Ketahanan Plastida & Ribosom

Salam wahai para pembaca, pada kesempatan kali ini ijinkan saya memperkenalkan diri sebelum memulai artikel ini. Nama lengkap saya yaitu Julius Adetya Eka Bhaswara, biasa dipanggil Julius. Saya adalah salah satu siswa SMA Kolese Loyola yang sekarang duduk di kelas XI. Pada kesempatan kali ini, saya ingin menuliskan sebuah essay yang berbicara tentang materi-materi biologi yang diawali dengan organel di dalam sel. Sebelum membahasnya, kita juga harus paham mengenai apa itu organel di dalam sel? Dan apa saja fungsi dari organel-organel tersebut? Bagaimana struktur dari masing-masing organel? Apakah organel sel hewan sama dengan sel tumbuhan? Lalu, ada apa saja jenis organel tersebut? Terlebih dahulu, kita harus memahami apa itu sel dan bagaimana sejarah perkembangan sel. 

Sejarah perkembangan sel bermula pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke, dia adalah seorang ilmuwan yang menemukan sel mati dari sel gabus. Lalu penemuan sel selanjutnya diteruskan oleh Anthony Van Leeuwenhoek yang menemukan sel hidup pada spirogyra dan bakteri. Penemu sel berikutnya adalah M.J. Schleiden bersama T. Schwann yang mengungkapkan bahwa sel sebagai unit dasar kehidupan, yang memiliki sifat struktural, fungsional (sederhana dan paling kecil) serta genetik atau hereditas. Schleiden menemukan bahwa tumbuhan tersusun atas sel, sedangkan Schwann menemukan bahwa hewan tersusun atas sel. 

Selanjutnya, Rudolf Virchow menemukan bahwa sel berasal dari sel sebelumnya, dikarenakan sel mempunyai kekuatan untuk membelah diri menjadi lebih banyak. Lalu ada juga Purkinje yang berpendapat bahwa protoplasma adalah cairan yang ada di dalam sel. Tahun berikutnya, Lynn Margulis menukan bahwa "beberapa organel (dulunya) adalah sel itu sendiri" dan ia juga yang menemukan teori endosimbiosis (hubungan dalam sel) yang didapat dari beberapa organel yang mempunyai DNA tersendiri yaitu nukleus, plastida, mitokondria serta memiliki membran ganda.

Sel hewan dan tumbuhan tidak seluruhnya tersusun atas organel, struktur, serta fungsinya yang sama. Ada beberapa organel yang tidak ada di sel hewan tetapi hanya ada di sel tumbuhan (contohnya adalah dinding sel dan plastida) dan juga sebaliknya ada beberapa organel yang tidak ada di di sel tumbuhan tetapi hanya ada di sel hewan (contohnya adalah sentriol di sentrosom dan lisosom). Adapula organel yang terdapat di kedua sel baik tumbuhan  maupun hewan yaitu vakuola namun, vakuola di sel hewan lebih kecil daripada vakuola di sel tumbuhan dikarenakan fungsi dari vakuola itu tersebut. 

Pada sel tumbuhan, vakuolanya lebih besar dari sel hewan karena memerlukan banyak ruang untuk menyimpan zat makanan. Dan pada tanaman tertentu yang menghasilkan getah, alkaloid, tanin dan minyak terpenting, tanaman tersebut menyimpannya dalam vakuola. Itulah mengapa vakuola dalam sel tumbuhan lebih besar dibandingkan sel hewan. Urutan menurut besar kecilnya bentuk sel adalah urutan pertama yaitu sel tumbuhan lalu urutan kedua sel hewan dan urutan ke tiga yaitu bakteri. Mengapa sel tumbuhan dapat lebih besar daripada sel hewan? Karena pada sel tumbuhan terdapat organel yang digunakan untuk fotosintesis tumbuhan yaitu plastida, sedangkan sel hewan tidak memiliki plastida. Faktor lainnya adalah lebih besarnya vakuola pada sel tumbuhan untuk menyimpan cadangan makanan yang banyak sedangkan pada sel hewan vakuolanya lebih kecil. Bagian-bagian sel yang berperan dalam melindungi sel antara lain adalah peroksisom, dinding sel dan membran sel.

