Halaman
Hukum Dasar Kimia
1
BIOLOGI 2
Eva Latifah Hanum • Widi Purwianingsih
Tintin Atikah • Ida Herlina
Riana Yani • Dian Peniasiani
SMA SMA
SMA SMA
SMA
dan MA Kelas XI
dan MA Kelas XI
dan MA Kelas XI
dan MA Kelas XI
dan MA Kelas XI
ii
Kimia Kelas X SMA dan MA
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
dilindungi Undang-undang
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit PT. Remaja Rosdakarya
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009
Diperbanyak oleh ....
B I O L O G I 2
SMA dan MA Kelas XI
Penulis
:
Eva Latifah Hanum
Widi Purwianingsih
Tintin Atikah
Ida Herlina
Riana Yani
Dian Peniasiani
Penelaah
:
Djamhur Winatasasmita
Editor
:
Pipih Latifah
Desain Sampul
:
Guyun Slamet
Ilustrator
:
Rochman Suryana
Perwajahan
:
Pepen S.
Ukuran Buku
:
17,5 x 25 cm
574.07
BIO
Biologi 2 : Kelas XI SMA dan MA / Eva Latifah Hanum... [et al] ;
. — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
vii, 304 hlm, : ilus. ; 25 cm
Bibliografi : hlm. 293
Indeks
ISBN 978-979-068-831-5 (nomor jilid lengkap)
ISBN 978-979-068-839-1
1. Biologi-Studi dan Pengajaran I. Eva Latifah Hanum
Hukum Dasar Kimia
iii
K A T A S A M B U T A N
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat
dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan
Nasional, pada tahun 200
9
, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran
ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat
melalui situs internet (
website
) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional
Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang
memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor
22 Tahun 2007.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak
cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk
digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (
down
load
)
,
digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh
masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga
penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh
Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih
mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun
sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan
sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.
Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah
buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu
ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami
harapkan.
Jakarta, Juni 2009
Kepala Pusat Perbukuan
iv
Kimia Kelas X SMA dan MA
KATA PENGANTAR
Ilmu pengetahuan, baik ilmu pengetahuan alam maupun ilmu pengetahuan
sosial serta teknologi, akhir-akhir ini berkembang sangat pesat dan masih
terus akan berkembang. Hal ini menuntut Biologi sebagai ilmu dasar dan
ilmu murni serta sebagai salah satu bidang IPA untuk dapat berperan dan
mengikuti perkembangan tersebut.
Salah satu tujuan pembelajaran Biologi di SMA adalah mengembangkan
kemampuan berpikir analitis untuk memecahkan konsep-konsep Biologi
dikaitkan dengan contoh-contoh yang ada di lingkungan sekitar yang
berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Untuk mengembangkan
keterampilan proses dalam memperoleh konsep-konsep Biologi dan
menumbuhkan nilai dan sikap ilmiah, kami sajikan beberapa kegiatan,
eksperimen maupun noneksperimen. Selain itu, buku ini dikembangkan
dengan pendekatan deduktif dan pada bagian-bagian yang dianggap perlu,
penulis lakukan pendekatan induktif. Pada bagian awal setiap bab terdapat
peta konsep untuk memudahkan para siswa mengetahui materi yang akan
dibahas pada bab tersebut, dilengkapi pula dengan rangkuman dan kata kunci
yang memuat kata-kata yang perlu dipahami. Selain itu, pada setiap akhir
bab, akhir semester, dan akhir tahun dilengkapi evaluasi yang sesuai dengan
tiga ranah evaluasi, yaitu kognitif, afektif, dan psikomotorik.
Harapan penulis semoga buku ini akan sangat bermanfaat, baik untuk
guru maupun untuk para siswa. Akhir kata, kami ucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang telah mendorong dan membantu terwujudnya
buku ini. Saran dan koreksi untuk peningkatan mutu buku ini sangat kami
harapkan.
Bandung, Juni 2007
Penulis
Hukum Dasar Kimia
v
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN
KATA SAMBUTAN
KATA SAMBUTAN
KATA SAMBUTAN
KATA SAMBUTAN
iii
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
iv
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
v
BAB I
SelSel
SelSel
Sel
1
A. Struktur dan Fungsi Sel
3
B. Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
19
Rangkuman
25
Evaluasi Akhir Bab
27
BAB II
JaringanJaringan
JaringanJaringan
Jaringan
31
A. Jaringan Tumbuhan
33
B. Jaringan Hewan
48
Rangkuman
63
Evaluasi Akhir Bab
64
BAB III
Sistem Gerak
Sistem Gerak
Sistem Gerak
Sistem Gerak
Sistem Gerak
69
Rangka
71
Rangkuman
89
Evaluasi Akhir Bab
90
BAB IV
Sistem Peredaran Darah Manusia
Sistem Peredaran Darah Manusia
Sistem Peredaran Darah Manusia
Sistem Peredaran Darah Manusia
Sistem Peredaran Darah Manusia
95
A. Darah
97
B. Struktur Alat Peredaran Darah
105
vi
Kimia Kelas X SMA dan MA
C. Proses Peredaran Darah
108
D. Sistem Limfatis
111
E. Kelainan pada Sistem Peredaran Darah
112
F. Teknologi yang Berkaitan dengan Sistem Peredaran
Darah
116
Rangkuman
116
Evaluasi Akhir Bab
117
Evaluasi Akhir Semester
121
BAB V
Sistem Pencernaan
Sistem Pencernaan
Sistem Pencernaan
Sistem Pencernaan
Sistem Pencernaan
131
A. Makanan
133
B. Struktur dan Fungsi Organ Sistem Pencernaan pada
Manusia
142
C. Pencernaan pada Hewan Ruminansia
154
D. Kelainan pada Sistem Pencernaan
155
Rangkuman
156
Evaluasi Akhir Bab
157
BAB VI
Sistem Pernapasan
Sistem Pernapasan
Sistem Pernapasan
Sistem Pernapasan
Sistem Pernapasan
161
A. Pengertian Pernapasan
163
B. Pernapasan pada Manusia
164
C. Respirasi pada Hewan
172
Rangkuman
181
Evaluasi Akhir Bab
182
BAB VII
Sistem Ekskresi
Sistem Ekskresi
Sistem Ekskresi
Sistem Ekskresi
Sistem Ekskresi
185
A. Sistem Ekskresi pada Manusia
187
B. Sistem Ekskresi pada Invertebrata
198
Rangkuman
200
Evaluasi Akhir Bab
201
Hukum Dasar Kimia
vii
BAB VIII
Sistem Regulasi Manusia
Sistem Regulasi Manusia
Sistem Regulasi Manusia
Sistem Regulasi Manusia
Sistem Regulasi Manusia
205
A. Sistem Saraf
207
B. Struktur, Fungsi, dan Proses Sistem Endokrin
220
C. Koordinasi antara Sistem Saraf dan Sistem Endokrin
227
D. Sistem Indra
229
E. Kelainan pada Sistem Regulasi
237
Rangkuman
238
Evaluasi Akhir Bab
239
BAB IX
Sistem Reproduksi Manusia
Sistem Reproduksi Manusia
Sistem Reproduksi Manusia
Sistem Reproduksi Manusia
Sistem Reproduksi Manusia
243
A. Struktur, Fungsi, dan Proses Reproduksi Manusia
245
B. Kelainan pada Sistem Reproduksi
257
Rangkuman
258
Evaluasi Akhir Bab
259
BAB X
Sistem Pertahanan Tubuh
Sistem Pertahanan Tubuh
Sistem Pertahanan Tubuh
Sistem Pertahanan Tubuh
Sistem Pertahanan Tubuh
263
A. Mekanisme Pertahanan Tubuh
265
B. Macam-Macam Imunitas (Pertahanan Tubuh)
269
C. Imunitas Khusus
270
D. Imunodefisiensi
271
Rangkuman
273
Evaluasi Akhir Bab
274
Evaluasi Akhir Tahun
277
Glosarium
287
Daftar Pustaka
293
Indeks
295
Sel
1
Sel
Bab I
TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari bab ini, siswa dapat:
1.
menjelaskan komponen kimia sel;
2.
menggunakan mikroskop untuk pengamatan struktur sel;
3.
menggambarkan dan membandingkan struktur sel hewan dan sel tumbuhan;
4.
menunjukkan bagian-bagian sel;
5.
menjelaskan struktur bagian-bagian sel dan fungsinya;
6.
menjelaskan organel-organel pada sel tumbuhan dan hewan beserta fungsinya
masing-masing;
7.
menjelaskan ciri-ciri transpor secara difusi dan osmosis;
8.
menjelaskan penerapan konsep transpor yang terjadi pada sel dalam pengawetan
bahan makanan;
9.
membedakan transpor aktif dan pasif;
10. menjelaskan proses serta contoh endositosis dan eksositosis.
