Halaman
v
Petunjuk Penggunaan Buku
Buku
Praktis Belajar Biologi
untuk Kelas XI ini terdiri atas sebelas bab, yaitu
Sel, Struktur Tumbuhan, Struktur Hewan, Sistem Gerak, Sistem Peredaran Darah,
Sistem Pencernaan, Sistem Pernapasan, Sistem Ekskresi, Sistem Regulasi, Sistem
Reproduksi, dan Sistem Pertahanan Tubuh. Berikut penyajian materi dan pengayaan
yang terdapat dalam buku ini.
1
.
Advance organizer
menyajikan contoh penerapan/manfaat dari materi yang
akan dipelajari, bersifat dialogis dan terkini.
2. Soal Pramateri
merupakan uji awal pengetahuan umum Anda yang mengacu
kepada materi bab tersebut.
3. Gambar dan ilustrasi
ditampilkan dengan memadukan gambar dan ilustrasi
yang bersesuaian dengan materi.
4. Tugas Ilmiah
merupakan tugas yang diberikan kepada Anda berkaitan dengan
materi yang akan dipelajari. Tugas ini mengajak Anda untuk berpikir kritis,
kreatif, dan inovatif.
5. Kegiatan
merupakan sarana untuk memperkuat dan memperdalam konsep
yang Anda kuasai.
6. Kegiatan Semester
merupakan tugas semester yang dikerjakan secara
berkelompok.
7. Soal Penguasaan Materi
berisi tentang pertanyaan yang terdapat di setiap
akhir subbab.
8. Peta Konsep
berguna sebagai acuan untuk Anda dalam mempermudah
mempelajari materi dalam bab.
9. Evaluasi Materi Bab
merupakan sarana evaluasi dalam memahami materi
pelajaran dalam satu bab.
10. Evaluasi Materi Semester
merupakan sarana evaluasi dalam memahami materi
pelajaran dalam satu semester.
11. Evaluasi Materi Akhir Tahun
merupakan sarana evaluasi dalam memahami
materi pelajaran dalam satu tahun.
12. Wawasan Biologi
berisi informasi menarik dan terkini yang berkaitan dengan
materi bab.
13. Tokoh Biologi
memuat ilmuwan Biologi yang berjasa di bidangnya.
14. Kata Kunci
merupakan kunci dari suatu konsep dalam materi yang akan
memudahkan Anda untuk mengingat konsep tersebut.
15. Apendiks
merupakan lampiran yang berisi kunci jawaban, gambar sistem
organ tubuh manusia, dan kata dasar bahasa Latin dan Yunani.
16. Kamus Biologi
merupakan kamus kecil kata-kata penting dalam materi pada
akhir buku. Anda dapat melihat penjelasan beberapa istilah di kamus kecil ini.
17. Indeks
berisi rujukan kata-kata dalam bab yang memudahkan Anda dalam
pencarian kata-kata penting.
v
i
Kata Pengantar
Biologi merupakan ilmu yang sangat berkaitan dengan kehidupan.
Makhluk hidup yang mencakup manusia, hewan, tumbuhan, dan
mikroorganisme beserta lingkungannya dipelajari dalam Biologi. Dengan
mempelajari Biologi Anda dapat memahami fakta-fakta kehidupan di
lingkungan sekitar.
Oleh karena itu, perlu adanya peningkatan kualitas pendidikan Biologi
di sekolah agar membentuk siswa yang memiliki daya nalar dan daya pikir
yang baik, kreatif, cerdas dalam memecahkan masalah, serta mampu
mengomunikasikan gagasan-gagasannya.
Atas dasar inilah kami menerbitkan buku
Praktis Belajar Biologi
ke
hadapan pembaca. Buku ini menghadirkan aspek kontekstual bagi siswa
dengan mengutamakan pemecahan masalah sebagai bagian dari
pembelajaran untuk memberikan kesempatan kepada siswa membangun
pengetahuan dan mengembangkan potensi mereka sendiri.
Materi dalam buku ini diharapkan dapat membawa Anda untuk
memperoleh pemahaman tentang ilmu Biologi sebagai proses dan produk.
Materi pelajaran Biologi yang disajikan bertujuan membekali Anda dengan
pengetahuan, pemahaman, dan sejumlah kemampuan untuk memasuki
jenjang yang lebih tinggi, serta mengembangkan ilmu Biologi dalam
kehidupan sehari-hari.
Oleh karena itu, mendudukkan Biologi hanya sebatas teori di dalam
kelas, tidak saja akan membuat siswa kurang memahaminya, tetapi juga
menghambat tercapainya tujuan pembelajaran. Melalui buku
Praktis Belajar
Biologi
ini, Anda diharapkan dapat menyenangi pelajaran Biologi.
Materi-materi bab di dalam buku ini disesuaikan dengan perkembangan
ilmu dan teknologi terkini. Selain itu, buku ini disajikan dengan bahasa
yang mudah dimengerti dan komunikatif sehingga seolah-olah berdialog
langsung dengan penulisnya.
Kami menyadari bahwa penerbitan buku ini tidak akan terlaksana dengan
baik tanpa dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan
hati yang tulus, kami ucapkan terima kasih atas dukungan dan bantuan
yang diberikan. Semoga buku ini dapat memberi kontribusi bagi
perkembangan dan kemajuan pendidikan di Indonesia.
Jakarta, Juni 2007
Penerbit
v
ii
Semester 1
Daftar Isi
A.
Jaringan pada Tumbuhan
.............................................................................
2
0
B.
Sistem Jaringan pada Tumbuhan
..................................................................
25
C.
Organ pada Tumbuhan ................................................................................
27
D.
Kultur Jaringan Tumbuhan ..........................................................................
32
Rangkuman .......................................................................................................
35
Peta Konsep .....................................................................................................
35
Evaluasi Materi Bab 2 .......................................................................................
36
A.
Jaringan pada Hewan ...................................................................................
40
B.
Organ pada Hewan .......................................................................................
46
C.
Sistem Organ pada Hewan ...........................................................................
47
Rangkuman .........................................................................................................
50
Peta Konsep .......................................................................................................
50
Evaluasi Materi Bab 3 .........................................................................................
51
A.
Struktur Sel ................................................................................................
2
B.
Organel-Organel Sel .....................................................................................
5
C.
Mekanisme Transpor pada Sel ......................................................................
9
Rangkuman .........................................................................................................
14
Peta Konsep .......................................................................................................
15
Evaluasi Materi Bab 1 .........................................................................................
16
Bab 1 Sel .................................................................................................... 1
Kata Sambutan
• i
i
i
Petunjuk Penggunaan Buku v
Kata Pengantar •
v
i
Bab 2 Struktur Tumbuhan .........................................................................
1
9
Bab 3 Struktur Hewan ............................................................................... 39
A.
Tulang .........................................................................................................
54
B.
Hubungan Antartulang
..................................................................................
58
C.
Otot ...........................................................................................................
62
D.
Kelainan dan Gangguan pada Sistem Gerak
.....................................................
67
Rangkuman .........................................................................................................
70
Peta Konsep .......................................................................................................
71
Evaluasi Materi Bab 4 .........................................................................................
72
Kegiatan Semester 1 ..........................................................................................
74
Bab 4 Sistem Gerak .................................................................................... 53
A.
Sistem Peredaran Darah pada Manusia ..........................................................
76
B.
Organ-Organ Peredaran Darah pada Manusia ..................................................
81
C.
Gangguan pada Sistem Peredaran Darah Manusia
dan Pengembangan Teknologi Jantung ............................................................
86
D.
Sistem Peredaran Darah pada Hewan ............................................................
88
Rangkuman .........................................................................................................
92
Peta Konsep .......................................................................................................
93
Evaluasi Materi Bab 5 .........................................................................................
94
Evaluasi Materi Semester 1 ................................................................................
96
Bab 5 Sistem Peredaran Darah ...................................................................
75
Semester 2
A.
Zat-Zat Makanan
.......................................................................................... 100
B.
Sistem Pencernaan pada Manusia ................................................................. 105
C.
Gangguan pada Sistem Pencernaan Manusia .................................................. 112
D.
Sistem Pencernaan pada Hewan ................................................................... 114
Rangkuman ......................................................................................................... 116
Peta Konsep ....................................................................................................... 116
Evaluasi Materi Bab 6 ......................................................................................... 117
Bab 6 Sistem Pencernaan ...........................................................................