Organel adalah salah satu dari beberapa struktur dengan fungsi-fungsi khusus yang terapung-apung dalam sitoplasma sel. Dahulu, organel dikenali melalui penggunaan mikroskop, serta juga melalui penggunaan fraksinasi sel. Organel sel yang kuat adalah organel sel yang bisa beradaptasi dalam berkembangnya jaman. 

Pada kesempatan kali ini, saya akan membahas tentang ketahanan antara plastida dan ribosom dimana keduannya adalah organel yang penting dalam sel tumbuhan maupun sel hewan. Yang pertama adalah plastida, apa itu plastida? Plastida merupakan salah satu organel yang terspesialisasi pada sel tumbuhan untuk melakukan fotosintesis yang dapat menghasilkan gula untuk energi bagi tumbuhan tersebut dan oksigen yang dikeluarkan untuk makhluk hidup lainnya yaitu hewan dan manusia. 

Plastida merupakan organel sel yang bermembran ganda yang ditemukan pada sel tumbuhan dan beberapa alga yang fungsi utamanya bertanggung jawab terhadap aktivitas seperti pembuatan energi dan pembuatan makanan serta penyimpanan makanan. Hampir semua plastida mampu melakukan fotosintesis, akan tetapi beberapa spesialisasi plastida tidak mampu berfotosintesis. Pada plastida ini juga ada sebuah membran yang bernama membran permiable yang berfungsi untuk menyaring zat-zat yang akan masuk ke kloroplas serta dapat melawan mutasi genetik serta virus. Berikut adalah beberapa tipe plastida yang telah ditemukan oleh para peneliti yaitu :

*Plastida Kloroplas 

Kloroplas yang merupakan plastida yang telah diketahui hampir semua orang. Plastida ini bertanggung jawab terhadap fotosintesis tumbuhan dan kebanyakan alga. Kloroplas sendiri tersusun atas tilakoid yang merupakan tempat terjadinya fotosintesis karena mengandung klorofil. Kloroplas memiliki jumlah mulai dari lebih dari satu, beberapa pada alga dan berkisar 75-125 pada sel tumbuhan angiospermae. Membran luar yang merupakan turunan dari retikulum endoplasma tersusun atas 30 % protein dan 70 % lemak sementara membran dalam tersusun atas 0% protein dan 40 % lipid (lemak) seperti halnya pada bakteri. 

(0 % artinya ada tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit). Dengan adanya membran luar kloroplas, plastida ini mampu melewatkan molekul molekul berukuran kurang dari 10 kilodalton tanpa selektivitas. Sedangkan dibagian membran dalam terjadi seleksi apa yang dapat masuk dan keluar menggunakan transport aktif oleh karena itu membran dalam bersifat selektif permeabel.Stroma merupakan cairan kloroplas yang berguna untuk menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati (amilum) yang mengandung banyak enzim metabolisme. 

Dalam plastida khususnya kloroplas, terdapat DNA atau materi genetik yang berbentuk sirkuler dan tidak mempunyai histon. Dalam satu kloroplas terdapat 20-100 DNA sirkular. Selanjutnya, grana yang merupakan tumpukan tilakoid berjumlah sekitar 40-60 grana untuk setiap sel tumbuhan dan tiap grana mengandung 2-100 keping tilakoid bersusun. Dalam plastida khususnya kloroplas mengandung banyak ribosom, oleh karena itu plastida mampu melakukan sintesis asam amino dan protein. Selain itu plastida juga mampu melakukan pembentukan RNA dan bersama sama dengan CH-DNA berperan dalam produksi pigmen pigmen dan kloroplas yang baru. Diluar tilakoid juga terdapat suatu cairan yang disebut cairan stroma. 

*Plastida kromoplas

Kromoplas merupakan hasil perubahan kloroplas yang disebabkan adanya penyimpanan pigmen pigmen warna dalam kloroplas yang salah satunya adalah karotenoid. Hal inilah yang menyebabkan kita dapat melihat warna yang berbeda beda (bukan hanya hijau) dari daun-daunan yang terjatuh dan buah buahan. Salah satu fungsi plastida ini adalah untuk menarik serangga serangga untuk membantu penyerbukan.Menurut Camara B, Hugueney, dikatakan bahwa kromoplas dan bahkan plastida jenis lainnya merupakan turunan atau evolusi dari prokariot. Kromoplas dapat ditemukan pada buah-buahan, bunga-bungaan, akar serta pada daun yang mengalami stress (tekanan) dan penuaan serta bertanggung jawab terhadap perbedaan warna pada tumbuhan. DNA yang ada dalam kloroplas dan kromoplas identik kecuali pada bagian terjadi peningkatan metilasi sitosin.

