Bab 03. Susunan Morfologi Sel

VIRUS,SEL PROKARIOTIK DAN SEL EKARIOTIKSel utama yang dlbahas dalam buku ini bukanlah merupakan substansi hidupyang paling kecil yang ada dt dunia, tetapi merupakan jents sel ekariotik yangmemiliki inti dengan berbagai macam organeTa. Di samping ienis sel tersebut,masih ada jenis sel lain seperti bakteri, ganggang biru dan ganggang hijauyang terdiri dari organisme uniselular. Mereka tidak memiliki selubung intisehingga bahan inti, khususnya bahan genetik, berhubungan langsungdengan sitoplasma. Jenis sel ini disebut sel prokariotik Walaupun virus yangjuga dtanggap merupakan orgnanisme hidup yang memiJiki bahan inti tanpaselubung inti, tetapi karena untuk memperbanyak dirinya masih membutuhkansel hidup Lain, maka makhluk ini menempati klasifikasi tersendiri. Untukjelasnya di bawah ini dirangkumkan beberapa citi virus, sel prokariotik dansel ekariotik.VirusPenemuan virus pada al<hir abad ke-19 memberikan seberkas pengetahuanbaru mengenai organisme ini. Pada awalnya diketahui bahwa pada penapisan,melalui filter porselen terdapat organisme yang tidak dapat tertahan.Selanjutnya dikenal bahwa adanya perubahan-perubahan patologik dalam seloleh organisme tersebut, namun tidak dapat ditunjukkan struktur patogenyang dimaksud. Patogen tersebut akhirnya dinamakan virus. Semua virus

BIOLOGI SELsekarang telah dapat diperiihatkan strukturnya dengan mikroskop elektron.Virus dapat diketahui secata morfologi dan organisasi molekuletnya dapatdipelajari. Ifalaupun virus memiliki sifat-sifat yang umumnya terdapat padaorganisme hidup, seperti: betkembang biak, hereditas dan mutasi, namurivirus bergantung pada sel inang, sehingga virus dipandang sebagai parasitobligat. Sekitar seabad yanglalu, komunitas ilmuwan telah berg anti-ganipandangantentang apa sebenarnya virus tersebut. Mula-mula dianggap sebagai racun,kemudian dianggap sebagai bentuk kehidupan, kemudian dianggap sebagaibahan kimiawi biologik, sedang kini virus dianggap menempati daeruh kelabuyang memisahkan antara kehidupan dan bukan kehidupan. Mudah dipahami mengapa virus sulit untuk ditempatkan kedudukannyadalam alarr' ini. Rupanya mereka menampilkan hal berbeda-beda pada setiappeng m^t^n dengan alatyang berbeda. Minat awal terhadap virus dikaitkandengan penyakit, maka kata \"virus\" mempunyai akar bahasa latin yangmempunyai arti\"ractrfl\". Dalam akhir abad ke 1.9,pata peneliti sadar bahwapenyakit-penyakit tertentu, termasuk rabies dan penyakit mulut dan kuku padaternak, disebabkan oleh partikel yang nampaknya berperilaku sebagai baktenatetapi berukuran jauh lebih kecil. I{arena mereka jelas sekali berpedlakubiologik dan dapat menyebar dari satu korban ke korban lain dengan alibatbiologrk yang jelas, maka virus kemudian dipikirkan sebagai organisme hiduppaling sederhana dan dalam bentuk kehidupan yang memiliki gena. Bagatmanakah struktur dan morfologi virus sehingga masih digolongkandalam otganisme hidup? Alasan utama untuk menggolongkan virus dalamorganisme hidup di antaranya bahwa virus memiliki substansi genetik baikbetupa molekul DNA atau RNA, serta dapat memperbanyak diri. Berbedadengan organisme hidup yang berbentuk sel yang memiliki perangkat untukmensintesis protein, yang disebut dbosom, virus tidak memiliki ribosom. Untukmemenuhi kebutuhan protein untuk kehidupannya, virus harus \"meminjam\"perangkat untuk mensintesis protein dari sel prokariotik atau ekari'oldk sebagaiinangnya. Idah sebabnya mengapa virus merupakan parasit obl-igat, arttnyavitus harus hidup dalam sel agar dapat mempettahankan jenisnya.