99
v
ii
i
A.
Sistem Saraf .............................................................................................. 152
B.
Sistem Hormon ........................................................................................... 163
C.
Sistem Indra ............................................................................................... 169
D.
Gangguan pada Sistem Regulasi .................................................................... 175
Rangkuman ......................................................................................................... 179
Peta Konsep ....................................................................................................... 180
Evaluasi Materi Bab 9 ......................................................................................... 181
A.
Sistem Reproduksi Pria ................................................................................ 184
B.
Sistem Reproduksi Wanita ............................................................................ 187
C.
Penyakit pada Sistem Reproduksi dan Teknologi Reproduksi
.............................. 195
Rangkuman ......................................................................................................... 197
Peta Konsep ....................................................................................................... 198
Evaluasi Materi Bab 10 ....................................................................................... 199
Kegiatan Semester 2 .......................................................................................... 202
A.
Pertahanan Tubuh Nonspesifik
....................................................................... 204
B.
Pertahanan Tubuh Spesifik
............................................................................. 207
C.
Struktur Sistem Kekebalan Tubuh
.................................................................. 211
D.
Mekanisme Sistem Pertahanan Tubuh
............................................................ 214
E.
Kelainan Sistem Kekebalan Tubuh
................................................................... 216
Rangkuman ......................................................................................................... 219
Peta Konsep ....................................................................................................... 220
Evaluasi Materi Bab 11 ....................................................................................... 221
Evaluasi Materi Semester 2 ................................................................................ 223
Evaluasi Materi Akhir Tahun ................................................................................. 226
Apendiks 1 ......................................................................................................... 232
Apendiks 2 ......................................................................................................... 240
Apendiks 3 ......................................................................................................... 241
Kamus Biologi ..................................................................................................... 242
Indeks ................................................................................................................ 245
Daftar Pustaka ................................................................................................... 249
A.
Sistem Pernapasan pada Manusia ................................................................ 120
B.
Kelainan dan Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia
.............................. 125
C.
Sistem Pernapasan pada Hewan ................................................................... 127
Rangkuman ........................................................................................................ 132
Peta Konsep ...................................................................................................... 132
Evaluasi Materi Bab 7 ........................................................................................ 133
Bab 7 Sistem Pernapasan ............................................................................ 119
Bab 8 Sistem Ekskresi ................................................................................ 135
A.
Sistem Ekskresi pada Manusia ...................................................................... 136
B.
Gangguan pada Sistem Ekskresi .................................................................... 141
C.
Sistem Ekskresi pada Hewan ........................................................................ 142
Rangkuman ......................................................................................................... 147
Peta Konsep ....................................................................................................... 148
Evaluasi Materi Bab 8 ......................................................................................... 149
Bab 9 Sistem Regulasi ................................................................................. 151
Bab 10 Sistem Reproduksi .......................................................................... 183
Bab 11 Sistem Pertahanan Tubuh ............................................................... 203
1
Sel adalah unit fungsional dan struktural terkecil dari makhluk hidup.
Hal yang menakjubkan adalah sel tersusun atas bagian-bagian yang tidak
hidup. Bersama-sama dalam satu kesatuan, bagian-bagian sel membentuk sel
utuh yang hidup dan memiliki ciri-ciri kehidupan, misalnya memperbanyak
diri dengan cara membelah, menanggapi rangsang, dan melakukan
metabolisme.
Istilah “sel” disebutkan kali pertama oleh Robert Hooke pada tahun 1665.
Istilah tersebut muncul ketika ia melihat struktur ruang-ruang kecil yang
menyusun sebuah gabus kayu dengan menggunakan mikroskop sederhana
yang dibuatnya.
Bagian-bagian apakah yang menyusun sel? Apakah fungsi dari setiap
bagian yang menyusun sel tersebut? Apakah setiap sel makhluk hidup memiliki
struktur yang sama? Apakah ada perbedaan antara sel pada tumbuhan dan
sel pada hewan? Pertanyaan-pertanyaan tersebut akan dapat Anda temukan
jawabannya setelah mempelajari bab berikut.
Sel
Pada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat memahami seluk-beluk sel. Untuk itu, Anda harus
mampu menjelaskan secara lengkap komponen dan bagian sel, serta mampu membedakan
antara organel sel tumbuhan dan hewan. Selain itu, Anda harus mampu membandingkan
mekanisme transpor pada membran sel.
1
B a b 1
A.
Struktur Sel
B.
Organel-Organel
Sel
C.
Mekanisme
Transpor
pada Sel
Sumber
:
Biology Concepts & Connections
, 2006
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
2
A Struktur Sel
Gambar
1.1
Hasil pengamatan
Euglena
sp.
menggunakan
(a) mikroskop cahaya,
(b)
Scanning Electron
Microscope
, dan
(c)
Transmission Electron
Microscope
.
Sumber
:
Biology Concepts & Connections
, 2006
Dari tahun 1665, ketika
Robert Hooke
mengamati sel, hingga
pertengahan abad 20, ilmuwan biologi hanya memiliki mikroskop cahaya
untuk mengamati sel. Meskipun demikian, mereka banyak menemukan hal-
hal penting, seperti makhluk hidup satu sel, sel-sel penyusun hewan dan
tumbuhan, serta struktur sel. Hasil yang mereka dapat pada akhirnya
menghasilkan suatu teori yang disebut teori sel, yaitu sebagai berikut.
1.
Sel merupakan dasar penyusun makhluk hidup. Oleh karena itu, semua
makhluk hidup tersusun atas sel.
2.
Sel merupakan dasar penyusun fungsional dari makhluk hidup.
3.
Semua sel berasal dari sel melalui proses pembelahan sel.
Pengetahuan mengenai struktur sel mengalami kemajuan yang pesat ketika
para ilmuwan mulai menggunakan mikroskop elektron. Semua pengamatan
sel menggunakan mikroskop elektron semakin memperkuat teori sel.
a
b
c
Berdasarkan ada-tidaknya membran inti sel, sel dikelompokkan menjadi
dua jenis, yaitu sel
prokariotik
dan sel
eukariotik
. Sel prokariotik hanya
ditemukan pada kingdom Monera, yaitu bakteri. Sementara itu, empat
kingdom lainnya (Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia) memiliki sel
eukariotik.
Apakah Anda masih ingat perbedaan prokariotik dan eukariotik? Istilah
prokariotik berasal dari bahasa Yunani.
Pro
artinya sebelum dan
karyon
artinya
biji atau inti, dalam hal ini mengacu pada membran inti. Sel prokariotik
memiliki materi genetik (DNA) yang terkonsentrasi di daerah yang disebut
nukleoid
. Namun, daerah tersebut tidak memiliki membran pemisah dengan
bagian dalam sel lainnya.
Istilah eukariotik berasal dari bahasa Yunani,
eu
artinya nyata dan
karyon
artinya inti. Sel eukariotik memiliki inti sel (nukleus) nyata yang dibatasi
oleh membran inti.
Secara umum, sel eukariotik lebih kompleks dan lebih besar diban-
dingkan sel prokariotik (
Gambar 1.2
). Berikut ini tabel perbedaan antara sel
prokariotik dan sel eukariotik.
Nukleoid
Nukleus
Organel
a
b
Gambar
1.2
(a) Sel prokariotik dan (b) sel
eukariotik. Bandingkan ukuran
sel prokariotik dan sel
eukariotik.
Sumber
:
Biology Concepts &
Connection
s, 2006
Sel Prokariotik
Tabel 1.1
Perbandingan Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
1
Materi inti tidak memiliki membran
Materi inti memiliki membran
2
DNA berada di daerah nukleoid
DNA berada di dalam nukleolus
3
Tidak memiliki organel, seperti
Memiliki organel, seperti
mitokondria, badan Golgi, dan
mitokondria, badan Golgi,
retikulum endoplasma
dan retikulum endoplasma
Sel Eukariotik
No.
1. Apakah sel itu?
2. Apakah sel tumbuhan dan
sel hewan berbeda?
Pramateri
Soal
Sel
3
Sumber
:
Jendela Iptek:
Kehidupan,
1997
Bagian dalam sel secara umum disebut
protoplasma
. Protoplasma pada
dasarnya merupakan larutan yang mengandung banyak materi organik dan
anorganik. Jika melihat sebuah sel di bawah mikroskop, akan terlihat bahwa
protoplasma sel terdiri atas dua bagian, yaitu
nukleus
dan
sitoplasma
.
