“Rangka”,”tulang”, “otot” pada tubuh manusia

Salah satu ciri organisme/ makhluk hidup adalah bergerak. Tahukah kalian bagaimana makhluk hidup melakukan gerak? Manusia yang merupakan bagian dari makhluk hidup, juga melakukan gerakan dalam menjalankan aktivitasnya. Apa saja yang dibutuhkan manusia untuk melakukan gerakan? Manusia membutuhkan tulang dan otot untuk bergerak. Tulang tidak dapat bergerak sendiri apabila tidak digerakkan oleh otot. Gerak adalah hasil interaksi antara tulang, otot, dan persendian tulang. Alat gerak pada manusia meliputi alat gerak pasif berupa tulang dan alat gerak aktif berupa otot. Alat gerak pasif manusia yang berupa tulang terdiri atas tulang rawan dan tulang keras. Semua tulang ini akan bersama-sama menyusun rangka yang dikelompokkan menjadi tiga bagian, yaitu rangka kepala, rangka badan, dan rangka anggota gerak. Tulang-tulang yang menyusun sebuah rangka akan dihubungkan dengan sendi.

Sementara alat gerak aktif manusia yang berupa otot, terdiri atas otot polos, otot lurik, dan otot jantung. Otot ini memiliki kemampuan untuk berkontraksi untuk menciptakan gerakan. Kontraksi otot dipengaruhi oleh kerja saraf serta energi yang diperoleh dari proses metabolisme saat melakukan respirasi.

Sangat beruntung bagi kita (manusia) telah diciptakan Tuhan dengan memiliki tulang dan otot. Bayangkan apa yang akan terjadi jika salah satu tulang pada kaki tidak ada. Dapatkah kalian berjalan?

Rangka Tubuh Manusia

Rangka manusia tersusun dari tulang-tulang, baik tulang yang panjang maupun tulang pendek. Tulang-tulang tersebut membentuk rangka dalam (endoskeleton) yang berfungsi:

• Memberikan bentuk tubuh.
• Menahan dan menegakkan tubuh.
• Menjaga agar organ tubuh tetap berada di tempatnya.
• Melindungi organ-organ tubuh seperti otak, jantung, dan paru-paru.
• Untuk bergerak ketika dikehendaki otot.
• Menghasilkan sel darah di dalam sumsum tulang.

Endoskeleton pada manusia dibagi menjadi 2 yaitu:

• Kerangka sumbu (skeleton aksial): tengkorak dan badan.
• Kerangka apendikular (tangan dan kaki)

1. Jenis Tulang

Tulang merupakan alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot. Berdasarkan jenisnya, tulang dibedakan menjadi dua, yaitu tulang rawan (kartilago) dan tulang keras (tulang/osteon/sejati).

a. Tulang rawan

Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang mensekresikan matriks (kondrin) berupa hialin atau kolagen. Pada tulang rawan banyak mengandung zat perekat berupa kolagen dan sedikit mengandung zat kapur. Itulah sebabnya tulang rawan bersifat lentur. Sel-sel tulang rawan atau kondrosit dibentuk oleh kondroblas.

Pada masa bayi atau masa pertumbuhan sebagian besar tulang masih berupa tulang rawan. Seiring dengan pertumbuhan bayi dan pertambahan usia, tulang-tulang rawan mengalami penulangan (osifikasi) sehingga tulang tidak lentur lagi, melainkan tumbuh menjadi keras. Akan tetapi, tidak semua mengalami penulangan dan tetap berupa tulang rawan. Misalnya, pada bagian persendian, daun telinga, cuping hidung, dan ruas-ruas tulang belakang.
Tulang rawan memiliki tiga tipe, yaitu hialin, fibrosa, dan elastis. Ketiganya memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1) Tulang rawan hialin

Tulang rawan hialin bersifat lentur, semi transparan, dan berwarna putih kebiruan. Tulang rawan ini merupakan penyusun rangka embrio yang akan berkembang menjadi tulang keras. Selain pada embrio, tulang rawan hialin juga terdapat pada sendi gerak ujung tulang rusuk, hidung, bronki, dan trakea.

2) Tulang rawan fibrosa

Tulang rawan fibrosa memiliki banyak serabut kolagen dalam matriks. Matriksnya berwarna keruh dan gelap, serta kuat dan kaku. Tulang rawan fibrosa terdapat pada tendon dan ligamen.

3) Tulang rawan elastis

Tulang rawan elastis berwarna kekuningan. Matriksnya mengandung serabut elastis. Tulang rawan elastis terdapat pada daun telinga.

b. Tulang keras (tulang sejati)

Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Tulang keras tersusun dari jaringan tulang keras, yang terdiri dari sel-sel tulang (osteosit) yang membentuk lingkaran. Di tengah-tengah sel tulang terdapat saluran Havers. Di dalam saluran Havers terdapat pembuluh kapiler yang berfungsi untuk mengangkut sari makanan dan oksigen pada sel tulang. Pada tulang keras banyak mengandung zat kapur (kalsium) dan sedikit mengandung zat perekat. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras. Proses pengerasan tulang disebut
penulangan atau osifikasi. Jenis osifikasi adalah desmal dan kondral.

Kondral meliputi perikondral dan enkondral. Desmal merupakan penulangan pada tulang keras, sedangkan kondral adalah penulangan pada tulang rawan.

Sel-sel tulang keras yang telah mati akan membentuk rongga bekas sel tulang yang disebut lakuna. Setiap lakuna dapat berhubungan satu sama lainnya melalui saluran-saluran kecil yang disebut kanalikuli.

Tulang keras terdapat pada seluruh tulang anggota gerak. Lapisan luarnya keras (tulang kompak) dan mengelilingi rongga yang disebut rongga sumsum. Jadi, tulang tidak rapat, tetapi berongga di tengahnya. Seandainya semua tulang rapat tanpa rongga, tubuh kita sangat berat dan akan sulit digerakkan.

2. Bentuk Tulang

Berdasarkan bentuknya, tulang terbagi atas tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek.

a. Tulang pipa

Tulang pipa mempunyai ciri-ciri:

– Bentuknya bulat panjang seperti pipa.
– Pada kedua ujungnya berbonggol.
– Di dalamnya berisi sumsum kuning dan lemak.

Sumsum kuning merupakan cadangan untuk pembentukan sumsum merah.
– Contoh: tulang paha, tulang lengan atas, tulang kering, tulang betis, ruas-ruas jari tangan/ ruas jari kaki, tulang hasta, dan tulang pengumpil.

Tulang pipa terbagi menjadi 3 bagian, yaitu:
– Bagian ujung yang disebut epifisis.
– Bagian tengah yang disebut diafisis.
– Di antara epifisis dan diafisis terdapat cakra.

b. Tulang pipih

– Berbentuk pipih atau tipis.
– Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.
– Contoh: tulang kepala ( tengkorak), tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belikat.

c. Tulang pendek

– Bentuk pendek dan bulat.
– Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.
– Contoh: ruas-ruas tulang belakang, tulang pergelangan tangan, dan pergelangan kaki.

 

3. Susunan Tulang

Rangka tubuh manusia tersusun oleh 206 potong tulang yang saling berhubungan. Tulang-tulang yang menyusun rangka tubuh tersebut terdiri atas tiga kelompok besar, yaitu tulang tengkorak, badan, anggota gerak. Mari kita bahas lebih jelas.

a. Tulang tengkorak (cranium)

Tulang tengkorak berbentuk pipih, saling berhubungan, dan membentuk rongga. Tulang-tulang ini mengelilingi dan melindungi otak yang ada di dalamnya. Tulang tengkorak terdiri atas 22 tulang. Delapan tulang membentuk tengkorak bagian kepala/tempurung kepala dan 14 tulang tengkorak bagian muka/wajah.

Tulang tempurung kepala tersusun dari tulang dahi (os.frontal), tulang kepala belakang (os.oksipital), tulang ubun-ubun ( os.parietal), tulang baji (os.sphenoid), tulang tapis (os.ethmoid), dan tulang pelipis (os. temporal). Di bagian bawah tempurung kepala terdapat rongga khusus yang disebut foramen magnum yang menjadi tempat masuk dan keluarnya pembuluh saraf serta darah yang kemudian menuju ke sumsum tulang belakang.

Tulang muka terdapat pada bagian depan kepala. Tulang-tulang muka membentuk rongga mata untuk melindungi mata, membentuk rongga hidung serta langit-langit, dan memberi bentuk wajah. Tulang muka terdiri atas dua tulang rahang atas ( maksila), dua tulang rahang bawah ( mandibula), dua tulang pipi (zigomatik), dua tulang air mata ( lakrimal), dua tulang hidung ( nasal), dua tulang langit-langit (palatum), dan satu tulang pangkal lidah (hioid).

Hubungan antara tulang-tulang pada tempurung kepala merupakan hubungan tulang yang tidak dapat digerakkan. Hanya rahang bawah yang dapat bergerak dengan bebas sehingga kalian dapat makan dan berbicara. Pada bayi yang baru lahir, kedua tulang ubun-ubun, yaitu kiri dan kanan, belum menyatu sempurna sehingga terasa lembut bila dipegang. Dalam pertumbuhannya, tulang tengkorak bayi akan menyatu sempurna.

b. Tulang Badan

Tulang pembentuk badan terdiri atas ruas-ruas tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, tulang gelang bahu, dan tulang gelang pinggul/ panggul.

1) Tulang belakang; berada di bagian tengah tubuh yang berfungsi untuk menopang seluruh tubuh, dan tempat pelekatan tulang rusuk. Setiap segmen atau ruas tulang belakang dapat bergerak sedikit. Tulang belakang berbentuk tulang pendek dan berjumlah 33 ruas yang terdiri atas:

a) tujuh ruas tulang leher (vertebra servikalis),
b) dua belas ruas tulang punggung (vertebra dorsalis),
c) lima ruas tulang pinggang (vertebra lumbalis),
d) lima ruas tulang kelangkang (vertebra sakralis),
e) empat ruas tulang ekor (coxigeus).
Struktur dan ruas tulang belakang bervariasi karena secara khusus masing-masing memiliki fungsi yang berbeda-beda.

2) Tulang dada; merupakan tempat melekatnya tulang rusuk bagian depan. Tulang dada terdiri atas 3 bagian, yaitu bagian hulu dada (manubrium sterni), bagian dada (corpus sterni), dan bagian taju pedang (prosesus xyphoideus).

