---
title: "Sel: Satuan Bersama Kehidupan"
book: "Biologi Sekolah Menengah Atas"
subject: biology
language: id
chapter: 2
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan
---

# Bab 2 — Sel: Satuan Bersama Kehidupan

Keroklah bagian dalam pipimu dengan kapas bertangkai, oleskan pada kaca objek, tambahkan setetes zat warna biru, lalu tengok lewat mikroskop pada [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) empat ratus kali: sebaran ubin pipih tak beraturan, masing-masing dengan bintik gelap di dekat pusatnya. Kelupas selaput tipis dari sisik bawang bombai dan tengok lagi: bata persegi panjang yang rapi, masing-masing dengan bintiknya sendiri. Air kolam memperlihatkan makhluk lonjong yang mendayung lewat dengan rumbai bulu. Ketiga cuplikan itu tidak punya kesamaan bagi mata telanjang. Di bawah lensa ketiganya dibangun dari benda yang sama — [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) — dan bab ini membahas benda apa itu, bagaimana ia dilihat, dan mengapa setiap makhluk hidup terbuat darinya.

## 2.1 Teori sel

**Definisi 2.1 (Sel).**

Sebuah *sel* adalah satuan terkecil makhluk hidup yang dirinya sendiri hidup: sebuah volume isi berair, yaitu *sitoplasma*, yang terkurung oleh *membran plasma* tipis yang memisahkannya dari lingkungannya sambil membiarkan zat terpilih menyeberang. Sebuah sel menerima materi dan energi, mengubahnya, tumbuh, dan membelah menjadi dua sel.

**Proposisi 2.2 (Teori sel).**

Tiga pernyataan, yang ditegakkan lewat mikroskopi pada abad kesembilan belas, membentuk teori [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell):

1. setiap makhluk hidup terbuat dari satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) atau lebih;
2. [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) adalah satuan dasar struktur dan fungsi makhluk hidup — tidak ada yang lebih kecil yang hidup sendirian;
3. setiap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berasal dari [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang sudah ada sebelumnya, lewat pembelahan.

**Bukti percobaan.** Pernyataan 1 bersandar pada pemeriksaan sistematis tumbuhan (Schleiden, 1838) dan hewan (Schwann, 1839) dengan mikroskop yang lebih baik: setiap jaringan yang diperiksa, betapa pun berbeda rupanya, terurai menjadi [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell). Pernyataan 3 ditegakkan oleh Virchow (1855) dan oleh pengamatan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang membelah dalam jaringan yang sedang tumbuh; kemungkinan lain — [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang terbentuk dengan sendirinya dari cairan — tidak pernah teramati, dan percobaan Pasteur atas mikroba ([Bab 18](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/18-bakteri-dan-ketahanan-terhadap-antibiotik#ch-g11-antibiotic-resistance) kembali kepadanya) menutup persoalan itu. Pernyataan 2 mengikuti dari yang pertama dan dari kenyataan bahwa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang terpencil, jika dipelihara dalam cairan yang cocok, terus hidup sedangkan serpihan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) mana pun tidak. ∎

**Contoh 2.3 (Satu sel atau banyak).**

Ragi, paramesium atau bakteri adalah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tunggal yang mengerjakan segalanya — makan, bergerak, membelah. Pohon ek atau manusia adalah kerja sama [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) dari banyak jenis, masing-masing memikul sebagian pekerjaan: tubuh manusia memuat sekitar $3 \times 10^{13}$ [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), dari kira-kira dua ratus jenis. Di antara keduanya terletak koloni dan organisme bersel banyak yang sederhana, tetapi tidak ada makhluk hidup yang dibangun dari sesuatu selain [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).

## 2.2 Melihat sel: skala dan mikroskop

**Definisi 2.4 (Perbesaran dan daya pisah).**

Yang disebut *perbesaran* sebuah alat adalah nisbah ukuran bayangan terhadap ukuran bendanya. Yang disebut *daya pisah* adalah jarak terkecil antara dua titik yang masih diperlihatkannya secara terpisah. Memperbesar bayangan melampaui apa yang dibenarkan daya pisahnya memperbesar kaburnya, bukan rinciannya.