Sitoplasma merupakan bagian terbesar dari sel. Pada sitoplasma terjadi
berbagai reaksi penting, seperti sintesis (pembentukan) protein, respirasi,
dan ekskresi.
Di dalam sitoplasma terdapat
organel-organel
dan matriks semi-cairan
yang disebut
sitosol
. Organel (organ kecil) merupakan komponen sel yang
memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda. Fungsi organel ini sangat
spesifik dan menunjang aktivitas sel. Contoh organel, antara lain
mitokondria, badan Golgi, retikulum endoplasma, dan ribosom.
Sel eukariotik memiliki organel yang lebih kompleks dibandingkan sel
prokariotik. Oleh karena itu, buku ini hanya membahas organel pada sel
eukariotik. Sel eukariotik pada sel tumbuhan dan sel hewan berbeda.
Perhatikan
Gambar 1.3
dan
Gambar 1.4
.
Tokoh
Biologi
Antony van Leeuwenhoek
(1632 – 1723)
Pada 1668 sampai dengan
1677, Antony van
Leeuwenhoek menggunakan
mikroskop yang lebih baik
daripada mikroskop Robert
Hooke. Oleh karena itu,
Leeuwenhoek dapat mendes-
kripsikan berbagai hal, dari
kapiler darah, protozoa yang
ia temukan di kolam, sampai
spermatozoa pada serangga
dan manusia.
Gambar
1.3
Organel-organel yang terdapat
pada sel tumbuhan.
Sentriol
Lisosom
Mitokondria
Retikulum endoplasma
halus
Mikrotubulus
Membran sel
Sitoplasma
Retikulum
endoplasma kasar
Ribosom bebas
Mikrofilamen
Pori-pori nukleus
Kromatin
Nukleoplasma
Nukleolus
Membran
inti
Badan Golgi
Vesikel Golgi
Nukleus
Flagelum
Mitokondria
Kloroplas
Kromatin
Nukleoplasma
Nukleous
Vakuola
Badan Golgi
Membran sel
Sitoplasma
Plasmodesmata
Tonoplas
Ribosom bebas
Pati
Mikrotubulus
Ribosom
Dinding sel
Retikulum endoplasma halus
Retikulum endoplasma kasar
Pori-pori nukleus
Membran
inti
Nukleus
Sumber
:
Biology: Exploring Life
, 1994
Sumber
:
Biology: Exploring Life
, 1994
Gambar
1.4
Organel-organel yang terdapat
pada sel hewan.
Dapatkah Anda membedakannya
dengan sel tumbuhan
?
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
4
Bagian dalam sel
Bagian luar sel
Molekul protein
Molekul
fosfolipid
Bagian
ekor
Bagian
kepala
Di luar inti dan sitoplasma, terdapat
membran sel
. Membran sel menjadi
sangat penting karena membranlah yang membatasi sel dengan lingkungan
luar, menjaga aktivitas sel tetap berlangsung, dan menyeleksi benda atau
zat yang dapat masuk ke dalam sel.
Membran sel atau plasma membran adalah bagian sel yang membatasi
sitoplasma. Membran sel tidak dapat dilihat menggunakan mikroskop biasa.
Membran sel sangat tipis dan hanya terdiri atas dua lapis fosfolipid. Bagian
kepala (fosfat) yang bersifat
hidrofilik
(senang air) berada di bagian luar
membran sel. Adapun bagian ekor (lipid) berada di bagian dalam membran
sel dan bersifat
hidrofobik
(tidak senang air). Jadi, satu sisi menghadap ke
bagian luar sel, sedangkan sisi lainnya menghadap ke bagian dalam sel. Hal
tersebut mencegah sitoplasma larut dengan lingkungan sekitarnya dan
mencegah zat-zat asing di sekitar sel masuk ke dalam sel (
Gambar 1.5
).
Sumber
:
Heath Biology
, 1985
Di antara molekul-molekul fosfolipid terdapat molekul-molekul protein
yang berperan dalam pengenalan dan pemindahan zat-zat yang dibutuhkan
dari lingkungan ke dalam sel. Lapisan membran sel tidak hanya menutupi
bagian luar sel, tetapi juga berlekuk-lekuk dan melipat ke dalam sedemikian
rupa sehingga membentuk sebuah sistem membran di dalam sitoplasma.
Fungsi sel sangat berhubungan dengan fungsi dasar sel sebagai makhluk
hidup. Sel menjadi individu yang melakukan semua kegiatan sebagai
makhluk hidup utuh pada makhluk hidup satu sel (
uniseluler
). Selain itu,
sel juga dapat menjadi bagian dari organisasi sel yang terspesialisasi dan
saling melengkapi dalam makhluk hidup banyak sel (
multiseluler
). Masih
ingatkah Anda dengan organisme uniseluler dan multiseluler? Sel yang
terspesialisasi pada makhluk hidup banyak sel, memiliki jenis dan banyak
organel yang bergantung pada fungsi sel.
Bersama kelompok Anda, buatlah sebuah model sel tumbuhan atau sel hewan
dari barang barang bekas. Model dapat berupa model tiga dimensi atau model
dua dimensi (gambar). Lengkapi model tersebut dengan organel-organel serta
keterangan lengkap. Gunakan buku literatur sebagai acuan. Kerjakan tugas tersebut
dalam waktu empat minggu bersama kelompok Anda.
Tugas Ilmiah 1.1
Gambar
1.5
Ilustrasi penampang membran
sel.
• Hidrofilik
• Hidrofobik
Kata Kunci
Sumber
:
Concise Encylopedia
Nature,
1994
Tokoh
Biologi
Jakob Schleiden
(1804-1881)
Schleiden adalah seorang ahli
botani yang menemukan
bahwa suatu individu
tersusun atas unit-unit kecil
yang disebut sel. Schleiden
mengamatinya melalui
mikroskop untuk melihat
struktur tumbuhan.
Sel
5
Sebagian besar organel sel diselubungi oleh lapisan membran dengan
struktur yang sama dengan lapisan membran sel. Di dalam sel terdapat banyak
struktur kecil yang disebut organel. Masih ingatkah Anda organel-organel
sel yang terdapat pada sel hewan atau sel tumbuhan? Tidak
semua sel memiliki semua organel, bukan? Fungsi dari sel
bergantung pada jumlah dan jenis organel yang dimiliki.
1. Nukleus (Inti Sel)
Inti sel merupakan bagian yang penting dari sel. Inti sel
terdiri atas beberapa bagian, yaitu membran, kromatin, anak
inti (nukleolus), dan cairan inti (
nuclear sap
) (
Gambar 1.6
).
Cairan inti merupakan cairan yang di dalamnya terdapat
nukleolus dan kromatin. Kromatin mengandung materi
genetik berupa DNA serta protein. Ketika sel membelah,
kromosom dapat terlihat sebagai bentuk tebal dan
memanjang. Kromosom adalah cetak-biru (
blue print
) sel.
Kromosom mengatur kapan dan bagaimana sel membelah
diri, menghasilkan protein-protein tertentu, serta
berdiferensiasi.
Nukleus merupakan struktur yang jelas terlihat pada
saat sel belum membelah diri. Nukleus terlibat dalam pembentukan ribosom–
suatu organel sel yang berperan dalam pembentukan protein. Nukleus
mengatur sintesis protein dalam sitoplasma dengan mengirimkan pesan
genetik dalam bentuk
ribonucleic acid
(RNA). RNA ini disebut
messenger
RNA
(mRNA). Pembentukan mRNA terjadi di nukleus berdasarkan instruksi yang
diberikan DNA. Setelah itu, mRNA membawa pesan genetik ke sitoplasma
melalui pori membran inti untuk diterjemahkan di ribosom menjadi protein.
Protein ini akan digunakan untuk menggantikan protein yang hilang,
membentuk enzim, atau mengirimkan sinyal pada bagian sel yang lain.
Membran inti memiliki struktur yang sama dengan struktur membran
sel. Di membran inti, terdapat pori atau lubang-lubang yang memungkinkan
keluar-masuknya benda atau zat tertentu. Dengan kata lain, melalui lubang-
lubang tersebut, inti sel ‘berkomunikasi’ dengan bagian-bagian sel serta sel
yang lain.
2. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma, sering disingkat RE merupakan sebuah sistem
membran yang berlipat-lipat. Dilihat secara tiga dimensi, sistem membran
pada retikulum endoplasma bersatu dengan membran sel dan membran inti.
Retikulum endoplasma ada yang tampak kasar (RE kasar) dan ada pula yang
tampak halus (RE halus). Pada permukaan membran RE kasar terdapat
ribosom yang menempel. Ribosom yang menempel membuat RE terlihat
B Organel-Organel Sel
Nukleolus
Kromatin
Membran
nukleus
Cairan inti
Retikulum
endoplasma
kasar
Ribosom
Pori-pori
Sumber
:
Biology Concepts & Connections
, 2006
Gambar
1.6
Sebuah inti sel. Terdapat
sistem membran inti sel yang
bersatu dengan membran
retikulum endoplasma.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
1.
Jelaskan perbedaan antara sel prokariotik dan sel
eukariotik.
2.
Apa perbedaan protoplasma, sitoplasma, dan
sitosol?
3.
Jelaskan penyusun dari membran sel.
Soal Penguasaan
Materi
1.1
• Kromosom
•
Ribonucleic acid
Kata Kunci
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
6
Ribosom
RE kasar
Sumber
:
Biology
, 1999
Gambar
1.7
RE beserta ribosom. Ribosom
menempel pada retikulum
endoplasma.
Vesikel
badan Golgi
Lumen
Sumber
:
Biology
, 1999
Gambar
1.8
Sebuah badan Golgi.
Gambar
1.9
Struktur mitokondria pada sel.
Organel-organel yang telah diuraikan sebelumnya adalah organel-
organel yang dimiliki oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Beberapa organel
berikutnya, hanya ditemukan pada sel hewan atau sel tumbuhan saja.
Krista
Membran
luar
Membran
dalam
Matriks
kasar (
Gambar 1.7
). RE kasar berperan dalam pembentukan membran dan
protein. Adapun RE halus berperan dalam pembentukan lemak, menetralisir
racun, dan penyimpanan kalsium yang berguna pada kontraksi sel otot.
3. Ribosom
Pada permukaan dalam membran retikulum endoplasma sel eukariotik
tersebar organel-organel. Salah satu organel tersebut adalah ribosom.
Ribosom berperan penting dalam proses pembentukan protein. Pada sel yang
aktif, terdapat ribosom dalam yang banyak. Selain di RE, ribosom banyak
terdapat juga di anak inti (nukleolus). Perhatikan
Gambar 1.7
.
4. Badan Golgi
Badan Golgi disebut juga aparatus Golgi. Badan Golgi berbentuk seperti
kantung yang pipih, dibatasi oleh membran. Beberapa badan Golgi sering
terlihat berdekatan dan membentuk kantung-kantung yang bertumpuk.
Badan Golgi diduga sebagai salah satu bentuk dari sistem membran
pada RE. Badan Golgi kadang terlihat berada berdekatan dengan RE.
Fungsi badan Golgi terutama dalam pengolahan protein yang baru
disintesis. Badan Golgi memotong protein berukuran besar yang dihasilkan
ribosom menjadi protein-protein berukuran kecil seperti hormon dan
neurotransmiter
(bahan penerus informasi pada sistem saraf). Badan Golgi
juga berfungsi menambahkan molekul glukosa ketika proses sintesis
glikoprotein. Pada sel-sel kelenjar, jumlah badan Golgi lebih melimpah
dibandingkan sel-sel lain. Hal ini berhubungan dengan pembentukan sekresi
mukus berupa mukopolisakarida yang melibatkan badan Golgi.
5. Mitokondria
Mitokondria adalah organel berbentuk lonjong yang berada di
sitoplasma. Mitokondria memiliki dua lapis membran yang terpisah dengan
membran inti, membran sel, dan RE. Membran bagian dalam membentuk
lipatan-lipatan. Struktur ini disebut
krista
(
Gambar 1.9
). Pada krista, terdapat
berbagai enzim yang berperan dalam respirasi aerobik.
Mitokondria berperan dalam proses respirasi aerobik. Banyaknya jumlah
mitokondria dalam sel, bergantung pada seberapa aktif sel-sel tersebut.
Misalnya, pada sel otot, memiliki mitokondria lebih banyak dibandingkan
sel yang pasif. Semakin banyak mitokondria, semakin tinggi frekuensi proses
respirasi.
Sumber
:
Biology
, 1999
Sel
7
Triplet
mikrotubulus
6. Lisosom
Lisosom adalah organel yang hanya ditemukan pada sel-sel hewan.
Lisosom berbentuk kantung yang dibatasi oleh membran. Di dalam lisosom
terdapat enzim yang berperan dalam dekomposisi atau penguraian sebagian
besar sel. Lisosom digunakan oleh sel untuk mencerna molekul-molekul besar.
Pada makhluk hidup satu sel, seperti
Amoeba
, vakuola makanan bersama
lisosom bersatu. Kemudian, enzim yang terdapat dalam lisosom mencerna
makanan tersebut. Pada saat sel mati, membran yang menutupi kantung
lisosom akan terdegradasi sehingga enzimnya akan keluar dan menguraikan
bagian-bagian sel. Oleh karena itu, lisosom juga sering disebut sebagai
“kantung bunuh diri” (
suicide pack
).
7. Sentriol
Sentriol terdapat pada sel hewan dan jamur. Sel-sel
tumbuhan tinggi tidak memiliki sentriol. Sentriol adalah dua
buah organel yang berperan dalam pembelahan sel. Setiap
sentriol terdiri atas sembilan triplet mikrotubulus yang
susunannya membentuk cincin (
Gambar 1.10
). Mikrotubulus
merupakan serabut berbentuk silindris yang berperan dalam
pembelahan sel, pergerakan kromosom, dan pergerakan organel.
Sentriol mulai terlihat pada tahap profase (salah satu tahap pada
pembelahan sel). Sentriol bergerak ke arah kutub-kutub yang
berlawanan, kemudian dua anak sel akan terbentuk.
8. Plastida
Salah satu organel yang khas pada tumbuhan adalah
plastida
. Plastida
merupakan organel menyerupai kantung yang dibatasi oleh dua lapis
membran. Plastida terdapat beb
erapa macam, yaitu
kloroplas
,
kromoplas
,
dan
leukoplas
. Ketiganya dibedakan berdasarkan pigmen yang dikandungnya.
Kloroplas memiliki pigmen-pigmen fotosintesis, di antaranya klorofil
(zat hijau daun) dan karotenoid (zat warna kuning atau oranye). Pigmen-
pigmen tersebut berperan penting dalam proses fotosintesis, yaitu sebagai
penangkap gelombang cahaya.
Klorofil beserta enzim-enzim yang berperan dalam reaksi terang (satu
dari dua reaksi pada fotosintesis) berada di dalam struktur membran yang
disebut
grana
(tunggal: granum). Granum terbentuk dari tilakoid, yang
merupakan kantung-kantung pipih yang bertumpuk. Sementara itu,
stroma
adalah matriks cairan di bagian luar sistem membran grana. Pada stroma
terdapat enzim-enzim yang berperan dalam reaksi gelap pada fotosintesis
(
Gambar 1.11
). Masih ingatkah Anda tentang proses fotosintesis?
Sumber
:
Essentials of Biology
, 1990
Gambar
1.10
Sentriol terdiri atas sembilan
triplet mikrotubulus.
•Grana
• Kloroplas
• Kromoplas
• Leukoplas
• Neurotransmiter
• Respirasi aerobik
•Stroma
• Tilakoid
Kata Kunci
Gambar
1.11
(a) Kloroplas dilihat dengan
mikroskop elektron dan
(b) diagram tiga dimensi
kloroplas.
Stroma
Stroma
Tilakoid
Granum
a
Sumber
:
Biology: Exploring Life
, 1994
Tilakoid
b
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
8
Kromoplas merupakan plastida yang mengandung pigmen warna selain
hijau. Biasanya kromoplas berwarna kuning, merah, oranye, atau cokelat.
Sejauh ini, belum ditemukan fungsi yang pasti dari kromoplas, terutama
pada tanaman tinggi. Diperkirakan, kromoplas yang banyak terdapat di
bunga dapat menarik serangga untuk mendatangi bunga dan menyer-
bukinya. Sementara itu pada tumbuhan rendah, seperti alga, pigmen pada
kromoplas berfungsi sebagai pigmen fotosintetik.
Leukoplas merupakan plastida yang tidak memiliki zat warna. Berbeda
dengan dua tipe plastida yang lain, leukoplas tidak menyimpan pigmen,
tetapi menyimpan bahan-bahan makanan cadangan. Umumnya, berupa pati
(karbohidrat) atau minyak. Leukoplas banyak terdapat di bagian tumbuhan
yang tidak terkena cahaya, seperti akar dan umbi.
Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Tujuan
Menunjukkan perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan
Alat dan Bahan
Tusuk gigi, pisau
cutter
, kaca objek dan kaca penutup, mikroskop cahaya, air suling,
dan daun jagung (
Zea mays
)
Langkah Kerja
1.
Irislah setipis mungkin permukaan daun jagung. Letakkan di atas kaca objek.
Tetesi dengan air suling dan tutup dengan kaca penutup.
2.
Amati dengan menggunakan mikroskop cahaya. Gambar hasil pengamatan
Anda dalam buku latihan. Jika ada, Anda dapat menggunakan preparat
awetan secara langsung.
3.
Koreklah kulit pipi bagian dalam mulut Anda dengan tusuk gigi, oleskan di
atas kaca objek. Tetesi dengan air suling dan tutup dengan kaca penutup.
4.
Amati dengan menggunakan mikroskop cahaya. Gambar hasil pengamatan
dalam buku latihan.
5.
Bandingkan kedua hasil pengamatan Anda. Kemudian, diskusikan hasilnya
dalam suatu diskusi kelas.
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta
.
1.
Dapatkan Anda melihat perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan?
Mintalah bantuan guru Anda dalam proses pengamatan dengan mikroskop.
2.
Organel apa saja yang dimiliki oleh sel tumbuhan dan sel hewan?
Kegiatan
1.1
9. Vakuola
Vakuola merupakan organel yang terdapat di tumbuhan.
Vakuola berisi air yang terlarut di dalamnya berbagai
mineral, gula, asam-asam organik dan bahan-bahan lain. Sel-
sel muda memiliki beberapa vakuola yang berukuran kecil.
Namun, pada sel dewasa satu vakuola yang berukuran besar
terkadang mendominasi sel.
Pada umumnya, sel-sel hewan tidak memiliki vakuola.
Akan tetapi, protozoa dapat membentuk vakuola makanan,
tempat makanan diperoleh dan dicerna. Sisa makanan
ditampung dalam vakuola kontraktil untuk dibuang
(
Gambar 1.12
).
10. Dinding Sel
Salah satu struktur lagi yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan adalah
dinding sel. Dinding sel berada di bagian luar membran sel. Ketika sel
menyerap air, dinding sel berfungsi mencegah sel menggembung melewati
Nukleus
Kloroplas
Vakuola
Nukleus
Sumber
:
Biology Concepts &
Connections
, 2006
Vakuola
kontraktil
a
b
Gambar
1.12
(a) Vakuola pada sel tumbuhan
dan (b) vakuola kontraktil pada
protozoa (
Paramaecium
).
Sel
9
batas maksimum. Dinding sel biasanya terbuat dari selulosa. Tidak seperti
membran sel, dinding sel memiliki pori yang dapat melewatkan hampir
berbagai jenis zat. Pada beberapa jenis tumbuhan dewasa, selnya membentuk
dinding sekunder.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
1.
Sebutkan organel yang terdapat di sel tumbuhan
juga terdapat di sel hewan.
2.
Jelaskan fungsi dari inti sel.
3.
Organel apa saja yang hanya terdapat pada sel
tumbuhan?
4.
Ada berapa jeniskah plastida pada sel tumbuhan?
Sebutkan.
Soal Penguasaan
Materi
1.2
C Mekanisme Transpor pada Sel
Membran sel berfungsi membatasi sel dan lingkungan sekitar. Namun
demikian, tidak berarti sel menjadi satu sistem tertutup yang tidak
dipengaruhi oleh lingkungan sekitar.
Tidak ada organisme yang mampu hidup terpisah dari lingkungan
sekitarnya. Begitu pula halnya dengan sel. Sel memperoleh bahan-bahan yang
dibutuhkan untuk berbagai proses metabolismenya dari lingkungan di luar sel.
Beberapa mekanisme sel dalam memperoleh bahan-bahan yang dibutuhkan,
antara lain
difusi
,
osmosis
,
transpor aktif
,
endositosis
, dan
eksositosis
.
Simaklah penjelasan berikut ini.
1. Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan suatu zat yang terjadi secara
spontan ketika ada perbedaan tekanan difusi, dari tekanan yang tinggi ke
arah tekanan yang lebih rendah. Tekanan difusi berkorelasi positif dengan
konsentrasi zat tersebut. Artinya, semakin tinggi konsentrasinya, semakin
tinggi pula tekanan difusi zat tersebut. Perhatikan
Gambar 1.13
.
Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, di antaranya
suhu dan zat yang berdifusi. Dengan naiknya suhu, energi kinetik yang
dimiliki molekul suatu zat menjadi lebih tinggi sehingga pergerakan molekul
zat menjadi lebih cepat. Untuk menambah pemahaman Anda mengenai difusi,
lakukanlah kegiatan berikut.
Difusi
Tujuan
Menjelaskan proses difusi serta faktor yang memengaruhinya
Alat dan Bahan
Air panas, air dingin,
stopwatch
/jam tangan, dua buah gelas, dua bungkus teh
celup, dan parfum
Langkah Kerja
Kegiatan 1
1.
Masukkan sebungkus teh celup ke dalam segelas air panas dan air dingin.
2.
Ukur waktu yang dibutuhkan sampai seluruh air berwarna merah.
3.
Diskusikan hasilnya dengan teman Anda.
Kegiatan 2
1.
Semprotkan parfum di salah satu sudut kelas Anda.
2.
Jika Anda berada di sudut kelas yang berlawanan, dapatkah Anda mencium
baunya?
3.
Diskusikan hasilnya dengan teman Anda.
Kegiatan
1.2
Gambar
1.13
Mekanisme difusi. (a) Dua
ruang dengan konsentrasi zat
yang berbeda. (b) Terjadi
perpindahan zat setelah sekat
dibuka. (c) Konsentrasi zat
telah seimbang, tidak ada
perpindahan zat.
Sumber
:
Biology: Discovering
Life,
1991
a
b
c
Sekat
Zat terlarut
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
10
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta
.
1.
Pada
Kegiatan 1
, gelas manakah yang paling cepat berwarna merah?
Mengapa?
2.
Pada
Kegiatan 2
, mengapa wangi parfum dapat tercium dari sudut kelas
yang lain?
3.
Jika pada
Kegiatan 2
semua pintu dan jendela terbuka, menurut Anda,
dapatkah wanginya tercium hingga ke luar kelas? Jelaskan jawaban Anda.
Zat yang memiliki berat molekul kecil akan lebih cepat berdifusi
dibandingkan zat dengan berat molekul besar. Oleh karena itu, zat yang
paling mudah berdifusi adalah gas. Cairan relatif lebih lambat berdifusi
dibandingkan dengan gas.
Tidak seluruh molekul dapat berdifusi masuk ke dalam sel. Membran
sel terdiri atas molekul-molekul fosfolipid dengan pori-pori ultramikroskopik
yang dapat melewatkan molekul-molekul berukuran kecil dan ion. Molekul-
molekul yang dapat melewati membran sel di antaranya adalah oksigen,
karbon dioksida, air, dan beberapa mineral yang larut dalam air. Molekul
berukuran sedang, seperti molekul gula dan asam amino, tidak dapat
berdifusi melewati membran sel. Pertukaran O
2
dan CO
2
pada proses
respirasi hewan merupakan salah satu contoh difusi.
Pada prinsipnya, pada difusi membran sel bersifat pasif. Membran sel
tidak mengeluarkan energi untuk memindahkan molekul ke luar maupun
ke dalam sel.
2. Osmosis
Secara luas, proses osmosis diartikan sebagai proses
perpindahan pelarut melewati sebuah membran semipermeabel.
Secara sederhana, osmosis dapat diartikan sebagai proses difusi
air sebagai pelarut, melewati sebuah membran semipermeabel.
Masuknya air ini dapat menyebabkan tekanan air yang disebut
tekanan osmotik
. Pada sel tanaman disebut
tekanan turgor
.
