Halaman
Kimia Kelas Xi
Editor: W.H. Omegawati, Sri Lestari, Khori Ariyanti; ilustrator: K. Wijayanti; desainer kover: Heri Cahyono; perwajahan: JokoTri Wahyono, Agus Suyono, Ucok Harahap, Eka Yunianti; koordinator artistik: Rahmat Isnaini; kontrol kualitas: Sri Lestari.Penanggung jawab produksi: Sriyono.Ukuran Buku : 21 x 29,7 cm574.07BIOBiologi : Kelas XI untuk SMA dan MA / Purnomo... [et al] ; . — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen PendidikanNasional, 2009. vii, 386 hlm, : ilus. ; 30 cm Bibliografi : hlm. 381 Indeks ISBN 978-979-068-831-5 (no jilid lengkap) ISBN 978-979-068-836-0 1. Biologi-Studi dan Pengajaran I. Judul II. PurnomoHak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-UndangBiologiuntukSMA Kelas XI Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasionaldari Penerbit PT. Intan PariwaraDiterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2009Diperbanyak oleh........
iiiPuji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalamhal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2009, telah membeli hak cipta buku teks pelajaranini 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 ditetapkansebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam prosespembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni2007.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit yangtelah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untukdigunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen PendidikanNasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi olehmasyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhiketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebihmudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang beradadi luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa kami ucapkanselamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masihperlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.Jakarta, Juni 2009Kepala Pusat PerbukuanKata Sambutan
Mengapa Harus Inkuiri Ilmiah?Pada tahun 1922 Fleming secara tidak sengaja menemukan sebuah antibiotikyang membunuh bakteri, tetapi tidak membunuh sel darah putih. Penemuannya itudiawali ketika dia sedang menderita flu. Ketika menderita flu, Fleming membuatbiakan dari ingusnya di atas cawan petri. Saat mengamati cawan petri yang dipenuhibakteri kuning, air matanya jatuh di atas cawan petri tersebut. Hari berikutnya diamemeriksa biakannya. Ia menemukan tempat yang bersih di tempat jatuhnya airmata. Pengamatannya yang cermat dan keingintahuannya yang tinggi menuntunFleming pada kesimpulan yang benar: air mata mengandung zat yangmenyebabkan perusakan secara cepat (lisis) pada bakteri, tetapi tidak berbahayaterhadap jaringan tubuh. Enzim yang ada pada air mata ia namakan lisosim(lysozyme). Walaupun diketahui bahwa lisosim tidak begitu penting-karenamembunuh bakteri yang tidak berbahaya-tetapi penemuan ini menjadi pendahuluanuntuk menemukan penisilin pada tahun 1928. (Dikutip dari Serendipity: Penemuan-Penemuan di Bidang Sains yang Tidak Disengaja, Pakar Raya, Bandung)Coba perhatikan kata kunci berikut:menemukanpengamatannya yang cermatpenemuannyakeingintahuannyamembuat biakankesimpulanmengamatipenemuanmemeriksaKata-kata di atas merupakan ciri-ciri kegiatan inkuiri ilmiah.Sudahkah Anda melakukan kegiatan inkuiri ilmiah dalam mempelajari Biologi?Inkuiri ilmiah merupakan suatu proses yang ditempuh untuk memecahkan masalah,merencanakan eksperimen, melaksanakan eksperimen, mengumpulkan data danmenganalisis data, serta menarik kesimpulan. Jadi, inkuiri ilmiah melibatkan Andasecara mental maupun fisik untuk memecahkan suatu permasalahan yang diberikan.Dengan demikian, Anda akan terbiasa bersikap seperti para ilmuwan sains, yaituteliti, tekun, objektif, kreatif, dan menghormati pendapat orang lain.Dalam buku Biologi ini disajikan berbagai media bagi Anda untuk melakukaninkuiri ilmiah. Media inkuiri yang tersaji dalam buku ini meliputi Eksperimen,Eksperimen Plus, Forum Diskusi, Tugas Mandiri,dan Tugas Kelompok. Agarbuku ini memberi manfaat sebesar-besarnya, bacalah terlebih dahulu halamanBagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?.Semoga buku ini dapat membantupeserta didik mengembangkan sikap ilmiah melalui proses pembelajaran yangmenekankan inkuiri ilmiah.Klaten, Juni 2007PenyusunBiologi Kelas XIiv
Bagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?Bagian ini memberikan Anda tambahan wawasansekitar ilmu Biologi.Media ini disajikan untuk melatih kemandirian dankreativitas Anda dalam kegiatan praktikum di luar jampelajaran.Bagian ini berupa kata penting yang mendasari isimateri dalam suatu bab.Berupa tugas yang wajib Anda kerjakan untukmengukur aspek kognitif.Kemampuan Anda bekerja sama dalam satu tim akanteruji melalui kegiatan ini.Kegiatan ini melatih Anda mengasah danmengembangkan kemampuan Anda dalammemecahkan permasalahan. Kemukakan pendapatAnda dengan sikap ilmiah karena Anda calon biologulung.Media ini menyajikan soal-soal yang meliputi materisatu bab. Kinilah saatnya Anda untuk membuktikankemampuan Anda dalam memahami materi dalam babyang bersangkutan.Media ini membantu Anda mempersiapkan materibelajar.Bertujuan menguji Anda bekerja sama dalam kelompokuntuk menyelesaikan suatu masalah secara ilmiah sertapembuatan laporannya sesuai waktu yang ditentukan.Anda akan melatih keterampilan melakukan kegiatanpraktikum melalui media ini sehingga tidak hanyamempelajari Biologi secara teoritis saja.Pada media inilah pemahaman Anda akan terdeteksi.Kerjakan dengan baik dan buktikan bahwa Anda benar-benar memiliki kompetensi tentang materi itu. Ingat,jangan melanjutkan ke materi subbab berikutnya jikaAnda tidak lolos dalam Uji Kompetensi ini.vBagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?Halaman ini penting dibaca. Mengapa? Ibarat memasuki kota yang baru dikenal, membaca petamerupakan tindakan yang bijak. Anda tentu ingin menikmati setiap keindahan di kota itu, bukan? Demikianjuga sebelum Anda mempelajari buku ini. Oleh karena itu, perhatikan setiap ikon dalam buku ini agarAnda dapat memperoleh manfaat yang maksimal dari buku ini.
Biologi Kelas XIviKata Sambutan, iiiMengapa Harus Inkuiri Ilmiah?, ivBagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?,vDaftar Isi, viBab IStruktur dan Fungsi SelA. Sejarah Penemuan Sel, 3B. Struktur dan Fungsi Bagian-Bagian Sel, 7C. Perbedaan Sel Hewan dengan Sel Tumbuhan,27Bab IIStruktur dan Fungsi Jaringan TumbuhanA. Jaringan Tumbuhan, 41B. Pengangkutan pada Tumbuhan, 53C. Organ pada Tumbuhan, 57D. Teknik Kultur Jaringan, 73Bab III Struktur dan Fungsi Jaringan Hewan VertebrataA. Jaringan Hewan Vertebrata, 83B. Organ dan Sistem Organ, 98Latihan Ulangan Blok 1, 109Bab IV Sistem Gerak pada Manusia dan HewanVertebrataA. Sistem Gerak Pasif, 115B. Sistem Gerak Aktif, 127Bab VSistem Sirkulasi Darah pada Manusia danHewanA. Sistem Sirkulasi Darah pada Manusia, 141B. Sistem Sirkulasi Darah pada Hewan, 163Latihan Ulangan Blok 2, 173Latihan Ulangan Semester, 177
Bab VI Sistem Pencernaan MakananA. Organ-Organ Pencernaan, 183B. Makanan Sehat, Bergizi, danSeimbang, 194C. Sistem Pencernaan pada HewanMemamah Biak, 207Bab VII Sistem Pernapasan pada Manusia danHewanA. Sistem Pernapasan pada Manusia, 219B. Sistem Pernapasan pada Hewan, 239Bab VIII Sistem Ekskresi pada Manusia dan HewanA. Sistem Ekskresi pada Manusia, 259B. Sistem Ekskresi pada Hewan, 274Latihan Ulangan Blok 3, 281viiDaftar IsiGlosarium, 377Daftar Pustaka, 381Indeks, 382Kunci Jawaban Soal-Soal Terpilih, 385Bab IX Sistem Koordinasi pada Manusia dan HewanA. Sistem Saraf, 287B. Sistem Endokrin, 300C. Sistem Indra, 305D. Sistem Koordinasi pada Hewan, 315Bab X Sistem Reproduksi ManusiaA. Alat dan Proses Reproduksi pada Manusia,325B. Kesehatan Reproduksi pada Manusia, 338Bab XI Sistem ImunA. Mekanisme Pembentukan KekebalanTubuh, 353B. Gangguan pada Kekebalan Tubuh, 361Latihan Ulangan Blok 4, 369Latihan Ulangan Kenaikan Kelas, 373
Biologi Kelas XI1Bab IStruktur dan Fungsi SelMampu menjelaskan struktur dan fungsi sel tumbuhan sertahewan.Macam TeoriBagian-Bagian1. Unit struktural makhlukhidup2. Unit fungsional makhlukhidup3. Unit pertumbuhanmakhluk hidup1. Mikroskop cahaya2. Mikroskop elektron1. Sel prokariotik2. Sel eukariotika. Sel tumbuhanb. Sel hewanSelCara Pengamatan
2Struktur dan Fungsi SelPerhatikan gambar di atas. Pada musim kemarau banyak pohonmeranggas dan daunnya berguguran. Daun-daun itu dulu berwarnahijau kemudian menguning dan akhirnya gugur. Daun-daun yang gugurini menunjukkan bahwa sel-selnya sudah mati. Apakah sel itu?Bagaimana sel-sel itu menyusun suatu organisme?Setelah mempelajari bab ini diharapkan Anda akan memahamistruktur dan fungsi sel sebagai unit terkecil kehidupan. Anda juga akandapat memahami mekanisme transpor pada membran sel.selosmosisprokariotiktranspor aktifeukariotikendositosismikroskopeksositosismikrometriorganel seldifusiSumber:Dunia Tumbuhan, Hamparan Dunia Ilmu Time-Life
Biologi Kelas XI3Secara struktural, sel merupakan penyusun makhluk hidup. Adamakhluk hidup bersel satu, ada pula yang bersel banyak. Selmerupakan unit terkecil dari makhluk hidup. Sel tidak dapat dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil dan dapat berdiri sendiri.Sel juga merupakan kesatuan fungsional kehidupan. Ini berarti seldapat melakukan proses kehidupan seperti perombakan, sintesis,respirasi, dan lain-lain. Anda telah mempelajari sedikit tentang selketika masih di SMP. Bab ini akan membahas tentang struktur seldan fungsinya secara lebih mendalam.A. Sejarah Penemuan SelSebelum mempelajari struktur dan fungsi sel, terlebih dahulukita akan mempelajari sejarah penemuan sel dan cara mengamatisel.1. Sejarah Penemuan SelPada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabusdari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Iamenemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dindingtebal dalam pengamatannya. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel. Selyang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yangtelah mati. Perhatikan Gambar 1.1. Sejak penemuan itu,beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui lebih banyaktentang sel.Ilmuwan Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek(1632–1723) merancang sebuah mikroskop kecil berlensatunggal. Lihat Gambar 1.2. Mikroskop itu digunakan untukmengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yangbergerak-gerak di dalam air, yang kemudian disebut bakteri.Antonie van Leeuwenhoek merupakan orang pertama yangmenemukan sel hidup.Perkembangan penemuan tentang sel mendorongberkembangnya persepsi tentang sel. Dari sinilah kemudian lahirteori-teori tentang sel. Beberapa teori tentang sel sebagai berikut.a. Sel Merupakan Kesatuan atau Unit Struktural MakhlukHidupTeori ini dikemukakan oleh Jacob Schleiden (1804–1881)dan Theodor Schwan (1810–1882). Tahun 1839 Schleiden,ahli botani berkebangsaan Jerman, mengadakanpengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Padawaktu yang bersamaan Theodor Schwan melakukanpengamatan terhadap sel hewan. Dari hasil pengamatannyamereka menarik kesimpulan sebagai berikut.1) Tiap makhluk hidup terdiri dari sel.2) Sel merupakan unit struktural terkecil pada makhlukhidup.3) Organisme bersel tunggal terdiri dari sebuah sel,organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebutorganisme bersel banyak.Lensa tipisSumber:www.deutsches.deGambar 1.2Mikroskop LeeuwenhoekSumber:Biology Life On Earth, Fifth Edi-tionGambar 1.1Sel gabus (atas) dan karya RobertSumber:Biology Life On Earth, Fifth Edition
