Struktur dan Karakteristik Sel Eukariotik

Dari artikel tentang sel prokariotik sebelumnya, telah dibahas bahwa sel merupakan unit struktural dan fungsional dari suatu organisme. Itu artinya sel merupakan penyusun utama sekaligus unit terkecil yang menjalankan aktivitas kehidupan dari suatu organisme. Meskipun ukurannya sangat kecil namun setiap sel dalam tubuh memiliki tugas yang spesifik demi keberlangsungan hidup suatu organisme.

Sel Eukariotik
Sel eukariotik adalah sel yang memiliki nukleus (inti yang terbungkus membran). Sel eukariotik merupakan sel penyusun beberapa jenis organisme, seperti Animalia, Plantae, Fungi dan Protista. Salah satu ciri menonjol dari sel eukariotik adalah memiliki sistem endomembran dimana membran-membran kecil membungkus setiap organel-organel penyusun sel. Sel aukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks dibanding sel prokariotik. Berikut ini penjelasan struktur dan karakteristik sel eukariotik: ^[1]

1. Membran sel
Membran sel adalah lapisan pembatas bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Membran sel eukariotik terdiri dari lapisan lipid rangkap dua yang lebih dikenal sebagai lipid bilayer. Lipid penyusun membran sel sendiri terbagi menjadi 3 jenis, yaitu glikolipid (mengandung karbohidrat), sterol (mengandung alkohol) juga fosfolipid (mengandung fosfat). Fosfolipid merupakan bagian terbesar penyusun membran, memiliki dua bagian, yaitu kepala dan ekor. Bagian kepala disebut (polar head), merupakan bagian yang memiliki kecenderungan untuk bercampur dengan, larut dalam, atau dibasahi oleh air (hidrofilik). Sedangkan bagian ekor (nonpolar tail) merupakan bagian yang menolak , cenderung untuk tidak bercampur dengan, atau tidak mampu larut dalam air (hidrofobik). Selain lipid, membran plasma juga tersusun oleh protein berjenis glikoprotein. Protein ini kemudian membentuk dua lapisan yaitu lapisan protein perifer dan lapisan protein integral. ^[2]

Sebagai bagian terluar dari sel eukariotik, membran plasma memiliki beberapa tugas utama diantaranya: menerima rangsangan berupa zat kimia serta hormon yang berasal dari dalam maupun dari luar sel, membatasi organel sel agar tidak keluar, sebagai tempat terjadinya proses oksidasi dan respirasi, serta menyeleksi molekul-molekul seperti glukosa, asam amino maupun ion yang akan masuk ke dalam tubuh sel, untuk alasan-alasan inilah membran plasma harus bersifat selektif permeabel. Pergerakan zat dari dalam ke luar sel atau sebaliknya dapat bersifat pasif atau aktif. Pasif apabila tidak membutuhkan energi seluler, seperti difusi dan osmosis. Aktif apabila membutuhkan energi seluler, seperti endositosis dan eksositosis.

2. Sitoplasma
Sitoplasma adalah bagian pengisi ruang antara inti dan membran plasma, terdiri dari sitosol, sitoskeleton, organel-organel sel serta substansi simpanan. Sitosol (cairan intraseluler) mengandung zat makanan yang terlarut, ion, protein, dan produk sisa metabolisme. Sitoplasma memiliki kandungan setidaknya 80% air dan biasanya tidak berwarna.

Sitoplasma berfungsi sebagai tempat terjadinya metabolisme sel seperti glikolisis, sintesis protein, dan sintesis asam lemak. Hal itu dapat terjadi karena di dalam sitoplasma terdapat air dan ion-ion terlarut yang memungkinkan reaksi kimia. Sitoskeleton merupakan serabut-serabut yang terdapat dalam sitoplasma yang memiliki fungsi utama sebagai rangka sel. Sitoskeleton terdiri dari 3 serabut berbeda, yaitu: mikrofilamen, mikrotubulus dan filamen intermediar.

3. Nukleus
Nukleus adalah otak dari sel sebab disinilah tempat pengendalian segala aktivitas sel. Nukleus biasanya berbentuk bulat besar yang terletak ditengah sel. Nukleus memiliki fungsi yang sangat vital bagi sel eukariotik sebab selain sebagai pengendali aktivitas sel, nukleus juga merupakan pembawa materi genetik serta mengontrol pembelahan sel. ^[3]

Di dalam nukleus, terdapat beberapa bagian:

• Membran nukleus (selaput inti), merupakan bagian terluar dari nukleus yang menjadi pemisah sekaligus menjalankan fungsi pertukaran molekul dengan sitoplasma.
• Nukleoplasma, merupakan cairan inti di dalam nukleus yang mengandung *kromosom, DNA, RNA dan beberapa senyawa kimia kompleks yang lain.
• Nukleolus, merupakan bagian terbesar dari nukleus menyusun ribosom. Nukleolus terbongkar pada awal proses mitosis dan mulai tersusun kembali saat telofase.

*kromosom mulai terlihat saat profase, sebelum itu adalah kromatin.

4. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma adalah bagian yang berbentuk seperti jala yang berpusat pada endoplasma (sitoplasma bagian dalam). Fungsi dari retikulum endoplasma adalah untuk sintesis substansi kimia seperti protein, lipid, fosfolipid, dan steroid. Retikulum endoplasma juga berfungsi untuk transportasi protein tersebut ke kompleks golgi. Ada dua jenis retikulum endoplasma, yaitu:

• Retikulum endoplasma kasar, merupakan bagian retikulum endoplasma yang ditempeli ribosom. Bagian ini bertugas dalam proses transpor protein serta sintesis protein.
• Retikulum endoplasma halus, merupakan bagian retikulum endoplasma yang tidak ditempeli ribosom. Bagian ini bertugas dalam proses transpor lemak dan sintesis lemak.

5. Ribosom
Ribosom merupakan bagian terkecil dari sel yang bertugas dalam melakukan proses sintesis protein. Ribosom terletak bebas di dalam sitoplasma dan ada juga yang menempel pada bagian sisi luar retikulum endoplasma kasar. Penyusun utama ribosom adalah protein dan RNA.

6. Kompleks Golgi (Aparatus Golgi/Badan Golgi)
Kompleks golgi yang juga disebut badan golgi atau aparatus golgi, adalah salah satu komponen sel yang berukuran besar dan terletak di dekat retikulum endoplasma. Kompleks golgi bertanggung jawab atas proses sekresi sel, itu artinya dalam kompleks golgi terjadi proses pembentukan zat sekresi yang kemudian dikeluarkan dari tubuh sel. Kompleks golgi menghasilkan zat sekresi setelah menguraikan karbohidrat dengan cara mereaksikan protein yang diterima dari retikulum endoplasma dengan glioksilat sehingga terbentuklah glikoprotein yang kemudian dibawa keluar sel. ^[4]

Beberapa fungsi lain kompleks golgi adalah:

• Membentuk membran plasma.
• Membentuk kantong sekresi protein yang digunakan untuk membungkus zat-zat yang akan dibuang keluar sel (polisakarida, protein, musin, dll).
• Membentuk akrosom pada sperma dan kuning telur, serta membentuk lisosom.

7. Lisosom
Lisosom adalah organel berbentuk gelembung bulat berdiameter antara 0,1-1,2 mikro meter yang didalamnya tersimpan enzim-enzim hidrolitik seperti protease, lipase, nuklease, fosfatase, dan enzim pencerna yang lain. Enzim hidrolitik yang terkandung didalam lisosom ini disebut lisozim.

Beberapa fungsi lisosom adalah sebagai berikut:

• Eksositosis, yaitu proses pembebasan enzim keluar sel.
• Autofage, artinya penghancuran bagian sel tidak dikehendaki (rusak dan tak berfungsi).
• Autolisis, artinya penghancuran diri sendiri dengan cara membebaskan isi lisosom ke dalam sel.
• Melakukan pencernaan intrasel (Endositosis).
• Menghancurkan senyawa karsinogenik.

8. Badan Mikro
Badan mikro memiliki struktur yang hampir sama dengan lisosom, berbentuk bulat dan dilapisi sebuah membran, bedanya ada pada enzim pengisi. Badan mikro berisi enzim katalase dan oksidase. Enzim katalase tersimpan dalam badan mikro pada bagian yang disebut peroksisom dan berperan sebagai katalisator dalam penguraian hidrogen peroksida (H₂O₂) menjadi air (H₂O).

Peroksisom selain bertugas memecah hidrogen peroksida, juga penting dalam proses penyerapan cahaya pada tumbuhan juga proses respirasi. Selain peroksisom, bagian lain dari badan mikro adalah glioksisom, yaitu bagian yang berperan dalam metabolisme asam lemak. Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan.

9. Mitokondria
Mitokondria adalah pembangkit energi dari sel eukariotik. Mitokondria banyak terdapat pada sel-sel yang memerlukan energi seperti hati, otot dan saraf. Mitokondria berbentuk bulat dan agak panjang, yang disusun oleh lipoprotein. Mitokondria dilapisi oleh dua membran yang kuat, elastis, dan stabil. Membran bagian membentuk tonjolan-tonjolan pipih (krista) yang bertujuan untuk memperluas bidang permukaan. Ruangan di dalam mitokondria berisi cairan yang disebut matriks mitokondria yang kaya akan enzim pernafasan (sitokrom), DNA, RNA serta protein.

Fungsi utama dari mitokondria adalah melakukan respirasi sel untuk menghasilkan energi. Selain itu mitokondria memiliki DNA sendiri untuk mengkode sintesis protein spesifik. Mitokondria juga memiliki fungsi mengoksidasi makanan (C₆H₁₂O₆ + O₂ ---> CO₂ + H₂O dan energi), dehidrogenerasi, serta transfer elektron.

10. Kloroplas
Kloroplas adalah plastida yang mengandung banyak klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Klorofil (zat hijau daun) berperan dalam menangkap cahaya matahari yang akan diubah menjadi energi kimia. Di dalam membran dalam kloroplas terkandung cairan kaya protein yang disebut stroma.

Pada stroma terdapat susunan butiran hijau kecil. Susunan butiran itu disebut grana, sedangkan butiran hijau kecil penyusunnya disebut tilakoid. Pada membran tilakoid itulah terdapat klorofil. Pada proses fotosintesis, terdapat dua proses yaitu reaksi terang yang terjadi pada membran tilakoid dan reaksi gelap yang terjadi pada stroma. ^[5]

11. Sentriol
Sentriol hanya dijumpai pada sel hewan, merupakan organel berbentuk silindris yang terletak dekat dengan permukaan luar nukleus. Sentriol berperan dalam orientasi arah pada proses pembelahan sel. ^[6]