Breaking News

Rabu, 07 Maret 2018

Inilah Bukti Sel Tumbuhan Lebih Resisten dibandingkan Sel Hewan

Sel adalah struktur terkecil penyusun dari mahluk hidup. Hal ini lebih ditegaskan sang Aryulina, Diah (2007:3) bahwa "sel sebagai unit struktural terkecil bermakna bahwa sel merupakan penyusun yang mendasar bagi tubuh mahluk hidup." Misalnya kepada mahluk hidup multiseluler sel-sel yang serupa berkumpul dengan & menjalankan fungsi yang sama menciptakan jaringan, jaringan-jaringan yang berbeda menyusun suatu organ yang mempunyai fungsi tertentu, lalu organ-organ yang berbeda bekerja dengan-sama menciptakan suatu sistem organ hingga akhirnya menciptakan organisme. Selain itu, sel pula merupakan unit fungsional yang bermakna bahwa sel melakukan suatu fungsi atau kegiatan proses hidup. Kegiatan tersebut bisa berupa respirasi, ekskresi, transportasi, sintesis, reproduksi, sekresi, & respon (tanggapan) terhadap rangsangan. Sel pula merupakan unit hereditas atau pewaris yang menurunkan sifat genetis dari satu generasi kepada generasi berikutnya.


Sel kepada dasarnya diklasifikasikan menjadi 2 jenis yaitu sel prokariotik & sel eukariotik. Sel prokariotik mempunyai DNA yang nir dibungkus sang membran inti & berbentuk sirkuler. Contoh dari sel prokariotik berasal dari kingdom archaebacteria & eubacteria. Pembedaan kingdom ini berdasarkan struktur dinding sel yang pula berbeda yaitu peptidoglikan & pseuso-peptidoglikan. Di lain sisi, sel eukariotik mempunyai membran inti yang membungkus DNA sel tersebut, bahkan mempunyai 2 bentuk DNA yaitu sirkuler & linier. Namun, hanya DNA yang berbentuk linier yang dilindungi membran inti sedangkan DNA sirkulernya terletak di organel seperti kloroplas & mitokondria. Bukti ini mendukung teori bahwa sel eukariotik merupakan evolusi dari sel prokariotik terutama teori Lyn Margulis mengenai endosimbiosis. Teori endosimbiosis menyatakan bahwa dulu mitokondria & kloroplas adalah sel prokariotik berukuran mini yang akhirnya tertelan sang sel prokariotik yang berukuran besar. Sel prokariotik yang besar memerlukan kontribusi mitokondria & kloroplas untuk melakukan fungsinya masing-masing yaitu menciptakan energi ATP & glukosa, sedangkan mitokondria & kloroplas bisa berlindung dari predator di dalam sel prokariotik yang berukuran besar. Karena hubungan antar keduanya saling menguntungkan & berada dalam tingkat sel maka dikenal sebagai endosimbiosis. Waktupun berlalu, sel prokariotik yang berukuran besar mengalami evolusi menciptakan membran inti menjadi sel eukariotik.  Contoh dari sel eukariotik adalah sel fauna & sel flora.