4Struktur dan Fungsi Selb. Sel Sebagai Unit Fungsional Makhluk HidupMax Schultze (1825–1874) menyatakan bahwaprotoplasma merupakan dasar fisik kehidupan. Protoplasmabukan hanya bagian struktural sel, tetapi juga merupakanbagian penting sel sebagai tempat berlangsung reaksi-reaksikimia kehidupan. Berdasarkan hal ini muncullah teori sel yangmenyatakan bahwa sel merupakan kesatuan fungsionalkehidupan.c. Sel Sebagai Unit Pertumbuhan Makhluk HidupRudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwaomnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari selsebelumnya).d. Sel Sebagai Unit Hereditas Makhluk HidupIlmu pengetahuan dan teknologi mendorong penemuanunit-unit penurunan sifat yang terdapat dalam nukleus, yaitukromosom. Dalam kromosom terdapat gen yang merupakanunit pembawa sifat. Melalui penemuan ini muncullah teoribahwa sel merupakan unit hereditas makhluk hidup.Penemuan-penemuan yang mendukung perkembanganteori sel sebagai berikut.1)Robert Brown (1812), Biolog Skotlandia, menemukanbenda kecil terapung dalam cairan sel yang ia sebutnukleus.2)Felix Durjadin (1835), beranggapan bahwa bagianterpenting sel adalah cairan sel yang sekarang disebutprotoplasma.3)Johanes Purkinye (1787–1869), orang pertama yangmengajukan istilah protoplasma untuk menamai bahanembrional sel telur.2. Cara Mengamati SelSel berukuran sangat kecil atau bersifat mikroskopis. Olehkarena itu, diperlukan alat khusus untuk mengamati sel secarajelas. Alat inilah yang dikenal sebagai mikroskop.Saat ini telah dikenal beberapa jenis mikroskop dari yangsederhana hingga yang canggih. Jenis-jenis mikroskop tersebutyaitu mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Lihat Gambar1.3.a. Mikroskop CahayaMikroskop cahaya biasa kita gunakan di laboratorium.Adapun ciri-ciri mikroskop cahaya sebagai berikut.1) Mikroskop cahaya biasanya digunakan untuk mengamatimorfologi objek yang dilihat.2) Mikroskop cahaya menggunakan cahaya sebagaisumber penerangan. Oleh karena itu, diperlukan lensauntuk memperbesar bayangan benda.3) Preparat (sediaan) harus tembus cahaya supaya dapatdiamati dengan jelas. Oleh karena itu, preparat harusdiiris setipis mungkin dengan ketebalan tidak lebih dari50 mikron. Biasanya menggunakan medium air yangditeteskan ke atas gelas benda.Sumber:Cara Kerja Teleskop dan Mikroskop, R. WorvillGambar 1.3Beberapa jenis mikroskop cahayaTahukah Andaapa yang dimaksuddengan Biolog?Biolog itu artinyaahli biologi.Mikroskop binokulerMikroskop monokuler
Biologi Kelas XI5b. Mikroskop ElektronMikroskop elektron seperti terlihat pada Gambar 1.4merupakan hasil perkembangan yang lebih maju darimikroskop cahaya. Adapun ciri-ciri mikroskop elektronsebagai berikut.1) Mikroskop elektron menggunakan elektron sebagaipengganti cahaya dan medan magnet sebagai penggantilensa. Bayangan ditampilkan di layar monitor.2) Biasanya digunakan untuk mengamati bagian-bagiansel, misalnya organel, membran, atau molekul besarseperti DNA.3) Tidak dapat digunakan untuk mengamati objek yangmasih hidup.4) Objek yang akan diamati harus sangat tipis dan beradadi ruang hampa udara agar dapat ditembus elektron.5) Bayangan yang diperoleh dapat diperbesar hinggamencapai sejuta kali.4) Objek dapat diamati dalam keadaan hidup atau mati.5) Pengamat dapat mengamati langsung melalui lensaokuler sehingga pengamat dapat mengetahui bentuk,warna, dan gerakan objek.6) Bayangan dapat diperbesar hingga mencapai 100×,400×, dan 1.000×.Anda pernah mempelajari mengenai mikroskop cahayaketika duduk di kelas VII SMP. Sekarang cobalah Anda ingat-ingat kembali cara menggunakan mikroskop cahaya tersebut.Setelah itu, lakukan kegiatan berikut.Mengamati Sel GabusSediakan mikroskop, gelas benda, gelaspenutup, pisau atau silet tajam, pinset, air, dangabus kering dari batang ketela pohon. Sayatlahgabus setipis mungkin secara melintang. Letakkandi tengah gelas benda dan tetesi dengan air.Tutuplah secara hati-hati dengan gelas penutup.Setelah itu pasanglah sediaan pada mejapreparat dan amatilah dengan perbesaran lemah.Gambarlah dan beri keterangan.Sumber:New Understanding Biology, Susan Toole andGlennGambar 1.4Mikroskop elektronPertanyaan:1. Bagaimana bentuk sel gabus?2. Dapatkah Anda mengamati sel gabus denganmikroskop cahaya? Mengapa?3. Bandingkan gambar Anda dengan gambar dibawah. Apakah ada perbedaan?4. Apa kesimpulan Anda mengenai mikroskopcahaya?Buatlah laporan tertulis hasil eksperimen ini dankumpulkan kepada bapak atau ibu guru Anda.Sel-sel gabus
6Struktur dan Fungsi SelMembandingkan Hasil Pengamatan Sel DaunMenggunakan Mikroskop Cahaya danMikroskop ElektronSediakan mikroskop, gelas benda, gelaspenutup, pisau atau silet tajam, pinset, air, dan daunyang ada di sekitar Anda. Sayatlah daun tersebutMikroskop elektron ada dua macam, yaitu mikroskopelektron skaning (SEM : Scanning Electron Microscope) danmikroskop elektron transmisi (TEM : Transmission ElectronMicroscope). Mikroskop elektron skaning digunakan untukmengamati secara detail permukaan sel, sedangkanmikroskop elektron transmisi digunakan untuk mengamatistruktur internal sel. Perhatikan hasil pengamatan suatu objekmenggunakan tiga jenis mikroskop yang berbeda padaGambar 1.5 berikut.Di depan, Anda telah melakukan kegiatan mengamatisel gabus dengan mikroskop cahaya. Bagaimana bentuksebuah sel jika diamati dengan mikroskop elektron? Telahdisebutkan di depan bahwa mikroskop elektron mempunyaidaya perbesaran yang lebih besar daripada mikroskopcahaya, yaitu dengan perbesaran maksimum 1.000.000 kali.Sekarang, lakukanlah kegiatan berikut untuk membandingkanhasil pengamatan sel-sel daun menggunakan mikroskopcahaya dan mikroskop elektron.Sumber:Inquiry Into Life, Mader, S.S.Gambar 1.5Hasil pengamatan sel darah merahMikroskop cahayaMikroskop elektron skaningMikroskop elektron transmisiPlasma darahSel darah merahSel darah merahPlasma darahSel darah merahPlasma darahSel darah merahBagaimana Sel Dapat Diamatidengan Jelas?Gambaran sebuah sel besertabagian-bagiannya pada awalnyamemang sukar diperoleh. Namun,dengan semakin berkembang ilmupengetahuan dan teknologigambaran sel mudah diperoleh.Diperlukan sayatan sel yang tipisuntuk mendapatkan gambaran selsecara rinci. Demikian pula dengancara pewarnaan yang benar danalat optik yang memadai. Tiap-tiapspesimen jaringan diwarnai kemu-dian dipotong menggunakan alatkhusus, yaitu mikrotom. Dari hasilpemotongan ini akan didapatkanselapis jaringan sangat tipis. Irisanini kemudian dipasang pada filmnegatif. Hasil irisan mikrotomberupa preparat dengan ketebalansatu sel. Oleh karena itu, hampirsemua detail sel dapat diamatipada saat yang sama.setipis mungkin secara melintang. Letakkansayatan tersebut di tengah gelas benda dan tetesidengan air. Tutuplah secara hati-hati dengan gelaspenutup.Setelah itu pasanglah sediaan pada mejapreparat dan amatilah. Mulailah dari perbesaran
Biologi Kelas XI7lemah terlebih dahulu. Gambarlah dan beriketerangan. Bandingkan hasil pengamatan Andadengan gambar sel daun hasil pengamatan yangmenggunakan mikroskop elektron (perhatikangambar di bawah).Pertanyaan:1. Bagaimana bentuk sel daun yang Anda amatidengan mikroskop cahaya? Bagian-bagian apasaja yang bisa Anda amati?2. Bandingkan hasil pengamatan Anda dengangambar sel daun yang diamati denganmikroskop elektron di depan. Apakah sel daunyang Anda amati sama dengan gambartersebut? Manakah yang lebih jelas? Mengapademikian?3. Apa kesimpulan Anda mengenai mikroskopcahaya dan mikroskop elektron?Tulislah laporan hasil eksperimen Anda dankumpulkan kepada bapak atau ibu guru.3. Mengapa mikroskop elektron tidak dapatdigunakan untuk mengamati objek yang masihhidup?4. Jika Anda ingin mengamati bagian-bagian selseperti mitokondria, mikroskop apa yang akanAnda gunakan? Mengapa Anda memilih jenismikroskop tersebut?Jawablah soal-soal berikut.1. Mengapa sel disebut sebagai unit fungsionalpada makhluk hidup? Jelaskan jawaban Anda.2. Mengapa pada mikroskop cahaya harusmenggunakan preparat tembus cahaya?Berdasarkan teori-teori sel yang telah dikemukakan di depan,penelitian mengenai sel pun semakin berkembang. Akhirnya, dapatdiketahui struktur sel dan fungsi bagian-bagian sel. Bagaimanastruktur sel itu? Apa fungsi bagian-bagian sel itu?B. Struktur dan Fungsi Bagian-Bagian SelDi depan telah dibahas mengenai teori sel. Menurut Schleidendan Schwan serta didukung Max Schultze, sel merupakan unitstruktural terkecil dan merupakan kesatuan fungsional kehidupan.Setiap sel mempunyai struktur dan fungsi yang jelas untuk menjagakelangsungan aktivitas kehidupan. Uraian berikut akan menjelaskantentang struktur sel dan fungsi bagian-bagian sel tersebut.Para ahli menggunakan mikroskop elektron yang dapatmemperbesar objek pengamatan sampai 1.000.000×. Denganperbesaran ini, isi sel dalam sitoplasma yang menjalankan berbagaiTahukah Anda, bahwa sel yang telah Anda amati terlihat lebihbesar dari ukuran sebenarnya. Ukuran sel yang sesungguhnya jauhlebih kecil daripada yang tampak di mikroskop. Oleh karena itu,diperlukan pengetahuan tentang mikrometri untuk mengetahui ukuransel yang sebenarnya. Mikrometri merupakan pengukuran preparatdi bawah mikroskop untuk mengetahui ukuran (tebal atau panjang)sel atau bagian sel yang diamati. Apakah Anda sudah mengetahuibagian-bagian sel itu? Nah, pada subbab berikutnya Anda akanmempelajari struktur dan fungsi bagian-bagian sel.
