RINGKASAN BIOLOGI SEL KELAS 11 SMA

Seluruh bagian sel adalah senyawa kimia. Senyawa kimia penyusun sel = protoplasma (substansi kompleks terdiri dr unsur kimia). Reaksi kimia sebab adanya kegiatan di dlm sel.

Kandungan Unsur Kimia dlm Tubuh Manusia :
-   Oksigen       : berat 65%
-   Karbon        : berat 18.5%
-   Hidrogen     : berat 9,5%
-   Nitrogen      : berat 3,3%
-   Kalsium       : berat 1,5%

Sebagian besar pp terdiri dr air, tapi protein memberi ciri struktur. Unsur kimia penyusun pp ada pada senyawa kimia (or/ an-or). Senyawa organik : karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat.

1.      KARBOHIDRAT

Bahan vital untuk proses fisiologi dlm sel. Berdasar fungsi, karbo dikelompokkan :

a)    Karbo sederhana   : Sumber energi

b)   K. rantai panjang  : Cadangan energi

c)    K. rantai panjang : Komponen struktural organel +
                                 bagian sel lain.

Tersusun dari C, H, O / C_n(H₂O)_n. Tumb. membentuk karbo lewat fotosintesis dg kloroplas (ada : klorofil). Penggolongan karbo :

a.       Monosakarida

Karbo sederhana yang namanya tergantung jumlah atom C pd molekulnya.

-       Triosa  : 3 atom C dlm sel hasil/ metabolit oksidasi heksosa & pentosa. Cnth : gliseraldehid & dihidroksi aseton.

-       Pentosa : 5 atom C dlm asam nukleat (DNA, RNA) dan koenzim. Cnth : ribose, ribulosa, deoksiribosa.

-       Heksosa : 6 atom C. Cnth : glukosa, fruktosa, galaktosa.

b.      Disakarida  (C_n (H₂O)_n-1)

Karbo yg bila dihidrolisis mbntk 2 molekul monosakarida (sama/ beda). Cnth :

-       Sukrosa (gula tebu) : dlm sel batang tebu

-       Laktosa            (gula susu) : dlm kelenjar susu

c.       Polisakarida (C₆H₁₀O₃)_n

Dua macam polisakarida :

-          Homopolisakarida (monosakarida sama)

·         Amilum (zat pati) : hasil fotosintesis

·         Glikogen : dlm sel hati & sel otot

·         Inulin : di sel akar (cad. makan)

·         Lignin : dlm sel xilem

·         Selulosa : dlm dinding sel tumbuhan tingkat
                tinggi (sbg pelindung sel)

-          Heteropolisakarida (bnyk monosakarida, sulfur nitrogen-amino)

·         Kitin : dlm kutu Anthropoda (jangkrik,
             kumbang, belalang)

·         Heparin : dlm sel hati, sel paru, sel dinding arteri (zat antikoagulasi).

2.      LEMAK (LIPID)

Dibangun gliserol dan asam lemak. Ciri-ciri :

Ø Tdk larut air (larut dalam pelarut organik)

Pelarut organik : eter, alcohol, kloroform.

Ø Fungsi : Komp. membran plasma, hormon, vitamin

Ø Macam : Lemak sederhana, gabungan, turunan lemak

Macam lemak :

a.       Lemak Sederhana

Dibangun 1 gliserol +  asam lemak (trigliserida). Bahan asam lemak : asam lemak jenuh & tak jenuh.

a)    A. L. Jenuh (rantai hidrokarbon beratom H max). Cnth : Asam stearat, asam palmitat

b)   A. L. Tak Jenuh (jumlah atom H dlm rantai hidrokarbon blm max).

Cnth : Asam oleat, linoleat.

