PAPER
FISIOLOGI TUMBUHAN
ORGANEL
– ORGANEL PENYUSUN SEL TUMBUHAN
DPP/DPJ : Ir. Benny B Ginting, Msi.
OLEH
:
AISIMO
SYAHPUTERA TUMANGGER (130420047)
FEBRINA
SINAGA (130420017)
BANGKIT
MUNTHE (130420036
)
PROGRAM
STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
KATOLIK SANTO THOMAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar belakang
Fisiologi
tumbuhan merupan ilmu yang mempelajari tentang proses, fungsi, dan aktivitas
suatu organisme dalam menjaga dan mengatur kehidupannya. Dalam mempelajari
fisiologi tumbuhan, yang paling mendasar perlu di pelajari adalah ilmu tentang
sel.
Sel
merupakan kesatuan dasar sruktural dan fungsional makhluk hidup atau dengan
kata lain dapat dikatakan sebagai kesatuan struktural berarti makhluk hidup
terdiri atas sel-sel. Makhluk hidup yang terdiri atas satu sel disebut makhluk
hidup bersel tunggal (uniseluler = monoseluler) dan makhluk hidup yang terdiri
dari banyak sel disebut makhluk hidup multiseluler. Sel sebagai unit fungsional
berarti seluruh fungsi kehidupan atau aktivitas kehidupan (proses metabolisme,
reproduksi, iritabilitas, digestivus, ekskresi dan lainnya) pada makhluk hidup
bersel tunggal dan bersel banyak berlangsung di dalam tubuh yang dilakukan oleh
sel. Tumbuhan termasuk organisme multiseluler yang terdiri dari berbagai jenis
sel terspesialisasi yang bekerja sama melakukan fungsinya. Sel tumbuhan
meliputi berbagai organel seperti dinding sel, sitoplasma, membran plasma,
retikulum endoplasma, badan golgi, vakuola, badan mikro, sferosom, rangka sel,
ribosom, mitokondria, plastida dan nukleus. Masing-masing organel memiliki struktur
dan fungsi yang berbeda.
Fotosintesis,
metabolisme, pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan merupakan aktivitas
sel-sel tumbuhan. Misalnya organel plastida yang berperan dalam fotosintesis
tumbuhan.
Tumbuhan
tingkat tinggi tubuhnya tersusun oleh sejumlah sel, baik sel hidup maupun sel
mati. Sel-sel hidup memiliki persamaan dan perbedaan dalam struktu dan
fungsinya. Persamaannya adalah sel itu mempunyai dinding sel, terisi plasma
yang terbungkus oleh membran plasma. Sedangkan perbedaannya terutama
diakibatkan oleh lingkungan dan faktor genetik, yaitu akibat proses
diferensiasi yang mengikuti proses pembelahan sel.
Dalam
pembuatan paper mata kuliah Fisiologi Tumbuhan ini akan dibahas mengenai
organel-organel sel yang terdapat dalam sel tumbuhan.
1.2.
Rumusan masalah
Adapun
rumusan masalah yang akan dibahas dalam paper ini yaitu:
ü Apakah
yang dimaksud dengan sel tumbuhan?
ü Apakah
yang dimaksud dengan organel sel tumbuhan?
ü Apakah
fungsi masing-masing dari organel-organel sel tumbuhan?
ü
1.3.
Tujuan
Adapun
tujuan pembuatan paper fisiologi tumbuhan ini yaitui:
ü Sebagai
kewajiban bagi setiap mahasiswa fakultas Pertanian Universitas katoluk Santo
Thomas Sumatera Utara untuk membuat tugas pada setiap mata kuliahnya
ü Agar
mahasiswa mengerti apakah itu organel sel tumbuhan dan fungsinya masing-masing
ü Agar
mahasiswa dapat terbiasa membuat sebuah karya tulis sendiri yang mempunyai
nilai akademik
BAB II
ISI
Sel tumbuhan adalah bagian terkecil
dari setiap organ tumbuhan atau dapat juga dikatakan sebagai penggerak dari
suatu tumbuhan itu sendiri. Sel tumbuhan cukup berbeda dengan sel organisme
eukariotik lainnya (Anonimus, 2015).
