Sel memegang peranan penting dalam sistem kehidupan. Berdasarkan strukur internal sel, terdapat dua jenis sel yakni sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik tidak mempunyai membran inti sel dan beberapa organel yang kompleks, sedangkan sel eukariotik mempunyai membran inti sel dan memperlihatkan susunan internal yang kompleks.
Materi mengenai Struktur dan Fungsi Organel-organel Sel ini akan difokuskan pada sel eukariotik yang mempunyai organel-organel sel yang kompleks dibandingkan dengan sel prokariotik. Sel eukariotik intinya tersusun dari protoplasma dan paraplasma. Untuk mempermudah pemahaman mengenai struktur sel eukariotik, silahkan dilihat peta konsep pada gambar 1.
Pembahasan utama pada materi ini yakni mengenai organel sel. Berdasarkan peta konsep tersebut, banyak yang masih salah konsep mengenai pengertian organel sel. Sebagai referensi menganggap bahwa inti sel dan dinding sel yakni organel sel.
Pengertian organel sel yakni subunit sel yang mempunyai struktur dan fungsi tertentu di dalam sel eukariotik. Definisi organel sel juga dikatakan sebagai sistem membran dalam atau struktur kompartemen/ruangan yang berada di sitoplasma. Kegiatan di masing-masing organel mempunyai fungsi yang saling berkaitan. Berikut yakni pembahasan mengenai masing-masing organel yang mencakup struktur dan fungsinya.
Baca Juga: 27 Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
Baca Juga: 27 Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan
 |
| Gambar 1. Peta konsep struktur umum sel eukariotik |
1. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma yakni suatu organel yang mempunyai bentuk menyerupai kantong pipih yang meluas di dalam sitoplasma sel eukariot. Ciri-ciri retikulum endoplasma (RE) mempunyai membran yang dinamis dengan struktur menyerupai labirin. RE tersusun atas jaringan tubula dan gelembung membran (sisterna). Membran RE bersambungan dengan selubung nukleus. Jalinan membran RE membentuk suatu jaringan sistem peredaran dan enzim-enzim di dalam sel untuk tujuan kegiatan metabolisme. Retikulum endoplasma berfungsi sebagai kegiatan metabolisme, detoksifikasi, dan pemindahan polipeptida metabolis.
Berdasarkan morfologinya, RE dibedakan menjadi 3 bentuk, yakni lamela (sisterna), pipa (tubulus), dan vesikula. Sementara menurut strukturnya, RE mempunyai dua bentuk struktur yakni retikulum endoplasma halus (REH) dan retikulum endoplasma bergairah (REK).
 |
| Gambar 2. Struktur retikulum endoplasma dengan bentuk lamela/sisterna (kiri) dan tubulus (kanan). |
a. Retikulum Endoplasma Halus (REH)
Retikulum Endoplasma Halus (REH) yakni organel RE yang mempunyai bentuk pipa (tubulus) dengan banyak sekali aktivitasnya menyerupai kegiatan reaksi sintesis dan modifikasi materi kimia. Fungsi dari Retikulum Endoplasma Halus adalah:
- Sintesis lipid (sterol). Enzin retikulum endoplasma halus bisa mensintesis kolestrol untuk materi baku steoroid.
- Metabolisme karbohidrat. REH berperan keseimbangan glukosa dengan mengatur enzim glukosa-6-fosfatase serta berperan dalam sintesis glikoprotein.
- Detoksifikasi. REH bisa mentralisir toksin (detoksifikasi) dari yang berasal dari luar sel menyerupai racun dan obat dengan cara menambahkan guguk hidroksil sehingga gampang larut dengan air yang selanjutnya dibuang dengan gampang dari tubuh.
b. Retikulum Endoplasma Kasar (REK)
Retikulum Endoplasma Kasar (REK) yakni organel RE yang mempunyai bentuk lamela (sisterna) yang berasosiasi dengan organel ribosom. Fungsi dari retikulum endoplasma bergairah yakni daerah sintesis protein.
Setelah mempelajari tentang Retikulum Endoplasma Kasar dan Retikulum Endoplasma Halus, maka perbedaan keduanya sanggup dilihat dalam tabel berikut:
Tabel 1. Perbedaan REK dan REH.