Sel
1
Sumber
:
Biology,
Barret
2
Biologi Kelas XI SMA dan MA
PETA KONSEP
terdiri dari
terdiri dari
berisi
dibentuk oleh tiga komponen dasar
berfungsi untuk
berisi
dibedakan atas
Membran Sel
Lipo Protein
Proteksi
Transportasi
Reseptor
Sel
Sitoplasma
Zat Organik
Karbohidrat
Protein
Lemak
Zat Anorganik
Pasif
Difusi
Osmosis
Endositosis
Eksositosis
Inti Sel
Kromosom
mengandung
Gen
Histon
DNA
Aktif
Air
Garam Mineral
Asam
Basa dll.
Organel
Lisosom
Mitokondria
Ribosom
Badan Golgi
dll.
Sel
3
H
ampir seluruh organisme hidup tubuhnya tersusun atas sel karena sel
merupakan unit dasar terkecil dari struktur dan fungsi dalam kehidupan
organisme atau makhluk hidup. Sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi sama
akan membentuk jaringan. Sel-sel yang menyusun tubuh makhluk hidup
memiliki beberapa perbedaan.
Di kelas X kamu sudah belajar tentang sel. Untuk mengingat kembali
berbagai macam sel tersebut, cobalah kenali dan pelajari gambar sel-sel di
bawah ini dan nyatakan sel apa satu persatu sesuai dengan nomornya.
Di kelas XI kamu akan mempelajari lebih dalam tentang sel, tidak hanya
mengamati sel dari luar, tetapi kita akan mempelajari sel sebagai satu satuan
struktur dan fungsi makhluk hidup. Dengan demikian, kamu akan memahami
tentang struktur sel, fungsi tiap-tiap bagiannya serta proses biokimia, digesti,
absorpsi, transpor, biosintesis, sekresi, respirasi, ekskresi, respons, dan
reproduksi.
A. Struktur dan Fungsi Sel
Kamu tentu masih ingat bahwa ada beberapa jenis hewan dan tumbuhan,
tubuhnya hanya terdiri atas satu sel. Masing–masing sel dapat hidup sendiri
dan merupakan satu individu yang utuh. Organisme yang tubuhnya terdiri
atas banyak sel, berkelompok membentuk
massa
dengan berbagai spesialisasi
lapisan–lapisan sel yang berbeda. Hal ini menunjukkan sel sebagai
unit
struktural
makhluk hidup.
Gambar 1.1
Macam-macam sel
Sumber:
Biology –
Prentice Hall
1
2
7
3
4
6
5
4
Biologi Kelas XI SMA dan MA
(b)
(a)
Gambar 1.2
(a) Mikroskop yang digunakan oleh Robert Hooke;
(b) Lukisan Hooke tentang “Cella” irisan membujur (kiri) dan irisan melintang (kanan)
Sumber:
Biology
, Barret
Dua abad kemudian, yaitu pada permulaan abad XIX, Johannes Parkinye
memperkenalkan istilah “protoplasma” untuk cairan yang terdapat dalam
sel hidup. Pada tahun yang sama, Matthias Schleiden seorang ahli botani
dan Theodor Schwann ahli Zoologi merumuskan suatu generalisasi yang
kemudian berkembang menjadi “teori sel”, bahwa sel adalah unit struktural
dan fungsional dari semua organisme, unit dasar yang mempunyai semua
ciri khas makhluk hidup.
Secara biologi, manusia, hewan, dan tumbuhan melakukan segala apa
yang dilakukan sel. Kegiatan satu individu organisme (bersel satu dan bersel
banyak) merupakan kegiatan tiap-tiap sel yang membentuk organisme
tersebut. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa sel adalah
unit fungsional.
Beberapa organisme sederhana, meliputi bakteri dan protozoa tersusun
atas sebuah sel atau disebut juga organisme uniseluler. Tubuh organisme
multiseluler tersusun atas sejumlah sel yang bekerja bersama-sama dan secara
keseluruhan terorganisasi dengan baik.
1. Sejarah Sel
Penemuan mikroskop oleh A.Leeuwenhoek telah banyak membantu para
ahli dalam kegiatan penelitiannya. Robert Hooke seorang ilmuwan Inggris
pada pertengahan abad XVIII, dengan memanfaatkan mikroskop, berhasil
menjadi orang pertama yang melihat adanya ruang-ruang kecil yang dibatasi
dinding-dinding pada irisan jaringan tumbuhan. Ruang-ruang kecil ini
dinamakan Cella (sel). Dengan penemuan sel oleh Robert Hooke, para ahli
mulai tertarik, apalagi setelah diketahui bahwa bagian yang penting dari sel
tidak hanya dinding selulosa yang dilihat Robert Hooke, tetapi meliputi isi
sel tersebut.
Sel
5
Suatu penegasan lagi dikemukakan oleh Rudolf Virchow yang
mengatakan
Omnis Cellula-Cellula
yang artinya bahwa semua sel berasal dari
sel pula. Dengan demikian, sel merupakan unit pertumbuhan pada makhluk
hidup sehingga, menurut August Weismann, nenek moyang makhluk hidup
dapat ditelusuri.
2. Bentuk dan Ukuran Sel
Dari pengamatan Gambar 1.1 kamu dapat mengetahui bahwa bentuk
dan ukuran sel bervariasi. Bentuk sel biasanya sesuai dengan fungsinya.
Tubuh manusia terdiri atas paling sedikit 10
12
sel dan sel-sel tersebut berbeda,
baik bentuk maupun ukurannya. Ukuran sel berkisar antara 5 – 15 mikron
(1mikron = 0,001
μ
m). Sel yang memiliki ukuran terkecil adalah bakteri,
sedangkan sel yang terbesar adalah telur burung unta, memiliki diameter
30 – 80
μ
m. Meskipun demikian, sel-sel tersebut memiliki tiga struktur dasar
yang sama, yaitu sebagai berikut.
a.
Membran plasma, yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan
luar. Berfungsi, antara lain membantu mengatur transpor materi antara
sel dan lingkungannya. Membran plasma merupakan lapisan rangkap
lipoprotein (lemak dan protein).
b.
Inti atau bahan inti berisi informasi genetik berupa DNA yang berperan
dalam mengatur kegiatan sel dan dapat melakukan replikasi dalam
reproduksi sel. Inti dilapisi membran inti yang susunannya sama dengan
susunan membran plasma. Inti sel umumnya terletak di tengah sel.
c.
Sitoplasma, di dalamnya aktif terjadi reaksi-reaksi kimia pada proses
metabolisme. Sitoplasma mengandung enzim-enzim, protein, lemak, serta
struktur-struktur khusus yang mempunyai fungsi tertentu yang disebut
organel.
Mengapa sel pada umumnya berukuran kecil? Mengapa sel tidak dapat
ditemukan sebelum Robert Hooke? Sel pada umumnya berukuran sangat
kecil (mikroskopis), maka kita tidak dapat melihat sel dengan mata telanjang.
Sel baru ditemukan setelah mikroskop diciptakan karena mikroskop
selain memiliki kemampuan membedakan (
resolving power
) juga dapat
membesarkan bayangan benda. Rata-rata sel dalam tubuh kita berukuran
10 – 100
μ
m, 1
μ
m = 10
–9
m. Umumnya mikroskop cahaya mampu menolong
mata kita untuk melihat benda sebesar 0,0001
μ
m dengan menggunakan
fase kontras atau minyak imersi.
6
Biologi Kelas XI SMA dan MA
I N F O B I O L O G I
Mengukur Objek di Bawah Mikroskop
Jika kamu ingin menentukan ukuran objek pengamatan, terlebih
dahulu sediakan alat dan bahannya kemudian lakukan berdasarkkan
cara kerja di bawah ini.
Alat dan Bahan
1.
Mikroskop
2.
Penggaris plastik transparan
3.
Sediaan/preparat awetan
Cara Kerja
1.
Letakkan skala milimeter dari penggaris plastik yang transparan
di bawah mikroskop, di luar bidang pandang tepat di sisi kaca objek.
2.
Gunakan objektif berkekuatan rendah untuk menetapkan lokasi
garis milimeter dari penggaris, tentukan fokus dengan tepat agar
objek terlihat jelas.
3.
Letakkan preparat awetan, misalnya stentor di bawah mikroskop
dengan kekuatan rendah.
4.
Sambil mengamati objek, geser-geser penggaris agar diameter
objek dapat diketahui.
5.
Hitung panjang stentor dengan melihat bidang pandang dari
ujung ke ujung, berdasarkan jumlah garis milimeter, seperti
terlihat dalam gambar.
Contoh perhitungan:
Diketahui :
a.
Okuler dengan kekuatan 10 x Pembesaran
b.
Objektif dengan kekuatan 10 x 10 x 10 = 100 x
c.
Diameter preparat (di bawah mikroskop) = 4 mm = 4000
μ
dengan pembesaran 100 x
d.
Diameter preparat sebenarnya = 40
μ
m.
}
preparat
kaca objek
daerah
pandang
penggaris
Sel
7
Buatlah model sel, berikut nama-nama bagiannya. Lakukan berkelompok.
