Struktur Sel Eukariotik – Gambar Fungsi Organel - Semua sel eukariotik mempunyai membran inti. Selain itu, sel eukariotik mempunyai sistem endomembran, yakni mempunyai organel-organel bermembran mirip retikulum endoplasma, kompleks Golgi, mitokondria, dan lisosom. Sel eukariotik juga memiliki sentriol. Perhatikan Gambar 1 wacana struktur sel eukariotik di bawah ini. Berikut ini akan dibahas mengenai struktur sel eukariotik yang mencakup membran plasma, sitoplasma, dan organel-organel sel (ribosom, kompleks Golgi, mitokondria, lisosom, tubuh mikro, dan mikrotubulus).
 |
| Gambar 1. Struktur sel eukariotik pada tumbuhan |
1.
Membran Sel (Selaput Plasma)
Membran sel merupakan belahan terluar sel yang membatasi belahan dalam sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput selektif permeabel, artinya hanya sanggup dilalui molekul-molekul tertentu mirip glukosa, asam amino, gliserol, dan banyak sekali ion. Membran sel mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.
- Sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar, seperti hormon dan materi kimia lain, baik dari lingkungan luar maupun dari belahan lain dalam organisme itu sendiri.
- Melindungi biar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.
- Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel. Hal inilah yang menyebabkan
- membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel).
- Sebagai tempat terjadinya aktivitas biokimiawi, seperti reaksi oksidasi dan respirasi.
Berdasarkan analisis kimiawi sanggup diketahui bahwa hampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu berupa lapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid. Fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus fosfat dan terdiri atas bagian kepala (polar head) dan belahan ekor (nonpolar tail). Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan belahan ekor bersifat hidrofobik (tidak suka air). Lipid terdiri atas fosfolipid, glikolipid, dan sterol.
- Fosfolipid adalah lipid yang mengandung deretan fosfat.
- Glikolipid adalah lipid yang mengandung karbohidrat.
- Sterol adalah lipid alkohol terutama kolesterol.
Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan, yaitu
lapisan protein perifer atau ekstrinsik dan lapisan protein integral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua belahan luar. Lapisan protein integral membungkus belahan kepala (polar head) lipid rangkap dua belahan dalam. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.
 |
| Gambar 2. Struktur membran sel dan fosfolipid |
2.
Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan yang mengelilingi inti sel dengan membran sel sebagai batas luarnya. Dasar penyusunnya ialah sitosol yang bersifat koloid. Di dalam sitosol terdapat ion sederhana misalnya sodium, fosfat dan klorida, molekul organik mirip asam amino, ATP dan neuklotida, dan tempat penyimpanan bahan. Sitosol dapat berubah dari fase sol (cair) ke fase gel (semi-padat) atau juga sebaliknya. Cairan sitosol yang lebih pekat dan berbatasan dengan membran sel dinamakan ektoplasma. Keberadaan sitoplasma bagi sel amatlah penting. Ini ditunjukkan dengan beragamnya fungsi yang dimiliki, antara lain: tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang mempunyai kegunaan ketika proses metabolisme sel (seperti enzim, protein, dan lemak); tempat berlangsungnya reaksi metabolisme; dan tempat organel-organel untuk bergerak dan bekerja sesuai fungsinya.
3.1. Organel Sel Bermembran
Organel sel bermembran dari makhluk hidup antara lain; nukleus, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro, vakuola, dan kloroplas.
Nukleus atau inti sel merupakan orga nel sel terbesar dibanding organel sel lainnya. Diameter nukleus berkisar antara 10 sampai 20 m. Nukle us ini berbentuk lingkaran oval. Bagian- bagian yang melapisi nukleus mencakup membran inti, nukleoplasma, dan nukleolus (anak inti). Perhatikan Gambar 3.
 |
| Gambar 3. Struktur nukleus |
Membran inti atau karioteka merupakan lapisan pembungkus inti sel. Pada permukaannya terdapat pori-pori yang berfungsi sebagai tempat keluar-masuknya molekul dari sitoplasma ke nukleoplasma. Membran inti ini berafiliasi deng an membran sel melalui organel yang disebut retikulum endoplasma. Di dalam nukleus terdapat cairan yang dinamakan nukleoplasma. Cairan nukleoplasma tersusun dari air, asam inti, protein, dan enzim. Sifat cairannya yakni gel. Pada nukleoplasma bisa ditemui benang kromatin. Saat sel mengalami pembelahan, benang kromatin ini akan mengalami penebalan sehingga membentuk kromosom. Kromosom merupakan zat yang berisi materi genetik.
