Biosel Makalah.docx

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya kepada kami, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Biologi Sel yang berjudul “Membran Sel dan Dinding Sel”. Makalah ini diharapkan mampu memberikan wawasan pengetahuan dan pemahaman bagi para pembaca dalam lingkup kelas Pendidikan Biologi. Oleh karena itu, agar kalangan intelektual terutama mahasiswa dapat mengetahui tentang Membran Sel dan Dinding Sel. Semoga makalah ini bermanfaat dan dapat menjadi sumbangan yang berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan dalam rangka membangun bangsa dan Negara. Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Kolaka, 24 April 2019

Penulis

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................. I DAFTAR ISI ................................................................................................. II BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 2 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 2 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2 1.3 Tujuan ................................................................................................. 2 BAB II PEMBAHASAN .............................................................................. 3 2.1 Dinding Sel ......................................................................................... 3 2.2 Membran Plasma ................................................................................ 6 BAB III PENUTUP ...................................................................................... 17 3.1 Kesimpulan ......................................................................................... 17 3.2 Saran ................................................................................................... 17 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 18 LAMPIRAN Gambar 1 .................................................................................................. 6 Gambar 2 .................................................................................................. 9 Gambar 3 .................................................................................................. 12 Gambar 4 .................................................................................................. 14 Gambar 5 .................................................................................................. 15 Gambar 6 .................................................................................................. 16 ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam makalah ini kita akan membahas tentang “ Dinding Sel dan Membran Plasma” yang mencakup pengertian dinding sel dan membran plasma, fungsi dinding sel dan membran plasma, komposisi dinding sel dan membran plasma, teori-teori, serta transport yang terjadi pada membran. Sebagaimana telah kita ketahui sebelumnya bahwa sel adalah unit terkecil penyusun tubuh mahluk hidup Selain itu juga sel disebut sebagai satuan struktural dan fungsional penyusun tubuh mahluk hidup, karena setiap struktur yang terdapat di dalam sel memiliki fungsi. Sel itu sendiri tersusun atas organel-organel yang memiliki peran masing-masing untuk melaksanakan proses kehidupan sel. Beberapa diantara organel tersebut adalah dinding sel dan membran plasma yang terletak dipermukaan sel. Sel hewan dan sel tumbuhan memiliki membran plasma. Akan tetapi dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Untuk itu lah makalah ini disusun guna membahas bagian dari sel yaitu dinding sel dan membran plasma. 1.2 Rumusan Masalah 1. Jelaskan penegertian dinding sel dan membran plasma! 2. Sebutkan fungsi masing-masing dari dinding sel dan membran plasma! 3. Jelaskan transport molekul-molekul yang terjadi antar membran! 1.3 Tujuan Setelah mempelajari bab ini diharapkan kita sama-sama dapat memahami mengenai dinding sel dan membran plasma.

2

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Dinding Sel Yang dimaksud dengan dinding sel, yaitu matriks ekstraseluler yang menyelubungi sel tumbuhan di luar membran sel. Walaupun pada kenyataannya sel-sel hewan juga memiliki komponen ekstrakseluler pada permukaan selnya, namun dinding sel tumbuhan umumnya lebih tebal, lebih kuat dan yang paling penting bersifat lebih kaku. Dinding sel bersifat kaku tersebut karena tersusun atas polisakarida. Polisakarida itu terdiri atas hemiselulosa dan pektin. Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Dinding sel itu tipis, berlapis-lapis, dan pada tahap awalnya lentur. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, tiap belahan baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa. 2.1.1 Fungsi Dinding Sel Bersama-sama dengan vakuola, dinding sel berperan dalam turgiditas sel (kekakuan sel). Seandainya tidak ada dinding sel, maka sel-sel tumbuhan mengempis dan bentuk sel berubah-ubah. Dinding sel mengakibatkan bentuk sel tetap. Sebenarnya dinding sel juga memberikan tempat perlindungan bagi sel di dalamnya. Lagipula dinding sel tersebut saling terikat dengan sel di dekatnya membentuk suatu tanaman utuh. Walaupun setiap sel akan-akan terperangkap dalam ruangan yang dibatasi dinding sel, namun masih mungkin adanya komunikasi antar sel melalui plasmodesmata. Melalui hubungan yang dinamakan plasmodesmata inilah berlangsung komunikasi antar sel dengan