3) Tulang rusuk ( iga); terdiri atas tiga jenis tulang, yaitu tujuh pasang tulang rusuk sejati, tiga pasang tulang rusuk palsu, dan dua pasang tulang rusuk melayang.

4) Tulang gelang bahu, terdiri atas dua tulang belikat dan dua tulang selangka. Tulang belikat melekat pada tulang rusuk. Tulang belikat berbentuk segitiga pipih dan memiliki tonjolan yang menyerupai paruh burung gagak, disebut prosesus korakoid. Sedangkan tulang selangka melekat pada tulang dada.

5) Tulang gelang panggul; terdiri atas dua tulang pinggul, dua tulang duduk, dan dua tulang kemaluan. Ketiga tulang tersebut berkaitan erat sehingga membentuk suatu lingkaran yang berlubang.

c. Tulang anggota gerak

Tulang anggota gerak pada manusia terdiri atas tungkai depan/ tulang anggota gerak atas yang bersambungan dengan gelang bahu tungkai dan tulang anggota gerak bawah yang bersambungan dengan gelang pinggul.

1) Tulang anggota gerak bagian atas
Tulang anggota gerak bagian atas terdiri atas gelang bahu, dua tulang lengan atas, dua tulang pengumpil, dua tulang hasta, enam belas tulang pergelangan tangan, sepuluh tulang telapak tangan, dan 28 tulang jari
tangan. Tulang hasta dan tulang pengumpil merupakan tulang lengan bawah. Tulang hasta letaknya searah dengan sisi kelingking, sedangkan tulang pengumpil letaknya searah dengan ibu jari. Tulang pengumpil dapat digerakkan di atas tulang hasta (memutar).

2) Tulang anggota gerak bagian bawah
Tulang anggota gerak bagian bawah terdiri atas gelang panggul, dua tulang paha, dua tulang tempurung lutut, dua tulang kering, dua tulang betis, empat belas tulang pergelangan kaki, sepuluh tulang telapak kaki, dan 28 tulang jari kaki. Kaki atau tungkai memiliki fungsi utama untuk menopang berat tubuh dan mengatur gerak tubuh ketika berjalan.

4. Sumsum Tulang

Sumsum tulang mengisi rongga bagian dalam tulang. Ada dua macam sumsum tulang, yaitu:
a. Sumsum tulang merah (medulla ossia rubra); merupakan tempat pembuatan sel darah merah. Pada anak-anak, sumsum merah terdapat pada tulang tengkorak. Pada orang dewasa, sumsum merah terdapat
antara lain pada tulang tengkorak, ruas tulang belakang, dan tulang rusuk.

b. Sumsum tulang kuning (medulla ossia fiava); terdapat pada tulang anggota gerak orang dewasa. Sumsum kuning ini terbentuk dari campuran sel jaringan ikat, misalnya jaringan lemak dan sumsum merah.

Untuk kesehatan dan pertumbuhan selsel, tulang membutuhkan vitamin D. Proses pembentukan vitamin D dalam tubuh sangat dipengaruhi oleh sinar ultrviolet. Sinar ultraviolet yang jatuh mengenai kulit tubuh manusia dapat mengubah provitamin D yang terdapat pada tubuh menjadi vitamin D.

5. Sendi

Terbentuknya kerangka tubuh manusia dapat terjadi karena adanya hubungan antara tulang yang satu dengan tulang yang lain. Hubungan antartulang dinamakan artikulasi. Hubungan antartulang yang memungkinkan pergerakan disebut persendian. Dari sifat geraknya, maka persendian dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:
a. Sendi mati (sinartrosis); adalah hubungan antartulang yang sudah tidak dapat digerakkan lagi, misalnya persendian pada tulang tengkorak kepala. Sinartrosis terdiri atas:
- Sinkondrosis: kedua ujung tulang dihubungkan dengan kartilago.
- Sinfibrosis: kedua ujung tulang dihubungkan dengan serabut.

b. Sendi kaku (amfi artrosis); adalah hubungan antartulang yang memungkinkan adanya sedikit gerakan (terbatas). Misalnya persendian pada pergelangan tangan dan kaki, hubungan antara tulang rusuk dan tulang belakang dan tulang tulang dada, dan hubungan tulang kemaluan.

c. Sendi gerak ( diartrosis); adalah hubungan antartulang yang memungkinkan gerakan lebih bebas. Diartrosis memudahkan tulang untuk bergerak karena struktur tertentu dan juga karena adanya bentuk-bentuk tertentu dari ujung-ujung tulang yang berhubungan yang disebut persendian. Diartrosis memiliki struktur yang terdiri atas bonggol sendi, tulang rawan sendi, dan mangkuk sendi. Mangkuk sendi berisi cairan sendi (minyak sinovial) yang berfungsi sebagai minyak pelumas.

Sendi gerak dapat dibedakan sebagai berikut:
1) Sendi engsel; adalah persendian yang memungkinkan gerakan satu arah, seperti gerakan pada pintu, contohnya pada siku dan lutut.

2) Sendi peluru; merupakan hubungan dua tulang, yang satu berbentuk mangkuk sendi, sedangkan tulang yang lain berbentuk bonggol yang bersesuaian. Selain itu juga terdapat cairan sendi (sinovial) yang berfungsi sebagai pelumas dan jaringan ikat sendi (ligamen). Sendi peluru merupakan persendian yang dapat bergerak ke segala arah. Misalnya persendian pada lengan atas dengan gelang bahu, tulang paha dengan gelang pinggul.

3) Sendi putar; merupakan persendian yang mengakibatkan salah satu tulang dapat berputar terhadap tulang yang lain sebagai poros sendi. Misalnya persendian pada tulang atlas dan tulang pemutar, serta tulang hasta dan tulang pengumpil.

4) Sendi pelana; merupakan persendian yang memungkinkan gerakan ke dua arah. Misalnya persendian pada tulang telapak tangan dengan ibu jari.

5) Sendi ovoid/ ellips; kedua ujung tulang berbentuk oval. Misalnya pada pergelangan tangan.

 

Otot Manusia

Dalam kehidupan sehari-hari, otot disebut juga daging. Tulang-tulang yang menyusun kerangka tubuh kita tertutup oleh otot. Dengan adanya kerja otot, tubuh dapat digerakkan. Oleh sebab itu, otot disebut alat gerak aktif.

1. Macam-Macam Otot

Menurut bentuk dan cara kerjanya, terdapat 3 macam otot, yaitu otot polos, lurik, dan otot jantung.

a. Otot polos

Otot polos disebut juga otot alat-alat dalam tubuh, karena otot ini terletak pada saluran alat-alat dalam tubuh, seperti saluran pencernaan, pembuluh darah, saluran kelamin, dan dinding rahim. Bekerja di luar kesadaran tanpa perintah otak. Otot ini dipengaruhi oleh saraf otonom, yaitu saraf simpatik dan parasimpatik.

Ciri-ciri otot polos:
– Berinti satu.
– Berbentuk gelendong dengan kedua ujungnya meruncing.
– Bekerja di luar kesadaran, bekerja lambat, teratur, dan tidak cepat lelah.

b. Otot lurik/serat lintang

Otot lurik disebut juga otot rangka karena otot ini melekat menutupi rangka.
Ciri-ciri otot lurik di antaranya:

• Sel berinti banyak.
• Bentuknya silindris. Sel otot tampak lurik karena adanya kandungan protein otot yang berbeda, yaitu aktin dan miosin.
• Bekerja atas kesadaran atau menurut perintah otak.

Berdasarkan mioglobin, otot rangka dibedakan menjadi otot merah dan otot putih. Otot merah mempunyai lebih banyak mioglobin dibandingkan otot putih. Mioglobin adalah pigmen otot yang berfungsi mengikat oksigen. Oksigen yang diikat oleh mioglobin berfungsi untuk respirasi sel-sel otot rangka yang akan menghasilkan energi untuk melakukan aktivitas.

c. Otot jantung/ miokardium (involunter)

Ciri-ciri otot jantung:

• Berbentuk serabut lurik yang bercabangcabang, jumlah inti selnya banyak, terletak di tengah serabut.
• Bekerja di luar kesadaran atau di luar perintah otak.

Keistimewaan otot jantung adalah mempunyai struktur seperti otot lurik tetapi bekerja seperti otot polos. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan serambi dan bilik jantung melebar dan menyempit sehingga menimbulkan denyut jantung. Dengan adanya kontraksi dan relaksasi, darah kita dapat dipompa ke dalam pembuluh-pembuluh darah dan dialirkan ke seluruh tubuh.

2. Bagian-Bagian Otot

Otot-otot merupakan sebuah jaringan di dalam tubuh yang memiliki 3 karakteristik, yaitu:

• Kontraktibilitas: kemampuan untuk memendek.
• Ekstensibilitas: kemampuan untuk memanjang.
• Elastisitas: kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah memendek atau memanjang.

Otot terdiri atas benang-benang atau serabut otot. Saat dilihat di bawah mikroskop serabut otot terlihat bergaris-garis. Masing-masing serabut terdiri dari ribuan benang-benang yang disebut miofibril. Masing-masing miofibril terdiri dari filamen protein. Ada 2 tipe filamen yaitu aktin dan miosin.

3. Cara Kerja Otot

Tulang-tulang dapat digerakkan karena adanya otot yang berkontraksi. Bagian otot yang berkontraksi sebenarnya adalah sel-sel otot. Otot berkontraksi karena pengaruh suatu rangsangan melalui saraf. Rangsangan yang tiba ke sel otot akan memengaruhi suatu zat (asetilkolin) yang peka terhadap rangsangan. Asetilkolin adalah zat pemindah rangsangan yang dihasilkan pada bagian ujung saraf. Adanya asetilkolin akan membebaskan ion kalsium yang berada di sel otot.

Melalui proses tertentu, adanya ion kalsium menyebabkan protein otot, yaitu aktin dan miosin berikatan membentuk aktomiosin. Hal ini menyebabkan pemendekan sel otot sehingga terjadilah kontraksi. Setelah berkontraksi, ion kalsium masuk kembali ke dalam plasma sel, sehingga menyebabkan lepasnya pelekatan aktin dan miosin yang menyebabkan otot menjadi lemas. Keadaan ini disebut relaksasi.

Otot yang sedang berkontraksi menjadi besar, memendek, dan mengeras. Bila otot berkontraksi, maka tulang-tulang tempat otot melekat akan tertarik sehingga tulang turut bergerak. Adanya pergerakan tulang menyebabkan persendian bergerak pula. Jadi, gerak pada tubuh kita melibatkan kerja sama otot, tulang, sendi, dan saraf. Apabila dilihat tanpa bantuan mikroskop maka otot terdiri dari:

• Tendon: urat otot, bagian ujung otot yang mengecil.
• Ventrikel: empal otot, bagian tengah otot yang menggembung.
• Origo: ujung otot yang melekat pada tempat yang tidak bergerak.
• Insersio: ujung otot yang melekat pada tempat yang bergerak.
• Diskus interkalaris: bagian khas otot jantung yang merupakan batas.

Otot memerlukan tenaga (energi) untuk berkontraksi. Energi itu berasal dari energi yang tersimpan di dalam sel-sel otot. Otot mampu menghasilkan energi melalui glikolisis. Mula-mula glikogen yang berada pada serabut otot akan terpisah-pisah ketika serabut otot kehilangan oksigen. Glikogen yang terpisah-pisah akan menjadi glukosa 1-fosfat. Zat ini diubah menjadi isomernya, glukosa 6-fosfat, yang akan memasuki lintasan glikolisis. Glikolisis merupakan tahapan respirasi yang memerlukan oksigen. Proses ini akan menghasilkan energi berupa ATP adenosin trifosfat). ATP akan digunakan untuk bekerja. Selain glikolosis energi juga dapat dihasilkan oleh kreatin fosfat, kreatin fosfat dapat menyumbangkan fosfat yang berenergi tinggi kepada ADP untuk mengubahnya menjadi ATP.

Otot dalam keadaan bekerja juga menghasilkan zat sisa yang disebut asam susu (asam laktat). Asam laktat terjadi karena otot bekerja terlalu keras, misalnya saat berlari. Otot yang bekerja keras akan memperoleh energi tanpa melalui respirasi yang memerlukan oksigen, hasil ATP-nya sedikit dan banyak menghasilkan asam laktat. Asam laktat ini akan dibawa oleh darah untuk dibuang ke luar tubuh. Akan tetapi, asam laktat tersebut juga dapat tertimbun dalam otot, sehingga menimbulkan rasa kelelahan atau pegal-pegal. Keadaan ini sering terjadi saat kita melakukan kerja yang berat.

Untuk menguaraikan asam susu diperlukan oksigen yang cukup banyak. Penggunaan oksigen yang banyak dalam waktu singkat menyebabkan napas terengah-engah. Otot yang sering dilatih akan berkembang atau membesar disebut hipertropi. Sebaliknya, otot yang tidak sering digunakan akan mengecil, disebut atropi.

4. Sifat Kerja Otot

Untuk menggerakkan tulang diperlukan keterlibatan dua otot lurik (otot rangka) atau lebih. Sifat kerja otot ada yang berlawanan ( antagonis) dan ada yang bersamaan (sinergis).

Otot antagonis

adalah dua otot yang bekerja saling berlawanan, yaitu apabila satu otot berkontraksi maka otot yang lain relaksasi.

Macam-macam gerak antagonis adalah:
1) Fleksi dan ekstensi
Fleksi merupakan gerak menekuk atau membengkokkan. Sebaliknya, ekstensi merupakan gerak meluruskan. Contohnya gerak pada siku, lutut, ruas-ruas jari, dan bahu. Gerak ekstensi lebih lanjut hingga melebihi posisi anatomi tubuh disebut hiperekstensi. Berikut adalah gamar fleksi dan ekstensi.

2) Adduksi dan abduksi
Adduksi merupakan gerak mendekati tubuh sedangkan abduksi merupakan gerak menjauhi tubuh. Contohnya gerak meregangkan jari-jari tangan, membuka tungkai kaki, dan mengacungkan tangan.

3) Elevasi dan depresi
Elevasi merupakan gerak mengangkat, sedangkan depresi merupakan gerak menurunkan. Contohnya gerak membuka dan menutup mulut.

4) Supinasi dan pronasi
Supinasi merupakan gerak menengadahkan tangan, sedangkan pronasi merupakan gerak menelungkupkan tangan.

5) Inversi dan eversi
Inversi merupakan gerak memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah dalam tubuh, sedangkan eversi merupakan gerak memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah luar.

Otot sinergis

adalah dua otot yang bekerja bersamaan, yaitu sama-sama berkontraksi atau sama-sama relaksasi. Contoh: otot-otot pronator yang terdapat pada lengan bawah.

Otot pronator ada dua, yaitu otot pronator teres dan otot pronator kuadratus. Kedua otot tersebut bekerja sama menggerakkan telapak tangan menelungkup dan menengadah.

Jaringan Pada Tumbuhan Tingkat Tinggi (Meristem dan Dewasa)

Jaringan Pada Tumbuhan Tingkat Tinggi

Jaringan tumbuhan? Oh iya baru ingat, kita sebelumnya sudah mempelajari bahwa sel tumbuhan mempunyai organel yang khas jika dibandingkan dengan sel hewan. Organel-organel tersebut adalah kloroplas, vakuola yang membesar di bagian tengah sel, dan dinding sel yang mengandung selulosa.

Sel tumbuhan yang telah dewasa dan memiliki kesamaan bentuk dan sifatnya akan membentuk jaringan tumbuhan. Berdasarkan kemampuannya membelah diri, jaringan tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu jaringan meristem dan jaringan dewasa.

1. Jaringan Meristem

Jaringan meristem terdiri atas sekelompok sel yang tetap dalam fase pertumbuhan dan terus-menerus membelah.

Sifat-sifat jaringan meristem adalah sebagai berikut:

• Terdiri atas sel-sel muda dalam fase pembelahan dan pertumbuhan.
• Biasanya tidak ditemukan adanya ruang antarsel di antara sel-sel meristem.
• Bentuk sel bulat, lonjong, atau poligonal dengan dinding sel yang tipis.
• Masing-masing sel kaya akan sitoplasma dan mengandung satu atau lebih dari satu inti sel.
• Vakuola sel sangat kecil atau mungkin tidak ada.

Berdasarkan asal usulnya, jaringan meristem dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu promeristem, jaringan meristem primer, dan jaringan meristem sekunder.

a. Promeristem

Promeristem adalah jaringan meristem yang telah ada ketika tumbuhan masih dalam tingkat embrio. Contohnya pada lembaga biji tumbuhan.

 

b. Jaringan meristem primer

Jaringan meristem primer merupakan jaringan meristem yang mengalami perkembangan lebih lanjut dari pertumbuhan embrio. Contohnya ujung batang dan ujung akar. Kegiatan jaringan meristem primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh jaringan meristem primer disebut pertumbuhan primer.

c. Jaringan meristem sekunder

Jaringan meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal tidak secara langsung dari perkembangan jaringan meristem pada embrio. Contoh jaringan meristem sekunder misalnya kambium dan kambium gabus. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh tumbuhan. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh jaringan meristem sekunder disebut pertumbuhan sekunder.

Berdasarkan posisinya dalam tubuh tumbuhan, meristem dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Meristem apikal (meristem ujung); terdapat di ujung akar dan ujung batang tumbuhan. Meristem apikal selalu menghasilkan pemanjangan akar dan batang tumbuhan. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh aktivitas meristem apikal dikenal sebagai pertumbuhan primer dan semua jaringan yang terbentuk dari meristem apikal disebut jaringan primer.
2. Meristem interkalar; terdapat di antara ruas-ruas batang. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh aktivitas meristem interkalar menyebabkan pertambahan panjang pada ruas-ruas batang. Jaringan yang terbentuk oleh meristem interkalar ini serupa dengan jaringan yang berasal dari meristem apikal, sehingga digolongkan ke dalam jaringan primer. Contohnya meristem pada pangkal ruas tumbuhan anggota suku rumput-rumputan (graminae).
3. Meristem lateral (meristem samping); terletak sejajar dengan lingkaran organ tempat ditemukannya dan merupakan meristem yang menghasilkan pertumbuhan sekunder, contohnya kambium. Kambium merupakan lapisan sel-sel tumbuhan yang aktif membelah dan terdapat di antara xilem dan floem. Kambium menyebabkan pertumbuhan sekunder. Aktivitas kambium ke arah luar membentuk kulit batang (floem sekunder) dan ke arah dalam membentuk kayu (xilem sekunder). Pada masa pertumbuhan, kambium yang tumbuh ke arah dalam lebih aktif dibandingkan dengan kambium yang tumbuh ke arah luar. Hal ini menyebabkan kulit batang lebih tipis daripada kayu.

Kambium bisa dibedakan menjadi dua macam, yaitu kambium vasikuler dan kambium intervasikuler. Kambium vasikuler adalah kambium yang berada di dalam berkas pengangkut, yaitu di antara xilem dan floem. Sedangkan kambium intervasikuler adalah kambium yang berada di antara berkas pengangkut.

Kesatuan antara kambium vasikuler dengan kambium intervasikuler membentuk lingkaran kambium atau kambium vaskuler.

Selain kambium, jaringan meristem lateral juga dikenal adanya kambium gabus (felogen). Kambium ini terletak di bawah epidermis batang dan epidermis akar yang tua. Aktivitas pembelahan kambium gabus ke arah dalam menghasilkan feloderm. Sedangkan ke arah luar menghasilkan felem.

2. Jaringan dewasa

Jaringan dewasa adalah jaringan yang sudah berhenti membelah. Jaringan ini dibentuk dari proses diferensiasi sel-sel meristem, baik meristem primer maupun meristem sekunder. Jaringan dewasa dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu jaringan epidermis, jaringan parenkim, jaringan penyokong (terdiri atas jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim), jaringan pengangkut (terdiri atas xilem dan floem), dan jaringan gabus.

a. Jaringan epidermis

Jaringan epidermis merupakan jaringan yang letaknya paling luar pada organ-organ tumbuhan seperti akar, batang, daun, bunga, buah, dan biji. Jaringan epidermis berfungsi untuk menutupi permukaan tubuh tumbuhan. Jaringan ini melindungi bagian dalam tumbuhan dari segala pengaruh luar yang merugikan tumbuhan, sehingga disebut juga jaringan pelindung.

