Makalah Tentang Sitosol

Sitosol (bahasa Inggris: cytosol) adalah komponen sel di dalam sitoplasma yang berupa cairan. Sebagian metabolisme sel terjadi di sini .
Protein dalam sitosol berperan penting dalam jalur transduksi sinyal dan glikolisis.
Sebagian besar sitosol terdiri atas air, ion terlarut, molekul kecil, dan sejumlah besar molekul larut air (seperti protein). Mengandung sekitar 20-30% protein.

1. Membran Sel (Selaput Plasma)
Membran sel merupakan bagian terluar sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput yang selektif permeabel, artinya hanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa, asam amino, gliserol dan berbagai ion.
Berdasarkan analisis kimi dapat diketahui bahwa hampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipida (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu lapisan di sebelah dalam berupa lapisan lipip rangkap dua (lipid bilayer) dan lapisan di sebelah luar berupa lapisan protein.
Lapisan lipida disusun oleh Fosfolipida. Fosfolipida adalah lipida yang mengadung gugus fosfat dan terdiri atas bagian kepala (polar head) dan bagain ekor (non polar tail). Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekor bersifat hidrofobik (tidak suka air), lipida terdiri atas fosfolipida, glikolipida dan sterol.
a. Fosolipida, yaitu lipida yang mengandung gugusan fosfat
b. Glikolipida, yaitu lipid beserta karbohidrat
c. Sterol, yaitu alkohol terutama kolesterol
Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentu dua macam lapisan, yaitu lapisan protein parifer atau ekstrinsik dan lapisan protein integral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkus bagian kepada (polar head) lapisan lipida rangkap dua bagian luar. Lapisan protein integral membungkus bagian kepala (polar head) lipida rangkap dua bagian dalam.
Membran plasma mudah dilalui molekul air dan hal ini ditentukan oleh perbedaan konsentrasi. Gerakan melalui selaput plasma dan selaput organel meliputi difusi, osmosis, transpor aktif, endositosis dan eksositosis. Difusi dan osmosis merupakan gerakan pasif karena tidak memerlukan energi. Sebaliknya, endositosis dan eksostosis merupakan gerak aktif karena memerlukan energi.
- Disfusi
Disfusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konstrasi rendah baik melalui membran plasma atau pun tidak. Molekul dan ion yang terlarut dalam air bergerak secara acak dengan konstan. Gerakan acak ini mendorong terjadinya difusi.
Peristiwa difusi sederhana dapat diamati ketika kita memasukan segumpal gula ke dalam air
- Osomosis
Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membran sempermeabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke lautan yang konsentrasi airnya rendah dengan kata lain dari larutan berkepekatan rendah (hipotonis)/ konsentrasi lebih rendah ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis)/ konsentrasi lebih tinggi melalui selaput (membran) semipermeabel.
Bila konsentrasi larutan dalam sel tinggi, air akan masuk sel dan terjadi enosmosis. Apabila larutan di luar sel lebih tinggi, air dalam sel akan keluar dan terjadi eksosmosis. Eksosmosis menyebabkan pengerutan sel yang disebut plasmolisis, yaitu terlepasnya membran sel dari dinding sel.
Berdasarkan peristiwa diatas, osmosis dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Tabung berisi larutan garam ditutup dengan membran selektif per meabel yang dapat dilewati molekul air, tetapi tidak dapat dilewati garam
b. Ketika tabung dimasukkan dalam gas beker akuades, molekul air berdifusi ke dalam tabung sehingga volume tabung meningkat
c. Larutan berhenti naik ketika berat larutan dalam tabung setara dengan tekanan osmotik
- Transpor Aktif
Adalah transop yang menggunakan energi untuk mengeluarkan dan mamasukkan ion atau molekul melalui selaput plasma. Transpor ini dipengaruhi konsentrasi ion (Na+), (K+) dan (El-). Gerakan ion atau molekul pada transpor aktif melawan gradien konsentrasi. Keluar masuknya ion Na+ dan K+ dilakukan oleh pompa natrium-natrium. Sumber energi untuk transpor aktif berupa ATP. Proses pompa Na+-K+ dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
- Endosikosis dan Eksositosis
Endositosisi merupakan proses masuknya senyawa melalui membran dengan cara pembungkusan senyawa dan cairan ekstraseluler dengan pelekukan ke dalam sebagian membran. Hal ini terjadi pada organisme uniseluler dan sel darah putih.