3

adanya lalu lintas molekul-molekul kecil. Apabila terjadi pengkhususan selsel tanaman bersangkutan, maka dinding sel akan menyesuaikan kepada fungsi perlindungan dan kemudahan komunikasi antara sel. 2.1.2 Ukuran Dinding Sel Ukuran sel dalam tumbuhan multiseluler yang baru tebentuk relatif kecil kalau dibandingkan dengan ukuran sel tersebut setelah tumbuh. Untuk menyesuaikan terhadap volume sel setelah tumbuh, maka dinding sel yang masih muda selain masih bersifat tipis juga tidak begitu kaku. Dinding sel tersebut dinamakan dinding sel primer, sedang apabila telah mengalami pertumbuhan, misalnya menjadi lebih tebal atau padanya ditambahkan lapisan baru dengan komposisi yang berbeda, maka dinding sel tersebut dinamakan dinding sel sekunder. Walaupun dinding sel tumbuhan tingkat tinggi berbeda satu sama lain dalam organisasinya, namun pada dasarnya terdri atas susunan serabut-serabut panjang dan keras yang masing-masing terbenam dalam matriks protein dan polisakarida. Biasanya serabut-serabut tadi terbuat dari bahan selulose, sedang matriksnya sebagian besar dari bahan hemiselulose dan pektin. Walaupun larutan ekstrakseluler dalam tumbuhan selalu bersifat hipotonis kalau dibandingkan dengan sitoplasma selnya, namun sel tumbuhan yang cenderung mengembang volumenya akan dibatasi oleh dinding sel yang kaku. Keadaan ini menyebabkan kondisi yang dinamakan turgor. Dinding sel dari tumbuhan yang telah terdeferensiasi disesuaikan kepada fungsi yang dilaksanakan oleh bersangkutan. Dalam tumbuhan terdapat 3 kelompok sel dewasa yang dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu:

4

a. Sel epidermal Sel epidermal menutupi permukaan tumbuhan. Biasanya mereka memiliki dinding sel primer yang tebal. Selama proses diferensiasinya, sebelah luar dinding sel primer tersebut ditambahkan lapisan lain bahan polimer asam lemak yang disebut kutin. Lapisan luar dinding sel primer ini dinamakan kutikula. b. Sel Silem Silem

merupakan

jaringan

tumbuhan

yang

terbentuk

dari

pembelahan sel-sel kambium yang berdinding sel tipis. Jaringan ini telah dimodifikasi menjadi susunan pipa yang bertanggung jawab untuk pengangkutan air yang mengandung ion-ion anorganik dari akar menuju bagian-bagian lain dari tumbuhan. c. Sel floem Floem merupakan jaringan yang bertanggung jawab untuk mengangkut bahan-bahan hasil fotosintesis (biasanya sukrose) ke bagian lain dari tumbuhan. Floem ini terdiri dari atas susunan pipa-pipa yang berkembang dari sel prekambium dan sel kambium yang beridinding tipis. Dinding sel primer menebal dengan penambahan komponen selulose dan hemiselulose. Tiga contoh diferensiasi sel di atas menekankan bahwa dinding sel berstruktur sangat kompleks dapat mengubah arah pertumbuhan dan perkembangan sel bersangkutan.

5

Dibawah ini adalah gambar sel tumbuhan dengan dinding sel diperbesar.

Gambar 1. Sel tumbuhan dengan dinding sel yang diperbesar.