Ciri-ciri jaringan epidermis pada tumbuhan di antaranya sebagai berikut:

• Terdiri atas sel-sel hidup.
• Berbentuk persegi panjang.
• Sel-selnya rapat dan tidak memiliki ruang antarsel.
• Umumnya tidak memiliki klorofil, kecuali pada epidermis tumbuhan paku.
• Dinding sel jaringan epidermis bagian luar yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan, namun dinding sel epidermis bagian dalam yang berbatasan dengan jaringan lain tetap tipis.
• Mampu membentuk derivat jaringan epidermis.

Bentuk jaringan epidermis bermacam-macam. Pada tumbuhan dikotil yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder, akar, dan batangnya sudah tidak lagi memiliki jaringan epidermis. Biasanya jaringan epidermis fungsinya digantikan oleh jaringan gabus. Sel-sel epidermis ada yang mengalami modifikasi, misalnya menjadi stomata, trikoma, sel kipas, sistolit, dan sel silika.

b. Jaringan parenkim

Jaringan parenkim merupakan jaringan yang terbentuk dari sel-sel hidup dengan struktur morfologis dan fisiologis yang bervariasi. Jaringan ini masih melakukan segala kegiatan proses fisiologis, bahkan masih mampu melakukan pembelahan. Jaringan parenkim disebut juga jaringan dasar karena dijumpai di setiap bagian tumbuhan. Pada batang dan akar, parenkim dijumpai di antara epidermis dan pembuluh angkut sebagai korteks. Parenkim dapat juga dijumpai sebagai empulur batang. Pada daun, parenkim menyusun mesofil daun yang berdiferensiasi menjadi jaringan tiang dan jaringan bunga karang.

Ciri-ciri jaringan parenkim adalah:

• Sel-selnya merupakan jaringan hidup yang berukuran besar dan tipis serta umumnya berbentuk segi enam.
• Memiliki banyak vakuola.
• Letak inti sel mendekati dasar sel.
• Mampu bersifat embrional atau meristematik karena dapat membelah diri.
• Memiliki ruang antarsel yang banyak sehingga letaknya tidak rapat.

Jaringan parenkim merupakan jaringan yang paling banyak mengalami modifikasi bentuk dan fungsi. Bentuk sel parenkim bermacam-macam. Sel parenkim yang mengandung klorofil disebut klorenkim, sedangkan yang mengandung rongga-rongga udara disebut aerenkim. Fungsi jaringan parenkim bermacam-macam misalnya untuk menyimpan cadangan makanan, menyimpan air, menyimpan udara, fotosintesis, dan sebagainya.

c. Jaringan penyokong

Jaringan ini disebut juga jaringan penguat karena memiliki dinding sel yang tebal dan kuat. Fungsi jaringan ini adalah memberikan kekuatan bagi tumbuhan agar dapat berdiri dengan kokoh. Jaringan ini terdiri atas jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim.

1) Jaringan kolenkim

Jaringan kolenkim berperan penting sebagai jaringan penguat, terutama pada organ-organ tumbuhan yang masih aktif mengadakan pertumbuhan dan perkembangan. Jaringan kolenkim tersusun oleh sel-sel yang hidup, bentuk selnya sedikit memanjang, dan umumnya memiliki dinding dengan penebalan tidak teratur.

Jaringan kolenkim memiliki dinding yang lunak, lentur, dan tidak berlignin. Sebagian besar dinding sel jaringan kolenkim terdiri dari senyawa selulosa. Jaringan kolenkim merupakan jaringan penguat pada organ tubuh muda atau bagian tubuh tumbuhan yang lunak.

Kolenkim dapat dijumpai pada batang, daun, serta bagian-bagian bunga dan buah. Pada akar yang terkena sinar matahari juga dapat dijumpai adanya kolenkim. Pada sebagian besar tumbuhan monokotil tidak dijumpai adanya kolenkim jika sklerenkim dibentuk sejak tumbuhan masih muda. Berikut gambarnya.

2) Jaringan sklerenkim

Jaringan sklerenkim merupakan jaringan penguat dinding sekunder yang tebal. Umumnya jaringan sklerenkim mengandung senyawa lignin, sehingga sel-selnya menjadi kuat dan keras. Umumnya sklerenkim tidak mengandung protoplas. Jadi, sel-sel sklerenkim telah mati sehingga jaringan sklerenkim hanya dijumpai pada organ tumbuhan yang tidak lagi mengadakan pertumbuhan dan perkembangan.

Sklerenkim terdiri dari dua macam yaitu fiber (serabut/ serat-serat sklerenkim) dan sklereid (sel-sel batu). Batok kelapa adalah contoh yang baik dari bagian tubuh tumbuhan yang mengandung sel batu atau sklereid. Berikut ini gambar sklerenkim.

 

d. Jaringan pengangkut

Jaringan pengangkut bertugas mengangkut zat-zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Ada dua macam jaringan yaitu xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh tapis/pembuluh kulit kayu.

Xilem bertugas mengangkut air dan garam-garam mineral terlarut dari akar ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Xilem ada 2 macam, yaitu trakea dan trakeid. Trakeid adalah sel-sel tumbuhan yang dindingnya mengalami lignifikasi (penebalan oleh senyawa lignin) dan sel-selnya akan mati setelah dewasa.

Floem bertugas mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Floem dicirikan dengan adanya komponen pembuluh tapis dan sel pengiring. Komponen pembuluh tapis merupakan sel-sel memanjang yang ujungnya bersatu membentuk suatu pembuluh.

Sel pengiring merupakan sel yang berukuran lebih kecil dibandingkan sel penyusun pembuluh tapis dan berperan untuk memberi makan sel-sel pembuluh tapis yang masih hidup. Sel pengiring hanya dijumpai pada Angiospermae.

Xilem dan floem membentuk berkas pembuluh angkut. Beberapa tipe ikatan pembuluh angkut yang dapat ditemukan antara lain tipe kolateral, tipe konsentris, tipe bikolateral, serta tipe radial.

1) Ikatan Pembuluh Kolateral, merupakan suatu ikatan pembuluh angkut yang terbentuk dari xilem dan floem yang letaknya bersebelahan dalam satu jari-jari yang sama. Xilem berada di bagian dalam dan floem di bagian luar.

Tipe ini dibedakan menjadi:

• Kolateral terbuka, apabila antara xilem dan floem terdapat kambium.
• Kolateral tertutup, apabila antara xilem dan floem tidak terdapat kambium. Contoh: pada tumbuhan monokotil.

2) Ikatan Pembuluh Konsentris, merupakan suatu ikatan pembuluh angkut yang terdiri atas xilem dan floem yang membentuk cincin silindris.

Tipe ini dibedakan menjadi:

• Amfikribal, xilem berada di tengah dan dikelilingi oleh floem. Contoh: pada tumbuhan paku.
• Amfivasal, floem berada di tengah dan dikelilingi oleh xilem. Contoh: pada tumbuhan monokotil yang berkambium, yaitu Liliaceae.

3) Ikatan Pembuluh Tipe Bikolateral, merupakan tipe ikatan pembuluh dimana xilem diapit oleh floem luar dan floem dalam.

4) Ikatan Pembuluh Tipe Radial, yaitu tipe ikatan pembuluh yang memperlihatkan kedudukan xilem dan floem bersebelahan pada jari-jari yang berbeda. Biasanya xilemnya berbentuk bintang misalnya pada akar tumbuhan dikotil.

e. Jaringan gabus

Fungsi jaringan gabus adalah untuk melindungi jaringan lain agar tidak kehilangan banyak air, mengingat sel-sel gabus yang bersifat kedap air. Pada Dikotil, jaringan gabus dibentuk oleh kambium gabus atau felogen, pembentukan jaringan gabus ke arah dalam berupa sel-sel hidup yang disebut feloderm, ke arah luar berupa sel-sel mati yang disebut felem.

3. Sistem Jaringan Tumbuhan

Jaringan-jaringan yang sederhana pada tumbuhan (parenkim, sklerenkim, xilem, floem, dan lain-lain) bersatu membentuk kelompok yang disebut sistem jaringan. Sistem jaringan pada tumbuhan terdiri atas sistem jaringan dermal, sistem jaringan pembuluh, dan sistem jaringan dasar.

a. Sistem jaringan dermal

Sistem jaringan dermal membentuk pembungkus luar tumbuhan, termasuk di dalamnya epidermis dan periderm. Periderm merupakan jaringan pelindung yang menggantikan epidermis dekat permukaan akar dan batang yang mengalami penebalan sekunder. Jaringan dermal mempunyai ciri khusus antara lain dindingnya terdiri atas zat lilin, kitin, dan suberin yang ada hubungannya dengan fungsi dan letak yang merupakan bagian di luar tubuh.

b. Sistem jaringan pembuluh

Sistem jaringan pembuluh terlibat dalam pengangkutan air dan makanan ke seluruh tubuh tumbuhan. Terdiri atas dua macam jaringan pengangkut, yaitu xilem dan floem.

c. Sistem jaringan dasar

Sistem jaringan dasar mencakup jaringan yang membentuk bahan dasar yang menyelimuti jaringan pembuluh. Jaringan dasar pada tumbuhan adalah jaringan parenkim. Jaringan dasar ini bisa dijumpai pada semua organ tumbuhan.

4. Organ Tumbuhan

Organ tumbuhan berbiji memiliki tiga bagian penting, yaitu: akar, batang, dan daun. Sedang bagian lain dari ketiga organ tersebut adalah modifikasinya.

Contoh:

• umbi adalah modifikasi dari batang dan akar,
• rimpang itu modifikasi dari batang dan daun,
• duri yaitu modifikasi batang atau daun,
• kuncup dan bunga modifikasi dari ranting dan daun.

a. Akar

Asal akar adalah dari akar lembaga (radix). Pada dikotil, akar lembaga terus tumbuh sehingga membentuk akar tunggang. Pada monokotil, akar lembaga mati, kemudian pada pangkal batang akan tumbuh akar-akar yang memiliki ukuran hampir sama sehingga membentuk akar serabut.

Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah. Sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amilum, dinamakan kolumela.

Akar pada tumbuhan memiliki fungsi bermacam-macam. Fungsi akar pada tumbuhan antara lain:

1. Untuk mengikat tubuh tumbuhan pada tanah.
2. Dapat berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan.
3. Menyerap air dan garam-garam mineral terlarut.

Secara umum struktur akar dibedakan menjadi struktur bagian luar (morfologi) dan struktur bagian dalam (anatomi).

