-->

Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan

Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan - Berikut saya bagikan sebuah materi tentang Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan semoga dengan materi ini tentang Struktur Sel Tumbuhan.

A. Struktur dan Fungsi Membran Sel Tumbuhan
1. Struktur membran sel
Umumnya membran mempunyai ketebalan anatara 7,5 nm sampai 10,0 nm. Senyawa utama penyusun membran adalah protein dan lipida. Protein mencapai setengah sampai 2/3 dari total berat kering membran. Pada mikroskop elektron dapat kita lihat benjolan-benjolan pada membran, benjolan ini merupakan molekul protein penyusun membrane tersebut (Lakitan.B, 1993: 7).

              
  
Gambar 2.1. Struktur membrane sel
Beragamnya proporsi dan jenis molekul yang terkandung pada membran, tergantung pada jenis membrane dan kondisi fisiologis dari sel yang bersangkutan. Perbedaan ini dapat dilihat antara membrane plasma, tonoplas, reticulum endoplasma, diktisom, kloroplas, inti sel, mitokondria, proksisom dan glioksisom. Komposisi protein dan lipida berbeda antara spesies satu dengan spesies yang lain. Walaupun demikian jenis lipida yang sering dijumpai adalah fosfolipida, glikolipida, dan sterol (Lakitan.B,1993:7).

Empat jenis fosfolipida yang sering dijumpai antara lain fosfatidil kholin,  fosfatidil etanolamin, fosfatidil gliserol dan fosfatidil inositol. Dua jenis glikolipida yang sering dijumpai antara lain:  monogalaktosildigliserida (yang mengandung 1 molekul galaktosa) dan digalaktosildigliserida (mengandung 2 molekul galaktosa). Glikolipida terutama ditemukan pada membrane kloroplas, dimana fosfolipida jarang dijumpai (Lakitan. B, 1993:7-8).

Struktur dari lipida-lipida tersebut memiliki karakteristik yang khas,yakni lipida tersebut memiliki gliserol dengan 3 atom karbon sebagai tulang punggung. pada 2 dari 3 atom karbon tersebut akan teresterifikasi  asam-asam lemak dengan 16 atau 18 atom karbon. Asam-asam lemak ini bersifat hidrofobik (menjauhi air) sedangkan gliserol dengan atom-atom oksigennya bersifat hidrofilik (menarik air) karena oksigen dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air (Lakitan. B, 1993: 8).

2.    Fungsi membrane sel
Satu sifat sel yang universal adalah membran pembatas diluar. Membran sel berfungsi sebagai interase antara mesin-mesin di bagian dalam sel dan fluida cair yang membasahi semua sel. Membran seldemikian tipisnya tebalnya sekitar 10 nm. Pemeriksaan yang teliti menyingkapkan bahwa membran terdiri atas tiga lapisan, yang tampak sebagai dua garis gelap dan di pisahkan oleh ruang yang jernih. Analisis kimiawi menyingkapkan bahwa membran mengandung kira-kira 50% lipid dan 50% protein (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 88).

Membran sering dikatakan bersifat semi permeabel, yang artinya molekul air dapat menembus membrane tersebut,  sedangkan bahan-bahan yang terlarut dalam air tersebut tidak dapat menembus membran tersebut. Pada kenyataannya, bersama-sama molekul air akan pula ikut ion atau senyawa tertentu yang terlarut di dalam dan bergerak menembus membran. Berdasarkan kenyataan ini  F.B. Salisbury dan C.W Ross mengusulkan sesungguhnya membran tembus terkendali ( Lakitan. B, 1993: 10).

Fungsi membran pada dasarnya mengatur lalu lintas molekul air dan ion atau senyawa yang terlarut dalam air untuk keluar masuk sel atau organel-organel sel. Walaupun membrane bersifat semi fermeabel tetap saja molekul-molekul air leluasa untuk menembus membran di banding dengan ion-ion atau senyawa lain. Membran sel merupakan pembatas antara bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Fungsinya antara lain melindungi isi sel, pengatur keluar-masuknya molekul-molekul, dan juga reseptor rangsangan dari luar (Lakitan. B, 1993: 10- 11), ( Tata, 2012).
Menurut (Lakitan. B, 1993: 11-12) Ada 4 teori yang menyatakan air lebih mudah menembus membran dibanding dengan ion atau senyawa lainnya.
  1. Membran tersusun dari bahan yang lebih mudah berasosiasi dengan molekul air di banding senyawa lain sehingga air lebih mudah menembus membran.
  2. Adanya gelembung udara yang mengisi celah-celah membrane sehingga air akan lebih mudah menembus membran.
  3. Terdapatnya pori-pori yang sangat kecil yang hanya dapat dilalui oleh molekul air.
  4. Air bergerak lebih cepat karena pergerakan menembus membran tersebut disebabkan oleh difusi yang cepat pada bidang temu, antara air dalam pori membrane dengan cairan sitoplasma, karena adanya perbedaan potensial air yang besar antara cairan sitoplasma dengan air yang ada dalam pori membran. Difusi yang sangat cepat menyebabkan tariakan  bagi molekul-molekul air di dalam pori membran, sehingga menimbulkan aliran massa molekul-molekul air di dalam pori membrane menuju sitoplasma. Model keempat ini pertama diusulkan oleh Peter Ray tahun 1960.
B. Struktur dan Fungsi Organel-Organel Sel Tumbuhan
Sebuah sel tumbuhan khas terdiri dari sitoplasma dan organel. Bahkan, semua organel (kecuali nukleus) dan struktur subselular yang hadir dalam sitoplasma, yang tertutup oleh lapisan pelindung ( dinding sel dan membran sel). Studi ilmiah telah dilakukan mengenai organel sel dan fungsi mereka. Setiap organel-organel sel tumbuhan memiliki fungsi tertentu, tanpa adanya sel tidak dapat beroperasi dengan baik. Sel tumbuhan dilindungi dari lingkungan sekitar oleh dinding sel dan membran sel. Perhatikan bahwa keduanya merupakan struktur permukaan dan bukan organel sel. Mereka tidak hanya memberi bentuk, dukungan, dan kekuatan untuk sel, tetapi juga membantu dalam transportasi. Ketika datang pada organel yang ditemukan dalam sel tumbuhan, mereka lebih atau kurang mirip dengan sel-sel hewan, kecuali bahwa yang terakhir tidak memiliki kloroplas, yang bertanggung jawab untuk fotosintesis ( Sridianti. 2014),  (Lakitan. B, 1993: 13).

