PENGETAHUAN UMUM WISNU YUDHA PERMANA: 2010

Sabtu, 27 November 2010

makalah jaringan pengangkut


BAB II
JARINGAN PENGANGKUT
Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xilem yang merupakan jaringan pengangkut air dan floem sebagai  jaringan penangkut bahan organik (bahan makanan). Xilem dan floem bersama - sama sering disebut sebagai berkas pengangkut (berkas vaskular). Tumbuhan yang  mempunyai  jaringan pengangkut di sebut tumbuhan vaskular, termasuk di dalam pteridophyta  dan spermatophyta. Dari  kedua bagian berkas pengangkut itu, xilem mempunyai struktur  yang  lebih  tegar  sehingga dapat utuh sewaktu berubah menjadi fosil dan dapat dipakai  sebagai bahan identifikasi bagi tumbuhan jenis vaskular.
Jaringan pengangkut atau berkas vaskuler juga merupakan jaringan yang berperan untuk mengangkut air dan unsur hara dari akar sampai daun, serta mengangkut hasil fotosintesis  dari daun keseluruh bagian tubuh tumbuhan.
Xilem dan floem berkembang dengan diferensiasi dari prokambium. Prokambium dibentuk oleh promeristem pucuk. Xilem dan floem yang dihasilkan oleh prokambium disebut xilem primer dan floem primer. Xilem primer terdiri dari protoxilem dan metaxilem. Sedangkan floem primer terdiri dari protofloem dan metafloem.

            Dalam perkembangannya xilem dan floem dibentuk oleh kambium pembuluh disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Xilem tumbuh kearah dalam membentuk kayu dan floem tumbuh ke arah luar membentuk kulit kayu. Lingkaran tumbuh adalah lapisan yang menunjukkan pertumbuhan / pembentukan kayu yang berurutan.




1.      Xylem


Pada dasarnya xilem merupakan jaringan kompleks karena terdiri dari beberapa tipe sel yang berbeda baik yang hidup maupun yang tidak hidup. Penyusun utamanya adalah trakeid dan trakea sebagai saluran transfor air, dengan penebalan dinding  yang cukup tebal sekaligus berfungsi  sebagai  penguat/penyokong. Xylem juga dapat mempunyai serabut sklerenkim sebagai jaringan penguat, serta sel sel parenkim yang hidup dan berfngsi dalam berbagai kegiatan metabolisme.
Pada awalnya xilem merupakan hasil aktivitas meristem apikal lewat pembentukan prokambium. Xilem yang terbentuk dari prokambium di namakan xilem premier.  Bila tumbuhan ini setelah pertumbuhan premiernya lengkap ; kemudian membentuk  jaringan  sekunder  sebagai hasil aktivitas kambium, maka xilem yang terbentuk itu dinamakan xilem sekunder.  Meskipun xilem primer dan xilem sekunder itu agak berbeda bentuknya tetapi keduanya akan berbaur pada pertumbuhan selanjutnya.

Bila xilem primer diamati secara seksama akan ditemukan perbedaan perkembangan struktur xilem yang dibentuk pertama kali (protoxilem) dengan xilem yang dibentuk kemudian (metaxilem). Protoxilem menduduki tempat yang khasdalam struktur jaringan pengangkut primer. Pada tumbuhan tingkat tinggi, protoxilem batang letaknya paling dekat dengan empulur (ditengan disebut xilem endarch) sedangkan diakar letaknya disebelah metaxilem (disebut exarch).
Unsur-unsur penyusun xilem yang  utama adalah:
a.    Trakeid dan trakea
Trakeid merupakan unsur xilem yang lebih primitip di dinding trakea karena tumbuhan anggota pteridophyta, gymnospermae dan spermatophyta fosilnya hanya mempunyai trakeid, trakea di anggap berasal dari trakeid. Keduanya dalam keadaan dewasa berbentuk bulat panjang, Berdinding sekunder  terdiri dari lignin dan tidak mengandung kloroplas. Perbedaan pokok antara  trakeid dengan trakea adalah bahwa pada trakeid tidak terdapat perforasi (lubang - lubang) sedangkan pada trakea ujung - ujungnya penuh lubang - lubang.
Transportasi air dan zat hara dalam trakea dapat berlangsung antara sel yang satu dengan sel yang lain secara bebas lewat perforasi, sedang dalam trakeid peristiwa itu berlangsung lewat noktah antara sel-selnya. Sel-sel pembentuk trakea tersusun sedemikian sehingga merupakan deretan memanjang (ujung bertemu ujung) dan perofasi pada ujung sel itu sangat sempurna atau bahkan dinding selnya hilang sehingga membentuk pipa panjang. Setelah terbentuk pipa ini, dinding yang tidak mengalami perofasi mengadakan penebalan sekunder.