1) Struktur bagian luar (Morfologi akar)

• Leher atau pangkal akar, merupakan bagian akar yang bersambungan dengan pangkal batang.
• Ujung akar, merupakan titik tumbuh akar yang dilindungi oleh tudung akar ( kaliptra).
• Batang akar, merupakan bagian akar yang terletak antara leher akar dan ujung akar.
• Cabang-cabang akar, merupakan bagian yang tidak langsung bersambungan dengan pangkal batang tetapi keluar dari akar pokok.
• Serabut akar, merupakan cabang-cabang akar yang halus dan berbentuk serabut.
• Rambut akar atau bulu-bulu akar, merupakan penonjolan sel-sel kulit luar (epidermis) yang sesungguhnya dan akan memperluas daerah penyerapan air dan mineral. Rambut akar hanya tumbuh dekat ujung akar dan umumnya relatif pendek.
• Tudung akar ( kaliptra), terletak paling ujung dan berfungsi untuk melindungi akar terhadap kerusakan mekanis pada waktu menembus tanah.

2) Struktur bagian dalam (Anatomi akar)

a) Epidermis

Susunan sel-sel epidermis rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya mudah dilewati air. Sebagian sel epidermis membentuk rambut akar dengan pemanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Bulu akar merupakan modifikasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air dan garam-garam mineral terlarut. Bulu akar memperluas permukaan akar sehingga penyerapan lebih efisien.

b) Korteks

Letak korteks langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun rapat sehingga banyak memiliki ruang antarsel yang berperan dalam pertukaran gas. Sebagian besar korteks dibangun oleh jaringan parenkim. Korteks berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan.

c) Endodermis

Endodermis merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Sebagian besar sel endodermis memiliki bagian seperti pita yang mengandung gabus (zat suberin) atau zat lignin. Bagian ini disebut pita kaspari. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik kaspari.

Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan tampak seperti huruf U, disebut sel U, sehingga air tidak dapat menuju ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat. Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap. Jadi, endodermis berfungsi sebagai pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat.

d) Silinder pusat/stele

Silinder pusat/ stele merupakan bagian terdalam dari akar.

Terdiri atas berbagai macam jaringan, yaitu:

(1) Perisikel/ perikambium

merupakan lapisan terluar dari stele yang tersusun atas satu atau beberapa lapis sel. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan perisikel ke arah luar. Perisikel berfungsi dalam pertumbuhan sekunder dan pembentukan akar ke samping.

(2) Berkas pembuluh angkut

Berkas pembuluh angkut terdapat di sebelah dalam perisikel. Terdiri atas xilem dan floem yang tersusun bergantian menurut arah jari-jari. Pada dikotil di antara xilem dan floem terdapat jaringan kambium.

(3) Empulur

Letaknya paling dalam atau di antara berkas pembuluh angkut terdiri atas jaringan parenkim. Empulur hanya terdapat pada akar tumbuhan dikotil.

b. Batang

Batang pada tumbuhan berfungsi sebagai penyangga. Batang juga terdiri atas pembuluh yang menyalurkan air dan mineral yang penting ke seluruh bagian tumbuhan. Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk membuat makanannya, sehingga fungsi batang yang lain adalah memastikan tumbuhan mendapat sinar matahari. Batang pohon merupakan batang berkayu yang sangat kuat dengan cabang cabang kayu. Batang pohon tumbuh tinggi untuk memperoleh sinar matahari. Batang tumbuhan lain seperti tumbuhan menjalar, melingkar, dan meliuk juga bertujuan untuk mencari jalan mendapatkan sinar matahari.

Sama dengan struktur akar, struktur batang terdiri atas struktur luar dan struktur dalam. Struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi dibedakan menjadi struktur tumbuhan berkayu dan struktur tumbuhan tak berkayu (herba). Sedangkan struktur dalamnya terdiri dari bagian epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.

1) Struktur luar

Perbedaan struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu batang tumbuhan herba dan batang tumbuhan berkayu. Tumbuhan herba dan tumbuhan berkayu memiliki daun-daun di sepanjang batangnya.

a) Batang tumbuhan herba

Batang tumbuhan herba biasanya, berwarna hijau, jaringan kayu sedikit atau tidak ada, ukuran batang kecil, dan umumnya relatif pendek. Bagian luar batang terdiri dari epidermis yang tipis dan tidak mengandung gabus. Pada epidermis terdapat stomata sehingga jaringan di dalamnya dapat mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Contoh: pacar air, jagung, bayam, kacang, dan bunga matahari.

b) Batang tumbuhan kayu

Batang tumbuhan berkayu umumnya keras dan umurnya relatif panjang. Permukaan batang keras dan di bagian tertentu terdapat lentisel. Lentisel berhubungan dengan bagian dalam batang dan berfungsi sebagai tempat pertukaran gas di batang. Pada tumbuhan berkayu yang masih muda terdapat klorofil, sehingga dapat melakukan fotosintesis. Akan tetapi, jika sudah terbentuk lapisan gabus kemampuan fotosintesis menjadi hilang. Lapisan gabus terbentuk oleh kambium gabus. Adanya aktivitas kambium menyebabkan rusaknya jaringan yang terdapat pada korteks dan epidermis. Dengan rusaknya jaringan tersebut akan menyebabkan kemampuan fotosintesis menjadi hilang.

2) Struktur dalam

Terdapat perbedaan antara batang dikotil dan monokotil dalam susunan anatomi maupun morfologinya.

a) Batang dikotil

Pada ujung batang tumbuhan dikotil terdapat titik tumbuh berupa meristem apikal (ujung). Di belakang meristem apikal secara berurutan terdapat protoderm yang nantinya akan membentuk epidermis dan prokambium, di mana prokambium akan membentuk xilem, floem, dan kambium vasikuler, serta meristem dasar yang akan membentuk empulur dan korteks.

Struktur batang dikotil

Pada batang dikotil terdapat lapisan-lapisan dari luar ke dalam adalah:

(1) Epidermis

Epidermis batang tumbuhan dikotil merupakan selapis sel pipih yang tersusun rapat dan tidak mempunyai ruang antarsel. Fungsi epidermis untuk melindungi jaringan di bawahnya. Pada batang yang mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus (lentisel) yang dibentuk dari kambium gabus. Lentisel berfungsi sebagai tempat pertukaran gas dan penguapan.

(2) Korteks

Korteks batang disebut juga kulit pertama, terdiri atas beberapa lapis sel, yang dekat dengan lapisan epidermis tersusun atas jaringan kolenkim, makin ke dalam tersusun atas jaringan parenkim. Korteks batang terdiri atas korteks luar dan korteks dalam (endodermis).

Korteks luar tersusun atas sel-sel kolenkim yang berkelompok atau sel-sel kolenkim yang berselang-seling dengan sel parenkim yang membentuk lingkaran tertutup. Korteks luar tidak dijumpai pada batang setiap jenis tumbuhan.

Korteks dalam (endodermis) disebut juga kulit dalam, terdiri atas sel-sel parenkim dan tersusun atas selapis sel. Terdapat pada batang setiap tumbuhan dan merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan stele. Endodermis tumbuhan Angiospermae mengandung zat tepung sehingga lapisan sel tersebut disebut seludang pati, tetapi tidak terdapat pada endodermis tumbuhan Gymnospermae.

(3) Stele/silinder pusat

Stele merupakan lapisan terdalam dari batang. Lapis terluar dari stele disebut perisikel atau perikambium. Pada bagian dalam perikambium terdapat empulur dan berkas vasikuler yang tersusun dari xilem dan floem. Empulur merupakan parenkim yang berada di tengah-tengah stele. Empulur juga berada di sekitar berkas vasikuler berbentuk seperti jari-jari sehingga disebut jari-jari empulur.

lkatan pembuluh pada stele disebut tipe kolateral terbuka yang artinya xilem dan floem terletak saling bersisian, xilem di sebelah dalam dan floem di sebelah luar tersusun seperti cincin.

Antara xilem dan floem terdapat kambium intravasikuler, pada perkembangan selanjutnya jaringan parenkim yang terdapat di antara berkas pembuluh angkut juga berubah menjadi kambium, yang disebut kambium intervasikuler. Keduanya dapat mengadakan pertumbuhan sekunder yang mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang.

Pada tumbuhan dikotil, batangnya berkayu keras dan hidupnya menahun. Pertumbuhan menebal sekunder tidak berlangsung terus-menerus, tetapi hanya pada saat air dan zat hara tersedia cukup. Sedang pada musim kering tidak terjadi pertumbuhan menebal sehingga pada batang tampak berlapis-lapis. Setiap lapis menunjukkan aktivitas pertumbuhan selama satu tahun. Lapis-lapis lingkaran tersebut dinamakan lingkaran tahun.

b) Batang monokotil

Meristem apikal tumbuhan monokotil berukuran lebih kecil dari meristem apikal tumbuhan dikotil. Meristem tersebut membentuk tunas aksiler (tunas di ketiak daun), bakal daun, dan epidermis. Di bawah meristem apikal terdapat meristem perifer (meristem tepi) yang merupakan meristem primer yang melebar dan menebal di sekitar meristem apikal.

Meristem primer berkembang menjadi bagian utama batang yang berisi ikatan pembuluh. Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar dan bertipe kolateral tertutup, artinya di antara xilem dan floem tidak ditemukan kambium. Tidak adanya kambium pada monokotil menyebabkan batang monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder. Meskipun demikian, ada monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebal sekunder, misalnya pada pohon hanjuang (Cordyline sp.) dan pohon nenas seberang (Agave sp.). Seperti pada tumbuhan dikotil, tumbuhan monokotil juga tersusun atas lapisan epidermis, korteks, dan stele.

(1) Epidermis

Epidermis batang tumbuhan monokotil memiliki dinding sel yang lebih tebal dari tumbuhan dikotil. Epidermis terdiri dari satu lapis sel yang dilengkapi dengan stomata dan bulu-bulu.

(2) Korteks

Korteks batang tumbuhan monokotil berupa jaringan yang terdapat di bawah epidermis. Korteks umumnya terdiri atas sel-sel sklerenkim yang merupakan kulit batang. Kulit batang berfungsi untuk memperkuat dan mengeraskan bagian luar batang.

(3) Stele

Stele batang tumbuhan monokotil merupakan jaringan di bawah korteks. Umumnya, batas antara stele dan korteks tidak jelas. Stele berisi berkas vasikuler yang tersebar pada empulur, terutama terdapat dekat dengan kulit batang.