**Proposisi 2.5 (Dua alat, dua skala).**

Mikroskop cahaya memperbesar sampai sekitar $\times 1500$ dengan [daya pisah](#def-g10-cells-common-unit-magnification) sekitar $0.2\,\text{µ}\mathrm{m}$: ia memperlihatkan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan bakteri, berwarna dan hidup. Mikroskop elektron memakai berkas elektron sebagai ganti cahaya: [daya pisah](#def-g10-cells-common-unit-magnification) di bawah $1\,\mathrm{nm}$, [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) sampai $\times 10^6$; ia menyingkapkan struktur dalam [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) — membran, [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle), bahkan molekul besar — tetapi pada cuplikan yang mati, kering dan diiris menjadi lapisan yang lebih tipis daripada satu mikrometer.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

![Ukuran pada skala logaritmik: tiap langkah sepuluh kali lebih besar. Mata telanjang memisahkan sekitar 0.1\, mm; mikroskop cahaya mencapai 0.2\, µ m dan melihat sel utuh serta bakteri; mikroskop elektron memisahkan nanometer dan memperlihatkan bagian di dalamnya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g10-cells-common-unit/fig-d74153bb2db9.svg)

*Ukuran pada skala logaritmik: tiap langkah sepuluh kali lebih besar. Mata telanjang memisahkan sekitar $0.1\,\mathrm{mm}$; mikroskop cahaya mencapai $0.2\,\text{µ}\mathrm{m}$ dan melihat [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) utuh serta bakteri; mikroskop elektron memisahkan nanometer dan memperlihatkan bagian di dalamnya.*

**Metode 2.6 (Mengukur benda pada sebuah mikrograf).**

Sebuah mikrograf membawa [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) atau batang skala.

1. Dengan batang skala: ukur batangnya pada halaman (misalnya $12\,\mathrm{mm}$ untuk batang berlabel $10\,\text{µ}\mathrm{m}$ ) dan bendanya ( $30\,\mathrm{mm}$ ); ukuran sebenarnya adalah $30 \times 10/12 =  25\,\text{µ}\mathrm{m}$ .
2. Dengan [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) : ukuran sebenarnya $=$ ukuran terukur dibagi [perbesarannya](#def-g10-cells-common-unit-magnification) ; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang tergambar sepanjang $20\,\mathrm{mm}$ pada $\times 400$ berukuran $20/400 = 0.05\,\mathrm{mm} = 50\,\text{µ}\mathrm{m}$ .
3. Selalu sebutkan satuannya, dan lakukan penyetaraan: $1\,\mathrm{mm} =  1000\,\text{µ}\mathrm{m}$ , $1\,\text{µ}\mathrm{m} = 1000\,\mathrm{nm}$ .

**Contoh 2.7 (Sel pipi).**

[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi yang tergambar selebar $24\,\mathrm{mm}$ dari bayangan $\times 400$ berukuran $24/400 = 0.06\,\mathrm{mm} = 60\,\text{µ}\mathrm{m}$ melintang, dan [inti selnya](#def-g10-cells-common-unit-organelle), yang tergambar $3\,\mathrm{mm}$, sekitar $8\,\text{µ}\mathrm{m}$. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah berukuran $7\,\text{µ}\mathrm{m}$; bakteri mulut, yang panjangnya $1\,\text{µ}\mathrm{m}$, tampak sebagai titik yang nyaris tak terpisahkan pada [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) yang sama.

## 2.3 Di dalam sel

**Definisi 2.8 (Organel).**

Sebuah *organel* adalah struktur di dalam [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), yang terkurung oleh membrannya sendiri, yang menjalankan satu tugas tertentu. Yang utama adalah:

- *inti sel* , yang memuat kromosom — DNA pada [Bab 3](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#ch-g10-universal-dna) — dan mengendalikan kegiatan [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) ;
- *mitokondria* , yang panjangnya sekitar $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ , tempat molekul organik dibongkar dengan oksigen untuk melepaskan energi yang terpakai (respirasi seluler, [Bab 4](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#ch-g10-cell-metabolism) );
- pada [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tumbuhan, *kloroplas* , yang hijau oleh klorofil, tempat fotosintesis berlangsung, dan *vakuola* besar berisi air yang menjaga [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) tetap tegang.

Di luar membrannya, [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tumbuhan terkotakkan oleh *dinding sel* selulosa yang kaku; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) hewan tidak punya. [Sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) setiap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) juga memuat jutaan *ribosom*, partikel berukuran sekitar $25\,\mathrm{nm}$ yang merakit [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#def-g10-chemistry-of-life-families), yang hanya terlihat dengan mikroskop elektron.