b.   Serabut xylem
Serabut ini strukturnya serupa serabut sklerenkim meskipun asalnya dari  trakeid yang berdeffinisi lebih lanjut dengan dinding yang tebal dan noktah sederhana. serabut dan trakeid saling melekat sehingga sulit di pisahkan, tetapi umumnya sel yang berbentuserbut lebih panjang dari trakeid karena ujungnya yang runcing dapat masuk di antara sel-sel sewaktu memanjang. Serabut xilem terlihat jelas dan pada xilem yang hanya terdiri dari trakeid, serabut itu tidak jelas adanya .
c.    Parenkin xylem
Seperti halnya parenkim di tempat lain, sel-sel ini merupakan sel hidup, terdapat pada xilem primer maupun sekunder. Pada xilem  sekunder,pada xilem sekunder, parenkim  itu berasal dari kambium yang berbentuk fusifrom atau bentuk sel jari - jari, sehingga di peroleh sel-sel yang sumbu panjangnya mengikuti arah jari - jari organ. sel-sel parenkim ini mengandung berbagai senyawa umumnya tepung /lipid karena parenkim berfungsi penimbun  cadangan makanan.
2.      Floem
Floem juga merupakan jaringan kompleks, terdiri dari beberapa unsur dengan tipe yang berbeda yaitu buluh tapisan, sel pengiring, parenkim serabut, dan sklereid. Kadang - kadang ada sel atau jaringan sekretori yang bergabung di dalamnya, misal kelenjar getah. Fungsi floem sebagai jaringan translokasi  bahan organik (asimilat) yang terutama berisi karbohidrat. Dalam jumlah kecil di temukan juga asam amino dan hormon.
Seperti halnya pada xilem, floem berasal dari perkembangan kambium di sebut ploem primer dan yang merupakan hasil perkembangan kambium disebut floem sekunder. Perlu di ketahui bahwa floem dan xilem yang struktur dan fungsinya berbeda itu pada pertumbuhan sekundernya berasal sel yang sama. Meskipun pada mulanya berkas-berkas floem letaknya terpisah, tetapi pada perkembangan selanjutnya akan membentuk kesatuan sistem karna saling beranastromosis (membentuk anyaman )
a.    Pembuluh
Unsur penyusun pembuluh terdiri dari dua bentuk yaitu sel tapisan yang merupakan sel tunggal dan bentuknya memanjang, dengan bidang tapisan terletak di samping atau ujung sel, terdapat pada tumbuhan pyteridophyta dan gymnospermae. Bentuk kedua adalah buluh tapisan, terdapat pada angiospermae, berupa berkas sel-sel memanjang yang masing - masing merupakan bagian dari buluh itu dan di hubungkan oleh satu atau lebih bidang tapisan biasanya terletak di ujung sel.
Sifat khas unsur pembuluh adalah adanya bidang tapisan pada dinding selnya, serta terdapatnya modifikasi protoplas yaitu tanpa nukleus. Bidang tapisan itu merupakan sekelompok lubang-lubang yang membatasi dua sel yang berdampingan dan dihubungkan oleh benang-benang  plasma yang terdapat di dalam lubang-lubang tapisan itu (semacam plasmodesma pada saluran noktah). Lubang - lubang tapisan itu biasanya di lapisi oleh kalose  yaitu semacam polimer glukosa,sehingga lubangnya menjadi kecil. Kalose ini akan menipis (sehingga lubangnya membesar) bila pembuluh sedang aktif  menyalurkan asimilat.
Jumlah bidang tapisan yang terdapat pada pembuluh berbeda-beda tergantung pada jenis tumbuhannya. Selain itu besarnya lubang tapisan juga bervariasi, umumnya yang besar terdapat  di ujung sel.
Dinding sel unsur penyusun pembuluh adalah selulosa, tidak pernah dijumpai penebalan lignin. Nukleus tidak terdapat pada sel yang dewasa, dan hilangnya nukleus itu terjadi pada saat diferensiasi. Pada awalnya sel pembuluh serupa sel prokambium yang lain, mempunyai banyak vakuola dan intinya tegas. Kemudian inti itu mengalami disintegrasi kedalam plasma dan plasma tersebut kemudian membentuk benang-benang menjajar sejajar sumbu sel dan bersambung dengaan plasma sel sambungannya dilunang tapisan. Pada tumbuhan Dicotyledoneae pembuluh-pembuluh ini biasanya terisi lendir dari protein.
b.   Sel pengiring
Sel-sel pembuluh pada dikotyledoneae dan monokotylledoneae biasanya diikuti  oleh sel parenkim khusus yang di sebut sel pengiring. Sel itu terbentuk dari sel induk yang sama dengan sel pembuluh. Sel induk itu membelah satu atau dua kali secara memanjang serta tidak sama besar , menghasilkan sel pembuluh yang besar dan sel pengiring yang kecil.

