Materi kuliah biologi tanaman fakultas pertanian unsoed

1. SEL, STRUKTUR, FUNGSI DAN
KEHIDUPAN SEL
• Teori sel, Jenis Sel, Inti, Membran,
dan Organel Beserta Fungsinya.
• Kehidupan Sel Menyangkut CES,
Transport Pasif dan Aktif

2. Teori Sel
1. Semua benda hidup tersusun atas sel–minimum
satu sel. Sel sebagai unit fungsional terkecil
benda hidup, yang tersusun atas:
• Membran sel: pembatas isi sel dengan lingkungan
luar; sel sebagai kantong bahan kimia
• Sitoplasma dan ribosom–apapun yang ada diantara
membran sel dan inti sel atau nukleoid
• Material DNA –dalam inti sel atau struktur nukleoid Sel
prokariot–sel tanpa kompartementasi internal
Seleukariot–pelipatan sistem membran internal
membentuk kompartemen internal = organel.
2. Semua sel berasal dari sel sebelumnya

3. Pembatas Ukuran Sel
1. Minimun: Bisa memuat material DNA, molekul
protein, struktur internal untuk hidup &
bereproduksi contoh: Bakteri Mycoplasma (Φ
0.1 –1.0μm)
2. Maksimum: dibatasi oleh rasio luas permukaan
terhadap volume untuk pertukaran material
antara sel dan lingkungan
a. Sel prokariotik 0,1 –10 μm
b. Sel eukariotik pada umumnya 10 -100 μm
c. Sel-sel khusus, misalnya:
• Telur ayam: ukuran sangat besar karena menyimpan
nutrien di dalam sitoplasmanya
• Otot: mengalami sinsitium yang ditandai dengan inti banyak
• Syaraf: memanjang untuk menghantarkan rangsang

4. Sel Prokariotik
• Sel tanpa inti (G.: pro =
sebelum; karyon= inti)
• Material DNA membentuk
struktur nukleoid
• Pada umumnya membran
plasma dilengkapi dengan
dinding sel/kapsul
– Eubakteri-bakteri
– Arkaea

5. Sel Prokariotik
Merupakan kompartemen sitoplasmik
yang dibungkus oleh membran plasma
yang di dalamnya terkandung DNA,
RNA, Protein dan molekul lainnya.
Membran plasma biasanya diperkuat
oleh dinding sel dari bahan
peptidoglikan (protein + oligosakarida).

6. Sel Eukariotik
• Ada inti sel yang jelas, dibungkus
membran sel
• Kompartementasi intraselular oleh sistem
membran internal yang membentuk
sistem endomembran (organel), yaitu inti,
retikulum endoplasma, alat golgi, lisosom
dan badan-badan mikro
• Ada yang unisel (protozoa) dan
multisel (fungi, tanaman, hewan)

7. Sel Eukariotik
• Membran plasma berfungsi sebagai
rintangan selektif yang memungkinkan
aliran nutrien, oksigen, dan limbah.
• Fungsi membran internal (membran
sitoplasma):
–Melokalisir reaksi-reaksi selular yang
spesifik
–Meningkatkan luas permukaan total
–Tempat berlangsungnya reaksi-reaksi
enzimatik dalam metabolisme sel

8. Sel Hewan dan Tumbuhan

9. Membran Plasma
• Membran plasma disebut juga membran
hayati, mempunyai struktur umum yang
sama: lembar ganda fosfolipid dan protein
terlarut pada lembaran.
• Membran hayati selain memberi
kekokohan dan membatasi isi sel dari
lingkungan sekitarnya juga menyediakan
tempat bagi berbagai protein yang
berguna untuk:

10. Mengangkut molekul tertentu masuk-
keluar sel.
Mengkatalisis metabolisme yang terjadi
pada membran.
Mata rantai yang menghubungkan
sitoskeleton dangan matriks ekstraseluler.
Reseptor yang menerima dan
menyalurkan sinyal kimiawi dari
lingkungan sel.

