Advertisement

Sel Tumbuhan, JIKA diamati secara sederhana, tampak bahwa banyak rumah dibangun dari bahan bangunan yang disebut batu bata. Dengan cara serupa, kebanyakan tubuh tumbuhan dibuat dari unit-unit yang disebut sel, baik yang masih hidup maupun yang sudah mati. Informasi ini, meskipun sekarang merupakan pengetahuan umum, bukanlah suatu bukti diri, karena sel-sel tidak seperti batu bata tadi, tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Memang 200 tahun yang lalu, lebih dapat dipahami jika dikemukakan bahwa batang sebuah pohon terdiri atas suatu massa padat berupa bahan keras (kayu) daripada menyangkanya terdiri atas berjuta-juta unit kecil yang saling berlekatan. Mungkin cara paling langsung untuk menunjukkan adanya konstruksi sel suatu tumbuhan adalah dengan merendam jaringan tumbuhan dalam semacam cairan pelunak yang disebut bahan maserasi. Dengan cara demikian jaringan kayu yang sangat keras pun, misalnya kayu gajah atau lignum vitae (Guaiacum officinale—yang biasa digunakan sebagai bahan pembuat roda kereta tarik) dapat terurai menjadi unit-unit sel kecil. Proses semacam itu dapat dikatakan serupa dengan proses memukul-mukul tembok dengan palu sehingga batu bata terlepas karena adukan semen pengikatnya terurai.

Dengan cara maserasi atau cara lain tidak diragukan lagi bahwa sel adalah unit penyusun tumbuhan, walaupun tidak berarti bahwa sel tidak dapat dibagi-bagi. Pada kenyataannya sel dapat dipecah dengan cara yang tepat menjadi unit-unit lebih kecil lagi. Kemudian unit-unit itu dipisahkan menjadi bagian-bagian yang dapat dipelajari tersendiri. Namun, telah terbukti pula bahwa tidak ada unit subseluler yang sanggup berdiri sendiri, walaupun fragmen-fragmen sel (misalnya mitokondria) ada yang terus berfungsi selama satu atau dua hari seperti ketika sel masih utuh. Karena itu dapat ditarik kesimpulan bahwa sebuah sel adalah suatu unit fungsional dan struktural benda hidup, yaitu unit terkecil yang dapat menopang kehidupan. Konsep yang menyatakan bahwa sel adalah suatu unit dasar benda hidup telah diakui sejak kurang lebih tahun 1830; dan tidak perlu lagi kita pungkiri bahwa konsep ini menjadi salah satu dasar biologi modern. Konsep ini penting karena dengan menjadikan sel sebagai unit dasar kehidupan, perhatian kita terfokuskan pada suatu struktur benda hidup yang harus kita teliti dan pahami agar biologi sebagai ilmu terus maju. Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa kita memahami kehidupan hanya karena sejauh ini kita memahami struktur dan fungsi sel.

Advertisement

Tumbuhan yang paling sederhana terdiri atas hanya satu sel, sehingga dalam hal ini sel dan tumbuhan tadi adalah identik. Kebanyakan tumbuhan, bagaimanapun juga, tersusun dari sejumlah besar sel yang jumlahnya terus meningkat, yang batas jumlah tertingginya ditentukan oleh ukuran tumbuhan itu ketika mencapai kedewasaan. Taksiran jumlah sel tersebut dapat diperoleh jika diingat bahwa sehelai daun berukuran sedang mempunyai sel hingga berjumlah 50 juta. Cukup sulit untuk menerima kenyataan yang mengejutkan ini, tetapi bahkan lebih sulit lagi menjawab pertanyaan, “Mengapa tumbuh-tumbuhan (atau dalam hal ini juga hewan) harus terdiri atas sel-sel?”, atau untuk memperjelas pertanyaan tadi dengan cara lain, “Mengapa benda hidup harus terbagi-bagi seperti bungkusan-bungkusan kecil?” Para biologiwan tidak mempunyai jawaban lengkap atas pertanyaan itu, tetapi faktor yang penting diketahui adalah hubungan antara luas permukaan sel dan volume seluruh isi sel, dengan kata lain nisbah permukaan/volume. Setiap bagian hidup suatu sel memerlukan persediaan bahan makanan dan pembuangan limbahnya. Hal ini hanya dapat berlangsung melalui permukaan sel, di mana zat-zat tadi keluar dan/atau masuk. Meskipun demikian, ketika suatu sel menjadi semakin besar, luas permukaannya tidak bertambah secepat pertumbuhan volumenya. Bayangkanlah kasus sebuah sel bulat dengan jari-jari (radius) dinyatakan dalam suatu unit satuan. Ketika sel tersebut membesar, volumenya bertambah dan dinyatakan dalam kubik (satuan pangkat tiga) radiusnya (volume sebuah bola adalah 4/3 irr3), tetapi luas permukaannya dinyatakan dalam kuadrat radiusnya (luas permukaan bola adalah 4 rr2). Tabel 2.1 menunjukkan bagaimana nisbah luas permukaan/ volume sebuah bola menurun dengan menaiknya ukuran bola itu. Karena keluar-masuknya zat-zat hanya melalui permukaan sel, maka semakin besar sebuah sel semakin kurang efisienlah sel itu dalam proses pertukaran zat dengan sekitarnya. Hal ini kemudian berarti bahwa jika sebuah sel harus tumbuh melebihi suatu ukuran tertentu, maka bagian-bagian sentralnya tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Atas dasar batasan-batasan yang berlaku pada sebuah sel dan karena adanya nisbah luas/volumenya, tidaklah mengherankan bahwa tumbuhan menjadi semakin besar dalam ukuran bukan karena membesarnya ukuran sel, tetapi karena pertambahan jumlah selnya.

 

Advertisement