Indikator 12

Menjelaskan Struktur Sel dan Komponen Kimiawinya, Serta Proses yang Terjadi pada Sel

1. Struktur Sel dan Komponen Kimiawi Sel

        Semua makhluk hidup tersusun dari sel. Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil. Sel merupakan tempat terjadinya peristiwa fisiologis dan pewarisan genetis makhluk hidup. Ada dua tipe struktur sel yatu sel prokariotik dan sel eukariotik.

         Sel prokariotik adalah sel tanoa membrane inti, contohnya: sel bakteri. Sedangkan sel eukariotik adalah sel yang memiiki membran inti sehingga terjadi pemisahan antara inti sel dan sitoplasma, contohnya: sel hewan dan sel tumbuhan. Bagian luar dari sel tumbuhan dibatasi oleh dinding sel, sedangkan bagian luar dari sel hewan dibatasi oleh membran plasma.

       Membran plasma terdiri dari lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid, glikolipid, dan sterol. Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoproein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan yaiu lapisan protein perifer dan integral.

2. Transpor pada Membran

            Membran plasma befungsi sebagai tempat keluar dan masuknya ion, molekul, serta senyawa dari atau ke dalam sel. Membran plasma bersifat selektif permeable yaitu memiliki kemampuan untuk melakukan seleksi terhadap ion, molekul, dan senyawa yang melalui membran plasma. Perpindahan molekul atau ion melewati membran ada dua macam yaitu transpor pasif dan transpor aktif.

a. Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan molekul-molekul, senyawa, atau ion yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran . Transpor pasif mencakup osmosis dan difusi.

1)    Osmosis

Osmosis adalah perpindahan pelarut melalui membran selektif permeable dari konsentrasi pelarut tinggi (hipotonik) menujur konsentrasi pelarut rendah (hipertonik). Ada empat kemungkinan yang terjadi pada sel tumbuhan dan sel hwqan akibat adanya osmosis, yaitu krenasi, hemolysis, plasmolisis, dan turgid.

Krenasi adalah mengerutnya sel hewan akibat keluarnya cairan sel. Krenasi terjadi jika sel hewan berada di larutan hipertonik. Sedangkan hemolisis adalah pecahnya sel hewan karena masuknya cairan dari luar secara terus-menerus. Hemolisis terjadi jika sel hewan berada di dalam larutan hipotonik. Plasmolisis adalah peristiwa kepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan akibat keluarnya sebagian air dari dalam sel. Turgid adalah membengkaknya sel tumbhan karena masuknya cairan dari luar ke dalam sel. Turgid terjadi jika sel tumbuhan berada dalam larutan hipotonik.

2)    Difusi

Difusi merupakan proses pergerakan acak partikel-partikel (atom, molekul, gas, cairan, dan larutan) dari larutan berkonsentrasi tinggi (hipertonik) ke larutan berkonsentrasi rendah (hipotonik) sehingga mencapai kesetimbangan.

b. Transpor Aktif

Pada transport aktif diperlukan energi untuk memompa molekul melewati membran dengan melawan gradient konsentrasi. Transpor aktif dibedakan menjadi tiga tipe yaitu pompa ion, kontranspor, serta endositosis dan eksositosis.

1)    Pompa Ion

Pompa ion adalah transport ion melewati membran plasma yang melawan gradient konsentrasi. Contohnya: pompa ion Na⁺ dan K⁺ di dalam tubuh.

2)    Kontranspor

Kontranspor adalah transport suatu zat yang mengaktifkan transport zat lain melewati membrane plasma. Contohnya: sel-sel tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transport sukrosa ke dalam sel.

3)    Endostosis dan Eksositosis

Endositosis dan eksositosis adalah transport markomolekul seperti protein, polisakarida, atau asam nukleat dengan membentuk lipatan membrane plasma. Pada endositosis, membran plasma mengelilingi markomolekul di luar sel kemudian melipat bentuk vesikel. Vesikel masuk ke dalam sel beramaan dengan suatu makromolekul. Pada eksositosis, veikel bergabung dengan membran plasma dan mengeluarkan makromolekul dari dalam vesikel.

Latihan Soal

1. Transport makromolekul seperti polisakarida ke luar sel dilakukan dengan cara...

A. Osmosis

B. Difusi

C. Endositosis

D. Eksositosis

E. Transport aktif

Jawaban: D

Pembahasan: Pada eksositosis , vesikel bergabung dengan membrane plasma dan mengeluarkan makromolekul dari dalam vesikel, Selanjutnya, membrane vesikel bergabung dengan membran plasma.

2. Apabila larutan gula dan air dimasukkan ke dalam wadah dan dibatasi dengan selaput yang bersifat permeabel, akan terjadi peristiwa..