8Struktur dan Fungsi Selfungsi dapat dilihat. Sebuah sel mempunyai tiga bagian utama yaitumembran sel (selaput plasma), sitoplasma, dan organel-organel sel.Nukleus atau inti sel merupakan organel terbesar.Struktur sel dibagi menjadi struktur sel prokariotik dan eukariotik.Setiap organisme tersusun dari salah satu tipe struktur sel tersebut,yaitu prokariotik atau eukariotik. Sel prokariotik hanya terdapat padakingdom atau dunia Monera, dunia Archaebacteria (Archae), dandunia Eubacteria (Bacteria). Adapun dunia Animalia, Plantae, Fungi,dan dunia Protista mempunyai struktur sel eukariotik. Apa perbedaanstruktur sel prokariotik dengan eukariotik?1. Struktur Sel ProkariotikSemua sel prokariotik mempunyai membran plasma,nukleoid berupa DNA dan RNA, serta sitoplasma yangmengandung ribosom. Sel prokariotik tidak memiliki membraninti sehingga bahan inti yang berada dalam sel mengadakankontak langsung dengan protoplasma. Sel prokariotik juga tidakmemiliki sistem endomembran (membran dalam), sepertiretikulum endoplasma dan kompleks Golgi. Selain itu, selprokariotik juga tidak memiliki mitokondria dan kloroplas, tetapimempunyai struktur yang berfungsi sama dengan keduanya,yaitu mesosom dan kromatofor. Contoh sel prokariotik adalahbakteri (Bacteria) dan Sianobakteri (Cyanobacteria). Perhatikangambar struktur sel bakteri Escherichia coli yang mewakili selprokariotik pada Gambar 1.6.Adapun bagian-bagian sel bakteri sebagai berikut.a. Dinding SelDinding sel bakteri dan Archae tersusun atas peptidoglikan,lipid, dan protein. Dinding sel berfungsi sebagai pelindungdan pemberi bentuk yang tetap. Pada dinding sel terdapatpori-pori sebagai jalan keluar masuknya molekul-molekul.b. Membran PlasmaMembran sel atau membran plasma tersusun atasmolekul lipid dan protein. Membran plasma berfungsi sebagaipelindung molekular sel terhadap lingkungan di sekitarnya,dengan jalan mengatur lalu lintas molekul dan ion-ion daridalam.c. SitoplasmaSitoplasma tersusun atas air, protein, lipid, mineral, danenzim-enzim. Enzim-enzim digunakan untuk mencernamakanan secara ekstraselular dan untuk melakukan prosesmetabolisme sel. Metabolisme sel meliputi proses penyusunan(anabolisme) dan penguraian (katabolisme) zat-zat.d. MesosomKadang-kadang pada tempat tertentu, membran plasmamelekuk ke dalam membentuk bangunan yang disebutmesosom. Mesosom berfungsi sebagai penghasil energi.Biasanya mesosom terletak dekat dinding sel yang baruterbentuk pada saat pembelahan biner sel bakteri. Padamembran mesosom terdapat enzim-enzim pernapasan yangberperan dalam reaksi-reaksi oksidasi untuk menghasilkanenergi.Sumber:Biology, CampbellGambar 1.6Struktur sel E. coliRibosomKapsulDinding selWilayahnukleolid (DNA)MesosomPiliMembran selFlagela
Biologi Kelas XI9e. RibosomRibosom merupakan organel tempat berlangsungnyasintesis protein. Ukurannya sangat kecil, berdiameter antara15–20 nm (1 nanometer = 10–9 meter). Di dalam sel E. coliterkandung 15.000 butir ribosom atau sekitar 25% massatotal sel bakteri.f. DNADNA atau asam deoksiribonukleat merupakanpersenyawaan yang tersusun atas gula deoksiribosa, fosfat,dan basa-basa nitrogen. DNA berfungsi sebagai pembawainformasi genetik, yaitu sifat-sifat yang harus diwariskankepada keturunannya. Oleh sebab itu, DNA disebut pulasebagai materi genetik. Pembahasan lebih mendetail akanAnda jumpai di kelas XII.g. RNARNA atau asam ribonukleat merupakan persenyawaanhasil transkripsi DNA. Jadi, bagian tertentu DNA melakukantranskripsi membentuk RNA. RNA membawa kode-kodegenetik sesuai pesanan DNA. Selanjutnya, kode-kodegenetik itu akan diterjemahkan dalam bentuk urutan asamamino dalam proses sintesis protein.Demikianlah struktur sel prokariotik pada bakteri E. coli.Ternyata, bakteri mempunyai bagian-bagian sel yang rumit.Setiap bagian sel ini mempunyai peranan yang penting bagikelangsungan hidup sebuah sel. Namun, bagian-bagian sel itutidak dapat berdiri sendiri dalam menjalankan fungsi sebuah sel,melainkan harus bekerja sama dengan bagian sel lainmembentuk satu kesatuan. Bagaimana dengan sel eukariotik?2. Struktur Sel EukariotikSemua sel eukariotik memiliki membran inti. Selain itu, seleukariotik memiliki sistem endomembran, yakni memiliki organel-organel bermembran seperti retikulum endoplasma, kompleksGolgi, mitokondria, dan lisosom. Sel eukariotik juga memilikisentriol. Perhatikan Gambar 1.7 tentang struktur sel eukariotikdi bawah ini.Dinding sel dari seltumbuhan yangberdekatanPlasmodesmataMitokondriaKloroplasMikrotubulusRibosomMikrofilamenPeroksisomSitoplasmaTonoplasmaVakuolapusatMembranplasmaDinding selKompleks GolgiRetikulumendoplasma halusRetikulumendoplasma kasarNukleusKromatinNukleolusMembran intiPorus inti
Sumber:Biology, CampbellGambar 1.7Struktur sel eukariotik pada tumbuhan
10Struktur dan Fungsi SelBerikut ini akan dibahas mengenai struktur sel eukariotikyang meliputi membran plasma, sitoplasma, dan organel-organelsel (ribosom, kompleks Golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro,dan mikrotubulus).a. Membran Sel (Selaput Plasma)Membran sel merupakan bagian terluar sel yangmembatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar.Membran sel merupakan selaput selektif permeabel, artinyahanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa,asam amino, gliserol, dan berbagai ion.Membran sel mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.1) Sebagai reseptor (penerima) rangsang dari luar, sepertihormon dan bahan kimia lain, baik dari lingkungan luarmaupun dari bagian lain dalam organisme itu sendiri.2) Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel.3) Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluarmeninggalkan sel. Hal inilah yang menyebabkanmembran plasma bersifat semipermeabel (selektifpermeabel).4) Sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimiawi, sepertireaksi oksidasi dan respirasi.Berdasarkan analisis kimiawi dapat diketahui bahwahampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein danlapisan lipid (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dualapisan, yaitu berupa lapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer).Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid. Fosfolipid adalahlipid yang mengandung gugus fosfat dan terdiri atas bagiankepala (polar head) dan bagian ekor (nonpolar tail). Bagiankepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekorbersifat hidrofobik (tidak suka air). Lipid terdiri atas fosfolipid,glikolipid, dan sterol.1) Fosfolipid, yaitu lipid yang mengandung gugusan fosfat.2) Glikolipid, yaitu lipid yang mengandung karbohidrat.3) Sterol, yaitu lipid alkohol terutama kolesterol.Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein.Lapisan protein membentuk dua macam lapisan, yaitulapisanprotein perifer atau ekstrinsik dan lapisan proteinintegral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkusbagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian luar.Lapisan protein integral membungkus bagian kepala (polarhead) lipid rangkap dua bagian dalam. Lebih jelasnya dapatdilihat pada Gambar 1.8 berikut.
Biologi Kelas XI11Di depan telah dijelaskan bahwa membran plasmabersifat selektif permeabel (semipermeabel) yang artinyamembran plasma dapat dilalui oleh molekul atau ion tertentu.Perpindahan molekul atau ion melewati membran ada duamacam, yaitu transpor pasif dan transpor aktif.1)Transpor pasif adalah perpindahan molekul atau iontanpa menggunakan energi sel. Perpindahan molekultersebut terjadi secara spontan dari konsentrasi tinggike rendah. Contoh transpor pasif adalah difusi danosmosis.2)Transpor aktif adalah perpindahan molekul atau ionmenggunakan energi dari sel itu. Contoh transpor aktifadalah pompa ion natrium (Na+)/kalium (K+), endositosis,dan eksositosis.Apa perbedaan antara difusi dengan osmosis? Uraianberikut akan membahas proses terjadinya transpor pasif dantranspor aktif dengan lebih rinci.1)DifusiDifusi adalah perpindahan molekul-molekul darikonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melaluimembran plasma ataupun tidak. Molekul dan ion yangterlarut dalam air bergerak secara acak dengan konstan.Gerakan acak ini mendorong terjadinya difusi.Difusi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu difusisederhana dan difusi terbantu (facilitated diffusion).a)Difusi SederhanaMolekul zat dapat berdifusi secara spontanhingga dicapai kerapatan yang sama dalam suaturuangan. Sebagai contoh, setetes parfum akanmenyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalammedium udara).Sumber:Inquiry Into Life, Mader, S.S.Gambar 1.8Struktur membran sel dan fosfolipidMembran selRantai karbohidratGlikoproteinLapisan luarGlikolipidMolekul protein integralLapisan dalamFosfolipid bilayerFilamen sitoskeletonKolesterolArea hidrofilikArea hidrofobikProtein periferAlkoholterfosforilasiAsam lemakAsam lemakGLISEROLFosfolipidArea polar(hidrofilik)Area nonpolar (hidrofobik)
12Struktur dan Fungsi SelSegumpal gulaMolekul gulaSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.9Menyebarnya molekul gula padaproses difusi(c)(d)(a)(b)Sumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.11Proses osmosisLarutan berhenti naikketika tekanan beratakuades mampu meng-imbangi tekanan os-motikLarutan garam 3%Membran selektif permeabelAkuades(a)(b)Larutangaramnaik(c)Carilah contoh lain adanya proses difusi sederhana dalamkehidupan sehari-hari. Carilah sebanyak-banyaknya, kemudianbahaslah bersama teman-teman Anda di kelas.Molekul dari sesendok gula akan menyebar ke seluruhvolume air dalam gelas meskipun tanpa diaduk (difusi zatpadat di dalam medium air) sehingga kerapatan zat tersebutmerata. Perhatikan gambar proses terjadinya difusi disamping (Gambar 1.9).Peristiwa difusi sederhana dapat diamati ketika kitamemasukkan segumpal gula ke dalam air (a), molekul-molekulnya terlarut (b), dan tersebar (berdifusi) (c). Padaakhirnya proses difusi menyebabkan gula tersebar meratake dalam air (d).b)Difusi TerbantuDifusi terbantu merupakan proses difusi denganperantara protein pembawa (carrier protein). Arahperpindahan molekul seperti halnya pada difusi biasa yaitudari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, hanya sajaprotein pembawa membantu proses perpindahan molekulini.Difusi terbantu merupakan transpor melalui mediapembawa. Pada proses ini, molekul diikat oleh reseptor padasisi luar sel dan dilewatkan melalui membran plasma olehprotein transmembran yang telah mengalami perubahansusunan. Setelah itu, protein pembawa kembali pada susunansemula. Protein pembawa juga dapat membuat celah yangdapat dilalui oleh ion-ion seperti Cl– dan Na+. Perhatikanskema difusi terbantu pada Gambar 1.10 di samping.2)OsmosisOsmosis adalah perpindahan molekul air melalui membransemipermeabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi kelarutan yang konsentrasi airnya rendah. Dengan kata lain, os-mosis juga berarti perpindahan molekul dari larutan berkepekatanrendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis)melalui selaput (membran) semipermeabel.Perhatikan skema osmosis pada Gambar 1.11 agar Andalebih paham tentang proses terjadinya osmosis.a) Lubang bawah tabung gelas yang berisi larutan garam ditutupdengan membran selektif permeabel, yang dapat dilewatimolekul air tetapi tidak dapat dilewati garam.b) Ketika tabung dimasukkan dalam gelas beker berisi akuades,molekul air berosmosis ke dalam tabung sehingga volumelarutan dalam tabung bertambah.c) Larutan berhenti naik ketika tekanan berat akuades mampumengimbangi tekanan osmotik.Bagaimana proses osmosis terjadi? Lakukan kegiatanberikut ini untuk mengamati proses terjadinya osmosis.Bagian luar selBagian dalam selSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.10Skema difusi terbantuProtein pembawa
