Retikulum Endoplasma: Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Enzim

Terima kasih telah mampir ke blog saya, pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang retikulum endoplasma, organel sel  yang terbentuk dari adanya invaginasi atau pelipatan membran sel ke arah dalam. Proses invaginasi ini membentuk beberapa organel lain, tidak hanya retikulum endoplasma, seperti badan golgi dan vakuola.  Selanjutnya , kita akan pelajari bersama segala hal yang berkaitan dengan retikulum endoplasma meliputi pengertian, struktur dan fungsinya.

1. Pengertian Retikulum Endoplasma

Pengertian retikulum endoplasma berdasarkan bahasa dapat diartikan sebagai jejaring kecil yang terdapat dalam cairan sitoplasma (retikulum berasal dari kata reticular yang berarti jaringan; dan endoplasma berarti berada dalam sitoplasma). 

2. Struktur Retikulum Endoplasma

Secara umum, struktur retikulum endoplasma apabila diamati terlihat menyerupai jejaring atau lembaran-lemmbaran yang mengalami pelipatan.  Adanya jejaring atau lembaran yang mengalami pelipatan membentuk sisterna (berasal dari kata cisterna, berarti penampung cairan). Setiap sisterna yang terbentuk dari adanya pelipatan membran (atau jejaring) membentuk suatu lumen (rongga). Membran retikulum endoplasma ini bersifat kontinyu artinya bersambungan dengan membran nukleus atau membran inti. Membran retikulum endoplasma dengan membran nukleus dibatasi oleh lumen retikulum endoplasma. Untuk lebih mudah dipahami, mari kita perhatikan gambarnya sebagai berikut. 

Struktur Retikulum Endoplasma
(Sumber: Reece et al, 2017)

Stuktur Sisterna yang Terbentuk dari Pelipatan Membran R.E
(Sumber: Marianti dkk., 2007)

Pada dasarnya, retikulum endoplasma (selanjutnya kita gunakan singkatan R.E untuk retikulum endoplasma) terbagi menjadi dua, yaitu R.E kasar dan R.E Halus.

• R.E Kasar

Disebut R.E kasar karena pada bagian membrannya ditempeli oleh ribosom. R.E kasar ini juga disebut dengan R.E granular. R.E kasar ini berupa tumpukan membran yang membentuk sisterna. R.E kasar ini memiliki peran dalam dalam mensintensis protein karena adanya ribosom yang menempel pada R.E. R.E kasar ini dapat ditemukan dengan jumlah yang lebih besar pada pankreas.

• R.E Halus

Disebut R.E halus karena pada permukaan membrannya tidak ditempeli oleh ribosom.  R.E halus ini dijuga dikenal dengan nama R.E agranular. R.E halus secara struktur terbentuk dari anyaman saluran-saluran halus. R.E halus ini memiliki fungsi atau peran berbeda dalam berbagai proses metabolik pada tubuh, diantaranya sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan detoksifikasi obat-obatan maupun racun. R.E halus ini ditemukan dengan jumlah besar pada sel-sel epitelial. 

Ketebalan membran R.E relatif lebih tipis jika dibandingkan dengan membran sel karena adanya perbedaan pada komposisi molekul penyusunnya. Pada membran R.E kandungan proteinnya lebih tinggi dibanding dengan yang ada pada membran sel. Selain itu, membran R.E memiliki kandungan kolesterol/lemak yang lebih rendah dibanding pada membran sel. Hal yang demikian menyebabkan membran R.E lebih stabil dibandingkan membran sel. 

3. Fungsi Retikulum Endoplasma

Fungsi retikulum endoplasma bervariasi diantaranya sebagai berikut.

• Sintesis protein

Sintesis protein atau rantai polipeptida terjadi pada R.E kasar yang proses elongasi (pemanjangan) tidak berada di sitosol, melainkan pada lumen R.E.  Sintesis protein ini melibatkan dua reseptor, yaitu reseptor yang diperlukan untuk mengenali ribosom subunit besar yang nantinya akan mengikat ribosom pada permukaan membran R.E sehingga memungkinkan terjadinya pemindahan rantai polipeptida dari sitosol ke lumen R.E. reseptor yang lain diperlukan untuk mengikat ujung 3’ mRNA yang akan diterjemahkan. Pemindahan rantai polipeptida ke dalam lumen R.E ini ditentukan oleh terjemahan dari mRNA. Pada mRNA terdapat kodon untuk polipeptida isyarat dan proses penerjemahannya terjadi di sitosol. 

• Sintesis lipid

Sintesis lipid ini terjadi pada R.E halus.  Lipid yang disintesis pada R.E halus termasuk didalmnya fosfolipid dan steroid. Stroid yang dihasilkan oleh R.E halus ini antara lain adalah hormon seks pada hewan bertulang belakang dan hormon yang sisekresikan oleh kelnjar adrenal. Adapun fosfolipid yang disintesis oleh R.Ehalus kebanyakannya adalah molekul fosfatidilkolin. Molekul fosfatidilkolin disintesis oleh R.E halus dari glukosa-fosfat dan kolin. 