![Dua sel eukariotik, secara skematis. Keduanya punya membran, sitoplasma dengan mitokondria (jingga) dan inti sel; sel tumbuhan menambahkan dinding selulosa, kloroplas (hijau) dan vakuola pusat yang besar. Keduanya tidak tergambar sebanding: inti sel sesungguhnya sekitar sepersepuluh lebar selnya, dan mitokondria seratus kali lebih kecil daripada selnya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g10-cells-common-unit/fig-3f2fd9e7165f.svg)

*Dua [sel eukariotik](#def-g10-cells-common-unit-prokaryote), secara skematis. Keduanya punya membran, [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) dengan [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle) (jingga) dan [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle); [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tumbuhan menambahkan dinding selulosa, [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle) (hijau) dan [vakuola](#def-g10-cells-common-unit-organelle) pusat yang besar. Keduanya tidak tergambar sebanding: [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) sesungguhnya sekitar sepersepuluh lebar [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell), dan [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle) seratus kali lebih kecil daripada [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell).*

**Definisi 2.9 (Prokariot dan eukariot).**

[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang DNA-nya terkurung dalam [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) adalah *sel eukariotik*: hewan, tumbuhan, jamur dan banyak organisme bersel satu tergolong eukariot. Sebuah *sel prokariotik* tidak punya [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan tidak punya [organel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) bermembran: DNA-nya terletak bebas dalam [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell), ukurannya sekitar $1\,\text{µ}\mathrm{m}$, dan ia diselubungi dinding dari jenisnya sendiri. Bakteri tergolong prokariot.

**Contoh 2.10 (Membaca sebuah bakteri).**

Mikrograf elektron bakteri usus *Escherichia coli* memperlihatkan batang sepanjang $2\,\text{µ}\mathrm{m}$ dan selebar $0.5\,\text{µ}\mathrm{m}$: sebuah dinding, membran tepat di dalamnya, [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) berbutir yang padat dengan [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle), dan daerah tengah yang lebih pucat tempat satu-satunya molekul DNA melingkar terletak. Tanpa [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), tanpa [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle). Namun [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) makan, tumbuh dan membelah tiap dua puluh menit dalam kaldu yang kaya: segala yang dituntut teori [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), dalam seperseribu volume [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi.

![Sel tumbuhan yang dibelah: dinding yang kaku, membran tipis yang menempel padanya, inti sel, kloroplas yang hijau dan vakuola yang mengisi sebagian besar volumenya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g10-cells-common-unit/fig-83cc7a57892c.svg)

*[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tumbuhan yang dibelah: dinding yang kaku, membran tipis yang menempel padanya, [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang hijau dan [vakuola](#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang mengisi sebagian besar volumenya.*

## 2.4 Banyak sel, banyak bentuk: spesialisasi

**Proposisi 2.11 (Sel yang terspesialisasi).**

Dalam organisme bersel banyak, [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) berbagi rancangan dasar yang sama dan DNA yang sama, tetapi tiap jenis punya bentuk dan perlengkapan yang serasi dengan tugasnya: neuron menjulurkan serabut sepanjang satu meter untuk membawa isyarat; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah telah kehilangan [inti selnya](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan berupa cakram pipih yang padat dengan hemoglobin; serat otot adalah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) raksasa yang penuh [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#def-g10-chemistry-of-life-families) yang dapat berkerut; bulu akar berupa tabung tipis yang memperbesar permukaan untuk menyerap air; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) penjaga pada daun berubah bentuk untuk membuka atau menutup sebuah liang. Spesialisasi adalah soal bagian mana dari rancangan bersama itu yang dikembangkan.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Contoh 2.12 (Permukaan dan volume).**

Mengapa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) begitu kecil? Segala yang diterima atau dikeluarkan sebuah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) menyeberangi membrannya, yang luasnya tumbuh menurut kuadrat ukurannya, sedangkan kebutuhannya tumbuh menurut volumenya, yaitu pangkat tiga. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berbentuk kubus bersisi $10\,\text{µ}\mathrm{m}$ punya permukaan $600\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$ untuk volume $1000\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$: $0.6\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$ membran tiap mikrometer kubik. Pada sisi $100\,\text{µ}\mathrm{m}$ nisbahnya turun menjadi $0.06\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$: sepuluh kali lebih sedikit membran tiap satuan isi. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang besar akan kelaparan di pusatnya; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang memang besar (telur katak, serat otot) sebagian besar berupa cadangan yang tidak aktif atau memanjang sehingga tidak ada titik yang jauh dari permukaannya.

