A. Sebutkan contoh makhluk hidup yang mengalami perubahan/evolusi karena adaptasi seleksi alam atau yang lainnya? Jelaskan juga tiap contohnya!
=> - Anjing hutan, serigala, dan anjing domestik saling kawin silang
- Burung layang layang memiliki sayap lebih pendek
- Burung Hantu akan semakin berganti warna
- Gajah akan mulai kehilangan Gadingnya
- Tikus mulai kebal terhadap racun
B. Carilah informasi tentang penemuan unsur atau senyawa terbaru yang berguna bagi kehidupan manusia/makhluk hidup pada umumnya!
=>
Balapan Transportasi Senyawa Organik dan Nonorganik, Antara Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Halo semuanya! Pada kesempatan kali ini, saya akan mengulas tentang "Apakah transportasi senyawa organik dan nonorganik pada sel tumbuhan lebih lambat dibandingkan sel hewan?"
Mungkin banyak dari kalian yang bertanya tentang hal ini setelah mendengar dari guru kalian, mungkin. Entah karena kalian sedang berada di kelas 11 (sama seperti saya), atau hanya penasaran saja setelah belajar tentang sel pada pelajaran biologi yang kalian dapatkan di sekolah.
Sebelum memulai pembahasan tentang "Mana yang lebih cepat? Transportasi senyawa pada sel tumbuhan atau hewan?" tentunya kita harus tahu dulu, "Apa itu sel?"
Sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel dapat melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia yang ada pada sel, untuk bertahan hidup. Kebanyakan makhluk hidup tersusun dari sel tunggal, atau yang biasa disebut organisme uniseluler. Contohnya ada bakteri dan amoeba. Tumbuhan, hewan, dan manusia termasuk ke dalam organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Misalnya tubuh manusia yang tersusun lebih dari 1013sel. Seluruh tubuh organisme terbentuk dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya tubuh bakteri yang berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.
Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika berdiri sendiri-diri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya ada sel otot jantung yang membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang menjadi bagian dari sistem organ peredaran darah manusia. Sel sendiri tersusun atas banyak komponen yang disebut organel.
Lalu apa itu senyawa organik? Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon (kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon). Pada zaman awal ditemukannya, senyawa-senyawa organik ini dianggap hanya dapat ditemukan dari makhluk hidup saja karena diyakini, senyawa organik adalah hasil dari daya yang dimiliki makhluk hidup (vital forceatau vis vitalis). Tapi anggapan ini dipatahkan oleh Friederich Wohler yang pada tahun 1828, berhasil membuat urea, yang merupakan senyawa organik, dari amonium sianat (senyawa anorganik). Sedangkan, senyawa anorganik adalah senyawa pada alam (yang terdapat dalam tabel periodik) yang menyusun material/benda mati.
Perbedaan senyawa organik dan nonorganik terletak di fungsi dan sifat/karakteristik senyawanya. Diantaranya:
Senyawa organik banyak berperan sebagai bahan bakar, sedangkan senyawa organik tidak.
Titik lebur dan titik didih senyawa organik umumnya lebih rendah dibandingkan dengan senyawa anorganik (misalnya Napthalen memiliki titik didih 218C, sedangkan sodium klorida titik didihnya 1465C.
Kelarutan yang dimiliki senyawa organik lebih kecil daripada senyawa anorganik.
Senyawa organik bisa berisomerisasi (isomer: senyawa-senyawa yang punya rumus molekul sama, tapi memiliki rumus bangun yang berbeda), sedangkan senyawa anorganik tidak.
Reaksi senyawa organik lebih lambat daripada senyawa anorganik karena senyawa organik reaksinya secara molekuler, sedangkan senyawa anorganik secara ionik.
Senyawa organik berasal dari makhluk hidup dan dari hasil sintesis, sedangkan senyawa anorganik berasal dari sumber daya alam mineral (bukan dari makhluk hidup).
Senyawa organik bersifat mudah terbakar, sedangkan senyawa anorganik tidak.
Semua senyawa organik mengandung unsur karbon, sedangkan senyawa anorganik tidak semuanya mengandung unsur karbon.
Senyawa organik hanya dapat terlarut dalam pelarut organik, sedangkan senyawa anorganik dapat terlarut dalam pelarut air atau organik.