Biologi Kelas XI13Mengamati Proses OsmosisSediakan kentang atau wortel, larutan yodium(1%, 10%, dan 100%), 3 buah beaker glass (gelasbeker) 50 ml, penggaris, dan silet. Potonglahkentang atau wortel menjadi 15 kubus berukuran1 cm × 1 cm × 1 cm. Kemudian siapkan 3 buahgelas beker 50 ml dan berilah kode A, B, dan C.Tuangkan larutan yodium 1% ke dalam gelas bekerA, larutan yodium 10% ke dalam gelas beker B,dan larutan yodium 100% ke dalam gelas beker C.Masukkan 5 buah kubus kentang atau wortel kedalam tiap-tiap gelas beker. Setiap interval 5 menit,keluarkan sebuah kubus kentang atau wortel daritiap-tiap gelas beker dan potonglah menjadi 2bagian dengan silet. Selanjutnya, ukurlah jaraklarutan yodium yang masuk dalam kubus tersebutmulai dari tepi irisan kubus menuju ke daerahtengah yang masih dapat teramati warna larutanyodiumnya. Hitunglah jarak rata-ratanya selamawaktu 25 menit.Pertanyaan:1. Apa yang terjadi pada kentang atau wortelpada tiap-tiap gelas beker? Mengapademikian?2. Bagaimana jarak rata-rata pada kubus kentangatau wortel pada tiap-tiap gelas beker selamainterval waktu 25 menit?3. Apa kesimpulan Anda dari kegiatan ini?Buatlah laporan hasil eksperimen ini danpresentasikan.Peristiwa osmosis terjadi dalam sel. Bila konsentrasi larutandalam sel tinggi, air akan masuk sel dan terjadi endosmosis. Hal inimenyebabkan tekanan osmosis sel menjadi tinggi. Keadaan yangdemikian dapat memecahkan sel (lisis). Jadi, lisis adalah hancurnyasel karena rusaknya atau robeknya membran plasma. Sebaliknya,apabila konsentrasi larutan di luar sel lebih tinggi, air dalam sel akankeluar dan terjadi eksosmosis.Eksosmosis pada hewan akan menyebabkan pengerutan sel yangdisebut krenasi dan pada tumbuhan akan menyebabkan terlepasnyamembran dari dinding sel yang disebut plasmolisis. PerhatikanGambar 1.12 berikut.MembranplasmaSel hewanSeltumbuhanNukleusDindingselMembranplasmaLarutan isotonikLarutan hipotonik(lisis)Larutan hipertonik(krenasi)Larutan isotonikLarutan hipotonik(tekanan turgor semakin besardan kloroplas terdesak men-dekati dinding sel)Larutan hipertonik(plasmolisis)KloroplasSumber:Inquiry Into Life, Mader, S. S.Gambar 1.12Osmosis pada sel hewan dan sel tumbuhan
14Struktur dan Fungsi SelDari Gambar 1.12 dapat diketahui bahwa sel hewandapat mengalami lisis (pecah) apabila larutan di luar selbersifat hipotonik. Sebaliknya, sel hewan akanmengalami krenasi apabila larutan diluar sel bersifathipertonik. Perhatikan contoh berikut agar Andamengetahui lebih jelas mengenai terjadinya krenasi danlisis pada sel darah merah.Cermati tiga bentuk sel darah merah pada Gambar1.13. Apakah Anda menemukan perbedaannya?Jika sel darah merah ditempatkan dalam air laut,maka cairan sel akan keluar dengan cara osmosis dansel mengerut (krenasi). Hal ini karena air lautmengandung jumlah molekul air yang lebih kecil daripadasitoplasma sel darah merah. Air laut hipertonik terhadapsitoplasma sel. Perhatikan Gambar 1.13 (a).Jika sel darah merah itu ditempatkan dalam medialarutan yang konsentrasinya sama dengan sitoplasma(plasma darah atau larutan garam 0,9%), sel darah itutidak akan mendapat tambahan atau kehilangan airdengan cara osmosis. Oleh karena itu, bentuk sel darahmerah itu tetap. Larutan demikian disebut isotonik.Perhatikan Gambar 1.13 (b).Jika sel darah merah dimasukkan dalam air murnimaka molekul air akan berosmosis ke dalamnya.Osmosis ini terjadi karena di luar sel (100%) terdapatkonsentrasi air yang lebih tinggi daripada di dalam sel.Air di sekitar sel itu disebut hipotonik terhadap sitoplasmasel. Membran sel dari sel darah merah sangat rapuhdan tidak tahan akan peningkatan tekanan di dalam sel.Akibatnya sel itu semakin mengembang dan akhirnyamengalami hemolisis (pecah). Perhatikan Gambar 1.13 (c).Lakukan Eksperimen 4 berikut ini untuk memperjelaspengetahuan Anda mengenai terjadinya krenasi danplasmolisis.Mengamati Terjadinya Krenasi danPlasmolisisSediakan mikroskop, gelas benda, gelaspenutup, pipet, kertas pengisap, jarum bersih, seldarah merah, sel daun eva (Rhoeo discolor),larutan gula 10%, dan alkohol 70%. Lakukan 2tahap pengamatan yaitu pengamatan terjadinyakrenasi dan plasmolisis.I. KrenasiSiapkan sebuah gelas benda kemudiantetesi dengan air. Bersihkan salah satu ujungjari Anda dengan kapas yang telah dibasahialkohol 70%. Tusuklah ujung jari tersebutdengan jarum yang telah dibersihkan denganalkohol 70%. Ambil setetes darah dan letakkandi atas gelas benda dan tutuplah dengan gelaspenutup. Setelah selesai, luka di ujung jaridiberi alkohol 70% dengan kapas untukmenghindari terjadinya infeksi. Amati sel-seldarah merah dengan mikroskop. Gambarlahbentuk sel darah merah yang Anda lihat itu.Berilah setetes larutan gula 10% di tepi gelaspenutup, sedangkan di tepi yang lain diletakkankertas pengisap agar medium di dalamnyaberganti (perhatikan gambar). Segera amatiperubahan yang terjadi. Gambarlah bentukyang Anda lihat. Jika bentuk sel tidakSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.13Kondisi sel darah merah dalam berbagailarutan.(a)larutan hipertonik(b) larutan isotonik(c) larutan hipotonik(a)(b)(c)
Biologi Kelas XI15mengalami perubahan, tambahkan kepekatanlarutan gula, misalnya menjadi 15%.Pertanyaan:1. Apakah bentuk sel mengalami perubahansebelum dan sesudah ditetesi larutangula? Mengapa terjadi peristiwa tersebut?2. Menurut Anda, apa yang akan terjadi jikalarutan gula diganti dengan larutan garamdapur pekat (10%)?Tulis kesimpulan Anda mengenai terjadinyakrenasi dan bahaslah bersama teman-temanAnda di kelas.II. PlasmolisisSiapkan sebuah gelas benda kemudiantetesi dengan air. Ambillah daun Rhoeo discolor.Kelupas epidermis bawahnya hingga beberapasel di dalamnya terbawa. Caranya, patahkandaun tersebut, tarik hingga diperoleh selapis selAnda telah mengetahui proses terjadinya transporpasif, yaitu difusi dan osmosis. Proses terjadinya transporpasif berbeda dengan transpor aktif. Transpor aktifmeliputi pompa ion natrium-kalium, endositosis, daneksositosis.3)Pompa Natrium-KaliumBerbeda dengan difusi terbantu yang termasuktranspor pasif karena mengikuti gradien konsentrasi,maka transpor aktif ini bersifat melawan gradienkonsentrasi.Pada transpor aktif terjadi pemompaan molekulmelewati membran dan melawan gradien konsentrasi.Pada transpor aktif diperlukan energi untuk melawangradien konsentrasi. Transpor aktif ini berfungsimemelihara konsentrasi molekul kecil dalam sel yangberbeda dengan konsentrasi molekul lingkungannya.Sebagai contoh ion K+ penting untuk mem-pertahankan kegiatan listrik di dalam sel saraf danmemacu transpor aktif zat-zat lain. Meskipun ion Na+dan K+ dapat melewati membran, karena kebutuhanakan ion K+ lebih tinggi maka diperlukan lagi pemasukanion K+ ke dalam sel dan pengeluaran ion Na+ keluar sel.Konsentrasi ion K+ di luar sel rendah, sedangkan didalam sel tinggi. Sebaliknya, konsentrasi ion Na+ diepidermis. Setelah itu, segera letakkan di atassetetes air agar tidak mengering dan tutuplahdengan gelas penutup. Amatilah denganmikroskop, mula-mula dengan perbesaranlemah, bila sudah jelas teramati lakukanpengamatan dengan perbesaran kuat.Gambarlah dua atau tiga sel yang jelas benarstrukturnya. Selanjutnya, dari tepi gelas penutupteteskan larutan gula, sedangkan tepi yang laindiletakkan kertas pengisap agar terjadipergantian medium. Amati lagi sel tersebutdengan mikroskop, bandingkan dengan gambaryang telah Anda buat tadi.Pertanyaan:1. Apakah bentuk sel mengalami perubahansebelum dan sesudah ditetesi larutangula? Mengapa?2. Adakah perubahan pada ruangan antaraisi sel dengan dinding sel dan warna isisel? Jelaskan.3. Apakah plasmolisis itu?4. Apa kesimpulan Anda dari kegiatan ini?Tulislah laporan hasil eksperimen Anda danbahaslah bersama teman-teman di kelas.Kertas pengisapLarutan gula
16Struktur dan Fungsi Seldalam sel rendah dan di luar sel tinggi. Bila terjadi prosesdifusi, maka akan terjadi difusi ion K+ dari dalam sel keluar, sedangkan difusi ion Na+ dari luar ke dalam sel.Akan tetapi, yang terjadi sebenarnya bukanlah difusikarena pergerakan ion-ion itu melawan gradien kadarmaka terjadi pemasukan ion K+ dan pengeluaran ionNa+. Energi ATP diperlukan untuk melawan gradien kadaritu dengan pertolongan protein yang ada dalammembran. Setiap pengeluaran 3 ion Na+ dari dalam seldiimbangi dengan pemasukan 2 ion K+ dari luar sel. Olehsebab itu, proses ini disebut pompa natrium-kalium.Perhatikan Gambar 1.14 di bawah ini.4)Endositosis dan EksositosisEndositosis dan eksositosis merupakan transporyang memerlukan energi. Endositosis merupakan prosesmasuknya senyawa melalui membran dengan carapembungkusan senyawa dan cairan ekstraselulardengan pelekukan ke dalam sebagian membran. Hal initerjadi pada organisme uniselular dan sel darah putih.Jika yang dimasukkan berupa senyawa padat disebutfagositosis,sedangkan jika berupa larutan disebutpinositosis.Eksositosis merupakan proses pengeluaran zat daridalam sel keluar sel. Sekret terbungkus kantongmembran yang selanjutnya melebar dan pecah.Eksositosis terjadi pada beberapa sel kelenjar atau selsekresi. Perhatikan skema endositosis dan eksositosispada Gambar 1.15 dan 1.16 berikut.ATPADPSITOPLASMA3456Ikatan Na+ di sitoplasma dengan proteinmerangsang fosforilasi oleh ATPFosforilasi menyebabkanprotein berubah bentukDengan mengubah bentuk,Na+ dilepas ke luar sel diikatdan K+ dari luar sel diikatIkatan K+ merangsang di-lepasnya kelompok fosfatHilangnya fosfatmengembalikanbentuk semulaprotein, K+ di-lepas dalam sel12Sumber:Biology, CampbellGambar 1.14Mekanisme pompa natrium-kaliumSiklus diulang
Biologi Kelas XI17Mekanisme transpor pasif dan transpor aktif melaluimembran secara ringkas dijelaskan dalam Tabel 1.1berikut.Tabel 1.1Mekanisme Transpor Pasif dan Transpor AktifMembran plasmaSitoplasmaNukleusMembran plasmaSitoplasmaNukleus(a) Fagositosis(b) PinositosisMembran plasmaProduk sekretKantong sekretSitoplasmaDalam bidang pertanian, pemahaman tentangtranspor pasif (difusi dan osmosis) sangatlah penting.Misalnya untuk menentukan dosis pupuk dan obat-obatanProsesCara MelaluiMekanismeContohMembranI. Transpor Pasif• Difusi• Difusi terbantu• OsmosisII. Transpor Aktif• Endositosis– Fagositosis– Pinositosis• Eksositosis• Pompa Na+– K+Pemasukan O2ke dalam sel.Pemasukanglukosa ke da-lam sel.Masuknya airke sel.Ingesti bakterioleh sel leu-kosit.Sel memakanzat cair.Sekresi mukus.Masuknya glu-kosa melawangradien kon-sentrasi.LangsungProteinpembawaLangsungKantongmembranKantongmembranKantongmembranProteinpembawaGerakan molekul se-cara acak menye-babkan perpindahanmolekul menuju kon-sentrasi yang lebihrendah.Molekul terikat padaprotein pembawa(carrier protein) padamembran dan dibawamelalui membran me-nuju tempat dengankonsentrasi lebihrendah.Difusi air melaluimembran semiper-meabel dari larutanhipotonik.Partikel dibungkusmembran dan mem-bentuk kantong.Tetesan cairan di-bungkus membrandan membentuk kan-tong.Kantong bergabungdengan membranplasma dan melepas-kan isinya.Protein pembawamenyediakan energiuntuk memindahkanNa+ melawan gradienkonsentrasi.Sumber:Biology, Raven and JohnsonGambar 1.15EndositosisSumber:Biology, Raven and JohnsonGambar 1.16Eksositosis
18Struktur dan Fungsi Selyang aman bagi tanaman. Jika dosis terlalu pekat,tanaman bisa mati karena terjadi plasmolisis. Selain itu,dengan memahami transpor pasif, kita dapat mengetahuibahwa macam zat yang diberikan pada tanaman sebagainutrien hendaknya berupa ion-ion yang mudah masukke dalam sel-sel tanaman. Zat-zat organik seperti guladan protein tidak akan masuk ke dalam sel tanamankarena membran sel impermeabel terhadap zat-zattersebut. Zat-zat tersebut justru akan memicu plasmolisisdan akhirnya mematikan tanaman. Sifat semipermeabelmembran plasma menyebabkan tanaman mampumemilih zat-zat yang dapat masuk ke dalam sel dan yangtidak.b. SitoplasmaSitoplasma merupakan materi yang mengisi antara intidan selaput plasma. Sitoplasma yang berada dalam nukleusdisebut nukleoplasma. Pada sel tumbuhan, sitoplasmadibedakan menjadi dua, yaitu yang berbatasan denganselaput plasma disebut ektoplasma dan yang di bagiandalam disebut endoplasma. Ektoplasma lebih jernih dankompak. Ektoplasma pada sel hewan berupa selaput plasmaitu sendiri. Endoplasma sel tumbuhan mengandung banyakplastida (zat warna).Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut.1)Cairan seperti gel (agar-agar atau jeli) yang disebutsitosol.2) Substansi simpanan dalam sitoplasma. Substansi inibervariasi tergantung tipe selnya. Sebagai contoh,sitoplasma sel hati mengandung simpanan molekulglikogen, sedangkan sitoplasma sel lemak mengandungtetesan lemak besar.3) Jaringan yang strukturnya seperti filamen (benang) danserabut yang saling berhubungan. Jaringan benang danserabut disebut sitoskeleton yang berfungsi sebagaikerangka sel.4) Organel-organel sel.Matriks sitoplasma atau bahan dasar sitoplasma disebutsitosol. Sitoplasma dapat berubah dari fase sol ke gel dansebaliknya. Matriks sitoplasma tersusun atas oksigen 62%,karbon 20%, hidrogen 10%, dan nitrogen 3% yang tersusundalam senyawa organik dan anorganik. Unsur-unsur lainadalah: Ca 2,5%; P 1,14%; Cl 0,16%; S 0,14%; K 0,11%; Na0,10%; Mg 0,07%; I 0,014%; Fe 0,10%; dan unsur-unsurlain dalam jumlah yang sangat kecil.Sifat-sifat fisikawi matriks sitoplasma sebagai berikut.1) Efek Tyndal yaitu kemampuan matriks sitoplasmamemantulkan cahaya.2) Gerak Brown yaitu gerak acak (zig-zag) partikelpenyusun koloid.3) Gerak siklosis yaitu gerak matriks sitoplasma berupaarus melingkar.4) Memiliki tegangan permukaan.Apa manfaat prosestranspor pasif dantranspor aktif dalambidang pertanian?