Saran: Buatlah dari bahan styrofoam.
badan golgi
nukleolus
mikrofilamen
kromosom
nukleus
pori-pori nukleus
tilakoid
kloroplas
retikulum
endoplasma halus
lisosom
silium
mikrotubulus
mitokondria
Gambar 1.3
Diagram struktur sel dengan berbagai organel
Sumber:
Biology,
Barrett
3. Bagian-Bagian Sel, Struktur, dan Fungsinya
Jika mengamati sebuah sel dengan mikroskop cahaya yang terdapat di
lingkungan sekolah, kamu dapat melihat inti sel dan sitoplasma, tetapi tidak
dapat mengamati isi sel secara lengkap dan jelas. Para peneliti menggunakan
mikroskop elektron yang dapat memperbesar objek pengamatan hingga
1.000.000 x sehingga berbagai organel dalam sitoplasma dapat dilihat, seperti
retikulum endoplasma, ribosom, lisosom, mitokondria, dan badan golgi.
Untuk memudahkan pemahaman struktur dan fungsi bagian-bagian sel,
pelajari diagram sel berikut.
a. Membran Plasma
Pada sel hewan, membran plasma merupakan lapisan paling luar yang
membatasi sitoplasma dengan lingkungan sekitarnya, sedangkan pada sel
tumbuhan terletak di antara dinding sel dan isi sel sitoplasma. Dengan teknik
penyelidikan yang modern, dapat diketahui bahwa membran plasma (lipo-
protein) terdiri atas dua lapis lipida dan protein yang letaknya tersebar tak
beraturan. Lipida pada membran plasma terutama berupa fosfolipida (lipida
Tugas1.1
8
Biologi Kelas XI SMA dan MA
yang bersenyawa dengan fosfat), glikolipida (lipida yang bersenyawa dengan
karbohidrat) dan sterol misalnya kolesterol. Setiap molekul lipida terdiri atas
bagian kepala berupa fosfat yang bersifat hidrofilik (mampu mengikat
molekul air), dan bagian ekor berupa lemak yang bersifat hidrofobik (menolak
molekul air).
Molekul protein, baik yang terletak pada permukaan luar maupun
permukaan dalam disebut
protein perifer
dan bersifat hidrofilik, molekul pro-
tein yang menembus dari permukaan luar sampai ke permukaan dalam
disebut protein integral. Bagian protein integral yang terbenam di dalam
lapisan lipida bersifat hidrofobik. Agar lebih jelas pelajari Gambar 1.4.
Gambar 1.5
Struktur membran plasma
Sumber:
Biological Science
Ahli biologi sel menggambarkan bahwa protein pada membran meru-
pakan benda padat yang berada pada cairan lemak, seperti botol kosong yang
mengapung di atas danau, keduanya selalu bergerak dinamis, yang kemudian
dinamakan
Fluid Mosaic Model
. Adanya senyawa karbohidrat yang terikat
pada molekul protein akan menambah sifat hidrofilik pada kedua sisi
permukaan membran, hal ini menyebabkan membran plasma bersifat selektif.
Ada molekul-molekul yang dapat melewati membran dari luar ke dalam sel,
atau hanya dapat melewati membran dari dalam ke luar ataupun sebaliknya.
Membran sel, selain berfungsi sebagai batas antarsel, juga memiliki
beberapa fungsi lain, sebagai berikut.
Daerah hidrofilik
Glikolipid
Glikoprotein
Permukaan luar
Bagian dalam
Saluran hidrofilik
Glikoprotein
Daerah hidrofobik
Bagian lemak terdiri
atas hidrofobik (bagian
kepala) dan hidrofilik
(bagian leher)
Membran dua lapis
Bagian protein membran
Glikoporin
Sel
9
1)
Sebagai pelindung, yaitu melindungi agar isi sel tidak keluar.
2)
Mengatur lalu lintas berbagai macam zat karena membran sel bersifat
selektif permiabel, dengan cara ini membran sel mempertahankan bentuk,
ukuran, dan reaksi-reaksi kimia.
3)
Sebagai reseptor (penerima rangsang) dari luar, seperti hormon, bahan
kimia, rangsangan mekanik, dan rangsangan listrik.
b. Transpor Zat melalui Membran Sel
Berbagai organel yang terdapat di dalam sitoplasma memiliki membran
yang strukturnya sama dengan membran plasma. Walaupun tebal membran
plasma hanya
±
0,1
μ
m, membran plasma merupakan penghalang bagi
gerakan molekul dan ion zat-zat. Keleluasaan gerak ion dan molekul sangat
penting untuk menjaga kestabilan pH yang sesuai, mengendalikan
konsentrasi ion di dalam sel untuk kegiatan enzim, memperoleh pasokan zat
makanan bahan energi dan bahan mentah lainnya, serta membuang sisa-sisa
metabolisme yang dapat bersifat racun. Hal tersebut di atas dilakukan dengan
cara difusi, osmosis, transpor aktif, dan endositosis atau eksositosis.
c. Difusi melalui Membran
Difusi adalah penyebaran molekul-molekul zat padat, cair, ataupun gas
dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah sehingga konsentrasi menjadi
sama di mana-mana. Sebagai contoh, masukkan 1 sendok garam dapur ke
dalam segelas air. Tanpa diaduk, molekul garam akan menyebar ke seluruh air
di dalam gelas dan air akan terasa asin jika kita cicipi (difusi zat padat pada
medium cair). Molekul-molekul kecil, seperti H
2
O, CO
2
, dan O
2
dapat dengan
mudah dan cepat melalui membran. Molekul lain yang dapat berdifusi ialah
molekul yang dapat larut dalam lemak. Molekul-molekul ini dapat berdifusi
menembus membran fospolipida, contohnya asam lemak dan gliserol.
d. Difusi dengan Fasilitas
Adakalanya suatu partikel zat tidak
dapat berdifusi karena terhalang oleh
membran yang sulit ditembus. Namun,
jika pada membran itu terdapat faktor
pembantu, yaitu protein pengangkut,
maka tingginya konsentrasi materi
menyebabkan terbukanya saluran pada
protein integral, partikel zat tersebut
dapat berdifusi tanpa melibatkan energi.
Transpor zat seperti tersebut di atas
merupakan proses difusi dengan fasilitas.
Gambar 1.6
Difusi dengan fasilitas
protein
intergral
s
s
molekul
zat
(materi)
s
s
s
s
s
s
Sumber:
The Study of Biology,
Baker
10
Biologi Kelas XI SMA dan MA
e. Osmosis
Osmosis adalah difusi molekul air melalui membran, dari larutan
berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi
(hipertonis) sampai akhirnya larutan menjadi sama konsentrasinya (isotonis).
Larutan yang memiliki konsentrasi rendah berarti mengandung molekul air
lebih banyak daripada larutan yang memiliki konsentrasi tinggi.
Air masuk ke dalam sel jika konsentrasi larutan dalam sel lebih tinggi
daripada larutan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel
akan menggembung, bahkan mungkin akan pecah. Sebaliknya, jika kon-
sentrasi larutan di luar sel lebih tinggi daripada konsentrasi larutan di dalam
sel, air sel akan keluar. Jika air sel banyak keluar, sel akan mengerut
bahkan
mengalami plasmolisis (terlepasnya membran plasma dari dinding sel)
ditemukan pada tumbuhan. Untuk lebih memahami, lakukan kegiatan berikut.
KEGIATAN 1.1
Difusi dan Osmosis
Tujuan: Mengamati proses difusi dan osmosis pada umbi kentang
Alat dan Bahan
1.
Gelas kimia 250 ml
2.
Pinset
3.
Timbangan
4.
Pisau
5.
Penggaris
6.
Umbi kentang
7.
200 ml larutan garam dapur
10%
8.
Jam tangan/stop watch.
Cara Kerja
1.
Kupaslah umbi kentang lalu potong-potong bentuk dadu dengan
ukuran tertentu, misalnya 2 cm x 2 cm x 2 cm.
2.
Timbang dan catat berapa gram beratnya.
3.
Rendam potongan kentang ke dalam larutan garam selama
sepuluh menit.
4.
Setelah sepuluh menit angkat potongan umbi kentang dan
keringkan larutan garam yang masih menempel dengan tisu lalu
timbang kembali dan catat beratnya.
Pertanyaan
1.
Bandingkan berat umbi kentang sebelum dan sesudah direndam,
mana yang lebih berat? Amati pula keadaan fisik kentang sebelum
dan sesudah direndam adakah perubahan yang terjadi? Mengapa
demikian?
Sel
11
2.
Cicipi umbi kentang yang telah direndam dengan larutan garam
bagaimana rasanya. Menurut pendapatmu proses apa yang
terjadi? Jelaskan.
3.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apakah perbedaan
osmosis dan difusi? Jelaskan.
Tugas: Untuk kegiatan yang sama lakukan pada sel kelompok hidup
seperti:
–
Daun hydrilla/daun Rhoeodiscolor
–
Ameba/paramaecium
f. Transpor Aktif
Difusi dan osmosis merupakan
sistem transpor pasif, tidak memer-
lukan energi. Proses itu berlangsung
apabila ada perbedaan konsentrasi di
luar dan di dalam sel. Transpor aktif
merupakan transpor yang memer-
lukan energi untuk mengeluarkan
atau memasukkan molekul atau ion-
ion melalui membran, molekul-
molekul berpindah dari konsentrasi
rendah ke konsentrasi tinggi (ke arah
yang berlawanan). Berbeda dengan
difusi yang dapat berjalan dua arah,
transpor aktif merupakan gerakan
satu arah dan dipengaruhi oleh
muatan listrik di dalam dan di luar
sel. Perhatikan Gambar 1.7.