Walaupun sama-sama termasuk sel eukariotik, sel fauna & sel flora mempunyai beberapa perbedaan. Perbedaan yang paling mencolok ketika diamati di bawah mikroskop adalah ukuran selnya. Sel flora mempunyai ukuran yang lebih besar dibandingkan sel fauna. Perbedaan selanjutnya adalah bentuk selnya. Sel flora berbentuk tetap & beraturan sebab mempunyai dinding sel yang tersusun atas selulosa, hemiselulosa, atau pektin. Sebaliknya sel fauna hanya dilapisi sang membran sel saja. Karena nir adanya dinding sel, sel fauna lebih mudah mengalami perubahan bentuk sel, sedangkan sel flora ternyata mengalami kesulitan di hal ini. Selain itu, sel fauna hanya mempunyai vakuola yang berukuran mini atau nir sama sekali, sangat terbalik andai kata dibandingkan kepada sel flora yang mempunyai vakuola sentral yang berukuran besar. Letak inti selpun turut menjadi pembeda anatara sel fauna & sel flora. Inti sel fauna biasanya terletak di tengah, lain halnya dengan sel fauna yang mempunyai inti sel di bagian periferal sitoplasma atau pinggir sel sebab terdesak sang vakuola sentral. Perbedaan lainnya bisa dilihat dari keberadaan kloroplas atau plastida. Di dalam sitoplasma sel flora, ditemukan organel kloroplas, sedangkan kepada sel fauna nir terdapat kloroplas. Di samping itu, ada pula organel yang hanya dimiliki sang sel fauna yaitu lisosom. Lisosom adalah organel yang berfungsi dalam proses pencernaan sel. Lisosom sangat diharapkan sang sel fauna sebab interaksinya dengan lingkungan berjalan lebih seringkali sehingga kemungkinan substansi asing masuk ke dalam sel lebih besar. Selain lisosom, sentrosom & sentriol pula menjadi ciri khas dari sel fauna. Sentrosom & sentriol merupakan organel yang berperan penting dalam pembentukan benang spindel kepada ketika fase pembelahan sel. Keberadaan organel glioksisom yang merupakan spesialisasi peroksisom dalam mencerna senyawa lipid pula menjadi perbedaan sel fauna & sel flora. Hanya sel flora yang mempunyai glioksisom tersebut sedangkan sel fauna nir. Dari segi hubungan antar sel, sel flora mempunyai sambungan plasmodesmata yang mempunyai kegunaan sebagai saluran penghubung antar sel agar proses transportasi senyawa menjadi lebih mudah. sebaliknya sel fauna mempunyai sambungan tight junction, gap junction, & desmosomes di antara sel-selnya.

Ketika kita berbicara mengenai sel fauna & sel flora, seringkali ada pertanyaan di benak kita, manakah sel yang lebih resisten atau mempunyai ketahanan hidup yang lebih lama? Apakah sel fauna? Atau sel flora? hingga ketika ini, para peneliti di bidang hidup masih menyelidiki mengenai perdebatan yang kontroversial tersebut. Akan tetapi, di sini saya berdiri dengan opini bahwa sel flora mempunyai ketahanan hidup yang lebih lama dibandingkan dengan sel fauna. Hal ini berdasarkan riset & kajian pustaka yang telah saya lakukan.

Pertama, flora tertua di dunia mempunyai usia yang jauh lebih besar daripada fauna tertua di dunia. Hewan tertua di dunia adalah kerang laut quahoq dari spesies kerang Arctica islandica yang pernah ditemukan sang tim dari Universitas Bangor di Wales. Kerang tersebut diangkat dari laut dengan kedalaman 250 meter. Setelah peneliti memotong cangkangnya, lalu menghitung cincin pertumbuhan, mereka baru menyadari bahwa kerang tersebut telah berumur 405-410 tahun. Dari kalangan flora, Quercus palmeri atau biasa dikenal sebagai pohon palmer oak yang berasal dari California sebagai flora tertua di dunia akan menghasilkan perbedaan level usia yang sangat jauh. Palmer oak tertua yang pernah ditemukan berumur sekitar 13.000 tahun. Fakta ini berarti secara nir langsung menyatakan kepada umumnya sel flora mempunyai jangka hidup yang lebih lama dibandingkan sel fauna.

Kedua, ukuran sel flora lebih besar ketimbang sel fauna. Menurut website www.sridianti.com dikatakan bahwa "sel flora berkisar dari 10 hingga 100 mikrometer, ad interim sel fauna biasanya jatuh antara kisaran 10 hingga 30 mikrometer."

Lebih lagi, "volume sel menentukan banyaknya aktivitas kimia yang bisa dilakukan sel per unit waktu. Sedangkan luas bagian atas menentukan banyaknya substansi yang bisa masuk ke dalam sel" seperti yang dipaparkan Aryulina, Diah (2007:5).

Dari kedua pendapat ini, sel flora dirasa lebih diuntungkan sebab mempunyai ukuran yang lebih besar yang berarti mempunyai volume serta luas bagian atas yang lebih dibandingkan sel fauna sehingga proses metabolismenya bisa berlangsung lebih optimal. Walaupun begitu, perlu diperhatikan bahwa rasio antara luas bagian atas dengan volume sel flora masih dalam ambang batas yang aman. Aika digambarkan, grafik peningkatan luas bagian atas sel berbentuk garis linear sedangkan grafik peningkatan volume sel berbentuk eksponensial. Sehingga semakin besar selnya, semakin mini pula rasio perbandingan luas bagian atas dengan volume. Hal ini sangat merugikan suatu sel yang berukuran besar sebab ia melakukan metabolisme yang tinggi tanpa didukung sang pemasukan bahan-bahan nutrisi yang pula mencukupi. Tapi sekali lagi ditekankan, sel flora nir terlalu terpengaruh sang teori ini sebab perbedaan ukuran selnya dibandingkan sel fauna nir terlalu jauh.

