Protoplasma

Fungsi Protoplasma: Sifat, ciri, pengertian, sejarah, komponen

by

Protoplasma adalah sitoplasma plus nukleus. Sedangkan sel adalah membran plus protoplasma.

Protein, di antara komponen kimia lainnya, ditemukan di Protoplasma.

Protoplasma terdiri dari komponen zat yang membentuk sel:

  • Air: 75 hingga 80% dari protoplasma
  • Elektrolit: K (Kalium), Mg (Magnesium), P (Fosfor), S (Sulfida), NA (Natrium), Cl (Klorin)
  • Protein: 10 hingga 15% dari protoplasma (struktural dan enzimatik)
  • Lipid: lemak netral, fosfolipid, kolesterol
  • Karbohidrat: glikogen.

Abiotik bisa berupa air (antara 70 hingga 97%), gula, lipid, dan protein kompleks (enzim dan RNA). Ada semua garam mineral organik: Fosfor, Kalium, Belerang, Kalsium, Sodium, dll.

Biotik terdiri dari protein spesifik, yang dikodekan oleh DNA. Ini merupakan organel.

Ciri-ciri Protoplasma

  • Dalam keadaan koloid.
  • Merespon rangsangan
  • Ini memiliki transformasi energi.

Dalam biologi, protoplasma adalah zat hidup di dalam sel. Pada tingkat yang sangat sederhana, ia dapat dibagi menjadi sitoplasma dan nukleus. Kadang-kadang disebut bioplasma “claroplasma” dan dibedakan dari komponen hidup sel yang diklasifikasikan sebagai zat halogen.

Protoplasma memiliki banyak fungsi fisiologis, semua sel hidup menunjukkan sifat-sifat ini dan mendefinisikan fungsi sel dalam kaitannya dengan kemampuan protoplasma. Semua reaksi kimia yang berkaitan dengan nutrisi yang dilakukan di dalam sel disebut metabolisme.

Konsep lain

Protoplasma merupakan isi sel dan merupakan dasar kehidupan fisik. Ini adalah zat heterogen, dalam keadaan koloid, pada dasarnya terdiri dari air di mana protein, mineral, asam nukleat, polisakarida dan zat lainnya ditemukan.

Sifat fisiologis Protoplasma

Protoplasma memiliki 3 sifat fisiologis mendasar, menanggapi stimulus, metabolisme, dan reproduksi.

  • Respon adalah kemampuan protoplasma untuk menanggapi stimulus, yang menentukan kemampuannya untuk beradaptasi dengan lingkungan.
  • Metabolisme adalah proses dasar yang mencirikan kehidupan dan yang terdiri dari semua reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Beberapa reaksi metabolik berkaitan dengan sintesis protoplasma (anabolik) dan yang lainnya campur tangan dalam disintegrasi (katabolik). Metabolisme terdiri dari serangkaian proses fungsional seperti pencernaan, pernapasan, penyerapan, dan ekskresi.
  • Reproduksi adalah pembentukan sel-sel baru yang mirip dengan aslinya, melalui mekanisme pembelahan langsung atau amitosis atau pembelahan tidak langsung atau mitosis; Yang terakhir adalah yang paling sering diamati dalam sel-sel hewan. Selain itu, ada bentuk khusus pembelahan sel yang terjadi pada tahap pematangan sel kelamin atau gamet, yang disebut meiosis.

Komponen protoplasma

  • Karbohidrat: yang merupakan sumber bahan bakar sel dan merupakan molekul yang terdiri dari Karbon, Hidrogen, dan Oksigen. Fungsinya untuk menyimpan energi untuk sel (sebagai sumber utama) dan untuk membentuk dinding sel.
  • Lipid, yang merupakan zat yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik. Komposisi kimianya juga Karbon, Hidrogen, dan Oksigen. Mereka berfungsi sebagai cadangan energi, sebagai isolator termal dan untuk membentuk membran sel yang memberikan perlindungan pada organ dan struktur sel.
  • Protein: mereka adalah molekul organik dari berbagai ukuran yang dibentuk oleh asam amino, komposisi kimianya adalah Karbon, Hidrogen, Oksigen, dan Nitrogen, yang memberi kita rantai asam amino. Fungsinya adalah Struktural (kuku, rambut); Hormonal (hormon, misalnya insulin); Catalyst (mengatur pemecahan makanan oleh enzim); dan Transportasi (transportasi oksigen)
    Enzim: senyawa protein yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia (katalis biologis)
  • Zat inert termasul: 1) Air, fungsi struktural, konveyor, termoregulator, pelarut, pelumas. 2) Garam, fungsi struktural dan pengaturan pH (tingkat keasaman).

Pengertian Protoplasma

Protoplasma adalah bagian hidup dari sebuah sel yang dikelilingi oleh membran plasma.

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 nukleoplasma 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 periplasma tersebut.

Sejarah Protoplasma

“Protoplasma” berasal dari Bahasa Yunani protos yang berarti pertama, dan plasma yang berarti hal terbentuk. Ini pertama kali digunakan pada tahun 1846 oleh Hugo von Mohl untuk menggambarkan suatu zat yang “tangguh, berlendir, granular, semi-fluida” dalam sel tumbuhan, untuk membedakannya dari dinding sel, inti sel dan sel getah dalam vakuola.

Thomas Huxley kemudian disebut sebagai “dasar fisik dari kehidupan” dan menganggap bahwa sifat kehidupan dihasilkan dari distribusi molekul dalam zat ini. Komposisi, bagaimanapun, adalah misterius dan ada banyak kontroversi atas apa macam substansi itu [4]. Upaya untuk menyelidiki asal usul kehidupan melalui penciptaan sintetik “protoplasma” di laboratorium tidak berhasil, namun.

Penyusun protoplasma

Ada 2 kandungan utama dari protoplasma yaitu kandungan organik dan anorganik. Pada sel hewan dan tumbuhan, protoplasma mengandung sekitar 75-85% air, 10-20% protein, 2-3% lipid, 1% karbohidrat, dan 1% zat-zat anorganik lainnya.

Jadi air terlihat merupakan komponen utama. Dan bila semua senyawa senyawa organik itu diurai menjadi unsur unsurnya maka terlihat Karbon, Hidrogen, Oksigen dan Nitrogen (CHON) merupakan empat unsur utama yang ada di dalam protoplasma/Unsur Makro.

Air

Di dalam sel, air terdapat dalam dua bentuk, Dua bentuk itu yaitu bentuk bebas dan bentuk terikat. Air dalam bentuk bebas mencakup 95% dari total air di dalam sel. Umumnya air berperan sebagai pelarut dan sebagai medium dispersi sistem koloid. Air dalam bentuk terikat mencakup 4-5% dari total air di dalam sel Kandungan air pada berbagai jenis sel bervariasi di antara tipe sel yang berbeda. Kandungan air (persen dari berat basah total) pada hati tikus 6—72%, otot rangka tikus 76%, telur bintang laut 77%, E. coli 73%, dan biji jagung 13% tentu berbeda beda karena lingkungan dan perannya

Air merupakan medium tempat berlangsungnya transpor nutrien, reaksi-reaksi enzimatis metabolisme sel dan transpor energi kimia Di dalam sel hidup, kebanyakan senyawa biokimia dan sebahagian besar dari reaksi-reaksinya berlangsung dalam lingkungan cair. Air berperan aktif dalam banyak reaksi biokimia dan merupakan penentu penting dari sifat-sifat makromolekul seperti protein

Karena struktur air mempunyai produk ionisasinya seperti ion O+ dan H maka sangat mempengaruhi berbagai sifat komponen penting sel seperti enzim, protein, asam nukleat, dan lipida. Hal yang sering muncul sebagai contoh, aktivitas katalitik enzim sangat tergantung pada konsentrasi ion H+ dan OH-. Karena itulah, semua aspek dari struktur dan fungsi sel harus beradaptasi dengan sifat-sifat fisik dan kimia air.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa air merupakan komponen sel yang dominan dan berfungsi untuk:

  • Pelarut berbagai zat organik dan anorganik, misalnya berbagai jenis ion-ion, glukosa, sukrosa, asam amino, serta berbagai jenis vitamin.
  • Bahan pengsuspensi zat-zat organik dengan molekul besar seperti protein, lemak, dan pati. Dalam hal tersebut, air merupakan medium dispersi dari sistem koloid protoplasma.
  • Air merupakan media transpor berbagai zat yang terlarut atau yang tersuspensi untuk berdifusi atau bergerak dari suatu bagian sel ke bagian sel yang lain.
  • Air merupakan media berbagai proses reaksi-reaksi enzimatis yang berlangsung di dalam sel.
  • Air digunakan untuk mengabsorbsi panas dan mencegah perubahan temperatur yang drastis atau mendadak di dalam sel.
  • Air sebagai bahan baku untuk reaksi hidrolisis dan sintesis karbohidat, misal dalam fotosintesis.
    Garam mineral
  • Kandungan garam-garam mineral pada berbagai tipe sel sangat bervariasi. Di dalam sel, garam-garam mineral dapat mengalami disosiasi menjadi anion dan kation. Bentuk-bentuk anion dan kation tersebut dinamakan ion. Ion-ion dapat terlarut di dalam cairan sel atau terikat secara khusus pada molekul-molekul lain seperti protein dan lipida.