Secara terperinci, transpor aktif
adalah sebagai berikut.
1.
Dari konsentrasi rendah ke
konsentrasi tinggi.
2.
Melalui membran plasma.
3.
Memerlukan molekul peng–
angkut (protein pengangkut).
4.
Memerlukan energi berupa ATP.
(a)
(b)
(c)
Na
+
Na
+
Na
+
ATPase
P
P
ADP
ATP
Gambar 1.7
Proses transpor aktif pada
membran plasma
Sumber:
Biology
, Barrett
12
Biologi Kelas XI SMA dan MA
(a) Endositosis pada zat padat
(b) Endositosis dan eksositosis pada zat cair/larutan
ausal pinositosis
nukleus
eksositosis
Sumber:
Biology Jilid 1,
Campbell
Gambar 1.8
Eksositosis dan Endositosis
f. Endositosis dan Eksositosis
Endositosis adalah memasukkan zat ke dalam sel, sedangkan eksositosis
mengeluarkan zat ke luar sel. Kedua proses tersebut termasuk ke dalam transpor
aktif. Endositosis dilakukan oleh organisme bersel tunggal dan sel darah putih.
Endositosis yang terjadi pada zat padat disebut Fagositosis, dan endositosis
yang terjadi pada larutan disebut Pinositosis. Contoh fagositosis, misalnya sel
darah putih memakan protein asing (kuman penyakit) atau ameba yang
memakan bakteri. Zat-zat yang dimakan dimasukkan ke dalam vakuola
makanan. Eksositosis dapat dijumpai pada proses sekresi zat oleh sel-sel
kelenjar. Contohnya sekresi enzim pencerna ke dalam usus. Sekret (zat yang
dikeluarkan) biasanya terbungkus dalam kantung membran atau vakuola.
Kantung-kantung itu menuju ke tepi sel, terbuka dan keluarlah sekretnya. Agar
lebih mengerti pelajari Gambar 1.8.
Tugas1.2
Bagaimanakah cara hewan bersel tunggal (ameba/paramaeciumn)
mengambil makanan dan mengeluarkan sisa makanan dari tubuhnya?
Saran: Baca buku sumber Biologi SMA Jilid I kelas X, tentang Protista.
3. Organel
Organel atau organ kecil di dalam merupakan suatu struktur yang
memiliki membran pemisah terhadap matriks di sekelilingnya. Tiap-tiap
organel memiliki fungsi yang khas agar keteraturan dan keutuhan di dalam
sel tetap terpelihara.
Sel
13
Gambar 1.9
Retikulum endoplasma
RE kasar
RE halus
ribosom
sistem
ruang
sisternal
selubung
nukleus
RE kasar
RE halus
a. Nukleus
Nukleus atau inti sel merupakan organel yang terbesar di dalam sel,
terdapat di semua sel eukariotik (sel yang materi intinya terbungkus
membran). Pada umumnya sel mengandung satu nukleus, tetapi pada
beberapa organisme ada yang lebih dari satu. Bentuk inti sel biasanya bulat,
lonjong atau tidak beraturan, dengan garis tengah
±
10 nm dan panjang
±
20 nm,
terletak di sekitar bagian tengah sel.
Nukleus dibungkus oleh dua lapis membran lipoprotein yang masing-
masing dipisahkan oleh celah sebesar 20 - 30 nm. Membran luar yang
berbatasan dengan sitoplasma berhubungan langsung dengan retikulum
endoplasma dan akhirnya ke membran plasma. Pada membran inti terdapat
pori-pori yang memungkinkan pertukaran zat antara nukleus dan sitoplasma,
misalnya RNA dan protein.
Matriks di dalam nukleus disebut nukleoplasma, di dalamnya
terkandung berbagai macam enzim, protein, kromosom, dan nukleolus (anak
inti). Komponen utama penyusun kromosom ialah protein dasar yang disebut
histon dan DNA (asam dioksi ribonukleat). DNA merupakan substansi
genetika yang mampu melakukan replikasi (mengganda) pada saat sel
berkembang biak (membelah diri). Pada saat sel tidak sedang membelah,
kromosom tampak seperti benang-benang halus yang panjang dan disebut
kromatin. Jumlah kromosom pada sel berbagai spesies bervariasi, tetapi
jumlah tersebut cenderung tetap pada setiap spesies. Nukleolus (anak inti)
berbentuk bulat, terdapat di dalam nukleoplasma dan hanya tampak setelah
berakhirnya proses pembelahan sel. Nukleolus mempunyai peran dalam
sintesis RNA, ribosom yang akan dikeluarkan dari inti ke sitoplasma.
b. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE)
tersusun atas tumpukan kantung
(rongga) dari membran yang sejajar
dan membentuk suatu sistem yang
tersebar seperti jala di seluruh bagian
sitoplasma. Struktur membrannya
sama dengan membran plasma yang
membentuk tubula (saluran), sister-
nae (rongga pipih), dan vesikula
(gelembung). Agar kamu lebih
memahami struktur retikulum
endoplasma pelajari Gambar 1.9.
Sumber:
Biology Jilid 1,
Campbell
14
Biologi Kelas XI SMA dan MA
Ruang-ruang yang terbentuk di antara membran yang sejajar menyebab-
kan sistem RE tampak seperti saluran-saluran rumit dan pada beberapa bagian
berhubungan dengan membran plasma atau membran nukleus. Retikulum
endoplasma dibedakan atas:
1)
Retikulum Endoplasma kasar (RE kasar), adalah retikulum endoplasma
yang pada permukaan membrannya menempel sejumlah ribosom, yaitu
suatu organel yang berperan pada sintesis protein. Protein hasil sintesis
ribosom masuk ke sisterna dan ditranspor (melalui RE kasar) ke organel
lain, misalnya badan golgi.
2)
Retikulum Endoplasma halus (RE halus), pada permukaan membrannya
tidak ditempeli ribosom dan berperan pada sintesis lemak dan steroid.
Hasil sintesis tersebut selanjutnya disekresikan ke dalam retikulum
endoplasma untuk diangkut ke bagian-bagian sel lainnya, misalnya ke
badan Golgi, vakuola atau dikeluarkan dari sel secara eksositosis.
Retikulum Endoplasma hanya ditemukan pada sel eukariotik baik sel
hewan maupun sel tumbuhan.
c. Ribosom
Ribosom merupakan organel berbentuk bulat yang tersusun atas
nukleoprotein, yaitu senyawa protein dengan RNA. Pada sel prokariotik
ribosom berukuran
±
20 nm, tetapi pada sel eukariotik ukurannya lebih kecil.
Sebagian ribosom melekat pada membran retikulum endoplasma membentuk
kelompok-kelompok yang disebut polisom, selebihnya tersebar di dalam
sitosol, bahkan dijumpai pada organel lain seperti mitokondria dan kloroplas
pada sel tumbuhan. Telah dikemukakan di atas bahwa ribosom berperan pada
sintesis protein.
d. Badan Mikro
Badan mikro merupakan organel berbentuk bulat, tersusun atas selapis
membran, tidak memiliki struktur dalam dengan diameter 0,5-1,5 nm. Badan
mikro merupakan organel yang dihasilkan dari retikulum endoplasma. Badan
mikro dibedakan menjadi dua, yaitu peroksisom dan glioksisom.
1) Peroksisom merupakan organel yang ditemukan pada jaringan
fotosintesis tumbuhan (kloroplas), sedangkan pada hewan banyak
dijumpai pada sel-sel hati dan ginjal. Peroksisom menghasilkan beberapa
enzim metabolisme a – l. Enzim asam glikolat oksidasi yang berperan
pada proses oksidasi glikolat menjadi asam glioksilat dan H
2
O
2
yang
merupakan salah satu rangkaian proses fotorespirasi pada tumbuhan.
Hidrogen peroksida (H
2
O
2
) dihasilkan dari beberapa reaksi biokimia di
dalam sel tumbuhan ataupun sel hewan yang bersifat racun. Selanjutnya,
akan diuraikan oleh enzim katalase yang juga terdapat di dalam
peroksisom menjadi senyawa yang tidak beracun.
Sel
15
KEGIATAN 1.2
Enzim Katalase
Tujuan: Mengamati kerja Enzim katalase
Alat dan Bahan
1.
Tabung reaksi
2.
Pipet tetes
3.
Gabus penutup tabung reaksi
4.
Larutan H
2
O
2
10%
5.
1 buah hati ayam segar yang telah dicincang halus dan tambahkan
±
50 ml air atau sayuran hijau (bayam/kangkung).
Cara Kerja
1.
Masukkan 10 tetes larutan H
2
O
2
ke dalam tabung reaksi dengan
hati-hati, lalu tutup dengan gabus.
2.
Teteskan 5 tetes hati ayam ke dalam tabung reaksi yang berisi
larutan H
2
O
2
3.
Amati perubahan apa yang terjadi?
a.