Ketiga, sel flora mempunyai dinding sel sedangkan sel fauna nir punya. Dinding sel suatu sel berfungsi sebagai pelindung & pemberi bentuk kerangka bagi sel. Selain itu, imbas dari keberadaan dinding sel mengakibatkan ukuran suatu sel menjadi lebih besar & berbentuk teratur serta bersifat kaku, sehingga sel tersebut nir memerlukan banyak energi untuk melakukan pergerakan sebab gerakan yang dilakukannya hanya sebatas gerak pasif. Tentu saja dinding sel flora yang terbuat dari selulosa, hemiselulosa, atau pektin jauh lebih unggul daripada sel fauna yang sama sekali nir mempunyai dinding sel. Selulosa yang terdapat kepada dinding sel bersifat keras & kuat serta bisa menyampaikan perlindungan yang lebih walaupun nir setangguh kitin kepada eksoskeleton Arthropoda. Sekarang coba kita bayangkan, bagaimana sel fauna dapat melindungi dirinya sendiri andai kata nir mempunyai dinding sel untuk melindungi sel tersebut?

Hal lain yang bisa dikupas lebih dalam dari dinding sel adalah kekuatannya melindungi sel dalam bertahan hidup dari ancaman lingkungan kawasan hidupnya. Salah satu contohnya adalah hidup di lingkungan yang mempunyai kadar konsentrasi larutan yang tinggi juga rendah.                                  

Sesuai dengan prinsip transportasi pasif kepada membran plasma dalam Irnaningtyas (2017:31) menyatakan bahwa "osmosis adalah proses bergeraknya molekul pelarut (air) akan dari larutan yang mempunyai konsentrasi rendah (hipotonik) ke larutan yang mempunyai konsentrasi lebih tinggi (hipertonik) melalui selaput selektif permeabel".

Dengan kata lain, andai kata suatu sel berada di lingkungan yang hipertonik maka air akan keluar dari sel sehingga mengakibatkan sel fauna mengalami krenasi (mengkerut) & sel flora terjadi plasmolisis (membran sel terlepas dari dinding sel). Kedua situasi ini nir mengganggu jalannya aktivitas sel sebab hanya bersifat syarat yang ad interim. Lain halnya andai kata suatu sel berada di lingkungan yang hipotonik maka air akan masuk ke dalam sel sehingga mengakibatkan sel fauna mengalami lisis (pecah) & sel  flora dalam syarat turgid. Turgid adalah syarat dimana sel flora menggembung sebab berisi penuh dengan air, tetapi hal yang membedakan di sini ialah sel tersebut nir hingga pecah sebab adanya tekanan turgor yang disebabkan sang keberadaan dinding sel flora.

Keempat, sel flora mempunyai kloroplas sedangkan fauna nir punya. Kloroplas kepada sel flora berfungsi sebagai organel yang bisa melakukan fotosintesis yang bertujuan untuk menciptakan glukosa (anabolisme karbohidrat). Glukosa ini bisa terbentuk sebab proses reaksi gelap atau siklus calvin di stroma yang menghasilkan atom H kepada NADPH berikatan dengan CO2 dengan kontribusi ATP hasil dari reaksi terang fotosintesis. Reaksi terang berfungsi untuk melakukan fotolisis H2O di tilakoid agar atom H terlepas lalu sebagai akibatnya melepaskan gas O2 ke atmosfer. Sehingga secara singkat reaksi fotosintesis bisa ditulis sebagai 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 (dengan kontribusi cahaya matahari). Kembali ke topik utama, glukosa yang merupakan senyawa hasil dari proses fotosintesis pula menjadi bahan utama dalam proses respirasi sel. Respirasi sangat berkaitan erat dengan pemecahan glukosa (katabolisme karbohidrat) untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Dengan kata lain, proses fotosintesis memberi sumbangsih kebutuhan akan glukosa yang sangat relatif untuk respirasi sel. Maka dari itu, siklus pembentukan & pemecahan glukosa untuk mendapatkan energi dalam bentuk ATP pun menjadi lebih mudah bagi sel flora. lain halnya dengan sel fauna yang nir mempunyai kloropas yang tentu saja nir diikuti sang kemampuan melakukan fotosintesis. Sel fauna perlu mencari glukosanya sendiri untuk melakukan respirasi sel. Banyak jalan yang dapat dilalui sang sel fauna, misalnya berkiprah ke lokasi nutrisi atau menelan sel lainnya. Tetapi semua hal tersebut bisa dilakukan andai kata sel fauna mempunyai energi yang relatif terlebih dahulu, sehingga pemakaian ATP bagi sel hewanpun bisa dikatakan menjadi lebih boros daripada sel flora.

