MAKALAH BIOLOGI SELVAKUOLA DAN VESIKULA

Kelompok 6Fadli Akbar SaniGhilandy RamadhanKristantoNindya SulistyaniNurul AzizahSri Dwi Aryani

DepokDepartemen Teknik Kimia Fakultas TeknikUniversitas Indonesia

VAKUOLAI. Struktur VakuolaVakuola adalah organel sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi selaput tipis yang disebut tonoplas. Vakuola berbentuk cairan yang di dalamnya terlarut berbagai zat seperti enzim, lipid alkaloid, garam mineral, asam, dan basa. Vakuola terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan di mana terdapat perbedaan struktur dan fungsi di setiap sel.

Sumber : http://www.buzzle.comGambar 1. Sel TumbuhanVakuola dan vesikula merupakan kantung yang terikat dengan membrane di dalam sel, tetapi vakuola lebih besar daripada vesikula. Sel tumbuhan dewasa umumnya mempunyai satu vakuola sentral yang besar. Vakuola sentral ini dibungkus oleh membrane yang disebut tonoplas, yang merupakan bagian dari system membrannya. Vakuola yang pada dasarnya berupa kompartemen tertutup yang diisi dengan air yang mengandung molekul organik dan anorganik termasuk enzim dalam larutan, meskipun dalam kasus tertentu mereka mungkin mengandung padatan yang telah ditelan oleh sel sebelumnya. Organel vakuola tidak memiliki bentuk dasar atau ukuran, strukturnya bervariasi sesuai dengan kebutuhan sel. 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 paling dominan dalam sel. Pada sel tumbuhan muda memiliki banyak vakuola kecil-kecil. Semakin dewasa jumlah vakuola maka semakin sedikit vakuola yang tersisa hal ini disebabkan karena adanya penggabungan dari vakuola kecil menjadi vakuola yang berukuran besar. Vakuola sel tumbuhan besar berkembang dengan adanya penggabungan dari vakola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari reticulum endoplasmic dan apparatus golgi. Melalui hubungan ini, vakuola merupakan bagian terpadu dari system endomembrane. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola besar biasanya adalah sel-sel parenkim dan kolenkim. Sel dewasa hanya memiliki satu vakuola tengah (Vakuola Central) yang berukuran besar dikelilingi membrane tonoplas yang bersifat Diferensial Permiabel. Vakuola tengah (Vakuola Central) ini terbentuk sebagai akibaat pertumbuhan dinding sel yang lebih cepat daripada pertumbuhan sitoplasma. Vakuola tengah ini berisikan cairan (getah sel) yang berupa larutan pekat, yang kaya akan Mineral, Gula, O2, Asam Organic CO3, Pigmen, Enzim, dan Sisa-sisa Metabolisme.Berikut adalah zat-zat yang terdapat di dalam vakuola :1. Berbagai macam gas seperti oksigen dan karbondioksida2. Asam amino, bisa berupa hasil metabolism maupun sisa metabolism3. Garam- garam organik4. Glikosida5. Tanin atau minyak penyamak6. Minyak atsiri, zat yang menimbulkan aroma7. Zat-zat alkaloid seperti kafein, dsbnya8. Berbagai enzim9. Sejumlah butir-butir pati