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SELBagaimana Virus Dapat Mempertahankan Jenisnya DenganMenjadi Parasit Obligat?Selain virus yang bertindak sebagai parasit, terdapat pula unsur genetiklain yang menyerang secara diam-diam dengan mekanisme genetik sebuahsel demi keuntungan unsur genetik tersebut. Unsur-unsur genetik tersebut(plasmid dan \"ttansposable elements\") secara besat-besaran mengeksploitasimetabolisme sel inang agar dapat memperbanyak diri. Plasmid merupakanmolekul DNA yang berbentuk sirkuler yangbetada dalam sel bakteri sebagaiinangnya. Sebagian besar plasmid memiliki sebuah atau lebih gena. Seringkaligena ini bertanggungiawab atas ciri yang bermanfaat yang ditunjukkan olehbakteri inangnya. Misalnya bakteri tersebut dapat hidup dalam lingkungantoksik (misalny^t^h^nterhadap antibiotik kloramfinikol atau ampisilin) karenakeberadaan gena plasmid di dalamnya. Plasmid ini dapat mempetbanyakdiri dalam sel bakteri. Fenomena ini dimanfaatkan untuk kepentinganpengembangan pengetahuan Biologi Sel, karena unsur-unsur genetik tersebutdapat dimanfaatkan sebagai alat yang kuat untuk mengungkapkan prosesnormal dalam sel dalam peneJitian. Seyumlah penggal urutan DNA dalam genom virus, dapat memperbanyaksecara bebas t^npatetg nrung pada sisa penggal lain dari genom bersangkutan.Dari sejumlah DNA tersebut, khromosom (asam polinuldeik) virus merupakanpattikel yang bebas karena virus dengan substansi genetiknya memilikiselubung protein. Dengan adanya selubung protein tetsebut, unsut genetikyang merupakan bagian virus dapat bergerak bebas dari satu sel ke sel lain.Dibandingkan dengan unsur genetik lain, yaitu plasmid dan \"transposableelements\" yang merupakan penggal urutan DNA tanpa selubung, kedua unsurgenetik tersebut lebih bergantung pada sel dan keberadaanya terperagkapdalam sebuah sel bersama turunannya.Vitus dideskripsikan sebagai agen penyebab penyakit ^t^17 patogenyangdapat memperbanyakhanya dalam sel, serta dapat lolos melalui filteryang sangat halus, sedang bakted terkecil akan tefiahan oleh filter. Sebelumdiketemukan ME, sifat dan tabeat virus masih samarsam^r, mrsallyavirus diduga sebagai gena telanjang t^np^ selubung, walaupun mempunyaikemampuan berpindah dari sel ke sei lain.

BIOLOGI SEL Penggunaan ultrasentdfus dalam tahun 1930 memungkink^n or^ngmemisahkan virus dati komponen-kompoflen sel inangnya, dan pada awal1940 telah dapat disimpulkan bahwa semua virus mengandung asam nukleik. Gagasan bahwa virus dan gena mempunyai fungsi yang sama, dikukuhkandari pengkaiianbakteriofag. Bakteriofag adalah vitus yang hidup dalam bakteri(sel prokariot). Dalam tahun 1952 ditunjukkan bahwa bakteriofag T4 terdapatsebagai molekul DNA tanpa selubung protein yang masuk ke dalam inang,dan selanjutny^ meng wali peristiwa pembelahan yang bedanjut dan berakhirdengan produksi beberapa virus turunan dalam setiap sel yang diinfeksinya.Bakteriofag pada saat menginfeksi bakteri sebagai inangnya menggunakancara memasukkan molekul DNA yang merupakan genomnya kedalamsitoplasma. Molekul DNA tersebut kemudian memperbanyak diri dalamiumlah ratusan molekul untuk dipergunakan sebagai kode dalam sintesisprotein sampai sel bakteri mengalami lisis. Virus-virus yang dihasilkan yangkemudian meninggalkan sel akan dibekali selubung protein. +++ lunm Selubunq protein kepala 5elubung ekor Serabut ekor Gambar 3-1.Struktur bakteriofag (De Robertis)