Dinding bersama antar sel pengiring dan sel pembuluh biasanya tipis, penuh dengan plasmodesmata. Berbeda dengan sel pembuluh,sel pengiring ini teta mempunyai  nukleus pada waktu dewasa. Sel pengiring tidak di jumpai pada  tumbuhan gymnospermae dan pteridophyta dan juga tidak ada protofloem dicotyledoneae.
c.    Parenkim floem

Selain terdiri dari pembuluh dan sel pengiring, floem juga mengandung sejumlah sel parenkim yang  fungsinya serupa sel parenkim lainnya, misalnya sebagai penimbun lemak dan tepung. Sel parenkim ini secara fungsional berintegrasi  dengan sel pengiring. Bentuk  sel parenkim ini memanjang dan sumbu panjangnya sejajar dengan sumbu berkas pengangkut.
Seperti halnya pada parenkim xilem, floem sekunder juga mempunyai  dua macam bentuk parenkim sesuai dengan bentuk sel kambium yang membentuknya(fusifrom atau jari-jari). Pada saat  floem masih  aktif, sel parenkim ini tidak  mengalami pembelahan dinding. Kemudian bila floem itu tidak berfungsi lagi, parenkim ini akan merubah  menjadi sklerenkim atau  menjadi  felogen.
d.   Serabut
Serabut floem terdapat baik pada floem primmer  maupun sekunder. Serabut ini segera membentuk dinding sekunder setelah selesai pertumbuhan memanjangnya. Umumnya penebalan itu berupa lignin, ada yang selulosa. Noktah yang  terjadi sederhana. Serabut ini berfungsi sebagai penguat sejak awal, atau terjadi  dari parenkim floem setelah sel pembuluh tidak berfungsi lagi.
3. Berkas Pengangkut
Sifat khas jaringan pengangkut  ialah bahwa jarang sekali xilemkat dan floem berada di tempat terpisah. Biasanya keduanya membentuk gabungan yang di sebut berkas pengangkut. Masing-masing berkas pengangkut ini merupakan bagian dari seluruh sistem jaringan pengangkut dan dan bukan merupakan satuan struktural saja. Pada sumbuh organ, berkas ini membentuk koloni/baris atau berlekatan atau sama lain membentuk silinder.