2.2 Membran Plasma Perkembangan membran plasma merupakan tahap sangat pentingnya dalam terjadinya bentuk kehidupan yang paling awal. Tanpa membran plasma, sebuah sel tidak mungkin melangsungkan kehidupannya. Semua membran organisme hidup, termasuk membran plasma dan membran internal sel eukariotik, memiliki susunan umum yang sama, yaitu terdiri dari himpunan molekul lipid dan protein yang terikat secara non-kovalen. 2.2.1 Fungsi Membran Plasma Membran plasma sangat penting untuk menjaga kehidupan sel. Fungsi membran plasma adalah sebagai berikut.

6

1). Melindungi isi sel Membran sel berfungsi mempertahankan isi sel. 2). Membatasi isi sel dari lingkungan luarnya. 3). Mengatur keluar masuknya molekul-molekul Membran plasma bersifat semipermeabel (selektif permeabel), artinya ada zat-zat tertentu yang dapat melewati membran dan ada pula yang tidak.

Molekul-molekul

tersebut

berguna

untuk

mempertahankan

kehidupan sel. 4) Sebagai reseptor (penerima) rangsangan dari luar sel. Rangsangan itu berupa zat-zat kimia, misalnya hormone, racun, rangsangan listrik; dan rangsangan mekanik, misalnya tusukan dan tekanan. Sebagai contoh sel Amoeba. Sel Amoeba yang tidak memiliki indera ternyata mampu menerima rangsang, baik rangsang kimia, listrik, maupun mekanik. Bagian sel yang berfungsi sebagai reseptor adalah glikoprotein.. 5). Membran sel juga berfungsi sebagai Protein membran Protein membran memiliki berbagai macam fungsi, antara lain: (i) Melekatkan membran pada sitoskeleton tau rangka sel, (ii) Membentuk junction (pertemuan) diantara dua sel yang bertetangga, (iii) Sejumlah protein membran berperan sebagai enzim, (iv) sejumlah protein membran berfungsi sebagai reseptor permukaan bagi pesuruh-pesuruh kimia dari sel-sel lain, dan (v) beberapa protein membran membantu pergerakan subtansi-subtansi melintasi membran

7

2.2.2 Lapisan Lipid Petunjuk pertama yang mengisyaratkan bahwa membran dalam organisme hidup tersusun dari molekul-molekul lipid dalam dua lapisan berasal dari percobaan yang dilakukan dalam tahun 1925. Lipid yang diesktraksi dengan aseton dari membran sel darah merah diapungkan pada permukaan air. Pada percobaan tersebut ternyata daerah yang ditempati oleh selapis molekul lipid mempunyai luas dua kali permukaan sel darah merah. Kesimpulan percobaan tersebut sangat mempengaruhi konsep biologi sel pada saat itu, sehingga sebagian besar model struktur membran berdasarkan asumsi tersusun oleh molekul lipid dalam dua lapisan dapat diterima jauh sebelum struktur sebenarnya dapat dipastikan kebenarannya. Selanjutnya pada pengkajian dengan defraksi sinar X pada berbagai membran organisme hidup menunjukkan bahwa molekul-molekul lipid tersusun dalam dua lapisan. Tersusunnya molekul-molekul lipid dalam dua lapisan tersebut, tidak lain disebabkan oleh sifat-sifat khusus dari molekul lipid itu sendiri. Molekul lipid sebenarnya tidak larut dalam air, melainkan dapat larut dalam pelarut organik. Molekul-molekul lipid dari membran sel ternyata tersusun dari 3 jenis, yaitu: Fosfolipid (yang terbanyak), Kolesterol dan Glikolipid. Ketiga jenis lipid tersebut amfipotik, artinya molekulnya memiliki ujung hidrofobik atau nonpolar (menjauhi air) dan ujung hidrofilik atau polar (menyenangi air). Apabila molekul-molekul lipid yang bersifat amfipotik tersebut dikitari oleh lingkungan air, maka mereka cenderung akan menyusun diri sedemikian rupa sehingga bagian ekor yang hidrofobik terlindung dari air. Untuk melindungi bagian ekor dari lingkungan air dapat dilakukan melalui 2 cara: 1) Membentuk bola-bola misal dengan ekornya mengarah ke pusat bola.

