Susunan Kimiawi Sel

Susunan Kimiawi Sel
Yup, Kita mulai dengan mempelajari diri kita: Manusia. Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan gregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.
Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.
Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :
• Oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel untuk melepaskan energi
• Mekanisme umum merubah makanan menjadi energi
• Setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya ke cairan disekitarnya
Hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel tertentu mengalami kerusakan maka sel sejenis yang lain akan beregenerasi
Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).
Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.
a. Air Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous
b. Elektrolit Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel
c. Protein Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :
• Proses enzimatik
• Proses transport dan penyimpanan
• Proses pergerakan
• Fungsi mekanik
• Proses imunologis
• Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
• Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi
d. Lemak Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.
e. Karbohidrat Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.
Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.
Demikian pula dengan mahluk hidup lain, senyawa kimia penyusun selnya sama. Senyawa kimia penyusun sel disebut protoplasma. Protoplasma merupakan substansi yang kompleks. Sebagian besar protoplasma tediri dari air. meski demikian protein memberikan ciri pada strukturnya. Senyawa organik dalam protoplasma berupa karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat. Peroksisom Mengoksidasi berbagai substrat, perombakan H2O2 Inti dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti, dan sitoplasma dipisahkan dari cairan sekitarnya oleh membran sel. Berbagai zat yang membentuk sel secara keseluruhan dinamakan protoplasma, dimana terdiri dari atas 5 senyawa dasar, yaitu air, elektrolit, protein, lipid, dan karbohidrat. Sel tersusun dari 4 unsur utama, yaitu karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen.
Sel juga mengandung struktur fisik yang sangat terorganisir yang disebut organel, dimana fungsinya penting sebagai tempat unsur-unsur kimia sel. Berbagai organel seluler memilih berbagai macam substrat ke dalam berbagai tempat penyimpanan yang berbeda, memisahkan enzim, tempat terjadinya reaksi-reaksi biokimia dan melindungi informasi genetik. Sel juga mengalami pertumbuhan dengan menggandakan diri.
Inti merupakan pusat pengawas sel, dimana berfungsi mengawasi reaksi kimia dan reproduksi sel.
Inti mengandung asam deosirebonukleat (DNA) dalam jumlah besar, dimana menentukan sifatsifat protein enzim sitoplasma dan mengawasi aktivitas sitoplasma, untuk mengawasi reproduksi (pembelahan sel) yang disebut mitosis. Inti sel juga mengandung satu atau lebih nukleoli yang merupakan struktur protein sederhana yang mengandung asam ribonekleat (RNA), dimana memegang peranan penting untuk pembentukan protein.
Sitoplasma terisi oleh partikel dan organel kecil dan besar yang tersebar, dimana ukurannya dari nano meter sampai 3 mikron. 2 organel yang sangat penting dalam sitoplasma adalah mitokondria dan lisosom. Sitoplasma mengandung 2 pasang sentriol, yang merupakan struktur silindris kecil yang memegang peranan penting pada pembelahan sel. Juga sebagian besar mengandung tetesan lipid dan granula glikogen yang memegang peranan penting pada metabolisme energi sel.
Mitokondria dinamakan “pusat energi” bagi sel, karena menyaring energi dari zat gizi dan oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi (95%) yang diperlukan agar sel dapat melakukan fungsinya. Jumlahnya dalam setiap sel berbeda (dari puluhan sampai ribuan),dimana tergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh setiap sel, dan mitokondriamengadakan replikasi sendiri sampai jumlah yang dapat memenuhi kebutuhan energi sel.
Komponen utama sel memperoleh energi adalah oksigen dan satu atau lebih bahan makanan (nutrisi). Di dalam sel, bahan makanan secara kimia bereaksi dengan oksigen dibawah pengaruh berbagai enzim (puluhan enzim) yang mengawasi kecepatan reaksi dan menyalurkan energi yang dikeluarkan dalam arah yang tepat. Energi yang dihasilkan membentuk Adenosine Triphospate (ATP).
ATP adalah suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat. Dua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh ikatan fosfat berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipecah seketika bila dibutuhkan energi untuk meningkatkan reaksi sel lainnya. Enzim-enzim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine Diphospate (ADP) menjadi ATP dengan serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan hidrogen dengan oksigen digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi untuk membentuk ATP dalam jumlah besar dari ADP. ATP kemudian ditransfor ke luar mitokondria ke semua bagian sitoplasma dan nukleoplasma, dimana energinya digunakan untuk memberi tenaga pada fungsi-fungsi sel. Oleh karena itu, ATP dinamakan sebagai bentuk energi sel karena dapat disimpan dan dibentuk kembali.
Lisosom merupakan sistem pencernaan intrasel yang memungkinkan sel mencerna, dan
membuang zat dan struktur yang tidak diinginkan, khususnya struktur sel rusak atau asing (bakteri). Lisosom granula kecil yang banyak (kumpulan protein enzim hidrolitik) yang mampu memecahkan senyawa organik menjadi 2 bagian atau lebih dengan mengikatkan hidrogen dari molekul air dengan bagian senyawa ini (protein di hidrolisis menjadi asam amino, glikogen menjadi glukosa). Lebih dari 40 jenis hidrolase asam telah ditemukan dalam lisosom. Zat utama yang dicerna adalah protein, asam nukleat, mukopolasakarida, lipid dan glikogen.
Sel hidup dan tumbuh bila mendapatkan zat gizi dan zat lainnya dari cairan sekitarnya, dimana zat
tersebut dapat melewati membran sel melalui 3 jalan, yaitu:
1. Difusi, melalui pori-pori membran atau melalui matriks membran itu sendiri.
2. Tranpor aktif, melalui membran, suatu mekanisme tempat sistem enzim dan zat pembawa khusus yang membawa zat melalui membran.
3. Endositosis, suatu mekanisme membran menelan cairan ekstrasel dan isinya.
Sel juga mengalami pergerakan yang terjadi dalam tubuh, seperti pada sel otot rangka, otot jantung, otot polos, dan lain-lain. Pergerakan sel dibagi atas 2, yaitu gerakan amuboid dan gerakan silia.
Gerakan Amuboid adalah gerakan seluruh sel dalam hubungannya dengan sekitarnya, seperti pergerakan sel darah putih yang bergerak keluar dari darah memasuki jaringan dalam bentuk makrofag dan mikrofag jaringan, sel Fibroblast akan bergerak ke dalam setiap daerah yang rusak untuk membantu memperbaiki kerusakan, sel Germinativum kulit melalui sel-sel yang biasa melekat pada membran basalis bergerak ke arah daerah luka untuk memperbaikinya.
Gerakan Silia adalah pembengkokan silia pada permukaan sel dalam saluran pernafasan dan dalam tuba fallopii saluran produksi. 9 tubulus ganda dan 2 tubulus tunggal satu sama lain yang saling dihubungkan oleh kompleks protein yang mengadakan ikatan silang, kemudian energi yang dilepas dari ATP yang terhubung dengan ATPase menyebabkan lengan bergerak sepanjang permukaan tubulus yang berdekatan. Karena banyak silia pada permukaan sel yang berkontraksi serentak seperti gelombang, diduga beberapa isyarat yang disinkronisasi merupakan suatu isyarat elektrokimia di atas permukaan sel yang dipindahkan dari silia ke silia yang lain.