• Detoksifikasi

Detoksifikasi terjadi di R.E halus. Proses detoksifikasi ini melibatkan enzim sitokrom P450. Pada membran R.E halus ini, senyawa toksin yang terlarut dalam lipid dioksidasi menggunakan oksigen dan NADPH dengan bantuan katalisator NADPH-sitokrom P450 dan sitokrom P450. Hasilnya adalah senyawa yang mudah terlarut dalam air sehingga mudah untuk dibuang oleh tubuh.

• Metabolisme karbohidrat

Metabolisme karbohidrat dilaksakan oleh R.E halus. R.E halus mengubah glikogen yang tersimpan dalam hati menjadi glukosa yang selnjutnya dilepaskan ke dalam darah. 

4. Enzim-enzim Retikulum Endoplasma

Enzim-enzim yang terdapat dalam retikulum endoplasma diantaranya sebagai berikut.

• Glukosa-6-fosfatase yang berperan pada salah satu reaksi glukoneogenesis

• Nukleosida fosfatase yang berperan dalam metabolisme nukleotida 

• Glikosiltransferase yang berperan sebagai katalisator dalam sintsis glikolipid dan glikoprotein

• Sitokrom P450 berperan dalam detoksifikasi senyawa racun dalam tubuh

• Enzim-enzim yang berperan dalam metabolisme asam lemak, sintesis fosfolipid dan steroid. 

Referensi:

Marianti, Aditya dan Sumadi. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu

Reece, Jane B. et al. 2008. Biologi. Edisi Kedelapan Jilid 1. Terjemahan Damaring Tyas Wulandari. Erlangga: Jakarta

Reece, Jane B., et al. 2017. Campbell Biology.  11th Ed. Lake Ave: Pearson Education

Read More

Mitokondria: Pengertian, Struktur, serta Fungsinya

Terima kasih telah mampir ke blog saya, pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang salah satu organel sel, yaitu mitokondria. Mitokondria ini termasuk organel yang penting dan dibutuhkan oleh sel itu sendiri.  Mitokondria ini dapat ditemukan pada hampir semua sel eukariotik termasuk sel hewan, tumbuhan, fungi serta beberapa jenis organisme uniseluler eukriotik.  Selanjutnya , kita akan pelajari bersama tentang mitokondria meliputi pengertian, struktur dan fungsinya.

1. Pengertian Mitokondria

Mitokondria jika ditinjau secara bahasa berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani yaitu mito yang berarti  benang dan chondrion yang berarti granula, sehingga secara bahasa mitokondria dapat diartikan sebagai organel sel yang memiliki benruk menyerupai benang (memanjang) atau granula (butiran kecil). Mirokondria ini ditemukan tersebar di sitoplasma. Tetapi ada pula yang letaknya berdasarkan pola tertentu, seperti pada sel otot lurik, mitokondria terletak diantara serabut kontraktil otot atau di sel sperma mitokondria,  terletak di bagian ekornya. Jumlah mitokondria pada sel berbeda, ada sel yang tidak memiliki mitokondria bahkan ada juga sel yangjumlah mitokondrianya sangat banyak. Adanya perbedaan jumlah mitokondria pada tiap sel bergantung pada kebutuhan metabolik dari tiap sel itu sendiri. 

2. Struktur Mitokondria

Struktur mitokondria dapat kita pahami dengan memerhatikan gambar di bawah ini.

Bagan Struktur Mitokondria (Kiri) dan Pengamatan Mitokondria dengan  Mikroskop Elektron (kanan)
(Sumber: Reece et al, 2017)

Berdasarkan gambar tersebut, dapat dipahami bahwa struktur mitokondria adalah:

• Membran luar 

Mitokondria memiliki dualapis membran yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar mitokondria berfungsi untuk membatasi mitokondria dan memiliki struktur yang halus. Ketebalan membran luar sekitar 6 nm. Membran luar memiliki kandungan fosfolipid yanglebih banyak jika dibandingkan dengan membran dalam. 

• Membran dalam

Pada membran dalam berisi cairan  yang dikenal dengan nama matriks mitokondria.  Ketebalan membran dalam berkisar antara  6 nm  – 8 nm. Membran dalam memiliki permukaan yang lebih luas karena mengalami pelipatan ke arah dalam matriks sehingga membentuk krista. Berbeda dengan membran luar, membran dalam lebih banyak mengandung kardiolipin. Pada membran dalam mitokondria ini juga melekat oksisoma yang menjadi tempat utama fosforilasi oksidatif dan transpor elektron. 

• Ruang intermembran

Ruang intermembran ini adalah batas dari membran luar dan membran dalam mitokondria. Pada ruang intermembran diisi oleh cairan yang berisi beberapa enzim.

• Krista

Krista initerbentuk karena adanya pelipatan ke dalam dari membran dalam mitokondria. Krista ini terletak sejajar satu sama lain terhadap sumbu panjang mitokondria. Jumlah krista  didasarkan atas aktifitas aerobik dari sel itu sendiri. Sel-sel yang berada pada jaringan yang aktif melakukan respirasi aerobik memiliki sejumlah mitokondria dengan krista yang berkembang.

