[Jawaban] Fungsi Sitoplasma dan Struktur Sitoplasma

Tak terasa sudah 1 tahun saya tidak menjelaskan tentang fungsi sitoplasma dan struktur sitoplasma. Terakhir kali saya menjelaskan fungsi sitoplasma adalah ketika mengajar mahasiswa untuk persiapan olimpiade biologi tingkat universitas.

Pada artikel kali ini saya akan membahas tentang beberapa hal perihal sitoplasma pada sel. Mulai dari pengertian sitoplasma, struktur dan bagian bagian serta fungsi sitoplasma. Mari mulai, silahkan disimak dengan baik.

Pengertian sitotplasma

Sitoplasma sebagai bagian dari sel pertama kali diamati oleh Robert Brown pada tahun 1831. Akan tetapi untuk mengatakan bahwa siapa penemu sitoplasma.

Hingga sekarang belum bisa dipastikan karena pada saat itu ada banyak peneliti yang telah mengamati sitoplasma sejak sel pertama kali diamati oleh Robert Hooke pada tahun 1665.

Istilah sitoplasma sendiri pertama kali diperkenalkan oleh Rudolf von Kolliker tahun 1863, akan tetapi pada saat itu masih merupakan sinonim dari protoplasma atau cairan sel.

Pengertian sitoplasma pada awalnya adalah sama dengan protoplasma atau sitosol atau cairan sel. Pengertian tersebut berubah seiring perkembangan teknologi.

Pengertian sitoplasma yang terbaru adalah seluruh materi yang terbungkus oleh membran sel kecuali inti sel.

Maksud dari pengertian sitoplasma tersebut adalah cairan sel (sitosol) dan semua organel sel kecuali nukleus (inti sel) dan nukleolus (anak inti sel).

Adapun tentang organel sel yang dimaksud disini adalah unit struktur fungsional yang bermembran dan unit struktur fungsional yang tidak membran. Atas dasar inilah, ribosom yang tidak mempunyai membran masuk dalam kategori organel sel.

Saya ingatkan bahwa sitoplasma berbeda dengan nukleoplasma.

Struktur Sitoplasma

Seperti yang telah dijelaskan pada pengertian, struktur sitoplasma terdiri atas beberapa bagian utama yaitu:

1. Sitosol (Cytosol) atau cairan sel
2. Organel organel sel
3. Inklusi Sitoplasma

Berikut penjelasan tentang bagian bagian sitoplasma tersebut.

Sitosol (Cairan sel)

Sitosol adalah cairan sel yang berada dalam sel dan terbungkus oleh membran sel. Volume sitosol khususnya pada sel hewan sekitar 70 persen dari volume sel dan terdiri atas campuran kompleks antara filamen sitoskeleton, molekul terlarut dan air.

Sitoskeleton pada sel hewan ada 3 yaitu mikrofilamen, filamen intermediat, dan mikrotubul. Sedangkan pada sel tumbuhan, sitoskeleton hanya ditemukan dua jenis saja yaitu mikrofilamen dan mikrotubul.

Molekul terlarut dalam sitosol atau cairan sel seperti ion, atom dan molekul. Secara garis besar, dalam sitosol terdapat dua jenis senyawa yaitu organik dan non organik. Senyawa organik berkisar antara 30 persen, sedangkan sisanya anorganik termasuk air dan senyawa lainnya.

Air yang terlarut dalam sitosol sel hewan dan dalam keadaan normal sekitar 70 persen ukuran sel. pH cairan dalam sitosol adalah 7,4.

Ion yang terdapat dalam sitosol khususnya sel hewan ada beberapa macam seperti ion potasium, sodium, klorid, bikarbonat, ion asam amino, magnesium dan kalsium. Ion terbanyak adalah sel hewan pada umumnya adalah potasium dan asam amino. Sedangkan dalam sel darah, ion terbanyak adalah sodium.

Dalam sitosol sitoplasma juga terdapat banyak makromolekul contohnya protein. Konsentrasi protein dalam sitoplasma terbilang cukup tinggi, sekitar 200 mg/ml cairan sel. Menurut Ellis RJ sekitar 20-30 persen volume sitosol terdiri atas protein. sumber: cytosol consentration

Organel Sel

Dalam sitoplasma, organel sel terbenam, atau tenggelam dalam sitosol. Organel sel tersebut dapat memiliki membran dan adapula yang tidak memiliki membran.

Organel sel yang dimaksud disini adalah struktur atau unit fungsional atau memiliki fungsi bagi keberlangsungan sel.

Organel sel dalam sitoplasma ada beberapa macam, tergantung apakah sel tersebut adalah sel hewan atau sel tumbuhan ataupun sel eukariotik lainnya.