Adakah gelembung-gelembung gas yang dihasilkan?
b.
Menurut pendapatmu gas apakah itu? Bagaimana mem-
buktikannya? Diskusikan dengan temanmu.
2)
Glioksisom, menghasilkan enzim yang berfungsi untuk menguraikan
molekul lemak menjadi karbohidrat selama perkecambahan, dalam reaksi
ini pun dihasilkan H
2
O
2
yang kelak akan diuraikan oleh enzim katalase.
Kerja enzim katalase sangat cepat sekali, hal ini dapat ditunjukkan dengan
meneteskan H
2
O
2
pada hati segar.
e. Badan Golgi
Badan golgi ditemukan oleh Camillio Golgi pada tahun 1898. Tersusun
atas tumpukan kantung-kantung pipih (sisterna) dan di bagian tepinya
terdapat gelembung (vesikula). Badan golgi tersebar pada seluruh
sitoplasma, berukuran panjang 1 – 3
μ
dan lebar 0,5
μ
, pada sel-sel kelenjar
dan sel saraf ukurannya relatif besar dibandingkan dengan yang terdapat
pada sel-sel otak. Gelembung (vesikula) dari badan golgi dapat lepas dan
bergerak ke permukaan sel untuk menyekresikan isinya ke luar sel.
Perhatikan Gambar 1.10.
16
Biologi Kelas XI SMA dan MA
Badan golg
i
pada sel hewan menghas
i
lkan enz
i
m pencernaan dar
i
kelen
j
ar-kelen
j
ar pencernaan, organel
i
n
i
j
uga meny
i
ntes
i
s pol
i
sakar
i
da
tertentu yang akan d
i
tambahkan pada prote
i
n yang berasal dar
i
r
i
bosom,
membentuk gl
i
koprote
i
n berupa mus
i
n (lend
i
r)
.
Pada sel tumbuhan, badan golg
i
ber
i
s
i
pol
i
sakar
i
da dan prote
i
n untuk
membentuk d
i
nd
i
ng sel, d
i
samp
i
ng
i
tu
j
uga menghas
i
lkan lend
i
r, m
i
salnya
untuk melumas
i
u
j
ung akar pada waktu menembus tanah
.
Lend
i
r, l
i
l
i
n pada
tanaman perca (karet), dan sekres
i
yang bers
i
fat lengket d
i
has
i
lkan oleh badan
golg
i
, bahkan
j
uga kadang-kadang berperan dalam transpor lemak
.
Pada
tumbuhan, badan golg
i
d
i
sebut d
i
kt
i
osom
.
f. Lisosom
L
i
sosom merupakan organel yang sangat kec
i
l d
i
band
i
ngkan dengan
organel-organel la
i
n
.
Umumnya berukuran 0,2 – 0,5
μ
m
.
L
i
sosom d
i
has
i
lkan
oleh badan golg
i
(berasal dar
i
ves
i
kula badan golg
i
yang lepas) dan tersebar
d
i
s
i
toplasma dalam
j
umlah besar
.
L
i
sosom terdapat hamp
i
r pada semua
sel eukar
i
ot
i
k
.
D
i
dalam l
i
sosom terdapat bermacam-macam enz
i
m h
i
drol
i
t
i
k, sepert
i
protease, l
i
pase, dan fosfatase yang berperan d
i
dalam pencernaan
i
ntraseluler,
sebaga
i
pengura
i
berbaga
i
substans
i
d
i
dalam sel
.
Substans
i
tersebut sebag
i
an
berasal dar
i
luar, sepert
i
pol
i
sakar
i
da, lemak, dan prote
i
n, termasuk
j
uga
bakter
i
yang d
i
tangkap secara fagos
i
tos
i
s
.
Secara r
i
ngkas, fungs
i
l
i
sosom
adalah sebaga
i
ber
i
kut
.
1)
Mencerna substans
i
yang d
i
amb
i
l secara endos
i
tos
i
s, m
i
salnya pada sel
darah put
i
h yang memakan bakter
i.
2)
Autofagos
i
t, suatu proses peleburan struktur-struktur yang t
i
dak
d
i
kehendak
i
d
i
dalam sel, m
i
salnya menghancurkan organel la
i
n yang
sudah t
i
dak berfungs
i
lag
i.
Gambar 1.10
Badan golgi
vesikula
Sumber:
Biology,
Barrett
sisterna
vesikula
Sel
17
3)
Eksos
i
tos
i
s
.
4)
Autol
i
s
i
s, ya
i
tu penghancuran d
i
r
i
sel dengan cara membebaskan semua
i
s
i
l
i
sosom dalam sel, m
i
salnya penghancuran ekor pada kecebong pada
waktu meng
i
n
j
ak dewasa dengan cara menyerap kembal
i
ekornya
.
g. Mitokondria
M
i
tokondr
i
a berbentuk bulat,
oval atau batang dengan d
i
ameter
0,5-0,1
μ
m dan pan
j
ang 1-4
μ
m
.
Terdapat pada semua sel eukar
i
ot
i
k
aerob dan
j
umlahnya bervar
i
as
i.
Pada sel yang akt
i
v
i
tasnya t
i
ngg
i
,
sepert
i
sel saraf, sel otak, sel hat
i
,
dan sel spermatozo
i
d terdapat
ratusan bahkan r
i
buan m
i
tokondr
i
a
.
Perhat
i
kan Gambar 1
.
11 (a) dan (b)
.
M
i
tokondr
i
a mem
i
l
i
k
i
dua lap
i
s
membran yang terp
i
sah, struktur
membran luar m
i
r
i
p dengan mem–
bran plasma
.
Membran dalam mem
i
-
l
i
k
i
l
i
patan-l
i
patan ke arah dalam
yang d
i
sebut
krista
.
Dengan adanya
kr
i
sta, permukaan membran dalam
men
j
ad
i
leb
i
h luas seh
i
ngga pr
oses
resp
i
ras
i
sel semak
i
n efekt
i
f
.
Proses
resp
i
ras
i
ter
j
ad
i
d
i
dalam kr
i
sta dan
matr
i
ks
.
D
i
dalam matr
i
ks terdapat
DNA, RNA, r
i
bosom, serta ber-
macam-macam enz
i
m yang mengen-
dal
i
kan tahap-tahap reaks
i
resp
i
ras
i
sel
.
Reaks
i
resp
i
ras
i
yang berlang-
sung d
i
dalam m
i
tokondr
i
a adalah
dekarboks
i
las
i
oks
i
dat
i
f daur Krebs
ber
i
kut transfer elektron
.
h. Mikrotubulus
M
i
krotubulus terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan, berbentuk s
i
l
i
nder
atau tabung dan t
i
dak bercabang-cabang
.
Pan
j
angnya mencapa
i
beberapa
m
i
krometer dengan d
i
ameter luar
±
25
μ
m dan d
i
ameter dalam 12
μ
m
.
M
i
krotubulus tersusun atas molekul-molekul prote
i
n tubul
i
n yang terangka
i
dalam susunan hel
i
ks (terp
i
l
i
n) membentuk d
i
nd
i
ng s
i
l
i
nder berongga
.
(a)
Gambar 1.11
(a) Mitokondria pada epididimis tikus
(b) Struktur mitokondria
(b)
krista
membran dalam
membran luar
matriks
Sumber:
Biology,
Barrett
18
Biologi Kelas XI SMA dan MA
Gambar 1.12
(a) Penampang sentriol
(b) Penampang melintang sentriol
(c) Struktur mitokondria
(a)
mikrotubulus
(b)
Sumber:
Biology,
Barrett
mikrotubulus
tubulin
(c)
j. Sentrosom
Sentrosom hanya d
i
m
i
l
i
k
i
oleh sel hewan dan berperan pada proses
pembelahan sel, ya
i
tu mengatur gerakan kromosom
.
Organel
i
n
i
terd
i
r
i
atas
dua sentr
i
ol dan d
i
l
i
put
i
oleh s
i
toplasma yang d
i
sebut sentrosfer
.
Sentr
i
ol
berbentuk s
i
l
i
nder dengan d
i
ameter
±
0,2
μ
m yang tersusun atas m
i
krotubula
.
Gambar 1.13
Mikrofilamen pada tikus
Sumber:
The Study of Biology
, Baker
Organel
i
n
i
bers
i
fat kaku, dan berperan sebaga
i
kerangka sel (s
i
to skeleton)
yang mampu memel
i
hara bentuk sel agar tetap
.
Fungs
i
m
i
krotubulus yang
la
i
n adalah membantu transportas
i
zat, merupakan komponen utama
penyusun s
i
l
i
a, flagel, sentr
i
ol serta benang-benang sp
i
ndel selama
berlangsungnya pembelahan sel, perhat
i
kan Gambar 1
.
12
.
i. Mikrofilamen
M
i
krof
i
lamen merupakan benang-benang halus dengan d
i
ameter berk
i
sar
antara 5-7
μ
m
.
Benang-benang
i
n
i
tersusun atas prote
i
n akt
i
n dan prote
i
n
myos
i
n dalam
j
umlah kec
i
l
.