• Matriks Mitokondria

Matriks mitokondria ini diselubungi oleh membran dalam mitokondria. Matriks mitokondria ini mengandung sejumlah enzim , DNA mitokondria (mtDNA), serta ditemukan adanya ribosom. Ribosom pada mitokondria ini ditemukan tersebar dalam cairan matriks mitokondria. Sejumlah enzim yang berada dalam matriks mitokondria berperan dalam mengkatalisis beberapa langkah dalam respirasi seluler.

3. Fungsi Mitokondria

Mitokondria dikenal sebagai The Powerhouse of Cell, artinya mitokondria merupakan organel yang menyuplai energi bagi sel itu sendiri. Energi yang diperoleh dari mitokondria berada dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat). Energi berupa ATP ini diperoleh melalui oksidasi karbohidrat. Oksidasi karbohidrat ini melalui tiga rangkaian proses yang dua diantaranya berlangsung di mitokondria. Tiga rangkaian proses oksidasi karbohidrat , yaitu glikolisis yang terjadi di sitoplasma, siklus krebs dan  rantai transpor elektron yang terjadi di mitokondria.

Bagan Reaksi Oksidasi Karbohidrat
(Sumber: Reece et al, 2017)

• Glikolisis

Glikolisis adalah rangkain reaksi yang terjadi di sitoplasma yang mengoksidasi karbohidrat menjadi asam piruvat.  Proses glikolisis ini dalam satu rangkaian reaksi oksidasi karbohidrat terjadi sebanyak dua kali. Pada glikolisis terjadi beberapa reaksi yang melibatkan enzim yang berbeda pada tiap reaksi. Hasil akhir dari rangkaian reaksi glikolisis adalah 2 asam piruvat,  2 ATP, serta 2 NADH. 

• Siklus Krebs

Siklus krebs terjadi pada bagian matriks mitokondria. Siklus krebs terjadi setelah melalui tahapan glikolisis. Bahan utama untuk melanjutkan ke siklus krebs adalah molekul asam piruvat yang diperoleh dari tahapan glikolisis. Namun, molekul asam piruvat ini diubah dulu menjadi asetil ko-A (koenzim A) melalui reaksi dekarboksilasi oksidatif.  Dekarboksilai oksidatif ini tidak hanya menghasilkan asetil Ko-A, juga menghasilkan 1 molekul NADH dalam satu kaloi reaksi. Reaksi dekarboksilasi oksidatif ini terjadi sebanyak dua kali karena molekul asam piruvat yang akan diubah sebanyak dua buah molekul (akibat dari proses glikolisis yang terjadi sebanyak dua kali).  Setelah diubah menjadi asetil ko-A, kemuadian masuk ke tahap siklus krebs. Siklus krebs dalam satu reaksi menghasilkan 3 NADH, 1 ATP dan 1 FADH2. Karena siklus krebs terjadi sebanyak duakali dalm satu rangkain oksidasi karbohidrat maka total yang diperoleh dari siklus krebs tersebut adalah 6 NADH, 2 ATP dan 2 FADH2.

• Transpor elektron

Transpor Elektron terjadi di membran dalam mitokondria. Transpor Elektron lebih tepatnya terjadi di Rantai Transpor Elektron (RTE), yaitu sekumpulan molekul yang berada pada membran dalam mitokondria.  Transpor elektron ini mengubah molekul NADH dan FADH2 menjadi energi dengan mentranspor elektron pada molekul tersebut melalui bantuan enzim.  Hasil oksidasi dari satu molekul NADH adalah 3 ATP, sedangkan untuk molekul FADH2 adalah 2 ATP, sehingga total ATP (energi) yang diperoleh dalam satu kali rekasi oksidasi karbohidrat adalah 36 ATP.  

  

Referensi:

Marianti, Aditya dan Sumadi. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu

Reece, Jane B. et al. 2008. Biologi. Edisi Kedelapan Jilid 1. Terjemahan Damaring Tyas Wulandari. Erlangga: Jakarta

Reece, Jane B., et al. 2017. Campbell Biology.  11th Ed. Lake Ave: Pearson Education

Read More

Pola Pewarisan Sifat Mendel

(Sumber: Source)

Siapa yang tidak kenal dengan Mendel? Seorang biarawan berkebangsaan Austria, Gregor Johan Mendel. Pada tahun 1866, dia melakukan publikasi pada berbagai macam temuannya mengenai rangkaian persilangan dengan menggunakan kacang ercis (Pisum sativum). Dari berbagai macam persilangan yang dilakukan, Dia berhasil menemukan prinsip dasar pewarisan sifat yang menjadi landasan bagi perkembangan ilmu genetika.

Tentunya pemilhan kacang ercis sebagai bahan percobaan memiliki beberapa alasan, yaitu sebagai berikut.

• Memiliki beberapa pasang sifat yang mencolok perbedaannya, salah satunya warna bunga yang dapat dibedakan  antara ungu dan putih.
• Dapat melakukan penyerbukan sendiri, dan dengan bantuan manusia dapat juga melakukan penyerbukan silang. Hal tersebut karena jenis bunga tanamn ini adalah bunga sempurna.
• Memilki daur hidup relatif pendek, mudah ditumbuhkan dan dipelihara.
• Tanaman ini termasuk tanaman diploid.