Masih dalam lingkup kloropas, bedasarkan jurnal Developmental Cell yang dipublikasikan tanggal 25 juni 2015, telah ditemukan fungsi mutakhir kloroplas yang menyangkut pertahanan & sistem imun sel terhadap patogen dari luar. Penelitian ini dilakukan sang peneliti University of California - Davis & University of Delaware.

Menurut website www.sciencedaily.com yang menerbitkan isu tersebut, menuliskan bahwa "when plant cells are infected with pathogens, networks of tiny tubes caleed stromules extend from the chloroplasts and make contact with the cell's nucleus, the team discovered."

Stromules tersebut berfungsi untuk mengirimkan frekuwensi dari kloroplas ke nukleus yang yang mempercepat sistem pertahanan & imun sel flora tersebut serta menyiapkan agar sel flora yang lain segera melakukan tindakan sebagai wujud resistensi terhadap infeksi tersebut.

Hal ini lebih ditekankan lagi sang Savithramma Dinesh - Kumar selaku professor hidup flora University of California - Davis yang merupakan senior penulis jurnal tersebut, "chloroplasts in neighboring uninfected cells also produce stromules, apparently signaling the nucleus to switch genes that make cells more resistant to infection. The overall effect is to wall off and contain an infection".

Kelima, sel flora mempunyai vakuola yang berukuran besar sedangkan vakuola sel fauna hanya berukuran mini bahkan nir ada. Pada umumnya, vakuola berfungsi sebagai cadangan makanan & kawasan menyimpan banyak sekali senyawa seperti racun, pigmen, atau minyak atsiri. Tetapi yang mutakhir peneliti dari Tohoku University telah berhasil mengidentifikasi fungsi lain dari vakuola yang serupa seperti organel lisosom kepada sel fauna yaitu autofag. "Autophagy is the self -- eating process of consuming unwanted elements in the eukaryotes such as yeast, humans, and plants," begitu yang dituturkan Dr. Masanori Izumi dari institusi terdepan penelitian Tohoku University. Salah satu organel yang seringkali rusak kepada sel flora adalah kloroplas sebab organel tersebut membutuhkan energi cahaya matahari untuk melakukan reaksi fotosintetis. Namun, kloroplas nir bisa menggunakan energi yang sebegitu banyaknya dari intensitas cahaya yang tinggi kepada siang hari, sehingga kloroplaspun menjadi rusak. Di sini vakuola berperan menelan & mendaur ulang kloroplas tersebut (secara khusus dikenal sebagai chlorophagy) demi kelangsungan hidup sel flora. kejadian chlorophagy bisa dijelaskan melalui proses perubahan warna padi. Awalnya padi berwarna hijau sebab adanya kloroplas, lalu kloroplas tersebut ditelan & dicerna sang vakuola sebelum padi matang. Proses ini berakibat padi menguning & nutrisi kloroplas tersebut didaur ulang menjadi bulir terigu. Berdasarkan penelitiannya, ketika tanaman Arabidopsis thalianadiberi gambaran cahaya ultraviolet - B (UVB) atau cahaya matahari natural, kloroplas mulai berkiprah ke arah vakuola. Fenomena ini nir terjadi kepada flora mutan yang nir mempunyai sistem autofag, tetapi dampak cahaya tersebut menghasilkan bentuk kloroplas bermetamorfosis abnormal. Tim peneliti pula menemukan fakta bahwa daun flora mutan lebih mudah mati setelah terkena gambaran cahaya UVB dibandingkan dengan daun flora biasa.

Dr. Masanori Izumi menjelaskan "in the mutants, the production of a reactve oxygen species, hydrogen peroxide, was stimulated after UVB damage."