Secara morfologi batang tumbuhan dikotil biasanya bercabang-cabang, ruas-ruasnya tidak tampak dengan jelas, serta mengalami pertumbuhan sekunder (membesar).

c. Daun

Daun terletak di bagian atas tumbuhan dan melekat pada batang. Daun merupakan modifikasi dari batang. Daun merupakan bagian tubuh tumbuhan yang paling banyak mengandung klorofil sehingga kegiatan fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.

Daun memiliki bentuk dan ukuran tertentu sehingga dapat melakukan tugas penting, membuat makanan seefisien mungkin. Tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap dan teduh memiliki daun yang lebar agar dapat menangkap sinar matahari sebanyak mungkin. Di daerah yang banyak hujan, daun sering memiliki lapisan yang mengkilat dan tahan air.

Beberapa daun memiliki duri untuk melindungi diri, sementara daun lainnya tebal dan kuat untuk bertahan di udara dingin.

1) Struktur daun

Daun berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau. Daun ditopang oleh tangkai daun. Tangkai daun berhubungan dengan tulang daun. Tulang daun bercabang-cabang membentuk jaring-jaring pembuluh angkut. Struktur daun dibedakan atas struktur luar dan struktur dalam.

 

a) Struktur luar

Secara morfologi daun terdiri dari:

• Helaian daun (lamina).
• Tangkai daun (petiolus), terdapat bagian yang menempel pada batang disebut pangkal tangkai daun. Ada tumbuhan tertentu yang daunnya tidak bertangkai daun, misalnya rumput.
• Pelepah daun (folius), pada tumbuhan monokotil pangkal daun pipih dan lebar serta membungkus batangnya. Misalnya: pelepah daun pisang dan pelepah daun talas.

Daun yang memiliki ketiga bagian tersebut disebut daun sempurna, misalnya daun pisang dan daun talas. Daun yang tidak memiliki satu atau lebih bagian daun disebut daun tidak sempurna, misalnya daun mangga dan daun jambu.

Pada lembaran permukaaan daun terdapat tulang atau urat daun.

Tipe tulang daun ada empat macam, yaitu:

• menyirip, misalnya pada daun mangga,
• menjari, misalnya pada daun pepaya,
• melengkung, misalnya pada daun gadung,
• sejajar, misalnya pada daun jagung.

Tumbuhan dikotil umumnya memiliki daun dengan susunan tulang daun menyirip dan menjari. Sedangkan tumbuhan monokotil memiliki daun dengan susunan tulang daun sejajar atau melengkung.

b) Struktur dalam

(1) Epidermis

Epidermis merupakan lapisan terluar daun. Epidermis dibedakan menjadi epidermis atas dan epidermis bawah. Untuk mencegah penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh lapisan kutikula. Pada lapisan ini tidak terdapat ruang antarsel. Di antara sel epidermis terdapat stomata/ mulut daun, yang berguna untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar tubuh tumbuhan. Stomata pada permukaan bawah daun letaknya tersebar dan jumlahnya lebih banyak daripada permukaan atas daun.

Pada tumbuhan teresterial, stomata banyak dijumpai pada bagian bawah permukaan daun, sedangkan pada tumbuhan air stomata lebih banyak terdapat pada permukaan atas daun.

(2) Mesofil

Mesofil daun merupakan jaringan dasar yang tersusun atas dua lapisan sel, yakni palisade (jaringan pagar) dan spons parenkim (jaringan bunga karang). Kedua jaringan mengandung kloroplas. Jaringan pagar sel-selnya rapat sedang jaringan bunga karang sel-selnya agak renggang, sehingga masih terdapat ruang-ruang antarsel. Kegiatan fotosintesis lebih aktif pada jaringan pagar karena kloroplasnya lebih banyak daripada jaringan bunga karang.

Proses fotosintesis terjadi di semua sel penyusun jaringan spons yang berbentuk membulat. Pada jaringan ini terdapat ruang antarsel. Ciri khas jaringan spons yaitu adanya lekukan-lekukan yang menjadi penghubung antarsel.

(3) Jaringan pembuluh

Jaringan pembuluh daun ( xilem dan floem) merupakan lanjutan dari jaringan batang dan tangkai daun. Jaringan pembuluh terdapat di dalam tulang daun dan urat-urat daun.

Biologi Sel: Tahukah kamu apa itu sel, serta bagaimana struktur dan fungsinya?

Kali ini bahasan kita menyangkut biologi sel. Sudahkah kamu tahu apa itu sel, dan bagaimana struktur serta fungsinya?

Posting ini dikhususkan bagi anda yang ingin tahu apa itu sel, bagaimana struktur sel dan fungsi sel.

Sel merupakan unit terkecil dalam kehidupan. Di dalam sel terdapat suatu zat hidup yang dinamakan protoplasma. Protoplasma merupakan gabungan dua kata yang berasal dari Yunani, yakni protos artinya pertama dan plasm artinya bentuk.

Secara umum, struktur sel makhluk hidup terbagi dalam dua jenis, meliputi sel prokariotik dan sel eukariotik. Prokariotik (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, yakni pro artinya ‘sebelum’ dan karyon artinya ‘kernel’ atau ‘nukleus’. Berdasarkan asal kata tersebut, sel prokariotik diartikan sebagai sel makhluk hidup yang tidak bernukleus.

Ciri-ciri sel prokariotik adalah materi genetiknya berada di dalam nukleoid, tidak bermembran, dan tidak memiliki beberapa organel khusus, seperti mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom, dan peroksisom. Di samping itu, sel prakoriotik memiliki materi genetik seperti DNA dan RNA, DNA plasmid, dan beberapa organel sel, semisal ribosom, dinding sel, mesosom, dan kromatofor yang berfungsi sama dengan kloroplas dan mitokondria. Makhluk hidup yang berjenis sel prakoriotik, misalnya bakteri dan alga hijau biru.

Sebaliknya, sel eukariotik (Yunani: eu, berarti sebenarnya) merupakan sel makhluk hidup bernukleus yang diselaputi membran. Di dalam membran ini terdapat cairan yang disebut sitoplasma. Contoh sel eukariotik adalah protozoa (seperti amoeba, fl agellata, ciliata), sel hewan, dan sel tumbuhan.

Telah disebutkan di depan bahwa protoplasma sel tersusun oleh membran sel, sitoplasma, dan organel sel. Kita dapat mengetahui struktur dan fungsinya dengan menyimak dan memahami uraian berikut.

a. Membran Sel

Membran sel disebut juga membran plasma. Membran sel merupakan bagian sel yang terletak pada bagian terluar. Sebagian besar bagian sel ini dimiliki oleh sel organisme eukariotik. Membran sel merupakan pembatas antara bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Fungsinya antara lain melindungi isi sel, pengatur keluar-masuknya molekul-molekul, dan juga reseptor rangsangan dari luar. Bagian khusus membran sel yang berfungsi sebagai reseptor adalah glikoprotein. Glikoprotein merupakan bagian membran sel yang tersusun atas karbohidrat dan protein. Selain itu, pada membran plasma terdapat glikolipid yang tersusun atas karbohidrat dan lemak.

Membran sel tersusun atas molekul yang disebut lipoprotein. Lipoprotein merupakan senyawa kimia yang terdiri atas lemak fosfolipid dan protein. Letak molekul lemak berada di tengah membran. Karena itu, membran ini dinamakan fosfolipid lapis ganda (bilayer fosfolipid). Di sebelah luar dan sebelah dalam lapisan lemak pada membran sel terdapat dua lapisan protein, yakni protein integral dan protein periferal. Protein membran yang terbenam di antara lapisan lemak disebut protein integral. Sementara, protein yang menempel pada lapisan lemak disebut protein tepi (protein periferal). Pada bagian luar membran plasma terdapat karbohidrat yang melekat pada protein. Di samping itu, karbohidrat juga melekat pada fosfolipid.

Fosfolipid merupakan bagian membran plasma yang memiliki kepala dan ekor. Bagian kepala fosfolipid bersifat hidrofi lik atau suka air, sedang kan bagian ekornya bersifat menolak air atau hidrofobik. Membran sel berbentuk tak simetris. Walau demikian, berbagai zat yang masuk dan keluar dari sel dapat terseleksi dengan baik. Zat yang masuk melalui fosfolipid lapis ganda meliputi molekul-molekul hidrofobik. Sementara, zat yang tertolak misalnya saja ion Na+, K+, dan Cl-. Kemampuan ini dimiliki karena membran sel bersifat selektif permeabel.

b. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan cairan yang mengelilingi inti sel dengan membran sel sebagai batas luarnya. Dasar penyusunnya ialah sitosol yang bersifat koloid. Di dalam sitosol terdapat ion sederhana misalnya sodium, fosfat dan klorida, molekul organik seperti asam amino, ATP dan neuklotida, dan tempat penyimpanan bahan. Sitosol dapat berubah dari fase sol (cair) ke fase gel (semi-padat) atau juga sebaliknya.

Cairan sitosol yang lebih pekat dan berbatasan dengan membran sel dinamakan ektoplasma. Keberadaan sitoplasma bagi sel amatlah penting. Ini ditunjukkan dengan beragamnya fungsi yang dimiliki, antara lain: tempat penyim panan bahan-bahan kimia yang berguna saat proses metabolisme sel (seperti enzim, protein, dan lemak), tempat berlangsungnya reaksi metabolisme, dan tempat organel-organel untuk bergerak dan bekerja sesuai fungsinya.

c. Organel Sel

Organel sel menyusun setiap sel makhluk hidup prokariotik dan eukariotik. Organel sel prokariotik telah kita singgung di depan, sementara sel eukariotik memiliki beberapa organel sel khusus. Organel sel eukariotik meliputi nukleus, retikulum endoplasma, mitokondria, plastida, aparatus Golgi/badan Golgi, lisosom, badan mikro, sentriol, kloroplas, mikrotubulus, dan mikrofilamen.

Sel tumbuhan mempunyai beberapa organel yang khas seperti adanya dinding sel, vakuola, dan kloroplas. Sedangkan sel hewan tidak memiliki ketiga organel tersebut. Sel hewan bisa mempunyai vakuola dengan ukuran sangat kecil. Sel hewan juga bisa memiliki dua vakuola misalnya hewan bersel satu. Organel sel makhluk hidup dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yakni organel sel bermembran dan tidak bermembran. Mari kita perhatikan ulasan berikut.