Dan ada masih banyak lagi perbedaan-perbedaan yang dimiliki oleh kedua senyawa tersebut.
Contoh-contoh senyawa organik adalah protein, lemak, karbohidrat, asam format, asam lemak, vitamin, polimer, dll. Sedangkan contoh-contoh senyawa anorganik adalah natrium klorida, natrium bromida, NaF, dll.
Dalam sel, terdapat juga komponen organik dan nonorganiknya. Komponen-komponen organik dalam sel diantaranya adalah:
Karbohidrat.
Kelompok zat atau senyawa organik yang terdiri atas unsur hidrogen, oksige, dan karbon. Fungsi dari karbohidrat adalah untuk sumber energi.
Protein.
Bentuk ikatan bersama dari polimer asam amino (peptida), yang lalu membentuk ikatan lagi (polipeptida). Fungsi protein adalah untuk membentuk sel, mengganti sel, dan memperbaiki sel yang rusak.
Lemak.
Senyawa yang terbentuk dari asam lemak dan juga gliserol. Fungsi lemak adalah untuk cadangan energi, penyusun kimiawi membran sel bersama protein dan karbohidrat.
Asam Nukleat.
Senyawa organik pada kromosom sel hidup dan juga virus. Fungsi asam nukleat adalah untuk menyimpan dan juga mengenali informasi genetik pada sel.
Sedangkan, komponen-komponen anorganik pada sel adalah:
Air
Senyawa penyusun kimiawi sel yang paling besar peranan dan jumlahnya. Fungsi utama air adalah untuk menjaga distribusi nutrisi pada setiap bagian tubuh agar tetap teratur. Air juga berfungsi untuk sarana transportasi hasil eksresi, bahan pelarut dan pereaksi atas biokimia sel, mengantar atau menyerap panas untuk menjaga suhu tubuh.
Gas
Didapat dari proses alam yang banyak terjadi di sekitar kita. Gas ini terdiri atas nitrogen, oksigen, karbondioksida, dan juga amoniak. Fungsi gas adalah untuk mendukung proses alami sel dalam melakukan aktifitas.
Garam Mineral
Berbentuk ion-ion positif atau negatif yang terdiri atas garam, asam, basa, kation, dan anion. Fungsi garam mineral adalah untuk membantu metabolisme serta menjaga atau mengatur keseimbangan energi tubuh.
Itu adalah sedikit tentang sel dan senyawa-senyawanya. Lalu di dalam sel, terdapat berbagai organel yang mengapung di atas sitoplasma dan memiliki membrang yang strukturnya sama dengan membran plasma. Tebal membrannya hanya 0,1m dan merupakan bagi gerakan molekul dan ion zat-zat. Keleluasan gerak dan molekul ini sangat penting untuk menjaga kestabilan pH yang sesuai, mengendalikan konsentrasi ion yang ada di dalam sel untuk kegiatan enzim pada sel, memperoleh pasokan zat makanan bahan energi dan bahan mentah lainnya, serta membuang sisa-sisa metabolisme yang dapat bersifat racun. Hal tersebut dapat dilakukan dengan transpor pasif, transpor aktif, dan endositosis atau eksositosis.
Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan di dalam sel dan di luar sel. Transpor pasif ini dikelompokkan menjadi 2, yaitu difusi dan filtrasi. Difusi dapat diartikan sebagai perpindahan zat dari larutan yang konsentrasinya tinggi (hipertonis) ke larutan yang konsentrasinya rendah (hipotenis), atau dengan kata lain, dari yang lebih pekat ke yang lebih encer. Artinya, setiap zat akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya. Hasil dari difusi ini adalah konsentrasi yang sama antara larutan yang dinamakan isotonis.
Kecepatan zat saat berdifusi melalui membran sel tidak hanya bergantung pada gradien konsentrasinya, tetapi juga kepada besar, muatan, dan daya larut lemaknya (lipidnya). Membran sel semipermeabel terhadap ion-ion seperti Na+,Cl-, dan K+, dibandingkan dengan molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel daripada molekul besar. Pada difusi pertama, difusi sederhana, molekul-molekul yang bersifat hidrofobik dapat bergerak mudah melalui membran daripada molekul-molekul hidrofolik. Molekul-molekul yang besar dan ion dapat bergerak melalui membran. Dan dalam aktifitasnya tidak difasilitasi oleh senyawa atau zat lain.
