PERKEMBANGAN KONSEP, TEORI SEL, DAN CARA ANALISIS MEMPELAJARI SEL

BAB I

PENDAHULUAN

Secara singkat dinyatakan bahwa sel merupakan satuan minimum kehidupan. Semua organisme, tumbuhan, hewan, dan mikrobia, terdiri dari sel. Sel hanya berasal dari sel yang ada sebelumnya , setiap sel memiliki kehidupan sendiri disamping peran gabungan di dalam organisme multisel. Pada organisme multisel, sel mempunyai tugas khusus tergantung di jaringan mana sel itu berada, dan setiap sel bergantung  pada sel-sel lain untuk melakukan fungsi yang tidak bisa dilakukan sendiri.

Penemuan mengenai sel tidak terlepas dengan adanya mikroskop serta perkembanagannya. Perkembangan penemuan serta konsep sel berjalan seiring perkembangan mikroskop. Ini dikarenakan mikroskop sangat membantu dalam perkembangan pengkajian ilmu-ilmu tentang sel. Penemuan sel dan perkembangan teori sel tidak lepas dari peran banyak ahli kimia. Pada tahun 1645 seorang ilmuwan dari belanda Antony van Leuwenhoek merupakan seorang ahli  mikroskop pertama yang paling mencorong prestasinya,karena dialah pencipta mikroskop pertama dengan kekuatan lensa yang memiliki perbesaran lebih dari 300x sehingga dialah yang pertama kali menerangkan dengan cukup gamblang tentang berbagai macam bakteri seperti bakteri berbentuk batang( baccil), bulat (coccus), dan spiral. Selain itu Leuwenhoek pulalah yang telah mendeskripsikan untuk pertama kali mengenai sel darah pada berbagai macam hewan, dengan menggambarkan tentang bentuknya yang oval dan memiliki sebuah pusat (yang kelak dikenal sebagai nucleus). Berbagai penemuan yang telah dilakukan oleh Loewenhoek diperjelas lagi oleh seorang ilmuan berkebangsaan inggris yang bernama Robert Hooke. Dia melihat sebuah irisan jaringan gabus kering dibawah mikroskopnya dan mengatakan bahwa semuanya berproliferasi dan berpori seperti sarang lebah dan strukturnya seperti box dan dia menyebutnya sebagai “sel” yang berarti suatu ruang yang kosong, dan inilah pertama kali dikenalkan istilah sel dalam dunia biologi walaupun pada akhirnnya tidak demikian halnya dengan sel yang bukan merupakan suatu ruang kosong.

Bagaimana mempelajari sel ? Sel merupakan bentukan yang kecil dan rumit. Sulit untuk melihat struktur dan menemukan komposisi molekulernya, lebih sulit lagi untuk memahami kerja setiap komponennya. Ada dua cara atau metode mempelajari sel, yaitu dengan teknik analisis instrumental dan teknik analisis sitologi dan sitokimia.

BAB II

PEMBAHASAN

A.     Sejarah Penemuan Sel

Sel merupakan bagian terkecil penyusun tubuh organisme, disebut juga sebagai satuan unit struktural, fungsional dan herediter yang terkecil. Sejak dahulu ahli filsafat kuno terutama Aritoteles pada zaman kuno dan Paracelsus pada zaman pembaharuan telah mengemukakan bahwa “hewan dan tumbuhan walaupun nampaknya sangat rumit terdiri atas beberapa unsure yang selalu terulang pada tiap tubuh makhluk hidup”. Pendapat mengenai sel ini kemudian berkembang dengan ditemukannya mikroskop yang mendukung perkembangan penelitian tentang sel.

Penemuan mikroskop diawali oleh Ecluid (590 SM) yang mengemukakan adanya sifat-sifat reflektif pada permukaan cembung. Seneca (65) yang mengemukakan bahwa bola gelas yang diisi air dapat membantu melihat benda yang tidak bisa dilihat dengan mata biasa. Penemuan Ecluid dibuktikan oleh Ptolomeus (127-151), yang melakukan percobaan memperbesar pandangan benda berpermukaan cembung. Pada tahun 1485 Da Vinci menekankan pentingnya pengguanaan lensa untuk mengamati benda-benda yang kecil.  Desain mikroskop dimulai oleh Jans dan Z. Jansen (1590) dengan memadukan dua lensa konveks pada suatu tabung sebagai alat pembesar. Pengalaman ini digunakan Anton Van Loewenhook (1676) berhasil menyusun model mikroskop dengan focus pendek dan akhirnya ia dapat menemukan berbagai kehidupan suatu sel antara lain protozoa, bakterizoa, rotifer dan spermatozoa. Mikroskop ini kemudian terus berkembang, misalnya mikroskop fase kontras dikembangkan Zornike (1955), mikroskop electron oleh Knoll dan Rusks (1932), Marton, Prebus dan Millier (1934). 