11. • Membran intraseluler berperan penting untuk
meningkatkan laju reaksi kimiawi yang
bergantung pada kecepatan difusi zat di dalam
larutan.
– Membran internal menyekat substrat dan enzim ke
dalam sebuah ruangan, konsentrasi lebih tinggi.
– Membran internal sebagai bidang 2-dimensi akan
mempercepat reaksi dibanding pada bidang 3-
dimensi (kecepatan difusi).
• Membran internal membagi sel menjadi
berbagai kompartemen dengan fungsi yang
khas sesuai dengan jenis substrat dan enzim
yang ada di dalamnya.

12. Membran Sel
• Membran organel
– Membungkus organel
– Perbedaan dengan membran plasma dan antar
organel: jumlah dan jenis lipid, protein & karbohidrat
– turn-over antar organel dan ke/dari membran plasma:
badan-badan mikro

13. Ada 7 kompartemen seluler yang
utama (organel sel)
• Inti/ Nukleus: tempat sintesis DNA dan RNA
• Endoplasmik Retikulum (RE) : tempat sintesis gliko-
protein dan lipid.
• Badan Golgi: mengatur lalu lintas dan mengantarkan
berbagai makromolekul ke tempat masing-masing di
dalam sel.
• Mitokondria: tempat pembuatan ATP
• Kloroplas (pada tumbuhan): fotosintesis
• Peroksisom: tempat metabolisme hidrogen peroksida
• Lisosom: tempat penguraian protein, asam nukleat dan
lemak.

14. Inti Sel
• Organel terbesar sel
• Pusat pengendali
genetik (tempat DNA)
• Selubung inti
berhubungan dengan
membran RE

15. Retikulum Endoplasma
• Membran RE merupakan
kelanjutan dari membran luar
pembungkus nukleus
– RE kasar: ditempeli
ribosom, sintesis protein
– RE halus: tidak ditempeli
ribosom, berada, dalam
posisi terjauh dari inti.
Fungsi: sintesis lipid,
termasuk lemak, fosfolipid
dan steroid

16. Badan Golgi
• Menerima dan memodifikasi produk RE
• Mengirimkannya kemembran plasma
(sekresi) atau ke organel lain (misal.
lisosom) dalam struktur mikrosom
(vesikula transpor)

17. Lisosom
• Merupakan badan pencerna atau pemecah
• Berupa vesikula yang dibentuk dari pertunasan
membran ala tGolgi yang terdapat pada sel
hewan dan sel cendawan tertentu. Jumlah dan
distribusi lisosom dalam sitoplasma tergantung
pada aktifitas sel
• Fungsi lisosom yang utama sebagai pencerna:
– Mengandung enzim pengurai bagisenyawa
karbohidrat, protein, asam nukleat dan lipid
– Membantu menghancurkan bakteri
– Mendaur ulang organel yang rusak

19. Vakuola
• Bentuk dan ukuran vakuola beragam
• Pada tumbuhan terdapat vakuola sentral sebagai
lisosom yang besar
• Fungsi: membantu pertumbuhan sel dan menyimpan
senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme
sel, seperti pigmen untuk menarik serangga penyerbuk
dan racun.
• Vakuola kontraktil pada Protozoa tertentu berfungsi
untuk memompa air dari sel
• Berbagai vakuola kecil (=mikrosom=kantong=vesikula
transpor) yang lepas dari sistem endomembran dan
membran plasma

20. Mitokondria
• Berperan dalam respirasi
seluler
• Struktur mitokondria
– Membran luar, ruang antar
membran, membran dalam
dan matriks
– Membran dalam berlipat-lipat
membentuk krista
– DNA mitokondria dan ribosom
berada dalam matriks

21. Kloroplas
• Terdapat pada tumbuhan dan alga
tertentu
• Fungsi: tempat proses fotosintesis
• Struktur terdiri dari 3 kompartemen:
ruang antar membran, stroma dan
ruang tilakoid
• Enzim untuk membuat ATP
terdapat pada membran tilakoid

22. METABOLISME SEL
• Proses kimia di dalam sel hidup:
Metabolisme.
• Lingkungan sel hidup: berupa cairan
(Cairan Ekstra Seluler, CES)
• Komposisi CES:
– Gas (CO2 dan O2)
– Berbagai ion anorganik
– Zat organik seperti makanan dan vitamin