Pertanyaan
1. Jelaskan mekanisme fisiologi proses difusi dan osmosis!
2. Jelaskan informasi tentang ; Mitokondria, Lisosom, RE, Apparatus golgi dan Sentriol!
Jawab
1. Molekul memiliki energi kinetik intrinsik yang disebut gerak termal (kalor). Suatu akibat gerak termal ialah difusi, kecenderungan molekul setiap zat untuk menyebar keseluruh ruangan yang ada. Setiap molekul bergerak secara acak, namun difusi populasi molekul mempunyai arah.misalnya, Apabila suatu substansi lebih tinggi konsentrasinya pada satu sisi membran dari pada sisi lain, substansi tersebut cenderung berdifusi melintasi membaran menuruni gradien konsentrasinya. Dengan kata lain, setiap substansi akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya. Tidak ada kerja yang harus dilakukan untuk membuat hal ini terjadi;difusi merupakan proses spontan karena difusi itu menurunkan energi bebas.
Satu contoh penting ialah penyerapan oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membran plasmanya. Selama respirasi seluler mengkonsumsi oksigen yang masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut, karena gradien konsentrasi akan mendukung pergerakan molekul kearah tersebut.
Difusi suatu substansi melintasi membran biologis disebut transpor fasif, karena sel tidak harus mengeluarkan energi untuk membuat hal itu terjadi.
Osmosis merupakan difusi air melewati suatu membran yang secara selektif permeabel, osmosis juga termasuk kedalam transpor fasif. Didalam osmosis kita mengenal istilah ; hipertonik, hipotonik dan isotonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi disebut hipertonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah disebut hipotonik (Hiper dan hipo masing-masing berarti “lebih” dan “kurang”, disini yang dimaksud adalah konsentrasi zat terlarutnya). Larutan-larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang sama disebut sebagai isotonik (iso berarti “sama”). Sebagai contoh, dalam suatu lingkungan yang isotonik, volume sel hewan stabil. Jika sel tersebut dipindahkan kedalam lingkungan yang hipertonik sel akan kehilangan air yang berpindah kelingkungannya, mengkerut dan mungkin saja mati. Begitu juga jika sel dipindahkan kedalam lingkungan yang hipotonik sel akan menyerap air berlebih, sehingga sel membengkak dan lisis (pecah).
2. a. Mitokondria
Mitokondria (tunggal, mitokondrion) merupakan tempat respirasi seluler, proses katabolik yang menghasilkan ATP dengan mengekstraksi energi dari gula, lemak dan bahan bakar lain dengan bantuan oksigen. Organel ini tidak saja memiliki ribosom, tetapi juga mengandung DNA dalam jumlah sedikit. DNA inilah yang memprogram sistesis protein yang dibuat dalam ribosom yang dimiliki organel itu sendiri.
Morfologi mitokondria; mitokondria mempunyai panjang sekitar 1 hingga . Mitokondrion dibungkus oleh suatu selubung yang terdiri dari dua membran, masing-masing merupakan bilayer fosfolipid yang mempunyai kumpulan protein tertanam yang unik. Membran luar halus, tetapi membran dalamnya berlekuk-lekuk dan disebut krista. Membran dalam membagi mitokondrion menjadi dua ruangan internal. Yang pertama berupa ruang ibtermembran, daerah sempit antara membran dalam dan membran luar. Ruangan kedua, matriks mitokondria, dilingkupi oleh membran dalam. Krista membuat membran-dalam mitokondria mempunyai suatu permukaan yang luas yang bisa meningkatkan produktivitas respirasi seluler.
b. Lisosom
Lisosom merupakan kantung terikat membran dari enzim hidrolitik yang digunakan oleh sel untuk mencerna makromolekul. Terdapat enzim lisosom yang dapat menghidrolisis peotein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Enzim ini berkerja sangat baik dalam lingkungan asam, kira-kira pada pH 5. Membra lisosom mempertahankan pH dalam yang rendah ini dengan memompakan ion hidrogen dari sitosol ke dalam lumen lisosom.