![Setetes air kolam di bawah mikroskop cahaya: seekor paramesium, satu sel sepanjang seperempat milimeter, mendayung lewat di antara alga hijau dengan kibasan ribuan bulu halus. Satu sel, dan satu organisme utuh.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g10-cells-common-unit/img-30a45e48b3ee.jpg)

*Setetes air kolam di bawah mikroskop cahaya: seekor paramesium, satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) sepanjang seperempat milimeter, mendayung lewat di antara alga hijau dengan kibasan ribuan bulu halus. Satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), dan satu organisme utuh.*

**Catatan 2.13 (Sel sebagai sistem terbuka).**

[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) bukanlah kantong yang tersegel. Air, oksigen, glukosa dan ion terus-menerus menyeberangi membrannya, dan sisanya keluar lewat jalan yang sama; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi yang ditaruh dalam air murni menggembung dan pecah dalam hitungan menit, dan yang ditaruh dalam air asin pekat mengerut. Kendali membran atas apa yang masuk dan keluar menjadi pokok jilid Tahun ke-1; untuk sekarang, ingatlah bahwa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) hidup dengan bertukar dengan lingkungannya, dan mati ketika pertukarannya berhenti.

## 2.5 Latihan

**Latihan 2.1 ★.**

Nyatakan ketiga pernyataan teori [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).

**Solusi Latihan 2.1.**

Setiap makhluk hidup terbuat dari satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) atau lebih; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) adalah satuan dasar struktur dan fungsi; setiap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berasal dari [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang sudah ada sebelumnya lewat pembelahan.

**Latihan 2.2 ★.**

Setarakan: $0.05\,\mathrm{mm}$ ke mikrometer; $2500\,\mathrm{nm}$ ke mikrometer; $7\,\text{µ}\mathrm{m}$ ke milimeter.

**Solusi Latihan 2.2.**

$50\,\text{µ}\mathrm{m}$; $2.5\,\text{µ}\mathrm{m}$; $0.007\,\mathrm{mm}$.

**Latihan 2.3 ★.**

Sebuah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tergambar sepanjang $36\,\mathrm{mm}$ dari bayangan $\times 600$. Berapa panjang sebenarnya?

**Solusi Latihan 2.3.**

$36/600 = 0.06\,\mathrm{mm} = 60\,\text{µ}\mathrm{m}$.

**Latihan 2.4 ★.**

Sebutkan tiga struktur yang ada pada [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tumbuhan tetapi tidak pada [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) hewan, dan satu struktur yang ada pada setiap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).

**Solusi Latihan 2.4.**

Hanya tumbuhan: [dinding sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [vakuola](#def-g10-cells-common-unit-organelle) pusat yang besar. Setiap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell): [membran plasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) (juga [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) dan [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle)).

**Latihan 2.5 ★.**

Apa beda [sel prokariotik](#def-g10-cells-common-unit-prokaryote) dan [sel eukariotik](#def-g10-cells-common-unit-prokaryote)? Berikan satu contoh masing-masing.

**Solusi Latihan 2.5.**

[Sel eukariotik](#def-g10-cells-common-unit-prokaryote) menyimpan DNA-nya di dalam [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan punya [organel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) bermembran ([sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi, ragi); [sel prokariotik](#def-g10-cells-common-unit-prokaryote) tidak punya keduanya, DNA-nya terletak bebas dalam [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell), dan ukurannya sekitar $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ (bakteri seperti *E. coli*).

**Latihan 2.6 ★★.**

Pada sebuah mikrograf, batang skala berlabel $5\,\text{µ}\mathrm{m}$ terukur $15\,\mathrm{mm}$; satu [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle) terukur sepanjang $6\,\mathrm{mm}$. Hitung panjang [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle) sebenarnya dan [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) bayangannya.