Biologi Kelas XI195) Elektrolit yaitu kemampuan molekul menghantarkan aruslistrik.Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutanpenyangga (buffer). Sifat biologis matriks sitoplasma adalahmampu mengenali rangsang (iritabilitas) dan mengantarrangsang (konduktivitas).Adapun fungsi sitosol sebagai berikut.1) Sumber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnyaterdapat senyawa-senyawa organik terlarut, ion-ion, gas,molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino,nukleotida, molekul besar seperti protein, dan RNA yangmembentuk koloid.2) Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis,sintesis protein, dan sintesis asam lemak.c. SitoskeletonSitoskeleton atau rangka sel tersusun atas tiga jenisserabut yang berbeda yaitu, mikrofilamen, mikrotubulus, danfilamen intermediar.1)MikrofilamenMikrofilamen adalah rantai ganda protein yangbertaut dan tipis. Mikrofilamen tersusun atas dua macamprotein, yaitu aktin dan miosin. Mikrofilamen banyakterdapat pada sel-sel otot. Mikrofilamen mempunyaidiameter 7 nm sehingga pengamatannya harusmenggunakan mikroskop elektron.2)MikrotubulusMikrotubulus adalah rantai-rantai protein yangmembentuk spiral. Spiral ini membentuk tabungberlubang yang panjangnya mencapai 2,5 mm dengandiameter 25 nm. Mikrotubulus tersusun atas protein yangdikenal sebagai tubulin. Mikrotubulus merupakanpenyusun sitoskeleton yang terbesar.Mikrotubulus terdapat pada gelendong sel, yaituberupa benang-benang spindel yang menghubungkandua kutub sel pada waktu sel membelah. Gerakankromosom dari daerah ekuator ke kutub masing-masingpada anafase dikendalikan oleh mikrotubulus. Dengandemikian, mikrotubulus mempunyai fungsi mengarahkangerakan komponen-komponen sel, mempertahankanbentuk sel, serta membantu dalam pembelahan mitosis.3)Filamen IntermediarFilamen intermediar adalah rantai molekul proteinyang membentuk untaian yang saling melilit. Filamenini berdiameter 8 – 10 nm. Disebut serabut intermediarkarena ukurannya di antara ukuran mikrofilamen danmikrotubulus. Serabut ini tersusun atas protein yangdisebut fimentin, tetapi tidak semua sel filamenintermediarnya tersusun atas fimentin. Misalnya sel kulitfilamennya tersusun atas protein keratin. PerhatikanGambar 1.17 untuk mengetahui susunan sitoskeleton.Mikrofilamen ProtozoaPada sel-sel Protozoa, misalnyaAmoeba sp., mikrofilamen berperandalam pembentukan psudopodia,gerakan sel, dan gerakan-gerakansitoplasma. Selain itu, mikrofilamenberperan dalam pembelahan sel,yakni terbelahnya sel menjadi duasel anakan karena ditarik olehmikrofilamen yang menghubung-kan membran.
20Struktur dan Fungsi Seld. NukleusNukleus atau inti sel merupakan bagian penting sel yangberperan sebagai pengendali kegiatan sel. Nukleus merupa-kan organel terbesar yang berada dalam sel. Nukleus ber-diameter sekitar 10 Pm. Nukleus biasanya terletak di tengahsel dan berbentuk bulat atau oval.Pada umumnya sel organisme berinti tunggal, tetapi adajuga yang memiliki lebih dari satu inti. Berdasar jumlahnukleus, sel dapat dibedakan sebagai berikut.1) Sel mononukleat (berinti tunggal), misalnya sel hewandan tumbuhan.2) Binukleat (inti ganda), contohnya Paramaecium.3) Multinukleat (inti banyak), misalnya Vaucheria (sejenisalga) dan beberapa jenis jamur.Di dalam nukleus terdapat matriks yang disebut nukleo-plasma, nukleolus, RNA, dan kromosom. Kromosom ter-susun atas protein dan DNA. Perhatikan Gambar 1.18.Sumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.18Struktur nukleusNukleolusPori-pori nukleusSelaput membran nukleusNukleoplasmaMembran luarMembran dalamPori-pori nukleusRetikulum endoplasmaRibosomMitokondriaMembranplasmaSentrosomSentriolNukleusSerabut filamen aktinSubunit tubulin25 nm7 nmMolekul aktin
a. Sitoskeletonb. Mikrotubulusc. Filamen aktinSumber:Inquiry Into Life, Mader, S. S.Gambar 1.17Bagian-bagian sitoskeletonFilamenantara
Biologi Kelas XI21Setiap nukleus tersusun atas beberapa bagian pentingsebagai berikut.1)Membran Nukleus (Selaput Inti)Selaput inti merupakan bagian terluar inti yangmemisahkan nukleoplasma dengan sitoplasma. Selaputinti terdiri atas dua lapis membran (bilaminair), setiaplapis merupakan lapisan bilayer. Ruang antara membrandisebut perinuklear atau sisterna. Pada membran initerdapat porus yang berfungsi untuk pertukaran molekuldengan sitoplasma.Berdasarkan ada tidaknya selaput inti, dibedakandua tipe sel yaitu sel prokariotik (tidak memiliki selaputinti) dan sel eukariotik (memiliki selaput inti).2)NukleoplasmaNukleoplasma adalah cairan inti (karyotin) yangbersifat transparan dan semisolid (kental). Nukleoplasmamengandung kromatin, granula, nukleoprotein, dansenyawa kimia kompleks. Pada saat pembelahan sel,benang kromatin menebal dan memendek serta mudahmenyerap zat warna disebut kromosom.Benang kromatin tersusun atas protein dan DNA.Di dalam benang DNA inilah tersimpan informasikehidupan. DNA akan mentranskripsi diri (mengopi diri)menjadi RNA yang selanjutnya akan dikeluarkan kesitoplasma. Anda akan mempelajarinya lebih lanjut dikelas XII.3)NukleolusNukleolus atau anak inti tersusun atas fosfoprotein,orthosfat, DNA, dan enzim. Nukleolus terbentuk padasaat terjadi proses transkripsi (sintesis RNA) di dalamnukleus. Jika transkripsi berhenti, nukleolus menghilangatau mengecil. Jadi, nukleolus bukan merupakan organelyang tetap.Jadi, nukleus memiliki arti penting bagi sel karena mem-punyai beberapa fungsi berikut.1) Pengatur pembelahan sel.2) Pengendali seluruh kegiatan sel, misalnya denganmemasukkan RNA dan unit ribosom ke dalamsitoplasma.3) Pembawa informasi genetik.e. Retikulum EndoplasmaRetikulum endoplasma merupakan organel yangtersusun oleh membran yang terbentuk seperti jala.Retikulum sendiri berasal dari kata reticular yang berartianyaman benang atau jala. Letaknya memusat pada bagiandalam sitoplasma (endoplasma), sehingga disebut sebagairetikulum endoplasma (RE). Membran RE merupakan ke-lanjutan dari membran nukleus hingga ke membran plasma.Jadi, RE merupakan saluran penghubung antara nukleusdengan bagian luar sel. Perhatikan Gambar 1.19 di samping.Apa perbedaanantara kromosom dankromatin?RibosomSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.19Retikulum endoplasmaNukleolusRENukleus
22Struktur dan Fungsi SelSubunit kecilSubunit besarRibosomSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.20Struktur ribosomDalam sel terdapat dua tipe retikulum endoplasmasebagai berikut.1)Retikulum Endoplasma KasarPermukaan retikulum endoplasmanya diselubungioleh ribosom yang tampak berbintil-bintil sehinggadisebut RE kasar. Ribosom adalah tempat sintesisprotein. Protein ini akan ditampung oleh RE kasar yaitudalam rongga RE.2)Retikulum Endoplasma HalusRE halus adalah RE yang tidak ditempeli ribosomsehingga permukaannya halus.Retikulum endoplasma mempunyai beberapa fungsisebagai berikut.1)Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan REhalus).2) Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untukdisalurkan ke kompleks Golgi dan akhirnya dikeluarkandari sel (RE kasar).3) Transportasi molekul-molekul dari bagian sel yang satuke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus).4) Menetralkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang adadi dalam sel-sel hati.f. RibosomRibosom merupakan struktur paling kecil yangtersuspensi dalam sitoplasma dan terdapat di sel eukariotikmaupun prokariotik. Pada sel eukariotik, ribosom terdapatbebas dalam sitoplasma atau terikat RE. Ribosom tersusunatas protein dan RNA. Ribosom terdiri dari dua subunit, yaitusubunit kecil dan subunit besar. Perhatikan Gambar 1.20untuk mengetahui struktur ribosom. Tiap-tiap subunitdisintesis dalam nukleolus dan dikeluarkan melalui porusnukleus ke sitoplasma tempat kedua subunit bergabung.Ribosom berperan dalam sintesis protein.g. Kompleks GolgiKompleks Golgi dijumpai pada hampir semua seltumbuhan dan hewan. Pada sel tumbuhan, kompleks Golgidisebut diktiosom. Badan Golgi (ditemukan tahun 1898 olehCamillio Golgi) tersebar dalam sitoplasma dan merupakansalah satu komponen terbesar dalam sel. Antara badan Golgisatu dengan yang lain berhubungan dan membentuk strukturkompleks seperti jala. Badan Golgi sangat penting pada selsekresi. Perhatikan Gambar 1.21 di halaman berikutnya.Kompleks Golgi dan RE mempunyai hubungan eratdalam sekresi protein sel. Di depan telah dikatakan bahwaRE menampung dan menyalurkan protein ke Golgi. Golgimereaksikan protein itu dengan glioksilat sehingga terbentukglikoprotein untuk dibawa ke luar sel. Oleh karena hasilnyadisekresikan itulah maka Golgi disebut pula sebagai organelsekretori. Perhatikan Gambar 1.22 berikut.