2. Ribosom
Ribosom yakni daerah berlangsungnya sintesis protein. Sel yang mempunyai laju sintesis protein tinggi pada umumnya mempunyai jumlah ribosom yang banyak, contohnya yakni sel hati insan yang mengandung beberapa juta ribosom. Terdapat dua letak posisi ribosom di sitoplasma, yakni ribosom bebas yang tersuspensi dalam sitosol dan ribosom yang terikat dilekatkan pada retikulum endoplasma.
 |
| Gambar 3. Struktur ribosom |
Struktur atau ciri-ciri ribosom terdiri dari protein dan rRNA, tidak mempunyai membran, dan diameter 15 - 20 nm. Berdasarkan bentuknya, terdapat dua macam ribosom yakni ribosom subunit kecil (40S) dan ribosom subunit besar (60S) dengan masing-masing ribosom mengandung rRNA. Fungsi ribosom yakni daerah sintesis protein.
3. Badan Golgi
Badan golgi atau dengan nama lain menyerupai aparatus golgi, kompleks golgi, dan vesikula golgi yakni organel sel bermembran menyerupai RE yang ditemukan pertama kali oleh Camillio Golgi pada tahun 1898. Badan golgi yakni organel yang tampak menyerupai tumpukan beberapa kantung bermembran dengan bentuk pipih. Setiap kantung pipih disebut dengan sisterna, sakulus alau lamela. Tiap sisterna cenderung berbentuk menyerupai cakram dengan membran halus. Ruangan yang ada dalam kantung disebut lumen.
Sisterna mempunyai membran setebal 75 Angstrom, lumen 15 angstrom. Tumpukan sisterna disebut diktiosom. Sisterna yang satu dengan yang lain berarak 20 nm. Tepi-tepi sisterna sanggup berlubang-lubang membentuk fenestra atau membentuk perpanjangan menyerupai tabung-tabung yang bercabang- cabang dan membentuk jalinan.
Setiap sisterna agak melengkung, sehingga seluruh kompleks golgi tampak menyerupai busur. Sisterna pada bab ujung cembung disebut permukaan cis atau permukaan pembentukan yang bersahabat dengan retikulum endoplasma, sedangkan sisterna pada ujung cenderung cekung, disebut permukaan trans atau permukaan pematangan. Vesikula kecil disebut vesikula transisi yang berdekatan dengan permukaan sisi akan melebur dengan kompleks golgi dan menambah struktur kompleks golgi.
Vesikula bersahabat permukaan trans labih besar, dibuat oleh sistema cis. Vesikula kecil juga dilepaskan dari tepi-tepi sistema yang terdapat pada permukaan cis. Vesikel golgi berfungsi untuk didistribusikan ke banyak sekali tempat.
 |
| Gambar 4. Struktur tubuh golgi |
Fungsi Badan Golgi pada sel eukariotik mempunyai banyak fungsi, antara lain:
- Pengemasan bahan-bahan sekretori yang dikeluarkan dari sel.
- Pemrosesan protein (sebagai contoh, glikosilasi, fosforilasi sulfasi, dan proteolisis terpilih) yang disintesis oleh ribosom pada retikulum endoplasma kasar.
- Sintesis polisakarida tertentu dan glikolipid.
- Pemilihan protein yang diperuntukkan untuk banyak sekali daerah di dalam sel
- Pelepasan elemen membran gres untuk membentuk membran plasma
- Pemrosesan komponen membran yang masuk sitosol selama endositosis.
4. Badan Mikro
Badan mikro yakni suatu organel sel berselaput yang mengandung enzim flavin oksidase dan katalase. Organela ini berbentuk ovoid atau sferis serta mempunyai selaput tunggal dan kadang kala mengandung matriks granuler yang amorf. Organel ini mempunyai variasi dalam struktur, penampakan maupun fungsi antara sel yang satu dengan sel yang lain.