Nukleoplasma menyelubungi belahan penting sel yang disebut nukleolus (anak inti). Setiap nukleolus mempunyai tugas dalam pembentukan protein, semisal RNA ribosom (disingkat RNAr) dan RNA. RNA ribosom merupakan salah satu materi pembentuk ribosom. Saat pembelahan sel secara mitosis, tepatnya ketika fase profase, nukleolus lenyap atau hilang. Namun, ketika fase interfase, nukleolus terbentuk kembali. Di dalam sel, nukleus mempunyai tugas penting, antara lain: menjadi sentra kontrol sel; pembawa perintah sintesis protein dalam inti DNA; memperbaiki sel yang rusak dalam nukleolus; memengaruhi produksi ribosom dan RNA; dan berperan dalam pembelahan sel.
Antara organel sel satu dengan organel sel lainnya, seperti nukleus dan membran sel, dihubungkan oleh organel yang disebut retikulum endoplasma (RE). RE merupakan sebuah sistem membran kompleks yang membentuk kantong pipih dan meluas hampir menutupi sitoplasma. RE mempunyai jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne. RE terbagi atas dua macam, yakni RE berangasan dan RE halus. Permukaan RE berangasan tertutup oleh ribosom, sedangkan permukaan RE halus tidak tertutupi oleh ribosom. Perhatikan Gambar 4.
 |
| Gambar 4. Retikulum endoplasma (RE) berangasan dan RE halus |
RE berangasan berfungsi sebagai penampung protein skretoris yang telah disintesis oleh ribosom. Protein ini akan dimasukkan ke dalam kantong pipih yang disebut lumen RE. RE berangasan juga berperan dalam produksi membran yang ditranspor ke organel lainnya. Membran yang demikian dinamakan membran RE. Berbeda dengan RE kasar, RE halus mempunyai beberapa fungsi, antara lain: mensintesis banyak sekali zat mirip lemak, kolesterol, fosfolipid, dan steroid; metabolisme karbohidrat, contohnya proses penyimpanan karbohidrat dalam bentuk glikogen pada sel hati; dan membantu proses penetralan obat dan racun yang biasa terjadi pada RE sel hati.
Namun demikian, RE berangasan dan RE halus mempunyai fungsi yang sama, yakni sebagai alat transpor molekul dari satu sel ke sel lain, memproduksi antibodi, dan berperan dalam proses glikolasi yaitu penambahan gula pada molekul protein.
 |
| Gambar 5. Struktur retikulum endoplasma kasar |
3.1.3.
Aparatus Golgi
Protein yang dihasilkan ribosom akan ditranspor melewati aparatus Golgi. Di dalam aparatus Golgi tersebut, protein diproses dan disimpan, kemudian dikirim ke organel lainnya. Dinamakan aparatus Golgi alasannya yakni ditemukan oleh ilmuwan yang ber nama Camilio Golgi. Organel ini disebut pula tubuh Golgi atau diktiosom. Secara struktural, aparatus Golgi tersusun atas kan tong pipih bertumpuk-tumpuk yang disebut sisterne. Perhatikan Gambar 6.
 |
| Gambar 6. Aparatus Golgi |
Pada proses metabolisme sel, aparatus Golgi berfungsi sebagai peserta dan pengirim vesikula transpor yang berisi protein. Selain itu, aparatus Golgi dijadikan tempat terjadinya glikolasi. Glikolasi merupakan suatu
proses modifi kasi protein seusai protein disintesis dengan mereaksikan bersama glikosilat (gula). Hasil glikolasi yang berupa glikoprotein disimpan dan selanjutnya dikirimkan ke luar sel oleh vesikula transpor. Di samping fungsi tersebut, aparatus Golgi dapat pula berperan dalam pembentukan lisosom dan berbagai enzim pencernaan yang belum aktif, contohnya enzim zymogen dan koenzim.
 |
| Gambar 7 Aparatus Golgi dan hubungannya dengan nukleus, retikulum endoplasma dan lisosom |
Sebagian besar tubuh Golgi terdapat pada sel-sel sekretori, sehingga produknya banyak disekresikan. Sebagai contoh, sel sekretori pada kelenjar pencernaan yang mengeluarkan enzim-enzim pencernaan, contohnya laktase dan peptidase. Badan Golgi juga ada yang terdapat pada sel-sel pankreas yang mengeluarkan tripsin dan lipase, termasuk juga pada kelenjar air mata yang mengeluarkan antibodi.