Pada tahun 1665, Robert Hooke menciptakan mikroskop. Spesimen yang diamatinya di bawah mikroskop ialah gabus. Beliau kagum melihat ‘gabus’ yang ternyata bukanlah satu ‘benda’ saja, sebaliknya terdiri daripada puluhan ‘kotak-kotak’ kecil yang mengingatkannya kepada bilik tidur yang sempit di biara, atau ‘cells’ dalam Bahasa Inggris. Dari itu, tercetuslah sebutan ‘sel’ untuk unit paling kecil dari suatu organisme. Kemudian beliau mengamati tumbuhan hidup pula, beliau mendapati sel-sel tumbuhan ‘berisi cairan’; tetapi tidak ada penjelasan lanjut mengenai hal ini. Pada era yang sama, Van Leuwenhoek menggunakan sampel air untuk pengamatannya di bawah mikroskop. Beliau menyatakan bahwa tedapat sesuatu yang hidup dan bergerak (“animalcules”) di mana setengah organisme ini adalah sel tunggal ataupun unisel. Sel-sel ini bukanlah statik, malah menjalani aktivitas hidupan dengan sempurna. Untuk pertama kalinya manusia menyadari tentang wujud makhluk hidup yang sebelumnya tidak pernah dilihat oleh mata kasar.

Mikroskop awal yang di gunakan oleh Robert Hook dan sel gabus yang di lihatnya.

     

                                   

Tidak terdapat perkembangan yang berarti mengenai sel hingga 200 tahun kemudian. Pada tahun 1889, Theodore Schwann membuat cerapan keatas sel tulang rawan. Beliau merumuskan yang sel-sel hewan adalah mirip sel tumbuhan. Beliau seterusnya menyatakan bahwa sel adalah unit terkecil untuk semua tumbuhan dan hewan. Perkembangan teori ini menjadi lebih mantap keruika Virchow membuat kesimpulan bahwa setiap organisme adalah gabungan berbagai unit sel; dan semua sel datang daripada sel sebelumnya. Pernyataan ini menjadi panduan hingga hari ini.

B.     Perkembangan Konsep dan Teori Sel

Berikut merupakan perkembangan teori sel :

Tahun	Ahli Sains	Penemuan & Teori
1665	Robert Hooke	Mencipta mikroskop. Mengamati gabus, melihat struktur ‘kotak-kotak’ kecil yang statik, lalu dipanggil ‘cell’.
Lewat 1660 an	Anton Van Leuwenhock	Mengamati struktur bergerak (‘animalcules’) dari sampel air. Saranan: ada struktur hidupan yang terdiri dari sel tunggal.
1802-1808	Mirbel	mengengemukakan bahwa tanaman tersususn atas jaringan membrane sel
1820	Robert Brown	Merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Titik buram disebut sebagai nukleus.
1829	Hertwig	Mengajukan Teori Protoplasma yang menyatakan bahwa sel merupakan kumpulan substansi hidup yang disebut protoplasma yang di dalamnya mengandung nucleus dan abgian luarnya dibatasi oleh dinding sel
1830	Theodore Schwann	Mengamati sel rawan. Saranan: sel hewan mempunya struktur dasar yang mirip sel tumbuhan.
1831	Robert Brown	Mengemukakan bahwa inti sel merupakan komponen dasar dan tetap sel selain itu juga menamai sitoplasma merupakan sebutan protoplasma dalam sel dan karioplasma untuk protoplasma dalam inti, menurutnya partikel dalam sel mengalami gerakan yang dinamakan gerakan brown.
1838	Matias Jacob Schleiden	Ada hubungan yang erat antara nukleus dan perkembangan sel.
1839	Scleiden dan Schwan	mengemukakan teori yang disebut Teori Sel yang menyatakan ‘semua makhluk hidup tersusun atas sel-sel’ atau sel merupakan elemen dasar dari makhluk hidup.
1840	J.E Purkinje	Memberikan nama protoplasma untuk substansi dalam sel.
1858	R. Virchow	menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel yang telah ada (omnis cella a cella).
	L.St. George	Menemukan organela sel yang sekarang dinamakan kompleks golgi.
1869	F. miescher	Menemukan nuklein
1878	Scleiden	Mengungkap proses kariokinesis
1887-1888	Van Beneden & T. Boveri	Menemukan sentriol
1898	G. Golgi	Menemukan kompleks golgi sel saraf
	Fleming dan Strassburger	Penemuan lain mengenai pembelahan sel pada hewan dan tanaman
1890	Waldeyer	Penemu kromosom