Biologi Kelas XI23Vesikula sekresiSelain itu, kompleks Golgi juga mempunyai beberapafungsi sebagai berikut.1) Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa,hemiselulosa, dan pektin (penyusun dinding seltumbuhan).2) Membentuk membran plasma.3) Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zatyang akan dikeluarkan sel, seperti protein, glikoprotein,karbohidrat, dan lemak.4) Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur padasel telur, dan lisosom.h. LisosomLisosom berasal dari kata lyso = pencernaan dansoma = tubuh, merupakan membran kantong kecil yangberisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim. Lisosom adalahorganel berbentuk agak bulat dan dibatasi membran tunggal.Umumnya berdiameter 1,5 Pm, walaupun kadang-kadangditemukan lisosom berdiameter 0,05 Pm. Lisosom terdapathampir pada semua sel eukariotik, terutama sel-sel yangbersifat fagositik seperti leukosit. Lisosom berisi enzim-enzimhidrolitik seperti protease, lipase, nuklease, fosfatase, danenzim pencerna yang lain. Perhatikan Gambar 1.23 disamping.Enzim lisosom adalah suatu protein yang diproduksi olehribosom dan kemudian masuk ke RE. Dari RE, enzimdimasukkan ke dalam membran kemudian dikeluarkan olehsitoplasma menjadi lisosom. Selain itu, ada pula enzim yangdimasukkan terlebih dahulu ke Golgi. Enzim itu dibungkusmembran kemudian dilepaskan dalam sitoplasma oleh Golgi.Jadi, proses pembentukan lisosom dapat dilakukan secaralangsung oleh RE atau oleh Golgi.PeroksisomMitokondriaSumber:Biology, CampbellGambar 1.23Struktur lisosomLisosomSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.21Kompleks GolgiVesikelNukleusPori-pori nukleusRetikulum endoplasmakasarMembran selProtein dikeluarkanVesikel sekresiVesikeltransporVesikeltransporKompleks GolgiRetikulumendoplasma halusSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.22Protein disekresikan melalui membran
24Struktur dan Fungsi SelProses pencernaan oleh lisosom berlangsung misalnyasaat sel menelan bakteri secara fagositosis. Bakteri itudimasukkan ke dalam vakuola. Vakuola yang berisi bakterisegera dihampiri lisosom. Membran lisosom dan membranvakuola bersinggungan dan bersatu. Enzim lisosom masukke dalam vakuola dan mencerna bakteri. Substansi hasilpencernaan lisosom disimpan dalam vesikel kemudianditranspor ke membran plasma dan dikeluarkan dari sel.Secara rinci lisosom mempunyai fungsi sebagai berikut.1) Melakukan pencernaan intrasel.2)Autofagi yaitu menghancurkan struktur yang tidakdikehendaki, misalnya organel lain yang sudah tidakberfungsi.3)Eksositosis yaitu pembebasan enzim keluar sel,misalnya pada pergantian tulang rawan padaperkembangan tulang keras.4)Autolisis yaitu penghancuran diri sel denganmembebaskan isi lisosom ke dalam sel, misalnya terjadipada saat berudu menginjak dewasa dengan menyerapkembali ekornya.5) Menghancurkan senyawa karsinogenik.Dari uraian di atas dapat diketahui bahwa lisosommempunyai peranan penting dalam sel. Bagaimana jikalisosom mengalami kegagalan fungsi? Kegagalan dalamproses pencernaan oleh lisosom dapat menyebabkanpenyakit silikosis dan rematik.i. Badan MikroBadan mikro hampir menyerupai lisosom, berbentukagak bulat, diselubungi membran tunggal, dan di dalamnyaberisi enzim katalase dan oksidase. Organela ini disebutbadan mikro karena ukurannya kecil, hanya bergaris tengah0,3–1,5 Pm.Terdapat dua tipe badan mikro, yaitu peroksisom danglioksisom. Peroksisom terdapat pada sel hewan, fungi,dan daun tanaman tingkat tinggi. Perhatikan Gambar 1.24untuk mengetahui letak peroksisom di dalam sel. Peroksisomberperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2(bersifat racun bagi sel) yang selanjutnya dipecah menjadiH2O + O2. Peroksisom penting dalam penyerapan cahayadan respirasi sehingga berhubungan erat dengan kloroplasdan mitokondria. Peran lain peroksisom selain melindungisel dari H2O2, juga berperan dalam perubahan lemakmenjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel.Glioksisom terdapat pada sel tanaman. Glioksisom berperandalam metabolisme asam lemak dan tempat terjadinya siklusglioksilat.j. MitokondriaMitokondria berbentuk bulat panjang atau seperti tongkatterdapat pada sel eukariotik aerob. Mitokondria dibatasi dualapis membran yang kuat, fleksibel, dan stabil, serta tersusunatas lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut krista untuk memperluas permukaanSumber:Biology, CampbellGambar 1.24Struktur peroksisomKloroplasPeroksisomMitokondria
Biologi Kelas XI25agar penyerapan oksigen lebih efektif. Ruangan dalammitokondria berisi cairan disebut matriks mitokondria. Matriksini kaya enzim pernapasan (sitokrom), DNA, RNA, danprotein. Perhatikan Gambar 1.25 berikut ini.Mitokondria memiliki DNA sendiri yang mengkodesintesis protein spesifik. Mitokondria berfungsi dalam oksidasimakanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidasif,dan sistem transfer elektron.Oksidasi zat makanan di dalam mitokondriamenghasilkan energi dan zat sisa. Secara sederhanareaksinya dapat ditulis sebagai berikut.C6H12O6 + O2oksidasi orespirasiCO2 + H2O + Energi (glukosa)Berkaitan dengan fungsi tersebut mitokondria seringdisebut the power house of cell.k. KloroplasKloroplas hanya terdapat pada sel tumbuhan dan Algaetertentu. Pada tumbuhan biasanya berbentuk cakram dengandiameter 5–8 Pm dan tebal 2–4 Pm. Kloroplas dibatasimembran ganda. Di dalam kloroplas terdapat klorofil (pigmenfotosintetik) dan pigmen lain yang terletak pada membranatau pada bahan dasar di dalam kloroplas. Bahan dasarkloroplas berupa cairan disebut stroma. Perhatikan Gambar1.26 berikut.Kloroplas berfungsi sebagai tempat berlangsungnyafotosintesis. Peran pigmen untuk menangkap cahayamatahari yang akan diubah menjadi energi kimia.Apa yang dimaksudrespirasi sel?KristaMembran luarMembran dalamMatriksRuang intermembranSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.25Mitokondria dengan dua lapis membran dan kristaStromaTilakoidMembran dalamMembran luarGranaSumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.26Struktur kloroplas
26Struktur dan Fungsi Sell. SentriolSel hewan dan beberapa mikroorganisme sertatumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol dalamsitoplasma. Sentriol terletak di dekat permukaan luar nukleus.Setiap sentriol terdiri atas sebaris silinder sebanyak sembilanmikrotubul. Perhatikan Gambar 1.27 di samping. Sentriolberperan dalam proses pembelahan sel.Secara ringkas fungsi beberapa organel sel dijelaskanseperti dalam Tabel 1.2 berikut.Sumber:Biology, Raven dan JohnsonGambar 1.27Struktur sentriolMikrotubulusJenis OrganelFungsi PembentukanNukleusSintesis DNA dan RNA, serta penyusunan subunit ribosom (dalam nukleolus).RibosomSintesis polipeptida dan sintesis protein.RE kasarSintesis protein membran dan vesikel transpor serta sekresi protein dan enzimhidrolitik.RE halusSintesis lipid, metabolisme karbohidrat dalam sel hati, detoksifikasi dalam sel hati,penimbunan ion kalsium.Badan GolgiModifikasi, penimbunan sementara, dan transpor makro molekul, pembentukanlisosom, dan vesikel transpor.Jenis OrganelFungsi PemecahanLisosomPencernaan makanan, bakteri dan organel yang rusak, kerusakan beberapa selselama perkembangan embrio.PeroksisomBermacam-macam proses metabolik, dengan memecah H2O2 menghasilkan H2O+ O2.VakuolaPencernaan (seperti lisosom), penimbunan senyawa kimia, pembesaran sel,keseimbangan cairan.Jenis OrganelFungsi Pemrosesan TenagaKloroplasPerubahan energi cahaya menjadi energi kimia gula (pada tumbuhan dan beberapaprotista).MitokondriaPerubahan energi kimia makanan menjadi energi yang siap digunakan (ATP).Jenis OrganelFungsi Penyokong Pergerakan dan Komunikasi AntarselSitoskeleton (termasuk silia, flagela, Pemeliharaan bentuk sel, perlekatan organel, pergerakan organel dalam sel,dan sentriol dalam sel hewan)pergerakan sel, transmisi mekanik sinyal dari luar ke dalam sel.Dinding sel (pada tumbuhan, fungi,Pemeliharaan bentuk sel dan penyokong skeleton, melindungi permukaan sel,dan beberapa protista)mengikat sel dengan jaringan.Matriks ekstraselular (pada hewan)Mengikat sel dengan jaringan, melindungi permukaan, pengaturan aktifitas sel.Penghubung selKomunikasi antarsel, mengikat sel dengan jaringan.Anda telah mempelajari organel-organel sel yang terdapatpada sel eukariotik dan sel prokariotik. Lakukan kegiatan berikutini agar Anda mengetahuinya dengan jelas.Tabel 1.2Fungsi Organel-Organel SelDiskusikan bersama-sama teman Anda mengenai perbedaansel prokariotik dengan eukariotik. Tulislah hasil diskusi Anda danlengkapilah tabel berikut ini.No.OrganelProkariotikEukariotik1. Membran plasma2. Sitoplasma3. Ribosom
Biologi Kelas XI27Di depan telah disebutkan bahwa sel eukariotik terdapat padaProtista, Fungi, hewan, dan tumbuhan. Setiap bagian sel mem-punyai karakteristik sendiri-sendiri. Nah, Anda sekarang sudahmengenal organel-organel sel beserta struktur dan fungsinya.Jawablah soal-soal berikut.1. Mengapa sel gabus hanya terlihat sebagairuang-ruang kosong yang dibatasi dinding?2. Mengapa pada daun yang akan gugur ataumati timbul warna kekuning-kuningan?3. Apa yang terjadi pada dinding sel buah yangmentah setelah masak?4. Mengapa mitokondria sering disebut the powerhouse of cell?5. Apa yang akan terjadi jika lisosom dalam seltidak dapat melakukan tugasnya dengan baik?Amatilah gambar di bawah ini.C. Perbedaan Sel Hewan dengan Sel TumbuhanDi depan telah disebutkan bahwa sel tumbuhan dan sel hewantermasuk dalam tipe sel eukariotik. Namun, walaupun termasukdalam satu tipe sel, ternyata antara sel hewan dan sel tumbuhanmempunyai perbedaan. Lakukan kegiatan pengamatan gambarberikut ini agar Anda mengetahui perbedaannya.No.OrganelProkariotikEukariotik4. Dinding sel5. Mesosom6. Nukleus7. RE8. Sentriol9. Lisosom10. Kompleks Golgi11. Mitokondria12. Badan MikroFlagelaSelaputnukleusKromatinNukleolusNukleus
RibosomRetikulumendoplasmakasarMembranplasmaRetikulumendoplasma halusBadan GolgiLisosomMikrotubulusSentriolPeroksisomMikrofilamenMitokondriaRibosomMembranplasmaNukleolusLisosomMembrannukleusKompleksGolgiMitokondriaSel hewanSumber:Biology, Raven dan Johnson
28Struktur dan Fungsi SelPertanyaan:1. Apakah perbedaan antara sel hewan dengansel tumbuhan?2. Organel-organel sel apa saja yang terdapatpada sel tumbuhan, tetapi tidak terdapat padasel hewan dan sebaliknya?3. Menurut Anda, struktur sel mana yang lebihkuat, sel hewan atau sel tumbuhan? Jelaskanjawaban Anda.4. Apa kesimpulan Anda dari kegiatan ini?Bahaslah bersama teman-teman Anda kemudiantulislah laporan hasil ekpserimen di atas.Retikulum endoplasmaSitoplasmaVakuolaDinding selMembranplasmaNukleusNukleolusKloroplasMitokondriaMikrotubulus Pori-pori nukleusSel yang berdampinganTonoplasVakuolaSelaputnukleusKromatinNukleolusNukleus
RetikulumendoplasmakasarRetikulumendoplasmahalusPeroksisomDinding selMembran plasmaBadan GolgiPlasmodesmataKloroplasMikrofilamenRibosomMitokondriaMikrotubulusSel tumbuhanSumber:Biology, Raven dan JohnsonSumber:Biology, CampbellPada prinsipnya sel hewan mirip dengan sel tumbuhan, tetapidalam perkembangannya sel hewan memiliki beberapa perbedaandengan sel tumbuhan. Sel tumbuhan memiliki organel tertentu yangtidak terdapat pada sel hewan, demikian pula sebaliknya. Seltumbuhan memiliki dinding sel, plastida, dan vakuola yang tidakdimiliki sel hewan. Sebaliknya, sel hewan memiliki sentriol yang tidakdimiliki oleh sel tumbuhan. Kita akan membahas perbedaan antarasel hewan dengan sel tumbuhan satu persatu.1. Sel TumbuhanOrganel-organel sel tumbuhan yang tidak terdapat pada selhewan dijelaskan sebagai berikut.a. Dinding SelDinding sel merupakan bagian terluar sel tumbuhan.Dinding sel ini bersifat kaku dan tersusun atas polisakarida.Polisakarida ini terdiri atas selulosa, hemiselulosa, dan pektin.Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Dinding sel bersama-sama dengan vakuola berperan dalam turgiditas sel ataukekakuan sel.Pada awal pembentukannya, dinding sel berupa selaputtipis tersusun atas selulosa (polisakarida kompleks). Di antaradua dinding sel yang berdekatan terdapat lamela tengah.Dua sel yang berdekatan dihubungkan oleh saluran yang didalamnya terdapat benang-benang plasma yang disebutplasmodesmata.Butir-Butir TempatPenyimpananSel tumbuhan menyimpankelebihan nutrien dan limbah dalambutir-butir yang dapat dilihat denganmikroskop. Fruktosa, misalnyadisimpan dalam butir inulin.