Organel
sel adalah komponen-komponen penyusun sel dan bersifat hidup. Organel sel
merupakan bagian terpenting dalam suatu
sel yang berfungsi mengatur proses kehidupan di dalam sel. Organel sel
terdapat pada bagian sel yang disebut sitoplasma. Organel sel terdiri dari
beberapa bagian yang masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda namun bekerja
sebagai suatu sistem yang mendukung proses kehidupan yang terjadi dalam sebuah
sel (Anonimus, 2015).
Bagian –bagian organel
sel tumbuhanmeliputi:
a.
Dinding Sel
Dinding sel
merupakan salah satu ciri sel tumbuhan yang membedakannya dari sel hewan.
Dinding ini melindungi sel tumbuh¬an, mempertahankan bentuknya, dan mencegah
penghisapan air secara berlebihan. Pada tingkat keseluruhan tumbuhan, dinding
yang kuat yang terbuat dari sel khusus mempertahan¬kan tumbuhan agar tegak
melawan gaya gravitasi.
Sel tumbuhan muda pertama-tama
mensekresi dinding yang relatif tipis dan lentur yang disebut dinding sel
primer. Di antara dinding-dinding primer sel-sel yang berdekatan terdapat
lamela tengah, lapisan tipis yang banyak mengandung polisakarida lengket yang
disebut pektin. Apabila selnya telah dewasa dan berhenti tumbuh, sel ini
memperkuat dindingnya. Sebagian sel tumbuhan melakukan hal ini hanya dengan
mensekresi substansi pengeras ke dalam dinding primernya. Sel lain menambahkan
dinding sel sekunder di antara membran plasma dan dinding primer. Dinding
sekunder ini, seringkali menumpuk menjadi beberapa lapisan berlamina, memiliki
matriks kuat dan tahan lama yang sanggup memberi perlindungan dan dukungan.
(Campbell, 2002).
Dinding sel tumbuhan. Sel muda
mula-mula membentuk dinding primer tipis, seringkali ada penambahan dinding
sekunder yang lebih kuat di dalam dinding primer ketika pertumbuhan terhenti.
Lamela tengah yang lengket melekatkan sel-sel yang berdekatan menjadi satu.
Dengan demikian, partisi multilapis di antara sel-sel ini terdiri atas dinding
penghubung yang masing-masing disekresikan oleh selnya sendiri (Campbell,
2002).
Dinding sel terdiri dari: lamela
tengah, dinding primer dan dinding sekunder. Antara sel-sel yang berdekatan ada
lamela tengah yang merekatkan antara dua dinding sei menjadi satu. Lamela
tengah terutama terdiri dari Ca-pektat berupa gel. Dinding primer adalah
lapisan yang terbentuk selama pembentangan, terdiri dari hemiselulosa,
selulosa, pektin, lemak, dan protein. Dinding sekunder biasanya lebih tebal
dari dinding primer terutama terdiri dari selulosa dan kadang-kadang lignin,
merupakan lapisan yang ditambahkan setelah proses pembentangan dinding sel
selesai.
Tidak semua bagian
dinding sel mengalami penebalan dan
terisi plasma (plasmodesmata). Dinding primer memilki
sejumlah daerah penipisan yang disebut noktah. Daerah ini memiliki plasmodesmata
dengan kerapatan tinggi. Plasmodesmata adalah jalinan benang sitoplasma
tipis yang menembus dinding-dinding sel yang bersebelahan,
menghubungkan protoplas sel yang berdampingan. Dengan demikian dinding
sel menjadi berlubang-lubang yang
memungkinkan senyawa kimia melewatinya.