II. Fungsi Vakuola Fungsi vakuola yaitu :1) Memasukkan air melalui tonoplas yang bersifat diferensial permiabel untuk membangun turgor sel.2) Vakuola ada yang berisi pigmen dalam bentuk larutan, seperti antosian, termasuk antosianin yang berwarna merah, biru, dan lembayung, juga warna gading dan kuning. Antosian dapat memberi warna pada bunga, buah, pucuk, dan daun. Hal ini, berguna untuk menarik serangga, burung, dan hewan lain yang berjasa bagi penyerbukan atau persebaran biji.3) Vakuola tumbuhan, kadang-kadang mengandung enzim hidrolitik yang dapat bertindak sebagai lisosom waktu hidup. Setelah sel mati, tonoplas kehilangan sifat diferensial permiabelnya sehingga enzim-enzimnya lolos keluar menyebabkan autolisis (penghancuran diri).4) Menjadi tempat timbunan sisa-sisa metabolisme, seperti kristal kalsium oksalat dan beberapa alkaloid, seperti tanin. Lateks (getah) dapat berkumpul dalam vakuola dalam bentuk emulsi. Sel khusus yang berfungsi seperti ini disebut latisifer, misalnya pada Hevea brasiliensi dan Cannabis sativa.5) Menjadi tempat penyimpanan zat makanan terlarut yang sewaktu-waktu dapat digunakan oleh sitoplasma. Misalnya, sukrosa dan garam mineral.Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel. Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia.Sel TumbuhanSel tumbuhan memiliki vakuola yang besar dan berkembang karena adanya penggabungan dari vakuola-vakuola yang lebih kecil. Vakuola-vakuola tersebut merupakan bagian dari retikulum endoplasma dan aparatus golgi. Konon vakuola biasanya dibentuk oleh fusi membran vesikula. Karena itu, vakuola yang tidak memiliki ukuran tertentu atau bentuk. Namun, ketika datang ke struktur vakuola, ia dirancang agar dapat melengkapi fungsinya. Banyak sel tanaman matang dan dewasa biasanya memiliki vakuola besar tunggal. Vakuola ini dikelilingi oleh struktur yang dikenal sebagai tonoplas. Tonoplas ini dikatakan membran sangat aktif dan dinamis dari bagian yang terpenting dari struktur sel tanaman. Vakuola di pusat,adalah daerah berongga yang berisi cairan yang dikenal sebagai getah sel. getah sel mengandung senyawa yang berbeda, beberapa di antaranya sekretori dan beberapa ekskretoris di alam. vakuola di pusat, tergantung pada jenis sel dan persyaratan, mengandung berbagai konsentrasi garam, gula dan berbagai jenis pigmen larut. Sel getah, yang merupakan bagian dari struktur vakuola pusat, juga mengandung berbagai enzim yang bahkan mampu mencerna sel itu sendiri. Meskipun sel-sel tumbuhan yang paling matang mengandung vakuola tunggal yang besar, ketika mempelajari biologi sel dalam sel tanaman muda, ada banyak vakuola yang perlahan-lahan membesar dan akhirnya menyatu bersama-sama. Hal ini pada akhirnya mendorong sitoplasma, inti sel dan struktur seperti lainnya terhadap membran plasma dan dinding sel.Vakuola mempunyai bermacam-macam fungsi. Fungsi dan pentingnya vakuola sangat bervariasi sesuai dengan jenis sel di mana mereka hadir. Pada tumbuhan, fungsi dari vakuola ini lebih menonjol dibandingkan pada makhluk hidup yang lainnya. Vakuola sel tumbuhan merupakan ruangan yang serbaguna. Vakuola ini merupakan tempat untuk menyimpan senyawa organic, seperti protein yang ditumpuk dalam vakuola sel penyimpanan yang berada dalam benih. Vakuola ini juga merupakan tempat penimbunan ion organik yang utama dari sel tumbuhan, seperti kalium dan klorida. Banyak sel tumbuhan yang menggunakan vakuolanya sebagai tempat pembuangan produk sampingan atau limbah dari metabolism yang akan membahayakan sel itu sendiri jika produk sampingan ini terakumulasi dalam sitosol.Sebagian vakuola mengandung banyak pigmen yang mewarnai sel tersebut, seperti pigmen warna merah dan warna biru dari mahkota bunga yang membantu memikat serangga penyerbuk untuk dating ke bunga tersebut. Vakuola dapat juga membantu tumbuhan untuk melindungi dirinya saat melawan pemangsa. Vakuola mengisolasi bahan yang mungkin berbahaya atau ancaman bagi sel, kemudian vakuola akan mengeluarkan senyawa beracun atau beraroma tak sedap bagi hewan. Vakuola memiliki peran utama dalam pertumbuhan sel tumbuhan, yang memanjang begitu vakuolanya menyerap air. Hal ini membuat sel dapat menjadi lebih besar dengan hanya membuat sitoplasma yang minimal. Dan karena sitosol hanya sering menempati lapisan tipis diantara membran plasma dan protoplas, perbandingan permukaan membrane terhadap volume sitosol menjadi besar, sekalipun untuk sel tumbuhan besar.Vakuola juga memainkan peran utama dalam autophagy, menjaga keseimbangan antara biogenesis (produksi) dan degradasi atau omset, banyak zat dan struktur sel dalam organisme tertentu. Vakuola juga membantu dalam lysis dan daur ulang protein yang gagal melipat yang telah mulai membangun dalam sel. Vakuola berfungsi untuk menyimpan cadangan air di dalam sel. Salah satu fungsi dari vakuola ini juga berpengaruh pada turgiditas dari sel tersebut. Tekanan turgor terjadi bila sitoplasma bersifat hipertonis terhadap vakuola. Oleh karena itu, vakuola menyerap air, membesar, sehingga tekanannya meningkat (tekanan turgor). Selanjutnya, cairan vakuola mendesak tonoplas, sehingga dinding sel juga ikut terdesak. Dinding sel ini membatasi volume sitoplasma. Akibatnya, lingkngan di luar sel memberi tekanan pada tonoplas untuk memelihara turgiditas sel. Fungsi lain dari organel vakuola pada sel adalah sebagai pemelihara pH asam internal.