**Solusi Latihan 2.6.**

Panjang sebenarnya $6 \times 5/15 = 2\,\text{µ}\mathrm{m}$. [Perbesarannya](#def-g10-cells-common-unit-magnification): batangnya $15\,\mathrm{mm}$ untuk $5\,\text{µ}\mathrm{m}$ $= 0.005\,\mathrm{mm}$, jadi $15/0.005 = 3000$: $\times 3000$.

**Latihan 2.7 ★★.**

Mengapa mikroskop cahaya tidak dapat memperlihatkan [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle), berapa pun [perbesarannya](#def-g10-cells-common-unit-magnification)? Pakai kedua istilah pada [Definisi 2.4](#def-g10-cells-common-unit-magnification).

**Solusi Latihan 2.7.**

Satu [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle) ($25\,\mathrm{nm}$) sepuluh kali lebih kecil daripada [daya pisah](#def-g10-cells-common-unit-magnification) mikroskop cahaya ($0.2\,\text{µ}\mathrm{m}$ $= 200\,\mathrm{nm}$): dua [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang bertetangga, atau satu [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan sekelilingnya, tidak dapat dibedakan. [Perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) yang lebih besar hanya memperbesar kaburnya.

**Latihan 2.8 ★★.**

Larutan iodin diteteskan pada sepotong kentang di bawah mikroskop: warna biru kehitaman muncul dalam butiran lonjong di dalam [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell). Dengan [Bab 1](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#ch-g10-chemistry-of-life), sebutkan butiran itu apa dan apa yang ditunjukkannya tentang tempat tumbuhan menyimpan cadangannya.

**Solusi Latihan 2.8.**

Butiran itu adalah pati, yang disimpan di dalam [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) sebagai butiran padat (pati tidak larut). Cadangan tumbuhan disimpan di dalam [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell), bukan di suatu ruang di antara [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell).

**Latihan 2.9 ★★.**

[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) selaput bawang bombai memperlihatkan [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan dinding tetapi tanpa [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle), sedangkan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) daun lumut penuh dengannya. Jelaskan bedanya dari tempat tinggal masing-masing jaringan.

**Solusi Latihan 2.9.**

Sisik bawang bombai tumbuh di bawah tanah, dalam gelap, dan menyimpan cadangan: [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle) tidak akan berguna di sana. Daun lumut hidup dalam cahaya dan membuat makanannya lewat fotosintesis, sehingga [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) padat dengan [kloroplas](#def-g10-cells-common-unit-organelle). Rancangan sama, perlengkapan berbeda.

**Latihan 2.10 ★★.**

Hitung nisbah permukaan terhadap volume [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berbentuk kubus bersisi $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ (sebuah bakteri) dan bersisi $20\,\text{µ}\mathrm{m}$ ([sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) hewan yang lazim). Mana yang dapat bersandar pada peresapan sederhana lewat membrannya saja?

**Solusi Latihan 2.10.**

Sisi $1\,\text{µ}\mathrm{m}$: permukaan $6\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$, volume $1\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$, nisbahnya 6 tiap mikrometer. Sisi $20\,\text{µ}\mathrm{m}$: permukaan $2400\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$, volume $8000\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$, nisbahnya 0.3. Bakteri punya membran dua puluh kali lebih banyak tiap satuan isi dan hidup dengan peresapan saja; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang lebih besar memerlukan pengangkutan dalam dan [organel](#def-g10-cells-common-unit-organelle).

**Latihan 2.11 ★★.**

Sebuah bakteri dalam kaldu yang kaya membelah tiap $20\,\mathrm{min}$. Mulai dari satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), ada berapa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) setelah $2\,\mathrm{h}$? Setelah $4\,\mathrm{h}$?

**Solusi Latihan 2.11.**

$2\,\mathrm{h}$ berarti 6 pembelahan: $2^6 = 64$ [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell). $4\,\mathrm{h}$ berarti 12: $2^{12} = 4096$.

**Latihan 2.12 ★★★.**

[Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah tidak punya [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan tidak punya [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle). Apakah ia memenuhi [Definisi 2.1](#def-g10-cells-common-unit-cell)? Bahaslah, dengan mengetahui bahwa ia hidup sekitar 120 hari, tidak dapat membelah, dan dihasilkan oleh [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berinti di dalam sumsum tulang.