Difusi yang kedua adalah difusi terfasilitasi. Difusi ini melibatkan difusi dari molekul polar dan ion melewati membran dengan bantuan protein transpor. Protein transpor merupakan protein khusus yang menyediakan suatu ikatan bagi molekul yang sedang bergerak. Protein transpor juga merentangkan membran sel sehingga menyeiakan suatu mekanisme untuk pergerakan molekul. Difusi terfasilitasi juga merupakan transpor pasif karena hanya mempercepat proses difusi dan tidak merubah arah gradien konsentrasi.
Lalu, difusi yang terakhir adalah osmosis. Osmosis merupakan difusi air sederhana, air berpindah dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat protein khusus yang menyediakan suatu mekanisme untuk pergerakan molekul. Osmosis bergerak melalui selapt semipermeabel. Tekanan osmosis dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Air akan bergerak dari daerah bertekanan osmosis rendah ke daerah yang memiliki tekanan osmosis yang tinggi.
Ketika berada di lingkungan yang memiliki konsentrasi larutan lebih tinggi, sel akan mengerut. Hal ini terjadi karena air akan keluar meninggalkan sel secara osmosis. Sebaliknya, jika sel berada pada lingkungan yang hipotonis (konsentrasi rendah), sel akan banyak menyerap air karena air beromosis dari lingkungan ke dalam sel. Jika sel-sel tersebut adalah sel tumbuhan, maka akan terjadi tekanan turgor apabila dalam lingkungan hipotonis. Sebaliknya jika sel tumbuhan berada pada lingkungan yang hipertonis, dapat mengalami plasmolisis (terlepasnya sel dari dinding sel).
Transpor pasif yang kedua adalah filtrasi. Filtrasi ini memaksa air dan zat terlarut untuk melewati membran melalui cairan atau tekanan hidrostatik.
Transpor aktif yaitu transpor yang memerlukan energi dari sel untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif ini sangat diperlukan untuk memelihara keseimbangan molekul di dalam sel. Sumber energi untuk transpor aktif adalah ATP (adenosin trifosfat). ATP merupakan energi kimia tinggi yang dihasilkan dari proses respirasi sel. Sifat utama transpor aktif ialah melawan gradien konsentrasi. Artinya, pada transpor aktif akan terjadi pemompaan yang memaksa zat untuk melewati membran dengan melawan gradien konsentrasinya.
Transpor aktif dibagi menjadi dua, yaitu endositosis dan eksositosis. Endositosis sendiri adalah peristiwa pembentukkan kantong membran sel ketika atau partikel ditransfer ke dalam sel. Endositosis dibedakan menjadi 2, yaitu pinositosis dan fagositosis. Endositosis dibagi menjadi 2, yaitu pinasitosis dan fagositosis.
Pinasitosis diterangkan oleh W. H. Lewis pada tahun 1931 sebagai suatu gejala bahwa sejumlah kecil medium kultur masuk ke dalam sitoplasma dalam lekukan-lekukan membran sel. Lekukan tersebut memisahkan diri dan membentuk kantong atau gelembung kecil di dalam sitoplasma. Proses tersebut tampak seperti sel itu sedang minum sehingga Lewis menamainya dengan "Pinasitosis" yang artinya minum (dalam bahasa Yunani). Pinasitosis adalah gejala umum yang terjadi pada sel ginjal epitelium usus, sel darah putih, makrofag hati, dan akar tumbuhan. Gejalanya dapat terjadi bila terdapat konsentrasi yang sesuai dari asam amino, protein, atau ion-ion tertentu di medium sekeliling sel dan di dalam sel.