Menurut pendapat tersebut, proses chlorophagy yang dilakukan sang vakuola bisa menekan produksi senyawa beracun & menghasilkan sel flora mempunyai resistensi untuk bertahan hidup di bawah syarat gambaran cahaya matahari yang kuat. Sebaliknya sel fauna yang mempunyai vakuola berukuran mini atau bahkan nir ada, nir akan bisa bertahan di bawah syarat gambaran cahaya yang kuat sebab andai kata satu dari organel mengalami kerusakan, maka nir akan ada organel yang bisa mencernanya sehingga berakibat meracuni sel tersebut. Sebenarnya sel fauna mempunyai organel lisosom yang bisa melakukan autofag, tetapi lisosom tersebut pula bisa melakukan autolisis yaitu "perusakan sel sendiri dengan cara membebaskan semua isi lisosom" Irnaningtyas (2017:20). Peristiwa ini terjadi kepada ketika sel fauna sahih-sahih terinfeksi organel yang rusak sehingga sel fauna nir mempunyai pilihan antara mati perlahan-lahan sebab racun atau bunuh diri melalui autolisis.

Keenam, flora mempunyai stem sel yang unik. "stem cells are undifferentiated biological cells that can differentiate into specialized cells and can divide (through mitosis) to produce more stem cells" dikutip dari website en.m.wikipedia.org. Pada fauna, stem sel bisa berkembang menjadi sel apapun kepada jaringan yang baru. Stem sel berfungsi untuk mempertahankan kesehatan, menghasilkan tubuh menjadi awet muda, maka andai kata sel ini berhenti melakukan perbaikan jaringan, fauna akan menjadi tua. Tumbuhanpun pula mempunyai stem sel yang terletak di batang & ujung akar flora. Namun keunikannya adalah flora mempunyai stem sel untuk stem sel mereka sendiri. Fakta ini diperkuat sang penemuan senyawa protein khusus sang peneliti flora dari The Flanders Institute for Biotechnology & Ghent University yaitu ERF115. Para peneliti mendemonstrasikan proses pembelahan sel untuk menggantikan stem sel yang rusak dipicu sang aktivitas ERF115. Kemudian, ERF115 berfungsi meningkatkan produksi hormon flora phytosulfokine yang mengaktifkan proses pembelahan sel tersebut. Selain itu stem sel kepada flora mempunyai DNA yang lebih tahan dari kerusakan & hanya mini kemungkinan terjadinya  mutasi dibandingkan stem sel fauna.

          Hal ini diperkuat sang pendapat Lieven De Veylder, "Our data suggest that certain organizing stem cells in plant roots are less sensitive for DNA - damage. Those cells hold an original and intact DNA copy which can be used to replace damaged cells if necessary. Animal rely on a similar mechanism but most lokely plants have employed this in a more optimized manner."

          Ketujuh, sel flora bisa menyintesis semua protein yang dibutuhkan sedangkan flora nir bisa. Aika ditelaah perbedaan antara sel fauna & sel flora secara biokimia, sel flora bisa menyintesis 20 dari 20 asam amino, koenzim, & vitamin yang sel tersebut butuhkan. Sedangkan sel fauna hanya bisa menyintesis 10 dari 20 asam amino, koenzim, & vitamin yang dibutuhkan sehingga sisa 10 jenis protein yang nir dapat diproduksi secara alami wajib dihasilkan melalui cara memakan yang membutuhkan energi terlebih dahulu.

          Berdasarkan semua fakta & opini yang telah dikemukakan serta dikaji secara detail, bisa disimpulkan bahwa sel flora mempunyai resistensi atau ketahanan yang lebih lama dibandingan sel fauna sebab terdapat lebih banyak alasan yang rasional & mempunyai relevansi yang sangat mendukung hal tersebut. Terlebih dengan adanya penemuan & penelitian mutakhir sang para peneliti mengenai mekanisme organel sel flora, semakin mendorong nir hanya di perdebatan essay ini saja tetapi pula menghipnotis penggunaan ilmu hidup sel untuk memecahkan & membantu banyak sekali pertarungan mahluk hidup kepada kehidupan sehari-hari.

Daftar Pustaka :

Aryulina, Diah dkk. BIOLOGI 1. 2007. Jakarta : Esis.

Irnaningtyas. Biologi Untuk SMA/MA kelas XI. 2017. Jakarta : Erlangga.

Jane B. Reece. Campbell Biology Tenth Edition. 2014. Pearson Education, Inc. 

www.sridianti.com

www.tandapagar.com

www.thoughtco.com

www.artikelbermutu.com

www.sciencedaily.com

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Designed By Uangmaya.com