Mendel melakukan dua macam persilangan, yaitu perliangan dengan satu sifat beda dan persilangan dengan dua sifat beda

1. Persilangan dengan satu sifat beda

Persilangan dengan satu sifat beda ini dikenal dengan istilah monohobrid. Pada percobaannya, Mendel manyilangkan kacang ercis yang tinggi dan pendek. Tanaman yang dipilih berasal dari galur murni. Persilangan kacang ercis galur murni tinggi  dengan galur murnipendek memberikan keturunan tanamn kacang ercis tinggi. Selanjutnya, tanaman ini dibiarkan dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri. Hasil penyerbukan sendiri tanaman tinggi tersebut memperlihatkan perbandingan tanaman tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3:1. Secara skema dapat dilihat sebagai berikut.

 P₁           :               DD (Tinggi) x dd (Pendek)
Gamet     :               D (Tinggi); d (Pendek)
F₁            :               Dd (Tinggi)
P₂            :               Dd  (Tinggi)  x Dd (Tinggi)
Gamet     :               D (Tinggi), d (Pendek) ; D (Tinggi), d (Pendek)

F₂            :

	D	D
D	DD (Tinggi)	Dd (TInggi)
D	Dd (TInggi)	dd (Pendek)

Tinggi (D-) : Pendek (dd) = 3 : 1

DD : Dd : dd =1 : 2 : 1

Hasil percobaan persilangan dengan satu sifat beda oleh Mendel ini dikenal sebagai hukum segregasi atau hukum Mendel I

Hukum Segregasi:

Pada waktu berlangsung pembentukan gamet, tiap pasang gen akan disegregasi ke dalam masing-masing gamet yang terbentuk.

2. Persilangan dengan Dua Sifat Beda

Selain melakukan persilangan monohibrid, Mendel juga melakukan persilangan dihibrid (perslangan dengan dua sifat beda). Salah satu contohnya adalah persilangan galur murnikedelai berbiji kuning-halus dengan galur murni berbji hija-keriput.  Hasilnya berupa tanaman kedelai generasi F₁ yang semuanya berbiji kuning-halus. Selanjutnya F₁ ini dibiarkan menyerbik sendiri, maka diperoleh empat macam individu generasi F₂, Masing-masing berbiji kuning-halus, kuning-keriput, hijau-halus, dan hijau-keriput dengan perbandingan 9:3:3:1.

P₁            : GGWW (Kuning,Halus) x ggww (hijau,keriput)

Gamet     : G (Kuning), W (Halus); g (hijau), w (keriput)

F₁            : GgWw (Kuning,Halus)

P₂            : GgWw (Kuning,Halus) x GgWw (Kuning,Halus)

F₂              :

	GW	Gw	gW	gw
GW	GGWW (Kuning-halus)	GGWw (Kuning-halus)	GgWW (Kuning-halus)	GgWw (Kuning-halus)
Gw	GGWw (Kuning-halus)	GGww (Kuning-keriput)	GgWw (Kuning-halus)	Ggww (Kuning-keriput)
gW	GgWW (kuning-halus)	GGWw (Kuning-halus)	ggWW (Hijau-halus)	ggWw (hijau-halus)
gw	GgWw (kuning-halus)	Ggww (Kuning-keriput)	ggWw (hijau-halus)	ggww (hijau-keriput)

(Kuning-halus) : (Kuning-keriput) : (hijau-halus) : (hijau-keriput) = 9 : 3 : 3 : 1

(G-W-) : (G-ww) : (ggW-) : (ggww) = 9 : 3 : 3 : 1

Hasil percobaan dengan dua sifat beda ini selanjutnya dikenal dengan nama hukum Mendel II atau hukum pemilihan bebas.

Hukum Pemilihan Bebas:

Segregasi suatu pasangan gen tidak bergantung kepada segregasi pasangan gen lainnya, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi pemilihan kombinasi  gen-gen secara bebas.

Referensi: 

Susanto, Agus Hery. 2011. Genetika. Yogyakarta: Graha Ilmu

Sumner, Adrian T. 2003. Chrosomes: Organization and Function. Oxford: Blackwell Publishing

Read More

Mengenal Struktur Pokok Tumbuhan

Terima kasih telah berkunjung ke blog ini. Pada kesempatan ini saya akan membagikan tulisan terkait dengan dunia tumbuhan. Dalam ilmu biologi kita mengetahui bahwa tumbuhan adalah salah satu makhluk hidup multiseluler yang bersifat autotrof. Artinya, tumbuhan memiliki kemampuan untuk mengubah senyawa anorganik di sekitarnya menjadi senyawa organik dengan bantuan energi cahaya. Kemampuannya ini menyebabkan dirinya mampu memenuhi kebutuhan nutrisi dirinya sendiri. Ternyata, kemampuan tumbuhan tersebut karena adanya “kerja sama” dari beberapa struktur pokok tubuh tumbuhan. Struktur pokok tumbuhan tersebut dapat kita lihat di bawah ini.