1) Organel Sel Bermembran

Organel sel bermembran dari makhluk hidup antara lain; nukleus, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokondria, lisosom, badan mikro, vakuola, dan kloroplas.

a) Nukleus (Inti Sel)

Nukleus atau inti sel merupakan orga nel sel terbesar dibanding organel sel lainnya. Diameter nukleus berkisar antara 10 sampai 20 mikron. Nukleus ini berbentuk bulat oval. Bagian-bagian yang melapisi nukleus meliputi membran inti, nukleoplasma, dan nukleolus (anak inti).

Membran inti atau karioteka merupakan lapisan pembungkus inti sel. Pada permukaannya terdapat pori-pori yang berfungsi sebagai tempat keluar-masuknya molekul dari sitoplasma ke nukleoplasma. Membran inti ini berhubungan dengan membran sel melalui organel yang disebut retikulum endoplasma.

Di dalam nukleus terdapat cairan yang dinamakan nukleoplasma. Cairan nukleoplasma tersusun dari air, asam inti, protein, dan enzim. Sifat cairannya adalah gel. Pada nukleoplasma bisa ditemui benang kromatin. Saat sel mengalami pembelahan, benang kromatin ini akan mengalami penebalan sehingga membentuk kromosom. Kromosom merupakan zat yang berisi materi genetik.

Nukleoplasma menyelubungi bagian penting sel yang disebut nukleolus (anak inti). Setiap nukleolus memiliki peran dalam pembentukan protein, semisal RNA ribosom (disingkat RNAr) dan RNA. RNA ribosom merupakan salah satu bahan pembentuk ribosom. Saat pembelahan sel secara mitosis, tepatnya saat fase profase, nukleolus lenyap atau hilang. Namun, saat fase interfase, nukleolus terbentuk kembali.

Di dalam sel, nukleus memiliki peran penting, antara lain:

• menjadi pusat kontrol sel pembawa perintah sintesis protein dalam inti DNA
• memperbaiki sel yang rusak dalam nukleolus
• memengaruhi produksi ribosom dan RNA, dan
• berperan dalam pembelahan sel.

b) Retikulum Endoplasma

Antara organel sel satu dengan organel sel lainnya, seperti nukleus dan membran sel, dihubungkan oleh organel yang disebut retikulum endoplasma (RE). RE merupakan sebuah sistem membran kompleks yang membentuk kantong pipih dan meluas hampir menutupi sitoplasma. RE memiliki jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne.

RE terbagi atas dua macam, yakni RE kasar dan RE halus. Permukaan RE kasar tertutup oleh ribosom, sedangkan permukaan RE halus tidak tertutupi oleh ribosom.

RE kasar berfungsi sebagai penampung protein skretoris yang telah disintesis oleh ribosom. Protein ini akan dimasukkan ke dalam kantong pipih yang disebut lumen RE. RE kasar juga berperan dalam produksi membran yang ditranspor ke organel lainnya. Membran yang demikian dinamakan membran RE. Berbeda dengan RE kasar, RE halus memiliki beberapa fungsi, antara lain: mensintesis berbagai zat seperti lemak, kolesterol, fosfolipid, dan steroid; metabolisme karbohidrat, misalnya proses penyimpanan karbohidrat dalam bentuk glikogen pada sel hati; dan membantu proses penetralan obat dan racun yang biasa terjadi pada RE sel hati.

Namun demikian, RE kasar dan RE halus mempunyai fungsi yang sama, yakni sebagai alat transpor molekul dari satu sel ke sel lain, memproduksi antibodi, dan berperan dalam proses glikolasi yaitu penambahan gula pada molekul protein.

c) Aparatus Golgi

Protein yang dihasilkan ribosom akan ditranspor melewati aparatus Golgi. Di dalam aparatus Golgi tersebut, protein diproses dan disimpan, kemudian dikirim ke organel lainnya. Dinamakan aparatus Golgi karena ditemukan oleh ilmuwan yang bernama Camilio Golgi. Organel ini disebut pula badan Golgi atau diktiosom. Secara struktural, aparatus Golgi tersusun atas kantong pipih bertumpuk-tumpuk yang disebut sisterne.

Pada proses metabolisme sel, aparatus Golgi berfungsi sebagai penerima dan pengirim vesikula transpor yang berisi protein. Selain itu, aparatus Golgi dijadikan tempat terjadinya glikolasi. Glikolasi merupakan suatu proses modifi kasi protein seusai protein disintesis dengan mereaksikan bersama glikosilat (gula). Hasil glikolasi yang berupa glikoprotein disimpan dan selanjutnya dikirimkan ke luar sel oleh vesikula transpor.

Di samping fungsi tersebut, aparatus Golgi dapat pula berperan dalam pembentukan lisosom dan berbagai enzim pencernaan yang belum aktif, misalnya enzim zymogen dan koenzim. Sebagian besar badan Golgi terdapat pada sel-sel sekretori, sehingga produknya banyak disekresikan. Sebagai contoh, sel sekretori pada kelenjar pencernaan yang mengeluarkan enzim-enzim pencernaan, misalnya laktase dan peptidase. Badan Golgi juga ada yang terdapat pada sel-sel pankreas yang mengeluarkan tripsin dan lipase, termasuk juga pada kelenjar air mata yang mengeluarkan antibodi.

d) Lisosom

Lisosom (lysis = pemisahan, pembelahan, soma = tubuh) adalah badan berbentuk bulat seperti kantong kecil dengan diameter 0,1 sampai 1 mikron. Di dalam lisosom terdapat 50 enzim dan kebanyakan adalah enzim hidrolitik yang bersifat asam. Enzim hidrolitik digunakan lisosom untuk mencerna makromolekul saat pencernaan intraseluler. Contoh enzim hidrolitik adalah lipase, protase, nuklease, dan fosfatase. Sementara, makromolekul yang dihidrolisis misalnya protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat.

Di dalam sel, lisosom berperan saat terjadi fagositosis. Fagositosis merupakan proses pencernaan yang dilakukan makhluk hidup dalam memakan organisme atau zat makanan yang lebih kecil dari tubuhnya. Pada makhluk hidup uniselluler, proses fagositosis terjadi pada Amoeba. Sementara pada manusia, proses ini terjadi pada sel makrofaga, yakni suatu sel yang berperan dalam pertahanan tubuh dari bakteri perusak dan penyerang lainnya.

Selain proses fagositosis, lisosom juga berperan dalam proses autofagi. Autofagi adalah proses daur ulang materi organik oleh enzim hidrolitik secara individual. Di dalam tubuh manusia, proses autofagi misalnya terjadi pada sel hati. Di dalam sel, lisosom juga mampu mencerna partikel-partikel yang masuk secara endositosis dan penge luaran enzim secara eksositosis. Misalnya, saat terjadi pembentukan tulang keras dari tulang rawan.

Lisosom dapat pula melakukan autolisis. Autolisis juga termasuk proses yang terjadi pada lisosom. Autolisis merupakan proses penghancuran bagian tertentu suatu makhluk hidup secara mandiri. Contohnya, perusakan sel ekor katak saat masih berudu.

e) Mitokondria

Mungkin kalian pernah melihat sosis, makanan yang bahan bakunya dari daging berbentuk bulat lonjong. Bentuk mitokondria hampir menyerupai sosis.

Di dalam sel, mitokondria berperan dalam proses respirasi aerob yang menggunakan oksigen. Untuk itu, mitokondria memiliki jumlah lebih dari satu di dalam sel. Variasi jumlahnya bergantung pada tingkat metabolismenya. Andaikan kebutuhan energi sel besar, jumlah mitokondria di dalam sel sangat banyak. Sebaliknya, apabila kebutuhan energi sel kecil, jumlah mitokondria sedikit.

Secara struktural, sebuah mitokondria dibungkus oleh selapis membran rangkap. Membran rangkap ini terdiri atas membran luar yang halus dan membran dalam yang berlekuk-lekuk. Membran dalam mitokondria dinama kan krista. Krista memiliki lekukan yang banyak jumlahnya. Fungsi krista adalah memperluas permukaan saat berlangsung respirasi. Dengan begitu, hasil respirasi seluler yang diperoleh dapat meningkat.

Membran dalam mitokondria terbagi menjadi dua ruangan, yaitu ruang intermembran dan ruang matriks mitokondria. Ruang intermembran adalah ruang sempit yang berada di antara membran dalam dan membran luar. Sedangkan ruang matriks mitokondria diselubungi oleh membran dalam. Pada matriks mitokondria ini terdapat enzim pernapasan yang disebut sitokrom, sehingga oksidasi asam lemak dapat berlangsung. Enzim sitokrom ini berfungsi sebagai pengontrol siklus asam sitrat yang mengandung protein.

f ) Badan Mikro

Sesuai namanya, badan mikro berukuran kecil dengan diameter 0,3 hingga 1,5 mikron. Organel ini terbungkus oleh selapis membran yang terdiri atas peroksisom dan glioksisom.

Perioksisom mengandung banyak enzim katalase. Enzim katalase berperan untuk menguraikan hidrogen peroksida (H2O2) sehingga menjadi netral dari racun. Selain itu, enzim katalase juga berperan dalam metabolisme lemak dan fotorespirasi. Perioksisom dapat kita temukan pada sel hewan dan sel tumbuhan. Pada sel hewan, banyak perioksisom terdapat pada sel hati, sel otot, dan sel ginjal. Perioksisom ini sangat terkait dengan relitikulum endoplasma. Sebab, peroksisom merupakan membran yang dihasilkan retikulum endoplasma.

Sementara itu, glioksisom terdapat banyak pada sel tumbuhan yang berlemak, misalnya saja pada biji. Di dalamnya terdapat enzim katalase dan oksidase yang berperan dalam metabolisme lemak yakni mengubah lemak menjadi gula. Energi hasil metabolisme ini digunakan saat perkecambahan biji.

g) Vakuola

Vakuola merupakan organel dalam sel yang berisi cairan. Di dalam vakuola terdapat membran yang disebut tonoplas. Organel ini banyak terdapat pada sel tumbuhan. Kalau pun ada pada sel hewan, bentuk vakuolanya amat kecil.

Sebuah vakuola tumbuhan berisi larutan garam mineral, gula, asam amino, bahan sisa (seperti tanin) dan beberapa pigmen seperti antosianin.