Berikut ini adalah daftar dari organel yang ditemukan dalam sel tanaman.
1.  Kloroplas
Kloroplas merupakan plastid yang mengandung pigmen hjau yang disebut klorofil. Kloroplas sebagaimana plastid yang lainnya hanya terdapat pada sel tumbuhan. Kloroplas terbungkus oleh membrane ganda dimana membrane sebelah dalam internal tidak berlipat-lipat seperti halnya membrane internal pada mitikondria  Plastida adalah istilah kolektif untuk organel yang membawa pigmen. Dalam sel tumbuhan, kloroplas adalah bentuk yang paling menonjol dari plastida yang mengandung pigmen klorofil hijau. Karena plastida kloroplas ini, sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk menjalani fotosintesis dengan adanya sinar matahari, air, dan karbon dioksida untuk mensintesis makanannya sendiri   ( Lakitan. B, 1993: 12- 13) (Sridianti, 2014).

Semua jenis plastid, termasuk kloroplas diperkirakan berasal dari proplastid, termasuk kloroplas, yakni organel yang tidak berwarna dan dapat dijumpai pada sel tumbuhan yang tubuh ditempat gelap maupun terang. proplastid berukuran lebih kecil dari kloroplas dengan sedikit atau tanpa  membran internal. Proplastid membelah diri saat embrio biji berkembang. pada saat daun atau batang terbentuk, maka proplastid akan berkembang menjadi kloroplas. kloroplas muda (yang baru terbentuk) juga aktif membelah diri, terutaa jika mendapat cahaya. kloroplas dapat dilihat dengan  mudah dengan mikroksop cahaya,  tetapi ultrastruk nya secara detail hanya dapat di lihat dengan mikroskop electron. Membran ganda kloroplas dapat terlihat jelas di bawah mikroko electron .membran ini berperan mengatur keluar masuk nya ion atau senyawa ke dan dari kloroplas. Pada sel tumbuhan,kloroplas biasanya dijumpai dalam bentuk cakram dengan diameter 5-8µm dan tebal 2-4µm. Satu tanaman dapat menyimpan sebanyak 50 mitokondria. Kloroplas dibatasi oleh membran ganda, didalamnya ada sistem luas membran interval yang terbenam dalam matriks fluida yang disebut stroma. Membran dalam ini kaya akan fosfolipid dan protein. Juga mengandung pigmen-pigmen,yang paling utama diantaranya ialah klorofil. Hijaunya klorofil yang tergabung di dalam membrannya itulah yang memberikan warna hijau kepada kloroplas dan kepada sel serta jaringan tumbuhan yang terkena cahaya. Klorofil menangkap energi matahari dan memungkinkannya digunakan untuk fotosintesis zat makanan. Jadi klroplas merupakan tempat fotosintesis (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 97- 98) ( Lakitan. B, 1993: 13).

Pada membran internal kloroplas terdapat pigmen potosintesis. Pigmen ini  banyak terdapat pada permukaan luar  membran internal yang di sebut thilakoid yang membentuk bulat-pipih seperti kantong ( thilakoid berasal dari kata thylakos yang dalam bahasa yunani adalah kantong ) pada posisi tertentu , thilakoid akan menumpuk rapaih berbentuk struktur yang di sebut  granum (jamaknya grana ). thilakoid yang memanjang  menghubungkan granum  yang satu dengan yang lain  didalam matriks kloroplas disebut stroma Seperti gambar berikut.


Gambar 2.2. Nukleus

Pada bagian dalam grana maupun stroma terdapat rongga yang berisi air dan garam yang terlarut dalam air. Rongga ini disebut saluran (channel). Pigmen utama yang terdapat pada membran tilakoid adalah klorofil a dan klorofil b. Selain kedua pigmen hijau ini terdapat pula pigmen kuning hingga jingga yang di sebut karetonoid.  Ada dua jenis karetonoid yakni karoten (murni hidrokarbon) dan xanthofil (mengandung oksigen). Pada membrane pembungkus (eksternal) Kloroplas tidak dijmpai klorofil, tetpai umumnya terdapat figmen violaxanthin, yakni suatu pigmen santofil ( Lakitan. B ,1993: 13).

Semua klorofil dan karetonoid terbenam atau melekat didalm molekul protein oleh ikatan non kovalen. Secara keseluruhan,pigmen-pigmen kloroplas meliputi separuh dari kandungan lipida total pada membrane thilakoid, sisahnya adalah galaktolifida dan sedikit fosfolifida. Fungsi vital dari kloroplas adalah sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pigmen-pigmen yang terdapat pada membrane thilakoid akan menyerap cahaya yang berasaal dari matahari atau sumber cahaya lainnya, kemudain mengubah energy cahaya tersebut menjadi eneri kimia dalam bentuk adenosine trifosfat (ATP), melalui serangkaian proses yang melibatkan eksitasi elektron ( Lakitan. B, 1993: 15).  

