BAB I PENDAHULUAN
BAB I PENDAHULUANPERKEMBANGAN TEORI SELPeralatan modern seperti
mikroskop: polarisasi/UV/elektron, kromatografi, elektroforesis,
radio isotop maka biologi sel semakin pesat. Aristoteles dan
Paracelsus (Yunani, 384-322 SM, zaman Renaisance): sel hewan dan
sel tumbuhan ditemukan pada sel yang sejenis.
Conrad Gesner (Swiss) (1958): struktur sel protista dengan lensa
pembesar yang dia namakan Foraminifera.
1Anthony Van Leeuwenhoek (1672-1723, Belanda), untuk mengamati
bentuk-bentuk bakteri pada gigi, didapatkan bentuk basil, kokus dan
spiril, bentuk-bentuk sperma manusia, anjing, katak , ikan, sel
darah manusia, burung dan amfibi.
Marcello Malphigi (1628-1694, Italia), menemukan ruangan-ruangan
kecil yang dibatasi selulosa diambil dari bagian akar dan
batang.
Robert Hooke (1635-1703, Inggris), mengamati irisan gabus kering
didapatkan petak-petak kosong yang dibatasi dinding yang dia
namakan sel.
2Jan Swamerdam (1637-1680, Belanda) dan Nehemiah Grew
(1641-1712, Inggris): struktur mikroskopik sel tumbuhan dan sel
hewan.
Rene Dutrochet (1817-1847, Perancis): jar. hewan dan tumbuhan
merupakan sekumpulan dari sel.
Johanes Purkinje (1787-1869, Cekoslowakia): isi suatu sel adalah
protoplasma atau serupa gelatin yang dia namakan sarcode.
3Felix Dujardin (1815-1887): sel terdiri dari cairan yang
disebut protoplasma.
Hugo Von Mohl (1805-1872): protoplasma merupakan substansi hidup
pada sel.
Robert Brown (1773-1858, Inggris): menemukan nukleus pada sel
epidermis serbuksari dan bakal biji. Inti sel merupakan bagian yang
penting dari sel. Menemukan gerak protoplasma yang acak-acakan yang
dinamakan Gerak Brown.
4Mathias J. Schleiden (1804-1881, Jerman): jaringan tumbuhan
terdiri dari sel, sedangkan Theodor Schwann (1810-1882, Jerman):
jaringan hewan terdiri dari sel.
Schwann dan Schleiden menemukan postulat bahwa: 1). Semua
makhluk hidup terdiri dari sebuah atau lebih sel yang
bernukleus.2). Sel merupakan kesatuan fungsi yang terkecil dari
makhluk hidup.
5Rudolf Virchow (1821-1902, Jerman), sel berasal dari sel yang
ada sebelumnya. Sel merupakan kesatuan struktural dan fungsional
dari makhluk hidup. Sel merupakan unit aktivitas biologi yang
dibatasi membran selektif permeabel dan dapat kembang- biak dengan
membelah diri.
Ellie Metchnikoff (1908): fagositosis bakteri, prosedur
pengecatan bakteri, dan imunitas (kekebalan).
6Thomas Hunt Morgen (1933): peran kromosom dalam sifat-sifat
keturunan.
Hans Krebs (1953) menemukan siklus Krebs. Frederick Sanger
(1958), menemukan struktur protein insulin.
James D. Watson dan Francis H.C. Crick (1962): menemukan
struktur gen dan DNA. Hamilton O. Smith (1978) menemukan enzim
restriksi dan pemetaan gen. Paul Berg (1980), pemetaan potongan DNA
(gen).
7STRUKTUR UMUM SELBentuk Sel:Berubah-ubah : sel leukosit dan
amoeba.Tetap: sel epitelium, sel otot jantung, sel saraf dan sel
tumbuhan. Berkaitan dengan fungsinya misal sel penyusun bulu-bulu
akar dan sel-sel penyusun jaringan tiang.Sel bakteri: bulat, batang
dan spiril, dan sel alga: bulat, pipih dan lonjong.
8Bentuk disesuaikan dengan fungsi fisiologisnya (beberapa sel
eukariota): sel saraf bentuknya panjang berkaitan dengan fungsi
pengiriman informasi. Sel darah merah bentuk bikonkaf berkaitan
dengan fungsi perluasan permukaan agar lebih efektif dalam
pertukaran CO2 dan O2. Sklerenkim berbentuk serabut fungsinya
sebagai penguat pada kulit biji. Sel-sel floem bentuk tapis
berkaitan dengan fungsi transportasi makanan.