Berasaskan perkembangan diatas, prinsip mengenai teori sel modern telah dirumuskan. Terdapat 3 Prinsip Teori Sel, yaitu :

1.    Setiap organisme hidup terbentuk dari satu atau lebih sel

2.    Organisme hidup yang paling kecil ialah sel tunggal, dan sel adalah unit fungsional organisme multisel.

3.    Semua sel terbentuk daripada sel yang ada sebelumnya.

Perkembangan biologi sel mempengaruhi perkembangan ilmu-ilmu lain, antara lain:

1.    Perkembangan Biologi Sel dan Genetika

Dengan adanya penemuan Vircow tentang “omnis cella a cella” berarti sel mempunyai kemampuan untuk berkembang biak sehingga menghasilkan sel baru yang sama dengan induknya dan ada factor yang diturunkan induk pada anaknya yang terdapat ada sel kelamin. Menurut Wilson, sifat menurun akan muncul sebagai akibat adanya kontinuitas genetic sel melalui pembelahan. H, Fold dan Strassburger mengemukakan teori bahwa inti sel merupakan tempat adanya factor yang diturunkan, kemudian Roux menemukan benang kromatin pada inti yang mengandung kromosom, yang menurut Weissman mengandung unit-unit tertentu yang sebagai substansi yang diturunkan.

Hokum dasar tentang genetika telah dikemukakan Mendel, namun perubahan dalam sel ditemukan Correns, Tschermack dan De Vries puluhan tahun kemudian. Kemudian dapat pula dijelaskan bagaimana terjadinya proses pembelahan meiosis dimana dalam sel kelamin hanya terdapat kromosom yang haploid.

2.    Perkembangan Biologi Sel dan Fisiologi

Pada mulanya penelitian tentang sel hanya pada sel-sel mati untuk melihat bagian-bagian sel yang ada. Tahun 1899 penelitian dilakukan untuk mempelajari sel-sel hidup dan gerakan yang terjadi di dalamnya. Pada aklhir abad XIX, Overton mengemukakan bahwa membrane sel merupakan selaput tipis yang terdiri dari bahan lipid. Dengan penemuan ini berkembang pengetahuan tentang pewarnaan sel dan aktivitas yang terjadi pada membrane sel. Harisson (1909) menuhjukkan bahwa sel saraf embrio dapat tumbuh dan berkembang secara invitro. Dengan penemuan ini berkembanglah kultur sel/kultur jaringan.

Penemuan baru di bidang biologi sel antara lain ditemukannya struktur/susunan membrane sel, sifat membrane, transport aktifmelalui membrane, reaksi sel terhadap rangsang, dasar mekanisme perangsangan dan kontraksi, nutrisi sel, pertumbuhan sel, sekresi sel dan aktivitas sel lainnya. 

3.    Perkembangan Biologi Sel dan Biokimia

Penelitian biokimiwi yang dilakukan Fisher dan Hofmeister (1902) mendapatkan bahwa molekul protein mengandung asam amino yang terikat pada ikatan peptid. Miescher (1869) dan Kossel (1891) berhasil mengisolasi asam nucleus yang diduga memegang peranan penting pada sintesis protein dan pembelahan. Ostwald yang mengemukakan bahwa enzim adalah satu kesatuan molekul yang digunakan oleh sel untuk berbagai macam transformasi energy yang diperlukan dalam memelihara aktivitas kehidupan sel.

Wieland (1903) dan Wargburg (1908) menyelidiki proses terjadinya oksidasi sel dan Altmann menemukan hubungan natara mitokondria dan proses oksidasi sel. Batelli dan Stern (1912) serta Wargburg (1913) menemukan bahwa enzim pernafasan terdapat dalam partikel dalam sitoplasma. Mekanisme tentang oksidasi dalam sel ini kemudian disempurnakan dan dijelaska oleh Kellin (1934).

Perkembangan dalam sitokimia didapatkan cara-cara isolasi mitokondria, kloroplas, nucleus, kompleks golgi, partikel-partikel mitotic dan komponen lain dalam sel.