2.  Nukleus
Nucleus (jamak nuklei) adalah organel sel yang sangat khusus, yang menyimpan komponen genetik (kromosom) dari sel tertentu. Ini berfungsi sebagai pusat administrasi utama sel dengan mengkoordinasikan proses metabolisme seperti pertumbuhan sel, pembelahan sel, dan sintesis protein. Bersama-sama, inti beserta isinya disebut sebagai nukleoplasma. Nukleus dibatasi oleh sepasang membran. Selubung yang terbentuk itu tidak sinambung, mengandung pori-pori. Hal ini boleh jadi memungkinkan bahan-bahan berlalu lalang dari nucleus.

Gambar 2.3. Nukleus

3.  Ribosom
Ribosom adalah organel tumbuhan yang terdiri dari protein (40 persen) dan asam ribonukleat atau RNA (60 persen). Mereka bertanggung jawab untuk sintesis protein. Di dalam sel, ribosom dapat muncul secara bebas (ribosom bebas) atau mungkin melekat organel lain, retikulum endoplasma (ribosom terikat). Setiap ribosom terdiri dari dua bagian,  sebuah subunit besar dan subunit kecil. Riboso kecil (15nm) terdapat di mitokondtia dan kloroplas. Ribosom kecil berperan mensintesis protein di mitokondria dan kloroplas, tetapi tidak semua protein dalam kedua organel tersebut merupakan hasil sintesis pada ribosom kecil ini. Sebagian protein tersebut di sintesis oleh ribososom pada sitoplasma yang kemudian di angkut kedalam baik mitokondria maupun kloroplas. Pada inti sel tidak di temui ribosom, sehingga selurh protein dalam inti sel di sintesis oleh ribosom sitoplasma (Sridianti, 2014), (Lakitan. B, 1993: 16).

Gambar. 2.5. Ribosom

4.  Mitokondria
Mitokondria (mitochondrion tunggal) besar, organel bulat atau berbentuk batang hadir dalam sitoplasma sel tumbuhan. Mereka memecah karbohidrat kompleks dan gula menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk tanaman. Sebuah Mitokondria mengandung enzim tertentu yang penting untuk pasokan energi ke sel tumbuhan. Oleh karena itu, organel sel ini juga dikenal sebagai pembangkit tenaga listrik sel. Setiap sel tumbuhan yang hidup mengandung sekitar 20 mitokondria. Dalam sel tumbuhan mitokondria ditemukan dalam bentuk dan ukuran yang beragam. Dapat berbentuk bulat atau memanjang dengan diameter 0,5- 1,0 mikro meter. Mitokondria memiliki membrane ganda seperti pada kloroplas, bedanya membrane inti pada mitokondria membentuk lipatan-lipatan yang disebut cristae. Mitokondria pertama kali dilihat sekitar tahun 1900. Mikroskop elektron memperlihatkan struktur didalam nya yang agak rumit dan kerap berbentuk lonjong (Salisbury & Ross, 1992: 21-22),  (Lakitan. B. 1993: 15).

Mitokondria adalah benda-benda bulat atau berbentuk tongkat yang ukurannya berkisar antara 0,2µm sampai 5µm. Jumlahnya dalam sel beragam tetapi sel-sel aktif dapat mengandung lebih dari seribu banyaknya. Walaupun mitokondria yang lebih besar dapat tampak dengan mikroskop cahaya, hanya mikroskop elektron yang dapat menyingkapkan struktur dasarnya. mikrograf elektron menunjukkan bahwa setiap mitokondria di batasi oleh membran ganda. Membran luar merupakan batas halus tak putus-putus bagi mitokondria itu. Membran dalam berulang-ulang diperluas menjadi lipatan-lipatan yang masuk kedalam ruang dalam mitokondria tersebut. Fungsi mitokondria mengubah energi potensial berbagai bahan makanan menjadi energi potensial yang di simpan didalam ATP. Energi ATP digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai kegiatan. Dari segi ini, maka tidak mengherankan bahwa mitokondria cenderung untuk berkumpul didalam daerah sel yang paling aktif (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 96- 97), (Lakitan. B. 1993: 12), (Srdianti.2014).
  
5.    Badan golgi
Sebuah badan golgi juga disebut sebagai kompleks golgi atau aparat golgi. Hal ini memainkan peran utama dalam mengangkut zat kimia di dalam dan keluar dari sel. Setelah retikulum endoplasma mensintesis lemak dan protein, tubuh Golgi mengubah dan mempersiapkan mereka untuk mengekspor di luar sel. Diatur dalam pola saclike, organel ini terletak di dekat inti sel (Sridianti, 2014).
Aparatus golgi terdiri dari setumpuk saku pipih yang di batasi membran. Terutama amat penting dalam sel-sel  yang secara aktif terlibat dalam sekresi. Protein yang disintesis oleh RER dipindahkan ke dalam aparatus golgi. Aparatus golgi juga merupakan situs sintesis polisakarida,umpamanya pada mukus. Selulosa yang disekresikan oleh sel tumbuhan untuk membentuk dinding sel sintesis pada aparatus golgi  ( Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 99).