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SEL 'l:l protein C darj dwi lapis lipd protein kapsid selubung ial(A) Gambar 3-2. Struktur Virus RNA Pengamatan tersebut membav/a ke suatu petnyataan bahwa virus sebagaiunsur genetik yang ditutupi oleh selubung pelindung yang membuat merekamampu bergerak dari sel ke se1 lain. Perbanyakan virus seringkali menyebabkankematian sel yang dihuninya. Dalam sejumlah kejadian, sel-sel yang terinfeksiakanpecah (isis) sehingga turunan virus dapat mencapar sel-sel lain di dekatnya.Banyak dari manifestasi klinik dengan adanya rnfeksi oleh virus, mencerminkanefek sitolitik tadi. Misalnya oleh adanya demam karena virus herpes simpleksdan kerusakan katena infeksi virus cacar air, dicerminkan dengan adanyakematian sel-sel epitel didaerah lokal kulit, atau terjadt infeksi dalam se1 limfositTHCD4* yarig menyebabkan kematian sel tetsebut yang dicerminkan olehadanya penururran jumlah limfosit tersebut dalam darah yang berlangsung padainfeksi HIV yang selanjutnya berakhir dengan munculnya gejala AIDS. Seperti kemudian kita lihag jenis asam nukleat dan struktur selubungvirus, yangkesemuarrya akan menentukan cara masuk virus kedalam sel inang. MekanismerepJikasi virus akan bedangsung jika mereka berada dalam sel inang. Hal-hai tersebutakan menentukan fenis-jenis virus yang masing-masing berbeda satu sama lain.Struktur Selubung VirusPada awalnya terpikir bahwa selubung luat virus mungkin tersusun oleh satuienis molekul protein. Telah diperc ayabahwapada saat terjadinya infeksi virus,

BIOLOGI SELdimulai dengan terurainya khromosom (asam nukleat) virus dari selubungproteinnya yang kemudian diikuti oleh replikasi khromosom dalam sel inangdengan cara membentuk sejumlah salinan genom yang identik. Sesudahbedangsungnya sintesis salinan baru selubung protein yang khas virus tersebut,melalui proses pengkodean molekul mRNA, menl'r:sul pembentukan partikelvirus turunan melalui perakitan secara spontan molekul selubung ptotein disekeliling khromosom hasil replikasi. I{ini telah diketahui bahwa gagasan ini secara luas diakui denganpenyederhanaan keanekar^gam^rr daur hidup virus. Cangkang protein yangmenyelubungi asam nukleat dad sebagian besar jenis virus (disebut kapsid),misalnya berisi lebih dari 1 jenis rantai polipeptida yang sedng tetsusunatas beberapa lapis. Lagipula pada sejumlah virus, kapsid proteinnya masihdiselubungi oleh membran dwr-lapis lipid yang mengandung protein. Banyakdari virus berselubung ini mendapatkan selubung sewaktu berlangsungnyaproses \" baddinpj' (pertlrnasan pada permukaan sel inang) dari membranplasma sel inang. Dalam proses \"budding!' ini dimungkinkan pattikel virusmeninggalkan sel inangnya, tanpa mengakibatkan kematian sel.w dwi lapb lipid\ 'i' cekungtersetublng proter. \"-. \"^.--.\".. rRANsus taped -T-C-_AE''li;';:r\"t*\"'-rr\"'r\"' ? nqernaqanoung .. -splpmDulgrenel-ou.g t,,Jf!ti \d. trr*'\". IttT/'v,.,\{ ] lffi-*r-1\"*' xioson Yll-t\"'{.r*umuu,r^ * *$l' *\"' i /-t,trrrerr'rrcrror I1 !rrr, #*{#;,::.\"\"\" I \* J: t*. .rrr \\ lr:F ;;c'fu- -*!\.--\" - iTo*\" ,r-f, n.' Gambar 3-3. Virus menginfeksi sel

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SEL*ff:H::lil,i:\"' t q il: protern Selubunq vrrus t i-'transmembranf\-#r {i 4I* 1 rSee'i-Fc*itfl nulleo kaosid menglnOuKSlPeraKllan ! protein selubung I\t;\"r\" \" :,n ffiHvirus r -t? t*srJ -,i3 o,*t,toto* {dwi lapis lipid H## ilh-ffi.5q#f,, -i 4-lfrilfc*r i. iI vtruS turunant-.--*Jlt$ nm Gambar 3-4. \"Budding\"virus sewaktu lepas dari selGenom VirusSusunan DNA dalam bentuk helix 2 jalur yang dimiliki sebuah sel, mempunyaikemungkinan sifat lebih stabil dan mudah drperbaikr yka ada kerusakan. Jikasalah satu rantai polinukleotida dalam sebuah sel secara kebetulan mengalamikerusakan, maka penggal kompiementer pada jalur pasangannya akanlangsung melakukan perbaikan. Tetapi kemampuan perbaikan dati penggalkhromosom tidak merupakan hal penting bagi r.irus yang hanya memilikimolekul DNA/RNA yang pendek dengan sekitar beberapa ribu nukleotida.Peluang kejadian kerusakan bagi substansi genetik yang pendek lebih kecildibandingkan pada substansi genetik yang panjang, seperti pada genom seldengan jutaan nukleotida. Oleh karena itu informasi genetik dapat betlangsungmelalui betmacam bentuk yang tidak biasa, termasuk dalam bentuk molekulRNA sebagai pengganti DNA.