Akar (Radix)

Akar (radix) memiliki fungsi utama sebagai bagian tempat penyerap air dan unsur hara yang nantinya digunakan sebagai nutrisi dari tumbuhan. Akar memiliki sifat geotrofi positif, artinya pertumbuhan akar selalu menuju ke pusat bumi. Selain itu akar juga bersifat hidrotrofi, yaitu pergerakan akarnya selalu menuju sumber air yang ada di dalam tanah. Akar juga bersifat fototrofi negatif yang arah pertumbuhannya menjauhi cahaya. Secara morfologi umum, akar ini tidak memiliki ruas sehingga tidak memungkinkan sebagai tempat duduknya daun. Kemampuan akar dalam menyerap air dan unsur hara berkaitan dengan struktur anatominya. Secara anatomi, akar disusun dari jaringan xylem dan floem. Organ tumbuhan ini  akan memiliki bentuk yang berbeda pada tumbuhan dikotil dan monokotil. Pada tumbuhan dikotil adalah tunggang, sedangkan pada tumbuhan monokotil adalah serabut.

Gambar Salah Satu Jenis Akar, yaitu Akar Serabut
(Sumber: Banana patrol - Karya sendiri, CC BY-SA 3.0, Pranala)

Batang (Caulis)

Batang (caulis) berfungsi sebagai jalur transportasi air dan unsur hara tumbuhan dari akar ke daun. Pada dasarnya, sifat-sifat batang ini berlawanan dengan sifat akar. Batang memiliki sifat fototrofi positif (mendekati cahaya) dan geotrofi negatif (menjauhi pusat bumi). Batang ini memiliki bentuk yang beragam walaupun pada umumnya cenderung berbentuk bulat. Pada batang terdapat buku-buku (nodus). Pada nodus ini menjadi tempat melekatnya daun. Jarak antara dua buku-buku ini disebut ruas (internodus). Keberadaan buku-buku dan ruas ini berbeda antara tumbuhan dikotil dan monokotil. Pada tumbuhan dikotil,  terkadang buku-buku ini tidak terlihat tetapi hanya berupa tonjolan, sedangkan pada tumbuhan monokotil buku-buku batang terlihat jelas. 

Gambar Batang Tumbuhan Bambu
(Sumber: Free-Photos dari Pixabay)

Daun (Folium)

Daun (folium) biasanya berwarna hijau, meskiun pada beberapa spesies tumbuhan memiliki warna yang lain. Warna hijau ini berkaitan erat dengan keberadaan klorofil, yang berfungsi sebagai pigmen penangkap cahaya matahari. Daun ini memiliki fungsi yang beragam, diantaranya sebagai organ pernapasan, tempat berlangsungnya fotosintesis serta sebagai alat perkembangbiakkan vegetatif (perkembang biakkan secara aseksual)

Gambar Salah Satu Bentuk Daun
(Sumber: Krzysztof P. Jasiutowicz - first upload pl.wikipedia 11:26, 10 jul (lipiec) 2004 by Kpjas as pl:Grafika:Lisc lipy.jpg, CC BY-SA 3.0, Pranala)

Bunga (Flos)

Meskipun bunga bukan merupakan organ tumbuhan yang “berperan langsung” dalam pemenuhan nutrisi tubuh tumbuhan, akan tetapi bunga menjadi “alat” yang memperbanyak anakan dari tumbuhan itu sendiri. Atau dengan kata lain bunga adalah organ reproduksi seksual dari tumbuhan. Bunga berasal dari modifikasi batang dan daun. Proses modifikasi tersebut dipengaruhi oleh fitohormon tertentu. Pada umunya bunga memiliki warna yang cerah. Warna bunga yang cerah tersebut bertujuan untuk menarik serangga sehingga membantu dalam proses penyerbukan. Bagian dari bunga yang berwarna cerah ini disebut kelopak (calyx) dan mahkota (corolla). Pada bunga juga terdapat benang sari (stamen) sebagai organ reproduksi jantan dan putik (filamen) sebagai organ reproduksi betina. Sebuah bunga dikatakan bunga sempurna apabila memiliki benang sari dan putik dalam satu organ, begitu juga sebaliknya. bunga pada tumbuhan dikotil berbeda dengan tumbuhan monokotil. Pada tumbuhan dikotil, bunga memiliki kelopak yang berjumlah 4, 5 atau kelipatannya, sedangkan pada monokotil, kelopak bunga dapat berjumlah 3 atau kelipatannya.

Gambar Bunga
(Sumber: Bessi dari Pixabay)

Buah (Fructus)

Buah adalah perkembangan selanjutnya dari bunga tang telah mengalami pembuahan atau penyerbukan. Buah adalah struktur tumbuhan yang mengandung biji. Buah pada umunya membungkus dan melindungi biji. Dalam ilmu botani, buah ini dibedakan menjadi buah sejati dan buah semu. Buah sejati adalah buah yang berkembang dari ovarium sedangkan buah semu adalah buah yang dibentuk selain dari ovarium. 