Badan mikro tertentu memperlihatkan komponen biokimiawi yang spesifik sebagaimana distribusinya pun juga spesifik di antara hewan, tumbuhan dan sel-sel mikrobia. Ada dua jenis tubuh mikro, yaitu peroksisom dan glioksisom Perbedaannya hanya terletak pada enzim yang dikandungnya. Pada jaringan hewan, letak tubuh mikro tersebar merata dalam sel, namun pada umumnya terdapat di sekitar retikulum endoplasma. Sementara pada sel tumbuhan, tubuh mikro sering berasosiasi dengan kloroplas yang mencerminkan keterkaitan metabolisme antara kedua organela tersebut dalam menjalankan reaksi reaksi jalur glikolat
a.Peroksisom
Peroksisom yakni organela sel yang berperan sebagai aktifitas peroksidatif yakni berkaitan dengan nama senyawa yang merupakan senyawa mediator dalam reaksi, yaitu hidrogen peroksida. Sejumlah enzim khusus yang terdapat dalam peroksisom mencakup asam urat oksidase, asam D-amino oksidase, asil-koA oksidase, poliamin oksidase, asam β-hidroksi oksidase, NADH-glioksilat reduktase, NADP-isositrat dehidrogenase dan katalase. Jika asam urat oksidase terdapat dalam jumlah yang besar, seringkali membentuk serupa inti parakristalin pada bab tengah organel.
 |
| Gambar 5. Struktur peroksisom. |
Fungsi peroksisom di dalam sel binatang beraneka ragam. Katalase peroksisomal terlibat dalam penguraian H2O2 yang bersifat toksik bagi sel dan mempunyai sumber yang berasal dari reaksi peroksisomal yang lain. Asam urat oksidase sangat penting dalam jalur katabolik yang menguraikan purin. Pada pengamatan awal memperlihatkan ditemukannya peroksisom yang melimpah pada sel-sel yang sedang melaksanakan metabolisme lemak, sehingga diyakini organela ini terlibat dalam metabolisme lemak. Tetapi sekarang telah diketahui bahwa peroksisom mengandung sebagian besar sistem β-oksidasi untuk asam lemak, meskipun enzim ini berbeda dengan yang ada di mitokondria, namun enzim ini sanggup menghasilkan senyawa yang sama yaitu asetil-koA
Ada kaitan yang erat antara peroksisom dan mitokondria dalam kegiatan peroksisomal. Sebagai referensi glioksilat yang dihasilkan dalam peroksisom dikonversi menjadi glisin melalui proses transaminasi. Di dalam mitokondria, glisin diproses melalui banyak sekali jalur metabolik, termasuk konversi menjadi asam amino lain atau digabung dalam heme.
b. Glioksisom
Glioksisom yakni organel sel tumbuhan yang ditemukan pertama kali pada sel-sel penyimpan lemak dari perkecambahan biji yang ternyata mengandung enzim untuk seluruh daur glikolat, selain katalase dan oksidase. Organel ini tidak saja mengandung enzim khusus untuk daur glikolat, tetapi juga mengandung beberapa enzim penting dari daur kreb, yang berfungsi secara simultan baik pada mitokondria maupun glioksisom.
 |
| Gambar 6. Struktur Glioksisom (Lehninger, 2008). |
Hubungan fungsional antara glioksisom dan mitokondria dalam insiden daur kreb dan daur glikolat memakai reaksi yang sama untuk menghasilkan isositrat dari asetil-koA dan oksaloasetat, tetapi melalui jalur yang berbeda. Di dalam daur kreb, isositrat berturut-turut mengalami dekarboksilasi menghasilkan dua molekul CO2 dan suksinat. Di dalam daur glikolat, isositrat dikonversi menjadi suksinat dan glikolat. Sebagai pengganti dua molekul CO2, glioksilat yang berkarbon dua bergabung dengan asetil koA yang lain membentuk asam dikarboksilat dengan 4 karbon, yaitu malat. Empat atom karbon dari dua molekul asetil-koA membentuk satu senyawa, setelah proses konversi menjadi suksinat dan bermigrasi ke mitokondria, yang kemudian dikonversi menjadi oksaloasetat.
5. Lisosom
Lisosom yakni organel sel yang mempunyai ciri-ciri (a) diselubungi selapis membran pembatas, (b) mengandung dua atau lebih enzim hidrolase asam, (c) memperlihatkan kelatenan enzim atau "Enzyme latency". Ketiga ciri tersebut berlaku terutama untuk lisosom dalam jaringan hewan. Pengamatan dengan mikroskop elektron memperlihatkan adanya tiga struktur lisosom yang berkaitan erat dengan fungsi fisiologisnya. Ketiga lisosom tersebut yaitu
- Lisosom Primer. Dibentuk paling awal oleh sel dan belum ikut serta dalam suatu insiden dalam sel tersebut. Lisosom primer mempunyai ciri-ciri berselaput tunggal. mengandung enzim positif dengan reaksi reaksi untuk fosfatase asam, penampangnya membulat.