C.     Penelitian Kimiawi Awal Pada Biologi Sel

Aplikasi dari fisika dan kimia untuk mempelajari makhluk hidup berakar pada abad 18 dan 19. Permulaan ini dimulai oleh Joseph Priestley tahun 1772 yang mfenemukan bahwa oksigen dihasilkan oleh tumbuhan hijau dibantu oleh cahaya. Di ssaat yang sama, Antoine Lavoisier mengungkapkan “respiration is a ... combustion, slow, it is true, but otherwise perfectly similar to that charcoal.”  Karena iklim secara filosofis saat ini, bagaimanapun, latar belakang kepentingan  dari penemuan ini tidak diapresiasi.  Abad selanjunya  dipercaya bahwa kandungan dan proses dari makhluk hidup pada dasarnya  berbeda dari non organikdan tekhnik yang digunakan untuk belajar benda mati tidak bisa diaplikasikan pada kehidupan. 

Pergerakan yang sangat signifikan dari sikap ini datang pada tahun 1828 ketika Frederick Wohler mensintesis urea. Di waktu yang sama biologi sel dimulai untuk memformulasikan teori sel. Wohler mengubah kimia  anorganik amonium sianat menjadi urea, kandungan anorganik biasanya disekresi oleh hewan. Pembentukan secara kimia ini ditemukan dalam organisme hidup dan molekul organik lain yang disintesis setelah itu, secara bertingkat disusun oleh elemen yang sama di makhluk hidup ataupun benda mati diatur oleh hukum kimia dan fisika yang sama. Di akhir abad ke-19 penemu-penemu banyak mensintesis dari bahan kimia tumbuhan dan hewan. Yang paling berhasil dalam percobaan ini adalah Emil Fischer, yang mengekstraksi, mendegradasi, dan mensintesis ulang banyak kandungan dari makhluk hidup dan membuat dasar untuk deskripsi bahan kimia dari protein, lemak, dan karbohidrat.

Deskripsi mengenai kerja bahan kimia dilengkapi pada awal abad ke-19 oleh pembelajaran biokimia. Sebelum waktu ini, kandungan dan reaksi yang terjadi pada sistem hidup secara umum dipindahkan oleh misterius “vital force.” Penemuan katalisism, kandungan yang kecepatan reaksinya untuk penyelesaian, disediakan penunjuk untuk alam nyata dari interaksi bahan kimia dalam organisme hidup. Padsa tahun 1836, Jakob Berzeliud, kimiawan Swedia menulis tentang “justifiable ... to top suppose that, in living plants and anlimals, thousands of catalytic processes take place ... and result in the formation of the great number of dissimilar chemical compounds, for whose formation out of the common raw material ... no probable cause could be assigned.”

Pemikiran Berzelius tentang aturan katalisis dalam organisme hidup membuktikan kebenaran hasil penemuan fermentasi alkohol dari alam, yang mana menjadi interest untuk umat manusia jaman dahulu. Pada tahun 1850, Louis Pasteur memulai karyanya untuk menentukan penyebab dari fermentasi. Pasteur menemukan bahwa fermentasi terjadi hanya di sebagian mikroorganisme sekarang, jika mikroorganisme tereliminasi atau terbunuh, gula tidak diubah menjadi alkohol. Pengetahuan pertama kali mengenai reaksi katalisis secara alami terjadi pada fermentasi ada pada akhir abad ke-19. Pada 1897, Hans dan Eduard Buchner bekerja dengan masalah pengasingan (isolasi) dan pemeliharaan ekstrak dari sel ragi untuk tujuan medis. Untuk pemeliharaan ekstrak, dibuat dengan grinding dan pressing sel ragi, Buchners menambahkan karbohidrat, biasanya digunakan setelah metode untuk pemeliharaan makanan. Karbohidrat dengan cepat difermentasi oleh ekstrak sel bebas ragi. Pembelajaran secara intensive dari ekstrak ragi memastikan penemuan dari enzim, katalisis protein pada organisme hidup. Istilah enzim diambil dari Yunani yang berarti ragi.

 

D.    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). Terdapat beberapa macam mikroskop diantaranya yaitu :

1.         Mikroskop cahaya

Mikroskop cahaya adalah mikroskop yang tersusun atas tiga macam lensa. Pertama adalah lensa pengumpul cahaya (lensa kondenser) dan dua macam lensa cembung (lensa pembesar) yang diletakkan di masing-masing ujung pada suatu tabung. Lensa pembesar yang terletak pada depan titik pandang mata disebut lensa okuler dan lensa yang terletak dekat objek (terletak pada ujung tabung proksimal) disebut lensa objektif. Mekanisme terbentuknya perbesaran gambar yaitu :

Mula-mula beberapa berkas cahaya yang melewati lensa kondenser akan terfokus sebagai suatu sekumpulan cahaya yang menembus objek mikroskopis menuju kedua lensa pembesar sampai pada titik pandang mata. Preparat mikroskop dapat digeser-geser mendekati atau menjauhi lensa objektif untuk mendapatkan gambar yang memiliki fokus terbaik. Posisi lensa kondenser juga dapat digerakkan ke posisi yang tepat sehingga cahaya mengumpul pada preparat mikroskop dan menyebar kembali ke lensa objektif. Hasilnya adalah bayangan gambar objek mikroskopis akan diperbesar sesuai dengan kemampuan perbesaran masing-masing lensa pembesarnya. Nilai perbesaran ini dapat diperoleh dari kombinasi kemampuan perbesaran lensa okuler dengan lensa objektif.

Dengan mikroskop cahaya maka suatu objek mikroskopis dapat diperbesar dari 10 x ke perbesaran 1000 x. Lebih dari itu, mikroskop cahaya akan mengalami kesulitan daya pisah atau resolusi. Nilai resolusi adalah kemampuan titik bayangan dapat dipisahkan di bawah mikroskop cahaya. Kemampuan pemisahan atau nilai resolusi gambar dituliskan dalam persamaan berikut :

D= (0,61 λ) / (n sin α)

Keterangan :

·      D= kemampuan atau daya pisah bayangan benda terkecil yang dapat dicapai oleh mikroskop cahaya.

·      0,61= besaran tetap yamg merupakan derajat titik bayangn yang tumpang tindih tetapi masih dapat dilihat terpisah oleh mata pengamat.

·      λ= panjang gelombang cahaya yang digunakan pada mikroskop cahaya. Panjang gelombang minimum cahaya yang tampak adalah 450 nm. Untuk memaksimalkan resolusi gambar cahaya ultraviolet dipilih karena memiliki panjang gelombang terkecil.

·      n= indeks refraksi cahaya yang merupakan besaran kecepatan cahaya di dalam ruang hampa dibagi dengan bilangan kecepatan cahaya pada medium transmisi (udara). Nilai n dapat dimaksimalkan dengan pemberian minyak imersi.

·      α=setengah sudut kerucut cahaya yang memasuki lensa objektif. Sudut ini dapat dimaksimalkan pada 70⁰ sehingga nilai sinus 70⁰ = 0,91.

                

     

Gambar mikroskop cahaya.

Untuk memperoleh gambar bayangan benda mikroskopis yang sesuai dengan tujuannya, mikroskop cahaya dimodifikasi menjadi beberapa macam diantaranya:

a.    Mikroskop cahaya dengan latar gelap.

Mikroskop ini bertujuan untuk memperbaiki penglihatan mata pada daya resolusi yang terbatas. Diantara sumber cahaya dengan lensa diletakkan sebuah lempengan opak sehingga hanya cahaya pinggir saja yang masuk ke lensa objektif. Ini bertujuan untuk memperoleh gambar yang cerah dengan latar belakang yang gelap

b.    Mikroskop fase kontras

Mikroskop ini memanfaatkan perbedaan indeks refraksi bayangan benda yang menunjukkan perbedaan tingkat kecerahan sehinnga memperbaiki daya penglihatan terhadap struktur mikroskopis yang diamati. Interferensi cahaya dapat ditingkatkan dengan menempatkan lembaran phase plate pada jalannya cahaya. Bayangan fase kontras dapat memperbaiki daya pandang tanpa pewarnaan.

c.    Mikroskop cahaya terpolarisasi.

Mikroskop ini dilengkapi dengan filter polarisasi sekunder yang diletakkan pada sisi antara preparat dengan lensa objektif atau pada sisi sebelum lensa kondenser. Ini bertujuan untuk memperoleh bayangan benda dengan pola susunan molekul yang teratur terfibrasi cahaya pada satu sisi saja.

d.    Mikroskop floresen

Mikroskop  ini dirancang untuk melihat cahaya yang dipancarkan dari benda-benda mikroskopis berpendar (floresen). Benda pada preparat diberi penanda molekul yang berpendar pada struktur tertentu misalnya mikrotubul atau mikrofilamen.