Gambar Buah
(Sumber: Bruno /Germany dari Pixabay) 

Referensi:

Rosanti, Dewi. 2013. Morfologi Tumbuhan. Jakarta: Penerbit Erlangga

Reece, Jane B. et al. 2017. Campbell Biology. 11th Ed. Pearson education: United States of America

  

 

Read More

Mengenal Kelompok Hewan Reptilia

(Sumber:Pixabay)

Banyak dari kita ketika mendengarkan kata reptil langsung terbayang di benak kita ular dan sejenisnya. Padahal, jika kita telaah lebih dak hanya dalam, kita akan mengetahui bahwa reptil tidak hanya ular saja, melainkan masih banyak lagi. Reece et al (2014) mengungkapkan bahwa kelompok reptil memilki sisik yang melapisi atau melindungi seluruh bagian tubuhnya. Pada sisik ini mengandung protein keratin. Lebih lanjut lagi, Reece et al (2014)  menjelaskan bahwa keberadaan sisik ini bertujuan untuk melindungi kulit hewan dari adanya desikasi dan abrasi. Selain itu, kelompok hewan ini digolongkan dalam kelompok poikilotermik karena tidak mampu menggunakan hasil metabolism tubuhnya untuk memanaskan tubuhnya sendiri.

Avissar et al (2013) menjelaskan bahwa kelompok reptile dibagi menjadi 4 klad, yaitu crocodilia, sphenodontia, squamata, dan testudine.

1. Crocodilia

Menurut Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa kelompok hewan ini memiliki tengkorak yang memanjang dan masif. Reece et al (2014) menambahkan bahwa kelompok hewan ini berkaki empat yang berukuran panjang dan meruncing di bagian ujungnya.

2. Sphenodontia

Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa kelompok ini memiliki tengkorak diapsid dengan dua temporal yang terbuka. Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa kelompok ini mengalami perkembangan yang baik pada bagian parietal di tengah sehingga tampak memilki “mata ketiga”.

3. Squmata

Hickman et al (2002) mengungkapkan bahwa squamata memillki tengkorak diapsid yang termodifikasi pada bagian tulang dermal ventral yang tereduksi serta temporal yang terletak lebih khvje bawah. Lebih lanjut lagi, Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa kelompok hewan ini berkaki empat yang berfusi dengan tulang tengkorak.

4. Testudine

Reece et al (2014) menjelaskan bahwa kelompok hewan ini memiliki cangkang pada bagian atas maupun bawah yang menjadi pelindung serta mengalami fusi dengan vertebrae, klavikula dan rib. Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa pada bagian dorsal dilindungi oleh carapace dan bagian ventral terdapat plastron. Hickman et al (2002) menjelaskan bahwa cangkang ini menglami fusi dengan thorax dan rib.

Referensi:

Avissar, Yael, et al. 2013. Biology. Texas: Rice University

Hickman, Cleveland P., et al. 2002. Animal Diversity. 3rd Ed. NewYork: The Mc-Graw Hill Companies

Reece, Jane B., et al. 2014. Campbell Biology.  10th Ed. Lake Ave: Pearson Education

Read More

Mengenal Lebih Dekat Struktur Kormosom Makhluk Hidup

Ilustrasi Kromosom Makhluk Hidup
(Sumber:Source)

Terima kasih telah berkunjung ke blog ini. Pada kesempatan ini saya akan membagikan tulisan terkait dengan struktur kromosom. Ya, telah kita tahu bersama bahwa kromosom adalah “agen tempat bernaungnya” DNA yang berperan penting dalam pewarisan sifat. Kali ini saya akan memfokuskan pembahasan pada Kromosom

Kromosom sendiri dapat kita amati pada tahap metafase dari pembelahan sel. Alasannya, karena pada tahap metafase kromosom mengalami kondensasi (benang kromatin tergulung dan terlipat rapat). Akan tetapi,  pada beberapa bagian kromosom yang sedang mengalami kondensasi, ada bagian tertentu yang tampak menyempit dan disebut sentromer. Sentromer ini dapat terletak di berbagai tempat di kromosom, entah di tengah atau di ujung kromosom. Perbedaan letak sentromer menyebabkan adanya perbedaan bentuk kromosom, seperti yang terlihat pada gambar berikut. 

Berbagai Bentuk Kromosom karena Perbedaan Letak Sentromer
(Sumber: Sumner, 2003)

Sentromer ketika terjadi pembelahan sel menjadi tempat pelekatan benang sentriol yang selanjutnya akan menarik ke bagian pole atau kutub pembelahan. Keberadaan sentromer ini menyebabkan kromosom terbagi menjadi dua bagian (dua bagian tersebut disebut lengan kromosom), walaupun di beberapa kondisi ketika sentromer terletak di ujung kromosom menyebabkan kromosom hanya mempunya satu bagian (satu lengan kromosom). Pada kondisi yang lain, ketika sentromer tidak terletak tepat di tengah kromosom menimbulkan adanya perbedaan dalam panjang lengan kromosom yang terbentuk. Lengan kromosom yang panjang disebut dengan lengan q, sedangkan lengan yang lebih pendek disebut dengan nama lengan p. Panjang lengan p dan q ini juga dipengaruhi oleh letak sentromer seperti pada gambar sebelumnya. Pada beberapa kondisi, kromosom juga mengalami penyempitan kedua (selain sentromer) yang disebut sebagai satelit. ujung kromosom disebut dengan telomer. Mudahnya dapat kita lihat bersama pada gambar berikut.