*Plastida Gerontoplas

Gerontoplas merupakan plastida yang berasal dari kloroplas akan tetapi mengalami proses penuaan diakibatkan tidak terjadinya fotosintesis pada bagian tersebut. Hal ini disebabkan adanya gangguan pada daun tumbuhan atau lokasi kloroplas tersebut sehingga tidak mampu lagi melakukan fotosintesis (contohnya pada musim tertentu atau tertutupi dibagian permukaan daun).

*Plastida Leukoplas

Leukoplas adalah plastida yang tidak berpigmen. Tidak seperti plastida lain yang tadi disebutkan, plastida yang satu ini tidak memiliki pigmen warna. Mereka ditemukan dalam bagian tumbuhan yang tidak melakukan fotosintesis seperti akar. Tergantung pada jenis tumbuhannya dan apa yang dibutuhkannya, plastida leukoplas memiliki fungsi utama dalam penyimpanan amilum, lemak (lipid) dan protein. Selain itu plastida leukoplas juga berfungsi dalam sintesis asam amino dan asam lemak. 

Kemudian, leukoplas sendiri terbagi atas tiga jenis plastida lagi yaitu amiloplas, proteinoplas dan elaioplas. Pembagian plastida leukoplas ini tentu saja sesuai dengan namanya berdasarkan apa yang disimpan didalamnya.Amiloplas adalah plastida leukoplas yang terbesar dari leukoplas lainnya. Plastida jenis amiloplas ini bertanggung jawab terhadap penyimpanan amilum. Selanjutnya adalah proteinoplas yang merupakan plastida yang berperan dalam penyimpanan protein dan biasannya ditemukan dalam biji tumbuhan. Terakhir, plastida elaioplas merupakan plastida yang berfungsi dalam menyimpan lemak dan minyak yang dibutuhkan oleh tumbuhan, biasannya terdapat dalam biji tumbuhan.

Setelah kita mengetahui apa itu plastida dan apa saja jenis-jenis serta fungsinya kita juga akan mengupas habis tentang ribosom. Apa itu ribosom? Dan apa saja yang dapat ribosom lakukan? Serta bagaimana sejarah penemuan ribosom? Ribosom merupakan organel yang berada di dalam sel dan tersusun dari protein ribosom (riboproteins) dan asam ribonukleat (ribonucleoprotein). Ukuran ribosom sangat kecil dengan garis tengah 17-20 mikron, yang terletak didalam sitoplasma. Ribosom hanya dapat dilihat apabila menggunakan mikroskop elektron. Ribosom hampir terdapat pada semua sel hidup.

1.Sejarah Penemuan Ribosom 

Ribosom pertama kali diteliti pada pertengahan tahun 1950-an oleh George Emil Palade, ilmuwan biologi sel yang berkebangsaan Romania, dengan menggunakan mikroskop elektron. Kata "ribosom" pertama kali digunakan oleh ilmuwan Richard B. Roberts pada tahun 1958. Istilah ribosom berasal dari bahasa Yunani soma yang berarti "badan" dan ribonucleic acid (asam ribonukleat). Albert Claude, Christian de Duve, dan George Emil Palade bersama-sama mendapatkan Hadiah Nobel dalam bidang psikologi dan kesehatan pada tahun 1974 karena penelitiannya tentang ribosom. Hadiah Nobel dalam bidang kimia tahun 2009 didapatkan oleh Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz, dan Ada E. Yonath karena berhasil menjelaskan struktur rinci dan mekanisme ribosom.

2.Fungsi Ribosom 

Fungsi ribosom dalam sel adalah untuk mensintesis protein dan membuat protein. Setiap sel setidaknya membutuhkan ratusan protein hasil dari produksi ribosom. Pada proses pembuatan protein untuk memenuhi kebutuhan protein dalam sel, diperlukan petunjuk dalam pembuatannya. Petunjuk yang diperlukan oleh ribosom berasal dari inti yang berbentuk RNA. RNA Messenger (mRNA) mengandung kode-kode khusus yang bertindak seperti sebuah resep untuk memberitahu ribosom bagaimana membuat protein. Pada proses sintesis protein, ribosom mengelompok menjadi polisom. 