Dinding sel yang berbatasan langsung
dengan udara luar sering dilapisi kutin dan suberin (kutikula). Lapisan ini
tidak seluruhnya tertutup rapat sehingga masih memungkinkan senyawa kimia
melewatinya. Dinding sel berfungsi untuk memberi kekuatan mekanik sehingga sel
mempunyai bentuk tetap serta memberi perlindungan terhadap isi sel, dan karena
sifat hidrofilnya dapat mengadakan imbibisi air serta meneruskan air dan
senyawa yang larut di dalamnya ke protoplas (Hasnunidah, 2007).
b. Protoplas
Protoplas merupakan bagian yang
hidup dari sel tumbuhan, meskipun di dalamnya juga terdapat berbagai senyawa
anorganik. Protoplas terdiri dari empat bagian utama, yaitu: sitoplasma,
nukleus, vakuola dan bahan ergastik.
c. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan bagian sel yang
kompleks, suatu bahan cair yang mengandung banyak molekul, diantaranya
berbentuk suspensi koloid dan organel-organel yang bermembran. Sitoplasma dan
nukleus secara bersama-sama disebut protoplasma. Beberapa sel tumbuhan juga
memiliki juga zat-zat murni yang tidak hidup disebut bahan ergastik, seperti:
kalsium oksalat, benda-benda protein, gum, minyak, resin.
Sistem endomembran dalam Sitoplasma
meliputi retikulum endoplasma, badan Golgi, selimut inti, dan organel sel serta
membran lain (badan mikro, sferosom dan membran vakuola) yang berasal dari
retikulum endoplasma atau badan Golgi. Sedangkan membran plasma dianggap satuan
yang terpisah, meskipun tumbuh melalui penambahan sejumlah kantung yang berasal
dari badan Golgi.
Mitokondria dan plastida yang
diselimuti oleh selapis membran yang halus dan membran dalam yang melekuk-lekuk
juga tidak berhubungan dengan sistem membran. Demikian pula ribosom, mikrotubul
dan mikrofilamen bukan bagian dari sistem endomembran (Hasnunidah, 2007).
d. Membran Plasma
Membran plasma berfungsi mengatur
aliran zat -zat terlarut masuk dan keluar sel, dan mengatur aliran air melalui
osmosis. Membran plasma bersifat diferensial permeabel, artinya dapat
melalukan senyawa kimia tertentu dan tidak melalukan senyawa
lainnya.
Membran plasma merupakan
lapisan rangkap lipid dengan bagian: hidrofilik (suka air) molekul
lipidnya berada di permukaan. Bagian lipofilik (suka lemak), molekul tersebut
menghadap ke dalam lapisan rangkap sehingga menyebabkan adanya ruang yang
terang. Molekul protein yang mencakup 50% bahan membran tenggelam di lapisan
rangkap itu, dengan satu atau kedua ujung menonjol ke salah satu atau kedua
permukaan membran. Kedua permukaan membran berbeda secara khas (Hasnunidah,
2007).
e. Retikulum Endoplasma (ER = Endoplasmic Retikulum)
Pada banyak sel, ER menyerupai
kantung kempis yang berlipat-lipat (disebut sisternae). ER membentuk sistem
angkutan untuk berbagai macam molekul di dalam sel dan bahkan antar sel meialui
plasmodesmata. Sejumlah ribosom sering berasosiasi dengan ER dalam hal sintesis
protein. ER yang ditempeli ribosom disebut ER kasar. ER halus tak ber-ribosom
dan senng berbentuk pipa (Hasnunidah, 2007).
f. Badan Golgi
Dengan mikroskop elektron, badan
golgi (diktiosom) terlihat sebagai tumpukan piring pipih yang berongga di
dalamnya (sisternae) dengan tepian yang menggelembung dan dikelilingi oleh
benda bulat-bulat (vesikel). Badan Golgi berperan dalam pembentukan membran
plasma dan mengangkut enzim yang harus dibuat dalam sel, yang akan menentukan
reaksi kimia yang terjadi dan menentukan struktur dan fungsi sel (Hasnunidah,
2007).
