Komponen Kimia Sel

Sel hidup tersusun dari kumpulan elemen, yang terbanyak hampir 99 % dari berat sel adalah elemen C, H, N dan O. Komponen kimia dalam sel dapat berupa komponen anorganik, misalnya air dan ion-ion mineral, dan komponen organik misalnya protein, karbohidrat, asam nukleat dan lipida.

1. Air, Garam dan Ion-Ion Mineral
Pada setiap sel, kecuali sel pada biji, tulang, dan email, air merupakan komponen terbesar. Air di dalam sel berfungsi sebagai pelarut ion dan substansi lain. Air merupakan mendium sistem koloid sitoplasma. Air juga berfungsi untuk reaksi enzimatik dan dapat terbentuk dari proses metabolisme. Sedangkan garam-garam yang mengalami ionisasi menjadi ion, misalnya kation K+ dan Na+, serta anion Cl-, berfungsi untuk mempertahankan tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa dalam sel.

2. Protein
Protein merupakan komponen terbesar dari sel dan merupakan polimer dari asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida. Terdapat 20 macam asam amino penyusun protein. Protein tersusun dari karbo, hidrogen, oksigen, dan nitrogen, kadang-kadang juga sulfur. Fungsi protein diantaranya : sebagai penyusun sel, untuk proses fisiologis dalam sel, protein yang berupa enzim bertindak sebagai katalisator berbagai reaksi kimia, dan berperan dalam gerakan dalam sel. Dalam membran sel, protein berfungsi sebagai :

• Sebagai protein transpor, sebagai pemompa bahan untuk melewati membran sel dan memberikan sifat permeabilitas pada membran sel,
• Aktivitas enzimatik, protein membran dapat berfungsi sebagai enzim untuk melaksanakan aktivitas metabolisme sel,
• Sinyal, protein membran memiliki tempat pengikatan kimiawi yang sesuai dengan beberapa messenger kimiawi yang berakibat berubahnya struktur protein yang membawa pesan ke dalam sel,
• Hubungan interseluler antar sel dimana protein membran membentuk suatu junction dengan protein membran dari sel lain,
• Sebagai sarana pengenalan sel oleh glikoprotein yang terdapat pada membran, dan pelekatan sel ke sitoskeleton dan matriks interseluler, pelekatan ke matriks interseluler bertujuan untuk memberikan kerangka luar bagi sel.

3. Lipid
Lipid merupakan senyawa yang bersifat hidrofobik dan larut dalam pelarut organik. Dalam sel terdapat bermacam-macam lipid yang penting, diantaranya fosfolipid, glikolipid, lemak, dan steroid. Fungsi terpenting dari asam lemak sebagai penyusun membran. Komponen kimia terbanyak dari membran sel maupun membran intrasel adalah fosfolipid yang tersusun dari asam lemak dan gliserol. Pada membran, fosfolipid membentuk dua lapis molekul dengan bagian kepala yang mengandung fosfat menghadap ke air, sedang bagian ekor terdapat pada bagian membran. Keenceran lapis ganda lipid ditentukan oleh komposisinya yaitu asam lemak dan kolesterol. Semakin banyak kandungan asam lemak tak jenuh, menyebabkan lapisan lipida makin encer. Kolesterol terdapat pada membran di antara molekul fosfolipid. Kolesterol menyebabkan keenceran membran sel berkurang jika suhu hangat, sedangkan pada suhu rendah, kolesterol mencegah membran membeku dengan cara mencegah fosfolipid tersusun rapat.

4. Karbohidrat
Karbohidrat tersusun atas karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat merupakan sumber energi dan komponen penting untuk dinding sel. Pada membran sel eukariota, selalu terdapat karbohidrat meskipun hanya 2—10 persen. Karbohidrat pada membran kebanyakan berupa oligosakarida, tetapi ada juga yang berupa polisakarida. Keduanya membentuk ikatan kovalen dengan molekul protein dan lipida membentuk glikoprotein dan glikolipida. Adanya karbohidrat berpengaruh terhadap fungsi membran. Oligoskarida pada membran dapat berfungsi sebagai penanda suatu sel karena antara jenis sel yang satu dengan yang lain jenis oligosakaridanya berbeda. Misalnya pada sel darah merah yang bergolongan darah A, B, AB, dan 0.

5. Asam Nukleat

Asam nukleat adalah makromolekul yang sangat penting untuk kelangsungan hidup sel. Asam terdiri atas dua macam, yaitu Asam deoksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribosa nukleat (RNA). DNA merupakan penyimpan informasi genetis dan bersama-sama dengan protein histon membentuk kromosom. Satu asam nukleat merupakan polimer nukleotida yang saling berikatan dengan ikatan fosfodiester. Satu molekul nukleotid tersusun dari sebuah basa nitrogen, gula ribosa atau deoksiribosa, dan gugus fosfat. Basa nitrogen ada dua macam yaitu purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (timin/urasil dan sitosin). Selain sebagai asam nukleat, nukleotida berfungsi sebagai menyimpan energi kimia misalnya ATP.