Sumber : http://www.biology4kids.comGambar 2. Peran Vakuola pada TanamanIni adalah salah satu contoh peran penting dari vakuola dalam struktur tanaman. Di mana tumbuhan yang terisi dengan banyak air memiliki vakuola lebih besar daripada tumbuhan yang tidak terisi oleh banyak air. Tetapi, jika tumbuhan yang sebelumnya tidak berisi air di isi maka struktur vakuolanya akan kembali ke struktur semulanya. Sel Hewan

Sumber : http://eduframe.netGambar 3. Sel ProtozoaVakuola di dalam sel hewan berukuran kecil dan hanya hewan uniseluler seperti Amoeba dan Paramaecium. Protozoa memiliki dua macam vakuola yaitu: Vakuola kontraktil Pada hewan protozoa dan coelenterata terdapat vakuola kontraktil yang berperan sebagai organ pengeluaran umum yang disebut juga vakuola berdenyut. Protozoa merupakan contoh yang baik untuk menunjukkan mekanisme berfungsinya vakuola kontraktil. Vakuola kontraktil memiliki fungsi sebagai osmoregulator yaitu mengatur nilai osmotic dalam sel. Vakuola berdenyut ini berfungsi mengumpulkan dan membuang ampas metabolisme bentuk cair, serta mengatur kadar air dan gaaram dalam tubuh (sama fungsinya seperti ginjal pada mahluk tingkat tinggi; disebut juga Osmoregulator). Ampas metabolisme bentuk padat dikeluarkan dari sel ketika mahluk ini berpindah tempat.

Vakuola non-kontraktilVakuola non-konraktil disebut juga vakuola makanan. Berfungsi untuk mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaan makanan ke seluruh tubuh. III. Mekanisme Kerja Vakuola Berikut adalah mekanisme kerja vakuola pada protozoa. Protozoa terdiri dari saluran- saluran radial yang kecil pendek dan sebuah gembungan ditengah. Zat yang akan dibuang, Ampas metabolisme, dibuang masuk melalui saluran-saluran radial, berkumpul digembungan pusat, sampai gembungan itu penuh. Lalu dikeluarkan dari sel. Gembungan jadi hilang sebentar. Nanti muncul lagi, mula-mula kecil, makin lama makin besar dan kalau penuh lagi, dikeluarkan dan hilang. Proses ini berlangsung secara terus-menerus selama mahluk ini hidup (Yatim Wildan: 2003).Endositosis merupakan mekanisme pemindahan benda dari luar ke dalam sel. Istilah endositosis berasal dari bahasa Yunani,endoartinya ke dalam dancytosartinya sel. Membran sel membentuk pelipatan ke dalam (invaginasi) dan memakan benda yang akan dipindahkan ke dalam sel. Di dalam sel, benda tersebut dilapisi oleh sebagian membran sel yang terlepas membentuk selubung. Proses makan padaAmoebaadalah contoh mudah untuk menggambarkan proses endositosis. Endositosis membran sel padaAmoeba, akan membentuk vakuola (Gambar 4). Pada vakuola ini, tempat makanan dicerna, diserap, dan dikeluarkan sisa-sisa.