Struktur Kromosom: (1) Kromatid; (2) Sentromer; (3) Lengan p; Dan (4) Lengan q
(Sumber:Magnus Manske - Nupedia, then en.wikipedia, CC BY-SA 3.0, Pranala)

Selanjutnya kita akan mempelajari kromosom lebih dalam lagi. Pada dasarnya, kromosom terdiri dari dua komponen dasar, yaitu protein dan DNA (deoxyribonucleic acid). Molekul DNA termasuk polimer yang panjang dan melilit pada suatu protein. Protein tersebut dikenal dengan nama protein histon. Ada empat jenis protein histon yaitu H2A, H2B, H3, dan H4. Keempat protein tersebut menjadi tempat melilitnya polimer DNA sehingga disebut dengan inner histone. Satu kumpulan protein histon dan pita DNA disebut dengan nukleosom. Selain keempat protein tersebut yang dililit oleh pita DNA, juga terdapat protein histon H1 yang tidak dililit oleh DNA. Selanjutnya, pita DNA, bersama dengan nukleosom dan protein histon H1 membentuk gulungan berganda yang disebut dengan kromosom. Jelsnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Struktur Penyusun Kromosom: (1) Kromosom; (2) Benang Kromatid; (3) Nukleosom; Dan (4) Rantai DNA
(Sumber:OpenClipart-Vectors dari Pixabay)

Referensi:

Irawan, Bambang. 2008. Genetika Molekuler. Surabaya: AUP

Sumner, Adrian T. 2003. Chromosomes Organization and Function. North Berwick: Blackwell Publishing

Read More

Transpor Zat Difusi dan Osmosis

Pada transpor zat, kita mengenal adanya difusi dan osmosis Difusi adalah gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik).  Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula molekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Difusi dapat terjadi karena gerak acak kontinue yang menjadi ciri khas semua molekul yang tidak terikat dalam suatu zat padat. Tiap molekul bergerak secara lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul lainnya. Pada setiap tabrakan molekul terpental dan melaju ke arah lain. Inilah yang menyebabkan gerak acak dari molekul tersebut. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat. Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana-mana (Salisbury, 1995).

Kecepatan difusi zat melalui membran sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi, tetapi juga besar, muatan dan daya larut dalam lipid dari partikel-partikel tersebut. Tidak semua jenis molekul dapat bergerak melalui membran plasma dengan cara difusi. Molekul yang bersifat hidrofobik dapat mudah bergerak melalui membran plasma karena larut dalam lemak pada lapisan fosfolipid, sedangkan molekul-molekul yang lebih besar tidak dapat bergerak melalui membran plasma. Molekul hidrofilik yang berukuran kecil dapat dengan mudah berdifusi melalui membran plasma. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel(Salisbury, 1995).

Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu. Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air (Santosa, 1990).

(Ilustrasi terjadinya difusi)

Macam-macam difusi :

1. Difusi dipermudah sengan saluran protein

Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membran plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.

2. Difusi dipermudah dengan protein pembawa

Proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat substansi yang ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya sam amino dan glukosa(Santosa, 1990).

Osmosis berasal dari kata os yng artinya lubang dan move artinya pindah, maka osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutanyang kosentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang kosentrasi zat pelarutnya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semipermeabel (Lakitan, 1995).

Dapat dikatakan bahwa peristiwa osmosis adalah transfer solvent (dan bukan solut).Sedangkan peristiwa transfer solut, dikenal sebagai dialisis (arah aliran dari titik berpotensi solute tinggi menuju ke rendah). Prinsip osmosis adalah transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalikarah (reversed osmosis).Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen mengandung solute tinggi memiliki entropi yang tinggi juga(Lakitan, 1995).

(Ilustrasi Terjadinya Osmosis)

Plasmolisis merupakan keadaan membran dari sitoplasma akan terlepas dari dinding sel. Proses plasmolisis dapat diketahui dengan membran protoplasma dan sifat permiabelnya. Permiabel dinding sel terhadap terhadap gula diperlihatkan oleh sel sel yang terplasmolisis. Plasmolisis adalah contoh kasus trasportasi sel secara osmosis. Osmosis pada hakijkatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa difusi air melalui selaput permiabel secara diferensial dari suatu tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah. Tekana yang  terjadi karena difusi disebut tekanan osmosis. Makin besar terjadiinya osmosis maka semakin besar juga tekanan osmosisnya. Proses osmosis akan berhenti jika kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh pebedaan konsentrasi (Campbell, 2008).

Referensi:

Campbell. 2008. Biologi Jilid I Edisi VIII. Jakarta : Erlangga.

Lakitan, B. 1995.  Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan.  Raja Grafindo Persada: Jakarta

Salisbury. F.B., dan C.W. Ross.  1995.  Plant Physiology. Ed. 4. Terj. Diah R. Lukman dan                                   Sumaryono. Jilid 1. p : 27 -127. ITB, Bandung.