Enzim hidrolitik dan memberan lisosom dibuat oleh RE kasar dan kemidian ditransper ke aparatus golgi untuk proses selanjutnya. Lisosom mempunyai sifat yang hampir sama dengan amoeba dan sejenis protista dalam hal mencerna makanan, bersifat fagositosis (bahasa yunani, phagein, berarti “memakan”, dan kytos, berarti “wadah”). Lisosom juga menggunakan enzim hidrolitiknya untuk mendaur ulang materi organik selnya sendiri, suatu proses yang disebut autofagi.
c. Retikulum Endoplasmik
Retikulum endoplasmic (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasmik ini meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel eukariotik. (kata endoplasmic berarti “didalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa Latin berarti “jaringan”). RE ini terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne (cisternae) (bahasa Latin cisterna, berarti “kotak” atau “peti”).
Terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, sekalipun tersambung RE halus dan RE kasar. RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom. RE kasar tampak kasar, karena ribosom tampak menonjol dipermukaan sitoplasmik membran.
RE halus berfungsi dalam bermacam-macam proses metabolisme, temasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, menawarkan obat dan racun. RE kasar berfungsi sebagai sintesis protein sekretori dan produksi membran.
d. Aparatus golgi
Di dalam sel aparatus golgi merupakan pusat manufaktur, pergudangan, peyortiran dan pengiriman. Aparatus golgi biasanya banyak ditemukan pada sel yang terspesialisasi untuk proses sekresi. Aparatus golgi mempunyai dua kutub, kedua kutub tumpukan golgi disebut sebagai muka cis dan muka trans, yang masing-masing bertindak sebagai bagian penerima dan pengirim pada aparatus golgi.
e. Sentriol
Sel hewan dan beberapa sel mikroorganisme dan tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol yang teerdapat dalam sotoplama didekat permukaan sebelah luar nukleusnya. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silinder sebanyak sembilan mikrotubula. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus. Sejenak sebelum sel membelah diri , sentriol berduplikasi dan satu pasang berpindah kesisi berlawanan pada nukleus. Pada beberapa sel, sentriol berduplikasi untuk membentuk benda basal silia dan flagella.
1. Jelaskan mekanisme fisiologi proses difusi dan osmosis!
2. Jelaskan informasi tentang ; Mitokondria, Lisosom, RE, Apparatus golgi dan Sentriol!
Jawab
1. Molekul memiliki energi kinetik intrinsik yang disebut gerak termal (kalor). Suatu akibat gerak termal ialah difusi, kecenderungan molekul setiap zat untuk menyebar keseluruh ruangan yang ada. Setiap molekul bergerak secara acak, namun difusi populasi molekul mempunyai arah.misalnya, Apabila suatu substansi lebih tinggi konsentrasinya pada satu sisi membran dari pada sisi lain, substansi tersebut cenderung berdifusi melintasi membaran menuruni gradien konsentrasinya. Dengan kata lain, setiap substansi akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya. Tidak ada kerja yang harus dilakukan untuk membuat hal ini terjadi;difusi merupakan proses spontan karena difusi itu menurunkan energi bebas.
Satu contoh penting ialah penyerapan oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membran plasmanya. Selama respirasi seluler mengkonsumsi oksigen yang masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut, karena gradien konsentrasi akan mendukung pergerakan molekul kearah tersebut.
Difusi suatu substansi melintasi membran biologis disebut transpor fasif, karena sel tidak harus mengeluarkan energi untuk membuat hal itu terjadi.
Osmosis merupakan difusi air melewati suatu membran yang secara selektif permeabel, osmosis juga termasuk kedalam transpor fasif. Didalam osmosis kita mengenal istilah ; hipertonik, hipotonik dan isotonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi disebut hipertonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah disebut hipotonik (Hiper dan hipo masing-masing berarti “lebih” dan “kurang”, disini yang dimaksud adalah konsentrasi zat terlarutnya). Larutan-larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang sama disebut sebagai isotonik (iso berarti “sama”). Sebagai contoh, dalam suatu lingkungan yang isotonik, volume sel hewan stabil. Jika sel tersebut dipindahkan kedalam lingkungan yang hipertonik sel akan kehilangan air yang berpindah kelingkungannya, mengkerut dan mungkin saja mati. Begitu juga jika sel dipindahkan kedalam lingkungan yang hipotonik sel akan menyerap air berlebih, sehingga sel membengkak dan lisis (pecah).