Secara umum, garam-garam mineral memiliki dua fungsi yaitu:

  • Fungsi osmosis, dalam arti bahwa konsentrasi total garam-garam terlarut berpengaruh terhadap pelaluan air melintasi membran sel
  • Fungsi yang lebih spesifik, yaitu peran seluler setiap ion terhadap struktur dan fungsi dari partikel-partikel seluler dan makromolekul.
  • Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel, misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan keseimbangan asam basa cairan sel. Retensi ion-ion menghasilkan peningkatan tekanan osmosis sebagai akibat masuknya air ke dalam sel.

Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium, ferrum, fosfat anorganik digunakan dalam sintesis ATP yang mengsuplai energi kimia untuk proses kehidupan dari sel melalui proses fosforilasi oksidatif. Ion-ion kalsium dijumpai dalam sirkulasi darah dan di dalam sel. Di dalam tulang, ion-ion kalsium berkombinasi dengan ion-ion fosfat dan karbonat membentuk kristalin. Fosfat dijumpai di dalam darah dan di dalam cairan jaringan sebagai ion-ion bebas, tetapi fosfat di dalam tubuh banyak terikat dalam bentuk fosfolipida, nukleotida, fosfoprotein, dan gula-gula terfosforilasi.

Di dalam sel juga terkandung berbagai jenis gas yang berasal dari lingkungan atau dihasilkan oleh metabolisme sel. Beberapa gas yang terdapat di atmosfer dapat masuk ke dalam sel misalnya gas oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), dan gas nitrogen (N2). Di dalam sel, oksigen berperan untuk mengoksidasi bahan-bahan makanan. Karbon dioksida selain berasal dari lingkungan luar, juga dihasilkan dalam oksidasi bahan makanan sebagai hasil sampingan. Umumnya karbon dioksida di dalam sel berada dalam bentuk bikarbonat atau karbonat.

Protein

Protein adalah makromolekul yang terdiri atas asam-asam α-amino yang saling berikatan dengan ikatan kovalen di antara gugus α-karboksil asam amino dengan gugus α-amino dari asam amino yang lain. Ikatan di antara asam amino disebut ikatan peptida. Beberapa unit asam amino yang berikatan dengan ikatan peptida disebut polipeptida. Molekul protein dapat terdiri atas satu atau sejumlah rantai polipeptida dan setiap rantai dapat terdiri atas ratusan hingga jutaan residu asam amino.

Karbohidrat

Molekul karbohidrat adalah zat yang terdiri atas atom-atom C, H, dan O. Perbandingan antara molekul H dan O adalah 2:1. Jadi memiliki rasio yang sama dengan molekul air (H2O), misalnya Ribosa (C6H10O5), Glukosa (C6H12O6), dan Sukrosa (C12H24O11).

Rumus empiris dari karbohidrat adalah Cn(H2O)n. Dengan dasar perbandingan tersebut, orang pada mulanya berkesimpulan bahwa dalam karbohidrat terdapat air, sehingga digunakan kata karbohidrat yang berasal dari kata karbon dan hidrat atau air. Karbohidrat sering disebut sakarida. Ada beberapa senyawa yang memiliki rumus empiris seperti karbohidrat tetapi bukan karbohidrat, misalnya C2H4O2 (asam asetat), CH2O (formaldehida).

Fungsi Protoplasma

Protoplasma fungsinya menampung semua materi genetik sel. Ini juga mengontrol aktivitas sel. Sitoplasma adalah komponen pertama protoplasma. Ini hadir antara membran sel dan nukleus dalam sel eukariotik. Semua organel ditemukan di sini. Ia memelihara lingkungan sel. Sitoplasma mempertahankan bentuk sel dan juga menyimpan zat yang dibutuhkan oleh organel.

Nukleus adalah komponen kedua protoplasma. Bahan genetik dari suatu organisme ada di dalam nukleus. Ribosom juga ditemukan dalam nukleus, yang penting untuk produksi protein dalam sel. Prokariota mengandung nukleoid dan bukan nukleus tempat semua informasi genetik ditemukan.

Protein, lemak, enzim, hormon, semuanya membentuk protoplasma. Ini dapat larut atau tersuspensi dalam komponen air protoplasma.