BIOLOGI SELKhromosom virus dapat berupa sebagai rantai tunggal RNA, rantai gandaRNA helix, rantai tunggal DNA sitkuler, ^tau rantit tunggal DNA linear.Lagipula, walaupun beberapa khromosom virus betbentuk molekul rantaiganda DNA helix sederhana dan bentuk tantu ganda DNA helix sirkulertetapi adanya bentuk rantai ganda DNA helix Trnear yang lebih rumit jugaumum ditemukan pada virus. (Gambar 3-5)singlt\"$tr{nded RNA $inglo-*tr$nded 0NA dfiubi8.$ttsndad cin*t*r FNA #hhr.fiqb qrr}#rr-d.*rry ffi doubl*.$randed ENA $ngle\"stranded rr.?r#rrr.r-.S eircul*r 0NA dsubi6.$trEndsd &l\tAdoubl€-$tranded ONA with * doubl*.strandad ONArach cnd csvslenflY sealed wittr covaimtlY linktd tsrffin*[ Prol*[fi Berbasai bentuk jaru::::1;;t*;, pada genom virusFungsi Khromosom VirusSetiap jenis genom virus mensyaratkan mekanisme enzimatik yang khas untukkepentingan replikasi. Untuk kepentingan replikasi dipedukan pengkodean.Pengkodeangena tersebutbukan sajauntukptotein selubungvirus, melainkan jugauntuk sintesis ptotein enzimyangdipedukan untuk replikasi asam nukleatnya. Jumlah informasi genetik (gena) yang dibawa masuk kedalam sel inangyang akan menjamin bedangsungnya replikasi virus sangat beragam. Sebagaicontoh misalnya DNA dad baktedofag T4yangbesar mengandung 300 genayang menjamin terjadinya repLikasi cepat dari khromosom T4 dalalrl E. Co[sebagai sel inangnya.

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SEL Virus DNA yanglebih kecil, sepertivitus SV-40 dad monyet dan bakteriofagkecil M 13, memiliki lebih sedikit informasi genetik. Mereka lebih banyakmempercayakan sintesis DNA-nya kepada enztm yang dibuat sel inangnya,karcna sebagian besar ptotein-protein repl-ikasi merupakan milik sel inangnya,maka virus tersebut hatus bertindak sebagai patasit terhadap sel inangnya.Sebagian besar virus DNA memiliki informasi genetik yang merupakan kodeuntuk protein khusus bagi awal sintesis DNA mereka senditi. Sejumlah besar virus secara tetap memperbanyak diri dan mengalamimutasi pada genomnya. Dalam proses mutasi ini akan dihasilkan banyak gena-gena baru. Dari peristiwa mutasi tersebut gena batu (alel baru) yang terbentukdapat memiliki fungsi tertentu, dapat sekali waktu disisipkan dalam genomsel inangnya dan berubah menjadi bagSan tetap dari genom sel tersebut danbetfungsi untuk kepentingan se1. I{ejadian tetsebut dapat disimpulkan bahwavirus-virus sesungguhnya secara mendasar metupakan pemain penting dalamproses evolusi.SEL PROKARIOTIKBerbeda dengan virus, sebuah sel dapat hidup mandiri karena dilengkapidengan perangkat untuk mensintesis protein, mentransfer energy, melakukanmetabolisme secara mandiri. Sebagai makh,luk hidup sebuah sel iuga memilikisubstansi genetik dalam bentuk bahan inti. Dalam sel prokariotik terdapatbahan inti jernih tefcampur dalam ptotoplasma oleh karena tidak terdapatbatas jelas seperti halnya pada sel ekariotik yang memiliki membran inri.Tabel3-1 Ciri-ciriSel Selubung inti Telanjang + Tunggal Dengan protein DNA Amitosis Ganda Khromosom 70s (50s + 30s) + Nukleolus Mitosis/meiosis Pembelahan 80s (60s + 40s) Ribosom +Organela bermembran Mitkhondria +