8

2) Membentuk susunan dwi-lapisan. Kedua cara tersebut dapat diperoleh dari percobaan in vitro. Dari

percobaan-percobaan

selanjutnya

dapat

dikenal

adanya

kemungkinan gerakan-gerakan molekul lipid dalam dwi-lapisan molekul, yaitu: 1. Molekul lipid pindah dari satu lapisan ke lapisan lain. 2. Difusi lateral, molekul lipid berpindah tempat dalam lapisannya sendiri. 3. Gerakan rotasi, molekul lipid berputar pada sumbu molekul. 4. Ekor rantai molekul lipid dapat mengadakan gerakan fleksi. Dengan demikian lapisan lipid bukan merupakan lapisan yang kaku, melainkan merupakan struktur yang mempunyai sifat fluiditas seperti cairan.

Gambar 2. Dwi-lapisan lipid

2.2.3 Protein Membran Jika molekul-molekul lipid yang membentuk dwi-lapisan merupakan kerangka dasar membran plasma, maka pada kerangka tersebut terdapat jenis molekul lain yaitu dalam bentuk berbagai jenis molekul protein. Hubungan antara molekul protein dengan molekul lipid dapat dibandingkan dengan

9

molekul-molekul protein yang berada dalam pelarutnya. Perbedaannya terletak pada situasi pelarutnya yaitu bahwa molekul protein dalam membran plasma seakan-akan larut dalam molekul-molekul lipid yang berada dalam ukuran 2 dimensional. Keberadaan molekul-molekul protein yang berbeda jenis dan berat molekul dalam membran plasma memberikan sifat dan kemampuan fungsi dari masing-masing sel yang berbeda. Molekul-molekul protein dapat berfungsi sebagai enzim reseptor, markah, transportasi melalui membran dan lain-lainya. Berdasarkan hubungan dan kedudukan terhadap dwi-lapisan molekul lipid dapat dibedakan menjadi, 1. Molekul protein menembus kedua lapisan molekul lipid, sehingga ujungujung molekul dapat menonjol pada kedua permukaan membran plasma. 2. Sebagian dari molekul protein terdapat di antara molekul lipid dari bagian dwi-lapisan; ujung molekul protein menonjol pada salah satu permukaan membran plasma. 3. Sebagian molekul protein berikatan secara kovalen dengan molekul lipid, sebagian ujung molekul protein menonjol pada permukaan membran plasma. 4. Molekul protein dengan perantaraan molekul protein lain berada pada permukaan membran plasma. Berbagai jenis kedudukan protein tersebut tergantung pada struktur molekul protein. Berdasarkan pada hubungan dengan air di lingkungannya, maka molekul protein dapat pula dibedakan menjadi daerah polar yang hidrofilik dan daerah hidrofobik.