Endositosis yang kedua adalah fagositosis. Di akhir abad ke-19, E. Metchnikhof mengeluarkan pendapatnya tentang proses fagositosis pada transpor aktif membran sel. Prosesnya adalah transpor aktif melalui fagositosis. Contohnya transpor aktif yang melalui fagositosos misalnya ketika Ciliata, Rotifera, atau organisme miskrokopis lain ditelan oleh Amoeba. Amoeba menangkap mikroorganisme mangsanya itu dengan pseudopodium (kaki semu), kemudian mengurung mereka dalam fagosom (vakuola). Selama fagositosis ini, mangsanya menjadi tak berdaya karena sekresi enzim pencernaan dari sel pemangsa (fagositik). Contohnya juga dapat ditemukan pada proses yang terjadi pada sel-sel darah putih ketika tengah memangsa bibit bakteri. Vakuola (fagosom) kemudian bergabung dengan lisosom primer dalam sel dan dicerna oleh enzim dari lisosom.
Eksositosis adalah transpor aktif kebalikan endositosis. Pada sel-sel yang mengeluarkan sejumlah besar protein, protein tersebut awalnya berkumpul di dalam suatu kantong yang dilapisi membran dalam kompleks Golgi.kantong kemudian bergerak menuju permukaan sel dan membuang isinya ke luar.
Setelah mengetahui transportasi-transportasi pada sel, mari kita masuk pada pertanyaan, "Mana yang lebih cepat? Transportasi senyawa organik dan nonorganik pada sel tumbuhan atau sel hewan?"
Seperti yang sudah kita tahu, hewan dan tumbuhan memiliki perbedaan yang sangat kontras. Hewan dapat bergerak dengan aktif, dapat berpindah tempat. Sedangkan tumbuhan hanya dapat bergerak pasif. Ini diakibatkan oleh sel tumbuhan yang lebih kaku daripada sel hewan karena menyebabkan sel tumbuhan akan membutuhkan lebih sedikit energi daripada yang diperlukan sel hewan. Logikanya, ketika kita berolahraga seharian, tentunya kita akan membutuhkan lebih banyak energi daripada ketika kita hanya duduk diam seraya memainkan smartphonekita.
Sel pada tumbuhan juga lebih kaku karena memiliki dinding sel karena sifatnya yang kuat, kaku, dan padat. Hal ini juga menjadi salah satu faktor yang akan memperlambat transportasi senyawa organik dan nonorganik pada sel tumbuhan, karena dinding sel sulit dilubangi untuk jalur keluar-masuknya senyawa.
Faktor yang ketiga, adalah arah transportasi senyawa pada sel tumbuhan dan hewan. Tumbuhan mentransportasikan senyawanya dari arah bawah ke atas, dan dibawa ke daun untuk diproses. Sedangkan pada hewan, arah transportasinya dapat mengarah ke dua arah. Hal ini akan memperlambat proses transportasi senyawa karena pada tumbuhan, transportasi senyawanya melawan arah gravitasi yang menuju ke inti Bumi. Hal ini bisa kita andaikan dengan saat kita berjalan di arus kerumunan.
Tentunya lebih sulit untuk kita berjalan ke arah yang berlawanan dengan arah arus tersebut. Arah arus kerumunan itu layaknya gravitasi, dan arah transportasinya sebagai kita yang berjalan di tengah kerumunan tersebut. Tentunya akan membutuhkan lebih banyak energi bila kita harus menerobos lautan manusia tersebut, apalagi jika harus berjalan ke arah yang sebaliknya. Iya, kan?
Faktor yang keempat adalah karena ukuran sel. Sel hewan yang berukuran lebih kecil, transportasinya akan lebih cepat daripada sel tumbuhan. Kenapa? Hal ini dapat kita analogikan dengan selang air. Saat menyiram tanaman misalnya, jika ujung selangnya kita tutup dengan jari, aliran air yang keluar dari selang akan lebih deras daripada jika tidak kita tutup. Padahal, lubang yang tercipta akan menjadi lebih kecil. Teori ini juga berlaku pada transportasi sel. Semakin kecil ukuran selnya, maka akan semakin cepat aliran transportasinya karena adanya daya yang menekan aliran tersebut untuk mengalir lebih cepat dan deras.
Dengan demikian, sudah jelas bukan, mana yang lebih cepat transportasi senyawanya? Jawabannya adalah sel pada tumbuhan. Mengulang yang sudah saya tulis sebelumnya, hal ini disebabkan karena beberapa faktor.
