 |
| Ultrastruktur Sel - Struktur Sel |
Ultrastruktur, adalah struktur yang tampak dengan menggunakan ME (mikroskop elektron). Dengan mengamati sel secara ultrastruktur dapatlah dibedakan adanya berbagai macam organel (organ sel) yang dikandungnya :
a. Membran sel
Membran sel adalah suatu struktur membranosa yang sangat tipis, yang membungkus setiap sel, memisahkan isi sel dengan lingkungannya. Membran sel ini hampir seluruhnya terdiri dari protein dan lipid. Perkiraan komposisi adalah protein 55%, fosfolipid 25%, kolesterol 13%, lipid lain 4%, dan karbohidrat 3%. Membran sel berfungsi memisahkan cairan intrasel dan ekstrasel, dan menyelenggarakan transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain
b. Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian interior sel yang tidak ditempati oleh nukleus. Sitoplasma dipenuhi oleh partikel-partikel dan organel-organel berukuran besar dan kecil yang tersebar, berkisar dari beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer. Bagian cairan bening dari sitoplasma yang merupakan tempat dimana partikel-partikel itu tersebar disebut sebagai sitosol, yang terutama terdiri atas protein yang larut, elektrolit, dan glukosa, serta sejumlah kecil senyawa lipid.
c. Retikulum Endoplasma (RE)
RE adalah struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. RE dibagi menjadi dua bagian
1.RE kasar
Ditempeli ribosom, berfungsi mensintesis dan melepaskan berbagai protei baru ke dalam lumen RE. Protein-protein tersebut ada yang di ekspor ke luar sebagai produk sekretorik dan ada yang di angkut ke tempat-tempat didalam sel untuk pembentukan membran sel baru dan komponen protein pada organel lain.
2.RE halus
RE halus sebagai pusat pengemasan dan pengeluaran molekul-molekul yang akan dipindahkan dari RE kasar.
d. Aparatus Golgi
Aparatus golgi erat hubungannya dengan retikulum endoplasma. Aparatus golgi memiliki membran yang mirip dengan membran pada RE kasar. Aparatus golgi biasanya terdiri atas empat atau lebih tumpukan lapisan vesikel tipis dan gepeng yang terletak dekat dengan nukleus. Aparatus ini penting pada sel sekretoris. Pada sel sekretoris aparatus golgi terletak di sebelah sel tempat substansi sekretorik akan dikeluarkan.
Aparatus golgi ini dalam fungsinya bekerjasama dengan retikulum endoplasma. Vesikel pengangkut kecil yang juga disebut vesikel retikulum endoplasma atau secara singkat disebut sebagai vesikel RE, secara terus menerus ditarik dari retikulum endoplasma dan segera setelah itu bergabung dengan aparatus golgi. Dengan cara ini, substansi yang terjerat dalam vesikel RE diangkut dari retikulum endoplasma menuju ke aparatus golgi. Substansi yang diangkut ini selanjutnya diproses di dalam aparatus golgi untuk membentuk lisosom, vesikel sekretoris, atau komponen sitoplasmik yang lainnya.
e. Lisosom
Lisosom merupakan organel vesikular yang dibentuk oleh aparatus golgi yang kemudian tersebar di seluruh sitoplasma. Lisosom ini merupakan sistem pencernaan intraselular yang memungkinkan sel untuk mencernakan bahan-bahan dan struktur intraseluler, khususnya struktur sel yang telah rusak, partikel-partikel makanan yang telah dicernakan sel, dan bahan-bahan yang tidak diinginkan tubuh, misalnya bakteri.
f. Peroksisom
Peroksisom secara fisik mirip dengan lisosom, tetapi berbeda dalam dua hal penting; Pertama, peroksisom diyakini dibentuk dari replikasi-sendiri (atau mungkin melalui pertunasan dari retikulum endoplasmik halus) dan bukan dibentuk oleh aparatus golgi. Kedua, peroksisom lebih mengandung oksidase daripada hidrolase. Beberapa oksidase mampu menggabungkan oksigen dengan ion hidrogen dari zat kimia intraseluler yang berbeda untuk membentuk hidrogen peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida sendiri sebaliknya merupakan suatu substansi yang sangat mudah beroksidasi, dan dipergunakan berkaitan dengan katalase, suatu enzim oksidase lain yang ditemukan dalam jumlah besar di dalam peroksisom, untuk mengoksidasi banyak substansi yang bila tidak, akan menjadi racun bagi sel. Sebagai contoh, kira-kira setengah dari alkohol yang diminum seseorang didetoksifikasi oleh peroksisom sel-sel hati.
g. Vesikel sekretoris
Salah satu fungsi penting dari banyak sel adalah menyekresi substansi-substansi khusus. Hampir semua substansi sekretorik dibentuk oleh retikulum endoplasmik – sistem aparatus golgi dan kemudian dilepaskan dari aparatus Golgi ke dalam sitoplasma di dalam vesikel penyimpan, yang disebut vesikel sekretoris atau granula sekretoris. Misalnya vesikel sekretoris khusus di dalam sel-sel asini pankreas yang menyimpan proenzim protein (enzim yang belum aktif); proenzim kemudian akan disekresikan ke membran sel bagian luar, masuk ke duktus pankreatikus dan kemudian ke duodenum, dimana proenzim akan menjadi aktif dan melakukan fungsi pencernaan.