A. Difusi

B. Osmosis

C. Difusi dan osmosis

D. Imbibisi

E. Tidak ada perpindahan zat

Jawaban: B

Pembahasan: air yang bersifat encer akan berpindah ke larutan gula yang bersifat lebih pekat melalui selaput yang bersifat permeabel.

3. Apabila sel tumbuhan berada dalam larutan garam 0.1%, sel tersebut akan tampak seperti gambar berikut.

Hal ini menunjukkan adanya perpindahan molekul..

A.   Garam dari a ke b

B.   Air dari a ke b

C.   Air dari b ke a

D.   Molekul garam dari a ke b dan air dari b ke a

E.   Tidak terjadi perpindahan molekul

Jawaban: C

Pembahasan: Karena di dalam A lebih pekat daripada B maka terjadi osmosis sehingga terjadi pepindahan dari B ke A.

4. Pada pengamatan sel tumbuhan (sel umbi bawang merah) dengan pewarnaan lugol didapatkan lepasnya membrane sel dari dinding sel seperti pada gambar di samping. Gejala tersebut dapat terjadi karena..

A. Lugol bersifat hipotonis terhadap sitoplasma

B. Lugol bersifat isotonis terhadap sitoplasma

C. Lugol bersifat hipertonis terhadap sitoplasma

D. Kerusakan pada saat penyayatan

E. Dinding sel memang terpisah dari membran sel

Jawaban: C

Pembahasan:karena lugol bersifat hipertonis terhadap sitoplasma maka terjadi osmosis sehingga membrane sel lepas dari sitoplasma.

5. Osmosis disebut juga dengan difusi air karena..

A. Hanya air yang melewati selaput permeabel

B. Hanya air yang berpindah melewati selaput semipermiabel

C. Hanya air yang berpindah melewati selaput semipermiabel

D. Hanya air yang dapat melarutkan gula

E. Air akan menghancurkan dinding sel

Jawaban: B

Pembahasan:  Bila yang berpindah adalah partikel terlarut (baca: selain molekul air) tidak peduli terlarut pada suatu medium cair ataukah gas, disebut dengan difusi (arti sebenarnya difusi = menyebar). Bila yang berpindah adalah molekul air, disebut dengan osmosis. Tetapi osmosis disyaratkan harus melalui membran semipermeabel (kalau pada sel hidup = membran selektif permeabel). Itu sebabnya, sebenarnya osmosis boleh juga disebut difusi air melalui membran semipermeabel.

6. Apabila sepotong kentang dimasukkan ke dalam larutan garam 10% kemungkinan yang terjadi adalah..

A. Beratnya akan bertambah karena kentang akan menyerap air

B. Beratnya akan bertambah karena kentang akan menyerap garam

C. Beratnya akan berkurang karena air akan keluar dari sel kentang

D. Beratnya akan berkurang karena sel-sel kentang akan lisis

E. Beratnya akan tetap karena cairan sel isotonis dengan larutan garam

Jawaban: C

Pembahasan: akan terjadi peristiwa osmosis pada kentang dimana air di dalam kentang yang bersifat encer akan berpindah ke larutan garam 10% yang lebih pekat.

7. Larutan yang dapat mempertahankan bentuk dan volume sel adalah..

A. Hipertonik

B. Hipotonik

C. Isotonic

D. Terlarut

E. Pelarut

Jawaban: C

Pembahasan: Larutan isotonik adalah suatu larutan yang mempunyai konsentrasi zat terlarut yang sama (tekanan osmotik yang sama) seperti larutan yang lain, sehingga tidak ada pergerakan air.

8. Jika sejumlah sel tumbuhan dimasukkan dalam larutan gula 0,1% maka akan timbul peristiwa ketegangan antara plasma sel dan dinding sel. Hal ini disebabkan karena..

A. Isi sel menghisap cairan dari luar

B. Isi sel keluar dari sel

C. Tekanan osmotic di luar sel lebih rendah daripada di dalam sel

D. Kosentrasi di dalam sel lebih rendah

E. Konsentrasi di dalam sel dan di luar sel sama

Jawaban: E

Pembahasan: Peristiwa datas adalah osmosis. Osmosis terjadi jika ada perbedaan konsentrasi. Pada osmosis molekul air dari larutan berkonsentrasi rendah pindah menuju larutan berkonsentrasi tinggi sehingga terjadi ketegangan antara plasma sel dan dinding sel.

9. Apabila sel hewan dan tumbuhan diletakkan pada air keran, maka sel hewan akan lisis, sedangkan sel tumbuhan tidak. Perbedaan ini terjadi karena..