Eksositas merupakan proses pengeluaran zat dari dalam sel keluar sel. Sekret terbungkus kantong membran yang selanjunya melebar dan pecah. Eksositosis terjadi pada beberapa sel kelenjar atau sel sekresi.
Membran sel mempunyai fungsi-fungsi
1) Sebagai reseptor (penerima) rangsangan dari luar seperti hormon dan bahan kimia lain, baik dari lingkungan luar maupun dari bagian lain dalam organisme itu sendiri
2) Melindungi agar isi sel tidak keluar meninggalkan sel
3) Mengontrol zat-zat yang boleh masuk maupun keluar meninggalkan sel
4) Sebagai tempat terjadinya kegiatan biokimi seperti reaksi oksidasi dan respirasi
2. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan materi yang mengisi antara inti dan selaput plasma. Sitoplasma yang berada dalam nukleus disebut nukleoplasma. Sitoplasma artinya plasma sel, yakni cairan yang berada di dalam sel selain nukleoplasma (plasma inti). Sitoplasma tersusun atas matriks sitoplasma, organel, dan inklusio.
Matriks sitoplasma/ bahan dasar sitoplasma disebut sitosol. Sitoplasma dapat berubah dari fase sol ke gel dan sebaliknya. Matriks sitoplasma tersusun atas oksigen 62%, karbor 20%, hidrogen 10%, dan nitrogen 3% yang tersusun dalam senyawa organik dan anorganik. Unsur lain adalah : Ca 2,5%, P 1,14%, Cl 0,16%, S, 0,14%, K 0,11%, Na 0,10%, Mg 0,07%, Fe 0,10% dll.
Matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga (buffer) sifat biologi matriks sitoplasma adalah mampu mengenali rangsang (iritabilitas) dan mengantar rangsang (konduktivitas).
Fungsi-fungsi sitosol sebagai berikut :
- Sumber bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya terdapat senyawa-senyawa organik terlaruk, ion-ion, gas, molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, nukleotida, dan molekul besar seperti protein ARN yang membentuk koloid
- Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikosis, sintesis protein, dan sitensis asam lemak
Fungsi sitoplasma
Sitoplasma berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan-bahan kimia yang penting bagi metabolisme sel, seperti enzim-enzim, ion-ion, gula, lemak dan protein. Di dalam sitoplasma berlangsung kegiatan pembongkaran dan penyusunan zat-zat melalui reaksi-reaksi kimia. Misalnya, proses pembuatan energi, nukleotida dll.
Organel yang terdapat di dalam sitoplasma adalah :
- Sentriol, berfungsi untuk pembelahan sel
- Kloroplas berfungsi untuk fotosintesis (padas sel tumbuhan)
- Retikulum endosplasma, tempat melekatnya ribosom, dan untuk sintesis lemak
- Kompleks golgi, membentuk lisosom, dinding sel
- Lisosom, mencerna sel rusak, kuman, dan zat makanan
- Mitokondria, tempat respirasi sel
3. Organel
1) Nukleus
Merupakan bagian penting sel yang berperan/ berfungsi mengendalikan dan pengatur pembelahan sel, dan membawa informasi genetika. Setiap nukleus tersusun atas beberapa bagian penting sebagai berikut :
a) Selaput inti
Merupakan bagian terluar inti yang memisahkan nukleoplasma dengan sitoplasma. Selaput ini terdiri atas dua lapis membran (bilaminair), setiap lapis merupakan lapisan bilayer. Ruang antara membran disebut perinukleur atau sisterna. Pada membran ini terdapat porus yang berfungsi untuk pertukaran molekul dengan sitoplasma.
b) Nukleoplasma
adalah cairan inti (karyotin) yang bersifat transparan dan semisolid (kental, nukleoplasma mengandung kromatin, granula, nukleoprotein dan senyawa kimia kompleks. Pada saat pembelahan sel, benang kromotin menebal dan memendek serta mudah menyerap zat warna (kromosom).
c) Nukleolus
Atau anak inti tersusun atas fosfoprotein, orthofosfat, DNA dan enzim. Nukleus berperan dalam sintesis RNA. Nukleus dapat memiliki satu/ lebih anak inti.
