✔ Sel Prokariotik

A. Pendahuluan

• Prokariota : organisme bersel tunggal yang merupakan bentuk paling awal dan paling primitif pada kehidupan di bumi, yang sanggup hidup dan berkembang dalam banyak sekali habitat (termasuk lingkungan ekstrim panas, lahan basah, dan organ visceral/ pencernaan)
• Sel prokariotik mempunyai perbedaan signifikan dari sel-sel eukariotik -> sel-sel prokariotik TIDAK mempunyai membran inti dan mempunyai informasi genetik dalam lingkaran sirkuler yang disebut plasmid.

B. Batasan Pengertian

• Prokariota : berasal dari bahasa Yunani, Pro = sebelum ; karyon = nukleus.
• Sel prokariotik = sel yang tidak mempunyai membran inti, sehingga materi genetiknya tidak dilindungi oleh membran dan area DNA disebut nukleoid. 

 

 C. Plasmid

• Bakteri sebagai Prokariot mempunyai DNA kromosom & DNA non-kromosom.
• DNA non-kromosom berbentuk sirkuler dan terletak di luar DNA kromosom = plasmid.
• Ukuran plasmid sekitar 1/1000 kali DNA kromosom.
• Plasmid mengandung gen-gen tertentu, misal : gen kebal antibiotik, gen patogen.
• Plasmid juga bisa bereplikasi dan membentuk salinan dirinya dalam jumlah banyak.
• dalam sel basil sanggup berbentuk 10-20 plasmid.
• Plasmid = DNA kromosomal yang sanggup bereplikasi secara otonom.
• Sebagian besar plasmid mempunyai struktur sirkuler, namun ada juga yang linear (misal : Borrelia burgdorferi & Streptomyces)
• Plasmid = bentuk DNA untai ganda yang sebagian besar tersusun menjadi kumparan terpilin (superkoil).
• Struktur superkoil mengakibatkan DNA plasmid berada dalam konformasi lingkaran tertutup kovalen / covalently closed corculer (ccc), namun kalau kedua utas DNA terlepas maka plasmid kembali normal/ tidak terpilin dengan konformasi open circuler (oc).
• Dalam 1 sel, sanggup lebih dari satu plasmid dengan ukuran bervariasi dan tidak mengkodekan fungsi penting untuk pertumbuhan sel. Umumnya, plasmid mengkodekan gen-gen yang dibutuhkan untuk sanggup bertahan pada keadaan kurang menguntungkan. 

D. Ciri Prokariotik

• Ciri utama : tidak mempunyai membran inti -> materi inti di dalam sel mengadakan kontak eksklusif dengan protoplasma.
• Ciri lain : tidak mempunyai sistem endomembran (membran dalam), menyerupai retikulum endoplasma dan tubuh golgi, tidak mempunyai mitokondria dan kloroplas namun mempunyai struktur yang fungsinya sama, ialah mesosom dan kromatofor, semua sel prokariotik mempunyai membran plasma, nukleoid (berupa DNA dan RNA), dan sitoplasma yang mengandung ribosom.

E. Anggota Prokariot

• Meliputi Archaebakteria (bakteri purba) dan eubakteria (bakteri modern/ basil sejati) yang beranggotakan bakteri, mikoplasma, dan alga hijau biru.
• Sel prokarotik berada dalam kerajaan monera, menyerupai basil dan cyanobacteria (ganggang hijau-biru).

F. Bentuk dan Ukuran Sel Prokariotik

•  Bentuk utama sel prokariotik : batang/bacil, bulat/coccus, spiral.
• Ukuran : 5-10 µm.
• Sel basil yang sangat kecil, kira-kira seukuran mitokondria binatang (diameter sekitar 1-2 µm dengan panjang 10 µm).

G. Bakteri sebagai rujukan Sel Prokariotik

 

Escherichia c0l1  

   

Salmonella bacterium   

 

Streptococcus pneumoniae

 

Borrelia burgdorferi

H. Struktur Sel Prokariotik (diwakili bakteri)

• Struktur dasar : (dimiliki hampir semua jenis bakteri) : Dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.
• Struktur  pemanis : (dimiliki oleh jenis basil tertentu) : kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, vakuola gas dan endospora.

1. Dinding sel, 
2. Membran plasma,
3. Sitoplasma,
4. Mesosom,
5. Ribosom,
6. Kapsul + lapisan lendir,
7. Flagellum, Pili, Fimbriae,
8. Klorosom,
9. Vakuola gas,
10. Materi inti (DNA dan RNA)
11. Endospora.

1. Dinding Sel

• Tersusun dari peptidoglikan/ mucopeptida = adonan protein dan polisakarida yang sanggup dipakai sebagai dasar penggolongan basil menjadi 2 golongan, ialah basil Gram + dan Gram -.
• Bakteri Gram kasatmata : hampir 90 % komponen dinding selnya tersusun atas peptidoglikan, pada basil Gram Negatif berkisar antara 5-20 %. (Bakteri Gram + bila peptidoglikannya tebal, Gram - bila peptidoglikannya tipis).
• Fungsi : Menahan tekanan osmotik sitoplasma, sehingga sel tidak gampang pecah akiibat masuknya air ke dalam sel.

 

2.  Selaput Sitoplasma Membran Sel Bakteri

• Merupakan membran yang menyelubungi sitoplasma, tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein, bersifat semipermeabel, berfungsi untuk seleksi dan pengangkutan larutan ke dalam sel.
• Sel basil dilindungi oleh membran sel. Di luar membran sel terdapat dinding sel yang kaku dan kapsul yang menyerupai jelly.
• Selaput juga berperan  dalam transfer elektron dan fosforilasi oksidatif.
• Membran plasma sel prokariotik dikelilingi oleh dinding (biru), yang dibungkus oleh kapsul (merah).
• Struktur permukaan sel mencakup membran plasma dan beberapa komponen menyerupai dinding sel, kapsul, lendir, flagela, fimbriae/ pili.
• Komponen utama membran sel tersusun atas lipid + protein (lipoprotein).
• Membran sel basil dan cyanobacteria membentuk lipatan ke dalam yang dinamakan mesosom.