Terdapat tiga sifat larutan yang dapat menentukan
pergerakan air pada osmosis, yaitu
hipertonik
,
hipotonik
, dan
isotonik
. Suatu larutan dikatakan hipertonik jika memiliki konsentrasi zat
terlarut lebih tinggi dibandingkan larutan pembandingnya. Dalam hal ini,
larutan pembanding akan bersifat hipotonik karena memiliki konsentrasi
zat terlarut lebih kecil. Larutan isotonik, memiliki konsentrasi zat terlarut
yang sama dengan larutan pembanding.
Pergerakan molekul air melalui membran semipermeabel selalu dari
larutan hipotonis menuju ke larutan hipertonis sehingga perbandingan
konsentrasi zat terlarut kedua larutan seimbang (isotonik). Misalnya, sebuah
sel diletakkan di dalam air murni. Konsentrasi zat terlarut di dalam sel lebih
besar (hipertonik) karena adanya garam mineral, asam-asam organik, dan
berbagai zat lain yang dikandung sel. Dengan demikian, air akan terus
mengalir ke dalam sel sehingga konsentrasi larutan di dalam sel dan di luar
sel sama. Namun, membran sel memiliki kemampuan yang terbatas untuk
mengembang sehingga sel tersebut tidak pecah. Pada sel darah merah,
peristiwa ini disebut
hemolisis
(
Gambar 1.15
). Pada sel tumbuhan, peristiwa
ini dapat teratasi karena sel tumbuhan memiliki dinding sel yang menahan
sel mengembang lebih lanjut. Pada sel tumbuhan keadaan ini disebut
turgid
.
Keadaan sel turgid membuat tanaman kokoh dan tidak layu.
Di alam, air jarang ditemukan dalam keadaan murni, air selalu
mengandung garam-garam dan mineral-mineral tertentu. Dengan demikian,
air aktif keluar atau masuk sel. Hal tersebut berkaitan dengan konsentrasi
Sebuah osmometer.
Osmometer sederhana dapat
mengukur tekanan osmotik.
Osmosis akan bergerak dari air
murni ke larutan hingga tekanan
osmotiknya seimbang.
Gambar
1.14
• Hipertonik
• Hipotonik
• Isotonik
• Tekanan osmosis
• Tekanan turgor
Kata Kunci
Osmometer
Molekul
terlarut
Air murni
Larutan
Membran
semipermeabel
Sumber
:
Biology
, 1999
Sel
11
zat terlarut pada sitoplasma. Pada saat air di dalam sitoplasma maksimum,
sel akan mengurangi kandungan mineral garam dan zat-zat yang terdapat
di dalam sitoplasma. Hal ini membuat konsentrasi zat terlarut di luar sel
sama besar dibandingkan konsentrasi air di dalam sel.
Plasmolisis pada Sel Tumbuhan
Tujuan
Memahami dan menunjukkan peristiwa plasmolisis pada sel tumbuhan
Alat dan Bahan
Pisau silet, kaca objek, kaca penutup, mikroskop, daun
Rhoeo discolor
atau daun
jagung (
Zea mays
), air garam, dan air murni (dapat diganti dengan air mineral)
Langkah Kerja
1.
Bersama kelompok Anda, buatlah sayatan datar dan setipis mungkin dari bawah
daun
Rhoeo discolor
. Mengapa sayatan yang dibuat harus setipis mungkin?
2.
Simpan sayatan pada kaca objek, tetesi air, lalu tutup dengan kaca penutup.
3.
Amati dengan mikroskop dengan pembesaran 200×. Perhatikan keadaan
sitoplasma. Gambarkan hasil pengamatan Anda dalam buku latihan.
4.
Tetesi sediaan dengan air garam sedikit demi sedikit. Isap kelebihan air
menggunakan kertas isap.
5.
Amati kembali bentuk sel-sel daun tersebut. Apa yang terjadi? Gambarkan
hasil pengamatan Anda. Bandingkan hasilnya dengan pengamatan pertama.
6.
Tetesi kembali sediaan dengan air murni dan amati. Apa yang terjadi?
7.
Presentasikan dan diskusikan hasil pengamatan Anda di depan kelas.
Kegiatan
1.3
• Osmoregulasi
• Plasmolisis
Kata Kunci
Gambar
1.15
Reaksi sel terhadap beberapa
sifat larutan.
Bagaimanakah bentuk sel jika
dimasukkan ke dalam larutan
hipertonik?
Sumber
:
Biology Concepts & Connections
, 2006
H
2
O
Membran
plasma
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
Larutan Isotonik
Larutan Hipotonik
Larutan Hipertonik
Plasmolisis
Turgid
Layu
Hemolisis
Mengerut
Normal
Jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus-menerus
keluar dari sel. Sel akan mengerut, mengalami dehidrasi, dan bahkan dapat
mati. Pada sel tumbuhan, hal ini menyebabkan sitoplasma mengerut dan terlepas
dari dinding sel. Peristiwa ini disebut
plasmolisis
. Dengan demikian, pada saat
tertentu, sel perlu meningkatkan kembali kandungan zat-zat dalam sitoplasma
untuk menaikkan tekanan osmotik di dalam sel. Cara sel mempertahankan
tekanan osmotiknya ini disebut
osmoregulasi
(Campbell,
et al
,
2006 : 83).
Demikian seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk
mempertahankan kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses
metabolisme membutuhkan air dan mineral atau garam dan berbagai zat
yang terkandung dalam sitoplasma. Akibatnya, tekanan osmotik dan
konsentrasi molekul-molekul lain berubah sehingga terjadi aliran difusi dan
osmosis yang terus-menerus dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.
Agar Anda dapat memahami proses plasmolisis, lakukanlah
Kegiatan 1.3
berikut.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
12
Luar sel
H
2
O
Pi
2K
+
(2)
Sitosol
3Na
+
2K
+
ATP
(3)
(5)
(4)
(1)
Sumber
:
Biology
, 1999
ADP
Sel tidak memiliki kontrol yang
sempurna terhadap zat yang
boleh masuk dan keluar. Racun,
seperti karbon monoksida dan
sianida, dapat dengan mudah
memasuki sel dan
membunuhnya.
Sumber
:
Heath Biology
, 1985
Wawasan
Biologi
Gambar
1.16
Proses transpor aktif Na
+
dan K
+
.
Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta
.
1.
Perubahan apa yang terjadi setelah sediaan ditetesi air garam?
2.
Jelaskan peristiwa osmosis yang terjadi pada sel daun setelah ditetesi air garam.
3.
Apa yang terjadi pada sel yang ditetesi air murni kembali?
3. Transpor Aktif
Perbedaan utama antara transpor aktif, osmosis, dan difusi adalah energi
yang dikeluarkan sel. Pada osmosis dan difusi, sel tidak mengeluarkan energi
apapun untuk memindahkan zat melewati membran sel karena zat berpindah
sesuai dengan gradien konsentrasi. Dengan kata lain, difusi dan osmosis
terjadi secara spontan.
Transpor aktif merupakan mekanisme pemindahan molekul atau zat
tertentu melalui membran sel, berlawanan arah dengan gradien konsentrasi.
Oleh karena itu, harus ada energi tambahan dari sel yang digunakan untuk
membantu perpindahan tersebut.
Energi tambahan yang digunakan dalam proses transpor aktif berasal
dari ATP yang dihasilkan oleh mitokondria melalui proses respirasi. Selain
itu, pada membran sel terdapat lapisan protein. Salah satu jenis protein yang
terdapat di membran sel tersebut adalah protein transpor. Protein transpor
mengenali zat tertentu yang masuk atau keluar sel.
Zat yang dipindahkan dengan cara transpor aktif pada umumnya adalah
zat yang memiliki ukuran molekul cukup besar sehingga tidak mampu
melewati membran sel. Sel mengimbangi tekanan osmosis lingkungannya
dengan cara menyerap atau mengeluarkan molekul-molekul tertentu. Dengan
demikian, terjadi aliran air masuk atau keluar sel. Kemampuan mengimbangi
tekanan osmosis dengan transpor aktif menjadi sangat penting untuk
bertahan hidup.
Pompa natrium kalium merupakan contoh transpor aktif yang banyak
ditemukan pada membran sel. Perpindahan molekul ini menggunakan energi
ATP untuk mengeluarkan natrium (Na
+
) keluar sel dan bersama dengan itu
memasukkan kalium (K
+
) ke dalam sel. Perhatikan gambar berikut.