Dalam artikel kali ini saya akan batasi pada dua sel saja yaitu sel hewan dan sel tumbuhan.

Organel sel hewan

Organel sel yang ada pada sel hewan pada umumnya adalah:

1. Mitokondria
2. Vakuola
3. Badan golgi
4. Lisosom
5. Ribosom
6. Retikulum endoplasma halus dan kasar
7. Flagellum (Flagela)
8. Sentriol
9. Autofagosom (Autophagosom
10.Peroksiksom
11. Proteasom
12. Vesikula

12 Organel tersebut adalah organel yang umum dan sering ditemukan pada sel hewan. Adapun organel lain seperti akrosom (pada sel sp3rm4tozo4), melanosom (pada sel kulit), miofibril (pada sel otot) dan lainnya, adalah organel sel hewan tertentu atau telah mengalami diferensiasi.

Adapun fungsi dari tiap tiap organel sel tersebut. Silahkan kunjungi linknya, bila tidak ada, maka saya akan jelaskan dikemudian hari. Insya Allah diberikan umur, kesehatan dan kesempatan.

Organel Sel tumbuhan

Jumlah Organel sel tumbuhan, seperti yang sering dijelaskan di buku buku SMA dan perkualiahan sedikit berbeda dengan sel hewan.

Sel tumbuhan memiliki organel sel yang tidak dapat ditemukan pada sel hewan. Begitupun sebaliknya. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat daftar organel sel tumbuhan pada umumnya dibawah ini.

1. Mitokondria
2. Plastida
3. Kloroplas (salah satu jenis plastida)
4. Vakuola (sering berkembang menjadi vakuola sentral)
5. Peroksisom
6. Glioksisom
7. Badan golgi
8. Retikulum endoplasma kasar dan halus
9. Ribosom
10. Vesikula

Jadi diatas adalah organel sel tumbuhan yang ada dalam sitoplasma. Adapun beberapa organel sel tumbuhan yang mungkin tidak saya sebutkan diatas, maka artinya bukanlah umum, tapi pada sel sel tumbuhan tertentu atau telah mengalami diferensiasi.

Khusus untuk organel sel lisosom. Bagi kalian yang masih bertanya apakah lisosom ada dalam sitoplasma sel tumbuhan? Jawabannya adalah tidak ada. Sudah terbukti dan sudah diteliti. Walaupun terdapat beberapa spesies atau jenis sel tumbuhan ditemukan mengandung lisosom.

Adapun penjelasan lengkap tentang sel tumbuhan dapat anda lihat pada artikel dibawah ini.

Inklusi Sitoplasma

Inklusi sitoplasma adalah partikel partikel kecil yang tidak larut dalam sitosol atau cairan sel. Partike atau inklusi tersebut bervariasi tergantung jenis selnya. Baik itu sel tumbuhan ataupun sel hewan ataupun sel eukariot lainnya.

Sebagai contoh jenis inklusi yang ditemukan dalam sitoplasma adalah kalsium oksalat (calcium oxalate) atau silikon dioksida (silicon dioxide) pada tumbuhan. Inklusi seperti droplet lipid protein dalam sel adiposa sel hewan.

Inklusi lain seperti pati atau amilum, glikogen dan atau polihidroksibutirat (polyhydroxybutyrate).

Nama lain dari inklusi adalah paraplasma atau dentoplasma.

Fungsi Sitoplasma

Dalam menjelaskan fungsi sitoplasma artinya saya harus menjabarkan tiap fungsi dari bagian bagian sitoplasma mulai dari sitosol (cairan sel / matriks sitoplasma), organel organel sel, dan inklusi sitoplasma.

Akan tetapi untuk artikel kali ini, saya akan fokus saja menjelaskan tentang fungsi sitoplasma dari bagian sitosol saja. Untuk fungsi inklusi dan organel organel sel, saya akan pasang link agar agar artikel ini tidak terlalu panjang.

Fungsi Sitoplasma Pada Bagian Sitosol

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, sitosol adalah cairan atau matriks sitoplasma yang menjadi tempat terbenamnya organel organel sel, inklusi dan larutnya berbagai ion dan makromolekul. Berikut fungsi fungsinya:

Fungsi Sitoplasma Sebagai Penyedia Jalur transportasi

Sitoplasma tepatnya sitosol berfungsi dalam sebagai “jalan” bagi molekul molekul dan zat zat dari luar sel menuju organel sel ataupun inti sel.

Tentu saja apabila zat tersebut mampu dibawa masuk tanpa mekanisme protein transport, maka zat seperti ion akan langsung masuk menembus membran sel dan kemudian dibawah masuk ke organel sel ataupun nukleus ketika dibutuhkan.