g. Selimut Inti
Inti (nukleus) dikelilingi oleh dua
membran unit yang sejajar yang disebut selimut inti. Ketebalan membran luar
sedikit lebih tebal dibanding membran dalam. Keduanya dipisahkan oleh ruang
perinukleus. Selimut inti mempunyai banyak pori. Membran dalam dan luar menyatu
membentuk pinggiran pori, yang dipertahankan bentuknya oleh suatu bahan
sehingga terjadi struktur yang disebut anulus. ER berhubungan dengan selimut
inti, sedang ruang perinukleus bersambungan dengan ruang di antara membran sejajar
ER (Hasnunidah, 2007).
h. Membran Vakuola atau Tonoplas
h. Membran Vakuola atau Tonoplas
Membran vakuola menyerupai
plasmalemma, namun berbeda fungsinya dan sering agak lebih tipis. Tonoplas mengangkut
zat terlarut keluar-masuk vakuola, sehingga mengendalikan potensial air
(Hasnunidah, 2007).
i. Badan Mikro
Badan mikro adalah organel bulat
yang terbungkus oleh selapis membran, berbutir-butir di sebelah dalamnya, dan
kadang disertai kristal protein. Dua jenis badan mikro yang penting adalah
peroksisom dan glioksisom yang masing-masing berperan khusus dalam aktivitas
kimia sel tumbuhan. Perpksisom menguraikan asam glikolat yang dihasilkan dari
fostosintesis, mendaur ulang molekul lain kembali ke kloroplas. Glioksisom
menguraikan lemak menjadi karbohidrat selama dan sesudah perkecambahan biji.
Hidrogen peroksida hasil reaksi ini juga diuraikan di dalam glioksisom
(Hasnunidah, 2007).
Gambar 6: Anatomi Peroksisom
Sferosom berbentuk bulat dan
diselimuti oleh membran unit yang berasal dari ER, berisi bahan berlemak, dan
menjadi pusat sintesis dan penyimpanan lemak (Hasnunidah, 2007).
k. Rangka Sel
Berkat perkembangan mikroskop
elektron, diketahui bahwa mikrotubul dan mikrofilamen berprotein terdapat di
hampir semua sel tumbuhan eukariotik. Bersama-sama dengan benang-benang
penghubung membentuk tiga sistem rangka sel yang berlainan tapi terintegrasi
dengan baik. Mikrotubul adalah silinder panjang yang berongga terdiri dari
molekul protein bundar yang disebut tubulin. Fungsi mikrotubul diduga berkenaan
dengan gerak yang mengarah , khususnya di kromosom saat sel membelah atau di
organel sel. Gerak itu meliputi pengendalian arah mikrofibril selulosa pada
dinding sel atau gerak sel itu sendiri.
Mikrofilamen merupakan stuktur padat
yang lebih kecil, yang bertindak sendiri atau bersama-sama dengan mikrotubul untuk
menggerakkan sel. Mikrofilamen terdiri dari protein aktin yang juga menjadi
kandungan utama jaringan otot hewan. Fungsi lain mikrofilamen adalah mengatur
arah aliran sitoplasma, kalau arah mikrofilamen berubah maka berubah juga arah
aliran sitoplasma (Hasnunidah, 2007).
l. Ribosom
Sintesis protein merupakan fungsi
sel yang vital yang berlangsung di ribuan ribosom. Ribosom tersebar di
sitoplasma atau bergabung dengan ER kasar di dalam sel, dan selalu di membran
rangkap ER di sisi sitosol. Ribosom juga menempel di membran luar selimut inti
di sisi sitosol. Ribosom nampak sebagai bintik hitam pada mikrograf elektron.
Sering juga membentuk rantai seperti untaian, khususnya dalam pola spiral
(terpilin). Struktur ini dinamakan poliribosom atau polisom. Dalam ribosom,
informasi genetik dari mRNA diterjemahkan menjadi protein (Hasnunidah, 2007).
Gambar 9. Ribosom.