Gambar4.Proses fagositosis padaAmoeba.Terdapat tiga bentuk endositosis, yaitufagositosis,pinositosis, danendositosis dengan bantuan reseptor. Proses makan padaAmoebamerupakan contoh fagositosis. Pada proses fagositosis, benda yang dimasukkan ke dalam sel berupa zat atau molekul padat. Adapun pada pinositosis berupa zat cair. Berbeda dengan fagositosis dan pinositosis, pada endositosis dengan bantuan reseptor hanya menerima molekul yang sangat spesifik. Di dalam lekukan membran plasma terdapat reseptor protein yang akan berikatan dengan protein molekul yang akan diterima sel (Gambar 5).

Gambar5. Proses endositosis dengan bantuan reseptor. Pada proses ini, kolesterol dikenali dan dimasukkan ke dalam sel dengan bantuan reseptor protein.

Fagositosis adalah peristiwa pemasukan zat yang berbentuk padat ke dalam sel. Proses ini banyak dijumpai pada sel protozoa sebagai salah satu usaha yang dilakukan untuk memenuhi kebutuhan makanan. Sedangkan pada sel metazoa lebih ditujukan untuk pertahanan diri terhadap benda asing, seperti bakteri, debu dan benda lain yang dianggap berbahaya bagi sel.Pinositosis adalah peristiwa memasukkan zat berupa cairan ke dalam sel. Pada proses ini, cairan akan dimasukkan ke dalam sel termasuk zat zat yang larut didalamnya. Zat zat tersebut antara lain protein, asam amino dan ion ion.

VESIKULAI. StrukturVesikula merupakan organel kecil yang terdapat di dalam sel. Organel ini berukuran kecil, membran yang berisi sakarida yang menyimpan dan mentranportasikan zat-zat dari satu bagian sel ke bagian sel yang lainnya. Vesikula merupakan salah satu bagian yang penting di dalam sel. Vesikula terpisah dari sebagian sitoplasma oleh paling sedikit 1 lapisan fosfolipid bilayer. Membrane yang dikelilingi oleh vesikula menyerupai membrane plasma. Dengan demikian, vesikula dapat meleleh/menyatu dengan membran plasma ketika mereka ingin melepaskan isinya diluar batas sel. Namun, vesikula dapat juga meleleh/menyatu dengan organel lain yang ada di dalam sel untuk melepaskan atau menelan zat. Fungsi vesikula dalam sel, dengan demikian, bervariasi tergantung pada jenis vesikula yang hadir. Diberikan di bawah ini adalah rincian tentang berbagai jenis vesikula hadir dalam sel dan fungsi mereka sesuai.Lisosom adalah organel khusus yang mengandung enzim pencernaan yang digunakan untuk memecah zat-zat dalam sel menjadi molekul yang lebih kecil. Organel ini hadir hanya dalam sel hewan, fungsi vesikula dalam hal ini akan berbeda dibandingkan dengan sel tumbuhan. Struktur lisosom terdiri dari sakarida kecil yang dibatasi oleh single layered membrane. Organel ini berperan dalam pencernaan selular. Oleh karena itu, fungsi Lisosom terdiri dari penghilangkan zat berbahaya dari sel dengan bantuan endositosis. Hal ini dicapai dengan proses fagositosis.II. Fungsi Batas dari membrane pada vesikula yang disekresi protein dan dibuat pada ribosom yang ditemukan dalam endoplasma kasar. Sebagian besar protein matang dalam badan Golgi sebelum pergi ke lokasi akhirnya, yang mungkin Lisosom, peroxisomes, atau beberapa tempat di luar sel. Protein ini dibawa dari satu lokasi ke lokasi lain di dalam vesikula transportasi. Oleh karena itu, seperti namanya, fungsi vesikula transport adalah untuk memindahkan molekul antara lokasi yang berbeda di dalam sel.Sekresi vesikula Sekresi vesikula adalah vesikula yang berisi materi yang akan dikeluarkan dari sel. Dengan demikian, vesikula ini mungkin berisi materi yang berbahaya bagi sel, dan oleh karena itu, perlu untuk menyingkirkan materi tersebut. Materi berbahaya tersebut dapat berupa produk limbah atau produk akhir reaksi dalam sel. Pada kenyataannya, bahkan mungkin mengandung banyak sekresi berguna yang dibutuhkan di berbagai bagian tubuh. Ada berbagai jenis sekresi vesikula, seperti vesikula synaptic, yang terletak di pra-sinaptik terminal di neuron. Dalam jenis sekresi vesikula, fungsi organel adalah menyimpan neurotransmiter. Hormon yang dikeluarkan dari kelenjar endokrin juga disimpan dalam sekresi vesikula, lalu dilepaskan ke dalam aliran darah.Ada vesikula tertentu yang hanya ditemukan di sel-sel tertentu, seperti vesikula seminalis yang terdapat pada postero-inferior pada kandung kemih pada pria. Fungsi Vesikula seminalis adalah mensekresi sejumlah besar cairan yang akhirnya menjadi bagian dari air mani. Pada akhirnya, fungsi vesikula akan tergantung pada jenis vesikula yang hadir dalam sel.