BIOLOGI SELSel BakteriPemahaman sel ekadotik memerlukan pengetahuan mengenai virus dan selprokariotik. Maka pembahasan sel bakteri yang tergolong dalam sel prokariotikdimaksudkan untuk penjelasan biologr sel ekariotik. Harus diakui bahwapengetahuan biologi selular dan molekulat sa t ini sebagian merupakan hasilpengkajian virus dan bakted. Maka sebelum membahas sel ekariotik, sepintasdiuraikan tentang bakteri yang digolongkan dalam sel prokariotik. Sel bakteriseperti Eschena coli (E. co/) mudah dibiakkan dalam medium larutan glukosedan beberapa ion anotganik. Dalam medium ini, sel E. coli berkembang biakdua kali hpatpada suhu 37oC dalam waktu 60 menit. \flaktu generasi ini dapatdipercepat menjadi 20 mentt apabtla dalam mediumnya ditambahkan basapurin dan pirimidin dan asam amino. Sebuah selE. coliberukuran panjang sekitar 2 mikron dan tebal 0,8 mikron.Sel ini dikeJilingi oleh dinding sel yang kaku setebal 10 nm atau lebih danmengandung molekul protein, polisakharida dan lipida. Di sebelah dalam daridinding sel ini terdapat membran plasma yang merupakan susunan lipoptoteindan berfungsi sebagai pemisah dan sawar untuk medium sekitarnya. Membranplasma ini ikut berpetan dalam membentuk suasana internal khusus untukprotoplasma bakteri dengan c^r^ rrreflg tur arlrs keluar-masuk molekul-molekul kecil dan ion. Sangat menarik bahwa enzirn-enzirn yang terLibatdalam oksidasi metabolit sebagai bagian dari rangkaian pernapasan (respiratorychain) tetkatt dengan membran plasma tersebut. Pada pembahasan selanjutnyaakanl4ta temukan bahwa enzim-enzim tersebut terdapat juga dalam organelasel ekariotik yang dinamakan mitokhondda. Di bawah pengamatan M.E., sangat mungkin ditunjukkan adanya daerah\"inti\" yang jernih yang dinamakan nukleoid dalam sitoplasma bakteri. Dalamnukleoid ini terdapat khromosom yang dibentuk dari molekul DNA satu unta.iyang sirkuler. Penting untuk diingat bahwa molekul DNA ini memiliki ukuranpanjang 1 mm (106nm).

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SEL.\y,- :{ a *rt -r Y77/7'/'l'/y', I H'iS I rt', h- r-tbi\.-. 'L r I I\'L- {(a}r!:tl3l \" IQ.dFt{bI Iill-F glnging 5gi *3F Fo,yuo*. II IG!& r'riembran plasrna * {t 5s$ 6!b$nii*6F orux r** 30$ sr*bunitF &f.{& Ce o Frotein Gambar 3 - 6. Bagan struktur sel E coli sebagai model sel prokariotik. Suatu kenyataan bahwa molekul DNA dalam bakteri ini mengandungcukup informasi genetik sebagai sandi untuk protein sebanyak 2.000 - 3.000ienis. Molekul DNA tersebut dilipatJipat dan dikemas dalam daerah intitersebut, walaupun tanpa dipisahkan oleh dinding inti yang membedakandengan sel ekadotik. Penting pula diketahui bahwa pada molekul DNA dalamsel bakteri tersebut terdapat daerah yang melekat pada membran plasma. Di daerah yang lebih gelap di sekitar DNA dalam ptotoplasma terdapat20.000 - 30.000 partikel dengan diameter 10 - 15 nm. Partikel-parrkel inidinamakan ribosom yang terdiri atas protein dan molekul RNA. fubosommerupakan tempat untuk sintesis protein. € Gambar 3-7. E. Coli diamati dengan M.E.