Gambar 2.5 Badan Golgi

6.    Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) adalah penghubung antara inti dan sitoplasma sel tumbuhan. Pada dasarnya, itu adalah jaringan interkoneksi, kantung berbelit-belit hadir dalam sitoplasma. Berdasarkan ada tidaknya ribosom, RE dapat dari jenis halus atau kasar. jenis Yang pertama memiliki ribosom, sedangkan yang kedua ditutupi dengan ribosom. Secara keseluruhan, retikulum endoplasma berfungsi sebagai manufaktur, penyimpanan, dan pengangkutan struktur glikogen, protein, steroid, dan senyawa lainnya (Sridianti. 2014)

Retikulum endoplasma adalah sistem sangat luas membran di dalam sel. Pada preparat sel irisan dengan mikroskop elektron tampak membran itu berpasang-pasangan, meliputi rongga-rongga dan tabung pipih. Membran-membran itu mempunyai struktur lipid protein yang sama dengan yang ada pada membran lain sel tersebut. Setiap membran pada retikulum endoplasma memiliki satu permukaan yang menghadap sitosol dan satu lagi menghadap bagian dalam rongga tersebut. Retikulum endoplasma yang penuh dengan ribosom dinamai Retikulum Endolpasma kasar atau RER. Retikulum endoplasma juga dijumpai tanpa adanya ribosom yang melekat, dinamai Retikulum endoplasma licin atau SER  (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 98- 99).


Gambar 2.6 Retikulum Endoplasma

7.     Vakuola
Vakuola adalah membran, organel penyimpanan yang membantu dalam mengatur tekanan turgor dari sel tumbuhan. Dalam sel tumbuhan, bisa ada lebih dari satu vakuola. Namun, vakuola berlokasi lebih besar daripada yang lain, yang menyimpan segala macam senyawa kimia. Vakuola juga membantu dalam pencernaan intraselular molekul kompleks dan ekskresi produk-produk limbah (Sridianti.2014).
Gambar 2.7 Vakuola

Vakuola ialah organel sitoplasmik yang berisi cairan. Dibatasi oleh membran yang mungkin identik dengan membran sel. Sebenarnya, vakuola acap kali terbentuk karena pelipatan kedalam dan pencubitan sepotong membran sel. Bahan makanan atau buangan dapat ditemukan di dalam vakuola. Sel tumbuhan muda berisi vakuola kecil-kecil, tetapi dengan matangnya sel, maka terbentuklah vakuola tengah yang besar. Molekul makanan yang terlarut, bahan buangan, dan pigmen mungkin terdapat di dalamnya  (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 101).

8.    Peroksisom
Peroksisom adalah organel sitoplasma dari sel tumbuhan, yang mengandung enzim oksidatif tertentu. Enzim ini digunakan untuk pemecahan metabolisme asam lemak ke dalam bentuk gula sederhana. Fungsi penting lainnya dari peroksisom adalah untuk membantu kloroplas dalam menjalani proses fotorespirasi ( Sridianti, 2014).


Gambar 2.8. Peroksisom

Peroksisom besarnya 0,3-15µm, dibatasi oleh membran tunggal. Peroksisom  dapat berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan dalam perubahan purin dalam sel. Sejumlah fungsi metabolik lainnya dikerjakan peroksisom dalam jaringan khusus atau organisme, tetapi kecuali aktivitas katalase, tidak ada satu fungsi yang umum bagi semua peroksisom (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 100- 101).

9.    Sitoplasma
Istilah sitoplasma secara tradisional digunakan untuk memberikan segala sesuatu di dalam sel kecuali nukleus. Mikroskopi elektron menyingkapkan pola-pola luas bagi membran dan kompartemen yang dibatasi membran di dalam  sitoplasma. Struktur yang di batasi dengan jelas dinamai organel. Cairan (fluida) di atas sedimen (supernatan) mewakli apa yang tersisa dari sitoplasma setelah  semua organelnya dikeluarkan.  Maka inilah material yang di dalam nya biasanya tersuspensi organel-organel sitoplasma.Berbagai nama telah diberikan seperti “substansi dasar”, ”hialoplasma”, ”sitosol”, dan lain-lain. Sebagian besar adalah air yang di dalam nya terlarut banyak molekul kecil-kecil dan ion serta juga jumlah besar protein. Sebenarnya, jumlah enzim yang teramat perlu bagi metabolisme sel terdapat di sini. Namun sebagian besar fungsi sitoplasma itu merupakan fungsi organel-organel yang terdapat di dalamnya (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri, 1992: 94- 96).

C. Senyawa Penyusun Sel dan Fungsinya.
1.  Makromolekul utama
Senyawa organik dan anorganik yang terkandung dalam sel sangat beragam.Keberadaan senyawa-senyawa tersebut di dalam sel tidak selalu berarti bahwa senyawa tersebut adalah senyawa penyusun sel. Sebagian dari senyawa tersebut merupakan bahan baku untuk sintesis senyawa lainnya atau digunakan dalam etabolisme tumbuhan yang diterimanya dari sel-sel tetangganya atau diterima dari jaringan pmbuluh. Senyawa bahan baku ini umumnya adalah senyawa anorganik sederhana dengan berat molekul kecil seperti CO2, H3BO3, H2PO4-, NO3-, NH4+ dan MoO4. Senyawa-senyawa penyusun bagian-bagian sel,misalnya dinding sel, organel dan inti sel, umumnya merupakan senyawa organik berukuran molekul besar. Adapun Senyawa penyusun sel yaitu senyawa anorganik dan organik  (Sugeng. 2014), (Lakitan. B,1993:19).

