BATASAN DAN PENGERTIAN PROTOPLASMA

1.     KONSEP DASAR PROTOPLASMA

Pengertian protoplasma sebagai hasil dari pengembangan beberapa tokoh antara lain :

Johannes Purkinje ( 1787-1869)

Seorang ahli fisiologi Biokimia menggunakan istilah protoplasma ( protos : pertama ; plasma : cairan ) bagi substansia yang menyerupai gelatin ( 1840 ), meskipun arti dari istilah tersebut mungkin agak berbeda dengan artinya pada penggunaan selanjutnya.

2.Felix Dujardin (1801-1860),

Seorang ahli zoologi perancis mengamati adanya material yang menyerupai gelatin didalam sel-sel binatang (1835) dan menggunakan istilah sarcode ( Sarx : daging ) bagi material tersebut. Substansia ini kemudian juga dijumpai pada sel-sel tumbuhan hidup.

3.Hugo Von Mohl (1805-1872)

Seorang ahli Botani dari Jerman, menemukan bahwa sel-sel tumbuh-tumbuhan tersusun dari substansia hidup (1846) dan menggunakan istilah protoplasma bagi substansia tadi, yang sampai saat ini masih kita ikuti.

4.Max Schultze (1825-1874)

Seorang ahli Sitologi Jerman, mengumumkan ‘Teori Protoplasma’ (1861) yang menyatakan bahwa protoplasma yang menyerupai gelatin yang dinyatakan sebagai ‘substansia hidup’ pada tumbuh-tumbuhan dan hewan adalah sama, dan ia menyimpulkan bahwa sel adalah suatu akumulasi dari substansia hidup atau protoplasma yang mempunyai batas-batas tertentu dan mempunyai suatu membran sel dan nukleus, atau dengan perkataan lain sel adalah suatu massa protoplasma bernukleus yang merupakan satuan fisiologis dan morfologis.

5.Thomas H. Huxley (1825-1895)

Seorang ahli Biologi Inggris, menyatakan Protoplasma sebagai ‘dasar fisik dari kehidupan’ (1868).

6.Otto Butchlii (1848-1920),

Seorang ahli protozoologi dan fisiologi Jerman, mengadakan suatu penelitian eksperimental terhadap substansia-substansia tidak hidup ( campuran minyak zaitun, K2CO3 , gliserin dan sebagainya ) yang disesuaikannya dengan keadaan / susunan dari protoplasma hidup.

7.Max Verworn (1862-1921)

Seorang ahli fisiologi Jerman, menduga bahwa apa yang kita nyatakan sebagai makhluk hidup, sesungguhnya adalah partikel-partikel kimiawi dengan aksi-aksi kimia tertentu. Berdasarkan konsep diatas kita dapat mengambil beberapa batasan tentang protoplasma sebagai berikut : Bahwa protoplasma merupakan materi / substansi yang dilindungi oleh dinding sel dan merupakan dasar fisik kehidupan.

Protoplast merupakan semua hal yang berhubungan dengan semua proses fisika dan kimia serta perubahan substansi dan energi yang berhubungan dengan aktifitas hidup.

Aktifitas hidup contohnya adalah tumbuh dan berkembang, metabolisme, reproduksi, gerak dll. Berdasarkan uraian diatas, maka dapat disimpulkan bahwa protoplasma dalah semua isi sel yang sifatnya hidup dan penyusunnya adalah protoplast.

Protoplasma diluar inti sel disebut sitoplasma dan yang berada di dalam nukleus disebut nukleoplasma. Protoplasma merupakan bagian sel yang hidup (organel). Sedangkan bagian sel yang mati/inklusio (bahan ergastik) yaitu dinding sel dan isi vakuola. Sel terdiri dari bagian-bagian yang hidup dan mati.

Bagian yang hidup adalah protoplasma, dimana protoplasma dapat dibagi menjadi dua :

1.Sitoplasma terdiri dari Organel ( membran sel, Mitokondria, Ribosom, Aparatus Golgi, Sentrosom dan Sentriol, Retikulum Endoplasma, Lisosom, Silia dan Flagel, Plastida, Vakuola), dan Matriks ( bersifat koloid yang translucent dan amorf ).

2.Nukleoplasma terdiri dari asam nukleat, protein inti, Garam mineral.
Bagian yang mati (inklusio), yaitu :

1.Dinding Sel

2.Senyawa senyawa seperti, kuning telur dan isi Vakuola ( pigmen antosianin, alkaloid, tanin, glikosida, minyak aeteris, garam dan asam oksalat, butir-butir glikogen, garam nitrat ).

Vakuola merupakan organel tetapi isinya merupakan inklusio. Vakuola tidak terdapat pada sel-sel bakteri, eritrosit, telur, sel-sel embrio yang belum berkembang.

2.     Pengertian protoplasma

 Protoplasma adalah substansi majemuk yang terdiri dari berbagai bahan meliputi air, garam-garam, mineral, dan minyak senyawa organic, di antaranya adalah karbohidrat, protein dan lipid. Protoplasma bersifat pekat (kental), jernih (terang) dan koloid polifasis. Para cendikiawan sepakat bahwa hidup berada di dalam protoplasma, seperti semuka yang dikemukakan oleh Dujardin 1835, Purkinje 1839, yang menemukan protoplasma pada hewan. Baru kemudian Mohl 1854, membawa pengertian yang sama bagi tumbuhan. Komposisi protoplasma adalah tetap, jadi bukan sebagai senyawa. Sifat-sifat kimia, fisik dan biologis protoplasma suatu jenis organisme berada dengan sifat kimia, fisik dan biologis protoplasma organism lain. Kita membedakan benda hidup dari benda mati berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki oleh protoplasma yaitu sebagai tempat berlangsungnya regulasi proses biokimia, tanggap terhadap rangsangan, tumbuh dan berkembang biak. 

Adapun pengertian lain protoplasma  ialah bagian hidup dari sebuah sel yang dikelilingi oleh membran plasma. Ini adalah istilah umum Sitoplasma. Protoplasma terdiri dari campuran molekul kecil seperti ion, asam amino, monosakarida dan air, dan makromolekul seperti asam nukleat, protein, lipid dan polisakarida. Pada eukariota protoplasma yang mengelilingi inti sel dikenal sebagai sitoplasma dan bahwa di dalam inti sebagai nucleoplasm tersebut. Dalam prokariota bahan di dalam membran plasma adalah sitoplasma bakteri, sementara di bakteri gram negatif wilayah di luar membran plasma tetapi di dalam membran luar periplasm tersebut.

3.      BAHAN PENYUSUN SEL:PROTOPLASMA

komponen / unsur unsur penyusun protoplasma

Senyawa penyusun protoplasma

Penyusun protoplasma yang berjumlah besar yaitu :

1.Air 78,3%

2.Protein 15,2%

3.Lipida 4,8%

4.Karbohidrat 1,4%

Jumlah masing-masing senyawa tersebut bervariasi tergantung dari jenis dan umur sel.

1.      Senyawa organik penyusun protoplasma.

a.     Air

Air merupakan komponen yang paling besar jumlahnya yaitu 70 % sampai 90 % dari berat total individu. Jumlah ini tergantung dari jenis individu, umur dan habitatnya. Adanya air ini memungkinkan terjadinya reaksi- reaksi kimia, karena air dapat bertindak sebagai pelarut unsur- unsur dan senyawa- senyawa kimia lainnya. Air juga berfungsi sebagai transportasi zat- zat sebagai bahan baku reaksi hidrolisis dan berperan dalam reaksi metabolisme lainnya. 

b.     Garam- garam mineral.

Dalam protoplasma terdapat berbagai macam garam, asam dan basa, yang dapat mengalami ionisasi.misal garam dapur (NaCl)dalam protoplasma akan mengalami ionisasi NaCl ↔ Na+ + Cl-. Peristiwa ini akan berakibat terjadinya perubahan PH. Perubahan PH dalam sel dengan jumlah yang besar dapat menyebabkan kerusakan ataupun kematian sel. Dalam protoplasma terdapat bermacam- macam ion yang dapat mengendalikan naik turunnya PH, sehingga PH protoplasma dapat dipertahankan dalam keadaan nertal berkisar 6,8 – 7,2. Hal ini disebabkan adanya ion- ion yang bersifat buffer pada protoplasma. Ion tersebut adalah HCO3-,CO3=, PO4Ξ . Sebagian besar mineral yang terdapat dalam bentuk ion, berbentuk ion positif (kation) ataupun ion negatif (anion). Garam- garam yang terdapat dalam protoplasma:

ü NaCl

ü MgCl2

ü CaSO ü NaHCO3

ü NH2H2PO4

ü KH2PO4

c.     Gas

Didalam protoplasma terdapat senyawa anorganik dalam bentuk gas, antara lain:

-         Oksigen (O2).

Dalam protoplasma oksigen berfungsi dalam proses respirasi (pernafasan),sebagai penghasil energi dalam mitokondria. 

-        Karbondioksida (CO2)

Terdapatnya CO2 dalam protoplasma merupakan hasil dari proses respirasi sel maupun fermentasi. Bagi tumbuhan yang mempunyai klorofil, CO2 akan digunakan lagi dalam proses fotosintesa. CO2 dengan danya H2O dan energy matahari akan menjadi karbohidrat dan O2. 