Setiap sel tumbuhan memiliki bentuk vakuola yang amat beragam. Vakuola sel tumbuhan dewasa berbentuk besar, sedangkan vakuola tumbuhan muda berbentuk kecil. Semakin tua usia tumbuhan, maka vakuolanya akan bertambah besar, bahkan bisa menjadi bagian yang dominan dalam sel. Pada sel tumbuhan, vakuola memiliki berbagai fungsi, antara lain: sebagai tempat menyimpan cadangan makanan dan ion anorganik, seperti gula, protein, kalium, dan klorida; sebagai osmoregulator yakni penjaga nilai osmotik sel; dan berperan dalam proses sekresi hasil sisa metabolisme yang membahayakan sel.

Untuk menarik datangnya serangga penyerbuk, sebagian vakuola sel tumbuhan memiliki pigmen. Contohnya, pigmen merah dan biru pada mahkota bunga. Sebaliknya, supaya hewan pemangsa tidak datang mendekat, vakuola sel tumbuhan mengandung senyawa beracun dan bau tak sedap.

Pada sel hewan, vakuola hanya terdapat pada hewan uniselluler saja. Contohnya adalah protozoa. Fungsi vakuola adalah sebagai vakuola pencernaan makanan (vakuola non-kontraktil). Selain itu, protozoa juga memiliki vakuola berdenyut (vakuola kontraktil) yang berperan dalam pengaturan tekanan osmotik sitoplasma.

h) Kloroplas

Selain vokuola, ciri organel khas yang dimiliki sel tumbuhan adalah kloroplas. Kloroplas termasuk pada sebuah kelompok organel besar yang disebut plastida. Pada sel tumbuhan, kloroplas ini tersebar pada cairan sitoplasma. Kloroplas memiliki diameter sekitar 5 sampai 10 mikro meter. Hampir setiap sel tumbuhan mengandung kloroplas dengan jumlah 20 hingga 40 buah.

Secara struktural, kloroplas memiliki membran rangkap yang disebut selubung kloroplas. Selubung kloroplas ini tersusun atas membran luar dan membran dalam. Untuk membran dalamnya, memiliki struktur yang sama dengan membran sel. Kloroplas juga mempunyai dua bagian, yakni bagian grana dan stroma. Grana merupakan tumpukan sejumlah tilakoid.

Tilakoid adalah suatu kantong yang berbentuk pipih. Adapun, stroma merupakan cairan yang berada di luar tilakoid. Di dalam stroma terkandung berbagai macam zat, misalnya enzim, asam-asam organik, dan karbohidrat hasil fotosintesis dalam bentuk tepung.

Bagi tumbuhan, kloroplas mempunyai peran penting terutama saat terjadi fotosintesis. Sebab, di dalam kloroplas terdapat klorofil berpigmen hijau dan pigmen fotosintetik lainnya. Klorofil dan pigmen fotosintetik ini terdapat pada sistem membran dan stroma.

Pada proses fotosintesis, klorofil dan karotenoid akan menyerap energi cahaya matahari yang selanjutnya diubah menjadi energi kimia. Klorofil menyerap sinar merah, biru, dan ungu, sementara sinar hijau dipantulkan. Sehingga, warna yang terlihat pada klorofil adalah warna hijau.

Berbeda dengan klorofil, karatenoid memiliki banyak pigmen, seperti ungu, biru, kuning, oranye, merah dan coklat. Di antara warna tersebut, warna yang diserap karatenoid hanyalah warna ungu dan biru. Karatenoid ini banyak terdapat pada bunga dan buah tumbuhan. Selain menyerap warna, karatenoid juga berperan dalam melindungi klorofil dari sinar matahari yang terlalu kuat.

Beberapa jenis plastida selain klorofil adalah sebagai berikut.

1. Kromoplas, yakni plastida yang berpigmen merah, jingga atau kuning, dan biasanya terdapat pada buah tomat dan wortel.
2. Leukoplas, merupakan plastida yang tidak memiliki pigmen. Plastida ini terletak pada jaringan yang tidak terkena cahaya. Selain itu, leukoplas terdapat pula pada sel-sel embrional empulur batang. Kemudian, plastida ini terdapat pula pada bagian tanaman yang berwarna putih di dalam tanah.
3. Amiloplas, adalah plastida yang tak berpigmen dan mengandung banyak amilum. Nah, inilah uraian struktur dan fungsi berbagai organel sel bermembran. Untuk selanjutnya, kita akan membahas struktur dan fungsi organel sel yang tidak bermembran.

2) Organela Sel Tak Bermembran

Pada sel makhluk hidup, terdapat pula organel yang tidak bermembran, antara lain: ribosom, sitoskeleton, sentriol dan dinding sel. Pahami penjelasannya berikut.

a) Ribosom

Ribosom merupakan organel sel yang bentuknya kecil berupa butiran nukleoprotein. Pada sel eukariotik, ribosom berbentuk bulat dengan diameter 25 nm, sedangkan pada sel prokariotik lebih kecil lagi. Ribosom tersusun atas subunit besar dan subunit kecil. Di dalamnya, berisi RNA ribosom (RNAr) dan protein. Fungsi utamanya adalah sebagai tempat sintesis protein.

Pada permukaan ribosom, butiran nukleoprotein memiliki dua letak persebaran. Butiran nukleoprotein yang tersebar bebas pada sitoplasma disebut ribosom bebas. Sementara, butiran nukleoprotein yang menempel pada permukaan retikulum endoplasma disebut ribosom terikat. Ribosom bebas berperan dalam proses sintesis enzim. Enzim yang dihasilkan berfungsi menjadi katalisator di dalam cairan sitosol. Adapun ribosom terikat berguna dalam sintesis protein.

b) Sitoskeleton

Salah satu organel yang cukup penting keberadaannya dalam sel adalah sitoskeleton. Sitoskeleton merupakan struktur rangka sel yang berbentuk jalinan serabut. Strukturnya membentang dalam sitoplasma.

Di dalam sel, sitoskeleton memiliki beberapa fungsi. Fungsi itu antara lain sebagai pendukung pergerakan sel dan penjaga kestabilan bentuk sel, atau menjadi rangka sel dan pemberi bentuk sel; pemberi kekuatan mekanik sel dan pembantu motilitas sel (gerakan substansi dari satu bagian ke bagian lain); menjaga keseluruhan organel sel supaya tetap pada posisinya; dan membantu gerakan kromosom ke arah kutub saat pembelahan sel.

Berdasarkan fungsinya, sitoskeleton memiliki tiga jenis serabut, meliputi mikrotubulus, filamen antara (serabut antara), dan mikrofilamen (filamen aktin).

1. Mikrotubulus; Bentuk mikrotubulus adalah tabung berongga dengan diameter 25 nm. Panjang tubuhnya antara 200 nm sampai 25 µm. Mikrotubulus mempunyai suatu protein yang disebut tubulin. Tubulin terdiri atas dua macam, yakni alpha-tubulin dan betatubulin. Mikrotubulus ini berfungsi mempertahankan bentuk sel; berperan saat motilitas sel, seperti silia atau flagela; dan membantu pergerakan kromosom saat pembelahan sel.
2. Filamen antara; Filamen antara disebut juga dengan serabut antara atau filamen intermediet. Diameter serabut antara lebih besar dibandingkan diameter mikrofilamen. Namun, bila dibandingkan dengan diameter mikrotubulus, serabut antara memiliki diameter yang lebih kecil, yakni 8-10 nm. Sebagian besar bahan penyusun filamen antara dalam sel adalah fimentin. Berbeda dengan lainnya, filamen antara pada sel kulit bernama protein keratin. Fungsi filamen antara misalnya sebagai penguat bentuk kerangka sel saat beraktivitas dan pemerkokoh posisi organel dalam sel.
3. Mikrofilamen; Serabut sitoskeleton yang terdiri atas bola-bola molekul protein disebut mikrofilamen. Serabut ini dinamakan pula filamen aktin. Sebab, mikrofilamen tersusun dari protein aktin, meskipun sebagian kecil juga terbuat dari miosin. Fungsi utama mikrofilamen adalah sebagai penahan tegangan (gaya tarik) saat sel bergerak dan bermanfaat saat proses pengaliran sitoplasma.

c) Sentriol

Sentriol memiliki struktur dasar yang sama seperti tubuh dasar sili, yakni berbentuk silinder. Sentriol ini tersusun atas mikrotubulus seperti jala. Hanya sel hewan saja yang memilikinya. Di dalam sel, sentriol memiliki jumlah sepasang yang disebut sentrosom.

Saat terjadi pembelahan sel, sentriol membentuk benang gelondong atau benang spindel. Kedua ujung benang ini mempunyai tempat pelekatan yang berbeda. Ujung yang satu melekat pada sentriol, sedangkan ujung yang lain melekat pada kromosom.

d) Dinding Sel

Dinding sel merupakan organel yang berada pada sel tumbuhan, sementara sel hewan tidak memilikinya. Dinding sel bersifat kaku, sehingga bentuk sel tumbuhan tidak mudah berubah. Ketebalannya berkisar 0,1 µm. Bagi sel tumbuhan, dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan pencegah dari penghisapan air yang berlebihan sehingga sel tetap utuh. Berdasarkan jenisnya, dinding sel ada dua, yaitu dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Dinding sel primer terbentuk saat sel membelah, sedangkan dinding sel sekunder terbentuk setelah sel mengalami penebalan.

Saat masih muda, dinding sel tersusun oleh selulose polisakarida (lignin dan pektin) yang memiliki daya renggang. Akibatnya, dinding sel berbentuk tipis dan lentur. Antara dinding sel satu dengan dinding sel lainnya dipisahkan oleh lamela tengah.

Lamela tengah tersusun dari gel yang berisi magnesium dan kalsium pektat. Antara dinding sel yang satu dengan lainnya dihubungkan oleh pori-pori yang memiliki benang plasma atau plasmodermata. Adanya plasmodemata memberikan peluang zat antarsel bergerak. Sementara itu, dinding sel sekunder berada di antara membran plasma dan dinding primer. Di dalam dinding sekunder terdapat jaringan xilem dan sklerenkim. Sehingga, selulosa dinding sekunder bisa mengalami penebalan oleh zat lignin (zat kayu) melalui proses lignifi kasi. Melalui proses ini, dinding sekunder sel menjadi keras, kaku, dan tahan tekanan.