NOTES :

Asam stereat punya 16 gugus CH₂, jadi formulanya : CH₃(CH₂)₁₆COOH. Dari rumus itu, asam lemak punya gugusan metil, rantai hidrkoarbon, dan gugusan karboksil.

b.      Lemak Gabungan

Ester asam lemak bila dihidrolisis menghslkn asam lemak, alcohol, dan zat-zat lain & jd komponen struktural terpenting membran sel. Cnth :

a)      Fosfolipid

Lipid dg gugus ester fosfat. Cnth : Sfingolipid (mngndng amino, alcohol, ester fosfat) berada dlm selubung mielin sel saraf.

b)      Glikolipid

Memuat karbo dan lipid. Protoplasma sel hewan memuat 2 macam glikolipid :

Ø Serebropsida memuat molekul sfingosin, asam lemak, & glukosa. Ada pd sel otak + selubung mielin.

Ø Gangliosida memuat sfingosin, asam lemak, + 1/ lebih glukosa, laktosa, galaktosamin, dan asam neurominik. Ada pada membran eritrosit dan bag. otak yg kelabu

c)    Lipoprotein

Lipid dg protein. Cnth : Kolesterol dg αβ globulin.

d)   Karotenoid

Lipid gabungan berpigmen dlm sel tumb & hewan. Cnth : Hb dan klorofil.

PROTEIN

Senyawa kimia kompleks dg peran utama :

Ø Katalik : ditunjukkan enzim

Ø Mekanik          : ditunjukkan protein otot

Protein = polimer dr asam amino 

v Gugusan amino menyebabkan asam amino bersifat basa.

v Gugusan karboksil menyebabkan asam amino bersifat asam.

v Kesimpulan : asam amino = amfoter

Berdasarkan komposisi kimia, protein dibagi mnjd :

·         Protein Sederhana

Jika dihidrolisis hanya menghasilkan asam amino. Cnth : globulin dan protein albumin.

·         Protein Gabungan

Jika dihidrolisis mnghslkn asam amino dan senyawa lain seperti :

a).    Glikoprotein     : mengandung protein dan karbo

b).    Nukleoprotein : mngndng protein & asam amino

c).    Lipoprotein      : mngndng protein & lipid.

d).    Kromoprotein : mngndng protein & zat pewarna
                        (Hb dan homosianin)

4.      ASAM NUKLEAT

Adalah materi inti sel. Ada dua macam asam nukleat :

v  RNA         : Asam ribonukleat

v  DNA         : Asam deoksiribonukleat

Fungsi: mengontrol aktivitas sel dan membawa informasi genetik. Asam nukleat adalah polimer nukleotida. Hidrolisis nukleotida menghasilkan :

-          Fosfat (P)

-          Gula pentosa (ribose/ deoksiribosa)

-          Basa nitrogen (basa organik)

Ø Gol. Purin        : adenin (A), guanine (G)

Ø Gol. Pirimidin : timin (T), sitosin (C), urasil (U)

Tabel perbandingan molekul DNA dan RNA

	DNA	RNA
1.	2 rantai nukleotida panjang	1 rantai nukleotida pendek
2.	Asam fosfat menghu-bungkan antar gula	Asam fosfat menghu-bungkan antar gula
3.	Memuat gula deoksiribosa	Memuat gula ribosa
4.	Basa nitrogen : -    Gol. Purin : adenin, guanine -    Gol. Pirimidin : timin, sitosin	Basa nitrogen : -    Gol. Purin : adenin, guanine -    Gol. Pirimidin : urasil, sitosin
5.	Membawa informasi genetik (materi genetik)	Berperan dlm sintesis protein
6.	Ada dlm kromosom, kloroplas, mitokondria. & nukleoplasma	Ada dlm sitoplasma, nucleus,  nukleoplasma

Pd pp selain DNA dan RNA, juga ada nukleotida lain :

·      AMP           : adenosine monofosfat

·      ADP            : adenosine difosfar

·      ATP                        : adenosine trifosfat

·      GTP                        : guanosin trifosfat

·      TTP             : timidin trifosfat

·      UTP                        : uridin trifosfat

·      STP             : siridin trifosfat

Pd sel jg ada turunan nukleotida sbg koenzim.
-   NAD⁺          : nikotinamid adenine dinukleotida
-   NADP⁺           : nikotinamid adenin dinukleotida fosfat
-   FMN                        : flavin mono nukleotida
-   FAD                        : fllavin adenine dinukleotida
-   koenzim A  

Pd pp ada karbo, protein, lemak, asam amino, vitamin, hormone & enzim (protein katalik).

