi cahaya:
6 CO2 + 6 H2O ——> C6H1206 + 6 02
klorofil glukosa
(energi kimia)

Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik
berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik
pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan
efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut
reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi endoterm.

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.

 

Katabolisme (Dissimilasi)
yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam
senyawa organik tersebut.
Contoh: respirasi

C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal (ATP)
energi kimia

Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energi sehingga
terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi
eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm.

 Prosesnya:

1. Glikolisis

Glikolisis adalah rangkaian reaksi pengubahan molekul glukosa menjadi asam    privat dengan menghasilkan NADH dan ATP.

Sifat-sifat glikolisis adalah : 
a). Dapat berlangsung secara aerob maupun auaerob.
b). Terdapat kegiatan ensimatis dan ATP (Adenosine Trifosfat) serta ADP (Adenosin Difosfat)

c). NADP dan ATP berperan dalam pemindahan fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain.

Perubahan yang terakhir dalam glokolisis adalah pelepasan satu fostat dariasam -2. Fosfoenolpirovat dan ion “Mg” sedang ADP meningkat menjadi ATP.

 2. Siklus Krebs

Sebagai hasil dari glokolisis, reaksi antara dan siklus krebs adalah pemecahan satu molekul glukosa 6 karbon menjadi 6 molekul satu karbon, selain itu dihasilkan dua molekul ATP dari glikolisis dan dua ATP lagi dari siklus krebs.

 

3. Dekarboksilasi oksidatif 

Reaksi yang mengubah asam piruvat yang beratom 3 C menjadi senyawa baru yang beratom C dua buah, yaitu asetil koenzim-A (asetil ko-A). Pertama-tama, molekul asam cuka yang dihasilkan reaksi glikolisis akan melepaskan satu gugus karboksilnya yang sudah teroksidasi sempurna dan mengandung sedikit energi, yaitu dalam bentuk molekul CO2. Setelah itu, 2 atom karbon yang tersisa dari piruvat akan dioksidasi menjadi asetat (bentuk ionisasi asam asetat). 

Selanjutnya, asetat akan mendapat transfer elektron dari NAD+ yang tereduksi menjadi NADH. Kemudian, koenzim A (suatu senyawa yang mengandung sulfur yang berasal dari vitamin B) diikat oleh asetat dengan ikatan yang tidak stabil dan membentuk gugus asetil yang sangat reaktif, yaitu asetil koenzim-A, yang siap memberikan asetatnya ke dalam siklus Krebs untuk proses oksidasi lebih lanjut.
Selama reaksi transisi ini, satu molekul glukosa yang telah menjadi 2 molekul asam piruvat lewat reaksi glikolisis menghasilkan 2 molekul NADH.

 

4. Transfer Elektron
Pada system transfer electron ini, oksigen merupakan akseptor yang terakhir. Setelah menerima electron, O₂ akan bereaksi dengan H⁺ membentuk H₂O sehingga dihasilkan 34 ATP.

 Kesimpulan Proses dan hasil katabolisme

Pembelahan Sel (Reproduksi Sel)
pembelahan sel dapat diartikan sebagai suatu proses membelahnya sel induk menjadi dua atau lebih sel anak. Pembelahan sel biasanya merupakan siklus sel kecil yang akan menyebabkan siklus besar selanjutnya.

MACAM-MACAM PEMBELAHAN SEL DAN PROSESNYA
 A. Pembelahan sel secara amitosis ( Pembelahan Biner )

Pembelahan sel secara amitosis ini disebut juga merupakan pembelahan sel secara langsung alias tidak melalui tahapan – tahapan tertentu, proses ini juga berlangsung secara spontan, atau disebut pembelahan biner. Proses ini tidak melibatkan kromosom mengapa demikian? Karena DNA yang ada dalam jumlah dan besaran yang kecil sehingga tidak dapat dipaketkan, kebanyak pembelahan ini terjadi pada sel Prokariotik seperti bakteri. Tujuan dari pembelahan ini adalah untuk membentuk keturunan baru.    

B. Pembelahan Mitosis 

Proses pembelahan nukleus biasa sehingga dari satu nukleus induk terjadi 2 nukleus baru yang jumlah dan susunan kromosnya persis sama dengan kromosom induknya semua.  Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang melalui tahap-tahap pembelahan tertentu, yaitu:
 
1.Profase : Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling banyak memerlukan energi.
2.Metafase : Pada tahap ini kromosom terletak berjajar pada bidang ekuator. 
3.Anafase : Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan.
4.Telofase : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut: 
-Kromosom berubah menjadi benang kromatin
-Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali
 Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma) sehingga dihasilkan dua sel yang identik dengan sel semula

Ciri-ciri Pembelahan Mitosis
Pembelahan ini memiliki ciri sebagai berikut:
a.Terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis)

b.Bertujuan untuk pertumbuhan dan regenerasi

c.Menhasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk semula (diploid menjadi

diploid/haploid menjadi haploid) 

Tahapan Mitosis

1.Profase ditandai dengan menghilangnya membran inti, dan terbentuknya benang-benang

kromatin (pemadatan kromosom).

2.Metafase ditandai dengan kromosom yang berderet di bidang equator (saat yang

mudah mengamati kromosom).