Reaksi respirasi C6H12O6 + 6O2 −→ 6CO2 + 6H2O + energy

Reaksi fotosintesa 6CO2 + 6H2O Sinar matahari + Klorofil → C6H12O6 + 6O2

-        Amoniak (NH3).

Amoniak merupakan gas yang tidak diperlukan lagi oleh sel, yang dihasilkan dari perombakan asam amino.

2.  Senyawa anorganik penyusun protoplasma 

a. Karbohidrat

ü Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa menjadi molekul yang lebih kecil lagi. Misal; glukosa (gula darah), fruktosa (gula paling manis), galaktosa dan ribosa. 

ü Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat yang mengandung 2 unit monosakarida. Pada hidrolisa disakarida menghasilkan 2 monosakarida. Misal; sukrosa, maltosa, laktosa
Sukrosa (gula tebu) = glukosa + fruktosa Maltosa (hidrolisa kanji) = glukosa + glukosa

üPolisakarida

Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari unit- unit monosakarida misal; amilum, glikogen dan selulosa.Amilum banyak terdapat pada beras, jagung, kentang dan biji- bijian. Glikogen banyak terdapat dalam hati. Selullosa terdapat pada dinding sel tumbuhan. 

b. Protein

Protein terbentuk dari unsur- unsur C, H, O dan N, kadang- kadang S dan P. Protein merupakan komponen pembentuk sel dan bagiannya seperti ; 

§ Membentuk selaput- selaput plasma 

§ Membentuk organel- organel sel seperti ribosom dan mitokondria

§ Sebagai penghasil kalori

§ Membentuk jaringan tubuh dan menganti yang rusak

§Membentuk hormon, antibody, dan enzim yang bertindak sebagai biokatalisator
c. Lemak atau lipid

Lemak terdiri atas unsur - unsur C, H, O. lemak terbentuk dari asam lemak dan gliserol yang berfungsi : pembentuk membran sel dan pengatur peredaran keluer masuknya lipid lain pada sel, penghasil energi yang besar, pelarut beberapa vitamin (A,D,E,K). 
d. Asam nukleat

Asam nukleat sebagai komponen dari penyusun DNA dan RNA. DNA berperan dalam proses pengendalian faktor- faktor keturunan dan sintesa protein, RNA berperan dalam sintesa protein yang terdapat dalam sitoplasma, inti dan terutama dalam ribosom. 

 

4.     Sifat sifat protoplasma

1.     sifat fisik protoplasma

Protoplasma terdiri dari berbagai jenis unsur dan senyawa baik organik maupun anorganik yang heterogen. Ukuran-ukuran pertikel yang terlarut dalam protoplasma berkisar antara 0,001 sampai 0,1 mikron, jadi merupakan larutan koloid.

Senyawa organik yang menyusun matriks (Protoplasma berbentuk cair) seperti karbohidarat, protein dan lemak berupa suspensi (ukuran lebih besar dari 0,1 mikron), sedangkan ion-ion yang berukuran lebih kecil dari 0,001 mikron berupa larutan murni.

 

Keadaan komposisi tersebut menyebabkan protoplasma bersifat :

1.Gerak Brown,  yaitu gerak dari molekul-molekul protoplasma yang tidak beraturan yang disebabkan oleh adanya molekul air. Gerak ini diteliti oleh Robert Brown (1827), seorang ahli Botani bangsa Skotlandia di dalam larutan koloid.
Gerak Brown ini biasanya terjadi dalam larutan koloidal dan gerakannya tergantung pada temperatur dan ukuran partikel.

2.Larutan koloid protoplasma dapat memantulkan cahaya bila arah datang sinar tepat mengenai sistem koloid, peristiwa pemantulan cahaya tersebut disebut efek Tyndall.Efek Tyndall Ini terjadi akibat adanya gerak brown sehingga ada pemantulan cahaya yang mengenai system koloid.   

3.Siklosis, yaitu gerakan berupa arus yang terjadi pada protoplasma yang berada dalam keadaan sol. Siklosis ini disebabkan oleh Tekanan Hidrostatis, Temperatur, pH, Kekentalan (Viskositas), Umur Sel.

4.Gerak Ameboid, adalah gerakan protoplasma pada sel (terutama hewan satu sel : Amoeba, Protozoa serta Leukosit) yang disebabkan oleh perubahan fungsinya sehingga sitoplasma memanjang keadaannya.

5.Tegangan permukaan, disebabkan oleh tertariknya molekul-molekul pada permukaan oleh molekul-molekul dibawahnya yang bergerak bebas dengan kekuatan pada setiap arah yang sama. Akibat tarikan tersebut molekul permukaan menjadi terikat sehingga terjadi tegangan yang disebut tegangan permukaan.
6.Adsorpsi, meningkatnya konsentrasi substansi pada permukaan suatu larutan.

KIRIM