Sejarah Perkembangan Sel [PDF]

Citation preview

SEJARAH PERKEMBANGAN SEL (TEORI DAN KONSEP SEL, PENEMUAN SEL, DAN CARA MEMPELAJARI SEL)



Disusun oleh : Putu Deanita I D S (16304241010) Devi Susanti (16304241021) Sonya Ambar Aji (16304241029) Yoanisa Amalia I (16304244021)



JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2018



PEMBAHASAN Sejarah Penemuan Sel Perkembangan instrumen yang berkemampuan melebihi indra manusia berjalan seiring kemajuan sains. Penemuan dan penelitian awal tentang sel menjadi maju berkat penciptaan mikroskop pada tahun 1590 dan peningkatan mutu alat tersebut selama tahun 1600-an. Mikroskop menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari penelitian sel.Penelitian tentang sel telah berlangsung lebih dari 300 tahun, bersama dengan berkembangnya mikroskop. Mikroskop optik pertama kali ditemukan pada abad 17. Pendeknya, para peneliti mulai meneliti jaringan biologi yang masih hidup maupun yang sudah mati, dengan tujuan untuk lebih mengerti mengenai ilmu kehidupan. Mikroskop yang pertama kali digunakan oleh ilmuwan (saintis) zaman Renaisans, dan mikroskop yang sering digunakan di laboratorium seperti mikroskop cahaya. Dinding sel pertama kali terlihat oleh Robert Hookeyaitu seorang ahli fisika dan matematika, Sekaligus sebagai seketaris Royal Society Of London. Dengan menggunakan mikroskop sederhana temuanya, Robert Hooke berhasil mengamati sayatan gabus tutup botol pada tahun 1665 ketika ia mengamati sel-sel mati pepagan pohon ek dengan mikroskop. Dalam pengamatanya, sayatan gabus tersebut tampak kamar kecil yang dipisahkan oleh dinding tebal menyerupai sarang lebah. kamar-kamar kecil tersebut dinamakan sel.Namun diperlukan lensa hebat buatan Antoni van Leeuwenhoek untuk memvisualisasikan sel hidup. Terlepas dari pengmatan awal ini, sebagian besar geografi sel tetap tak terpetakan untuk beberapa lama (Campbell, 2010: 103). Beberapa penemuan penting yang relevan adalah sebagai berikut : 1. Robert Hooke(1635 – 1703) Pada tahun 1665 mengamati gabus di bawah mikroskop dan menguraikan apa yang disebutnya sel gabus.Robert Hooke merupakan orang yang pertama menyebutkan istilah sel yaitu cellulae=ruangan kecil yang kosong dan mengamati sayatan gabus tutuip botol (Quercus suber), merupakan sel mati yang tidak memilki isi sel. Akan tetapi, Hooke tidak mengetahui dengan pasti apa struktur dan fungsi dari ruang-ruang ini.



Penemuan Hooke dipublikasikan dalam Micrographia dan observasi selselnya tidak memberikan indikasi ditemukannya inti dan organel lainnya yang ada pada sel hidup. Jauh sebelum Robert Hooke mempopulerkan istilah sel, beberapa ahli filsafat Yunani telah mengemukakan pandangannya berkenaan dengan penyusun tubuh makhluk hidup. Aristotles dan Paracelcius telah mengemukakan bahwa tubuh semua hewan dan tumbuhan tersusun atas elemen-elemen sederhana. Elemen-elemen sederhana tersebut secara bersama-sama membentuk struktur makroskopis



makhluk hidup (De



Robertis et al., 1979). Belakangan, elemen-elemen sederhana tersebut dikenal dengan istilah sel (dari bahasa Yunani, yaitu Cella atau Cellula yang berarti ruang atau kamar kecil) (Adnan, 2007). 2. Anton van Leeuwenhoek (1723) Menamakan