3.1.4. Lisosom
Lisosom (lysis = pemisahan, pembelahan, soma = tubuh) adalah tubuh berbentuk lingkaran mirip kantong kecil dengan diameter 0,1 hingga 1 m. Perhatikan Gambar 8. Di dalam lisosom terdapat 50 enzim dan kebanyakan yakni enzim hidrolitik yang bersifat asam. Enzim hidrolitik dipakai lisosom untuk mencerna makromolekul ketika pencernaan intraseluler. Contoh enzim hidrolitik yakni lipase, protase, nuklease, dan fosfatase. Sementara, makromolekul yang dihidrolisis contohnya protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat.
 |
| Gambar 8. Aparatus Golgi dan hubungannya dengan nukleus, retikulum endoplasma dan lisosom |
Di dalam sel, lisosom berperan ketika terjadi fagositosis. Fagositosis merupakan proses pencernaan yang dilakukan makhluk hidup dalam memakan organisme atau zat kuliner yang lebih kecil dari tubuhnya. Pada makhluk hidup uniselluler, proses fagositosis terjadi pada Amoeba. Sementara pada manusia, proses ini terjadi pada sel makrofaga, yakni suatu sel yang berperan dalam pertahanan tubuh dari basil perusak dan penyerang lainnya. Selain proses fagositosis, lisosom juga berperan dalam proses autofagi. Autofagi yakni proses daur ulang materi organik oleh enzim hidrolitik secara individual. Di dalam tubuh manusia, proses autofagi contohnya terjadi pada sel hati. Di dalam sel, lisosom juga bisa mencerna partikel-partikel yang masuk secara endositosis dan penge luaran enzim secara eksositosis. Misalnya, ketika terjadi pembentukan tulang keras dari tulang rawan. Lisosom sanggup pula melaksanakan autolisis. Autolisis juga termasuk proses yang terjadi pada lisosom. Autolisis merupakan proses penghancuran belahan tertentu suatu makhluk hidup secara mandiri. Contohnya, perusakan sel ekor katak ketika masih berudu.
Mitokondria berbentuk lingkaran panjang atau mirip tongkat terdapat pada sel eukariotik aerob. Mitokondria dibatasi dua lapis membran yang kuat, fleksibel, dan stabil, serta tersusun atas lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolantonjolan yang disebut krista untuk memperluas permukaan agar perembesan oksigen lebih efektif. Ruangan dalam mitokondria berisi cairan disebut matriks mitokondria. Matriks ini kaya enzim pernapasan (sitokrom), DNA, RNA, dan protein. Perhatikan Gambar 9 berikut ini.
 |
| Gambar 9. Mitokondria dengan dua lapis membran dan krista. |
Mitokondria mempunyai DNA sendiri yang mengkode sintesis protein spesifik. Mitokondria berfungsi dalam oksidasi makanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidasif, dan sistem transfer elektron. Oksidasi zat kuliner di dalam mitokondria menghasilkan energi dan zat sisa. Secara sederhana reaksinya sanggup ditulis sebagai berikut.
Oksidasi
C6H12O6 + O2 -----------> CO2 + H2O + Energi
(glukosa) Respirasi
Berkaitan dengan fungsi tersebut mitokondria sering disebut the power house of cell.
3.1.6. Badan Mikro
Badan mikro hampir ibarat lisosom, berbentuk agak bulat, diselubungi membran tunggal, dan di dalamnya berisi enzim katalase dan oksidase. Organela ini disebut badan mikro alasannya yakni ukurannya kecil, hanya bergaris tengah 0,3–1,5
μm. Terdapat dua tipe tubuh mikro, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom terdapat pada sel hewan,
fungi, dan daun tumbuhan tingkat tinggi. Perhatikan Gambar 10. untuk mengetahui letak peroksisom di dalam sel. Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan
H2O2 (bersifat racun bagi sel) yang selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2. Peroksisom penting dalam perembesan cahaya dan respirasi sehingga berafiliasi erat dengan kloroplas dan mitokondria. Peran lain peroksisom selain melindungi sel dari H2O2 juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Glioksisom terdapat pada sel tanaman. Glioksisom berperan dalam metabolisme asam lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.  |
| Gambar 10. Struktur peroksisom. |
Kloroplas hanya terdapat pada sel tumbuhan dan Algae tertentu. Pada tumbuhan biasanya berbentuk cakram dengan diameter 5–8
μm dan tebal 2–4
μm. Kloroplas dibatasi membran ganda. Di dalam kloroplas terdapat klorofil (pigmen fotosintetik) dan pigmen lain yang terletak pada membran atau pada materi dasar di dalam kloroplas. Bahan dasar kloroplas berupa cairan disebut stroma. Perhatikan Gambar 11. berikut.