2.    Senyawa an organik.
Senyawa an Organik  yang menyusun sel antara lain (Sugeng. 2014) :
a. Air ( H2O ), yang mempunyai peranan antara lain : sebagai media berlsngsungnya reaksi-reaksi kimia dalam sel, sebagai pelaruu unsure dan senyawa ionisasi. Beberapa contoh garam mineral yang menyusun sel antara lain : NaCl, MgCl, NaHCO3, CaSO4 dan lain sebagainya.
b.  Gas, yang meliputi senyawa-senyawa kimia berbentuk gas seperti : O2, CO2.

3.    Senyawa Organik
a. Karbohidrat
Karbohidrat, yang tersusun atas unsure utama C ( karbon ), H (hydrogen) dan O ( oksigen ). Peran utama dari komponen ini adalah sebagai sumber energi utama bagi sel. Beberapa jenis karbohidrat yang biasa terdapat di dalam sel antara lain :
1. monosakarida ( karbohidrat paling sederhana, tidak dapat dihidrolisis ) hanya mengandung 3 sampai 7 atom karbon seperti : glukosa, fruktosa dan galaktosa disakarida (Sugeng.2014).

   Tabel 2.1. Penggolongan monosakarida sesuai dengan jumlah atom penyusunnya
Jenis
Jumlah atom karbon
Contoh
Triosa
3
Gliseraldehida
Tetrosa
4
Erithrosa
Pentose
5
Deoksiribosa
Heksosa
6
Glukosa
Heptosa
7
Seduheptulosa
( Sumber: Lakitan. B. 1993: 20).

Triosa, pentose dan heksosa merupakan senyawa bahan baku, senyawa antara, atau produk yang penting dalam lintasan metabolik fotosintesis dan  respirasi, sedangkan tetrosa dan heptosa jarang dijumpai dalam rangkain reaksi reaksi biokimia yang berlangsung pada tumbuhan (Lakitan. B. 1993:20), (Sugeng. 2014).

Pentosa yang sangat penting pada lintasan reaksi fotosintesis dan respirasi adalah ribosa dan deoksirebosa yang juga merupakan komponen struktural dar asam-asam nukleat. Dengan demikin senyawa ini merupkan senyawa esensial bagi semua bentuk kehidupan. Selain itu pada hemiselulosa pada semua dinding sel tumbuhan banyak dijumpai karbohidrat sederhana pentosa. Heksosa terlihat dalam beberapa tahapan reaksi fotosintesis dan respirasi. Senyawa ini merupakan komponen penyusun dari berbagai senyawa karbokidrat lainnya. Glukosa dan fruktosa merupakan senyawa heksosa yang paling penting dan paling banyak di jumpai. Beberapa jenis heksosa lainnya juga dapat ditemukan secara alami pada sel tumbuahan (Lakitan. B. 1993: 21).

2.  Disakarida, yang mengandung 2 unit sakarida yang dapat dihidrolisis menjadi  monosakarida. Contoh : disakarida dari jenis sukrosa yang dapar terhidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa, maltosa yang dapat terhidrolisis menjadi 2 glukosa (Sugeng. 2014).

3.    Polisakarida, yang terdiri atas unit-unit monosakarida. Beberapa jenis polisakarida yang terdapat dalam sel antara lain : amilum dan seluloda yang umumnya terdapat dalam sel tumbuhan, glikogen yang umumnya terdapar dalam sel hewan (Sugeng.2014).

b. Protein
Molekul protein berukuran lebih besar dibanding karbohidrat dan lipida. Satuan dasar penyusun protein adalah asam amino. Setiap molekul asam amino paling tidak mengandung karbon, hydrogen, oksigen, dan nitrogen serta kadang juga mengandung belerang. Sintesis protein merupakan proses perangkaian asam amino sehigga membentuk rantai yang panjang. Rantai asam amino disebut polipeptida. Molekul protein dapat terdiri dari 1 atau lebih rantai polipeptida dimana masing-masing rantai polipeptida terdiri dari ratusan unit asam amino.  
Asam amino tergolong aromatik dan alipatik lebih sukar larut dalam air disbanding asam amino basik, asidik, dan terhidroksil. Penggabungan asam amino untuk membentuk protein adalah denganikatan peptide, melibatkan gugus amino pada asam amino yang satu dengan gugus karboksil pada asam amino lainnya.Jika asam aspartat dan glutamat yang masing-masing memiliki 2 gugus karboksil membentuk ikatan peptide, maka gugus karboksi yang berdekatan dengan gugus amino yang akan berpartisipasi sedangkan gugus karboksil lainnya tetap bebas sehingga protein yang terbentuk bersifat asidik. Bila lisan dan arsginin yang masing-masing memiliki 2 gugus asam amino yang berpartsipasi, maka gugus amino yang berjauhan dengan gugus karboksil akan tetap bebas. Atom N dari gugus amino mempunyai 2 elektron yang dapat dimliki bersama dengan ion H+ dalam sel. Gugus amino ini akan bermuatan positif bila Hini terikat padanya ( Lakitan. B, 1993: 30).

Protein yang sederhana terdiri dari 1 rantai ptolipeptida.rantai polipeptida ini tidak terntang lurus, tetapi membentuk lipatan sehingga molekul-moekul protein ini terlihat seperti gumalpan. Pada sitoplasma, asam amino hidrofobik (valin, leusin, isoleusin, metionin dan sering juga tirosi) akan mengumpul dibagin tengah gumpalan molekul protein. Sedangkan asam-asam amino yang lebih bersfat hidrofilik (serin, asam glutamat, glutamin, asam aspartat, asparagin, lisin, histidin dan arginin) akan membungkus dibagin luar (Lakitan. B, 193: 30).