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

Kelompok utama sel : prokariotik-eukaritik

Struktur	Prokariotik	Eukariotik
Membran nukleus	-	+
Membran plastida	-	+
Nukleus	-	+
Plastida	-	+/-
Mitokondria	-	+
Badan golgi	-	+
DNA	+	+
RNA	+	+
Histon	-	+
Pigmen	+	+

PROKARIOTIK	EUKARIOTIK
Inti tdk dikelilingi membran	Inti kompleks dikelilingi 2 membran
Bakteri, Cyanobacteria	·  Sel hewan-tumbuhan ·  Protozoa, Protista, jamur

Perbedaan sel bakteri & alga dg tumb kecuali tdk punya -   Klorofil    : dlm pp
-   Nukleus       : tdk terlihat (tersebar di pp) & tdk diselubungi membrane
-   Mitokondria

Indikator pembeda sel tumbuhan & sel hewan : Elodea, Hydrilla/ Vallisneria + sel epitelium pipi manusia.

Bagian utama sel :
-   Membran sel
-   Inti sel
-   Sitoplasma

BAGIAN UTAMA SEL DAN ORGANEL SEL :

A.     Membran Sel/ Membran Plasma

Bag. sel terluar yg membatasi isi sel dg luar. Tersusun dr fosfolipid + protein (lipoprotein). Sifat : semipermeable/ selektif untuk mengatur keluar masuk zat dr dlm sel.

B.     Nukelus/ Inti Sel

Inti sel eukariotik memiliki membrane inti. Susunan molekul membran inti = susunan molekul membran sel ada (lipoprotein). Pori inti untuk penghubung nukleoplasma dan sitoplasma. Isi inti :

·         Nukleolus/ anak inti

Menyintesis molekul RNA untuk perakitan ribosom

·         Nukleoplasma/ Cairan Inti

Zat yg ersusun dr protein.

·         Butiran Kromatin pd Nukleoplasma

Tampak jelas saat sel tdk membelah. Saat membelah, kromatin menebal mmbntk benang (kromosom). Kromosom mngndung DNA yg fungsinya utk menyampaikan inform genetik lewat sintesis protein.

C.     Sitoplasma

Cairan sel dlm sel (kec. dlm inti & organel sel) yg sifatnya koloid (tdk padat-tdk cair). Isi : air (bnyk molekul, ion, protein) yg transparan.

Koloid : bisa berubah dr fase sol ke gel/ sebaliknya.

-          Fase sol : Konsentrasi air tinggi

-          Fase gel : Konsentrasi air rendah.

ORGANEL SEL SITOPLASMA :

1.      RE (RETIKULUM ENDOPLASMA)

Perluasan membran (spt tabung) yg slng terhubung, spt jala berongga/ saluran berkelok yg gunanya : membantu gerakan substansi dari satu bag. sel ke bag lain.

-          REH (Halus)

Halus krn ditempeli tdk ditempeli ribosom. Ada enzim di permukaan utk mensistesa lipid, glikogen, persenyawaan steroid (kolesterol. hormon, gliserida).

-          REK (Kasar)

Permukaan ditempeli ribosom (tmpt sintesis protein). Ribosom yg melekati REK mensistesa protein tujuannya utk luar sel. Stlh disintesa, protein dibawa ke ruang dlm RE utk diubah oleh enzim di perm dlm membran RE. Bila protein sdh ada di ujung RE, protein disimpan di membran kecil yg berkantong (vesikula). Vesikula trbntk dr irisan REH yg berhubungan dg REK. Fungsi REK = mendukung sintesa protein dan menyalurkan bahan genetik inti sel dg sitoplasma.