M
i
krof
i
lamen mempunya
i
peran sebaga
i
rangka
sel (s
i
to skeleton) dan berperan dalam proses endos
i
tos
i
s dan eksos
i
tos
i
s
.
Sela
i
n
i
tu, m
i
krof
i
lamen mem
i
l
i
k
i
peranan pent
i
ng pada kontraks
i
otot
.
Pada
Gambar 1
.
13 dapat kamu l
i
hat m
i
krof
i
lamen pada t
i
kus
.
Sel
19
Sentr
i
ol terletak dekat
i
nt
i
sel
.
Pada waktu sel sedang membelah sentr
i
ol
berdupl
i
kas
i
seh
i
ngga terbentuk 2 pasang
.
Selan
j
utnya t
i
ap pasangan sal
i
ng
mem
i
sahkan d
i
r
i
menu
j
u ke kutub berlawanan dan membentuk benang-
benang sp
i
ndel
.
Apakah Sel Induk Embrio Itu?
Sel
i
nduk yang belum terd
i
ferens
i
as
i
dan sarat potens
i
, belum d
i
bag
i
men
j
ad
i
sel-sel khusus yang membentuk bag
i
an tubuh tertentu mampu
mengawal
i
era baru b
i
dang med
i
s, menyembuhkan penyak
i
t memat
i
kan
dengan
j
ar
i
ngan dan organ yang d
i
buat khusus
.
Sel
i
nduk embr
i
o yang d
i
paka
i
penel
i
t
i
an d
i
amb
i
l dar
i
embr
i
o has
i
l
pembuahan
i
n v
i
tr
o
.
Dewasa
i
n
i
para
i
lmuwan tengah berupaya mendapat
sel dar
i
embr
i
o yang d
i
has
i
lkan klon
i
ng the raput
i
k, dengan
i
nt
i
sel,
m
i
salnya dar
i
sel kul
i
t, yang d
i
masukkan ke sel telur yang d
i
h
i
langkan
i
nt
i
nya
.
Setelah l
i
ma har
i
, massa sel embr
i
beserta
±
40 sel
i
nduk ke cawan
yang d
i
alas
i
sel yang akan memel
i
hara (sel yang d
ii
ng
i
nkan) pertumbuhan
sel
i
nduk
.
Saat sel berkembang b
i
ak d
i
p
i
ndahkan, lalu d
i
p
i
ndahkan ke
cawan pemb
i
akan yang baru
.
Setelah beberapa bulan sel
i
nduk semula
telah tumbuh men
j
ad
i
j
utaan sel dan d
i
sebut galur sel
i
nduk embr
i
o yang
mampu ber
eproduks
i
tanpa akh
i
r
.
Kemampuan sel
i
nduk embr
i
o berkembang men
j
ad
i
beragam t
i
pe
sel d
i
sebut
pluri potensi
, sel-sel tersebut dapat d
i
cangkokkan pada
j
ar
i
ngan
atau organ yang rusak untuk penyembuhan
.
Sumber:
National Geografic
Juli 2005
B. Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Sel-sel dalam tubuh makhluk h
i
dup mem
i
l
i
k
i
beberapa perbedaan
.
Sel
tumbuhan berbeda dengan sel hewan
.
Sepert
i
sel hewan, sel tumbuhan
d
i
kel
i
l
i
ng
i
oleh membran plasma dan mengandung nukleus, r
i
bosom, RE,
badan golg
i
, m
i
tokondr
i
a, peroks
i
som, m
i
krof
i
lamen, dan m
i
krotubula
.
I N F O B I O L O G I
20
Biologi Kelas XI SMA dan MA
KEGIATAN 1.3
Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Tu
j
uan
:
Mengamat
i
susunan sel tumbuhan dan sel hewan
Alat dan Bahan
1
.
M
i
kroskop
2
.
Kaca benda
3
.
Kaca penutup
4
.
P
i
pet tetes
5
.
Skalpel/cutter
6
.
P
i
nset
7
.
Cotton bud
8
.
Bawang merah yang segar
9
.
Met
i
len b
i
ru sebaga
i
pewarna
Cara Kerja
A
.
Sel tumbuhan
1
.
Buatlah preparat/sed
i
aan dar
i
ep
i
derm
i
s umb
i
bawang
merah
.
2
.
Warna
i
lah dengan met
i
len b
i
ru agar dapat membedakan
bag
i
an-bag
i
annya dengan
j
elas, amat
i
d
i
bawah m
i
kroskop
3
.
Gambarlah dua atau t
i
ga sel, dan tul
i
skan nama-nama
bag
i
annya dengan
j
elas, amat
i
d
i
bawah m
i
kr
oskop
.
Agar leb
i
h
j
elas s
i
mak gambar ber
i
kut
.
1. Sayat sedikit
kulit bawang
2. Gunakan ujung kuku
untuk melepas lapisan
tapis kulit bawang
3. Letakkan lapisan
tipis di atas kaca
objek dan tetesi air
4. Tutup dengan
cover glass
Sumber:
Biology for You
Sel
21
B
.
Sel hewan
1
.
Buatlah preparat/sed
i
aan dar
i
ep
i
tel rongga mulut dengan
mengeruk bag
i
an dalam p
i
p
i
dengan hat
i
-hat
i.
2
.
Lakukan pewarnaan dengan met
i
len b
i
ru sepert
i
yang
d
i
lakukan pada sel tumbuhan
3
.
Amat
i
d
i
bawah m
i
kroskop
4
.
Gambarlah dan tul
i
skan nama-nama bag
i
annya
Agar leb
i
h
j
elas s
i
mak gambar ber
i
kut
.
Pertanyaan
Berdasarkan has
i
l pengamatanmu, apa perbedaan sel tumbuhan
dengan sel hewan
?
Buat laporannya
.
2. Tetesi 2 tetes
metilen biru
cotton
bud
1. Goreskan
cotton bud
di atas kaca
objek
3. Tutup dengan cover glass
Sumber:
Biology for You
22
Biologi Kelas XI SMA dan MA
1. Sel Tumbuhan
Sel tumbuhan mem
i
l
i
k
i
organel-organel tertentu yang t
i
dak d
i
m
i
l
i
k
i
oleh
sel hewan, sepert
i
d
i
nd
i
ng sel dan plast
i
da
.
a. Dinding Sel
Sela
i
n membran plasma, sel tumbuhan mem
i
l
i
k
i
d
i
nd
i
ng sel yang terletak
d
i
luar selaput plasma
.
D
i
nd
i
ng sel d
i
bedakan atas d
i
nd
i
ng sel pr
i
mer dan
d
i
nd
i
ng sel sekunder
.
D
i
nd
i
ng sel pr
i
mer tersusun atas selulosa, hem
i
selulosa,
pekt
i
n serta beberapa senyawa la
i
nnya
.
Molekul-molekul selulosa membentuk
m
i
krof
i
br
i
l, ya
i
tu serat-serat pan
j
ang dan mem
i
l
i
k
i
daya regang sangat kuat
.
Sel-sel muda yang sedang tumbuh hanya mem
i
l
i
k
i
d
i
nd
i
ng pr
i
mer
.
D
i
nd
i
ng sel sekunder hanya d
i
m
i
l
i
k
i
oleh sel-sel dewasa, yang terletak d
i
antara d
i
nd
i
ng pr
i
mer dan membran plasma
.
D
i
nd
i
ng
i
n
i
d
i
has
i
lkan oleh
pr
otoplasma setelah sel t
i
dak bertambah besar lag
i.
Kandungan selulosanya
leb
i
h banyak dan
j
uga mengandung hem
i
selulosa serta l
i
gn
i
n
.
Bahan-bahan
tersebut menyebabkan d
i
nd
i
ng sel sekunder leb
i
h tebal dan kaku dar
i
pada
d
i
nd
i
ng sel pr
i
mer
.
D
i
antara d
i
nd
i
ng-d
i
nd
i
ng sel yang berdekatan, terdapat lamela tengah
yang terd
i
r
i
atas magnes
i
um dan kals
i
um yang berupa gelat
i
n
.
Antara dua
d
i
nd
i
ng yang berdekatan (tetangga) terdapat hubungan benang-benang plasma
melalu
i
lubang yang sangat kec
i
l (noktah) yang d
i
sebut plasmodesmata
.
b. Plastida
Plast
i
da merupakan organel yang hanya d
i
m
i
l
i
k
i
oleh sel tumbuhan
.
Te r d
i
r
i
atas dua lap
i
s membran, d
i
dalamnya mengandung DNA, r
i
bosom,
beberapa
j
en
i
s prote
i
n, se
j
umlah enz
i
m dan p
i
gmen yang d
i
temukan pada
plast
i
da tertentu
.
Plast
i
da ada bermacam-macam, ya
i
tu
:
1)
leukoplas adalah plast
i
da yang t
i
dak berwarna;
2)
am
i
loplas, plast
i
da yang ber
i
s
i
am
i
lum;
3)
aleuroplas, plast
i
da yang ber
i
s
i
prote
i
n;
4)
ela
i
oplas, plast
i
da yang ber
i
s
i
lemak;
5)
kromoplas, plast
i
da yang mengandung p
i
gmen sela
i
n klorof
i
l, sepert
i
p
i
gmen merah,
ji
ngga, dan kun
i
ng;
6)
kloroplas adalah plast
i
da yang mengandung klorof
i
l
.