Dalam berkas pengangkut, letas xilem dan floem berdampingan sedemikian rupa menurut aturan tertentu, atas dasar letak xilem terhadap floem dan sebaliknya serta ada tidaknya kambium, berkas pengangkut di bagi menjadi beberapa tipe yaitu:
a.    berkas pengangkut kolateral: floem dan xilem letaknya berdampingan, umumnya floem  di sebelah luar xilem. Bentuk pengangkut ini ada dua tipe:
1)   Kolateral  tertutup : bila xilem dan floem berdampngan langsung dan berkas itu dikelilingi oleh serabut. Misalnya pada batang graminae
2)   Kolateral terbuka : bila antara xilem dan floem terdapat kambium ini kearah dalam membentuk xilem sekunder dan kearah luar  membentuk floem sekunder ,umumnya terdapat pada batang dicotyledoneae.
b.    Berkas Pengangkut Bikolateral: pada dasarnya serupa kolateral (xylem dan floem berdampngan )tetapi di sisi dalam xilem terdapat lagi floem, jadi urutanmya: floem dalam , xilem , kambium dan floem luar.  Terdapat pada batang beberapa keluarga tumbuhan dicotyledoneae misalnya cucurbitaceae, solanaceae.
c.    Berkas Pengangkut Konsentris: xilem mengelilingi /membungkus floem atau sebaliknya. Bentuk ini juga di bagi 2 tipe yaitu:
1)   Konsentris amfikibral, bila floem mengelilingi xilem, terdapat misalnya pada batang tumbuhan pteridophyta.
2)   Konsentris amfivasal, bila xilem mengelilingi  floem, terdapat pada batang tumbuhan monocotyledoneae yang berkambium misalnya agave, aloe.
d.   Berkas Pengangkut Radial: xilem dan floem tidak membentuk berkas yang sesungguhnya, karena meskipun xilem dan floem berdampingan tetapi berbeda pada jari-jari tubuh yang berbeda dipisahkan oleh jaringan dasar sehingga dapat disebut  tersusun radial. Susunan seperti ini hanya terdapat pada akar sewaktu xilem dan floem berada dalam keadan primer.
       

4.   NILAI EKONOMIS DAN NILAI RELIGIUS


a021

Apakah kamu tidak memperhatikan, bahwa sesungguhnya Allah menurunkan air dari langit, maka diaturnya menjadi sumber-sumber air di bumi kemudian ditumbuhkan-Nya dengan air itu tanam-tanaman yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu kamu melihatnya kekuning-kuningan, kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal.
Pada jaringan pengangkut (xilem & floem) nilai ekonomis yang terkandung yaitu pada proses pencangkokan batang tidak dapat menjalankan aktifitasnya karena floem dan kambium pada sebagian batang terpotong/terkelupas sehingga sari-sari makanan yang dibawa oleh jaringan pengangkut tersebut tidak sampai diatas dan sebaliknya, maka oleh proses tersebut terbentuk akar-akar pada tumbuhan yang dicangkok. Dengan hal tersebut kita bisa membudi dayakan tumbuhan dengan waktu yang relatif cepat dari pada menanam dengan biji, selain itu mencangkok juga mempercepat tumbuhan menghasilkan buah dan mendapatkan kualitas buah yang sama dengan tumbuhan yang dicangkoknya.
BAB III
KESIMPULAN
JARINGAN PENGANGKUT (VASKULER)
Jaringan pengangkut pada tumbuhan tingkat tinggi terdiri dari xilem dan floem. Xilem terdiri atas trakea, trakeid, serta unsur-unsur lain seperti serabut xilem dan parenkim xilem.
1. XILEM
Xilem merupakan suatu jaringan pengangkut yang  yang terdiri dari berbagai macam bentuk sel. Fungsi utama dari xilem adalah untuk sirkulasi air dan mineal dari akar. Pada umumnya, sel-sel penyusun xilem merupakan sel mati dengan dinding yang sangat tebal tersusun dari zat lignin, sehingga xilem berfungsi juga sebagai jaringan penguat. Unsur-unsur xilem terdiri dari unsur trakeal, serabut xilem, dan parenkim xilem.
a.  Unsur trakeal
Unsur trakeal bertugas dalam pengangkutan air dan zat terlarut didalamnya. Sel-selnya memanjang dan tidak mengandung protoplas, dan dinding selnya berlignin. Unsur trakeal terdiri dari dua macam sel, yaitu trakea dan trakeid.
Trakea tersusun oleh sel-sel berbentuk tabung yang berhubungan pada ujung-ujungnya. Dinding ujung selnya telah lenyap dan berubah menjadi lubang perforasi. Trakeid berupa sel lancip dan panjang dengan dinding sel yang berlubang-lubang. Lubang ini disebut noktah.


