BIOLOGI SEL

RETIKULUM ENDOPLASMA DAN APARATUS GOLGI

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Tugas Terstruktur Matakuliah Biologi Sel yang Dibina

oleh Dr. Umie Lestari, M.Si

Oleh:

Zeni Qurotu A’yuniNIM 109341417213

Offering B

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

Oktober 2010

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sel merupakan unit struktural dan fungsional penyusun makhluk hidup.

Semua makhluk hidup tersusun atas sel. Banyak teori yang mengemukakan

mengenai perkembangan dan penemuan sel. Teori pertama muncul pada abad ke

17 oleh Robert Hooke yang sedang mengamati ruangan-ruangan kecil pada

sayatan gabus. Selanjutnya pada tahun 1674 Leeuwenhock menemukan sel-sel

tungal yang bebas. Dua abad kemudian banyak muncul penelitian yang dilakukan

oleh ahli botani dan ahli zoologi pada jaringan hewan dan tumbuhan yang

semakin menguatkan penemuan Hooke, dan menyatakan bahwa semua organisme

tersusun atas sel. Pada tahun 1831, Brown menemukan inti dan menamakan isi sel

sebagai protoplasma. Teori selanjutnya semakin berkembang pesat setelah

penemuan Virchow pada thaun 1855 yang menyatakan bahwa semua sel berasal

dari sel yang telah ada sebelumnya. Pada akhir abad ke 19 diketahui bahwa pada

pembentukan gamet terjadi pembelahan reduksi, sehingga jumlah kromosom pada

satu macam spesies selalu konstan dari generasi ke generasi selanjutnya (Istanti,

1999).

Sel dibedakan menjadi dua tipe berdasarkan ada dan tidaknya membran

yang melapisi inti, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Sel prokariotik terdapat

pada organisme uniseluler seperti pada bakteri dan ganggang biru. Sedangkan sel

eukariotik terdapat pada hewan, manusia, dan jamur baik multiseluler maupun

uniseluler. Pada sel eukariotik, inti tampak jelas karena dibatasi oleh sistem

endomembran (Saefudin,2008).

Sel eukariotik secara struktural memiliki membran, cairan sel (sitoplasma),

dan organel-organel sel. Sitoplasama merupakan zat yang terdapat di antara inti

sel dan membran plasma. Partikel-partikel yang terdapat sitoplasma mempunyai

fungsi dalam metabolisme yang disebut organel. Organel dibungkus oleh

membran intrasel yang terdapat di sitoplasma. Organel-organel yang ditemukan

dalam sel eukariotik terdiri atas retikulum endoplasma, kompleks golgi, ribosom,

mitokondria, kloroplas, lisosom, dan badan mikro yang merupakan kelompok

organel yang dikelilingi oleh membran. Organel tersebut memiliki fungsi yang

saling berkaitan antara satu dengan yang lainnya untuk kepentingan sel itu sendiri

walaupun memiliki struktur dan fungsi masing-masing yang berbeda. Selain itu

pada sel juga ditemukan adnya sitoskelet yang berperan sebagai rangka sel yang

juga berperan penting bagi sel (Saefudin,2008).

Organel-organel dalam sitoplasma memiliki fungsi sendiri dan saling

berkaitan dengan organel yang lainnya. Dalam makalah ini akan dibahas

mengenai struktur dan fungsi dari Retikulum endoplasma dan Aparatus golgi

beserta hubungan diantara kedua organel tersebut dalam aktivitasnya di dalam sel

yang tergabung dalam sistem endomembran.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana struktur dan fungsi retikulum endoplasma?

2. Bagaimana struktur dan fungsi aparatus golgi?

3. Bagaimana proses segregasi protein dan hubungan antara Retikulum

endoplasma dan aparatus golgi.

C. Tujuan

1. Untuk mengetahui struktur dan fungsi retikulum endoplasma.

2. Untuk mengetahui struktur dan fungsi aparatus golgi.

3. Untuk mengetahui segregasi protein dan hubungan antara Retikulum

endoplasma dan Aparatus golgi.

BAB II

PEMBAHASAN

Sel eukariotik memiliki organisasi yang rumit. Di dalam sel itu terdapat

suatu sistem endomembran dan yang membungkus organela. Salah satu

komponen sistem endomembran adalah retikulum endoplasma dan aparatus golgi.

Sistem endomembran merupakan kerja sama antara organel-organel dalam proses

sintesis, penyimpanan dan transpor berbagai makromolekul (Saefudin,2008).

A. Struktur dan Fungsi Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma membran-membran yang berlipat-lipat dan dibatasi

oleh ruang-ruang yang disebut lumen. Pertukaran molekul antara sitosol dengan

retikulum endoplasma dipermudah dengan adanya satu membran yang terletak

diantara lumen RE dengan sitosol. Membran retikulum endoplasma tersusun dari

lipoprotein (Istanti, 1999).

Berdasarkan stuktur dan fungsi, retikulum endoplasma dibedakan menjadi

retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus. Pada setiap sel

terdapat dua macam RE tersebut, namun memiliki perbandingan yang berbeda-

beda targantung dengan fungsi sel itu sendiri. Struktur membran RE seperti

membran sel, merupakan mosaik cair. Namun ada perbedaan antara membran sel

dengan membran RE yang terletak pada perbandingan protein lipida pada

membran RE lebih tinggi, dan kandungan kolesterol yang lebih rendah (Astuti,

2010).

Gambar Retikulum endoplasma (Saefudin,2008).

Retikulum endoplasmakasar

Retikulum endoplasma halus

1. Retikulum endoplasma kasar

REK banyak dijumpai dalam sel yang dikhususkan untuk sekresi protein

untuk dibawa ke luar sel. Lumen pada RE kasar berupa rongga yang bermembran

tunggal. Pada permukaan sitoplasma membran RE terdapat ribosom yang

menempel sehingga dinamakan retikulum endoplasma kasar. Struktur RE kasar

terdiri atas tubulus dan tumpukan sisterna yang pipih. Ruangan yang terdapat pada

RE kasar sangat sempit dikarenakan kedua membrannya hampir berhimpitan.

Ruangan ini akan berkembang jika sel-sel aktif saat mensintesa protein. Pada

membran RE kasar ditemukan adanya dua macam molekul glikoprotein

transmembran yang tidak ditemukan di RE halus yang berperan dalam perantara

perlekatan ribosom dengan membran retikulum endoplasma (Junqueira, 1997).

Fungsi utama retikulum endoplasma kasar adalah untuk sintesis protein

membran dan protein sekretori. Fungsi lain adalah glikosilasi awal dari

glikoprotein dengan oligosakarida (Istanti, 1999).

Gambar Sintesis dan pengepakan protein sekretori oleh

RE kasar (Campbell,1994)

2. Retikulum Endoplasma Halus

Struktur retikulum endoplasma berupa pembuluh halus yang membentuk

anyaman, dan menempati sebagian besar sitoplasma. RE halus berbeda dengan

RE kasar karena terlihat licin dan tidak bergranula. Pada RE halus sisterna lebih

tubular dan tampak seperti saluran-saluran yang saling berhubungan dengan

RIBOSOMM

RANTAI GULA

Protein skretori di dalam vesikula penyangkut

RE KASAR

GLIKOPROTEIN

POLIPEPTIDA

ukuran dan bentuk yang bervariasi. Membran retikulum endoplasma halus berasal

dari retikulum endoplasma kasar. Di dalam sel, jumlah dari RE halus bervariasi

tergantung dengan kemampuan fungsional sel tersebut. Misalnya, dalam sel-sel

yang menghasilkan hormon steorid, RE halus menempati sebagian besar

sitoplasma dan mengandung bebrapa enzim yang diperlukan untuk sintesis

steroid. RE halus juga banyak ditemukan di dalam sel hati yang berfungsi untuk

oksidasi, dan konjugasi (Istanti, 1999).

Fungsi retikulum endoplasma antara lain untuk sintesis lipid, lemak,

fosfolipid, dan steroid; mengatur metabolisme karbohidrat dan meghancurkan

racun dan obat-obatan di dalam sel hati; dan menyimpan ion kalsium yang penting

untuk kontraksi otot. Selain itu, retikulum endoplasma juga memiliki fungsi

khusus, diantaranya:

a. Detoksifikasi

Retikulum endoplasma selain mngnadung enzim untuk sintesa lipid juga

mengandung enzim detoksifikasi obat-obatan dan metabolit yang tidak larut

dalam air. Enzim yang berperan dalam detoksifikassi adalah sitokrom P450.

Adanya enzim ini menjadikan obat-obatan yang tidak larut air menjadi larut dalam

air melalui serangkaian proses kimia sehingga dapat dikeluarkan dari tubuh lewat

urine.

b. Sintesa lipida

Pada membran retikulum endoplasma menghasilkan hampir semua macam

lipida yang dibutuhkan untuk pembentukan membran yang meliputi fosfolipida

dan kolesterol. Fosfolipida yang dihasilkan akan angkut oleh vesikel transpor ke

membran sel, membran aparatus golgi, dan membran pada lisosom. Sedangkan

fosfolipida untuk membran organel yang lain dibawa oleh proetin transfer

fosfolipida.

c. Menghasilkan seramida

Membran retikulum endoplasma menghasilkan seramida yang akan

dibawa ke aparatus golgi sebagai bahan baku untuk sintesis gliko sfingolipida

(Istanti dkk, 1999).