3. Sitoplasma Prokariotik

• Sitoplasma : cairan sel, merupakan daerah berlangsungnya reaksi metabolik.
• Didalam sitoplasma juga terdapat molekul protein dan enzim yang dipakai dalam setiap reaksi kimia di dalam sitoplasma.
•  Bakteri juga menyimpan cadangan kuliner di sitoplasma dalam bentuk granula-granula tidak larut air = granula penyimpanan.

4. Mesosom Prokariotik

• Mesosom terbentuk dari membran sel yang tidak membentuk lipatan.
• Fungsi sebagai pengganti mitokondria. Pada beberapa bakteri, mesosom berperan dalam pembelahan sel.
• Pada Cyanobacteria, mesosom berfungsi sebagai kompleks fotosintetik yang mengandung pigmen fotosintesis.

5. Ribosom Prokariotik

• Didalam sitoplasma terdapat kurang lebih 20.000-30.000 ribosom yang tersusun atas RNA dan protein.
• Ribosom = organel yang tersebar dalam sitoplasma, yang tersususn atas protein dan RNA.
• Ribosom merupakan daerah sintesis protein.
• Ribososm prokariotik tersusun atas sub unit kecil dan sub unit besar yang berukuran 30 S dan 50 S (Svedberg) yang sanggup bersatu untuk menjalankan fungsinya.
• Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi membran.
• Didalam sel basil Escherichia c0l1 terkandung 15.000 ribosom, atau kira-kira 1/4 massa sel basil tsb -> ribosom berperan penting bagi bakteri.

6. Kapsul atau Lapisan Lendir

•  Merupakan lapisan di luar dinding sel pada jenis basil tertentu, bila lapisannya tebal -> = kapsul, bila lapisannya tipis -> = lapisan lendir.
• Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air, merupakan materi kental yang mengelilingi dinding sel bakteri.
• Fungsi kapsul basil : sebagai pelindung dan penyimpan cadangan makanan.
• Pada basil penyebab penyakit, kapsul sanggup berfungsi meningkatkan daya virulensi untuk menginfeksi inangnya.

kapsul bakteri

7. Flagellum

• Sebagian basil mempunyai alat gerak berupa flagel yang jumlahnya bervariasi.
• Flagellum/ bulu cambuk : struktur berbentuk batang/ spiral yang menonjol dari dinding sel.
• Bakteri sering mempunyai flagel dengan single protein core (flagellin) yang sanggup dipakai untuk bergerak menyerupai pembuka botol -> gerakan rotary dari flagela sel prokariotik ini didukung oleh pedoman proton melalui sel membran.

7.1 Pilus dan Fimbria

• Merupakan struktur berbentuk menyerupai rambut halus yang menonjol dari dinding sel.
• Pilus : menyerupai dengan flagellum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada basil Gram negatif.
• Fungsi Pili : sebagai pintu gerbang masuknya materi genetik selama perkawinan dan untuk membantu melekatkan diri pada jaringan binatang atau flora yang merupakan sumber nutriennya.
• Fimbria : struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek.

 8. Klorosom

• Struktur yang berada sempurna dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis.
• Klorosom hanya terdapat pada basil yang melaksanakan fotosintesis.

9. Vakuola gas 

• Terdapat pada basil yang hidup di air dan berfotosintesis.

10. Materi Inti Prokariotik

• Materi genetik sel Prokariotik mmbentuk suatu struktur yang dinamakan nukleoid, merupakan kromosom tungga.
• Antara materi inti dengan sitoplasma tidak terdapat pembatas atau tidak mempunyai membran inti.
• Sel prokariotik mengandung sejumlah kecil DNA dengan total panjang antara 0,25-3 mm yang bisa mengkode 2000-3000 protein.

 11. Endospora

• Bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis basil Gram kasatmata dan terbentuk di dalam sel basil kalau kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri.
• Mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik dan ribosom.
• Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan mengakibatkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia.
• Jika kondisi lingkungan menguntungkan endosopora akan tumbuh menjadi sel basil baru.

 I. Reproduksi Prokariotik

• Sebagian besar prrokariota bereproduksi asecual pembelahan biner/ berkembang dengan membagi diri, bukan melalui proses replikasi rumit menyerupai eukariota.
• Selama pembelahan biner, molekuk DNA tunggal bereplikasi dan sel orisinil dibagi menjadi 2 sel identik.
• Pembelahan biner dimulai dengan molekul DNA tunggal replikasi dan kedua salinan yang menempel pada membran sel -> membran sel mulai tumbuuh antara 2 molekul DNA -> sehabis basil hampir 2x lipat ukuran aslinya, membran sel mulai masuk ke dalam -> 2 sel anak identik.

 

J. Peran Penting Prokariotik

• Bakteri melaksanakan banyak fungsi penting di bumi, sebagai ekomposer, biro fermentasi, dan berperan penting dalam sistem pencernaan.
• Terlibat dalam siklus hara, menyerupai siklus nitrogen, yang mengembalikan nitrat ke dalam tanah untuk tanaman.
• Tidak menyerupai sel eukariotik yang bergantung pada oksiggen untuk metabolisme, sel-sel prokariotik pada beberapa basil memakai suulfur (bukan oksigen) untuk metabolisme. 

Sumber http://uniquely-biology.blogspot.com

Share this post