Sel
13
Ion Na
+
dan K
+
dengan transpor aktif dapat melewati membran sel. (1)
Ion Na
+
terikat pada suatu tempat di protein membran. (2) Ion Na
+
tersusun
dengan formasi tertentu untuk dilepaskan ke luar sel. (3) Ion K
+
dari luar diikat.
(4) Hal ini m
erangsang memb
ran sel untuk kembali ke bentuk semula. (5) Ion
K
+
dilepaskan protein membran dan masuk ke dalam sel.
4. Endositosis
Endositosis merupakan mekanisme pemindahan benda dari luar ke
dalam sel. Istilah endositosis berasal dari bahasa Yunani,
endo
artinya ke
dalam dan
cytos
artinya sel. Membran sel membentuk pelipatan ke dalam
(invaginasi) dan “memakan” benda yang akan dipindahkan ke dalam sel.
Di dalam sel, benda tersebut dilapisi oleh sebagian membran sel yang terlepas
membentuk selubung.
Proses makan pada
Amoeba
adalah contoh mudah untuk menggambarkan
proses endositosis. Endositosis membran sel pada
Amoeba
, akan membentuk
vakuola (
Gambar 1.17
). Pada vakuola ini, tempat makanan dicerna, diserap,
dan dikeluarkan sisa-sisa. Bagaimanakah tahapan endositos pada
Amoeba
itu?
Lisosom
Makanan
Vakuola
makanan
Makanan
dicerna
Makanan
diabsorpsi
Pseudopodia
Sumber
:
Biology: Exploring Life
, 1994
Kolesterol
Protein
Membran
plasma
Luar sel
Reseptor
protein
Sitoplasma
Sumber
:
Biology Concepts & Connections
, 2006
Terdapat tiga bentuk endositosis, yaitu
fagositosis
,
pinositosis
, dan
endositosis
dengan bantuan reseptor
. Proses makan pada
Amoeba
merupakan
contoh fagositosis. Pada proses fagositosis, benda yang dimasukkan ke dalam
sel berupa zat atau molekul padat. Adapun pada pinositosis berupa zat cair.
Berbeda dengan fagositosis dan pinositosis, pada endositosis dengan
bantuan reseptor hanya menerima molekul yang sangat spesifik. Di dalam
lekukan membran plasma terdapat reseptor protein yang akan berikatan
dengan protein molekul yang akan diterima sel (
Gambar 1.18
).
5. Eksositosis
Proses
Amoeba
mengeluarkan sisa-sisa makanan melalui vakuolanya adalah
satu contoh eksositosis. Istilah eksositosis berasal dari bahasa Yunani,
exo
artinya
keluar dan
cytos
artinya sel. Vakuola atau selubung membran melingkupi sisa
• Eksositosis
• Endositosis
• Fagositosis
• Pinositosis
• Pompa natrium kalium
Kata Kunci
Gambar
1.18
Proses endositosis dengan
bantuan reseptor. Pada proses
ini, kolesterol dikenali dan
dimasukkan ke dalam sel dengan
bantuan reseptor protein.
Gambar
1.17
Proses fagositosis pada
Amoeba
.
Apa fungsi pseudopodia
?
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
14
1.
Berdasarkan ada tidaknya membran inti, sel
dikelompokkan menjadi dua, yaitu sel prokariotik
dan sel eukariotik. Sel prokariotik tidak memiliki
membran inti, sedangkan sel eukariotik sudah
memiliki membran inti.
2.
Sel memiliki organel-organel yang membantu dalam
aktivitasnya. Organel-organel tersebut, antara lain
inti sel, retikulum endoplasma, badan Golgi,
mitokondria, lisosom, sentriol, vakuola, dan
plastida.
Rangkuman
3.
Sel melakukan transpor zat-zat ke dalam maupun
ke luar selnya. Mekanisme transpor tersebut di
antaranya melalui difusi, osmosis, transpor aktif,
endositosis, dan eksositosis.
4.
Pada difusi, terjadi perpindahan zat terlarut dari
konsentrasi tinggi menuju konsentrasi rendah.
5.
Osmosis adalah proses difusi air sebagai pelarut,
melewati sebuah membran semipermeabel.
6.
Peristiwa mengerutnya sitoplasma dan terlepas dari
dinding sel tumbuhan disebut plasmolisis.
zat makanan yang sudah dicerna. Kemudian, bergabung kembali dengan
membran sel dan sisa zat makanan untuk di buang keluar sel.
Jadi, eksositosis adalah proses mengeluarkan benda dari dalam sel ke
luar sel. Membran yang menyelubungi sel tersebut akan bersatu atau berfusi
dengan membran sel. Cara ini adalah salah satu mekanisme yang digunakan
sel-sel kelenjar untuk menyekresikan hasil metabolisme. Misalnya, sel-sel
kelenjar di pankreas yang mengeluarkan enzim ke saluran pankreas yang
bermuara di usus halus. Sel-sel tersebut mengeluarkan enzim dari dalam sel
menggunakan mekanisme eksositosis (
Gambar 1.19
).
Vesikel sekret
Terjadi fusi
membran
Dibuang
dengan cara
eksositosis
Sitoplasma
Badan
Golgi
Vesikel
transisi
RE kasar
Sumber
:
Biology: Exploring Life
, 1994
Gambar
1.19
Proses pengeluaran sekret
dapat dilakukan dengan cara
eksositosis.
Organel sel apa yang
berperan dalam eksositosis
?
Pada umumnya, eksosistosis dan endositosis digunakan untuk
memindahkan benda-benda yang berukuran besar. Kedua proses tersebut,
saling menyeimbangkan luas permukaan plasma membran sehingga volume
sel tidak harus menjadi lebih kecil dari semula.
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
1.
Jelaskan perbedaan difusi, osmosis, dan transpor
aktif.
2.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan endositosis
dan eksositosis.
3.
Mengapa sangat penting bagi makhluk hidup
untuk mempertahankan keseimbangan cairan
tubuhnya?
Soal Penguasaan
Materi
1.3
Sel
15
P e t a
K
onsep
Sel
Mekanisme transpor
Prokariotik
Eukariotik
Organel
Lisosom
Membran sel
Badan Golgi
Ribosom
Inti sel
Vakuola
Plastida
Sentriol
Dinding sel
Mitokondria
dibedakan menjadi
mempunyai
dapat terjadi dengan cara
yaitu
memiliki
Difusi
Osmosis
Endositosis
Eksositosis
Transpor
aktif
Fagositosis
Pinositosis
Endositosis dengan
bantuan reseptor
jenisnya
7.
Cara sel mempertahankan tekanan osmotiknya
disebut osmoregulasi.
8.
Perpindahan zat pada sel yang melawan gradien
konsentrasi dan menggunakan energi disebut
transpor aktif.
9.
Endositosis berupa masuknya zat atau benda ke
dalam sel dengan membentuk pelipatan dan
membentuk seludang (vakuola). Endositosis dapat
dibedakan menjadi fagositosis, pinositosis, dan
endositosis dengan bantuan reseptor.
10. Eksositosis berupa pengeluaran zat atau benda dari
sel menggunakan vakuola. Mekanisme ekositosis
digunakan untuk sekresi hasil metabolisme.
Kaji Diri
Bagaimana pendapat Anda setelah mempelajari materi
sel? Ternyata, banyak misteri kehidupan yang dapat Anda
ungkap dari sebuah benda kecil yang disebut sel. Sel merupakan
unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Setelah mempelajari bab Sel, Anda harus dapat mendes-
kripsikan komponen kimiawi sel, struktur, dan fungsi sel
sebagai unit terkecil kehidupan; mengidentifikasi organel sel
tumbuhan dan hewan; dan membandingkan mekanisme
transpor pada membran. Jika Anda belum mampu menguasai
ketiga hal tersebut, belajarlah lagi dengan lebih baik. Rumuskan
materi yang belum Anda pahami, kemudian diskusikan dengan
teman-teman atau guru Biologi Anda.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
16
1.
Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik
terutama terletak pada ....
a.
membran inti sel
b.
DNA
c.
besar sel
d.
tempat hidup sel
e.
membran sel
2.
Berikut yang merupakan contoh sel prokariotik
adalah ....
a.
Cyanobacteria dan bakteri
b.