2.      BADAN GOLGI

Sekelompok vesikula pipih dikelilingi membran. BG pd tumb = diktiosom (jumlah ratusan), pd hewan BG hnya 10-20 di tiap sel.

-          Dibentuk : membran yg bbntk sisterna, tubulus,
                 & vesikula.

-          Sisterna : pembentuk tubulus (pembuluh haluas)

-          Tubulus : Melepaskan kantong kecil berisi
                  enzim (pmbntk dinding sel).

FUNGSI :

Ø Mmbntuk vesikula utk sekresi di sel kelenjar.

Ø Mmbntk membran plasma (hasil vesikula yg dilepas).

Ø Mmbntk dinding sel tumb

Ø Mmbntk akrosom pd spermatozoa (berisi enzim) utk pemecah sel telur + pembentuk lisosom

3.    RIBOSOM

Terdiri dr RNA ribosom dan protein. RB dimiliki semua sel hidup. Letaknya di sitoplasma & REK. Dua subunit di ribosom distabilkan oleh ion Mg. Fungsi : sintesa protein. Saat mensistesa, RB bersatu mmbntk poliribosom (polisom).

4.      LISOSOM

Kantong yg berfungsi mencerna molekul. LS trbntk dr BG. Penemu LS : Christian de Duve. LS berisi enzim pemecah/ mencerna polisakarida, lipid, asam nukleat, protein, dan fosfolipid.  FUNGSI LS :

-          Pencernaan intrasel : Protozoa/ sel darah putih

-          Autofagus : Perkembangan kecebong ke katak

5.      PEROKSISOM DAN GLIOKSIOM

-   Peroksisom

Bermembran tunggal berisi enzil yg khas : enzim katalase. Enzim katalase mengkatalisis perombakan hidrogen peroksida (H₂O₂) yg membahayakan sel. PR berperan perubahan lemak jd karbohidrat. PR pd hewan, ada di hati & ginjal. Pd tumb ada di tiap sel.

-   Glioksiom

Hanya ada do sel tumb, cnth : lap. aleuron (bntk dr protein di vakuola) yg biasa ada di biji padi-padian. GK terdapat di jaringan penyimpan lemak dr biji berkecambah. GK mngdng enzim pengubah lemak utk energi perkecambahan.

6.      MITOKONDRIA

Penghasil energy sel yg punya lapis membran.

-       Membran luar     : Permukaan halus

-       Membran dlm     : Berlekuk (disebut krista)

Sel bnyk mngndung krista adalah sel yg aktif/ bermetabolisme tinggi (sel otot jantung).

Pada KRISTA trdpt :

-       Enzim untuk fosforilasi oksidatif

-       Sistem transpor elektron

Membran dalam memproduksi protein utk respirasi, enzim pembuat ATP karena punya permukaan luas shngg dpt meningkatkan produktivitas respirasi seluler. MD membagi mitokondria jd :

1)   Ruang Intermembran

Ruang antara membran luar-dalam. Membran luar dilalui molekul kecil, ex. protein + molekul bsr.

2)      Matriks Mitokondria

Ruang yg diselubungi membran dalam.

-    Terjadi bbrp tahapan metabolism

-    Enzim utk siklus Krebs & Oksidasi asam lemak

-    Ada protein, DNA, ribosom, + bbrp RNA.

Mitokondria dpt menyintesis protein sendiri krn punya RNA, DNA, dan ribosom.

-       DNA mitokondria adlh sandi utk protein & enzim yg bekerja pada membran dalam.

-       DNA nucleus adlh sandi utk protein matrik dan membran dalam.

7.      PLASTIDA

Macam-macam plastid :

-          Kromoplastida   : Pigmen selain klorofil

-          Leukoplas       : Warna putih utk menyimpan amilum (amiloplas), minyak (elaioplas), protein (aleuroplas)

-          Kloroplas         : Berklorofil (tmpt fotosintesis).

Kromo-Leu-Kloro bermembran rangkap.