3.Anafase ditandai dengan kromosom mulai bergerakkearah kutub yang berlawanan ditarik

oleh benang-benang spindel/mikrotubul.

4.Telofase sel terbagi menjadi 2 sel anakan


C. Pembelahan Meiosis 

Proses pembelahan nukleus deploid secara khusus baik tempat,waktu,maupun caranya, yang
terjadi pada sel gamet.

Ciri-cirinya : terjadi 2 kali secara berurutan yang masing-masing menyerupai pembelahan
mitosis, tetapi penggandaan jumlah kromosom hanya terjadi sekali ,sehingga dari satu
nukleus diploid terjadi 4 nukleus haploid, juga disebut pembelahan reduksi.

Fase-fase Pembelahan Meiosis 

Meiosis 1 

1.   Profase I
a. Leptoten: Kromatin menebal membentuk kromosom.
b. Zygoten: Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak
              menuju ke kutub yang berlawanan.
c.  Pakiten: Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan
              satu sentromer.
d. Diploten: Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan
              menjadi rapat.
e. Diakenesis: ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari  bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya  terjadi pada meiosis saja, yang dapat mengakibatkan  terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti  menghilang. Sentriol  berpisah menuju  kutub yang  berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.
2. Metafase 1
Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti
sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.
3. Anafase I
Pada tahap ini, spindel pembelahan memendek dan menarik belahan tetrad (diad) ke
kutub sel berlawanan sehingga kromosom homolog dipisahkan. Kromosom hasil crossing
over yang bergerak ke kutub sel membawa materi genetic yang berbeda.
4.Telofase I 
Pada tahap ini, membrane sel membentuk sekat sehingga terbentuk dua sel anak yang
bersifat haploid, tetapi setiap kromosom masih mengandung dua kromatid (siser
cromatid) yang terhubung melalui sentromer.

Meiosis 2 

1.Profase II 
a. Benang – benang kromatin berubah kembali menjadi kromosom.
b. Kromosom yang terdiri dari 2 kromatida tidak mengalami duplikasi lagi.
c. Nucleolus dan dinding inti menghilang.
d. Sentriol berpisah menuju kutub yang berlawanan.
e. Serat – serat gelendong terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.
2.Metafase II
Kromosom kebidang ekuator menggantung pada serat gelendong melalui
sentromernya.
3.Anafase II
Kromatida berpisah dari homolognya, dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.
4.Telofase II
a. Kromosom berubah menjadi benang – benang kromatin kembali.
b. Nucleolus dan dinding inti terbentuk kembali.
c. Serat – serat gelendong menghilang dan terbentuk sentrosom kembali.

GAMETOGENESIS
 

Gametogenesis berlangsung pada sel kelamin induk dalam alat perkembangbiakan. Prosespembentukan gaet di

sebut dengan gametogenesis. Dalam proses ini biasanya terjadi fase maturasi (pematangan)

yaitu fase perkembangan dari hasil akhir meiosis. Gametogenesis berlangsung di alat kelamin

baik pada tumbuhan maupun hewan.  

Gametogenesis dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :

a. Spermatogenesis 

Pada alat kelamin jantan pada hewan di sebut testis yang terdapat bagian yang di sebut

tubulus Seminiferus yang bersifat diploid. 

Pada meiosis I di hasilkan 2 sel anakan yang di sebut spermatozoid sedang pada meiosis II

disebut spermosit (yang bersifat hploid)

b. Oogenesis

 Oogenesis berlangsung dalam ovarium hewan dan kandung lembaga dalam bakal biji

(gametofit betina).

SIKLUS SEL

Terdiri atas dua fase yaitu :

1. Interfase
2. Fase Pembelahan ( Fase Mitosis)

1. Interfase terdiri atas fase yaitu :

a. Fase G1 : transkripsi RNA,sintesis protein dan penggandaan organel sel

b. Fase S : replikasi DNA, duplikasi kromosom

c. Fase G2 : Sintesis RNA dan perbanyakan kembali organel sel interfase bukan merupakan fase pembelahan ,tapi fase antara ,yaitu antara mitosis satu dengan mitosis berikutnya. Fase ini membutuhkan waktu paling lama dibandingkan dengan fase fase pembelahan sel (fase mitotik).

2. Pembelahan ( Fase Mitosis) terdiri atas : 

a. Profase

b. Metafase

c. Anafase

d.Telofase






That is all i can write, so if you guys have any ideas/ more new information please comment, it'd such a pleasure:) Thank You:)
--------------------------------------------------------------------
Thank you Source(s) for the good informations:)
http://gudang1001info.blogspot.co.id/2016/03/rangkuman-biologi-tentang-reproduksisel.html

http://www.almansyahnis.com/2012/10/siklus-sel-ringkasan-materi.html 
http://www.biologi-sel.com/2012/06/siklus-dan-pembelahan-sel.html
http://myschooldesy.blogspot.co.id/2011/08/pembelahan-sel-mitosis-dan-meiosis.html 
http://www.pintarbiologi.com/2016/01/rangkuman-bab-pembelahan-sel-mitosis.html
Buku SMA kukul 2013 biologi kelas XI terbitan Erlangga