A. Membran sel tumbuhan relative lebih impermeabel terhadap air

B. Mengeluarkan air oleh vakuola sel tumbuhan

C. Sel tumbuhan lebih kuat karena dinding sel tersusum oleh lipoprotein

D. Sel tumbuhan isotonic terhadap air keran

E. Kekuatan dan elastisitas sel tumbuhan karena memiliki seluloas pada dinding sel

Jawaban: E

Pembahasan: sel hewan tidak memiliki dinding sel, sel tumbuhan memiliki dinding, proses yang terjadi jika sel hewan diletakkan di larutan yang hipotonik maka sel hewan akan lisis, sedangkan sel tumbuhan mengalami turgid, jika sel hewan diletakkan di larutan yang hipertonik maka sel hewan akan mengalami krenasi sedangkan sel tumbuhan mengalami plasmolisis.

Larutan	Sel Hewan	Sel Tumbuhan
Hipotonis	Lisis	Turgid
Hipertonis	Krenasi	Plasmolisis

10. Perhatikan gambar eksperimen pada daun Rhoeo discolor berikut ini

Pada percobaan tersebut, daun Rhoeo discolor dimasukkan ke dalam larutan garam dengan konsentrasi yang berbeda. Manakah sel daun yang mengalami plasmolisis?

A.   Sel B karena larutan isotonis

B.   Sel B karena larutan hipertonis

C.   Sel B karena larutan hipotonis

D.   Sel C karena larutan isotonis

E.   Sel C karena larutan hipertonis

Jawaban: C

Pembahasan: Sel daun Rhoeo discolor pada bagian B berada di larutan hipertonis, akibatnya terjadi peristiwa osmosis (perpindahan molekul-molekul pelarut dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi melalui selaput semipermeabel. Air di dalam sel akan keluar jika konsentrasi larutan di luar sel tinggi dan terjadi eksosmosis. Eksomosis pada tumbuhan akan mengakibatkan terlepasnya membrane dari dinding sel yang disebut plasmolisis.

11. Perhatikan diagram percobaan berikut:

Peristiwa mekanisme transport yang terjadi pada gambar tersebut adalah..

A. Osmosis

B. Difusi

C. Isotonic

D. Hipertonik

E. Imbibisi

Jawaban: A

Pembahasan: Pada akhir percobaan tersebut terlihat bahwa akuades pada gelas piala (breaker glass) semakin berkurang sedangkan larutan garam 3% yang dibatasi oleh membrane semakin naik. Hal ini menunjukkan adanya perpindahan air dari konsentrasi rendah (hipotonik) melalui membrane menuju konsentrasi pelarut yang tinggi (hipertonik) yang peristiwanya disebut dengan osmosis.

12. Perhatikan gambra membrane sel dibawah ini!

Molekul glikolipid dan glikoprotein secara berurutan ditunjukkan oleh nomor..

A.   1 dan 2

B.   2 dan 3

C.   3 dan 4

D.   3 dan 5

E.   4 dan 6

Jawaban: B

Pembahasan: Glikolipid ditunjukkan oleh nomor 2, glikoprotein (protein integral) ditunjukan oleh nomor 3, glikoprotein (protein polifer) ditunjukan oleh nomor 1

13. Perhatikan gambar dibawah ini:

Peristiwa yang akan terjadi pada bejana tersebut bila kran dibuka adalah sebagai berikut, kecuali..

A. Air akan bergerak menyebar dari bejana B ke A

B. Molekul gula akan bergerak menyebar dari bejana A ke B

C. Penyebaran molekul akan terus berlangsung hingga tercapai keseimbangan dinamik

D. Molekul gula akan berdifusi dari A ke B

E. Air akan berosmosis ke daerah A

Jawaban: E

Pembahasan: Jawaban A,B,C dan D benar untuk menggambarkan proses yang ditunjukkan pada gambar, sedangkan option E salah, karena osmosi adalah peristiwa perpindahan air melalui membran semipermeabel.

14. Bila sejumlah sel tumbuhan dimasukan dalam larutan garam 2,5% maka akan timbul peristiwa plasmolisis antara membran plasma sel dan dinding sel. Hal ini disebabkan karena...

A. Isi sel mengisap cairan dari luar,

B. Isi sel keluar dari sel

C. Konsentrasi larutan di dalam sel lebih tinggi

D. Kosentrasi di luar sel lebih rendah

E. Konsentrasi didalam sel dan di luar sel sama

Jawaban: B

Pembahasan: Peristiwa plasmolisi pada sel tumbuhan terjadi apabila sel berada dalam cairan hipertonis, akan terjadi perpindahan air/isi sel dari dalam sel keluar sel (dari konsentrasi yang encer ke konsentrasi yang pekat), sehingga membran sel akan lepas dari dinding sel tumbuhan

15. Perhatikan pecobaan peristiwa transport electron pada membrane sel tumbuhan berikut ini!

 

Perubahan volume larutan pada gambar terjadi karena adanya peristiwa..

A.   Difusi

B.   Osmosis

C.   Imbisisi

D.   Transport aktif

E.   Endositosis

Jawaban: B

Pembahasan: Gambar diatas menunjukan peristiwa osmosis dimana difusi air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermeabel.