Struktur dan Fungsi Organel Sel serta Pembelahan Sel — Materi Biologi SMA

Beranda › Learning Hub › Biologi SMA › F.1 Struktur sel dan pembelahan

Sel bekerja seperti pabrik kecil: ada pusat perintah, pembangkit energi, jalur produksi, bagian pengemasan, dan pengelola limbah. Halaman ini membahas organel-organel itu dan cara mereka bekerja sama, lalu bagaimana sel membelah diri — mitosis untuk pertumbuhan dan meiosis untuk membentuk gamet.

📋Capaian Pembelajaran

Fase F: mengaitkan hubungan antara struktur dan fungsi organel di dalam sel. Panduan memetakan dua sub materi: keterkaitan antarfungsi organel di dalam sel, serta pembelahan sel yang mencakup mitosis dan meiosis.

🎯Yang perlu kamu kuasai

Membandingkan sel prokariotik dan eukariotik, serta sel hewan dan sel tumbuhan.
Menjelaskan fungsi setiap organel dan mengaitkan strukturnya dengan fungsinya.
Menelusuri kerja sama organel dalam sintesis dan sekresi protein.
Menjelaskan tahap mitosis dan meiosis serta membandingkan hasilnya.

📚Materi

1. Sel prokariotik dan eukariotik

Sel prokariotik (bakteri) tidak memiliki membran inti dan organel bermembran. Sel eukariotik (jamur, tumbuhan, hewan, protista) memiliki inti bermembran dan organel bermembran.

Dua sel dibandingkan. Sel hewan berbentuk bulat dengan nukleus, mitokondria, ribosom, dan sentriol, tanpa dinding sel. Sel tumbuhan berbentuk kotak dengan dinding sel tebal, vakuola sentral besar, kloroplas, dan nukleus yang terdesak ke tepi. — Sel hewan dan sel tumbuhan: dinding sel, kloroplas, dan vakuola sentral hanya ada pada sel tumbuhan; sentriol khas sel hewan.

2. Organel dan fungsinya

Organel	Struktur	Fungsi
Nukleus	membran ganda berpori, nukleolus	menyimpan DNA, mengendalikan sel; nukleolus membentuk ribosom
Ribosom	tanpa membran, bebas atau menempel di RE	sintesis protein
RE kasar	membran bertabur ribosom	membentuk dan mengangkut protein
RE halus	membran tanpa ribosom	sintesis lipid dan steroid, detoksifikasi
Badan Golgi	tumpukan kantong pipih	memodifikasi, mengemas, dan menyekresikan zat
Mitokondria	membran ganda, krista	respirasi seluler, menghasilkan ATP
Lisosom	kantong berisi enzim hidrolitik	pencernaan intrasel, menghancurkan organel tua
Kloroplas	membran ganda, tilakoid, stroma	fotosintesis (tumbuhan)
Vakuola sentral	kantong besar bermembran tonoplas	menyimpan air dan zat, menjaga turgor
Sentriol	silinder mikrotubulus	membentuk benang spindel saat pembelahan (hewan)
Membran sel	lapisan ganda fosfolipid + protein	mengatur keluar-masuknya zat (selektif permeabel)

Struktur menunjang fungsi: sel otot yang banyak bergerak memiliki banyak mitokondria; sel kelenjar pankreas yang menyekresikan enzim kaya akan RE kasar dan badan Golgi; krista melipat untuk memperluas permukaan tempat reaksi.

3. Kerja sama antarorganel

Contoh sekresi enzim atau hormon protein (misalnya insulin): DNA di nukleus ditranskripsi menjadi mRNA → mRNA keluar lewat pori inti → ribosom pada RE kasar menerjemahkan protein → protein dibawa vesikel ke badan Golgi untuk dimodifikasi → vesikel sekresi bergabung dengan membran sel dan mengeluarkan isinya (eksositosis). Semua langkah memerlukan ATP dari mitokondria.

4. Pembelahan sel

Mitosis terjadi pada sel tubuh (somatis) untuk pertumbuhan, penggantian sel, dan regenerasi: satu sel diploid (2n) menghasilkan dua sel anak diploid yang identik. Tahap: profase (kromosom memadat, membran inti hilang, spindel terbentuk) – metafase (kromosom berjajar di bidang ekuator) – anafase (kromatid saudara berpisah ke kutub) – telofase (membran inti terbentuk kembali), diikuti sitokinesis. Sebelumnya, pada interfase, DNA direplikasi.

Meiosis terjadi di organ reproduksi untuk membentuk gamet: satu sel 2n menghasilkan empat sel haploid (n) yang secara genetik berbeda. Meiosis I memisahkan kromosom homolog (jumlah kromosom menjadi setengah); meiosis II memisahkan kromatid saudara. Variasi muncul dari pindah silang (profase I) dan susunan acak kromosom homolog di metafase I.

	Mitosis	Meiosis
Tempat	sel tubuh	testis, ovarium, kepala sari, bakal biji
Jumlah pembelahan	1	2
Sel anak	2, diploid, identik	4, haploid, bervariasi
Pindah silang	tidak	ya (profase I)

✏️Contoh soal

Sel manusia memiliki 46 kromosom. Berapa jumlah kromosom pada (a) sel kulit hasil mitosis, (b) sel sperma, dan (c) zigot? Jelaskan mengapa jumlahnya tetap dari generasi ke generasi.

(a) Mitosis mempertahankan jumlah: 46 (2n). (b) Meiosis mengurangi menjadi setengah: 23 (n). (c) Zigot = sperma (23) + ovum (23) = 46. Karena meiosis mengurangi setengah dan fertilisasi menggandakannya kembali, jumlah kromosom spesies tetap.

Periksa. Hanya gamet yang haploid; semua sel tubuh, termasuk zigot, diploid.

Jebakan. Mengira jumlah kromosom sel anak mitosis menjadi setengah karena “sel dibagi dua”. DNA sudah digandakan pada interfase.

📝Latihan

Kerjakan di kertas, lalu buka jawabannya.

1. Sebutkan dua perbedaan sel bakteri dan sel hewan.

Bakteri tidak memiliki membran inti dan organel bermembran (mitokondria, RE, Golgi); bakteri memiliki dinding sel peptidoglikan, sel hewan tidak memiliki dinding sel.

2. Sel kelenjar ludah menghasilkan banyak enzim amilase. Organel apa yang paling berkembang?

RE kasar (dengan ribosom) dan badan Golgi, juga mitokondria untuk energi.

3. Apa yang terjadi pada sel jika lisosomnya pecah?

Enzim hidrolitik terlepas ke sitoplasma dan mencerna komponen sel sendiri (autolisis), sehingga sel mati.

4. Pada tahap apa kromosom paling mudah diamati dan dihitung? Mengapa?

Metafase, karena kromosom paling padat dan berjajar di bidang ekuator.

5. Sel dengan 2n = 8 mengalami meiosis. Berapa jumlah sel dan kromosom per sel yang dihasilkan?

4 sel, masing-masing 4 kromosom (n = 4).

6. Mengapa anak dari orang tua yang sama tidak identik (kecuali kembar identik)?

Meiosis menghasilkan gamet yang berbeda-beda akibat pindah silang dan pemisahan kromosom homolog secara acak, lalu gamet bertemu secara acak saat fertilisasi.

🎯Latihan TKA

Belum ada soal latihan TKA yang khusus untuk topik ini. Kerjakan paket lengkapnya: TKA Biologi Paket 1 dan Paket 2.