Ribosom terdiri dari subunit besar
dan kecil yaitu rRNA dan protein. Setiap subunit disintesis di dalam nukleolus
dan dikeluarkan melalui pori nukleus ke dalam sitoplasma (Johnson, 2000).
Ribosom merupakan tempat sel membuat
protein. Sel yang memiliki laju sintesis protein yang tinggi secara khusus
memiliki jumlah ribosom yang sangat banyak. Ribosom bebas tersuspensi dalam
sitosol, sementara ribosom terikat dilekatkan pada bagian luar jalinan membran
yang disebut retikulum endoplasmik. Sebagian besar protein yang dibuat oleh
ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol; contohnya ialah enzim-enzim yang
mengkatalisis proses metabolisme yang bertempat di dalam sitosol (Campbell,
2002).
m. Mitokondria
Pada mikroskop cahaya, mitokondria
terlihat seperti bulatan, batang atau kawat kecil yang beragam bentuk dan
ukurannya. Terbungkus membran rangkap, permukaan luarnya berlubang-lubang
sedang permukaan dalamnya membentuk tonjolan-tonjolan (kristae) yang masuk ke
dalam stroma. Membran dalam membungkus matriks, dan banyak enzim yang
mengendalikan berbagai tahap dalam respirasi sel khususnya dan metabolisme
umumnya ditemukan di sana atau di dalam matriks. Mitokondria memiliki DNA dan
ribosom kecil di dalam matriksnya, sehingga mampu mensintesis porteinnya
sendiri (Hasnunidah, 2007).
n. Plastida
Plastida adalah organel berbentuk
lensa yang terdapat pada semua sel tumbuhan, diselimuti oleh sistem membran
rangkap. Plastida mengandung DNA dan ribosom yang terbenam dalam matriks cair
yang disebut stroma. Plastida terbentuk dari hasil pembelahan plastida
terdahulu atau sebagai hasil diferensiasi proplastida. Plastida tak berwarna
disebut leukoplas, contohnya: amiloplas yang mengandung butir-butir padi atau
proteinoplas yang mengandung protein cadangan. Ada dua macam plastida berwarna,
yaitu kloroplas yang mengandung klorofil dan berbagai pigmen yang menyertainya,
dan kromoplas yang mengandung pigmen lain (karotenoid). Plastida terpenting
adalah kloroplas, karena menjadi tempat berlangsungnya fotosintesis.
Kloroplas mengandung suatu sistem
mebran yang bernama tilakoid, yang sering sambung-menyambung membentuk tumpukan
membran yang disebut grana. Grana terbenam dalam stroma. Enzim yang
mengendalikan fotosintesis terdapat di membran tilakoid dan di stroma
(Hasnunidah, 2007).
Gambar 11: Kloroplas
o. Nukleus
Nukleus merupakan pusat kendali pada
sel tumbuhan eukariotik. Nukleus mengendalikan seluruh fungsi sel dengan
menentukan berbagai reaksi kimia dan juga struktur dan fungsi sel. Nukleus
merupakan organel berbentuk bulat atau memanjang yang terbungkus selimut inti.
Plasma nukleus (nukleoplasma) berbutir-butir merupakan sistem koloid,
mengandung kromatin yang pada pembelahan sel berubah menjadi kromosom. Fungsi
kromosom adalah membentuk m-RNA yang mengatur sintesis protein. Di dalam plasma
nukleus juga terdapat nukleolus yang jumlahnya tiap sel khas untuk tiap jenis.
Nukleolus itu padat, bentuknya tak beraturan, merupakan massa serat dan
butiran, dan berwarna gelap. Fungsi nukleolus adalah untuk sintesis r-RNA dan
ribosom (Hasnunidah, 2007).
Nukleus mengandung sebagian besar
gen yang mengontrol sel eukariotik (sebagian gen terletak di dalam mitokondria
dan kloroplas). Nukleus ini umumnya merupakan organel yang paling mencolok
dalam sel eukariotik, rata-rata berdiameter 5 µm. Di dalam nukleus, DNA
diorganisasikan bersama dengan protein menjadi materi yang disebut kromatin.