Protein, yang tersusun atas unsure utama utama C ( karbon ), H ( hydrogen ), O ( oksigen ) dan N ( nitrogen ) ditambah S ( sulfur ) dan P ( Phosphor ) sebagai unsure tambahan. Senyawa yang satu ini merupakan unsure organic terbesar yang menyusun sebuah sel. Protein sendiri di dalam sel berperan dalam: membentuk organel-organel sel, membentuk selaput/ membrane plasma bersama lemak dan karbohidrat,  membangun jaringan tubuh dan regenerasi sel, sebagai komponen pembentuk enzim, hormone maupun antibody. Menurut (Sugeng, 2014) Beberapa protein yang terdapt di dalam sel antara lain :
 a). protein sederhana, seperti : albumin, globulin
 b). protein kompleks, seperti : lipoprotein, nucleoprotein.
 c). asam nukleat , yang terutama menyusun molekul DNA / RNA di dalam sel.
 d). Hormon, yang berperan dalam pengendalian aktivitas fisiologis.
 e). enzim, yang berperan sebagai biokatalisator .

c. Lemak
Lemak ( biasa juga disebut lipida ), yang tersusun atas unsure C (karbon ), H ( hydrogen ), O ( oksigen ). Peran utama lemak dalam sel adalah pembentuk membrane sel bersama protein, mengatur sirkulasi lemak yang lain, dan sumber cadangan energi bagi sel. Dalam metabolismenya, lemak terbentuk dari asam lemak dan gliserol. Lemak merupakan bagian dari lipida, semua molekul lipida dibentuk dari samasam organik, tetapi tidak harus mengandung gliserol sedangkan lemak selalu terbentuk dengan kerangka gliserol. Lilin (wax) yang dihasilkan tumbuhan merupakan contoh lipida yang bukan lemak.                

Secara kimia lemak dengan minyak merupakan senyawa yang sangat mirip. Walaupun secara fisik lemak berbentuk padat sedangkan minyak berbentuk cair pada suhu kamar.Baik lemak maupun minyak terbentuk dari satu molekul gliserol dengan 3 molekul asam lemak. Oleh sebab itu lemak dan minyak sering disebut sebagai trigliserida.

Tabel 2.3. Jenis asam lemak yang umum pada jaringan tumbuhan.
Jenis
Jumlah atom C
Struktur
Laurat
12
CH3(CH2)10COOH
Miristas
14
CH3(CH2)12COOH
Palmitat
16
CH3(CH2)14COOH
Stearat
18
CH3(CH2)16COOH
Oleat
18
CH3(CH2)7C=C-(CH2)7COOH
Linoleat
18
CH3(CH2)4C=C-CH2C-(CH2)7COOH
Linolenat
18
CH3CH2C=C-CH2C=C-CH2C=C-(CH2)7COOH
(Sumber: Lakitan. B,1993: 25)

Titik didih dan sifat lemak lainnya tergantung pada jenis asam-asam lemak yang terkandung. Molekul lemak umumnya mengandung 3 jenis asam lemak yang berbeda, tetapi kadang 2 diantaranya dari jenis yang sama. Asam lemak hamper selalu mempunyai atom karbon yang genap biasanya 16 atau 18 atom karbon. Titik didih akan tinggi jika rantai asam lemaknya panjang dan jenuh tanpa ikatan rangkap (Lakitan. B, 1993: 23).

Lemak umumnya mengandung asam lemak jenuh, sedangkan minyak mengandung 1- 3 asam lemak tak jenuh. Minyak dari biji kapas, jagung, kacang tanah dan kedelai banyak mengandung asam lemak tak jenus seperti asam oleat asam linoleat. Kedua jenis asam lemak ini juga merupaan jenis yang paling banyak di jumpai pada tumbuhan secara umum (Lakitan. B, 1993: 23).
Lemak jarang terkandung jaringan dalam akar, tetapi sering dijumpai pada biji dan kadang pada daging buah, seperti buah alpokat. Didalam sel tumbuhan, lemak disimpan dalam oleosom pada sitoplasma. Oleosom dilapaisi oleh membrane tipis (kurang dari setengah ketebalan membrane lainnya). Membran ini tampaknya merupakan membrane 1 lapis denga permukaan hidropobik (nonpolar) menghadap kesebelah dalam dimana lemak ditimbun ( Lakitan. B, 1993: 24).

d. Asam nukleat
Asam nukeat terdiri dari 2 jenis, yakni asam ribonuklet (RNA) dan asam deoksiribonukleat (DNA). Masing masing tersusun dari molekul yang disebut nukliotida. Nukliotida terbentuk dari asam fosfat,gula pentose dan senyawa basa purin (adenine dan guanine) atau basa pirimidin (thimin dan sitosin).Nukleotida RNA mengandung gula ribose, sedangkan nukliotida DNA mengandung gula dioksiribosa yang memiliki kurang satu atom oksigen disbanding ribose (Lakitan. B, 1993: 30).
Gambar 2.10. Komponen Penyusun Asam Nuklet
(Sumber: Lakitan.B,1993:31).

D. Difusi, Osmosis, Imbibsisi, Plasmolisis dan Defisit Tekanan Difusi pada Sel Tumbuhan
1.   Difusi
Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis. Senada dengan itu, difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah (Indradewa,2009) (Agrisa, 2009).
Makin besar perbedan konsentrasi anatara dua daerah, maka makin tajam pula gradasi konsentrasinya sehingga makin lambat pula kecepatan difusinya.Apabila partikel suatu zat dapat bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya tarik, maka dalam jangka waktu tertentu partikel-partikel itu akan tersebar merata dalam ruang yang ada. Sampai distribusi merata seperti itu terjadi, akan terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah tempat partikel itu lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang pekat, lalu terjadi yang sebaliknya, dan secara menyeluruh gerakan partikel ke arah tertentu disebut difusi. Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua daerah, yaitu makin tajam gradasi konsentrasinya, makin besar kecepatan difusinya (Diana, 2014).