9Ukuran sel:Organisme yang paling kecil adalah Mycoplasma atau
disebut PPLO (Pleuro Pneumonia Like Organism), penyebab infeksi
pada saluran pernafasan (0.0001 ).Basil (0.5 ), sel telur ostrich
150.000 (150 mm). Ovum orang (100 ), amoeba (200 ), telur katak
2000 mikron dan telur burung unta sekitar 500 . Sel hewan
multiseluler diameter sel berkisar 10-30 mikron dan pada sel
tumbuhan berkisar 10 sampai dengan beberapa ratus mikron.
10PROTOPLASMAProtoplasma merupakan substansi dasar yang terdapat
pada semua sel makhluk hidup.
Protoplasma terdiri dari sitoplasma (plasma yang dibatasi
membran plasma dengan membran nukleus), dan nukleoplasma (plasma di
dalam inti).
11Senyawa an organik: air, garam mineral asam-basa dan gas.
Kandungan air setiap sel berbeda-beda dan tergantung sel umur tua
atau muda, tumbuhan air atau darat, biasanya berkisar antara 60-95
%.
Fungsi air pada sel : 1). Sebagai pelarut bahan organik
(glukosa,asam amino dan berbagai vitamin. 2). Sebagai pengatur
zat-zat baik yang dibutuhkan ataupun yang akan dikeluarkan.3).
Sebagai medium proses metabolisme, dan sebagai bahan pengabsorbsi
panas atau stabilisator suhu terutama pada hewan berdarah
panas.
12Garam mineral sebagai pengatur tekanan osmotik, pemeliharaan
kesetimbangan asam basa. Gas oksigen sebagai oksidasi substrat
terutama karbohidrat. Gas nitrogen pada beberapa sel organisme
untuk dijadikan senyawa nitrit dan nitrat.Gas amonia (pada sel
hewan) dapat dirubah menjadi nitrat dan nitrit. Amonia di dalam sel
berupa zat racun, dikeluarkan dalam bentuk ureum, amonium
hidroksida dan asam urat.
13Senyawa Organik.Karbohidrat , lemak dan protein, asam nukleat,
vitamin , enzim ,dan hormon.Karbohidrat: monosakarida, disakarida,
oligosakarida, dan polisakarida. Fungsi karbohidrat: sebagai sumber
energi (karbohidrat sederhana), cadangan energi (karbohidrat rantai
panjang), dan komponen struktural dari organel dan bagian-bagian
sel (karbohidrat rantai panjang).
14Monosakarida: triosa: gliseraldehid dan dihidroksi aseton,
tetrosa: eritrosa dan eritrulosa, pentosa: xilosa, ribosa, dan
ribolosa, hexosa: glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
Disakarida: sukrosa (dihidrolisis menjadi mol glukosa dan mol
fruktosa). Laktosa dihidrolisis menjadi mol galaktosa dan mol
glukosa, sedangkan maltosa dihidrolisis menjadi 2 molekul
glukosa.
Oligosakarida bila di hidrolisis menghasilkan 310
monosakarida.
15Polisakrida : homopolisakarida (amilum dan glikogen). Amilum
(mol amilosa dan milopektin), sedangkan glikogen (polimer mol
glukosa). Sellulosa (C12H22O11)n : polimer sellobiosa tidak
terdapat pada protoplasma tetapi terdapat pada dinding sel tumbuhan
tinggi. Heteropolisakarida: campuran manosa, nitrogen-amino, dan
sulfur, misalnya glikoprotein, mukoprotein, khitin, dan khondroitin
sulfat.
16Lipida (lemak).Komponen terbanyak dalam sel, tidak larut dalam
air, larut dalam pelarut organik (eter, kloroform, alkohol panas,
dan benzen), bersifat non polar atau hidrofobik, komponen membran
plasma, hormon, dan vitamin, sumber energi dan cadangan energi.
Lipid sederhana (ester alkohol atau trigliserida asam lemak dan
alkohol). Asam lemak sederhana (jenuh): asam palmitat, stearat, dan
(tidak jenuh): asam oleat, dan linolet. Lemak alam biasanya
terdapat pada sel hewan dan tumbuhan, sebagai cadangan makanan.
Lilin atau wax (ester alkohol alipatik rantai panjang) dan asam
lemak rantai panjang (miristil palmitat).17Lipida
Gabungan.Merupakan ester asam lemak (bila dihidrolisis menjadi asam
lemak, alkohol, dan zat-zat lain). Fosfolipid atau fosfogliserida
terdiri dari mol gliserol, asam lemak dan asam fosfat. Lipid
gabungan: komponen membran sel dan berperan pada metabolisme lemak
pada hati.Sel hewan mengandung fosfatidil kholin atau lecithin.