BIOLOGI SEL Selebihnya, sel bakteri terisi oleh air, berbagat molekul RNA, protein(termasuk enzim) dan berbagai molekul kecil lain. Bakted yang mudahbergerak memiliki tonjolan sebagai bulu setebal 10 nm dengan paniangyangberbeda-beda, y^rrg panjang disebut flagella. Flagella sel prokadotik hanyamemi-liki sebuah fibril. SPiri{lum@ a sgirocheteAnabaena {a cYanobacterilrn}ffi large Eacillus{,s,d:-:;x:S'H\"!Jl&!!}ss*{ic::;i;l}{\"'!}.! Escherichia colid**b 66 3 species ofW Staphylococcus -€dt6' mycoplasmagffib Rickettsia 'I $m Gambar 3-8. Berbagai bentuk sel prokariotikSel Hidup yang TerkecilApa yang telah diuraikan mengenai E. coli semestinya memberikan suatu batasukutan terkecil dari sebuah sel. Namun demikian batas ukuran tersebut harusmasih dapat memberikan tu rrg n untuk:1) Memiliki membran sel.2) Mengandung bahan genetik yang cukup sebagai sandi-sandi pembentukan molekul RNA yang tetlibat dalam sintesis protein.3) Mengandung perangkat biosintesis untuk memberikan tempat berlangsungnya sintesis.

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SEL Sampai kini, ternyata organisme hidup yang dikenal memiliki sy^r^t-sy^r^ttersebut adalah golongan mikroba yang dinamakan Plearopneumonia like organisn(PPLO). PPLO merupakan sel yang berukuran terkecil dengan ukuran sekitarukuran virus yang terbesar. Organisme ini dapat menimbulkan penyakit padahewan atau manusia dan dapat dibiakkan seperti bakteri jenis lain. Ukurandiametetnya berkisar dari 0,25 pm - 0,1 pm sehingga besarnya sama denganukuran virus yang tetbesar. Mikroba ini sangat menarik untuk dipelajari olehkarena ukurannya 1000 kali lebih kecil darjnta-rataukuran bakteri dan sejutakali lebih kecil dari ukuran sel ekariotik.SEL EKARIOTIKSel ekariotik merupakan jenis sel yang dapat hidup sebagai organisme seltunggal atau sebagai sel yang menyrsun dalam jaringan semua makhlukhidup.Bentuk dan Ukuran SelBerbicara masalah bentuk, beberapa sel mempunyai bentuk tidak tetap, misalnyasel seperti amuba dan sel-sel darah putih. Sel ekadotik tersebut seringkalimengubah bentuknya, sedang jenis sel lain apablla tidak berdiferensiasi akanmempunyai bentuk yang tet^p. Apabila kita mengamati sel untuk dipelajari dt bawah mikroskop,haruslah kita selalu berpikir bahwa sel adalah suatu bentuk 3 dimensional.Oleh karena itu pengamatan dengan berbagai mac^m orientasi s^y^t^rr sangatpenting. Jalanyangbaik untuk mengetahui bentuknya yaitu dengan membuatrangkitan s^yatan pada ketebal^n y^ng diketahui dan selanjutnya dibuatrekonstruksinya. Sel hewan dan manusia menunjukkan keragaman yaflg sangat luas dalambentuk dan ukurannya.Hal tersebut sangat erat hubungannya dengan fungsikhususnya masing-masing. Hanya sedikit dad sel-sel jaringan yaflg menetapdapat mempetahankan bentuk aslinya yang menyerupai bola. Mereka berubahmenjadi polihendral, kolumner (sel otot), gepeng seperti kumparan (fusiform)atau mempunyai tonjolan-tonjolan panjang (sel saraf).