Sebagian besar protein hasil sintesis protein yang dihasilkan oleh ribosom bebas akan berfungsi saat masuk ke dalam sitosol. Sedang ribosom terikat umumnya membuat protein yang dimasukkan ke dalam membran, untuk pembungkusan dalam organel tertentu seperti lisosom atau dikirim ke luar sel. Ribosom bebas maupun terikat secara struktural identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif dari masing-masing jenis ribosom begitu metabolismenya berubah.Proses translasiPada proses translasi, ribosom membutuhkan gabungan dari RNA dan kedua subunit. 

Selanjutnya, ketika ribosom telah menemukan startet tempat yang tepat pada RNA atau disebut dengan kodon kemudian RNA menuju kebawah untuk membaca petunjuk tentang asam amino apa untuk melekatkan protein. Setiap tiga huruf pada RNA merupakan asam amino baru, huruf-huruf tersebut dapat membantu Ribosom menempelkan asam amino untuk membangun protein. Ribosom akan berhenti membangun protein ketika mencapai kode "stop" yang menandakan bahwa protein telah siap.

3.Struktur & Letak Ribosom

Ribosom terdiri dari asam ribonukleat (disingkat RNA) dan protein. Asam ribonukleat berasal dari nucleolus, tempat dimana ribosom disintesis dalam sel. Ribosom terdiri atas dua sub unit yaitu sub unit besar darn sub unit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika proses translasi berlangsung. Sub unit ribosom dinyatakan dengan satuan S (Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan pengendapan pada saat sub unit tersebut disentrifugasi.

 Dalam sel, ribosom berada di dua area sitoplasma. Beberapa ribosom ditemukan tersebar dalam sitoplasma yang disebut sebagai ribosom bebas. Sedangkan ribosom lain yang menempel pada retikulum endoplasma disebut ribosom terikat. Permukaan retikulum endoplasma dimana terdapat ribosom menempel disebut retikulum endoplasma kasar (RER). Stuktur ribosom merefleksikan fungsinya untuk mengumpulkan mRNA dengan tRNA pembawa asam amino. Suatu ribosom memiliki satu tempat pengikatan mRNA (subunit kecil) dan tiga tempat pengikatan tRNA dikenal dengan tempat E (exit), P (peptidil), dan A (aminosil) yang terdapat pada sub unit besar. 

Tempat E merupakan tempat keluar tRNA yang tidak bermuatan. Tempat P merupakan tempat pengikatan tRNA-peptidil biasanya pengikat tRNA yang melekat pada rantai polipeptida yang sedang tumbuh. Tempat A merupakan tempat pengikatan tRNA- aminoasil biasanya mengikat tRNA yang membawa asam amino berikutnya yang akan ditambah pada rantai polipeptida. Letak ribosom ada yang bebas, ada juga yang menempel di retikulum endoplasma kasar. 

Ribosom bebas akan tersuspensi di dalam sitosol dan berfungsi dalam proses sintesis protein di dalam sitosol yang nantinya akan membentuk suatu enzim yang berguna untuk metabolisme sel. Ribosom akan terikat dengan RE besar ketika ribosom akan mensintesis protein. Fungsi lainnya juga yaitu mensintesis protein yang akan dimasukkan ke dalam RE lalu mensekresi protein seta berperan dalam pembungkusan protein organel tertentu seperti lisosom, lalu dilanjutkan ke badan golgi untuk dimodifikasi lalu dikirim ke tempat dimana ada sel yang rusak untuk memperbaikinya. Ribosom kadang disebut organel dan sedikit dibatasi penyebutannya karena sifatnya yang partikulat dan terkadang digambarkan sebagai "membran sel bebas".

Itulah beberapa penjelasan tentang plastida dan ribosom. Ada macam-macam jenisnya, struktur serta fungsinya. Pada umumnya, ketahanan fisik dari serangan bakteri lebih kuat plastida daripada ribosom. Dikarenakan, plastida memiliki membran ganda yang berarti memiliki perlindungan yang lebih tebal daripada ribosom. 