b.  Serabut xilem
Serabut xilem berupa sel-sel panjang dengan ujung meruncing. Serabut xilem berdinding tebal dan memiliki noktah yang lebih sempit dari pada noktah trakeid.
c.  Parenkim xilem
Parenkim xilem biasanya tersusun dari sel-sel yang masih hidup. Sel-sel parenkim xilem berfungsi sebagai tempat cadangan makanan. Zat tepung biasanya bertimbun sampai pada saat giatnya pertumbuhan dan kemudian berkurang bersamaan dengan kegiatan kambium.
Bagian dalam dari batang adalah empulur atau inti batnag yang terdiri dari tipe sel parenkim untuk penyimpanan. Parenkim jari-jari empulur terdiri dari sel-sel yang pada umumnya mempunyai dua bentuk dasar, yaitu sel-sel yang bersumbu panjang ke arah radial dan sel-sel bersumbu panjang ke arah vertikal.
1.      FLOEM
Floem terdiri atas bulu tapis, unsur-unsur tapis, sel pengiring, parenkim floem, dan serabut floem.
a. Unsur-unsur tapis
Sel-sel tapis berbentuk tabung dengan bagian ujung berlubang-lubang (poro-pori). Tabung tapis membentuk saluran bersambung dari pangkal keujung tumbuhan dan berdekatan dengan sel pengiring.
b. Sel pengiring
Sel pengiring berhubungan erat dengan pembuluh tapis, berbentuk silinder, dan lebih besar daripada sel-sel tapis. Sel pengiring bersifat hidup dan diduga berperan dalam keluar masuknya zat-zat makanan melalui pembuluh tapis.
c. Serabut floem
Serabut floem berbentuk panjang dengan ujung-ujung yang saling berimpit. Dinding sel serabut floem tebal dan berfungsi sebagai penguat floem.
d. Parenkim floem
Parenkim floem merupkan selhidup yang memiliki dinding primer dengan lubang kecil yang disebut noktah. Parenkimfloem berisi tepung, damar(getah) atau kristal. Floem berfungsi mangangkut hasil fotosintesis dari daun keseluruh tubuh tumbuhan.

Berdasarkan posisi xilem dan floem berkas pengangkut dibedakan menjadi tiga tipe yaitu :
1. Tipe kolateral: floem dan xilem letaknya berdampingan, umumnya floem  di sebelah luar xilem.
a. Kolateral  tertutup : bila xilem dan floem berdampngan langsung dan berkas itu dikelilingi oleh serabut. Misalnya pada batang graminae
b. Kolateral terbuka : bila antara xilem dan floem terdapat kambium ini kearah dalam membentuk xilem sekunder dan kearah luar  membentuk floem sekunder ,umumnya terdapat pada batang dicotyledoneae.
2. Tipe Konsentris: xilem mengelilingi /membungkus floem atau sebaliknya.
a. Konsentris amfikibral, bila floem mengelilingi xilem, terdapat misalnya pada batang tumbuhan pteridophyta.
b. Konsentris amfivasal, bila xilem mengelilingi  floem, terdapat pada batang tumbuhan monocotyledoneae yang berkambium misalnya agave, aloe.
3. Tipe Radial: xilem dan floem tidak membentuk berkas yang sesungguhnya, karena meskipun xilem dan floem berdampingan tetapi berbeda pada jari-jari tubuh yang berbeda dipisahkan oleh jaringan dasar sehingga dapat disebut  tersusun radial. Susunan seperti ini hanya terdapat pada akar sewaktu xilem dan floem berada dalam keadan primer.
4.  Tipe Bikolateral: pada dasarnya serupa kolateral (xylem dan floem berdampngan )tetapi di sisi dalam xilem terdapat lagi floem, jadi urutanmya: floem dalam , xilem , kambium dan floem luar.  Terdapat pada batang beberapa keluarga tumbuhan dicotyledoneae misalnya cucurbitaceae, solanaceae.
  