organism



sel



tunggal



yang



dilihatnya



di



bawahmikroskop dengan ‘animalcules’. Seroang ahli asah lensa dari Belanda, membuat mikroskop sederhana , Memeriksa cairan setetes air kolam microscopic “animalcules” (hewan kecil) merupakan sel bakteri dan orang yang pertama kali melukiskan bentuk-bentuk bakteri 3. Robert Brown (1773-1858 ) Pada tahun 1820 merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Mengamati adanya adanya titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh Titik buram disebut sebagai nukleus 4. Matthias Jakob Schleiden, seorang botanis, pada tahun 1838 mengatakan bahwa semua tumbuhan tersusun atas sel-sel 5. Theodor Schwann, seorang zoologis, pada tahun 1839 mengatakan bahwa semua hewan tersusun atas sel. Seorang Profesor Botani berkebangsaan Jerman dari Universitas Jena, sebagai salah seorang pencetus teori sel bersama-sama dengan Theodor Schwann dan Rudolf Virchow. Schwann menyatakan bahwa bagian-bagian yang berbeda darit umbuhan disusun oleh sel-sel. Schleidendan Schwann menjadi orang pertama yang memformulasikan apa yang kemudian oleh



orang diyakini bahwa sel sebagai prinsip dasar biologi yang sama pentingnya dengan teori atom bagi kimia dan fisika. Schleiden juga mengetahui pentingnya inti sel dalam proses pembelahan sel yang ditemukan oleh Robert Brown. Berbeda dengan rekannya dari Jerman Schleiden yang menggunakan tumbuhan sebagai objek pengamatannya, Dr Theodor Schwann bekerja sebagai ahli zoologi.Schwann berhasil menunjukkan jaringan hewan secara mikroskopik dan menemukan partikel-partikel yang manarik dalam jaringan syaraf dan otot.Schwann pun telah mengobservasi sel-sel yang berhubungan dengan selubung serabut syaraf yang disebut sel-sel Schwann.Bersama-sama dengan Schleiden dia menyimpulkan dari hasil observasinya tentang sel sebagai berikut: a) Sel merupakan kesatuan struktural, fisiologis, dan organisasi dari makhluk hidup. b) Sel memiliki eksistensi ganda yaitu sebagai entitas yang berbeda dan sebagai bagian yang membangun organism. c) Sel terbentuk secara bebas, mirip dengan pembentukan Kristal (spontaneous generation). 6. Rudolf Virchow, mengusulkan teori bahwa semua sel berasal dari sel yang sebelumnya sudah ada. Rudolf Ludwig Karl Virchow seorang dokter Jerman, yang menyatakan sebuah slogan “Omnis cellula e cellula” artinya semua sel hanya berasal dari sel sebelumnya. Pernyataannya ini sekaligus menentang pendapat dari penjelasan Schwann yang ketiga bahwa sel muncul begitu saja seperti kristal (generatio spontanea).



KONSEP DAN TEORI SEL Sitologi adalah cabang ilmu yang mempelajari tentang sel . Pengetahuan tentang struktur dan fungsi sel terus berkembang hingga kini, seiring dengan teknik dan peralatan analisis yang digunakan, baik secara in vitro maupun secara in vivo. Pada awalnya ilmuan dapat mengamati berbagai tipe sel tumbuhan dan hewan serta organisme bersel tunggal. Setelah tahun 1830-an dipahami bahwa semua makhluk