Secara umum fungsi Retikulum endoplasma memiliki peranan yang

penting dalam sel. Sintesis awal protein transmembran dan lipida untuk membran

retikulum endoplasma, aparatus golgi, lisosom dan membran plasma berkaitan

erat dengan membran retikulum endoplasma. Protein untuk retikulum

endoplasma, aparatus golgi, dan lisosom seperti halnya protein yang dikeluarkan

dari sel harus masuk ke dalam lumen retikulum endoplasma. Retikulum

endoplasma juga berperan dalam transpor intra sel untuk penyebaran partikel,

molekul, ion-ion di dalam sel. Retikulum endoplasma bersama-sama matriks sel

juga berperan dalam fungsi mekanik sebagai penyokong sistem koloid sitoplasma

(Istanti dkk, 1999).

B. Struktur dan Fungsi Aparatus Golgi

Pada tahun 1898 seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia

bernama Camelio Golgi menemukan struktur retikuli dalam sel saraf yang

kemudian dinamakan aparatus golgi atau kompleks golgi. Aparatus golgi

merupakan suatu organel yang dikaitkan dengan fungsi sekresi sel. Struktur badan

golgi berupa berkas berkantung berbentuk cairan yang bercabang menjadi

serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Badan golgi di bentuk oleh

membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan

kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim-

enzim pembentuk dinding sel (Istanti, 1999).

Secara umum struktur aparatus golgi terdiri dari tiga komponen, yaitu:

1. Sisterna

Sisterna merupakan bangunan dasar yang menjadi ciri aparatus golgi.

Terdiri dari sekitar 5 lempeng sisterna yang sejajar dan melengkung membentuk

pola. Pada bagian tepi tiap sisterna biasanya menggembung dan berlubang-

lubang. Di bagian tepi terdapat pembuluh yang menghubungkan semua sisterna

satu sama lain. Daerah tepi sisterna juga memiliki tonjolan-tonjolan yang akan

cepat membentuk vesikula-vesikula atau mungkin juga bakal membentuk sisterna

baru.

2. Vesikula

Bagian vesikula terdapat di sebelah dalam sel. Bagian ini terdiri dari

banyak gelembung serta memiliki warna yang terang. Vesikula tumbuh dari

retikulum endoplasma.

3. Vakuola

Bagian ini berada di bagian atas yang terdiri dari banyak gelembung,

vakuola berisi bahan sekresi sisterna. Bagian atas akan pecah dan membentuk

vakuola. Bahan sekresi dalam vakuola disekresi dengan cara eksositosis (Astuti,

2010).

Gambar morfologi aparatus golgi (Campbell, 2000)

Tumpukan sisterna memiliki dua permukaan yaitu permukaan cis yang

letaknya berdekatan dengan vesikel transisi, dan permukaan trans yang letaknya

berdekatan dengan vesikel sekretori. Permukaan trans berkembang membentuk

anyaman tubula yang disebut anyaman trans golgi yang akan menghasilkan

vesikula eksretori (Istanti, 1999).

Aparatus golgi banyak dijumpai pada organ tubuh yang menghasilkan

yang melaksanakan fungsi sekresi, misalnya ginjal. Fungsi badan golgi antara

lain:

1. Biosintesis glikoprotein dari glikolipid

Badan golgi memegang peranan penting dalam sintesis glikoprotein.

Glikoprotein merupakan bahan utama dalam sekresi berbagain kelenjar baik

eksokrin maupaun endokrin, sebagai substansi dasar intrseluler dan merupakan

komponen membran sel.

2. Pembentukan dinding sel

Pada sel tumbuhan, badan golgi berperan dalam pembentukan materi

dinding sel.

3. Tempat menghasilkan enzim untuk proses glikosilasi

Proses glikosilasi yaitu penambahan molekul oligosakarida pada molekul

protein dan sakarida. Di dalam lumen aparatus golgi terjadi perpanjangan rantai

oligosakarida.

4. Membentuk membran plasma

5. Pembentukan mikrosom dan akrosom.

6. Membentuk vesikula untuk sekresi sel berupa enzim dan bahan lain.

7. Tempat untuk memodifikasi protein.

8. Tempat untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

(Astuti, 2010).

C. Segregesi Protein dan Hubungan antara Retikulum endoplasma dan

Aparatus Golgi

Di dalam sel sel terjadi sintesis protein pada ribosom sitoplasma dan

ribosom yang menempel pada RE. Protein yang dihasilkan kemungkinan akan

dibawa ke luar sel, ke kompartmen intra seluler, dan untuk komponen membran.