-       Stroma   : MD yg melingkupi matriks

-       Lamela   :  Stroma terlipat berpasangan

-       Tilakoid : Lamela yg membesar membentuk
                gelembung pipih terbungkus membran.

Tilakoid memuat unit fotosintesis berisi molekul pigmen (karoten,klorofil a, klorofil b, xantofil)

Klorofil terdiri dari DNA, RNA, protein, fosfolipid, pigmen hijau, pigmen kuning.

-       Granum  : Tumpukan tilakoid

8.      VAKUOLA (Rongga sel) (VK)

Organel sitoplasma berisi cairan dibatasi tonoplas (membran). Semakin matang usia sel, vakuola tumb semakin besar. Isi vakuola :

·      Asam organic

·      Asam amino

·      Glukosa

·      Gas

·      Garam Kristal

·      Alkaloid spt :

-          Nikotin daun tembakau

-          Kafein biji kopi

-          Kinin kulit kina

-          Tein daun teh

-          Teobromin biji cokelat

-          Solanin pd kentang

      Vakuola kontraktil (vakuola berdenyut) Protozoa berfungsi sbg osmoregulator (pengatur osmotik/ ekskresi sel).

      Vakuola nonkontraktil (vakuola makanan) berfungsi sbg pengedar hasil pencernaan dan mencerna makanan.

9.      SENTRIOL (SL)

SL sbg hasil perkembangan sentrosom yakni pusat sel, daerah dr sitoplasma yg dekat nucleus. Sel hewan, mikroorganisme, & tumb tngkt rendah punya 2 SL. Penyebab kromosom berjalan menuju kutub masing-masing saat pembelahan sel : Terjeratnya kromosom pd benang gelendong pembelahan yg dipancarkan SL

SL ?

Kump. mikrotubulus sbg kutub pembelahan sel scr meiosis/ meiosis.

10.  SITOSKELETON (Rangka Sel)

Tersusun dr 3 serabut berbeda :

·      Mikrofilamen/ filament aktin (MF)

Rantai ganda protein yg bertaut tipis terdiri dr prtein (aktin).

·      Mikrotubul (MT)

Rantai protein silindris/ spiral (penyebab bbntk tabung berlubang) tersusun dr mikrotubul yg teratur. Fungsi :

Ø Mengarahkan gerakan komponen sel

Ø Mempertahankan bentuk sel

Ø Membentu pembelahan sel scr mitosis

MT :

a).    Serabut penyusun skeleton terbesar

b).    Pembentuk sentriol, silia, flagella

·         Filamen antara (serabut antara)

Untaian rantai molekul protein terdiri dr protein (fimetin), ttp tdk semua mngdng fimetin, spt sel kulit (keratin). Disebut serabut antara karena ukurannya di antara MF dan MT.

Fungsi sitoskeleton :

§  Memberi kekuatan mekanik pd sel

§  Jd kerangka sel

§  Membantu gerakan substansi antar bagian sel

11.  DINDING SEL (DS)

Hanya ada di sel tumb. Dinding sel muda terdiri dr zat pektin. Dinding sel tua trdiri dr selulosa yg kaku utk menjaga bentuk sel. Noktah adalah bagian yg tidak menebal dan terjadi hubungan plasma antar sel (plasmodesmata). Plasmodesmata (juluran plasma) berfungsi sbg pintu keluar masuk zat.

Karena sebagian besar isi sel adalah air, maka pasti ada tekanan. Tekanan turgor adalah tekanan air/ isi sel kpd DS. DS dan VK berjasa dlm turgiditas sel.

TRANSPOR MELALUI MEMBRAN SEL

Membran sel sbg pembatas antarorganel. Teori membran mozaik zair oleh S. Singer & G. Nicolson menyatakan : Membran sel tersusun dr lap. protein (spt mozaik) dan protein tersisip di antara lapisan fosfolipid

-  50% lipid Lipid : fosfolipid dr 2 lapisan -  50% protein Protein tersebar di lap. Fosfolipid

Protein membran dibedakan berdasarkan kuatnya ikatan dg membran ganda lipid :

-          P. Integral           

Berikatan dg membran ganda lipid. Utk melepaskan -nya dg detergen (merusak struktur membran ganda lipid). PI bersifat amfipatik (punya bag. hidrofilik + bag. hidrofobik).

