Spesialisasi Sel

Spesialisasi sel pada hewan, yaitu sel darah merah, sel otot, dan sel saraf. Sedangkan spesialisasi sel pada tumbuhan, yaitu stomata, trikomata, dan sel akar rambut. Berdasarkan jumlah sel yang menyusun tubuh makhluk hidup ada dua jenis, yaitu makhluk hidup multiseluler dan uniseluler.

1. Multiseluler dan uniseluler

Perbedaan antara makhluk hidup multiseluler dan uniseluler sebagai berikut.

a. Multiseluler

Ciri-ciri organisme multiseluler sebagai berikut.

1. Organisme yang terdiri dari banyak sel.
2. Karena jumlah sel yang banyak, ukuran tubuh organisme multiseluler lebih besar dibanding organisme uniseluler sehingga dapat dilihat langsung oleh mata tanpa menggunakan mikroskop.
3. Memiliki komposisi dan struktur tubuh yang sangat kompleks dan rumit.
4. Jumlah sel yang sangat banyak menyebabkan terbentuknya berbagai organ untuk menjalankan fungsi yang berbeda.
5. Termasuk organisme eukariotik yang memiliki membran inti sel. Contoh organisme multiseluler, yaitu manusia, hewan, tumbuhan, dan semua jenis jamur.

b. Uniseluler

Ciri-ciri organisme uniseluler sebagai berikut.

1. Organisme uniseluler terdiri dari satu sel tunggal.
2. Karena, tubuhnya hanya terdiri dari satu sel saja maka organisme uniseluler memiliki ukuran yang sangat kecil. Untuk mengamati struktur tubuhnya diperlukan alat bantu mikroskop.
3. Struktur tubuhnya sangat sederhana.
4. Semua organisme uniseluler adalah prokariotik yang belum memiliki membran inti.

Contoh organisme uniseluler adalah bakteri dan protista.

1. Bakteri ditemukan di mana saja, bahkan di tempat yang ekstrem seperti tempat yang bersuhu tinggi atau berkadar garam tinggi. Bakteri ada yang bermanfaat bagi manusia dan ada juga yang merugikan.
2. Protozoa adalah organisme dari kerajaan protista. Protozoa bukan hewan atau tumbuhan. Protozoa ditemukan di air sungai. Meskipun banyak protozoa yang dapat menyebarkan penyakit. Namun, beberapa protozoa juga bermanfaat dalam rantai makanan.

2. Spesialisasi pada sel hewan

Spesialisasi pada sel hewan terjadi pada struktur sel dan fungsinya. Struktur sel yang terspesialisasi akan mendukung fungsi dari sel. Berikut spesialisasi pada sel hewan.

a. Sel darah merah (eritrosit)

Sel darah merah berbentuk cakram bikonkaf dan tidak mempunyai inti sel. Struktur sel darah merah tersebut menunjang fungsinya, yaitu mengikat oksigen dan mengedarkannya ke seluruh tubuh. Sel darah merah berwarna merah karena mengandung hemoglobin. Homaglobin adalah sebuah molekul kompleks dari protein dan zat besi (Fe). Sel darah merah dibentuk dalam sumsum tulang. Misalnya, di tulang dada, tulang lengan atas, tulang kaki atas, dan tulang pinggul.

b. Sel otot

Otot adalah alat gerak aktif yang terdiri dari sel-sel otot. Sel otot memiliki banyak nukleus dan mitokondria yang memudahkan sel otot untuk memproduksi energi. Energi digunakan makhluk hidup untuk melakukan berbagai aktivitas. Otot dapat dibedakan menjadi otot lurik (otot rangka), otot polos, dan otot jantung.



Otot lurik melekat pada rangka. Otot ini berfungsi untuk menggerakkan tulangtulang anggota tubuh melalui kontraksi yang kuat dan cepat. Otot lurik berbentuk silindris memanjang. Dalam satu serabut otot lurik terdapat banyak inti yang terletak di bagian pinggir. Miofibril otot ini memiliki garis-garis gelap dan garis-garis terang. Sifat gerakan otot lurik menurut kehendak atau perintah otak (volunter) dan mudah lelah.

Otot polos terdapat pada organ-organ bagian dalam tubuh, seperti saluran pencernaan, kandung kemih, pembuluh nadi, dan pembuluh balik. Otot polos berbentuk gelendong dengan ujung meruncing. Sel otot tidak memiliki garis gelap terang (polos). Setiap sel memiliki satu inti sel yang terletak di tengah. Sifat gerakan otot polos tidak menurut kehendak (involunter) dan tidak mudah lelah.

Otot jantung terletak di dinding jantung. Ototjantung mempunyai karakter perpaduan antara otot rangka dan otot polos. Otot jantung berbentuk silindris memanjang seperti pada otot lurik, namun sel otot jantung bercabang-cabang dan saling berhubungan melalui ujung-ujungnya. Pada otot jantung terdapat garis-garis melintang. Dalam satu serabut otot jantung terdapat banyak inti yang terletak di bagian tengah. Gerakan otot jantung menghasilkan denyut jantung. Sifat gerakan otot jantung tidak menurut kehendak (involunter) dan tidak mudah lelah.

c. Sel saraf

Sel saraf (neuron) berfungsi menghantarkan impuls atau sinyal dari reseptor ke pusat saraf dan meneruskannya ke efektor.