Cyanobacteria dan jamur
c.
jamur dan bakteri
d.
bakteri dan lumut
e.
protozoa dan lumut
3.
Materi genetik sebuah sel eukariotik tersimpan di ....
a.
badan Golgi
b.
nukleus
c.
kloroplas
d.
ribosom
e.
mitokondria
4.
Sebagian besar ATP dihasilkan di organ ....
a.
badan Golgi
b.
nukleus
c.
kloroplas
d.
ribosom
e.
mitokondria
5.
Organel yang memilih, memodifikasi, dan mem-
bungkus protein yang baru disintesis adalah ....
a.
badan Golgi
b.
nukleus
c.
kloroplas
d.
ribosom
e.
mitokondria
6.
Organel yang dibatasi membran dan berisi enzim
percernaan disebut ....
a.
lisosom
b.
RE halus
c.
silia
d.
badan Golgi
e.
mitokondria
7.
Saluran yang berlipat-lipat dan tertutup membran
dengan ribosom pada permukaan membrannya
disebut ....
a.
lisosom
b.
RE halus
c.
RE kasar
d.
badan Golgi
e.
mitokondria
8 . Organel berikut merupakan organel yang berperan
dalam hal fotosintesis, adalah ....
a.
mitokondria
b.
kloroplas
c.
vakuola kontraktil
d.
badan Golgi
e.
anak inti (nukleolus)
9. Organel-organel yang berperan dalam sintesis
enzim yang dibutuhkan untuk mencerna makanan
di dalam usus halus adalah ....
a.
retikulum endoplasma
b.
badan Golgi
c.
mitokondria
d.
ribosom
e.
membran inti sel
10. Pada tahap pembentukan organ, sel-sel yang berada
di antara jari tangan mengalami kematian sehingga
embrio memiliki jari-jari. Organel yang berperan
dalam proses kematian sel tersebut adalah ....
a.
mitokondria
b.
inti sel
c.
lisosom
d.
mikrofilamen
e.
sentriol
11. Perhatikan gambar berikut.
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dan kerjakanlah pada buku latihan Anda.
Evaluasi Materi Bab
1
B
A
Misalkan, sebuah sel (A) ditempatkan di dalam wa-
dah (B) yang berisi cairan gula pekat. Hal yang akan
terjadi adalah ....
a.
air akan mengalir dari B ke A dan sel akan
mengalami lisis
b.
gula akan masuk ke dalam sel dan sel akan
mengalami lisis
c.
gula akan tetap berada di B dan air mengalir
keluar dari dalam sel A
d.
tidak terjadi aliran pergerakan molekul gula
dan air
e.
terjadi pergerakan air yang konstan antara A
dan B
Sel
17
12. Mengerutnya sitoplasma dan terlepas dari dinding
sel pada tumbuhan disebut ....
a.
endositosis
b.
osmoregulasi
c.
lisis
d.
eksositosis
e.
plasmolisis
13. Naik turunnya tekanan turgor dari sel bergantung
dari ....
a.
banyak-sedikitnya air di dalam sel
b.
tebal dan tipisnya dinding sel
c.
kepekatan isi sel
d.
macam sel
e.
banyak-sedikitnya zat
14. Larutan gula 10% dalam kantung semipermeabel
dimasukkan dalam bejana berisi larutan gula 30%.
Pernyataan yang benar adalah ....
a.
larutan dalam kantung semipermeabel
hipertonik
b.
larutan dalam bejana isotonik
c.
larutan dalam bejana hipertonik
d.
larutan dalam kantung semipermeabel isotonik
e.
larutan dalam bejana hipotonik
15.
Amoeba
mendapatkan mangsa dengan cara ...
a.
pinositosis
b.
difusi
c.
fagositosis
d.
osmosis
e.
transpor aktif
16. Peristiwa difusi terjadi pada hal-hal berikut,
kecuali
....
a.
potongan umbi kentang dalam air
b.
parfum yang disemprotkan dalam ruangan
c.
tinta yang diteteskan dalam air
d.
teh celup dalam air panas
e.
asap rokok dalam ruangan
17. Eksositosis dilakukan sel untuk ....
a.
mencari makan
b.
mencerna makanan
c.
sintesis protein
d.
menyimpan makanan cadangan
e.
mengeluarkan zat sisa
18. Perhatikan skema berikut.
Umbi (10 gr)
Beberapa saat
kemudian
Umbi (8 gr)
Cairan gula pekat
Keadaan ini terjadi karena air berpindah dari
larutan ....
a.
hipertonis ke hipotonis
b.
hipotonis ke hipertonis
c.
hipertonis ke isotonis
d.
isotonis ke hipertonis
e.
hipotonis ke isotonis
19. Tekanan osmosis sel tumbuhan ditentukan oleh
konsentrasi air dan zat-zat terlarut. Persyaratan
sifat kimia agar air atau zat lain dalam tanah dapat
masuk ke dalam sel akar adalah ....
a.
konsentrasi zat terlarut dalam sel lebih tinggi
dari konsentrasi zat terlarut di luar sel
b.
konsentrasi zat terlarut dalam sel lebih rendah
dari konsentrasi zat terlarut di luar sel
c.
konsentrasi zat terlarut dalam sel sama dengan
konsentrasi zat terlarut di luar sel
d.
konsentrasi air dalam sel lebih tinggi dari
konsentrasi air di luar sel
e.
konsentrasi air dalam sel sama dengan
konsentrasi air di luar sel
20. Pada eksperimen osmosis sel tumbuhan, disiapkan
tiga potongan kentang berbentuk silinder dengan
ukuran dan berat yang sama. Kentang A direndam
dalam larutan gula 5%, kentang B dalam larutan
gula 10%, dan kentang C dalam larutan gula 15%.
Lama perendaman 30 menit.
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut.
Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa
hilangnya berat kentang disebabkan oleh ....
a.
cairan sel hipertonis terhadap larutan gula
b.
cairan gula hipertonis terhadap larutan sel
c.
larutan gula hipertonis terhadap cairan sel
d.
larutan gula dan cairan sel isotonis
e.
larutan gula dan cairan sel osmosis
Kentang
Gula
Hilang berat
A
B
C
5%
10%
15%
0,3 g
0,7 g
1,8 g
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
18
Sentriol
Lisosom
Mitokondria
Retikulum endoplasma
halus
Mikrotubulus
Membran sel
Sitoplasma
Retikulum
endoplasma kasar
Ribosom bebas
Mikrofilamen
Pori-pori nukleus
Kromatin
Nukleoplasma
Nukleolus
Membran
inti
Badan Golgi
Vesikel Golgi
Nukleus
Flagelum
Mitokondria
Kloroplas
Kromatin
Nukleoplasma
Nukleous
Vakuola
Badan Golgi
Membran sel
Sitoplasma
Plasmodesmata
Tonoplas
Ribosom bebas
Pati
Mikrotubulus
Ribosom
Dinding sel
Retikulum endoplasma halus
Retikulum endoplasma kasar
Pori-pori nukleus
Membran
inti
Nukleus
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar pada buku latihan Anda.
1.
Perhatikan gambar sel tumbuhan dan sel hewan
berikut.
Berdasarkan gambar tersebut, apakah perbedaan
antara sel hewan dan sel tumbuhan?
2.
Seorang ilmuwan melakukan percobaan dengan
membandingkan jumlah mitokondria dari dua
buah sel. Sel yang pertama diambil dari otot betis
seorang pelari marathon, sedangkan sel yang kedua
diambil dari otot seorang programer komputer yang
jarang berolahraga. Dapatkah Anda menarik
hipotesis, sel mana yang paling banyak memiliki
mitokondria? Jelaskan
3.
Apakah perbedaan antara difusi, osmosis, dan
transpor aktif?
4.
Sebutkan organel sel yang hanya terdapat pada sel
tumbuhan dan jelaskan fungsinya.
5.
Mekanisme transpor pada membran dapat melalui
beberapa proses. Sebutkan oleh Anda proses
tersebut.
Soal Tantangan
Suatu virus berukuran kecil menginfeksi sel-sel
tumbuhan dengan cara menembus dinding sel dan
membran sel tumbuhan tersebut. Ketika sudah berada di
dalam sel tumbuhan, virus tersebut dapat secara cepat
menyebar ke sel-sel lainnya tanpa harus menembus
membran sel tumbuhan lagi. Mengapa hal itu dapat terjadi?