h. Mitokondria
Mitokondria disebut sebagai rumah energi sel. Tanpa mitokondria, sel tidak akan dapat menyadap jumlah energi yang bermakna dari bahan makanan dan oksigen, dan sebagai akibatnya, semua fungsi sel akan berhenti. Pada dasarnya, mitokondria terdapat di semua bagian sitoplasma, tetapi jumlah total per sel sangat bervariasi, mulai kurang dari seratus sampai beberapa ribu, bergantung pada jumlah energi yang dibutuhkan oleh masing-masing sel. Selanjutnya mitokondria terkonsentrat dalam bagian-bagian sel yang bertanggung jawab terhadap metabolisme energi. Mitokondria juga bervariasi dalam ukuran dan bentuk; beberapa mitokondria diameternya hanya beberapa ratus nanometer dan bentuknya granula, sedangkan yang lain lebih panjang – diameternya 1 mikrometer dan panjangnya 7 mikrometer – dan yang lain bercabang dan berbentuk filamen.
i. Struktur filamen dan tubular sel
Biasanya protein fibrilar sel disusun membentuk filamen atau tubulus. Keduanya merupakan molekul protein prekursor yang disintesis oleh ribosom di dalam sitoplasma. Molekul prekursor berpolimerisasi membentuk filamen. Sebagian besar filamen aktin seringkali terdapat di sisi luar sitoplasma, yang merupakan daerah yang disebut sebagai ektoplasma, untuk membentuk suatu penunjang elastik bagi membran sel. Juga, di dalam sel-sel otot, filamen aktin dan miosin tersusun menjadi suatu mesin kontraktil khusus yang merupakan dasar timbulnya kontraksi otot di seluruh tubuh.
Ada satu filamen khusus yang terdiri atas molekul-molekul tubulin yang digunakan dalam semua sel untuk membentuk struktur tubulus, yaitu mikrotubulus. Sebagian mikrotubulus mengandung 13 protofilamen tubulin yang terletak sejajar satu sama lain dalam satu lingkaran untuk membentuk sebuah silinder panjang sempit yang kira-kira berdiameter 25 nanometer dan panjang 1 sampai beberapa mikrometer. Silinder ini sering tersusun dalam bentuk berkas yang menyebabkan mikrotubulus seluruhnya merupakan suatu massa struktural yang sangat kuat. Akan tetapi, mikrotubulus merupakan suatu struktur kaku yang akan pecah bila terlalu dibengkokkan. Jadi fungsi primer mikrotubulus adalah sitoskeleton, yang membentuk suatu struktur fisik yang kaku untuk beberapa bagian sel yang khusus. Juga, sitoplasma sering mengalir di sekitar mikrotubulus, yang mungkin disebabkan oleh pergerakan lengan yang menonjol keluar dari mikrotubulus.
j. Nukleus
Nukleus merupakan pusat pengaturan sel. Secara singkat, nukleus mengandung sejumlah besar DNA, yang telah kita sebut bertahun-tahun sebagai gen. Gen menentukan karakteristik protein sel, termasuk enzim-enzim sitoplasma yang mengatur aktivitas sitoplasma. Nukleus juga mengatur reproduksi; gen-gen ini pertema bereproduksi sendiri, dan kemudian, sel dipecahkan oleh proses khusus yang disebut mitosis untuk membentuk dua sel anak, yang masing – masing menerima satu dari dua set gen.
Penampilan nukleus di bawah mikroskop cahaya tidak memberikan gambaran yang cukup mengenai mekanisme nukleus melakukan kerja pengontrolannya. Penampilan sebuah nukleus dalam fase interfase (periode di dalam mitosis) dengan menggunakan mikroskop cahaya, memperlihatkan bahan kromatin yang terpulas gelap di seluruh nukleoplasma. Selama mitosis, bahan kromatin menjadi sangat mudah diidentifikasi sebagai kromosom yang tersusun baik, yang dapat dilihat dengan mudah dengan mikroskop cahaya.
k. Membran nukleus
Membran nukleus, yang juga disebut selubung inti, sebenarnya merupakan dua membran yang terpisah, satu membran terdapat di dalam membran yang lain. Membran luar bersambung dengan retikulum endoplasmik, dan ruang antara kedua membran nukleus juga bersambung dengan ruang di sebelah dalam retikulum endoplasmik.
Kedua lapisan membran nukleus ditembus oleh beberapa ribu pori-pori nukleus. Pori-pori ini besar, hampir berdiameter 100 nanometer. Akan tetapi, kompleks molekul protein yang besar berlekatan di sekitar tepi pori sehingga bagian pusat pori hanya berdiameter kira-kira 9 nanometer. Walaupun demikian, ukuran ini cukup besar sehingga memungkinkan sejumlah molekul sampai dengan berat molekul 44.000 dapat lewat dan molekul dengan berat molekul kurang dari 15.000 lewat dengan sangat cepat.
l. Nukleoli
Nukleus sebagian besar sel memiliki satu atau lebih struktur yang terpulas pucat disebut nukleoli. Nukleolus, tidak seperti organel lainnya, tidak memiliki sebuah membran pembatas, sebaliknya, nukleoli hanya merupakan suatu struktur yang mengandung sejumlah besar RNA dan protein dari jenis yang ditemukan di dalam ribosom. Nukleolus menjadi sangat membesar bila sebuah sel secara aktif mensintesis protein. Gen dari lima pasangan kromosom yang terpisah akan mensintesis RNA ribosomal dan kemudian menyimpannya di dalam nukleolus, yang dimulai dengan sebuah RNA fibrilar longgar yang kemudian memadat membentuk sub unit ribosom granula. Sub unit ribosom granula ini selanjutnya diangkut melalui pori-pori membran nukleus ke dalam sitoplasma, berkumpul untuk membentuk ribosom “matang” yang memainkan peranan penting dalam pembentukan protein.