Fungsi Nukleus
- Pengendali seluruh kegiatan sel, misalnya dengan memasukkan RNA dan unit ribosom ke dalam sitoplasma
- Pengatur pembelahan sel
- Pembawa informasi genetik, didalam nukleus terdapat DNA yang mengandung informasi genetik/ kehidupan.
2) Retikulum Endoplasma (RE)
Merupakan organel yang tersusun oleh membran yang berbentuk seperti jala RE bertindak sebagai saluran dalam sitoplasma yang menghubungkan dengan nukleus.
Retikulum endoplasma tertutup oleh partikel-partikel lembut yang disebut ribosom. RE ada 2 tipe :
- RE Kasar
Membran RE yang berhadapan dengan sitoplasma ada yang ditempeli ribosom, sehingga tampa berbintil-bintil. RE Kasar merupakan penampung protein yang dihasilkan ribosom. Protein dihasilkan masuk ke dalam rongga RE. RE Kasar berperan transportasi protein yang di sintesis oleh bagian permukaan ribosom.
- RE Halus
RE yang tidak ditempeli ribosom. Sel-sel kelenjar mengandung lebih banyak RE dibandingkan dengan sel bukan kelenjar. RE halus berfungsi mensintesis lipida, misalnya RE yang terdapat pada sel epitel usus
Pada hati, RE halus dan RE kasar berperan dalam proses penawaran racun (detoksikasi).
Fungsi RE :
- Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel (RE Kasar)
- Mensintesis lemak dan kolesterol (RE Kasar dan RE Halus)
- Menetralkan racun (detoksifikasi), misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati
- Transportasi molekul-molekul dari bagian sel yang satu ke bagian yang lain.
3) Ribosom
Merupakan struktur yang paling kecil yang tersuspensi dalam sitoplasma dan terdapat sel eukariotik maupun prakoriatik. Pada sel eukariotik, ribosom terdapat bebas pada sitoplasma atau terikat RE. Ribosom tersusun atas protein dan RNA. Ribosom terdiri dari dua subunit, yaitu subunit kecil dan besar. Tiap-tiap subunit disentesis dalam nukleolus dan dikeluarkan melalui poros nukleus ke sitoplasma tempat kedua subunit bergabung. Menurut bentuknya subunit besar dan kecil masing-masingnya berbentuk bulat, jika keduanya bergabung mirip dengan angka delapan.
Ribosom berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada membran RE, umumnya berfungsi mensintesis protein dibawa ke luar melalui RE dan kompleks golgi, sedangkan ribosom yang melayang mensintesis protein untuk keperluan di dalam sel.
4). Kompleks Golgi
Badan golgi tersebar pada sitoplasma dan merupakan salah satu organel terbesar dalam sel yang ditemukan oleh Camillio Golgi (1898). Kompleks golgi merupakan organel polimorfik, tersusun atas membran berbentuk kantong pipih, pembuluh, gelembung kecil atau seperti mangkok.
Badan golgi satu dengan yang lain berhubungan dan membentuk struktur kompleks seperti jala. Badan golgi sangat penting pada sel sekresi.
Fungsi-fungsi kompleks golgi :
- Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa, hemiselulosa dan pektin (penyusun dinding sel tumbuhan)
- Membentuk membran plasma
- Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel seperti protein, glikoprotein, karbohidrat dan lemak
- Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur dan lisosom
5). Lisosom
Lisosom adalah organel berbentuk agak bulat dan dibatasi membran tunggal lisosom (lyso=pencernaan, som=tubuh) merupakan membran berbentuk kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim. Enzim-enzim tersebut seperti protease, lipase, nulkleus, fosfatase, dan enzim pencernaan yang lain. Enzim ini berfungsi dalam pencernaan intrasel, yaitu mencerna zat-zat yang masuk ke dalam sel.