2.         Mikroskop elektron.

Mikroskop ini menggunakan tembakan gelombang elektron sebagai sumber iluminasi untuk mendapatkan manfaat besarnya daya pisah atau daya resolusi bayangan benda yang sangat kecil dengam memperkecil panjang gelombang yang sangat pendek. Guna mendapatkan bayangan, maka gelombang elektron difokuskan tidak dengan lensa kondenser melainkan dengan magnet atau medan listrik elektrostatik. Perbesaran bayangan benda dicapai dengan mengatur lensa. Ruang di dalam mikroskop yang menjadi tempat lewatnya gelombang elektron harus tanpa udara untuk menghindari kekaburan gambar akibat penyebaran absorbsi gelombang elektron oleh molekul gas pada ruang udara. Hal lain yang penting adalah preparat mikroskopis harus disiapkan dalam keadaan kering dan bebas dari gas volatil. Keuntungan mikroskop elektron adalah memperoleh gambar bayangan yang perbesarannya sampai 10.000-300.000 x sehingga sekaligus memiliki daya pisah bayangan benda yang kecil.

Beberapa macam mikroskop elektron sebagai berikut :

a.    Mikroskop TEM (Transmission Electron Microscope).

     Mikroskop elektron dimana gelombang elektron ditransmisikan melalui preparat. Mekanisme kerjanya yaitu pada puncak tabung pokok diletakkan pistol elektron yang terdiri dari filamen dan anoda. Pada saat bekerja, filamen berada pada tegangan listrik yang tinggi (50-10 ribu Volt). Elektron yang terlepas dari filamen tertangkap oleh anoda dengan kecepatan elektraon 0,005-0,003 nm bergantung pada perbedaan tegangan di kedua lokasi tersebut. Di bawah pistol elektron terdapat serangkaian lensa kondensor yang memfokuskan titik spot elektron yang intens pada preparat. Di bawah lensa proyektor dan layar berpendar, lembaran fotografik dapat dibuat sehinga akhirnya didapatkan ultra mikroskopis dari preparat tersebut.

    

                                                        Gambar Mikroskop TEM.

b.      Mikroskop SEM (Scanning Electron Microscope).

Mikroskop elektron yang ditujukan untuk melihat permukaaan tiga dimensi benda yang kecil (permukaan tiga dimensi sel atau permukaan subseluler). Cara kerja mikroskop elektron yaitu sumber elektron dipancarkan dan elektron difokuskan secara intens pada permukaan preparat dengan bantuan sistem lensa magnetik yang menyerupai lensa kondenser pada TEM. Spot elektron yang terfokus bergerak bolak-balik ke preparat. Dibandingkan dengan mikroskop SEM, daya resolusi mikroskop SEM kurang tinggi.

                                                Gambar Mikroskop SEM.

                

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, gravitasispesifik.

b.    Mikrokimia dan Ultramikrokimia

Banyak cara untuk menganalisis mikro dan ultramikrokimia, antaralain 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 :

                                     i.        Substansi tidak boleh bergerak dari lokasi semula

                                   ii.        Substansi harus diidentifikasi dengan prosedur yang spesifik untuk zat itu.

BAB III

KESIMPULAN

Berdasarkan makalah yang telah kami susun, dapat disimpulkan bahwa :

1.      Sel merupakan bagian terkecil penyusun tubuh organisme, disebut juga sebagai satuan unit struktural, fungsional dan herediter yang terkecil.

2.      Penemuan sel berkembang seiring ditemukan dan berkembangnya mikroskop.

3.      Mikroskop dibuat pertama kali oleh Robert Hooke yang pertama kali pula mencetuskan istilah “cell”

4.      Berasaskan perkembangan penemuan sel, terdapat tiga prinsip mengenai teori sel modern, yaitu :

a.    Setiap organisme hidup terbentuk dari satu atau lebih sel

b.    Organisme hidup yang paling kecil ialah sel tunggal, dan sel adalah unit fungsional organisme multisel.

c.    Semua sel terbentuk daripada sel yang ada sebelumnya.

5.      Ada dua cara atau metode mempelajari sel, yaitu dengan teknik analisis instrumental dan teknik analisis sitologi dan sitokimia.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell and Reece. 2002. Biologi Jilid I. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Muslim, Chorul. 2003. Biologi Molekuler Sel. Bengkulu: Dikti Bengkulu.

Reksoatmojo, Issoegianti. 1993. Biologi Sel. Yogyakarta: Depdikbud.

Wolfe, Stephen L., 1983. Introduction To Cell Biology. California: Wadsworth Publishing Company.