Biologi Kelas XI29Dinding sel dapat dibedakan menjadi dinding sel primerdan dinding sel sekunder. Dinding sel primer dibentuk padawaktu sel membelah, misalnya pada sel-sel muda yangsedang tumbuh. Dinding sel primer tersusun atas selulosaantara 9–25%, hemiselulosa, pektin, serta beberapasenyawa lainnya. Selulosa terdiri dari mikrofibril yaitu serat-serat panjang yang memiliki daya regang kuat.Sementara itu, dinding sel sekunder terbentuk karenapenebalan. Dinding sel sekunder ini dimiliki oleh sel-seldewasa yang terdapat di sebelah dalam dinding sel primer.Dinding sel sekunder mempunyai kandungan selulosa antara41–45%, hemiselulosa, dan lignin.Beberapa sel dindingnya mengalami penebalan oleh zatlignin yang disebut lignifikasi. Lignifikasi mengakibatkanxilem dan sklerenkim mengayu (keras dan kaku). Penebalandinding sel dapat terjadi secara penyisipan (aposisi) padapenebalan-penebalan lama atau penambahan (intususepsi)pada penebalan lama. Di antara dinding sel ada yang tidakmengalami penebalan disebut noktah.b. VakuolaVakuola atau rongga sel ialah organel sitoplasmik yangberisi cairan dan dibatasi membran yang mungkin identikdengan membran sel. Sel tumbuhan muda memiliki banyakvakuola kecil-kecil. Semakin dewasa jumlah vakuolaberkurang, tetapi ukuran membesar. Sel-sel tumbuhan yangmemiliki vakuola besar biasanya adalah sel-sel parenkimdan kolenkim. Vakuola tersebut dibatasi oleh membran yangdisebut tonoplas. Sel dewasa hanya memiliki satu vakuolatengah berukuran besar dikelilingi membran tonoplas yangbersifat diferensial permeabel. Vakuola tengah terbentuksebagai akibat pertumbuhan dinding sel yang lebih cepatdaripada pertumbuhan sitoplasma. Vakuola tengah ini berisicairan (getah sel) yang berupa larutan pekat, kaya mineral,gula, O2, asam organik, CO3, pigmen, enzim, dan sisa-sisametabolisme.Vakuola mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.1) Tempat penimbunan sisa metabolisme dan metabolitsekunder seperti Ca-oksalat, tanin, getah karet, danalkaloid.2) Tempat menyimpan zat makanan seperti amilum dangula.Dinding sel mempunyai peranan yang sangat penting bagi seltumbuhan. Bagaimana jika tumbuhan tidak mempunyai dinding sel?Diskusikan bersama-sama teman Anda mengenai kemungkinan yangakan terjadi jika sel tumbuhan tidak mempunyai dinding sel. Tulishasil diskusi Anda dan bahaslah bersama teman-teman dan guruAnda di kelas.Mengapa Vakuola TumbuhanSemakin Besar?Setiap tumbuhan tersusun darikumpulan sel dan setiap selnyatumbuh dengan cara yang samayaitu dengan bertambah besarukuran selnya. Sel akan tumbuhmemanjang setelah mendapatkanprotoplasma dalam jumlah yangtetap. Air diserap masuk vakuoladalam protoplasma hingga vakuolamenggembung serta merentang-kan dinding sel. Ketika dindingmengembang, protoplasma me-regang makin menjauh. Akhirnya,vakuola-vakuola yang berisi zat cairdan banyak jumlahnya itu ber-gabung sehingga terbentuklah satuvakuola besar yang mengisi hampirseluruh bagian sel.
30Struktur dan Fungsi Sel3) Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangunturgiditas sel yang bekerja sama dengan dinding sel.4) Menyimpan pigmen, misalnya vakuola pada sel-selmahkota bunga mengandung pigmen warna.5) Menyimpan minyak atsiri msialnya kayu putih, pepermin,dan aroma harum pada bunga.c. PlastidaPlastida merupakan organel yang hanya terdapat padasel tumbuhan. Plastida berasal dari perkembanganproplastida di daerah meristematik.Berdasarkan pigmen yang dikandungnya terdapat tigajenis plastida sebagai berikut.1)KloroplasKloroplas yaitu plastida yang mengandung pigmenhijau disebut klorofil, karotenoid, dan pigmen fotosintetiklainnya. Kloroplas hanya dijumpai pada sel autotrof yangeukariotik. Kloroplas dimiliki oleh sel-sel yang berklorofilmisalnya Algae, lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhanbunga.Kloroplas mempunyai bentuk beraneka ragam,tetapi pada umumnya berbentuk bulat atau lonjong (oval).Kloroplas pada sel tumbuhan tingkat tinggi mempunyaiukuran sekitar 4–6 Pm. Setiap sel mengandung 20–40kloroplas permilimeter persegi. Apabila jumlahnya masihkurang mencukupi, kloroplas dapat membelah diri.Namun, jika jumlahnya berlebihan maka sejumlahkloroplas akan rusak.Kloroplas tersusun atas membran, yaitu membranluar dan dalam. Membran luar mempunyai permukaanrata yang berfungsi mengatur keluar masuknya zat.Membran dalam membungkus cairan kloroplas yangdisebut stroma. Membran dalam kloroplas melipat kearah dalam dan membentuk lembaran-lembaran yangdisebut tilakoid. Pada tempat-tempat tertentu, tilakoidbertumpuk-tumpuk membentuk badan seperti tumpukanuang logam yang disebut grana. Pada umumnya sebuahkloroplas mengandung 40–60 grana.Di dalam tilakoid terdapat kumpulan partikel yangdisebut kuantosom. Di kuantosom inilah terdapat klorofilyang berfungsi dalam proses fotosintesis.Berdasarkan panjang gelombang (spektrum warna)yang diserap, jenis klorofil dibedakan sebagai berikut.a) Klorofil a menyerap spektrum warna hijau-biru.b) Klorofil b menyerap spektrum warna hijau-kuning.c) Klorofil c menyerap spektrum warna hijau-cokelat.d) Klorofil d menyerap spektrum warna hijau-merah.Reaksi kimia proses fotosintesis sebagai berikut.6 CO2 + 6 H2O
oC6H12O6 + 6 O2Sebenarnya proses fotosintesis tidaklahsesederhana itu. Anda akan mempelajari lebih lanjut dikelas XII mengenai metabolisme sel.
Biologi Kelas XI31Struktur KloroplasSpirogyraSpirogyra mempunyai strukturkloroplas seperti pita yang tampakzig-zag sepanjang sel. Pada tempattersebut energi dari matahari di-terima dan diubah menjadi energikimia selama proses fotosintesis.Sumber:Biologi For ”0” Level, Lam Peng Kwan2)LeukoplasLeukoplas yaitu plastida yang tidak berwarna,umumnya terdapat pada tempat yang tidak terkena sinar,misalnya organ penyimpan makanan cadangan sepertibiji dan umbi. Berdasarkan fungsinya dibedakan tiga jenisleukoplas sebagai berikut.a) Amiloplas untuk menyimpan amilum.b) Elaioplas atau lipidoplas untuk membentuk dan me-nyimpan lemak.c) Proteoplas untuk menyimpan protein.3)KromoplasKromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmennonfotosintetik (merah dan oranye atau kuning).Kromoplas banyak terdapat pada mahkota bunga.Pigmen yang terkandung dalam kromoplas sebagaiberikut.a) Karoten mengakibatkan warna kuning, misalnyapada wortel.b) Xantofil mengakibatkan warna kuning kecokelatan,misalnya pada daun tua.c) Fikosianin mengakibatkan warna biru, misalnyapada ganggang biru.2. Sel HewanSel hewan tidak memiliki dinding sel, tidak memiliki plastida,dan bentuk tidak tetap seperti sel tumbuhan. Vakuola pada selhewan kecil atau tidak tampak. Hewan-hewan uniselular biasanyamemiliki vakuola. Ada dua tipe vakuola sebagai berikut.a.Vakuola kontraktil berperan dalam menjaga tekanan osmotiksitoplasma (disebut juga osmoregulator).b.Vakuola nonkontraktil atau vakuola makanan berfungsi untukmencerna makanan.Sel tumbuhan tidak memiliki sentrosom dan sentriol, kecualitumbuhan tingkat rendah. Sel hewan memiliki dua sentriol didalam sentrosom. Saat pembelahan sel, tiap-tiap sentriol salingmemisahkan diri menuju kutub yang berlawanan danmemancarkan benang-benang gelendong pembelahan yangakan menjerat kromosom.Ternyata antara sel hewan dan sel tumbuhan terdapat banyakperbedaan. Anda telah mengetahuinya dengan membaca uraiandi depan. Sekarang, amati secara langsung perbedaan antarasel hewan dengan sel tumbuhan melalui kegiatan berikut ini.Mengamati Sel Hewan dan TumbuhanSediakan mikroskop, silet tajam, pinset, jarumpreparat, tusuk gigi, gelas benda, gelas penutup,pipet, sel hewan/manusia, metilen biru, danbawang merah (Allium cepa). Lakukanlah dua kalipengamatan sebagai berikut.a. Pengamatan Sel HewanAmbillah gelas benda yang bersih,letakkan di atas meja dan tetesi dengan setetesmetilen biru. Bukalah mulut Anda dan denganmenggunakan tusuk gigi, koreklah secara hati-hati epitel pipi sebelah dalam. Masukkan epitel
32Struktur dan Fungsi Selpipi tersebut ke dalam setetes metilen biru diatas gelas benda tadi dan tutuplah dengangelas penutup kemudian amatilah denganmikroskop. Amatilah membran sel, sitoplasma,dan inti sel. Setelah itu, gambarlah dua atautiga sel dan beri keterangan.Pertanyaan:1. Dapatkah Anda mengamati adanyaribosom, mitokondria, lisosom, RE, dansistem endomembran yang lain?2. Apa yang bisa Anda amati dari membransel, sitoplasma, dan inti sel?3. Apakah Anda dapat mengamati adanyavakuola? Mengapa?4. Amati gambar sel hewan di halaman 30.Apakah struktur sel hewan yang Andaamati sama dengan yang terdapat padagambar? Mengapa terdapat perbedaan?Dalam hal apakah perbedaan itu?5. Apa kesimpulan Anda?b. Pengamatan Sel TumbuhanAmbillah selaput bagian dalam umbi lapisyang berwarna putih dari bawang merahdengan menggunakan pinset. Letakkanselaput tipis tadi pada gelas benda. Kemudiantetesi dengan air dan tutuplah dengan gelaspenutup. Amatilah dengan mikroskop dangambarlah dua atau tiga sel serta berikanketerangan dari bagian-bagian sel yangtampak.Pertanyaan:1. Amati kembali gambar sel tumbuhan yangada di halaman 30. Apakah struktur seltumbuhan yang Anda amati sama denganyang terdapat pada gambar? Mengapaterdapat perbedaan? Dalam hal apakahperbedaan itu?2. Apakah perbedaan struktur sel hewandengan sel tumbuhan berdasarkan hasilpengamatan Anda?3. Apakah kesimpulan Anda dari kegiatanini?Tulislah laporan hasil eksperimen ini dankumpulkan kepada bapak atau ibu guru.Dari kegiatan pengamatan sel hewan dan sel tumbuhan, Andaakan semakin memahami mengenai perbedaan di antara keduanya.Secara ringkas perbedaan sel tumbuhan dengan sel hewandijelaskan dalam Tabel 1.3 berikut.Tabel 1.3Perbedaan Sel Tumbuhan dengan Sel HewanBagian-Bagian SelSel TumbuhanSel Hewan1. Membran plasma AdaAda2. Dinding selAdaTidak ada3. NukleusAdaAda4. SitoplasmaAdaAda5. RetikulumAdaAdaendoplasma6. RibosomAdaAda7. Kompleks Golgi AdaAda8. LisosomAdaAda9. MitokondriaAdaAda10. KloroplasAdaTidak ada11. VakuolaAdaTidak ada, kecualihewan uniselular12. SentriolTidak ada, kecuali tumbuhan Adatingkat rendah13. SentrosomTidak ada, kecuali tumbuhan Adatingkat rendah14. PlastidaAdaTidak ada
Biologi Kelas XI33Jawablah soal-soal berikut.1. Perhatikan gambar di bawah ini.a. Apa bagian terbesar dari sel hewan? Apafungsinya?b. Apa bagian terbesar dari sel tumbuhan?Apa fungsinya?2. Mengapa nukleolus disebut organel yang tidaktetap?3. Menurut Anda, dinding sel primer atausekunderkah yang mempunyai susunan lebihkuat? Mengapa?4. Klorofil terdapat pada daun yang berwarna.Klorofil berfungsi untuk menangkap energicahaya. Bagaimana penangkapan energicahaya pada daun yang berwarna-warni?5. Mengapa semakin dewasa tumbuhan, ukuranvakuolanya semakin besar?Membuat Model Bagian-Bagian SelSetiap sel, baik sel hewan maupun seltumbuhan tersusun atas berbagai macam bagian.Setiap bagian sel ini mempunyai struktur dan fungsiyang berbeda dengan bagian sel yang lain.A. TujuanMembuat model bagian-bagian selB. Alat dan Bahan1. styrofoam atau gabus2. alat pemotong styrofoam3. spidol berwarna-warni4. lem atau perekat lain5. lidi atau kawat6. kertas7. papan8. plastikC. Cara Kerja1. Amatilah kembali gambar sel tumbuhandan hewan beserta bagian-bagiannya.2. Buatlah model bagian-bagian sel, misal-nya membran plasma, retikulumendoplasma, mitokondria, badan Golgi,kloroplas, sentriol, dan lain-lain.3. Pilihlah salah satu bagian sel dan buatlahmodelnya menggunakan styrofoam.4. Berilah warna berbeda pada setiapbagiannya.5. Tuliskan pula fungsi bagian-bagiannyatersebut pada kertas yang ditempel padapapan dan diselubungi plastik.6. Berkreasilah sebagus mungkin, kembangkanimajinasi Anda, tetapi tetap disesuaikandengan teori yang ada.7. Kumpulkan hasil karya Anda kepadabapak atau ibu guru.D. Pertanyaan1. Apa saja bagian-bagian sel tumbuhan danhewan?2. Apa fungsi setiap bagian sel tersebut?3. Apa nama bagian sel yang Anda buatsebagai model?4. Apakah bagian sel yang Anda buatsebagai model mempunyai perananpenting dalam kelangsungan hidup sel?Jelaskan.E. LaporanBuatlah laporan kegiatan ini dan bawalahhasil kreasi Anda ke sekolah.