Santosa. 1990. Fisiologi Tumbuhan. Fakultas Biologi. UGM.

Read More

Struktur Sel Hewan

Apa itu sel? Mungkin diantara pembaca ada yang sudah mengenal apa itu sel. Di bangku sekolah, guru-guru kita sudah menjelaskan apa itu sel. Nah, di kesempatan kali ini kita akan lebih mengenal struktur dari suatu sel.

Sebelum kita beranjak untuk mengenal struktur sel, kita kenalan dulu sama jenis-jenis sel. Sel terbagi menjadi dua jenis, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik adalah sel yang kondisi inti selnya tidak dilapisi oleh membran inti, sedangkan sel eukariotik adalah sel yang inti selnya telah memiliki membran inti. Selain itu, sel prokariotik dapat ditemukan pada organisme uniseluler ( bersel satu, seperti Amoeba, Eschericia coli, dll), sedangkan sel eukriotik dapat ditemukan pada organisme multiseluler (bersel banyak, seperti hewan, tumbuhan, dll). Saat ini saya akan menjelaskan struktur sel eukariotik dari hewan.

Struktur dari sel hewan dapat dilihat pada diagram sel hewan berikut. Ingat ini bukan bentuk sel hewan yang ada dalam tubuhnya, melainkan hanya diagram sel guna memudahkan dalam mempelajari struktur sel hewan.

(Diagram Struktur Sel Hewan)

Berdasarkan diagram sel hewan tersebut, struktur selnya adalah sebagai berikut.

1. Membran Sel

Membran sel atau membran plasma adalah lapisan yang menyelubungi sel itu sendiri. Lapisan ini tersusun oleh fosfolipid, protein dan karbohodrat.  Selain melindungi sel dari lingkungan eksternalnya, membran plasma atau membran sel ini mengatur transportasi zat nutrisi yang dibutuhkan oleh sel. Karena salah satu fungsinya sebagai pengatur transporatsi zat nutrisi yang dibutuhkan sel, maka membran plasma atau membran sel ini dikenal bersifat semi permeabel.

2. Sitoplasma (Sitosol)

Sitoplasma adalah cairan sel yang bersifat kloid kompleks, karena didalamnya terlarut berbagai macam molekul, ion dan bahan hidup lainnnya (organel)

3. Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma atau yang kerap disingkat R.E adalah sebuah sistem mebran dalam sel yang berupa saluran-saluran dan tabung pipih. R.E ini terbagi menjadi dua yaitu R.E Kasar dan R.E Halus. R.E Kasar disebut demikian karena pada permukaannya terdapat ribosom sehingga memilki fungsi yang turut berperan dalan sintesis protein. Sedangkan R.E Halus berperan dalam sintesis lipid.

4. Ribosom

Ribosom adalah struktur paling kecil yang ditemukan tersuspensi dalam sitoplasma, dan menempel pada permukaan R.E Kasar. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein

5. Mitokondria

Mitokondria memiliki membran rangkap yang bagian dalamnya disebut krista. Mitokondria ini adalah tepat terjadinya respirasi seluler. Respirasi seluler ini mengubah molekul  organik kompleks, seperti karbohidrat menjadi air, CO2 dan molekul berenergi yang disebut ATP. ATP ini yang menjadi sumber energi bagi makhluk hidup. Karena kemampuannya dalam menyuplai energi bagi kehidupan, maka organel ini  di”gelari” The Powerhouse of Cell.

6. Badan Golgi

Badan golgi merupakan organel berbentuk kantong-kantong pipih bermembran. Kantong-kantong pipih ini dikenal dengan nama sisterna. Badan Golgi ini berperan dalam sintesis, modifikasi, pemilahan dan sekresi produk-produk sel.

7. Lisosom

Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan. Organel ini berfungsi dalam pencernaan tempat makromolekul.  Hal tersebut dikarenakan pada lisosom terdapat enzim hidrolitik. Pada daerah  yang sedang mengalami pertumbuhan, seperti perubahan tahapan dari kecebong menuju katak, ekornnya secara bertahap.

8. Sentrosom

Sentrosom merupakan tempat wilayah mikrotubula bermula, mengandung sepasang sentriol. Sepasang sentriol ini ketika terjadi pembelahan sel akan berada pada kutub-kutub sel (saling berlawanan).

9. Peroksisom 

Organel ini memiliki enzim-enzim yang dapat mengubah H2O2 (senyawa racun dalam tubuh) menjadi air (H2O)

10. Inti Sel

Inti Sel terdiri dari membran inti karioteka, nukleolus dan kromatin. Membran inti adalah pembatas antara sitoplasma dan nukleoplasma (cairan inti sel). Nukleolus adalah struktur yang terlibat dalam sintesis protein, sedangkan kromatin adalah DNA dan protein yang tampak sebagai kromosom ketika membelah.

Perlu saya tekan tekankan bahwa yang termasuk organel sel hewan adalah poin nomor 3 s/d poin nomor 9. 

Referensi:

Marianti, Aditya dan Sumadi. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu

Reece, Jane B., et al. 2014. Campbell Biology.  11th Ed. Lake Ave: Pearson Education

Read More