DAFTAR PUSTAKA

Akhyar,Salman.2004.Biologi:Grafindo
Mulyani,Sri.2006.Anatomi Tumbuhan.Yogyakarta:Kausius
Syamsuni.2009.Materi Pokok Anatomi Tumbuhan.Indramayu: UNWIR
Syamsuri, Istamar.2007.Biologi Jilid 2A untuk SMA kelas XI,Semester 1.Jakarta:Erlangga
Maryati, sri dkk. 2006.Biologi Jilid 2A untuk SMA kelas XI. Jakarta:Erlangga

Sumber lain :


<script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script>
<script>
  (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({
    google_ad_client: "ca-pub-3166390737264550",
    enable_page_level_ads: true
  });
</script>

Jumat, 22 Oktober 2010

akar

ORGAN TUMBUHAN

Organ tumbuhan biji yang penting ada 3, yakni: akar, batang, daun.
Sedang bagian lain dari ketiga organ tersebut adalah modifikasinya, contoh: umbi modifikasi akar, bunga modifikasi dari ranting dan daun.

AKAR
Asal akar adalah dari akar lembaga (radix), pada Dikotil, akar lembaga terus tumbuh sehingga membentuk akar tunggang, pada Monokotil, akar lembaga mati, kemudian pada pangkal batang akan tumbuh akar-akar yang memiliki ukuran hampir sama sehingga membentuk akar serabut.
Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah, sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amylum, dinamakan kolumela.
1. Fungsi Akar
a. Untuk menambatkan tubuh tumbuhan pada tanah
b. Dapat berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan
c. Menyerap air dam garam-garam mineral terlarut
2. Anatomi Akar
Pada akar muda bila dilakukan potongan melintang akan terlihat bagian-bagian dari luar ke dalam.
a. Epidermis
b. Korteks
c. Endodermis
d. Silinder Pusat/Stele
a. Epidermis

Susunan sel-selnya rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya mudah dilewati air. Bulu akar merupakan modifikasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air dan garam-garam mineral terlarut, bulu akar memperluas permukaan akar.
b. Korteks

Letaknya langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun rapat sehingga banyak memiliki ruang antar sel. Sebagian besar dibangun oleh jaringan parenkim.
c. Endodermis

Merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik Caspary. Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan tampak seperti hutuf U, disebut sel U, sehingga air tak dapat menuju ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat. Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap.
c.Silinder Pusat/Stele

Silinder pusat/stele merupakan bagian terdalam dari akar.
Terdiri dari berbagai macam jaringan :
- Persikel/Perikambium
Merupakan lapisan terluar dari stele. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan persikel ke arah luar.
- Berkas Pembuluh Angkut/Vasis
Terdiri atas xilem dan floem yang tersusun bergantian menurut arah jari jari. Pada dikotil di antara xilem dan floem terdapat jaringan kambium.
- Empulur
Letaknya paling dalam atau di antara berkas pembuluh angkut terdiri dari jaringan parenkim.

DAUN

Minggu, 17 Oktober 2010

stuktur sel

Sel (biologi)