**Solusi Latihan 2.12.**

Ia punya membran, [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) serta menerima dan mengeluarkan zat, sehingga ia memenuhi sebagian besar definisinya, tetapi ia tidak dapat membelah dan tidak dapat memperbarui [proteinnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#def-g10-chemistry-of-life-families): ia adalah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang telah melepaskan sebagian programnya demi ruang bagi hemoglobin, dan ia dibuat serta diganti oleh [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang utuh. Definisinya melukiskan keadaan umum; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah adalah bentuk khususnya yang terakhir.

**Latihan 2.13 ★★★.**

Pada 1665 Hooke melihat “[sel](#def-g10-cells-common-unit-cell)” dalam irisan gabus — kotak kosong berdinding tebal. Jelaskan apa yang sesungguhnya dilihatnya, dalam istilah bab ini, dan mengapa ia tidak mungkin melihat [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) di sana.

**Solusi Latihan 2.13.**

Gabus adalah jaringan mati: Hooke melihat dinding selulosa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang isi hidupnya sudah lenyap — kotak kosong. [Inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) hanya ada dalam [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang hidup, dan lagi pula [daya pisah](#def-g10-cells-common-unit-magnification) mikroskopnya serta tidak adanya zat pewarna akan menyembunyikannya.

**Latihan 2.14 ★★★.**

Virus berupa partikel berukuran $20\,\mathrm{nm}$ sampai $300\,\mathrm{nm}$ yang memuat [asam nukleat](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#def-g10-chemistry-of-life-families) dan [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/1-susunan-kimia-makhluk-hidup#def-g10-chemistry-of-life-families), tidak dapat tumbuh atau membelah sendiri, dan hanya berlipat ganda di dalam [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell). Apakah virus itu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell)? Apakah virus hidup? Berdebatlah dari teori [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).

**Solusi Latihan 2.14.**

Virus tidak punya [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell), tidak punya membran buatannya sendiri, tidak punya metabolisme, dan tidak dapat membelah: ia gagal memenuhi definisi [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell). Menurut teori [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) ia tidak hidup sendirian; ia adalah partikel yang meminjam permesinan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) untuk membuat salinan dirinya. Menyebutnya “hidup” atau tidak adalah soal definisi; bahwa ia bukan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) bukanlah soal definisi.

**Latihan 2.15 ★★★.**

Serat otot adalah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tunggal sepanjang $3\,\mathrm{cm}$ dan selebar $50\,\text{µ}\mathrm{m}$, yang memuat ratusan [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle). Hitung volumenya dan bandingkan dengan volume [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) kubus $20\,\text{µ}\mathrm{m}$; lalu jelaskan, dari [Contoh 2.12](#ex-g10-cells-common-unit-surface), mengapa bentuknya dan banyaknya [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) membuat ukuran sebesar itu dapat bekerja.

**Solusi Latihan 2.15.**

Volumenya $\pi \times (25\,\text{µ}\mathrm{m})^2 \times 30000\,\text{µ}\mathrm{m}
\approx 5.9 \times 10^{7}\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$, sekitar 7000 kali $8000\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$ kubusnya. Karena berupa tabung yang tipis, tidak ada titik serat itu yang lebih dari $25\,\text{µ}\mathrm{m}$ dari membrannya, sehingga pertukarannya tetap cepat; dan tiap [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) hanya memerintah bentangnya sendiri pada serat itu, sehingga tidak ada [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang harus melayani volume yang lebih besar daripada volume [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) biasa.

## 2.6 Soal: Menghitung Sel dalam Sebuah Tubuh

**Soal 2.1.**

Soal akhir pekan — satu sesi mikroskop, dari selaput bawang bombai di kaca objek sampai taksiran jumlah sel dalam tubuh manusia

Sebuah kelas menghabiskan satu siang di depan mikroskop. Lensa objektif yang tersedia memberi [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) total $\times 40$, $\times 100$ dan $\times 400$; bidang pandang pada $\times 100$ selebar $1.8\,\mathrm{mm}$.

**Bagian I — Bawang bombainya.**

1. Pada $\times 100$ , sekitar 9 [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) bawang bombai muat berdampingan melintasi bidang pandang. Perkirakan lebar satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) , dalam mikrometer.
2. Pada $\times 400$ bidang pandangnya empat kali lebih sempit. Berapa lebarnya, dan berapa banyak [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) itu yang muat melintasinya?
3. Seorang murid menggambar satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) selebar $28\,\mathrm{mm}$ dari bayangan $\times 400$ . Berapa [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) gambar itu terhadap [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang sebenarnya?
4. Iodin mewarnai [inti selnya](#def-g10-cells-common-unit-organelle) cokelat kekuningan; murid itu mengukurnya $4\,\mathrm{mm}$ pada gambarnya. Berapa garis tengah sebenarnya?
5. Sebutkan struktur yang harus dilabeli murid itu pada gambarnya, dan satu struktur yang hadir tetapi tidak dapat terlihat pada [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) ini.