Zat yang berukuran besar seperti protein tertentu ataupun makromolekul lainnya akan membutuhkan protein transport atau mekanisme transport lainnya seperti pembentukan vesikel. Vesikel tersebut pun akan berpindah melalui adanya cairan sitoplasma tersebut (sitosol).

Transportasi zat tersebut bukan hanya menuju ke dalam sel, cairan sitoplasma (sitosol) pun berfungsi sebagai jalur atau “jalan” bagi zat zat tersebut berpindah dari pori nukleus menuju organel sel ataupun keluar dari sel.

Sebagai contoh, mRNA yang keluar dari pori pori nukleus, mampu berpindah dan melekat pada ribosom karena adanya cairan sitoplasma atau sitosol.

Contoh lain, ATP yang dihasilkan oleh mitokondria, dapat berpindah menuju kloroplas dikarenakan adanya cairan sitoplasma.

Fungsi Sitoplasma Sebagai Tempat Berlangsungnya Metabolisme

Fungsi ini jelas sangat penting bagi keberlangsungan sel untuk tetap hidup dan dapat membelah diri. Cairan sitoplasma khususnya bagi sel hewan, adalah lokasi terjadinya glikolisis atau pemecahan glukosa menjadi asam piruvat.

Asam piruvat tersebut kemudian berpindah menuju mitokondria untuk diproses sehingga hasil akhirnya menjadi ATP.

Dengan kata lain, fungsi sitoplasma adalah glikolisis gula.

Metabolisme lain seperti translasi protein pun terjadi di sitoplasma tepatnya pada ribosom. Masih banyak metabolisme lain yang terjadi di sitoplasma baik di organel sel maupun di sitosol.

Fungsi Sitoplasma Tempat Terbenamnya Organel

Fungsi ini jelas dimiliki oleh sitoplasma karena adanya cairan sitoplasma atau sitosol. Kondisi gradien reaksi yang dibutuhkan oleh tiap organel membutuhkan adanya cairan sitoplasma agar terjadinya reaksi yang diharapkan.

Ambil contoh kloroplas, tanpa adanya gradien konsentrat antara kloroplas dan sitoplasma sel tumbuhan, sekiranya akan sangat sulit dan bahkan mustahil bagi kloroplas untuk bekerja.

Begitupula dengan ribosom, retikulum endoplasma, mitokondria dan organel lainnya.

Fungsi Sitoplasma Dalam Melarutkan

Cairan sitoplasma atau sitosol memang mampu melarutkan zat zat yang mampu larut dalam air. Untuk makromolekul dan atau zat yang tidak mampu larut dalam air, ketika dibutuhkan untuk dilarutkan akan dibantu oleh beberapa organel yang berfungsi sebagai lisis.

Organel organel sel yang “menghancurkan” seperti lisosom, peroksisom, glioksisom, autofagosom, vakuola pada sel tumbuhan.

Fungsi Sitoplasma Dalam Menyimpan Nutrisi

Fungsi ini tentu saja ada, dikarenakan dalam sitosol terdapat banyak zat zat terlarut dan terbenam seperti ion ion, protein, lipid, dan molekul kompleks lainnya.

Fungsi tersebut pun didukung oleh adanya organel organel penyimpan seperti vakuola sentral pada sel tumbuhan dan organel lainnya.

Fungsi Sitoplasma Dalam Pergerakan Molekul dan Organel

Fungsi ini disebut sebagai aliran sitoplasma atau cytoplasmic streaming. Aliran sitoplasma adalah pergerakan cairan sel atau sitosol akibat sitoskeleton yang bermanfaat dalam mengoptimalkan perpindahan molekul dan organel.

Aliran sitoplasma berdasarkan penelitian yang ada terjadi pada sel yang berukuran lebih besar dari 0,1 mm. Sel sel seperti sel hewan tingkat tinggi dan sel tumbuhan tingkat tinggi melakukan aliran sitoplasma.

Aliran ini meningkatkan kinerja sel, sebagai contoh, aliran sitoplasma membuat organel seperti kloroplas berpindah tempat disepanjang sitoplasma sehingga mempermudah dalam penangkapan sinar matahari dan zat yang dibutuhkan dalam reaksinya.

Aliran sitoplasma pada sel hewan memiliki fungsi lain dalam menjaga agar inti sel atau nukleus tetap berada ditengah pada keadaan yang dibutuhkan.

Sebagai contoh pada sel oosit tikus, dibutuhkan agar nukleus tetap berada ditengah sel agar tidak terjadi penyakit ataupun kematian.