III. Mekanisme KerjaVesikula membawa material. Kebanyakan molekul, termasuk protein, terlalu besar untuk melewati membrane secara langsung. Sebaliknya, molekul yang besar dimuat ke dalam wadah yang terbungkus membran kecil disebut vesikula. Vesikula terus-menerus membentuk - terutama pada membran plasma, RE dan Badan Golgi. Setelah terbentuk, vesikula memberikan isinya ke dalam atau keluar sel.Vesikula terbentuk ketika membran menggembung. Vesikula bergerak menuju ke tujuannya kemudian menyatu dengan membran yang lainnya untuk melepaskan kargonya. Dengan cara ini protein dan molekul-molekul besar lain yang diangkut tanpa harus melintasi membrane.

Vesikula yang mulai berkembang menggunakan mantel.1. Ketika mantel protein berkumpul pada membrane, protein tersebut menyebrangi lapisan lipid bilayer untuk mulai menekuk.2. Seiring mereka menyatu pada membrane mantel protein juga dapat memilih kargo yang dikemas ke dalam vesikula yang terbentuk. 3. Semakin banyak mantel protein yang ditambahkan, mereka akan membentuk membrane disekelilingnya menjadi berbentuk bola. 4. Setelah mantel vesikula terjepit, mantelnya berkurang, dan kargo yang berada didalam vesikula siap dikirim ke tujuannya.

Sumber: http://learn.genetics.utah.eduGambar 6. Mekanisme Kerja VesikulaBeberapa vesikula memiliki cara yang tidak biasa untuk berada di dalam sel. Yang ditunjukkan di sini dapat dilihat bahwa vesikula dapat bergerak seperti roket melalui sitoplasma. Untuk melakukannya mereka membangun mikrovili protein (merah) di bagian belakang dari vesikula. Polimerisasi mikrovili ke filamets yang pendek bertindak sebagai jet pack molekular

Daftar Pustaka

Anonim. Apa Itu Struktur Fungsi Vakuola dan Badan Mikro?, http://www.bimbie.com/badan-mikro.htm, diakses pada tanggal 2 Oktober 2013 pukul 16.44 WIB.Anonim. Vacuoles: Storage Bins To The Cell. http://www.biology4kids.com/files/cell_vacuole.html, diakses pada tanggal 1 Oktober 2013 pukul 07.45 WIB.Campbell, N. A., Reece, J. B., dan Mitchell, L.G. 2002.Biologi.Jilid 1.Edisike-5. Jakarta: Erlangga. Khan, Sumaiya. 2000. Vacuole Structure. http://www.buzzle.com/articles/vacuole-structure.html, diakses pada tanggal 3 Oktober 2013 pukul 18.34 WIB.Gupta, Kamal Kumar. University of Delhi. A Cell. http://eduframe.net/andc/biology/Kamal-Bio/Cellkamalmag.htm, diakses pada tanggal 3 Oktober 2013 pukul 18.50 WIB.Isnaeni, Wiwin. 2006. Fisiologi Hewan. http://books.google.co.id/books?id=FXsHwEFLQ9AC&pg=PA228&lpg=PA228&dq=bagaimana+vakuola+bekerja&source=bl&ots=AsVeiwPrQf&sig=St37H5w8UjVvKk4DkCpvF_07Cl4&hl=id&sa=X&ei=oVhHUp3-GciQrQfN1oGwBg&redir_esc=y,diakses pada tanggal 2 Oktober 2013 pukul 12.45WIB.The University of Utah. Directing Traffic: How Vesicles Transport Cargo. http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/vesicles/ , diakses pada tanggal 3 Oktober 2013 pukul 18.34 WIB.