10

2.2.4 Molekul Karbohidrat Membran Semua sel eukariotik memiliki karbohidrat pada permukaannya yang sebagian besar berbentuk sebagai rantai oligosakarida yang terikat dengan protein membran (glikoprotein) dan sebagian kecil terikat pada lipid (glikolipid). Pada semua membran plasma organisme hidup molekul karbohidrat selalu berada pada permukaan membran plasma yang tidak berhadapan dengan sitoplasma. Adanya molekul karbohidrat yang berlebihan pada beberapa sel eukariotik memberikan terminologi khusus, sebagai selubung sel atau glikokaliks. Selubung sel ini kadang-kadang mudah ditunjukkan dalam pengamatan mikroskopik cahaya dengan pewarnaan khas. 2.2.5 Selubung Sel (Cell coat) Seperti kita ketahui bahwa sel-sel tumbuhan selalu diselubungi oleh dinding sel yang tebal yang tersusun terutama oleh selulosa, yang juga merupakan molekul karbohidrat. Walaupun selubung sel tidak mutlak perlu untuk integritas sel dan permeabelitas membran sel, namun dari berbagai pengamatan dapat diduga adanya fungsi-fungsi penting. Fungsi glikokaliks tersebut diantaranya: 1. Pengenalan sel terhadap sekitarnya termasuk sel-sel tetangganya. Sifat dan struktur dinding sel ini tergantung pada ekspresi gen yang dimiliki oleh sel bersangkutan. 2. Sifat antigenisitas dari sel bersangkutan, khususnya penting dalam interaksi dalam proses respons imunitas. 3. Membantu filtrasi zat-zat yang disesuaikan dengan besarnya molekul, khususnya pada kapiler yang terdapat pada glomerulus ginjal.

11

4. Mengandung enzim, misalnya pada epitel usus mengandung fosfatase alkali. 5. Mengubah konsentrasi berbagai zat pada permukaan sel agar dapat berfungsi menghambat difusi atau mengubah lingkungan kationik melalui perubahan muatan listrik.

Gambar 3. Glikokaliks 2.2.6 Transport Molekul-Molekul Kecil Membran Permeabilitas membran plasma mempunyai sifat-sifat khas, misalnya: 1. Makromolekul protein tidak dapat melintasi membran, maka sitoplasma yang sebagian besar merupakan protein akan tetap tinggal terkurung oleh membran plasma. 2. Adanya mekanisme yang disebut Pompa natrium (sodium pump) 3. Demikian pula diduga bahwa untuk transport glukosa, asam amino dan asam lemak ke dalam sel dibutuhkan energi yang tergantung pada

12

adanya “pembawa” yang terdapat dalam membran. Mekanisme transport aktif. 4. Adanya perbedaan tekanan osmose dalam sel dan di luarnya akan menimbulkan transportasi air ke arah tekanan osmose yang lebih tinggi. 5. Zat-zat yang tidak larut dalam lipid tetapi dapat menembus membran plasma dapat diterangkan, bahwa membran plasma mempunyai pori atau gerbang sehingga dapat dilalui air ataupun ion-ion kecil. Dari sifat-sifat membran tersebut dapat disimpulkan bahwa membran plasma tidak merupakan suatu membran yang mati atau kau, melainkan bersifat sangat labil dan dinamis. Adanya sifat hidrofobik di bagian tengah lapisan lipid membran plasma, menyebabkan membran tersebut tidak mudah ditembus oleh molekul polar, sehingga membran sel mencegah keluarnya komponen-komponen dalam sel yang larut dalam air. Namun sel juga memerlukan bahan-bahan nutrisi dan membuang limbahnya keluar sel. Untuk memenuhi kebutuhan ini, sel harus mengembangkan suatu mekanisme khusus untuk transport melintasi membran sel. Transport molekul-molekul kecil melalui lapisan lipid membran sel berlangsung melalui protein transmembran khusus, artinya untuk mengangkut molekul tertentu diperlukan protein khusus. Protein tersebut dinamakan protein transport membran. Berdasarkan sistem transportnya, protein transport ini dibedakan menjadi uniport dan ko-transport. Tergantung pada arah aliran molekul-molekul yang melalui protein transport tersebut, ko-transport dibedakan menjadi simport dan antiport.

13

Gambar 4. System transport Proses pengangkutan molekul-molekul melalui membran sel, dapat dibedakan menjadi transport pasif dan transport aktif. Dalam transport pasif tidak diperlukan bantuan secara khusus untuk mengankut molekul bersangkutan. Kemampuan melintasi membran hanya tergantung pada perbedaan konsentrasi dan perbedaan muatan listrik molekulmolekul pada kedua sisi membran yang hendak dilalui. Beberapa protein transport membentuk saluran bahan-nahan yang larut dalam air yang dapat dilalui oleh bahan-bahan berukuran dan bermuatan sedang secara difusi dengan sederhana. Sebagian protein transport lainnya mempermudah pengankutan dengan jalan mengikat bahan yang hendak melintas membrane sehingga protein transport tersebut dinamakan protein pengangkut.