hidup baik tumbuhan maupun hewan tersusun atas sel, berdasarkan temuan Mathias Schleiden pada sel tumbuhan dan temuan Theodor Schwan pada sel hewan, yang selanjutnya dikenal dengan teori sel (Palennari, 2006). Pernyataan-pernyataan tersebut di atas dikenal dengan nama Teori sel yang teridiri atas: 1. Setiap makhluk hidup terdiri atas satu atau lebih sel 2. Sel merupakan unit struktural dan fungsional semua makhluk hidup. 3. Sel merupakan unit terkecil makhluk hidup khususnya pada organisme multiseluler. 4. Semua kehidupan berasal dari sel-sel sebelumnya melalui pembelahan 5. Sel mangandung material genetik yang akan diturunkan kepada generasinya melalui pembelahan (Palennari, 2006). Teori yang diajukan tersebut menunjukkan bahwa sel merupakan kesatuan struktural makhluk hidup. Sel sebagai unit struktural terkecil mengandung makna bahwa sel merupakan penyusun yang mendasar bagi tubuh makhluk hidup. Dikenal ada makhluk hidup yang terdiri atas satu sel dan disebut organisme uniseluler, dan ada pula yang tersusun atas banyak sel dan disebut sebagai organisme multiseluler (Palennari, 2006). Bentuk dan ukuran sel juga bervariasi. Sel-sel prokariot mempunyai bentuk yang sederhana, misalnya bakteri berbentuk bulat, batang, atau spiral. Sel-sel eukariot bentuknya sangat bervariasi, misalnya sel tumbuhan ada yang bentuk peluru, kubus, prisma, dan serabut. Bentuk sel biasanya disesuaikan dengan fungsinya, misalnya sel epidermis bentuknya pipih dan tersusun rapat berfungsi untuk melindungi sel/jaringan yang ada di sebelah dalam, sel saraf memiliki juluran sitoplasma yang panjang berupa dendrit dan akson yang berfungsi untuk menghantar impuls pada jarak yang jauh. Bentuk sel yang berkaitannya dengan kesesuaian dengan fungsinya (Palennari, 2006). Beberapa teori sel menurut Morningbell (2011) menunjukkan betapa pentingnya peranan sel karena hampir semua proses kehidupan dan kegiatan makhluk hidup dipengaruhi oleh sel. Secara singkat dapat dijelaskan : 1. Antoni van Leeuwenhoek (1600) ; penemu mikroskop untuk melihat sel 2. Robert Hooke (1665) ; sel berarti bilik kecil



3. Robert Brown (1831) ; gerakan isi sel tidak teratur / zig zag 4. Felix Dujardin (1835) ; isi sel berupa cairan 5. Johannes Purknjee ; cairan sel disebut protoplasma 6. Theodor Schwann & Matthias Jakob Schleiden (1839) ; sel merupakan kesatuan struktural 7. Max Schultze (1825 – 1974) ; sel merupakan kesatuan fungsional 8. Hanstein (1880) ; sel merupakan kantong yang berisi organel 9. Rudolph Virchow ; sel sebagai kesatuan reproduksi 10. Eduard Strasburger & Walter Fleminggo ; sel sebagai unit reproduksi makhluk hidup 11. Ernst Ruska (1931) ; penemu mikroskop TEM sehingga dapat mlihat sel lebih jelas 12. Watson dan Crick (1953) ; materi genetik diturunkan oleh sel kepada keturunannya 13. Lynn Margulis (1981) ; terdapat simbiosis di dalam evolusi sel CARA MEMPELAJARI SEL Klasifikasi cara memempelajari sel dapat dipandang dari sifat selnya, missalnya adalah car mempelajari sel hidup dan car mempelajari sel yang mati. Bisa juga dipandang dari teknik bagaimana sel itu dipelajari. Dalam uraian ini dipilih alternatif terakhir, yaitu mempelajari macam-macam teknik mempelajari sel. Pada prinsipnya, ada dua teknik umum mempelajari sel; yaitu: 1.



Teknik Analisis Instrumental Dua sifat sel yang menjadi dasar pengembangan teknik analisis instrumental



pada sel, ialah ukuran sel dan sifat sel yang tembus cahaya. Sel mempunyai ukuran yang sangat kecil yang dinyatakan dalam micron (1 mikron =1/1000 mm = 1/25.400 inci). Sel hewan terkecil mencapai 4 mu (milimikron). Meskipun demikian, ada beberapa sel protozoayang mempunyai ukuran mencapai beberapa mm, misalnya spirostomum dari golongan ciliata mencapai ukuran 3 mm (Storer dan Usinger, 1957:247). Pada hal daya mata manusia untuk membedakan antara objek tidak mampu melebihi jara 0,1 mm (100u).