Kromatin yang diberi warna tampak melalui mikroskop cahaya maupun mikros-kop
elektron sebagai massa kabur. Sewaktu sel bersiap untuk membelah
(bereproduksi), kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung (memadat),
menjadi cukup tebal untuk bisa dibedakan sebagai struktur terpisah yang disebut
kromosom. Nukleus ini mengontrol sintesis protein dalam sitoplasma dengan cara
mengirim mesenjer molekuler yang berbentuk RNA. (Campbell, 2002).
Gambar 12: Nukleus
p. Vakuola
Badan khas di sel tumbuhan selain dinding sel dan
plastida adalah vakuola. Vakuola mengerjakan beberapa fungsi. Bentuk dan
ketegangan jaringan yang hanya memiliki dinding primer adalah akibat adanya air
dan bahan terlarut yang menekan dari dalam vakuola. Tekanan tersebut timbul
karena osmosis. Konsentrasi bahan terlarut di dalam vakuola cukup tinggi,
termasuk garam-garam, molekul-molekul organik kecil, beberapa protein (enzim)
dan molekul-molekul lainnya. Beberapa vakuola mengandung pigmen yang
menimbulkan warna pada banyak bunga atau dauh. Pada beberapa bagian tumbuhan,
vakuola dapat mengandung bahan-bahan yang mungkin berbahaya bagi sitoplasma.
Sel muda yang aktif membelah di
titik tumbuh batang dan akar mempunyai vakuola sangat kecil. Sebagian besar
terbentuk dari ER, lalu tumbuh bersama sel, mengambil air secara osmosis dan
bergabung satu sama lain. Sel dewasa sering memiliki vakuola yang mengisi
80-90% atau lebih volume sel, dan protoplasmanya tersisiih hingga hanya berupa
lapisan tipis di antara tonoplas dan plasmalemma. Beberapa sel yang aktif
membelah juga dapat bervakuola besar (Hasnunidah, 2007).
Gambar 13: Vakuola
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dapat diambil dari pembuatan paper ini yaitu:
ü Sel
tumbuhan adalah bagian terkecil dari setiap organ tumbuhan itu atau dengan kata
lain sel tumbuhan merupakan penggerak dari tumbuhan itu
ü Organel
sel tumbuhan berbeda halnya dengan organel sel hewan dan bakteri. Letak
perbedaannya misalnya pada dinding sel yang dimiliki oleh tumbuhan sedangkan
pada hewan dan bakteri tidak ditemukan
ü Tumbuhan
terdiri atas sel yang memiliki nukleus yang terbungkus oleh membran atau struktur
serupa tapi tanpa membran
ü Sel
tumbuhan memiliki beberapa jenis organel yang terbungkus membran, misalnya
kloroplas, mitokondria, nucleus, dan vakuola
ü Sebagian
besar sel tumbuhan eukariotik diselimuti oleh dinding sel
3.2. saran
Adapun saran yang ingin saya
sampaikan dalam pembuatan paper mengenai organel-organel sel tumbuhan ini yaitu
“supaya dalam pembuatan paper fisiologi tumbuhan mengenai organel-organel sel
tumbuhan ini dapat menyediakan bahan yang lebih luas supaya mahasiswa dapat
mengerti dengan yang dikatakan organel sel tumbuhan yang akan menyebabkan
kelancaran dalam proses belajar”.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonimus. 2015. http://id.m.wikipedia.org/organel_organel_sel_tumbuhan. diakses tanggal 7 maret 2015.
Campbell.
2002. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Lakitan,
Benyamin. 2001. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada.
Jakarta.
Salibury. Fisiologi
Tumbuhan . ITB. Bandung.
Sutrian,
Yayan. 1992. Pengantar Anatomi Tumbuhan Tentang Sel Dan Jaringan. Rineka cipta.
Jakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar