Kehidupan Sel
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sel
merupakan unit 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. Makhluk
hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya
bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan protozoa) atau dari banyak sel
(multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap
sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup.
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.
B. Rumusan Masalah
1.
Bagaimana
kehidupan sel?
2.
Bagaimana
pertumbuhan dan perkembangan sel ?
C. Tujuan
Untuk mengetahui kehidupan sel dan reaksi didalam sel.
BAB 2
PEMBAHASAN
A. Metabolisme Sel
Metabolisme merupakan rangkaian reaksi kimia yang
diawali oleh substrat awal dan diakhiri oleh produk akhir. Berbeda dengan
reaksi kimia pada umumnya, reaksi kimia yang terjadi di dalam sel tidak
bersifat bolak-balik, melainkan berjalan ke satu arah. Setiap produk suatu
reaksi menjadi reaktan bagi reaksi berikutnya., sampai produk akhir dari suatu
jalur metabolisme terbentuk.
Metabolisme meliputi proses anabolisme dan proses
katabolisme. Katabolisme adalah rangkaian reaksi kimia yang bertujuan
menguraikan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Anabolisme adalah
rangkaian reaksi kimia yang bertujuan untuk penyusunan senyawa sedehana menjadi
senyawa kompleks.
1.
Katabolisme
Sebelum
diserap oleh usus halus, bahan-bahan makanan harus dipecah menjadi
molekul-molekul yang lebih sederhana. Sebagai contoh, bahan makanan yang
mengandung karbohidrat harus dipecah menjadi molekul-molekul glukosa,
bahan-bahan makanan yang mengandung protein harus dipecah menjadi molekul asam
amino, dsb.
a.
Respirasi
Respirasi
merupakan proses oksidasi biologis yang menggunakan oksigen sebagai akseptor
elektron terakhirnya. Dalam proses ini elektron direduksi menjadi H₂O. Elektron dan oksigen yang bebas mula-mula ditangkap
oleh NAD menjadi NADH₂, tetapi selanjutnya atom
hidrogen dan elektron diberikan kepada oksigen melalui sistem transpor elektron
sehingga dihasilkan kembali NAD dan H₂O.
Ada dua jenis respirasi, yaitu respirasi aero dan respirai anaerob.
1)
Respirasi aerob
Respirasi
aerob adalah proses penguraian senyawa organik untuk memperoleh energi dengan
menggunakan oksigen sebagai akseptor terakhirnya. Secara singkat reaksi yang
terjadi [ada respirasi aerob adalah sebagai berikut:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂
6CO₂ + 6H₂O + 36 ATP
Tahap-tahap
respirasi aerob yang dilalui oleh molekul glukosa di dalam sel.
a)
Glikolisis
 |
Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma. Glikolisis merupakan proses penguraian glukosa (terdiri dari 6 atom karbon) menjadi asam piruvat (terdiri dari 3 atom karbon). Berikut adalah tahapan glikolisis yang terjadi di dalam sel.
Jadi,
dalam glikolisis satu molekul glukosa akan dihasilkan 2 asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP.
b)
Pembentukan asetil
Co-A atau dekarboksilasi oksidatif
Pada
organisme eukariotik, dekarboksilasi oksidatif berlangsung dalam matriks
mitokondria. Adapun pada organisme prokariotik, tahap tersebut berlangsung
dalam sitosol. Pada tahap ini asam piruvat diubah menjadi asetil Co-A. Hal ini
terjadi setelah asam piruvat bergabung dengan Co-enzim A. Proses tersebut
menghasilkan NADH dan CO₂. Berikut reaksi
dekarboksilasi oksidatif,
2NAD⁺ 2NADH
2C₃H₄O³ + 2CoA 2C₂H₃O-CoA + 2CO₂
c)
Siklus krebs atau
siklus asan sitrat
 |
Tahap awal siklus krebs adalah 2 molekul asam piruvat yang dibentuk pada glikolisis meninggalkan sitoplasma dan masuk mitokondria. Siklus krebs terjadi di dalam mitokondria dan dikatalis oleh enzim dehidrogenase.
Selama
reaksi tersebut dilepaskan 2 molekul karbon dioksida, 3 NADH, 1 FADH₂, dan 1 ATP.reaksi ini terjadi dua kali karena pada
glikolisis, glukosa dipecah menjadi dua asam piruvat. Jadi, siklus krebs
merupakan reaksi tahap ketiga respirasi aerob yang menghasilkan 6 NADH, 2 FADH₂, dan 2 ATP.
d)
Transpor elektron
Transpor
elektron terjadi di bagian dalam mitokondria. Tahap ini berfungsi mengoksidasi
NADH atau NADPH₂ dan FADH₂
dari tahap-tahap sebelumnya.elektron dan H⁺
dari senyawa-senyawa tersebut dialirkan melalui senyawa-senyawa penerima
elektron seperti NAD, FAD, koenzim Q, dan sitokrom.setiap terjadi perpindahan
elektron, energi yang terlepas digunakan untuk membentuk ATP. Oksigen berfungsi
sebagai penerima elektron terakhir pada proses tersebut. Selanjutnya oksigen
bergabung dengan H⁺.
Pembentukan
ATP dalam sistem transpor elektron terjadi melalui reaksi fosforilasi
oksidatif. Oksidasi 1 NADH menghasilkan 3ATP, sedangkan oksidasi FADH₂ menghasilkan 2 ATP.
 |
Pada
organisme eukariotik, oksidasi NADH dan FADH₂
terajadi dalam mitokondria. Namun NADH hasil glikolisis dibentuk dala sitosol.
Akibatnya, NADH tersebut dimasukkan ke dalam mitokondria dan memerlukan 2 ATP.
Dengan demikian jumlah total ATP yang dihasilkan.
Sementara
itu, organisme prokariotik tidak memiliki mitokondria. Dengan demikian
pengurangan ATP untuk pemindahan NADH kedalam mitokondria tidak terjadi. Jadi
total jumlah ATP yang dihasilkan sebanyak
B. Pertumbuhan dan perkembangan sel
Pertumbuhan dan perkembangan umumnya terjadi pada
organisme multiseluler yang hidup.
1.
Siklus 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
·
Fase S (sintesis):
Tahap terjadinya replikasi DNA
·
Fase M (mitosis):
Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)
·
Fase G (gap):
Tahap pertumbuhan bagi sel.
·
Fase 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.
·
Fase G1, sel
eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
·
Fase G2,
pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.
Fase tersebut berlangsung
dengan urutan S > G2 > M > G0 > G1 >kembali ke S. Dalam konteks
Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.
2.
Regenerasi dan
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.
Empat proses esensial pengkonstruksian embrio
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.
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
BAB 3
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Semua fungsi kehidupan diatur dan
berlangsung didalam sel. Karenanya sel dapat berfungsi secara autonom asalkan
seluruh kehidupan hidupnya terpenuhi. Pertumbuhan dan perkembangan sel umumnya
terjadi pada organisme multiseluler yang hidup. Pertumbuhan dan perkembangannya
tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup.
Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan atau
mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen
pada masing-masing sel yang menentukan differensiasinya.
2.
Saran
Seluruh makhluk hidup mempunyai
sel sebagai penyusun kehidupannya. Masih banyak yang perlu dipelajari dan
dicari tau mengenai sel kerena hal yang satu ini sangat pentng untuk dicari
tahu lagi secara lebih mendalam karena dengan mempelajari sel kita bisa tau
bagai mana kehidupan kita terbentuk.
DAFTAR PUSTAKA
http://bakhrul-25-rizky.blogspot.co.id/2012/07/metabolismesel-metabolisme-merupakan.html
Comments
Post a Comment