Neuron terdiri atas tiga bagian sebagai berikut.

1. Badan sel merupakan bagian sel saraf yang mengandung nukleus dan nukleolus. Berwarna kelabu, terdiri atas membran sel, sitoplasma (neuroplasma), nukleus, nukleolus, dan retikulum endoplasma.
2. Dendrit merupakan lanjutan atau percabangan badan sel saraf. Dendrit disebut juga sebagai serabut pendek neuron. Dendrit berfungsi menerima impuls yang datang dari ujung akson lain, lalu membawa impuls tersebut ke dalam badan sel saraf.
3. Akson merupakan penjuluran panjang dari badan sel yang berfungsi untuk membawa rangsangan dari badan sel ke neuron. Pada bagian akson terdapat selubung mielin dan selubung neurilema.
   • Selubung mielin, merupakan selubung terdalam yang langsung membungkus akson dan terdiri atas fosfolipid, berfungsi sebagai isolator dan pemberi nutrisi bagi akson. Pada selubung mielin terdapat interval yang disebut nodus Ranvier, yang dibungkus oleh selubung Schwann.
   • Selubung schwann terdiri dari sel-sel schwann yang menghasilkan mielin. Sel schwann berfungsi untuk regenerasi akson dan dendrit yang rusak.

Neuron ada tiga macam sebagai berikut:

1. Neuron sensorik, berfungsi menghantarkan impuls dari penerima rangsang (reseptor) ke saraf pusat (otak atau sumsum tulang belakang).
2. Neuron motorik, berfungsi menghantarkan impuls dari saraf pusat ke efektor (organ yang memberi tanggapan terhadap rangsang, yaitu otot dan kelenjar).
3. Neuron asosiasi, berfungsi menghubungkan sel saraf satu dengan sel saraf lain sehingga penghantar impuls dapat berjalan baik.

d. Sel, jaringan, organ, dan sistem organ pada hewan

Spesialisasi sel mengakibatkan struktur sel berubah sehingga menunjang fungsinya bagi tubuh makhluk hidup multiseluler. Sel-sel yang sejenis akan berkumpul membentuk jaringan. Misalnya, kumpulan dari sel-sel epitel akan membentuk jaringan epitel. Pada manusia dan hewan vertebrata terdapat empat jaringan utama, yaitu jaringan epitel, jaringan pengikat, jaringan otot, dan jaringan saraf.

Jaringan-jaringan yang berbeda akan bersatu dan membentuk organ. Contoh organ adalah organ mata, jantung, paru-paru, ginjal, kulit, dan sebagainya.

Organ-organ kemudian bekerja sama membentuk sistem organ. Misalnya, sistem pencernaan yang terdiri dari beberapa organ yang menjalankan fungsi mencerna makanan yaitu mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Contoh lain sistem organ adalah sistem pernapasan, sistem peredaran darah, dan sistem reproduksi.

Selanjutnya, berbagai sistem organ akan membentuk organisme. Susunan organisasi organisme dari yang terkecil sampai terbesar adalah: sel – jaringan – organ – sistem organ – organisme.

3. Spesialisasi pada sel tumbuhan

Spesialisasi sel tumbuhan mengakibatkan sel-sel di dalam tubuh organisme multiseluler beradaptasi menjadi bentuk dan struktur yang berbeda untuk menjalankan fungsinya masing-masing. Berikut spesialisasi pada sel tumbuhan.

a. Stomata

Stomata merupakan lubang atau celah yang terletak di lapisan epidermis daun. Stomata berfungsi sebagai tempat pertukaran gas oksigen, karbondioksida, dan uap air yang diperlukan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis dan membantu penguapan air ke atmosfer melalui proses transpirasi. Oleh karena itu stomata dapat membuka dan menutup.

Lubang atau celah stomata dikelilingi oleh sel penjaga (guard cell) atau sel penutup. Sel penjaga terdiri dari sepasang sel yang bentuknya terlihat simetris dan umumnya berbentuk seperti ginjal. Terdapat sel-sel yang mengelilingi sel penjaga yang disebut sel tetangga (subsidiary cell). Sel-sel tetangga dapat terdiri dari dua buah atau lebih.



b. Trikomata

Trikomata merupakan derivat dari sel epidermis. Trikomata berbentuk seperti rambut atau tonjolan luar yang panjang dan dapat ditemukan di bagian daun, batang, bunga, dan buah. Trikomata adalah bentuk jamak dari trikoma. Trikoma dibedakan menjadi dua jenis yaitu trikoma glanduler dan non glanduler. Trikoma glanduler, yaitu trikoma yang memeiliki sekret dan berfungsi untuk sekresi. Trikoma non glanduler, yaitu trikoma yang tidak memiliki sekret dan juga tidak memiliki fungsi sekresi.

c. Sel akar rambut

Sel akar rambut merupakan struktur dari penjuluran epidermis akar yang fungsinya untuk memperluas daerah penyerapan air dan zat makanan. Spesialisasi sel akar rambut pada tumbuhan mengakibatkan area permukaan akar membesar, sehingga memudahkan akar untuk meningkatkan penyerapan air.

d. Sel, jaringan, organ, dan sistem jaringan pada tumbuhan

Tumbuhan tingkat tinggi juga memiliki susunan organisasi kehidupan mulai dari sel, jaringan, organ, hingga sistem jaringan. Pada tumbuhan adanya sistem jaringan karena fungsi tumbuhan melibatkan jaringan-jaringan yang kemudian membentuk berbagai sistem jaringan. Dimana jaringan-jaringan lah yang saling terhubung. Karena letak jaringan bisa di akar, batang, dan daun. Contohnya, sistem pengangkutan pada tumbuhan. Jaringan yang terlibat adalah xylem dan floem. Jaringan xylem dan floem ada di organ akar, batang, dan daun.

1. Jaringan xylem berfungsi mengangkut air dan mineral dari akar ke daun.
2. Jaringan floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.

4. Sel punca

Sel punca atau yang lebih sering dikenal dengan stem cells, adalah sebuah sel yang belum memiliki fungsi khusus, dapat memperbarui, dan membelah diri menjadi sel yang serupa (sejenis) atau mengubah diri (berdiferensiasi) menjadi jenis sel yang sama sekali berbeda tergantung lingkungannya. Karena sifat tersebut, sel punca diyakini dapat digunakan untuk mengisi dan memperbarui sel jaringan yang rusak akibat berbagai penyakit degeneratif, autoimun, dan keganasan. Misalnya, memperbaiki sel otot dan jaringan jantung yang mati pada pasien serangan jantung, menumbuhkan sel pada jaringan otak atau saraf dan pembuluh darah baru pada pasien stroke, memperbarui organ ginjal yang rusak, terapi antipenuaan, dan mengganti kulit pada pasien luka bakar. Selain itu sel punca juga diyakini dapat menyembuhkan pasien diabetes dan komplikasinya, parkinson, alzheimer, arthritis, cedera tulang belakang, memperbaiki kerusakan tulang, dan sebagainya. Ada dua jenis sel punca sebagai berikut.

1. Sel punca embrionik (embryonic stem cell) yang bersumber dari embrio makhluk hidup.
2. Sel punca dewasa (adult stem cell) yang bersumber dari organ atau jaringan seperti sumsum tulang, darah tepi, darah tali pusat, jaringan tali pusat, plasenta, jaringan lemak,otot, dan kulit.

Perbedaan dari kedua sel punca ini menurut salah seorang penelitian, selain dari sumbernya adalah dalam hal kemampuannya berdiferensiasi. Sel punca embrionik mampu berdiferensiasi membentuk semua jenis sel (pluripoten), sehingga secara logis hampir semua penyakit degeneratif dapat diperbaiki oleh sel punca embrionik. Sebaliknya, sel punca dewasa memiliki kemampuan diferensiasi lebih rendah dari sel punca embrionik, yaitu hanya mampu mengubah diri menjadi beberapa jenis sel yang umumnya segolongan (multipoten), sehingga penggunaannya menjadi lebih terbatas.

---

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Apa yang dimaksud dengan spesialisasi pada sel hewan?

Jawab:
Spesialisasi adalah perubahan sel-sel menjadi sel yang bermacam bentuk dan fungsinya.

2. Mengapa spesialisasi sel sangat penting bagi suatu organisme?

Jawab:
Karena spesialisasi sel sangat bermanfaat bagi organisme. Berdasarkan jumlah sel yang menyusun tubuh makhluk hidup ada dua jenis, yaitu makhluk hidup multiseluler dan uniseluler.

3. Apa yang dimaksud dengan uniseluler dan multiseluler berikan contohnya?

Jawab:
Organisme uniseluler adalah makhluk hidup yang terdiri dari sel tunggal. Contoh organisme yang termasuk uniseluler adalah amoeba dan bakteri. Organisme multiseluler adalah makhluk hidup yang terdiri dari banyak sel. Contoh organisme yang termasuk multiseluler adalah jamur dan kupu-kupu.

4. Apa sajakah spesialisasi sel pada hewan dan tumbuhan?

Jawab:
Spesialisasi sel pada hewan, yaitu sel darah merah, sel otot, dan sel saraf. Sedangkan spesialisasi sel pada tumbuhan, yaitu stomata, trikomata, dan sel akar rambut.

5. Apa perbedaan antara otot polos otot lurik dan otot jantung?

Jawab:
Otot polos memiliki satu inti di setiap selnya dimana inti selnya terletak di tengah sel. Otot jantung memiliki satu sampai dua inti di setiap selnya yang terletak di tengah. Otot lurik memiliki jumlah inti sel banyak yang terletak di bagian tepi sel