Yang pertama, karena tumbuhan membutuhkan energi yang lebih sedikit dari hewan. Sehingga daya sel tumbuhan untuk melakukan transportasi akan lebih sedikit daripada daya yang dimiliki oleh sel hewan. Hal ini dikarenakan tumbuhan memang membutuhkan lebih sedikit energi. Mengapa? Karena energinya akan digunakan sendiri oleh sel-sel tersebut untuk mengolah senyawa yang mereka ambil. Sehingga organel-organel pada selnya bisa tetap bekerja dan dapat bertahan hidup.
Yang kedua, karena pada sel tumbuhan terdapat dinding sel. Hal ini menyebabkan untuk melakukan transportasi, senyawa-senyawa yang ingin ditransportasikan ole sel tumbuhan harus menembus 2 lapisan pelindung sel-sel tersebut. 2 lapisan itu adalah diding sel yang berkarakter kuat, kaku, dan padat. Sedangkan pada sel hewan, senyawa-senyawanya hanya perlu menembus pertahanan dari membran sel. Hal ini akan mempengaruhi lamanya transportasi itu tentunya.
Yang ketiga, karena pada tumbuhan, senyawa yang ditransportasikan mengarah ke atas (melawan arah gravitasi bumi), sedangkan transportasi senyawanya mengarah ke atas dan bawah.
Dan yang terakhir, karena ukuran sel tumbuhan lebih besar daripada ukuran sel pada hewan. Semakin kecil ukuran selnya, maka "semangat" sel tersebut untuk melakukan transportasi akan lebih lemah dibandingkan dengan sel yang berukuran besar.
Adapun senyawa yang ditransportasikan ialah karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat. Karbohidrat berguna sebagai sumber energi bagi sel hewan dan sel tumbuhan. Protein berguna untuk membentuk, memperbaiki, dan mengganti sel-sel yang rusak. Lemak berguna untuk cadangan energi bagi sel dan penyusun kimiawi membran sel. Asam nukleat berguna untuk menyimpan dan juga untuk mengenali informasi genetik pada sel. Air berguna untuk menjaga distribusi nutrisi pada setiap bagian tubuh agar tetap teratur dan untuk sarana transportasi hasil eksresi, bahan pelarut dan pereaksi atas biokimia sel, mengantar atau menyerap panas untuk menjaga suhu tubuh. Gas berguna untuk mendukung proses alami sel dalam melakukan aktifitas. Garam mineral berguna untuk membantu metabolisme serta menjaga atau mengatur keseimbangan energi tubuh.
Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan terletak pada ukurannya, ada atau tidaknya kloroplas, dinding sel, lisosom, sentrosom, vakuola, dan bentuk selnya. Sel hewan memiliki ukuran sel yang lebih kecil daripada sel tumbuhan. Sel hewan juga memiliki lisosom dan sentrosom. Akan tetapi, sel hewan tidak memiliki dinding sel dan plastid atau kloroplas. Bentuk yang dimiliki sel hewan juga tidak tetap (berubah-ubah) karena tidak adanya dinding sel pada sel hewan. Vakuola yang dimiliki sel hewan pun sangat kecil atau seperti kebanyakan sel hewan, tidak memiliki vakuola sama sekali.
Sedangkan pada sel tumbuhan, ukuran selnya lebih besar daripada sel hewan. Sel tumbuhan memiliki plastid atau kloroplas, dinding sel, dan membran sel. Selain itu, sel tumbuhan memiliki vakuola yang berukuran besar dan biasanya jumlahnya banyak (lebih dari 1). Bentuk selnya pun tetap karena sel tumbuhan memiliki dinding sel yang juga berfungsi untuk mempertahankan bentuk dari sel tersebut.
Sel merupakan satuan unit terkecil pada makhluk hidup (satuan paling besarnya adalah individu). Sel memiliki organel-organel yang bekerja untuk mempertahankan hidup sel. Sel juga membutuhkan senyawa-senyawa sebagai bahan makanan untuk sel-sel tersebut bertahan hidup. Sel memiliki bentuk yang bermacam-macam, transportasi yang kecepatannya berbeda-beda, dan bahkan bagian organel yang berbeda.
Demikian hasil dari balapan transportasi senyawa, semoga bermanfaat untuk kalian semua!
DAFTAR PUSAKA
Komentar
Posting Komentar