34Struktur dan Fungsi SelA.Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.1. Organel sel yang berisi enzim katalase danberfungsi menguraikan hidrogen peroksidayaitu . . . .a. lisosomb. kromosomc. sentrosomd. peroksisome. ribosom2. Badan sel yang tidak bermembran yaitu . . . .a. badan mikrob. peroksisomc. lisosomd. vakuolae. ribosom3. Pasangan nama organel dan fungsinya yangbenar yaitu . . . .a. membran sel - respirasib. nukleus - reproduksic. RE - ekskresid. mitokondria - transportasie. badan Golgi - regulasi4. Organel yang mengandung enzim pencernaanyaitu . . . .a. mitokondriab. kloroplasc. badan Golgid. lisosome. inti5. Organel sel yang berfungsi sebagai tempatberlangsungnya sintesis protein yaitu . . . .a. kromosomb. lisosomc. sentrosomd. ribosome. mitokondria6. Organel yang merupakan tempat ber-langsungnya respirasi sel disebut . . . .a. lisosomb. nukleusc. mitokondriad. ribosome. RE1. Penemu mikroskop pertama kali yaitu RobertHooke dan Antonie van Leeuwenhoek.2. Sel merupakan kesatuan atau unit strukturalmakhluk hidup.3. Sel sebagai unit fungsional makhluk hidup.4. Sel sebagai unit pertumbuhan makhluk hidup.5. Sel sebagai unit hereditas makhluk hidup.6. Ada dua jenis mikroskop yaitu mikroskopcahaya dan mikroskop elektron. Mikroskopcahaya dapat digunakan untuk mengamatiobjek dalam keadaan hidup atau mati.Mikroskop elektron digunakan untuk meng-amati objek dalam keadaan mati.7. Pengukuran panjang atau lebar sel yangdiamati disebut mikrometri.8. Struktur sel eukariotik meliputi membran sel,sitoplasma, sitoskeleton, nukleus, retikulumendoplasma, ribosom, kompleks Golgi, lisosom,badan mikro, mitokondria, kloroplas, dansentriol.9. Struktur sel prokariotik meliputi dinding sel,membran plasma, sitoplasma, mesosom,ribosom, DNA, dan RNA.10. Mekanisme transpor pada membran:a. Transpor pasif1) Difusia) Difusi sederhanab) Difusi terbantu2) Osmosisb. Transpor aktif1) Pompa natrium-kalium2) Endositiosis dan eksositosis11. Bagian-bagian sel tumbuhan yaitu membranplasma, dinding sel, nukleus, sitoplasma,retikulum endoplasma, kompleks Golgi,lisosom, mitokondria, kloroplas, vakuola, danplastida.12. Bagian-bagian sel hewan meliputi membranplasma, nukleus, sitoplasma, retikulumendoplasma, ribosom, kompleks Golgi,lisosom, mitokondria, sentriol, dan plastida.
Biologi Kelas XI35AirLarutan gulaMembransemipermeabelAB7. Penemu sel pertama kali yaitu . . . .a. Antonie van Leeuwenhoekb. Robert Hookec. Robert Brownd. Schleiden dan Schwane. Rudolf Virchof8. Pernyataan Max Schultze tentang sel yaitu. . . .a. sel merupakan bagian terkecil makhlukhidupb. protoplasma merupakan bagian terpentingselc. sel merupakan kesatuan hereditasd. inti merupakan bagian terpenting sele. semua sel berasal dari sel juga9. Teori sel yang menyatakan bahwa sel me-rupakan unit struktural makhluk hidup di-kemukakan oleh. . . .a. Felix Durjadinb. Maz Schultzec. Rudolph Virchovd. Robert Browne. Theodor Schwan10. Gambar di sampingmerupakan perangkatpercobaan untuk me-nunjukkan peristiwa os-mosis.Pernyataan berikut yang sesuai dengangambar tersebut yaitu . . .a. Permukaan A bertambah karena larutanA hipotonis.b. Permukaan B berkurang karena larutan Bhipertonis.c. Permukaan A bertambah karena larutanA hipertonis.d. Permukaan B bertambah karena larutanA hipotonis.e. Permukaan A bertambah dan B tetap.11. Pada struktur membran berikut ini, bagian yangbersifat hidrofilik yaitu . . . .a. Id. IVb. IIe. Vc. III12. Perhatikan beberapa proses perpindahanmolekul berikut ini.1) osmosis2) pompa ion natrium-kalium3) difusi4) endositosis5) eksositosisProses perpindahan molekul yang mem-butuhkan energi adalah . . . .a. 1), 2), dan 3)b. 1), 3), dan 4)c. 2), 3), dan 4)d. 2), 4), dan 5)e. 3), 4), dan 5)13. Seorang perokok pada sel darahnya me-ngandung nikotin. Proses masuknya nikotinterjadi secara . . . .a. difusib. osmosisc. penyerapand. transpor aktife. tekanan osmotik14. Sel hewan maupun sel tumbuhan memerlukanion K+ untuk aktivitas hidupnya. Pemasukanion K+ ke dalam sel dilakukan secara . . . .a. difusib. osmosisc. transpor aktifd. fagositosise. pinositosis15. Fungsi vakuola makanan pada sel hewan yaitu. . . .a. membantu mencerna makananb. tempat penyimpanan cadangan makananc. untuk menimbun sisa-sisa metabolismed. menjalankan reaksi oksidasi sele. melaksanakan sintesis protein16. Organel yang berupa saluran halus dalamsitoplasma yang dibatasi sistem membran danerat kaitannya dengan sistem angkutan padasintesis protein yaitu . . . .a. ribosomb. retikulum endoplasmac. plasmodesmatad. badan Golgie. lisosomIIIIIIo IVo V
36Struktur dan Fungsi Sel21. Sitosol atau matriks sitoplasma dapat meng-hantarkan arus listrik. Sifat fisik ini disebut. . . .a. eksositosisb. endositosisc. siklosisd. elektroforesise. autofagi22. Akrosom pada sperma dibentuk oleh organelsel yaitu . . . .a. lisosomb. badan mikroc. mitokondriad. kompleks Golgie. retikulum endoplasma23. Dalam oksidasi substrat dihasilkan hidrogenperoksida (H2O2) yang bersifat racun. Olehkarena itu, perlu segera dipecah menjadi H2Odan O2. Fungsi ini dilakukan oleh . . . .a. peroksisomb. lisosomc. mitokondriad. badan Golgie. ribosom24. Organel sel yang berperan menjaga tekananosmotik sitoplasma yaitu . . . .a. vakuola kontraktilb. vakuola makananc. vakuola fagositd. mikrofilamene. retikulum endoplasma25. Keluar masuknya zat dari dan ke dalam seltumbuhan terjadi melalui . . . .a. mikrofilamenb. noktahc. sitoskeletond. plasmalemae. sitoplasma26. Sel hewan dan tumbuhan memiliki saluranyang dapat menghubungkan sitoplasma suatusel dengan sitoplasma sel lain. Nama strukturyang membentuk saluran ini disebut . . . .a. plasmodesmata, desmosomb. plasmodesmata, Ca2+-ATPasec. porin, gap junctiond.gap junction, plasmodesmatae. porin, desmosom17. Pada gambar berikut, organel X berfungsisebagai . . . .a. pengubah secara kimia dan mentransfermateri-materi di dalamnyab. katalisator dalam menguraikan materi-materi di dalamnyac. pengurai molekul-molekul organik secarabiologisd. pelindung dan penunjang sele. tempat terjadinya sintesis protein18. Pada gambar sel berikut, organel sel yangberperan dalam pembentukan lisosom di-tunjukkan nomor . . . .a. 1d. 4b. 2e. 5c. 319. Salah satu fungsi lisosom yaitu . . . .a. autofagib. tempat sintesis proteinc. membentuk akrosomd. transkripsie. detoksifikasi20. Sifat berikut yang merupakan sifat fisik matrikssitoplasma yaitu . . . .a. transpor aktifb. fagositosisc. elektroforesisd. endositosise. gerak siklosisX12345
Biologi Kelas XI3727. Daun yang tua mengandung banyak pigmennonfotosintetik yang disebut . . . .a. antosianinb. fikosianinc. xantofild. fikoeritrine. karoten28. Pada tanaman Leguminosae (kacang-kacangan) mengandung banyak leukoplasjenis . . . .a. lipidoplas dan kloroplasb. elaioplas dan amiloplasc. proteoplas dan lipidoplasd. amiloplas dan proteoplase. elaioplas dan kloroplas29. Perhatikan gambar sel tumbuhan berikut.Organel berlabel 1, 3, dan 5 secara berurutanberfungsi untuk . . . .a. endositosis atau eksositosis, oksidasi, danpergerakan selb. plasmolisis, pembentukan energi, danmembangun turgor selc. fasilitas gerakan antarsel, sintesis karbo-hidrat, dan pergerakan seld. mengatur transportasi antarsel, respirasi,dan mengatur tekanan osmosise. transpor aktif, pembakaran, dan mengaturgerakan sel30. Terbentuknya kayu pada tumbuhan disebab-kan oleh . . . .a. penebalan secara penyisipanb. penebalan secara intususepsic. tidak terjadi penebalan pada dinding seld. penebalan oleh zat lignine. pembentukan dinding sekunderB.Jawablah soal-soal berikut.1. Sebutkan fungsi membran sel.2. Jelaskan yang dimaksud gerak Brown. Apasaja yang mempengaruhi gerak tersebut?3. Sebutkan fungsi vakuola pada sel tumbuhan.4. Sebutkan fungsi vakuola pada sel hewanbersel satu.5. Sebutkan tiga tipe plastida berdasarkanpigmen yang dikandungnya.6. Jelaskan terjadinya plasmolisis.7. Jelaskan ciri ribosom yang terdapat pada seleukariotik.8. Jelaskan fungsi badan mikro (mikrobodi).9. Sebutkan tiga tipe leukoplas berdasarkanfungsinya.10. Apa yang dimaksud vakuola yang bersifattemporer?C.Berpikir kritis.Kegagalan panen selain dapat disebabkanhama juga dapat disebabkan kesalahan dalamperawatan. Misalnya saja, karena pemberian pupukyang melebihi dosis. Para petani seringkaliberanggapan bahwa dengan memberi pupuk yangbanyak, suatu tanaman akan tumbuh subur.Sebenarnya anggapan tersebut salah. Pemberianpupuk yang melebihi dosis justru dapatmenyebabkan kematian tanaman. Dari kasustersebut, jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini.1. Mengapa pemberian pupuk yang melebihidosis dapat menyebabkan kematian tanaman?Ingat kembali proses difusi dan osmosis padamateri di depan.2. Bagaimana seharusnya pemberian pupukyang benar?12345
38Struktur dan Fungsi SelStruktur dan Fungsi SelPelajari kembaliJawaban betul t 60%Jawaban betul < 60%Jawablah beberapa pertanyaan berikut.1. Bagaimana sejarah penemuan sel?2. Bagaimana cara mengukur besarnyapreparat?3. Jelaskan struktur sel eukariotik.4. Jelaskan struktur sel prokariotik.5. Jelaskan proses terjadinya difusi, osmosis,pompa ion natrium-kalium, endositosis, daneksositosis.6. Apa perbedaan sel tumbuhan dengan selhewan?7. Apa fungsi organel-organel sel tumbuhan dansel hewan?