Pemindahan protein ada yang melibatkan retikulum endoplasma dan ada juga

yang tidak. Protein untuk organel tertentu misalnya lisosom, membran sel,

membran retikulum endoplasm dan aparatus golgi pemindahannya melibatkan

retikulum endoplasma. Sedangkan protein yang disentesis pada ribosom

sitoplasma diangkut ke inti, mitokondria, kloroplas dan peroksisom yang mana

pemindahannya tidak melibatkan retikulum endoplasma tetapi langsung

menembus membran masing-masing organel (Istanti, 19990

Produk yang dihasilkan oleh retikulum endoplasma dimulai dengan

beberapa polipeptida memasuki lumen retikulum endoplasma dan proses menjadi

protein, lipid dibentuk di dalam membran RE halus. Vesikel membran RE

kemudian membawa protein dan lipid menuju golgi. Protein dan lipid hasil

pemrosesan akhir terjadi di dalam lumen golgi, kemudian dengan adanya

beberapa modifikasi menyebabkannya dapat dikirim ke tujuan yang berbeda.

Vesikel yang terlepas dari membran badan golgi membawa produk hasil akhir

berupa protein dan lipid ke membran plasma. Hasil akhir ini dilepaskan secara

eksositosis (Junqueira, 1997).

Beberapa vesikel terbentuk dari membran plasma bergerak menuju

sitoplasma. Vesikel ini mengkin berfusi dengan membran atau organel lain atatu

tetap untuk sebagai vesikel-vesikel penyimpanan. Vesikel-vesikel yang terbentuk

dari membran RE dan badan golgi dapat berfusi dengan membran plasma.

Vesikel-vesikel ini kemudian dikeluarkan dari sel (Junqueira, 1997).

Di dalam sel, RE kasar di dekat aparatus melepaskan vesikel-

vesikel kecil membawa protein yang baru dibentuk menuju golgi untuk diproses

lebih lanjut. Retikulum endoplasma dan aparatus golgi terlibat termasuk dalam

sistem endomembran, kompartmen-kompartemennya saling berhubungan untuk

memodifikasi atau mengolahnya dan ditransfer ke aparatus golgi jadi aparatus

golgi menerima dan memodifikasi secara kimiawi molekul yang dibuat di dalam

hal sekresi protein bersama organel endomembran lainnya (Junqueira, 1997).

Gambar sistem endomembran (Saefudin,2008).

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Retikulum endoplasma membran-membran yang berlipat-lipat dan dibatasi

oleh ruang-ruang yang disebut lumen. Membran retikulum endoplasma

tersusun dari lipoprotein. Berdasarkan stuktur dan fungsi, retikulum

endoplasma dibedakan menjadi retikulum endoplasma kasar dan retikulum

endoplasma halus. Secara umum fungsi retikulum endoplasma untuk

sintesis awal protein transmembran dan lipida.

2. Aparatus golgi merupakan suatu organel yang dikaitkan dengan fungsi

sekresi sel. Struktur badan golgi berupa berkas berkantung berbentuk

cairan yang bercabnag menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di

ujungnya. Badan golgi dibentuk oleh membran yang berbentuk tubulus

dan juga vesikula. Fungsi umum aparatus golgi sebagai alat transpor

materi keluar sel dan tempat terjadinya reaksi kimia. Selain itu juga

berperan dalam biosintesis glikoprotein dan glikolipida.

3. Protein yang dihasilkan kemungkinan akan dibawa ke luar sel, ke

kompartmen intra seluler, dan untuk komponen membran. Protein tersebut

akan dibawa oleh sistem endomembran untuk menuju ke luar sel.

Retikulum endoplasma dan aparatus golgi termasuk dalam sistem

endomembran, sehingga bekerja sama dalam proses sintesis,

penyimpanan, dan transpor berbagai molekul yang dihasilkan.

B. Saran

Struktur dan fungsi organel-organel dalam sel akan mudah dipelajari jika

ditunjang oleh banyak literatur, baik dari buku-buku penunjang atau internet.

Sehingga kita dapat mengetahui hubungan anatara struktur dan fungsi dari

masing-masing organel dengan jelas. Selain itu kita juga dapat memahami

hubungan antara organel-organel tersebut di dalam sel.

DAFTAR PUSTAKA

Astuti, A.P. 2010. Sejarah Perkembangan Biologi Sel Dan Molekuler. Online.

(http://scribd.net/biologi-sel). Diakses tanggal 21 Agustus 2010.

Istanti, Annie. 1999. Biologi Sel. Malang: Universitas Negeri Malang.

Junqueria, L.C. 1974. Histologi Dasar, alih bahasa Yan Tambayong dkk., ed.8,

Jakarta: EGC

Saefudin. 2008. Struktur dan Fungsi Sel. Online.

(http:// www.pdffactory.com/dl/sruktur-sel.pdf). Diakses tanggal 21

Agustus 2010.