Spingolipid mengandung amino alkohol spingosin. Glikolipid
mengandung karbohidrat dan lipid. Lipoprotein merupakan lipid yang
mengandung protein. Karotenoid yaitu lipid yang mengandung pigmen,
misalnya hemoglobin dan klorofil.
18Turunan Lipid.Steroid.Lipid yang tidak dapat dihidrolisis
menjadi komponen penyusunnya dalam media reaksi yang bersifat basa,
larut dalam pelarut nonpolar. Garam empedu, kolesterol, vit D,
kortison, testosteron, dan progesteron. Kolesterol merupakan
komponen utama batu empedu dan mudah mengendap dalam pembuluh darah
(seperti pada arteri). Garam empedu dibuat dan disimpan dalam
kantong empedu. Kortison: bekerjasama dengan hormon insulin
berfungsi pengatur penggunaan glukosa yang dibakar dan disimpan,
dan ini. 19Prostaglandin.Prostaglandin berfungsi :Sebagai hormon
pengatur aktivitas otot halus.Pengatur aliran darah, dan sekresi
berbagai zat. Pembuatan obat sebagai perangsang
kelahiran.Meninggikan atau menurunkan tekanan darah.Mengurangi
sekresi asam lambung.Menyembuhkan sesak nafas, obat asma.Mencegah
penyumbatan darah pada penyakit jantung.
20Protein.Polimer asam amino yang panjang. Asam amino dapat
dibedakan menjadi: 1). Asam amino mempunyai gugus R non polar
(hidrofobik): alanin, prolin, valin, leusin, isoleusin, metionin,
fenilalanin, dan triptofan.2). Asam amino yang mempunyai gugus R
polar dan tidak bermuatan: glisin, serin, treonin, tirosin,
asparagin, dan glutamin.3). Asam amino yang mempunyai gugus R
bermuatan negatif: asam aspartat dan asam glutamat.4). Asam amino
yang Mempunyai gugus R bermuatan positif: lisin, arginin, dan
histidin. 21Protein berdasarkan fungsi fisiologis: 1). Pengangkut
dan penyimpan: hemoglobin (pembawa oksigen dari paru-paru ke
jaringan tubuh), dan mioglobin (penyimpan oksigen dalam otot, dan
beberapa protein pengangkut pada membran). 2). Jaringan struktural
seperti penyusun gigi, tulang, kulit, tendon, rambut, dan kuku. 3).
Katalis seperti enzim yaitu sebagai katalis reaksi biokimia. 4).
Penggerak yaitu pengerutan dan pemekaran otot. 5). Penyebar
informasi seperti protein saraf sebagai penerima impuls saraf dan
protein reseptor pada permukaan sel, dan reseptor cahaya pada
penglihatan dan fotosintesis.6). Informasi genetik seperti protein
represor yang mengendalikan informasi pada bahan yang diturunkan,
pengatur pertumbuhan dan pembelahan sel.
22Protein berdasar rangkaian asam aminonya: 1). Protein
sederhana, bila dihidrolisis menjadi asam amino saja, seperti
albumin dan globulin. 2). Protein gabungan, terdiri dari asam amino
dan senyawa lain (glikoprotein, nukleoprotein, kromoprotein,
lipoprotein, fosfoprotein, dan metaloprotein).
Protein berdasarkan strukturnya:1). Protein primer: terdiri dari
asam amino linier.2). Protein sekunder: terdiri beratus-ratus asam
amino bentuk spiral. 3). Protein tertier: terdiri dari polipeptida
dengan sulfur.4). Protein quarter dimana 2 ikatan atau lebih dari
peptida secara kovalen.
23Asam Nukleat:Senyawa makromolekul terdiri dari tiga komponen:
1). Basa nitrogen (derivat pirimidin atau purin).2). Gula pentosa,
mengandung 5 atom C berupa ribosa atau deoksiribosa.3). Gugusan
pospat yang mengikat molekul basa nitrogen dengan gula pentosa
dengan ikatan esterBasa nitrogen ada dua golongan yaitu basa
pirimidin dan basa purin. Basa pirimidin ada tiga jenis yaitu
sitosin, timin dan urasil . Basa purin ada dua jenis yaitu adenin
dan guanin. Gula pentosa ada dua macam yaitu ribosa dan
deoksiribosa.
2425