Gambar3-9.Diag Gambar 3- I 0. Berbagai bentuk sel ekariotik

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGT SEL Ukuran sel sangat variabel dari beberapa mikron (paling kecil 4 mikron) sampai mencapai beberapa seritimeter diameternya (telur burung). Nflalaupun sel yang berbeda jenisnya mempunyai ukuran yang bervariasi, namun terdapai batas tertentu baik untuk ukuran yang terkecil atau ukuran terbesar. I{eterbatasan ini disebabkan karena untuk kehidupannya, sel harus dapat memberikan ruangan yang cukup untuk berbagai komponen makromolekulet yang tedibat dalam berbagai reaksi. Sebalikn;,a ukuran sel tidak boleh tedalu besar karena untuk reaksi-reaksi yang dimaksud dipedukan berbagai bahan makanan dan oksigen yang harus diabsorpsi oleh sel melalui permukaannya. Apabila tedalu besar ukuran sel tersebut, maka akan tedalu jauh jank ^ntara permukaan sel dengan bagian yang tetdalam d,ari sel untukproses yang adekuat. Sebaliknya ukuran terlalu kecil untuk organisme hidupakan menl'ulitkan kehidupannya. oleh karena itulah untuk organisme hidup seperti virus yang mempunyai ukuran yang begitu kecil, dibutuhkan peralatanyang dimiliki sel, sehingga membutuhkan bantuan sel lain yangakanditempatidalam melangsungkan kehidupannya. r{arena terdapat perbedaan dalam morfologi sel daram keadaan hidupdan difiksasi,maka adabitknva diuraikan modologi dalam dua keadaanyangbetbeda tersebut.MorfologiUmum Sel dalam Keadaan Hidup Untuk meneliti sel-sel dalam keadaan hidup dapat dipakai larutan-rarutanisotonik seperti serum darah, humor aqaews dari bola mata ataupun mediuml>uatan sebagai larutan Ringer. Larutan medium tersebut dapat pula dipakaidalam biakan jaringan. Sel pada umumnya tedihat sebagai massa yang jernih dengan bentuktidak teratur dan di tengah-tengah tedihat bangunan yang lebih pucat yangbentuknya bulat. Bangunan tersebut adalah nuc/eus atau inti. Substansi yangterdapat di luar inti tersebut dinamakan ryt'osome atau sitoplasma. Daram keadaan hidup ini, inti tampak dibatasi oleh suatu dinding yangdisebut karyotheca atau meznbrana naclei. Sedang di sebelah luar cltosome dibatasioleh suatu membran plasma yang mempunyai kepentingan pengaturan

BIOLOGI SELpermeabilitas terhadap z^t-z^t yang keluar masuk sel. Dengan mikroskopcahayabiasa, membran plasma tidak dapat dilihat, katena tebalnya sekitat 0,01mikron. Karena pengamatan sel-sel hidup tidak mungkin dilakukan denganmikroskop elektron, maka penelitlanny^ hanya terbatas dengan mikroskopcahaya. Walaupun peng r.r''at^n sel-sel hidup mempunyai keterbatasannya,namun cata tetsebut mempunyai keunggulannya, misainya dapat mengikutiperubahan-perubahan yang sedang bedangsung.SitoplasmaSitoplasma terLihat sebagai substansi homogen yang tidak berbentuk danjemih. Di dalam sitoplasma ini tetlihat benda-benda yang refraktil, karenaadanyabenda-benda bulat yang disebut mitochondrion. Massa yang homogentadi merupakan sitoplasm^ y^ng lebih cair. Sel-sel hidup dapat disentdfus dan efek terhadap komponen selnya dapatdiaman dengan mikroskop khusus. I{omponen-komponen dalam sitoplasmadapat berpindah karena gaya sentrifus.NucleusPada pengamat^n sec r^ intravital (sel diamati sewaktu masih dalam tubuhyang hidup), inti tedihat lebih gelap yang biasanya terdapat di tengahsitoplasma dengan dipisahkan oleh karytotheca. Dt tengah-tengah inti kadang-kadang tampak benda bulat yang disebut nucleolus atau anak ini. Pada saat pembelahan sel akan tampak benda-benda tefraktil yang tidaklain adalah khromosom, yang sebelumnya berasal da:iJ' dalam rnti sel.Morfologi Sel dalam Keadaan FiksasiDari kenyata an y^ng diperoleh melalui pengamatan di atas, maka l<ta hany amendapatkan keterangan sangat terbatas tefltang bangunan-bangunan yangterdapat dalam sel. Dengan metode fiksasi dan pewarnaan y^ng bertuiuanmenambah kontrasnya, dapat ditemukan beberapa bangunan yang lebihmendetail selain unsur-unsur pokok yang telah disebut di atas, yittrt cltosome,nucleus dan karltothera. Namun sel atau iaringan yang telah mengalami fiksasi,susunan strukturnya akan berubah. Dalam struktur l>ag1an-bagan sel setelah