Ø  Hidrofilik  : Mencuat ke arah luar sel (suka air)

Ø  Hidrofobik : Berhubungan dg ekor asam lemak
                      membran fosfolipid (menolak air)

-          P. Perifer

Tdk berikatan dg membran ganda lipid. PP ada di dlm/ luar perm membran plasma + berikatan non-kovalen dg PI yg mencuat ke luar membran ganda lipid.

Dg struktur PI dan PP, MS bersifat semipermeabel (selektif permeabel) yaitu MS hny dpt dilalui air + zat yg terlarut di dlmny. Fungsi MS : mengatur gerakan materi transportasi dari/ keluar sel.

Transpor dr membran sel dibedakan jd :

Ø TRANSPOR PASIF

Transpor yg tdk butuh energy krn terjadi perbedaan konsentrasi larutan/ zat.

·         Difusi

Perpindahan zat dg/ tanpa membran dr daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah shng konsentrasinya sama.

·         Osmosis

Air lewat membran semipermeabel dr larutan hipotonis (konsentrasi air > zat terlarut) ke larutan hipertonis (konsentrasi air  <  zat terlarut) mnghslkan larutan isotonis (seimbang).

Tekanan osmotik (TO) → osmometer (Dasar : naiknya air pd pipa). TO zat = potensial osmotik. Cnth :

-          Dlm hipotonis : Trombosit menggembung

-          Dlm hipertonis            : Trombosit mengerut (krenasi)

-          Paramecium dpt menjaga bentuk sel tetap walau cairan tubuhnya hipertonis.

·         Difusi Dipermudah

Difusi yg butuh bantuan protein (enzim). Difusi yg tergantung suatu mekanisme transport dr MS.

Cnth : Escherichia coli pd medium laktosa maka metabolisme-nya turun krn MS impermeabel (tdk dpt dilalui (lakrosa). Namun, terjadi permease/ terbentuknya enzim dlm sel. Permease adlh protein MS yg mmbuar jalam bg laktosa agar dpt melintasi 2 lapis fosfolipid MS.

Ø TRANSPOR AKTIF

Transpor yg butuh energi (ATP). ATP : energi dr respirasi sel.

-       Sifat : Pemompaan melewati membran melawan
         gradien konsentrasi

-       Fungsi : Menjaga keseimbangan dlm sel

Transportasi aktif dibedakan jd :

Ø  Endositosis

Peristiwa pembentukan kantong MS saat larutan ditransfer ke sel. Cnth : pinositosis dan fagositosisi.

a).       Tahap Pinositosis

1)      Zat pemicu menempel pd reseptor khusus MS

2)      Terjadi lekukan (invaginasi) dr MS mmbntk  kantong/ saluran pinositosit

3)      Gelembung pecah jd gelembung kecil/ bergabung jd gelembung besar.

*Pembentukan gelembung dr kontraksi mikrofilamen intrasel yg ujungnya menempel pd membran. Pinositosis terjadi jika konsentrasi protein, ion ttt/ asam amino di sekeliling sel sesuai dg konsentrasi sel.

b).      Fagositosis (FG)

Tahap sm dg pinositosis tp terjadi di bnd padat yg ukurannya lebih besar. Terjadi saat Rotifera, Ciliata/ MH mikroskopik tertelan Amoeba. Saat FG, mangsa tak berdaya krn sekresi enzim pencerna mangsa  (fagositik).

Ø  Eksositosis

Sel yg mengeluarkan protein jumlah besar, protein itu berkumpul di kantong yg dilapisi membran dlm BG. Vakuola gerak ke perm. sel & mengosongkan isinya ke luar.