Fungsi-fungsi lisosom
- Melakukan pencernaan itrasel
- Autofagi yaitu menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki, misalnya organel lain yang sudah tidak berfungsi
- Eksositosis yaitu pembebasan enzim keluar sel, misalnya pada pergantian tulang rawan pada perkembangan tulang keras
- Autolisis yaitu menghancurkan diri sel dengan membebaskan isi lisosom ke dalam sel, misalnya pada saat berudu menginjak dewasa dengan menyerap kembali ke ekornya
- Menghancurkan senyawa karsinogenik
6) Badan Mikro (Mikrobodi)
Badan mikro hampir menyerupai lisosom berbentuk agak bulat, diselubungi membrang tunggal, dan di dalamnya berisi enzim katalase dan oksidase. Terdapat dua tipe badan makro, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom terdapat pada sel hewan tingkat tinggi, yang berperan dalam oksidasi substrat meghasilkan H2O2 yang selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2 dan berperan juga dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Glikosom yaitu berperan dalam metabolisme asam lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.
7) Mitokondria
Mitokondria berbentuk bulat panjang atau seperti tongkat terdapat pada sel eukariotik aerob. Mitokondria dibatasi dua lapis membran yang kuat, fleksibel dan stabil, serta tersusun atas lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolonan-tonjolan untuk memperluas permukaan yang disebut krista. Ruangan dalam mitokondria berisi cairan, disebut matriks mitokondria. Matriks ini kaya akan enzim pernapasan atau sitokrom, AND dan protein.
Mitokondria memiliki DNA sendiri yang mengkode sintesis protein spesifik, mitokondria berfungsi dalam oksidasi makanan, respirasi sel, dehirogenasi, fosforilasi oksidasif, dan sistem transef elektron.
Oksidasi zat makanan di dalam mitokondria menghasilkan energi dan zat sisa. Secara sederhana reaksinya dapat ditulis sebagia berikut :
Oksidasi
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O + Energi
(glukosa) Respirasi
Berkaitan dengan fungsi tersebut mitokondria sering disebut the power house cell, karena merupakan tempat berlangsugnya pernapasan sel. Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Struktur membran luar mirip dengan membran plasma.
Mirotubulus dan Mikrofilamen
Mikrotubulus merupakan organel berbentuk tabung atau pipa, yang panjangnya mencapai 2,5 µm dengan diameter 2,5 µm. tabung-tabung kecil itu tersusun atas protein yang dikenal sebagai tubulin.
Mortubulus terdapat pada gelendang sel, yaitu berupa benang-benang spindel yang menghubungkan dua katub sel pada waktu sel membelah. Gerakan kromosom dari daerah ekuator ke kutub masing-masing pada fase anafase dikendalikan oleh mikrotubulus.
Selain itu, mikrotubulus yang juga merupakan penyusun dari sentriol, flagel, dan sila. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa mikrotubulus berperan dalam pergerakan sel.
Mikrofilamen juga berperan dalam gerakan sel. Organel ini berbentuk benang-benang halus, tipis, yang memanjang. Mikrofilamen tersusun atas dua macam protein yaitu aktin dan miosin. Mikrofilamen banyak terdapat pada sel-sel otot dan juga membentuk rangka dalam pada sel.
Pada sel otot mikrofilamen mengakibatkan adanya kontraksi pada sel-sel otot. Apabila aktin dan miosin saling menjauh, sel otot akan berelaksasi. Selain itu, mikrofilamen berperan dalam pembelahan sel, yakni terbelahannya sel menjadi dua sel anak karena ditarik oleh mikrofilamen yang menghubungkan membran.
9) Sentriol
Sel hewan dan beberapa mikroorganisme serta tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentirol dalam sitoplasma. Sentriol terletak di dekat permukaan luar nukleus. Setiap sentiro terdiri atas sebaris selinder sebanyak 9 mikrotubula. Sentriol berperan dalam proses pembelahan sel.
DAFTAR PUSTAKA
Maryati, Sri dkk. 2005. Biologi SMA. Jakarta : Erlangga
Sudjadi, Bacod dkk. 2007. Biologi Jilid 2A. Jakarta : Yudistira
Syamsuri, Istamer dkk. 2002. Biologi Jilid 3A. Jakarta : Erlangga
Dari buku PR Biologi Kelas 3 SMU Tengah Tahun pertama, Intan Pariwara.