Selain itu, bakteri merupakan suatu partikel yang berasal dari luar sel dan memiliki perlindungan tersendiri yang dimiliki oleh bakteri tersebut. Saat bakteri akan mencoba masuk ke dalam plastida, maka tidak akan ada pengaruhnya terhadap plastida karena plastida memiliki perlindungan yang juga tak kalah dari bakteri. Ada juga bakteri yang disebut bakteri fotosintetik dan bakteri aerox. Yang nantinya pada saat dimakan oleh sel, bakteri aerox akan berubah fungsi serta strukturnya menjadi mitokondria dan bakteri fotosintetik akan berubah fungsi serta strukturnya menjadi kloroplas. Pada umumnya bisa terjadi sebuah kelainan genetik yang biasa disebut mutasi gen, hal ini disebabkan karena adanya virus yang meyerang asam nukleat yang menyerang sistem DNA pada organel-organel sel. 

Sementara itu, kloroplas adalah salah satu organel yang memiliki DNA. Sehingga mudah diserang dan mudah rusak. Sedangkan, ribosom adalah organel yang tidak memiliki DNA sehingga tidak dapat terjadinya mutasi gen pada ribosom. Menurut beberapa penelitian, sel dinilai kuat jika dapat beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya yang seiring dengan berkembangnya zaman semakin berubah drastis. Dan salah satu organel yang mengalami modifikasi agar dapat menyesuaikan dengan lingkungan adalah plastida, sementara ribosom adalah suatu organel yang bersifat tetap dan tidak berubah. Oleh karena itu, ribosom dapat disebut memiliki daya tahan yang lebih baik daripada plastida karena seiring lamanya waktu, plastida berusaha menyesuaikan diri sedangkan ribosom hanya diam saja karena tidak terpengaruh oleh faktor lingkungan luar. 

Faktor lainnya juga, plastida memiliki suatu membran yang bernama membran semi permiable yang fungsinya tidak lain untuk memilah zat-zat yang akan masuk ke dalam plastida tetapi membran ini juga memiliki fungsi lain yaitu dapat melawan mutagen dan virus. Itulah beberapa pendapat yang dapat saya sampaikan mengenai ketahanan plastida dan ribosom sejauh saya dapat memahami berdasarkan pernyataan-pernyataan yang ada dan yang saya baca. Kesimpulan dari essay ini adalah dilihat dari sudut pandang yang berbeda maka kita bisa menyimpulkan suatu hal yan berbeda pula. Misalnya kita lihat berdasarkan ketahanan terhadap bakteri, pastinya plastida akan lebih tahan terhadap bakteri daripada ribosom karena plastida memiliki membran ganda sebagai dinding utama dari serangan luar dan membran semi permiable yang dapat memilah mana yang cocok untuk sel atau mana yang tidak cocok untuk sel. 

Sedangkan jika melihat dari sudut pandang ketahanan terhadap perkembangan zaman, maka ribosom akan memenangkannya dikarenakan sifat ribosom yang sirkuler, tidak berubah, serta tidak perlu menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitar. Sementara plastida sangat perlu menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitar oleh karena itu, plastida pasti berubah-ubah sesuai dengan lingkungannya. Sedangkan jika dilihat dari struktur serta fungsinya, keduanya memiliki perbedaan dan keunikan masing-masing dimana plastida dapat mengubah cahaya matahari dengan bantuan karbon dioksida dan kloroplas menjadi oksigen dan gula, sedangkan ribosom dapat mensintesis protein yang berguna untuk memperbaiki sel-sel yang rusak. 

Entah plastida entah ribosom kedua organel ini sama pentingnya dalam menunjang kegiatan-kegiatan yang berjalan  di dalam sel, walaupun salah satunya tidak ada di sel hewan. Demikianlah essay yang dapat saya tulis berdasarkan aturan-aturan yang ada, semoga dengan adanya essay atau makalah biologi ini dapat meningkatkan minat baca masyarakat Indonesia serta meningkatkan pengetahuan demi kemajuan bangsa dan negara. Tak lupa saya juga mengucap syukur kepada Tuhan YME yang dengan kelimpahan rahmatnya, saya diperkenankan menyelesaikan essay ini.  Sekian dan terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.amazine.co/26192/organel-sel-komposisi-struktur-fungsi-ribosom/

http://www.firdaus45.com/2015/11/pengertian-dan-fungsi-ribosom-menurutu.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Ribosom

https://artikelbermutu.com/2015/08/plastida-dan-fungsi-plastida.html#

Buku Cetak Bbiologi SMA XI 

Buku Catatan Biologi