Langsung ke: navigasi, cari
Sel selaput penyusun umbi bawang bombay (Allium cepa). Tampak dinding sel dan inti sel (berupa noktah di dalam setiap 'ruang'). Perbesaran 400 kali.
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.
Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.[1]
Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrim seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di dalam nuklei, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.
Jika panjang DNA diberi notasi C dan jumlah kromosom dalam genom diberi notasi n, maka notasi 2nC menunjukkan genom sel diploid, 1nC menunjukkan genom sel haploid, 3nC menunjukkan genom sel triploid, 4nC menunjukkan genom sel tetraploid. Pada manusia, C = 3,5 × 10-12 g, dengan n = 23, sehingga genom manusia dirumuskan menjadi 2 x 23 x 3,5 × 10-12, karena sel eukariota manusia memiliki genom diploid.
Sejenis sel diploid yaitu sel nutfah dapat terdiferensiasi menjadi sel gamet haploid. Genom sel gamet pada manusia memiliki 23 kromosom, 22 diantaranya merupakan otosom, sisanya merupakan kromosom genital. Pada oosit, kromosom genital senantiasa memiliki notasi X, sedangkan pada spermatosit, kromosom dapat berupa X maupun Y. Setelah terjadi fertilisasi antara kedua sel gamet yang berbeda kromosom genitalnya, terbentuklah sebuah zigot diploid. Notasi genom yang digunakan untuk zigot adalah 46,XX atau 46,XY.
Pada umumnya sel somatik merupakan sel diploid, namun terdapat beberapa perkecualian, antara lain: sel darah merah dan keratinosit memiliki genom nuliploid. Hepatosit bergenom tetraploid 4nC, sedang megakariosit pada sumsum tulang belakang memiliki genom poliploid hingga 8nC, 16nC atau 32nC dan dapat melakukan proliferasi hingga menghasilkan ribuan sel nuliploid. Banyaknya ploidi pada sel terjadi sebagai akibat dari replikasi DNA yang tidak disertai pembelahan sel, yang lazim disebut sebagai endomitosis.
Sejarah penemuan sel Robert Hooke Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.
Pada tahun 1835, sebelum teori Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.
Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.[1]
Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrim seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.
Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di dalam nuklei, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.
Jika panjang DNA diberi notasi C dan jumlah kromosom dalam genom diberi notasi n, maka notasi 2nC menunjukkan genom sel diploid, 1nC menunjukkan genom sel haploid, 3nC menunjukkan genom sel triploid, 4nC menunjukkan genom sel tetraploid. Pada manusia, C = 3,5 × 10-12 g, dengan n = 23, sehingga genom manusia dirumuskan menjadi 2 x 23 x 3,5 × 10-12, karena sel eukariota manusia memiliki genom diploid.
Sejenis sel diploid yaitu sel nutfah dapat terdiferensiasi menjadi sel gamet haploid. Genom sel gamet pada manusia memiliki 23 kromosom, 22 diantaranya merupakan otosom, sisanya merupakan kromosom genital. Pada oosit, kromosom genital senantiasa memiliki notasi X, sedangkan pada spermatosit, kromosom dapat berupa X maupun Y. Setelah terjadi fertilisasi antara kedua sel gamet yang berbeda kromosom genitalnya, terbentuklah sebuah zigot diploid. Notasi genom yang digunakan untuk zigot adalah 46,XX atau 46,XY.
Pada umumnya sel somatik merupakan sel diploid, namun terdapat beberapa perkecualian, antara lain: sel darah merah dan keratinosit memiliki genom nuliploid. Hepatosit bergenom tetraploid 4nC, sedang megakariosit pada sumsum tulang belakang memiliki genom poliploid hingga 8nC, 16nC atau 32nC dan dapat melakukan proliferasi hingga menghasilkan ribuan sel nuliploid. Banyaknya ploidi pada sel terjadi sebagai akibat dari replikasi DNA yang tidak disertai pembelahan sel, yang lazim disebut sebagai endomitosis. sel menjadi lengkap, Jan Evangelista PurkynÄ› melakukan pengamatan terhadap granula pada tanaman melalui mikroskop. Teori sel kemudian dikembangkan pada tahun 1839 oleh Matthias Jakob Schleiden dan Theodor Schwann yang mengatakan bahwa semua makhluk hidup atau organisme tersusun dari satu sel tunggal, yang disebut uniselular, atau lebih, yang disebut multiselular. Semua sel berasal dari sel yang telah ada sebelumnya, di dalam sel terjadi fungsi-fungsi vital demi kelangsungan hidup organisme dan terdapat informasi mengenai regulasi fungsi tersebut yang dapat diteruskan pada generasi sel berikutnya.
Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi.

Perkembangan sel

Di dalam tubuh manusia, telah dikenali sekitar 210 jenis sel. Sebagaimana organisme multiselular lainnya, kehidupan manusia juga dimulai dari sebuah sel embrio diploid hasil dari fusi haploid oosit dan spermatosit yang kemudian mengalami serangkaian mitosis. Pada tahap awal, sel-sel embrio bersifat totipoten, setiap sel memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi salah satu dari seluruh jenis sel tubuh. Selang berjalannya tahap perkembangan, kapasitas diferensiasi menjadi menurun menjadi pluripoten, hingga menjadi sel progenitor yang hanya memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi satu jenis sel saja, dengan kapasitas unipoten.
Pada level molekular, perkembangan sel dikendalikan melalui suatu proses pembelahan sel, diferensiasi sel, morfogenesis dan apoptosis. Tiap proses, pada awalnya, diaktivasi secara genetik, sebelum sel tersebut dapat menerima sinyal mitogenik dari lingkungan di luar sel.