2. a. Mitokondria
Mitokondria (tunggal, mitokondrion) merupakan tempat respirasi seluler, proses katabolik yang menghasilkan ATP dengan mengekstraksi energi dari gula, lemak dan bahan bakar lain dengan bantuan oksigen. Organel ini tidak saja memiliki ribosom, tetapi juga mengandung DNA dalam jumlah sedikit. DNA inilah yang memprogram sistesis protein yang dibuat dalam ribosom yang dimiliki organel itu sendiri.
Morfologi mitokondria; mitokondria mempunyai panjang sekitar 1 hingga . Mitokondrion dibungkus oleh suatu selubung yang terdiri dari dua membran, masing-masing merupakan bilayer fosfolipid yang mempunyai kumpulan protein tertanam yang unik. Membran luar halus, tetapi membran dalamnya berlekuk-lekuk dan disebut krista. Membran dalam membagi mitokondrion menjadi dua ruangan internal. Yang pertama berupa ruang ibtermembran, daerah sempit antara membran dalam dan membran luar. Ruangan kedua, matriks mitokondria, dilingkupi oleh membran dalam. Krista membuat membran-dalam mitokondria mempunyai suatu permukaan yang luas yang bisa meningkatkan produktivitas respirasi seluler.
b. Lisosom
Lisosom merupakan kantung terikat membran dari enzim hidrolitik yang digunakan oleh sel untuk mencerna makromolekul. Terdapat enzim lisosom yang dapat menghidrolisis peotein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Enzim ini berkerja sangat baik dalam lingkungan asam, kira-kira pada pH 5. Membra lisosom mempertahankan pH dalam yang rendah ini dengan memompakan ion hidrogen dari sitosol ke dalam lumen lisosom.
Enzim hidrolitik dan memberan lisosom dibuat oleh RE kasar dan kemidian ditransper ke aparatus golgi untuk proses selanjutnya. Lisosom mempunyai sifat yang hampir sama dengan amoeba dan sejenis protista dalam hal mencerna makanan, bersifat fagositosis (bahasa yunani, phagein, berarti “memakan”, dan kytos, berarti “wadah”). Lisosom juga menggunakan enzim hidrolitiknya untuk mendaur ulang materi organik selnya sendiri, suatu proses yang disebut autofagi.
c. Retikulum Endoplasmik
Retikulum endoplasmic (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasmik ini meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel eukariotik. (kata endoplasmic berarti “didalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa Latin berarti “jaringan”). RE ini terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne (cisternae) (bahasa Latin cisterna, berarti “kotak” atau “peti”).
Terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, sekalipun tersambung RE halus dan RE kasar. RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom. RE kasar tampak kasar, karena ribosom tampak menonjol dipermukaan sitoplasmik membran.
RE halus berfungsi dalam bermacam-macam proses metabolisme, temasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, menawarkan obat dan racun. RE kasar berfungsi sebagai sintesis protein sekretori dan produksi membran.
d. Aparatus golgi
Di dalam sel aparatus golgi merupakan pusat manufaktur, pergudangan, peyortiran dan pengiriman. Aparatus golgi biasanya banyak ditemukan pada sel yang terspesialisasi untuk proses sekresi. Aparatus golgi mempunyai dua kutub, kedua kutub tumpukan golgi disebut sebagai muka cis dan muka trans, yang masing-masing bertindak sebagai bagian penerima dan pengirim pada aparatus golgi.
e. Sentriol
Sel hewan dan beberapa sel mikroorganisme dan tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol yang teerdapat dalam sotoplama didekat permukaan sebelah luar nukleusnya. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silinder sebanyak sembilan mikrotubula. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus. Sejenak sebelum sel membelah diri , sentriol berduplikasi dan satu pasang berpindah kesisi berlawanan pada nukleus. Pada beberapa sel, sentriol berduplikasi untuk membentuk benda basal silia dan flagella.