Difusi adalah peristiwa di mana terjadi tranfer materi melalui materi lain. Transfer materi ini berlangsung karena atom atau partikel selalu bergerak oleh agitasi thermal. Walaupun sesungguhnya gerak tersebut merupakan gerak acak tanpa arah tertentu, namun secara keseluruhan ada arah neto dimana entropi akan meningkat. Difusi merupakan proses irreversible. Pada fasa gas dan cair, peristiwa difusi mudah terjadi pada fasa padat difusi juga terjadi walaupun memerlukan waktu lebih lama (Sudaryatno, 2009).
Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu :
a. Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu  akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
b.   Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
c.   Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan   difusinya.
d.   Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
e.  Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.

Semua zat terdiri atas partikel-partikel yang sangat kecil yang bergerak terus menerus secara acak-acakan. Makin tinggi suhunya makin cepat gerakan partikel- partikel tersebut. Dari penelitian-penelitian yang pernah dilakukan ternyata ada kecenderungan bergerak dari satu tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat lain yang konsentrasinya lebih rendah, proses ini disebut difusi. Proses ini juga terjadi sebagai akibat adanya mobilitas dan energi kinetik dari molekul atau ion yang mengadakan difusi tersebut  (Lone, 2014).

Arah gerak molekul dalam larutan atau gas tidak tertentu karena adanya hantaman molekul air atau dari gas lain. Arah gerak molekul ini mengikuti gerak Brown, atau geraknya dinamakan “Random Walk”. Difusi zat cair dan gas ternyata lebih cepat dari pada zat padat. Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua daerah, makin cepat proses difusi. Banyak zat-zat terlarut dapat masuk atau keluar dari sel-sel hidup karena protoplasma bersifat kobid mirip dengan agar- agar dan permeabel. Difusi maupun arus massa oleh gaya dorong yang dapat terjadi akibat adanya perbedaan potensial (temperature, listrik, terjadi adanya tekanan hidrolik, konsentrasi, dan sebagainya) yang mengarah dari tempat dengan potensial tinggi ke tempat dengan potensial lebih rendah (Lone, 2014).

Difusi dapat terjadi karena gerakan acak kontinu yang menjadi ciri khas semua molekul yang tidak terikat dalam suatu zat padat. Tiap molekul bergerak lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul lainnya. Pada setiap tabrakan molekul terpental dan melaju ke arah lain. Inilah yang menyebabkan gerakan acak dari molekul tersebut. Kecepatan difusi zat melalui membran sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi, tetapi juga pada besar, muatan dan daya larut dalam lipit dari partikel- partikel tersebut. Pada umumnya zat-zat yang larut dalam lipid, yaitu molekul hidrofobik, lebih mudah berdifusi melalui membran dari pada molekul hidrofilik. Membran sel, kurang permeabel terhadap ion-ion dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Dalam keadaan yang sama, molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel dari da molekul besar.  Dan nyatanya difusi sederhana dari molekul hidrofolik yang besarnya lebih dari 7- 8 A hampir tidak dapat berlangsung karena terhalang oleh membran sel. Meskipun demikian molekul dapat juga masuk dalam sel. Suatu cara bagaimana ini dapat berlangsung adalah dengan jalan yang di sebut “difusi terbantu” (Kimball, Tjitrosomo, Sugiri,1992: 121- 122).

2.  Osmosis
Osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah. Tekanan yang terjadi karena difusi molekul air disebut tekanan osmosis. Makin besar terjadinya osmosis maka makin besar pula tekanan osmosisnya. Menurut Kimball (1983) bahwa proses osmosis akan berhenti jika kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi  (Kimball, 1983).

Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua Iarutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel. Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis (Anonim.2014).

3.    Imbibisi
Imbibisi adalah peristiwa penyerapan air oleh permukaan zat-zat yang hidrofilik, seperti protein, pati, selulosa, agar-agar, gelatin, liat dan lainnya yang menyebabkan zat tersebut dapat mengembang setelah menyerap air. Kemampuan untuk menyerap air misalnya pada biji biasa disebut dengan potensial imbibisi dan prosesnya disebut dengan imbibisi (Hadada.W,2014).

Imbibisi adalah peristiwa masuknya air ke dalam suatu zat melalui pori-pori.Air yang masuk ke dalam biji membuat biji mengalami perubahan, baik bentuk, warna, tekstur, maupun berat biji. Proses imbibisi berguna untuk mematahkan dormansi dan memicu perkecambahan biji. Imbibisi adalah penyerapan air (absorpsi) oleh benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semi solid) karena benda-benda itu mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Ada banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup, misalnya penyerapan air dari dalam tanah oleh akar tanaman. Namun, penyerapan yang dimaksudkan di sini yaitu penyerapan air oleh biji kering (Suradinata, 1993).

4.    Plasmolisis
Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik. Plasmolisis merupakan proses yang secara nyata menunjukkan bahwa pada sel, sebagai unit terkecil kehidupan, terjadi sirkulasi keluar-masuk suatu zat. Adanya sirkulasi ini menjelaskan bahwa sel dinamis dengan lingkungannya . Jika memerlukan materi dari luar maka sel harus mengambil  materi itu dengan segala cara, misalnya dengan mengatur tekanan agar terjadi perbedaan tekanan sehingga materi dari luar bisa masuk (Meyer,1952 ),  (Salisbury, 1985 ).

Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Kehilangan air lebih banyak lagi menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana sitoplasma mengerut dan menjauhi dinding sel. Sehingga dapat terjadi chytorisis yaitu runtuhnya dinding sel (Diana, 2014).

5.    Defisit Tekanan Difusi
Molekul air dan zat terlarut yang berada dalam sel selalu bergerak. Oleh karena itu terjadi perpindahan terus-menerus dari molekul air, dari satu bagian ke bagian yang lain. Perpindahan molekul-molekul itu dpat ditinjau dari dua sudut. Pertama dari sudut sumber dan dari sudut tujuan. Dari sudut sumber dikatakan bahwa terdapat suatu tekanan yang menyebabkan molekul-molekul menyebar ke seluruh jaringan. Tekanan ini disebut dengan tekanan difusi. Dari sudut tujuan dapat dikatakan bahwa ada sesuatu kekurangan/defisit akan molekul-molekul. Hal ini dibandingkan dengan istilah daerah surplus molekul dan minus molekul. Sumber tersebut adanya tekanan difusi positif dan ditinjau adanya tekanan difusi negatif. Istilah tekanan difusi negatif dapat ditukar dengan kekurangan tekanan difusi atau defisit tekanan difusi yang disingkat dengan DTD (Latif. N, 2014).

BAB III
KESIMPULAN
1. Umumnya membran mempunyai ketebalan anatara 7,5 nm sampai 10,0 nm. Senyawa utama penyusun membran adalah protein dan lipida. Membran sel berfungsi sebagai interase antara mesin-mesin di bagian dalam sel dan fluida cair yang membasahi semua sel.
2. Organel-organel sel tumbuhan terdiri atas kloroplas, nucleus, ribosom, mitokondria, badan golgi, retikulum endoplasma, vakuola, peroksisom, sitoplasma. Setiap organel-organel sel tumbuhan memiliki fungsi tertentu, tanpa adanya sel tidak dapat beroperasi dengan baik.
3.  Senyawa penyusun sel terdiri dari senyawa organik dan an organik. Senyawa organic terdiri dari air dan gas. Sedangkan senyawa an organic terdiri atas, karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat.
4.  Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis.
5. Osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah.
6.  Imbibisi adalah peristiwa penyerapan air oleh permukaan zat-zat yang hidrofilik, seperti protein, pati, selulosa, agar-agar, gelatin, liat dan lainnya yang menyebabkan zat tersebut dapat mengembang setelah menyerap air.
7.  Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik.
  

DAFTAR PUSTAKA
Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Biologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada : Jakarta.
Kimbal, J.W. 1992. Biologi Edisi Kelima. Erlangga : Jakarta.
Jati, Wijaya. 2007. Aktif Biologi. Ganeca Exact : Jakarta.
Salisbury, F.B. & C.W. Ross. 1991. Fisiologi Tumbuhan. ITB. Bandung.
Lone, Irham. (2012).  Difusi dan plasmolisis.                                   
http://www.irhamlone.com/laporan-fisiologi-tumbuhan-difusi-dan-plasmolisis.html.                             Latif, nazarudin. (2012). Plasmolisis. http://NazarudinLatifBlog’s.com/Laporan-Fisiologi-Tumbuhan-PLASMOLISIS.html.
Sridianti. (2013). Organel sel Tumbuhan dan Fungsinyahttp://www.sridianti.com/organel-sel-tumbuhan-dan-fungsinya.html.
Fatihatul, Diana. (2013). Osmosis, Difusi dan Imbibisi. http://osmosis-difusi-dan-imbibisi.html.
Itsuki, Minami. (2011).Tumbuhan (Difusi, Osmosis,Imbibisi).
http://PRAKTIKUM-FISIOLOGI-TUMBUHAN(DIFUSI,OSMOSIS,IMBIBISI)belajarituindah.html.         
Sugeng. (2014). Senyawa-senyawa Penyusun Selhttp://senyawa-penyusn-sel.html.  
Sridianti. (2014). Struktur Fungsi Membran Sel. http://struktur-fungsi-membran-sel.html. 
Tata.(2012). Struktur dan Fungsi Sel Tumbuhanhttp://struktur-dan-fungsi-sel-tumbuhan.html
Astira, Septiana. (2013).Plasmolisis dan deplamolisis pada Epidermis Bawang Merah.http://septianaastira.com/LAPORAN-PLASMOLISIS-DAN-DEPLASMOLISIS-PADA-EPIDERMIS-BAWANG-MERAH(Alliumcepa).html 
Hadada,Wahab.(2011).Imbibisi. http://www.wahabhadada.com/imbibisi.html.   
Sridianti.(2014).Organel Sel Tumbuhan dan Fungsinya. http://www.sridianti.com/organel-sel-tumbuhan-dan-fungsinya.html. 
Anonim. (2014). Proses Osmosis dan Difusi didalam Sel.http://www.sainsbiologi.com/proses-difusi-dan-osmosis-didalam-sel.html




Demikianlah Artikel Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan

Sekian artikel Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan dengan alamat link https://www.dunia-mulyadi.com/2015/12/materi-tentang-struktur-sel-tumbuhan.html

0 Response to "Materi Tentang Struktur Sel Tumbuhan"

Post a Comment

Terimakasih atas Kunjungannya serta Komentarnya.....Jangan Lupa Like and Sharenya Thanks......