- Lisosom Sekunder. Lisosom ini berperan dalam aktifitas pencernaan dalam sel, mempunyai dua fungsi yang berbeda yaitu (1) mencerna materi yang berasal dari dari luar sel yang masuk secara endositosis, disebut juga fagosom. Lisosom ini dinamakan heterolisosom atau vakuola pencernaan. Heterolisosom dibuat dari hasil peleburan antara lisosom primer dengan fagosom; (2) mencema materi intrasel milik sel itu sendiri atau disebut sitosegrosom. Lisosom ini dinamakan pula autolisosom atau vakuola autofagi. Autolisosom dibuat dari hasil peleburan antara lisosom primer dengan sitosegrosom.
- Telolisosom, Bila heterolisosom dan autolisosom mengalami penuaan dan mengalami degenerasi menjadi tubuh residu yang tetap tinggal dalam sel, dinamakan telolisosom, atau postlisosom atau badan-badan residu sewaktu-waktu materi yang terdapat di dalam telolisosom sanggup dilepaskan ke luar sel.
 |
| Gambar 7. Struktur lisosom (Campbell, 2017). |
Berdasarkan analisis kimia yang dilakukan terhadap lisosom memperlihatkan bahwa komponen-komponen penyusun membran lisosom serupa dengan penyusun membran plasma pada umumnya. Sifat membran lisosom yang unik yakni kemampuan membran tersebut melebur dengan membran sel yang lain. Yang paling sering yakni peleburan lisosom primer dengan fagosom selama pencernaan sel dan antara lisosom primer dengan membran plasma selama sekresi seluler.
Isi lumen lisosom terdiri dari protein yang sebagian besar yakni enzim-enzim yang bekerja dengan kegitan optimal pada pH kurang dari 6. Fungsi lisosom dalam sel sangat bervariasi, tetapi semua fungsi tersebut berkaitan dengan pencernaan yang sebagian besar terjadi di dalam sel atau pencernaan intrasel, yaitu:
- Heterofagi adalah pencernaan bahan-bahan yang berasal dari luar sel masuk melalui prosedur endositosis, yang kemudian diselubungi oleh membran, kemudian diberi nama endosom. Bahan-bahan tersebut akibatnya akan dikeluarkan kembali ke luar sel dengan prosedur eksositosis atau endosom melebur dengan satu atau beberapa lisosom dan membentuk partikel gres dengan nama lisosom sekunder. Enzim hidrolase dalam lisosom sekunder memecah materi endositik menghasilkan banyak sekali macam materi baik yang berkhasiat maupun yang bersifat limbah.
- Autofagi yakni pencernaan bahan-bahan yang berasal dari dalam sel itu sendiri. Peristiwa tersebut contohnya yakni proses regresi dari suatu organ, contohnya perubahan uterus setelah parturasi, metamorfosis insekta, hilangnya ekor berudu. Vakuola autofagi mengandung pecahan-pecahan mitokondria, retikulum endoplasma, tubuh mikro, partikel glikogen, sehingga vakuola tersebut terlibat dalam kegiatan penguraian sel
Selain fungsi lisosom sebagai organel pencerna, fungi lain yakni sebagai sekresi hormon tiroksin dan triodotiroksin di dalam kelenjar tiroid. Kedua hormon tersebut berikatan secara kovalen dengan satu protein, yaitu tiroglobulin dan bentuk ini terdapat di dalam folikel kelenjar tiroid TSH merangsang pinosistosis pada sisi lumen epitel folikel. Tetes-tetes tiroglobulin bergabung dengan lisosom primer dan di dalam lisosom hormon tiroid dilepaskan dari protein, kemudian dilepaskan ke kapiler darah secara difusi stau transpor aktif.