 |
| Gambar 11. Struktur kloroplas. |
Kloroplas berfungsi sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Peran pigmen untuk menangkap cahaya matahari yang akan diubah menjadi energi kimia.
3.1.8.
Vakuola
3.2. Organela Sel Tak Bermembran
Sitoskeleton atau rangka sel tersusun atas tiga jenis serabut yang berbeda yaitu, mikrofilamen, mikrotubulus, dan filamen intermediar.
a. Mikrofilamen
Mikrofilamen yakni rantai ganda protein yang bertaut dan tipis. Mikrofilamen tersusun atas dua macam protein, yaitu aktin dan miosin. Mikrofilamen banyak terdapat pada sel-sel otot. Mikrofilamen mempunyai diameter 7 nm sehingga pengamatannya harus menggunakan mikroskop elektron.
b. Mikrotubulus
Mikrotubulus yakni rantai-rantai protein yang membentuk spiral. Spiral ini membentuk tabung berlubang yang panjangnya mencapai 2,5 mm dengan diameter 25 nm. Mikrotubulus tersusun atas protein yang dikenal sebagai tubulin. Mikrotubulus merupakan penyusun sitoskeleton yang terbesar. Mikrotubulus terdapat pada gelendong sel, yaitu berupa benang-benang spindel yang menghubungkan dua kutub sel pada waktu sel membelah. Gerakan kromosom dari kawasan ekuator ke kutub masing-masing pada anafase dikendalikan oleh mikrotubulus. Dengan demikian, mikrotubulus mempunyai fungsi mengarahkan gerakan komponen-komponen sel, mempertahankan bentuk sel, serta membantu dalam pembelahan mitosis.
c. Filamen Intermediar
Filamen intermediar yakni rantai molekul protein yang membentuk untaian yang saling melilit. Filamen ini berdiameter 8 – 10 nm. Disebut serabut intermediar karena ukurannya di antara ukuran mikrofilamen dan mikrotubulus. Serabut ini tersusun atas protein yang disebut fimentin, tetapi tidak semua sel filamen intermediarnya tersusun atas fimentin. Misalnya sel kulit filamennya tersusun atas protein keratin. Perhatikan Gambar 12 untuk mengetahui susunan sitoskeleton.
 |
| Gambar 12. Bagian-bagian sitoskeleton |
Ribosom merupakan struktur paling kecil yang tersuspensi dalam sitoplasma dan terdapat di sel eukariotik maupun prokariotik. Pada sel eukariotik, ribosom terdapat bebas dalam sitoplasma atau terikat RE. Ribosom tersusun atas protein dan RNA. Ribosom terdiri dari dua subunit, yaitu subunit kecil dan subunit besar. Perhatikan Gambar 13 untuk mengetahui struktur ribosom. Tiap-tiap subunit disintesis dalam nukleolus dan dikeluarkan melalui porus nukleus ke sitoplasma tempat kedua subunit bergabung. Ribosom berperan dalam sintesis protein.
 |
| Gambar 13. Struktur ribosom |
Sel binatang dan beberapa mikroorganisme serta tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol dalam sitoplasma. Sentriol terletak di bersahabat permukaan luar nukleus. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silinder sebanyak sembilan mikrotubul. Perhatikan Gambar 14 di samping. Sentriol berperan dalam proses pembelahan sel.
 |
| Gambar 14. Struktur sentriol |
Referensi :
Purnomo, Sudjiono, T. Joko, dan S. Hadisusanto. 2009. Biologi Kelas XI untuk Sekolah Menengan Atas dan MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 386.
Rochmah, S. N., Sri Widayati, M. Miah. 2009. Biologi : Sekolah Menengan Atas dan MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 346.