Proses pembelahan sel

Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)
Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.
Fase pada siklus sel
  1. Fasa S (sintesis): Tahap terjadinya replikasi DNA
  2. Fasa M (mitosis): Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)
  3. Fasa G (gap): Tahap pertumbuhan bagi sel.
    1. Fasa G0, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.
    2. Fasa G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
    3. Fasa G2, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.
Fasa tersebut berlangsung dengan urutan S > G2 > M > G0 > G1 > kembali ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.

Diferensiasi sel

Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.
Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.
Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.
Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

Morfogenesis

Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:
Proliferasi sel
menghasilkan banyak sel dari satu sel
Spesialisasi sel
menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda
Interaksi sel
mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
Pergerakan sel
menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ
Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.
Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

Apoptosis

Apoptosis merupakan bagian dari perkembangan sel, sel tidak dapat mati begitu saja tanpa suatu mekanisme yang tertanam di dalam sel, yang dapat diaktivasi oleh sinyal internal maupun eksternal.

Struktur sel

Sel eukariota

Secara umum setiap sel memiliki
Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.
Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah

Sel prokariota

Sel tumbuhan dan sel bakteri memiliki lapisan di luar membran yang dikenal sebagai dinding sel. Dinding sel bersifat tidak elastis dan membatasi perubahan ukuran sel. Keberadaan dinding sel juga menyebabkan terbentuknya ruang antarsel, yang pada tumbuhan menjadi bagian penting dari transportasi hara dan mineral di dalam tubuh tumbuhan.
Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:
Sel tumbuhan Sel hewan Sel bakteri
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan. Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan. Sel bakteri sangat kecil.
Mempunyai bentuk yang tetap. Tidak mempunyai bentuk yang tetap. Mempunyai bentuk yang tetap.
Mempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa. Tidak mempunyai dinding sel [cell wall]. Mempunyai dinding sel [cell wall] dari lipoprotein.
Mempunyai plastida. Tidak mempunyai plastida. Tidak mempunyai plastida.
Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar. Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun kadang-kadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan). Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle]. Tidak mempunyai vakuola.
Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) pati. Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) glikogen. -
Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome]. Mempunyai sentrosom [centrosome]. Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].
Tidak memiliki lisosom [lysosome]. Memiliki lisosom [lysosome].
Nukleus lebih kecil daripada vakuola. Nukleus lebih besar daripada vesikel. Tidak memiliki nukleus dalam arti sebenarnya.

Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan sel hewan dan tanaman

Secara umum, perbedaan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:
Hewan Tumbuhan
Terdapat sentriol Tidak ada sentriol
Tidak ada pembentukan dinding sel Terdapat sitokinesis dan pembentukan dinding sel
Ada kutub animal dan vegetal Tidak ada perbedaan kutub embriogenik, yang ada semacam epigeal dan hipogeal
Jaringan sel hewan bergerak menjadi bentuk yang berbeda Jaringan sel tumbuhan tumbuh menjadi bentuk yang berbeda
Terdapat proses gastrulasi Terdapat proses histodiferensiasi
Tidak terdapat jaringan embrionik seumur hidup Meristem sebagai jaringan embrionik seumur hidup
Terdapat batasan pertumbuhan (ukuran tubuh) Tidak ada batasan pertumbuhan, kecuali kemampuan akar dalam hal menopang berat tubuh bagian atas
Apoptosis untuk perkembangan jaringan, melibatkan mitokondria dan caspase Tidak ada "Apoptosis", yang ada lebih ke arah proteksi diri, tidak melibatkan mitokondria

Sel-sel khusus

  • Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah). Di dalam sel darah merah, terdapat hemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
  • Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
  • Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler berklorofil.
  • Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem. Sel xilem akan mati dan meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air. Kedua ini sangatlah membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.