6. Sitoskeleton
Sitoskeleton yakni sistem struktural dan kegiatan di dalam sel. Secara umum, ciri-ciri skeleton yakni mempunyai bentuk menyerupai anyaman filamen-filamen halus ketika diamati dengan mikroskop elektron. Sitoskeleton berperan dalam prosedur gerakan intrasel menyerupai perpindahan organel dari satu daerah ke daerah yang lain. Selain itu, fungsi sitoskeleton yakni memperlihatkan bentuk pada sel dan memperlihatkan daya mekanis sel.
Sitoskelet berupa anyaman filamen yang terdiri dari tiga macam yakni mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermedia. Masing-masing filamen terdiri atas subunit protein yang berbeda. Penjelasan mengenai masing-masing mengenai sitoskeleton antara lain sebagai berikut.
a. Mikrotubulus
Mikrotubulus yakni filamen yang mempunyai rongga menyerupai tabung, kaku, serta gampang mengalami penguraian di suatu daerah dan juga gampang mengalami perakitan kembali di daerah yang lain.
Penyusun mikrotubulus yakni molekul tubulin. Tiap molekul berupa heterodimer yang disebut dimer tubulin α β. Masing-masing heterodimer tersusun atas dua subunit yang saling terikat erat dengan ikatan kovalen. Subunit-subunit tersebut yakni subunit α dan subunit β.
Molekul tubulin akan membentuk protofilamen dengan cara subunit tubulin β akan berikatan dengan subunit tubulin α dari molekul tubulin α β yang saling berdekatan. 13 protofilamen tersusun membentuk suatu tabung lingkaran. Struktur tersubut dinakaman mikrotubulus. Perakitan mikrotubulus sanggup dihambat oleh senyawa kimia tertentu menyerupai kolkisin. Filamen mikrotubulus mempunyai tugas sangat penting dalam mengatur fungsi sel-sel eukaryota menyerupai memberi bentuk dan mendukung sel serta berfungsi untuk mengatur pergerakan organel.
b. Mikrofilamen (Filamen Aktin)
Mikrofilamen yakni struktur dengan bantuk batang padat debgan diameter sektita 7 nm. Mikrofilamen juga disebut filamen aktin dikarenakan materi penyusunnya berupa molekul aktin. Mkrofilamen berupa rantai ganda subunit aktin yang saling melilit. Fungsi mikrofilamen yakni memperlihatkan daya tahan terhadap tegangan/daya tarik serta pergerakan sel terutama kontraksi otot.
c. Filamen Intermedia
Filamen intermedia yakni struktur yang mempunyai diameter lebih besar dari mikrofilamen namun diameternya kurang dari mikrotubulus, yakni ukuran diameternya 8-12 nm. Terdapat 4 kelompok filamen intermedia yakni:
- Filemen Intermedia Tipe I. Polipeptidanya penyusunnya berupa keratin yang ditemukan di sel epitelium dan derivat epidermis (rambut, kuku).
- Filemen Intermedia Tipe II. Polipeptidanya penyusunnya berupa vimentin, desmin, dan protein fibrilar yang ditemukan di sel mesenkin dan sel otot.
- Filemen Intermedia Tipe III. Polipeptidanya penyusunnya berupa protein penyusun neurofilamen menyerupai di sel saraf.
- Filemen Intermedia Tipe IV. Polipeptidanya penyusunnya berupa protein lamina nuklear.
Fungsi filamen intermedia yakni mempertahankan bentuk sel, menahan tarikan, daerah tautannya nukleus, dan pembentukan lamina nukleus.
 |
| Gambar 8. Macam-macam sitoskeleton (a) Mikrotubulus, (b) Mikrofilamen, (c) Filamen intermedia (Campbell, 2017). |
7. Mitokondria
Mitokondria yakni organel sel yang mempunyai mebran rangkap dengan bentuk bundar panjang. Organel ini ditemukan pada organime dengan sel eukariotik aerob. Membran mitokondria tersusun atas dua lapis membran kuat, fleksibel, stabil, dengan materi penyusun berupa lipoprotein. Membran dalam mitokondria berbentuk lekukan yang disebut krista yang berfungsi untuk memperluas permukaan semoga memaksimalkan peresapan oksigen. Kompartemen bab dalam mitokondria berisi cairan yang disebut dengan matriks mitokondria yang mengandung enzim pernapasan (sitokrom), DNA, RNA, dan protein.
 |
| Gambar 9. Struktur mitokondria |
Mitokondria juga mempunyai DNA tersendiri yang berfungsi untuk menghasilkan kode sintesis protein spesifik. Fungsi mitokondria yakni berperan dalam proses oksidasi makanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidasif, dan sistem transfer elektron. Oksidasi zat kuliner yang terjadi di dalam mitokondria menghasilkan energi dan zat residu. Berkaitan dengan fungsinya tersebut, maka mitokondria dijuluki dengan the power house of cell.