**Bagian II — Pipi dan kolamnya.**

6. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi yang diwarnai biru metilena tampak sebagai poligon pipih selebar sekitar $60\,\text{µ}\mathrm{m}$ tetapi setebal $5\,\text{µ}\mathrm{m}$ saja. Mengapa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) itu pipih, mengingat dari mana asalnya?
7. Setetes air kolam memperlihatkan paramesium sepanjang $240\,\text{µ}\mathrm{m}$ . Dapatkah ia terlihat dengan mata telanjang? Pada [perbesaran](#def-g10-cells-common-unit-magnification) mana ia mengisi seperempat bidang pandang?
8. Titik bergerak yang mungil, panjangnya sekitar $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ , terlihat di dekat paramesium itu pada $\times 400$ . Kemungkinan besar itu apa, dan apa yang akan ditambahkan mikroskop elektron?
9. Paramesium adalah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tunggal; [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi adalah satu dari triliunan. Dalam satu kalimat untuk masing-masing, sebutkan apa arti “terspesialisasi” bagi [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi dan mengapa itu tidak dapat berlaku bagi paramesium.
10. Seorang murid meneteskan air asin pada [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipinya dan melihat [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) itu mengerut. Jelaskan dengan [Catatan 2.13](#rem-g10-cells-common-unit-open) .

**Bagian III — Ukuran sebuah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).**

11. Ambil [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) manusia yang lazim sebagai kubus bersisi $20\,\text{µ}\mathrm{m}$ . Hitung volumenya dalam mikrometer kubik, lalu dalam milimeter kubik ( $1\,\mathrm{mm}^{3} = 10^9\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$ ).
12. Hitung luas permukaannya dan nisbah permukaan terhadap volume.
13. Ulangi untuk bakteri yang diambil sebagai kubus bersisi $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ . Berapa kali lipat nisbahnya lebih besar?
14. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) menempati massa yang kira-kira sama dengan massa air yang volumenya sama ( $1\,\mathrm{g}$ tiap $\mathrm{cm}^{3}$ ). Perkirakan massa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) $20\,\text{µ}\mathrm{m}$ itu dalam nanogram ( $1\,\mathrm{g} = 10^9\,\mathrm{ng}$ ).
15. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah berupa cakram selebar $7\,\text{µ}\mathrm{m}$ dan setebal $2\,\text{µ}\mathrm{m}$ . Perkirakan volumenya (perlakukan sebagai tabung, $V = \pi r^2 h$ ) dan bandingkan dengan kubus pada pertanyaan 11.

**Bagian IV — Jumlah [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) dalam sebuah tubuh.**

16. Seorang murid bermassa $60\,\mathrm{kg}$ punya volume sekitar $60\,\mathrm{L}$ . Jika tubuhnya hanya terbuat dari [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) kubus $20\,\text{µ}\mathrm{m}$ , berapa banyak [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang dimuatnya?
17. Sesungguhnya sekitar sepertiga volume tubuh berupa cairan di antara [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) dan bahan bukan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) lainnya. Perbaiki taksiran itu.
18. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darah merah saja berjumlah sekitar $2.5 \times 10^{13}$ . Dengan volume pada pertanyaan 15, berapa volume yang ditempatinya? Apakah itu sesuai dengan volume darah sekitar $4.5\,\mathrm{L}$ yang 45% di antaranya berupa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) ?
19. Gabungkan pertanyaan 17 dan 18: berikan orde besar jumlah seluruh [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) dalam tubuh, dan sebutkan mengapa penghitungan yang cermat tidak mungkin.
20. Nyatakan hasilnya: kira-kira berapa banyak [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) yang menyusun seorang manusia, dan lewat proses apa — dari berapa jumlah awal — semuanya dihasilkan?

**Solusi Soal 2.1.**

**1.** $1.8/9 = 0.2\,\mathrm{mm} = 200\,\text{µ}\mathrm{m}$.

**2.** $1.8/4 = 0.45\,\mathrm{mm}$; sekitar dua [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) muat melintasinya.