Klor
oplas merupakan salah satu
j
en
i
s plast
i
da, ya
i
tu organel yang
terbungkus oleh dua lap
i
s membran
.
Mengandung p
i
gmen klorof
i
l atau zat
h
ij
au daun, karoten yang member
i
kan warna
ji
ngga, dan xantof
i
l untuk warna
kun
i
ng
.
Kloroplas berbentuk cakram dengan d
i
ameter dan ketebalan 2 – 4
μ
m
.
Organel
i
n
i
terdapat pada sel-sel fotos
i
ntes
i
s tumbuhan dan beberapa
j
en
i
s
Sel
23
alga
.
D
i
sebelah dalam membran terdapat granum, ya
i
tu tumpukan kantung-
kantung yang mas
i
ng-mas
i
ng ber
i
s
i
p
i
gmen klorof
i
l, karoteno
i
d, prote
i
n, dan
lemak
.
Set
i
ap kantung d
i
sebut t
i
lako
i
d dan ada d
i
antaranya kantung p
i
p
i
h,
yang menghubungkan grana yang satu dengan grana yang la
i
n
.
Seluruh grana
terbenam d
i
dalam stroma, ya
i
tu matr
i
ks dasar yang transparan dan banyak
mengandung enz
i
m penyusun karboh
i
drat, DNA, RNA, dan r
i
bosom
.
Agar
kamu leb
i
h memaham
i
struktur kloroplas pela
j
ar
i
Gambar 1
.
13 ber
i
kut
.
Gambar 1.13
Kloroplas
tilakoid
stroma lamela
grana
stroma
membran dalam
stroma lamela
tilakoid lumena
ruang intermembran
grana lamela
tilakoid
Sumber:
Biology,
Barret
c. Vakuola
Vakuola pada sel tumbuhan d
i
batas
i
oleh selap
i
s membran yang d
i
sebut
tonoplas, yang berasal dar
i
ret
i
kulum endoplasma dan berperan mengatur
transportas
i
zat yang keluar masuk vakuola
.
Sel dewasa umumnya mem
i
l
i
k
i
satu vakuola yang besar dan terletak d
i
bag
i
an tengah (vakuola sentral),
sedangkan pada sel muda terdapat beberapa vakuola kec
i
l
.
Vakuola tum-
buhan berfungs
i
untuk meny
i
mpan bahan-bahan has
i
l s
i
ntes
i
s ataupun s
i
sa
metabol
i
sme, antara la
i
n garam m
i
neral, karboh
i
drat, asam am
i
no, alkalo
i
d,
dan antos
i
an
i
n yang menentukan warna bunga
.
Vakuola pada sel hewan leb
i
h kec
i
l dan t
i
dak d
i
lengkap
i
tonoplas
.
Pada
beberapa protozoa terdapat vakuola makanan yang mengandung enz
i
m-
enz
i
m pencerna
i
ntraseluler,
j
uga terdapat vakuola kontrakt
i
l yang berfungs
i
sebaga
i
osmoregulator, ya
i
tu mengatur konsentras
i
ca
i
ran sel
.
24
Biologi Kelas XI SMA dan MA
nukleous
poliribosom
ribosom
retikulum endoplasmik kasar
membran protein
membran plasma
retikulum endoplasma halus
matrik ekstraselular
sitoplasma
nukleus
membran inti
kompleks golgi
lisosom
vesikel
Gambar 1.15
Sel hewan
poliribosom
ribosom
retikulum endoplasma kasar
sitoplasma
retikulum endoplasma halus
vakuola
membran plasma
dinding sel
nukleus
nukleus
membran inti
kompleks golgi
vesikel
lisosom
mikrobodi
kloroplas
mitokondria
plastida
Sumber:
Biology jilid 1,
Campbell
Gambar 1.16
Sel tumbuhan
Sumber:
Biology jilid 1
, Campbell
2. Sel Hewan
Sel hewan umumnya berukuran leb
i
h kec
i
l dar
i
pada sel tumbuhan
.
Pembahasan mengena
i
sel hewan dengan semua organel yang d
i
m
i
l
i
k
i
nya
telah d
i
kemukakan pada awal Bab I
.
3. Perbedaan Sel Tumbuhan dan Sel Hewan
Untuk membedakan sel hewan dar
i
sel tumbuhan, pela
j
ar
i
Gambar 1
.
15
dan Gambar 1
.
16
.
sel hewan
mikrofilamen
sentriol
mitokondrik
sel tumbuhan
Sel
25
Rangkuman
1
.
Sel merupakan un
i
t terkec
i
l dar
i
makhluk h
i
dup
.
2
.
Berdasarkan
j
umlah sel yang menyusunnya, makhluk h
i
dup
d
i
kelompokkan men
j
ad
i
makhluk h
i
dup un
i
seluler dan makhluk
h
i
dup mult
i
seluler
.
3
.
Berdasarkan ada t
i
daknya
i
nt
i
, sel dapat d
i
bedakan men
j
ad
i
sel
prokar
i
ot
i
k dan sel eukar
i
ot
i
k
.
4
.
Sel tersusun atas
:
a
.
Membran sel terd
i
r
i
atas lap
i
san l
i
poprote
i
n (lemak dan
prote
i
n) yang berfungs
i
untuk mel
i
ndung
i
sel (proteks
i
),
mengatur transportas
i
zat,
j
uga sebaga
i
reseptor (pener
i
ma
rangsang)
.
No.
Organel atau Bagian Lainnya
1
.
Nukleus
2
.
Nukleolus
3
.
Membran plasma
4
.
D
i
nd
i
ng sel
5
.
S
i
toplasma
6
.
Ret
i
kulum endoplasma
7
.
L
i
sosom
8
.
Kompleks golg
i
9
.
M
i
tokondr
i
a
10
.
Kloroplas
11
.
R
i
bosom
12
.
Sentrosom
13
.
Tonoplas
14
.
Vakuola Sentral
15
.
Badan M
i
kro
16
.
M
i
krotubulus
17
.
Plasmodesmata
Organisme
Tumbuhan
Hewan
Setelah kamu mempela
j
ar
i
sel hewan dan sel tumbuhan, sal
i
n dan
i
s
i
lah
tabel d
i
bawah
i
n
i.
Ber
i
tanda
⎟
pada kolom hewan dan tumbuhan
ji
ka organel
atau bag
i
an la
i
nnya ada
.
26
Biologi Kelas XI SMA dan MA
b
.
S
i
toplasma, berupa kolo
i
d yang dapat berubah dar
i
fase sol
ke fase gel atau sebal
i
knya
.
Tersusun atas a
i
r, garam m
i
ne-
ral, v
i
tam
i
n, asam am
i
no, dan glukosa
.
Berfungs
i
sebaga
i
tempat berlangsungnya metabol
i
sme sel
.
c
.
Organel sel, d
i
antaranya sebaga
i
ber
i
kut
.
1)
Int
i
sel (nukleus), berhubungan dengan membran
plasma melalu
i
ret
i
kulum endoplasma, berbentuk bulat
atau oval
.
Pada umumnya set
i
ap sel mem
i
l
i
k
i
1 buah
i
nt
i
sel
.
D
i
dalam nukleus terdapat nukleoplasma yang
terd
i
r
i
atas benang-benang kromat
i
n dan prote
i
n
.
Nukleus berfungs
i
untuk mengendal
i
kan keh
i
dupan
sel dan mengatur pewar
i
san s
i
fat
.
2)
Ret
i
kulum endoplasma, berbentuk benang yang
tersusun atas tubulus dan s
i
sterna, susunannya sama
dengan membran sel
.
D
i
bedakan men
j
ad
i
re
t
i
kulum
endoplasma granuler (kasar) karena d
i
tempel
i
r
i
bosom
yang berfungs
i
dalam s
i
ntes
i
s prote
i
n dan ret
i
kulum
endoplasma agranuler (halus) yang berfungs
i
untuk
meny
i
ntes
i
s lemak
.
3)
R
i
bosom, terd
i
r
i
atas un
i
t terkec
i
l dan un
i
t terbesar,
tersusun atas prote
i
n dan RNA, r
i
bosom yang me-
nempel pada ret
i
kulum endoplasma berfungs
i
sebaga
i
tempat s
i
ntes
i
s prote
i
n untuk d
i
keluarkan dar
i
sel,
sedangkan yang terdapat pada s
i
toplasma meng-
has
i
lkan prote
i
n untuk sel
i
tu send
i
r
i.
4
.
Badan golg
i
merupakan organel yang menampung prote
i
n yang
d
i
has
i
lkan oleh ret
i
kulum endoplasma granuler, mod
i
f
i
kas
i
,
transpor
, meny
i
mpan atau sekres
i
prote
i
n
.
5
.
M
i
tokondr
i
a, mem
i
l
i
k
i
membran rangkap, membran dalam
membentuk l
i
patan yang d
i
sebut dengan kr
i
sta, ca
i
ran d
i
dalamnya
d
i
sebut dengan matr
i
k
.