Penjelasan lengkap mengenai mitokondria diulas tersendiri dalam materi "Struktur dan Fungsi Lengkap Organel Mitokondria". Sedangkan Fungsi mitokondria sebagai respirasi juga ditulis dalam materi "Respirasi Sel dan Cara Praktis Menghafalkannya"
Plastida yakni organel bermembran rangkap dengan bentuk dan fungsi yang bermacam-macam. Plastida terdiri dari 3 macam yakni kloroplas, kromoplas, dan leukoplas.
a. Kloroplas
 |
| Gambar 10. Struktur kloroplas. |
b. Kromoplas
Kromoplas yakni plastida yang mempunyai warna oranye serta merah alasannya yakni mempunyai kandungan pigmen karoten. Sel-sel yang mempunyai kromoplas biasanya terdapat pada organ bunga, buah masak, serta daun yang akan mengalami keguguran. Warna pada kromoplas mempunyai variasi yang banyak. Hal tersebut dikarenakan adanya rasosiasi dengan pigmen bunga dan buah lainnya, menyerupai pigmen antosianin yang tersimpan di dalam vakuola.
c. Leukoplas
Leukoplas yakni plastida yang tidak berwarna. Fungsi leukoplas yakni untuk menyimpan cadangan makanan, menyerupai amilum dan protein pada sel-sel batang ketela pohon dan sel-sel akar pada kentang. Terdapat 3 jenis leukoplas yakni Amiloplas, Elaioplas, dan Proteoplas.
9. Vakuola
Vakuola addalah organel bermembran yang beris cairan vakuola. Vakuola terdapat pada sel binatang dan sel nan tumbuhan. Namun, vakuola pada sel tumbuhan fungsinya lebih aktual daripada vakuola sel hewan. Saat tumbuhan masih muda, sel tumbuhan tersebut mempunyai vakuola yang ukurannya kecil. Ketika tumbuhan sudah dewasa, maka ukuran vakuola akan membesar dan mendominasi ruang sel dan sitoplasma serta mendesak sitoplasma ke tepi dinding sel.
 |
| Gambar 11. Stuktur vakuola (Campbell, 2017). |
Dalam keadaan normal, cairan sitoplasma bersifat hipertonis terhadap lingkungannya sehingga akan terjadi prosedur osmosis yakni vakuola menyerap air. Selanjutnya, vakuola tersebut akan mengalami peningkatan volume serta meningkatkan tekanan air di dalamnya. Peristiwa tersebut merupakan tekanan turgor yang memperlihatkan daya dorong pada membran vakuola (tonoplas) menuju ke seleuruh penjuru sitoplasma. Sitoplasma akan memperlihatkan dorongan tekanan menuju dinding sel. Tekanan turgor untuk bertujuan untuk mengatur prosedur osmosis cairan dari luar sel ke dalam sel.
Vakuola berisi banyak sekali zat atau senyawa menyerupai cadangan kuliner (asam amino, glukosa, asam organik, dan protein). Vakuola juga berisi metabolit sekunder menyerupai fitokimia dan pigmen warna bunga.
10. Sentrosom
Sentrosom yakni bab struktur berbentuk bundar kecil yang berada di salah satu kutub inti sel hewan. Pada ketika terjadi pembelahan sel, sentrosom akan membelah menjadi sentriol. Sentriol merupakan benang mikritubulus yang berfunsgsi menggerakan kromosom ketika sel melaksanakan pembelahan.
_____________
Bacaan Terkait
organel sel tumbuhan dan fungsinya
organel sel dan fungsinya yang sempurna adalah
tabel organel sel dan fungsinya
organel sel binatang dan tumbuhan
organel sel binatang dan fungsinya
5 organel sel dan fungsinya