14

Gambar 5. Transpor aktif dan Transport Aktif Berbeda dengan transport pasif, transport aktif membutuhkan energi yang biasanya melibatkan hidrolisis ATP dengan enzim yang terdapat dalam membran itu sendiri. 2.2.7 Pengangkutan Ion Melalui Membran Dua buah potensial transport sangat menentukan untuk memelihara potensial membran; dua jenis protein tersebut masing-masing untuk; 1) Pompa Na+, untuk memompa Na+ keluar dan ion K + masuk ke dalam sel, sehingga kadar ion K + dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel; begitu juga sebaliknya. 2) Saluran kebocoran ion K +, untuk melepaskan ion K + ke luar sel dengan mengakibatkan membran sel sebelah dalam bermuatan negatif apabila dibandingkan dengan permukaan luarnya.

15

2.2.8 Transport Makromolekul dan Partikel Membran sel mempunyai sifat-sifat lentur dan dinamis yang tercermin pada kejadian-kejadian timbulnya invaginasi atau pelipatan membran pada proses fagositosis, pinositosis dan eksositosis. Mekanisme pengangkutan makromolekul dan partikel-partikel melalui eksositosis, apabila berlangsung pelelapasan dari sel dan melalui endositosis, apabila berlangsung pemasukan ke dalam sel. Dasar mekanisme kedua jenis pengangkutan ini sama, hanya berbeda dalam urutan tahap-tahapnya yang berlangsung berlawanan. Berdasarkan sifat dan ukuran bahan yang ditelan oleh sel, cara transportasi makromolekul dan partikel dibedakan menjadi pinositosis (meminum), apabila yang di telan merupakan larutan dengan melalui pembentukan gelembung-gelembung kecil, dan fagositosis (makan) apabila yang ditelan adalah makromolekul atau partikel melalui pembentukan gelembung-gelembung lebih besar.

Gambar 6. Proses Pinositosis, Endositosis, pelepasan gelembung

16

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan Dinding sel adalah matriks ekstraseluler yang menyelubungi sel tumbuhan di luar membran sel. Bersama-sama dengan vakuola, dinding sel berperan dalam turgiditas sel (kekakuan sel). Dinding sel juga memberikan tempat perlindungan bagi sel di dalamnya. Dalam tumbuhan terdapat 3 kelompok sel dewasa yang dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu: sel epidermal, sel silem, dan sel floem. Membran plasma sangat penting untuk menjaga kehidupan sel. Fungsi membran plasma adalah sebagai berikut: melindungi isi sel, membatasi isi sel dari lingkungan luarnya, mengatur keluar masuknya molekul-molekul, sebagai reseptor (penerima) rangsangan dari luar sel, dan membran sel juga berfungsi sebagai Protein membran. Proses pengangkutan molekul-molekul melalui membran sel, dapat dibedakan menjadi transport pasif dan transport aktif. 3.2 Saran Manusia adalah makhluk yang sering berbuat salah karena manusia tidak sempurna. Karena kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Dan apabila dalam pembuatan makalah ini banyak terdapat kesalahan dan jauh dari sempurna kami selaku penulis meminta kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan pembuatan makalah lain ke depannya. Atas saran perbaikan makalah ini yang di berikan pembaca, maka penulis mengucapkan terima kasih.

17

DAFTAR PUSTAKA

Subowo, 1995. Biologi Sel. Bandung: Angkasa Syamsyuri, Istamar. 2004. Biologi SMA. Jakarta: Erlangga https://www.academia.edu/8305399/Membran_dan_Dinding_Sel

18