M
i
tokondr
i
a berfungs
i
sebaga
i
tempat
ter
j
ad
i
nya resp
i
ras
i
sel
.
6
.
L
i
sosom, berupa kantung kec
i
l, ber
i
s
i
enz
i
m h
i
drol
i
t
i
k, berfungs
i
untuk mencernakan zat yang masuk ke dalam sel
.
7
.
Sentrosom, hanya terdapat pada sel hewan, letaknya dekat dengan
nukleus
.
Sentrosom berfungs
i
untuk menentukan arah pembelahan
sel
.
8
.
M
i
krotubulus merupakan penyusun benang sp
i
ndel, s
i
l
i
a flagel,
dan
j
uga merupakan rangka dar
i
sel
.
Sel
27
Evaluasi Akhir Bab
A. Pilih jawaban yang paling tepat.
1
.
Sel merupakan kesatuan un
i
t struktural pada semua makhluk h
i
dup
.
Hal
i
n
i
mengandung pengert
i
an bahwa
.
.
.
.
A
.
sel bertugas dalam penurunan s
i
fat pada makhluk h
i
dup
B
.
semua keg
i
atan dalam h
i
dup dapat terselenggara karena adanya
protoplasma dalam sel
C
.
sel merupakan penyusunan utama tubuh makhluk h
i
dup
D
.
pertumbuhan pada makhluk h
i
dup d
i
sebabkan karena adanya sel
dalam tubuh
E
.
reproduks
i
pada makhluk h
i
dup d
i
sebabkan kemampuan sel untuk
membelah d
i
r
i
Kata Kunci
Difusi
Organisme multiseluler
Eksositosis
Osmosis
Endositosis
Plastida
Hidrofilik
Protoplasma
Hidrofobik
Retikulum endoplasma
Membran plasma
Ribosom
Mikrofilamen
Sitoplasma
Mitokondria
Vakuola
Organisme uniseluler
9
.
M
i
krof
i
lamen tersusun atas prote
i
n akt
i
fn dan m
i
os
i
n, berfungs
i
dalam gerakan sel, kontraks
i
otot dan gerakan s
i
toplasma
.
10
.
Kloroplas, hanya terdapat pada sel tumbuhan, termasuk plast
i
da
berklorof
i
l dan berfungs
i
untuk fotos
i
ntes
i
s
.
11
.
Vakuola merupakan ruangan dalam sel, tempat cadangan makanan
men
i
mbun s
i
sa metabol
i
sme, meny
i
mpan p
i
gmen, dan m
i
nyak
ats
i
r
i.
28
Biologi Kelas XI SMA dan MA
Untuk soal nomor 2 dan nomor 3 perhat
i
kan bagan struktur sel ber
i
kut
.
2
.
Organel yang bertanggung
j
awab dalam penyed
i
aan energ
i
adalah bag
i
an
yang berlabel
.
.
.
.
A
.
1D
.
4
B
.
2E
.
5
C
.
3
3
.
Bag
i
an sel yang berlabel 2 – 3 – 5 berturut-turut adalah
.
.
.
.
A
.
nukleus, kloroplas, ret
i
kulum endoplasma
B
.
nukleus, kloroplas, badan golg
i
C
.
nukleolus, m
i
tokondr
i
a, badan golg
i
D
.
sentrosom, kloroplas, m
i
tokondr
i
a
E
.
kromosom, kloroplas, badan golg
i
4
.
Pasangan manakah yang benar dar
i
tabel d
i
bawah
i
n
i
Organel
Fungsi
A
.
M
i
tokondr
i
a
Pengatur akt
i
v
i
tas d
i
dalam sel
B
.
V
akuola
Penghas
i
l ant
i
bod
i
C
.
Sentrosoma
Pembelahan sel
D
.
R
i
bosom
Oks
i
das
i
zat makanan
E
.
Badan golg
i
S
i
ntes
i
s prote
i
n
5
.
Organel yang berperan menetral
i
sas
i
Peroks
i
da a
i
r (H
2
O
2
) adalah
.
.
.
.
A
.
Gl
i
oks
i
som
D
.
M
i
krobod
i
B
.
Per
i
oks
i
som
E
.
Badan golg
i
C
.
L
i
sosom
5
6
2
3
4
1
Sel
29
6
.
Bag
i
an sel yang mengatur keluar masuknya zat dar
i
dan ke dalam sel
adalah
.
.
.
.
A
.
s
i
toplasma
D
.
selaput plasma
B
.
m
i
tokondr
i
aE
.
d
i
nd
i
ng sel
C
.i
nt
i
sel
7
.
Fungs
i
utama r
i
bosom d
i
dalam sel adalah
.
.
.
.
A
.
menghas
i
lkan getah pencerna
D
.
menyusun enz
i
m
B
.
mempercepat ter
j
ad
i
nya oks
i
das
i
E
.
tempat penggabungan
C
.
membentuk RNA
beberapa
j
en
i
s asam am
i
no
8
.
Organel sel yang mempunya
i
c
i
r
i
-c
i
r
i
bentuk bulat, d
i
bungkus oleh suatu
membran mengandung enz
i
m pencernaan adalah
.
.
.
.
A
.
badan golg
i
D
.
m
i
tokondr
i
a
B
.
nukleus
E
.
ret
i
kulum endoplasma
C
.
l
i
sosom
9
.
Organel sel yang berperan dalam s
i
ntes
i
s prote
i
n dan transpor berbaga
i
macam substans
i
k
i
m
i
a adalah
.
.
.
.
A
.
r
i
bosom
D
.
m
i
tokondr
i
a
B
.
ret
i
kulum endoplasma
E
.
plasmodesmata
C
.
badan golg
i
10
.
J
i
ka sel darah d
i
tempatkan pada suatu ca
i
ran yang h
i
perton
i
s, gel
i
tu
adalah
.
.
.
.
A
.
pecah keluar
D
.
mengerut
B
.
membulat
E
.i
s
i
nya
C
.
membesar
11
.
Komponen zat yang pent
i
ng untuk membentuk substans
i
dasar
protoplasma adalah
.
.
.
.
A
.
metana h
i
drogen
D
.
karbon
B
.
amon
i
aE
.
atom
C
.
asam am
i
no
12
.
Dua faktor yang berpengaruh terhadap perubahan kolo
i
d s
i
toplasma dar
i
fase gel ke sol atau sebal
i
knya adalah
.
.
.
.
A
.
kelembapan dan kadar a
i
r dalam larutan
B
.
suhu dan kadar a
i
r dalam larutan
C
.
kelembapan dan konsentras
i
larutan
D
.
suhu dan ukuran molekul zat
E
.
gerakan molekul dan konsentras
i
larutan
30
Biologi Kelas XI SMA dan MA
13
.
Faktor-faktor yang menyebabkan perubahan kolo
i
d dar
i
fase sol ke gel
pada protoplasma adalah
.
.
.
.
A
.
gerak Brown dan d
i
fus
i
B
.
d
i
fus
i
dan osmos
i
s
C
.
suhu dan kadar a
i
r
D
.
suhu dan Tyndall
E
.
gerak Brown dan senyawa organ
i
k
14
.
Membran sel bers
i
fat selekt
i
f permeabel seh
i
ngga dapat berfungs
i
untuk
.
.
.
.
A
.
tempat reaks
i
k
i
m
i
a sepert
i
reaks
i
oks
i
das
i
B
.
pener
i
ma rangsang dar
i
luar sepert
i
hormon
C
.
pembatas antara
i
s
i
sel dengan l
i
ngkungannya
D
.
mel
i
ndung
i
agar
i
s
i
sel t
i
dak keluar
E
.
mengontr
ol transportas
i
zat keluar dan ke dalam sel
15
.
Pengangkutan secara akt
i
f adalah
.
.
.
.
A
.
Gerakan molekul dar
i
konsentras
i
t
i
ngg
i
ke konsentras
i
yang leb
i
h
rendah
B
.
Gerakan a
i
r dar
i
konsentras
i
yang rendah ke konsentras
i
yang t
i
ngg
i
C
.
Pengangkutan a
i
r yang masuk ke dalam sel dan merupakan gerakan
dua darah
D
.
Pengangkutan yang t
i
dak memerlukan energ
i
dengan gerakan bolak-
bal
i
k
E
.
Pengangkutan yang memerlukan energ
i
dan merupakan gerakan
satu arah
B. Jawab pertanyaan berikut dengan benar.
1
.
Jelaskan tentang struktur dan fungs
i:
a
.
m
i
tokondr
i
a
b
.
kompleks golg
i
2
.
Apakah peranan r
i
bosom dan ret
i
kulum endoplasma
?
3
.
Struktur-struktur apakah yang terdapat pada
i
nt
i
sel
?
Jelaskan fungs
i
nya
mas
i
ng-mas
i
ng!
4
.
Buatlah d
i
agram yang menggambarkan kloroplas ber
i
kut nama-nama
bag
i
annya
.
5
.
Jelaskan perbedaan antara
:
a
.
membran plasma dan d
i
nd
i
ng sel
.
b
.
sel tumbuhan dan sel hewan
.