**3.** $28/0.2 = 140$: gambarnya $\times 140$.

**4.** $4/140 \approx 0.029\,\mathrm{mm}$, sekitar $30\,\text{µ}\mathrm{m}$.

**5.** [Dinding sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [membran plasma](#def-g10-cells-common-unit-cell) (yang menempel pada dinding), [sitoplasma](#def-g10-cells-common-unit-cell), [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle), [vakuola](#def-g10-cells-common-unit-organelle). Hadir tetapi tak terlihat pada $\times 400$: [ribosomnya](#def-g10-cells-common-unit-organelle) (dan [mitokondria](#def-g10-cells-common-unit-organelle) ada di batasnya).

**6.** [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) itu berasal dari permukaan lapisan yang tebalnya beberapa [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) dan terus-menerus tergosok: [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) terluarnya memipih dan terlepas, dan itulah sebabnya kapas bertangkai memungutnya.

**7.** $0.24\,\mathrm{mm}$ hanya sedikit di atas batas $0.1\,\mathrm{mm}$ mata telanjang: sebuah bintik yang nyaris terlihat. Pada $\times 100$ ia melintasi $0.24/1.8 \approx 13\%$ bidang pandangnya, pada $\times 400$ lebih dari separuh; tidak ada lensa objektif yang tersedia memberi tepat seperempat.

**8.** Bakteri. Mikroskop elektron akan memperlihatkan dinding, membran, [ribosom](#def-g10-cells-common-unit-organelle) dan daerah DNA-nya, serta tidak adanya [inti sel](#def-g10-cells-common-unit-organelle).

**9.** [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) pipi mengerjakan satu tugas (melindungi sebuah permukaan) dalam tubuh tempat [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) lain memberinya makan, memasok oksigen dan menyelaraskannya; paramesium tidak punya siapa pun dan harus makan, bergerak, mengindra dan membelah sebagai [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) tunggal.

**10.** Bagian luarnya kini lebih asin daripada [sitoplasmanya](#def-g10-cells-common-unit-cell), sehingga air meninggalkan [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) melintasi membran; [selnya](#def-g10-cells-common-unit-cell) kehilangan volume dan mengerut.

**11.** $20^3 = 8000\,\text{µ}\mathrm{m}^{3} = 8 \times 10^{-6}\,\mathrm{mm}^{3}$.

**12.** $6 \times 20^2 = 2400\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$; nisbahnya $2400/8000 = 0.3$ tiap mikrometer.

**13.** Permukaan $6\,\text{µ}\mathrm{m}^{2}$, volume $1\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$, nisbahnya 6: dua puluh kali lebih besar.

**14.** $8000\,\text{µ}\mathrm{m}^{3} = 8 \times 10^{-9}\,\mathrm{cm}^{3}$, jadi sekitar $8 \times 10^{-9}\,\mathrm{g} = 8\,\mathrm{ng}$.

**15.** $\pi \times 3.5^2 \times 2 \approx 77\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$, sekitar seperseratus kubusnya.

**16.** $60\,\mathrm{L} = 6 \times 10^{16}\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}$; dibagi 8000: sekitar $7.5 \times 10^{12}$ [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell).

**17.** Dua pertiganya: sekitar $5 \times 10^{12}$.

**18.** $2.5 \times 10^{13} \times 77 \approx 1.9 \times 10^{15}\,\text{µ}\mathrm{m}^{3} \approx 1.9\,\mathrm{L}$. [Sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) darahnya: $0.45 \times 4.5 \approx
2.0\,\mathrm{L}$ — sesuai.

**19.** Sekitar $5 \times 10^{12}$ [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) besar ditambah $2.5 \times 10^{13}$ [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) merah: sekitar $3 \times 10^{13}$, beberapa puluh triliun. Ukuran [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) merentang sampai faktor seratus dan campuran jenisnya berubah-ubah, sehingga penghitungan apa pun adalah taksiran sampai faktor dua atau tiga.

**20.** Kira-kira tiga puluh triliun ($3 \times 10^{13}$) [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell), semuanya dihasilkan lewat pembelahan [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) berturut-turut dari satu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) awal, yaitu [sel](#def-g10-cells-common-unit-cell) telur yang telah dibuahi.