Oleh karena itu, diperlukan teknik instrumental yang mampu membesarkan obyek mampu membesarkan obyek untuk mempelajari sel, berupa mikroskop, yang macam-macamnya telah disebutkan. Setiap jenis mikroskop mempunyai kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Misalnya electron mikroskop mampu untuk mengenal bagian sel sampai pada tingkatan molekul, tetapi tidak dapat digunakan untuk mempelajari sel hidup karena terlalu tebal. Untuk mengatasi sifat kedua dari sel, yaitu sifatnya yang tembus cahaya, dibutuhkan alat yang dapat meningkatkan kontras. Sel memiliki sifat tembus cahaya, menurut De Reberties (1975 : 82) Karena sel mengandung banyak air, bila telah kering sifat kontrasnya meningkat. Teknik lain untuk meningkatkan kontras sel adalah dengan teknik pewarnaan. Masalahnya teknik pearnaan ini tidak dapat digunakan untuk meningkatkan kontras pada sel hidup. Karena mewarnai sel memerlukan serangkaian teknik, mulai dari fiksasi, dehidrasi embedding, dan pemotongan atau seksi serta pewarnaan. Unutk meningkatkan sifat kontras pada sel hidup dapat digunakan mikroskop fase kontras dan mikroskop interferensi (De Reberties, dkk. 1975 :82). 2.



Teknik Analisis Sitologi dan Sitokimia Tujuan utama mempelajari sitokimia adalah untuk identifikasi dan



lokalisasi komponen kimiawi sel, baik yang sifatnya kualitatif maupun kuantitatif. Selain itu juga adalah untuk mempelajari dinamika perubahan dinamika organisasi sitokimianya yang terjadi atas perbedaan fungsinya. Dengan demikian, dapat diharapkan ditemukan peran perbedaan komponen selular dalam proses metabolik sel. Sitokimia modern, mengikuti tiga metode pendekatan utama, yaitu : a.



Metode fraksionasi Cara ini meliputi homogenasi dan dekstruksi sel, melalui prosedur kimiawi maupun mekanik, diikuti pemisahan fraksi selular tergantung pada massa, permukaan, gravitasi spesifik.



b.



Mikrokimia dan Ultramikrokimia Banyak cara untuk menganalisis mikro dan ultramikrokimia, antara lain dengan mikrokolorimeter, mikrospetrometrik, dll. Cara-cara tersebut memiliki sensitifitas tinggi sehinnga dapat digunakan untuk membedakan enzim dan koenzim.



c.



Pewarnaan Sitokimia dan Histokimia



Syarat yang perlu dipenuhi untuk keperluan determinasi adalah sitokimia dan histokimia adalah: -



Substansi tidak boleh bergerak dari lokasi semula



-



Substansi harus diidentifikasi dengan prosedur yang spesifik untuk zat itu.



DAFTAR PUSTAKA Storer, T. I. dan R. L. Usinger. 1957. General Zoology Third Edition. USA: Mac Graw Hills Book Company, Inc. De Robertis, E.D.P., F.A. Saez, E.M.P. De Robertis. 1975. Cell Biology. Philadelphia: W.B. Saunders Co. Morningbell, 2011. Sejarah Penemuan Sel dan Teorinya. Diakses melalui www.academia.edu pada Selasa 4 September 2018. Palennari, M., Lodang, h., Faisal & Muis, A., 2006. Biologi Dasar. Makasar : Alauddin University Press Adnan. 2007. Sejarah Perkembangan Biologi Sel. FMIPA: Universitas Negeri Makassar. Campbell, Neil A. 2010. Biologi Edisi 8, Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.