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SELdigunakan peflgamatan dengan mikroskop elektron yang mempunyat dayautai yang begitu besar dapat ditemukan bag1an-bagSan yang lebih mendetail. Pada saat sekarang banyak ssk2li digunakan Scanning Electron Microscope(SEXO yang dapat memberikan gamb^r^n lebih jelas bagSan-bagan sel. Darigamb^r^n yang diperoleh kadang-k adang dapat dipahami lebih j elas mengenaifungsi bagan yang bersangkutan. Sebelum digunakan SEM orang menggunakan mikroskop elektontransmisi CIEAO dengan metode yang hampir sama dengan mikrosko p cahaya.Apabila sinar elektron menembus sel yang hendak diamati r,l:aka gambar yangdiperoleh dalam bentuk dua dimensional. Sedang pengamatan dengan SEMdiperoleh gambat tiga dimensional,karena sinar elektron tidak menembus sel,melainkan sel disinari dari arah samping. Tentu saja gambann keseiuruhantentang morfologi sel merupakan gabungan dari berbagai informasi denganberbagai metode pengamatan termasuk dengan SEM dan mikroskop elektrontransmisi. :\"n'v0€\ eutir-drrfirsekresi --* SentrioleGranubrlndoPlasmic reticulumMembrsna ngclearis intiAnak Mitckhondria Crista miti:chondrialisGambar 3 -1 l. Rangkuman struktur sel dan bagian-bagiannya.Di tengah: sebuah sel diamati dengan mikroskop cahaya.Sekeliling : struktur sub-mikroskopik.

BIOLOGI SEL Dalam mempelajari struktur se1 sangat penting harus dipethatikansecara khusus metode fiksasi sebelum diwarnai. I{arena penggunaan fiksasidapat mengubah struktur komponen-komponen sel. Tujuan fiksasi vaitumenghentikafl semua proses ,vang bedangsung ser'vaktu masih hidup. Namunpenggunaan zat fiksasi sedapat mungkin struktur dan komposisi kimianl,amasih dapat dipertahankan seperti halnya sel dalam keadaan hidup, denganmenghindari pengaruh yang merugikan fiksasi. I{ompleksitas susunan komponen struktutal dalam sebuah sel hewan dantumbuh-tumbuhan tingkat tinggi sangat mengesankan. \Walaupun terdapatperbedaan besar antara sel-sel dari bentuk otganisasi yang paling primitifdengan sel hewan dan tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi, namun tampak pulaadanya persamaafl ^nt^r^ se1 primitif dan sel yang jauh lebih betkembang.Untuk pembahasan bangunan-bangunan dan sttuktut Iain dari sel,sebaiknya secara bertahap dan lebih mendetail diuraikan mulai membtan selsitoplasma kemudian inti se1 dalam Bab-Bab bedkut.RANGKUMANVirus digolongkan sebagai makhluk hidup, karena ia hidup dan mempetbanyakdiri dalam sebagai inangnya.Bertahannya hidup dalam sel inang dituniang olehsubstansi genetik yang dimiJ.ikinya. Sel prokariotik, seperti misalnya bakteri danalgaLijau, memiliki juga substansi genetik yangberada dalam sitopl^smarrya,karena golongan sel prokariotik tidak memiliki selubung inti seperti halnyasel ekariotik. Di samping petbedaan tersebut substansi genetik sel prokariotiktidak dibungkus oleh selubung protein. Dalam genomnya yang mempunyaipajang sekitar 1 mm, terdapat sejumlah gena yang dibutuhkan untuk mengkodesekitar 3 000 jenis protein. Untuk kepentingan sintesis protein, sel ptokariotikhanya dilengkapi dengan satu jenis organela yang disebut ribosom sebanyak20 000 sampai 30 000. Sel prokadotik selain dibatasi oleh membran plasmayang berfungsi sebagai pengatur keluar masuknya bahan, masih dibungkusoleh dinding sel yang kaku. Sel ekariotik pada umumnya mempunyai bentuk tetap dan bergantungpada sifat-sifat mekanik baik yang intrinsik maupun berkaitan dengan sel-selsekitarnya. Sel ekariotik yang hidup hanya dapat diamati dengan mikroskop

BAB 3: SUSUNAN MORFOLOGI SELcahaya yang khusus, sedang sel ekariotik yang telah mengalami fiksasimenunjukkan organisasi yang sangat rumit. Itomponen-komponen dalam seldapat dipelajari secara detil dengan menggunakan mikroskop elekron.DAFTAR PUSTAKAAlberts, Bruce, Bray, D., Lewis, J. et al. Molecular Biology of THE CELL. 3'd edition. Gadand Publishing Company. Inc. New York and London. 1994.Brown, TA. Vehicles: plasmids and bacterophages, dalam: Gene Cloning, an intoduction, Van Nostrand Reinhold (tJI9 C\". Ltd. 19-15: 1986,DeRobertis, E,.D.P. et. al. General Structure of the Ce// tn: Cell Biology. Tokyo: WB. Saunders. 1975.Vllareal, Luis P., Are Viruses alive? Scientif American, pp 77- Desember, 2004.

BIOLOGI 5EL