Teknik Mempelajari Sel

Teknik Mempelajari Sel – Biologi sel merupakan salah satu cabang biologi yang memusatkan perhatiannya pada gejala kehidupan yang terjadi pada tingkat sel. Sel tidak saja sebagai satuan fungsional terkecil dari kehidupan, tetapi sekaligus sel dapat menjadi satuan struktural suatu organisme tersebut. Biologi sel sering dikenal dengan sitologi. Perkembangan biologi sel sangat erat hubungannya dengan perkembangan cabang biologi lainnya.

Analisis berbagai fenomena kajian biotik sangat memerlukan pengetahuan biologi sel, terutama aspek kehidupan yang berhubungan dengan kelangsungan kehidupan (genetika, kelakuan dan evolusi), aktivitas atau fungsi kehidupan dan berbagai aspek kehidupan lainnya. Oleh karena itu sekarang berkembang berbagai macam cabang biologi dan biologi sel ; misalnya sitogenetika, sitotaksonomi, sitofisiologi, sitokimia, sitopatologi, sitoekologi dan lain-lain.

Sel sangat mendasar bagi ilmu biologi, seluruh organisme terdiri dari sel. Penelitian menunjukkan bahwa satuan unit terkecil dari kehidupan adalah Sel. Kata “sel” itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke, kira-kira 300 tahun yang lalu, yang berarti “kotak-kotak kosong”, setelah ia mengamati sayatan gabus dengan mikroskop. Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang dinamakan Protoplasma.

Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh Johannes Purkinje; menurut Johannes Purkinje protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu Sitoplasma dan Nukleoplasma. Robert Brown mengemukakan bahwa Nukleus (inti sel) adalah bagian yang memegang peranan penting dalam sel, Rudolf Virchow mengemukakan sel itu berasal dari sel (Omnis Cellula E Cellula).

Perkembangan biologi sel sangatlah pesat didukung dengan perkembangan peralatan, metode dan teknik penelitian biologi molekuler yang terbaru. Kajian biologi sel dimulai dari ditemukannya mikroskop cahaya pada awal abad ke-17. Berikut metode mempelajari organel sel dari pembahasan mikroskop hingga cara mempelajari sel dengan fraksinasi.

1. Mikroskop

Mikroskop elektron pertama ditemukan oleh Ernst Ruska dan Max Knoll pada tahun 1931. berasal dari bahasa Yunani dimana mikros berarti kecil dan skopeo berarti melihat. Berdasarkan sumber energinya, ada dua kelompok mikroskop yang digunakan untuk mengamati sel, yaitu mikroskop cahaya yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi, dan mikroskop elektron yang menggunakan pancaran elektron sebagai sumber energi.

a. Mikroskop cahaya

teknik mempelajari sel

mikroskop cahaya, sumber: berkahkhair.com

Mikroskop ini terdiri dari bagian optik dan mekanis. Komponen optis terdiri atas kondensor, lensa objektif dan okuler. Kondensor berfungsi untuk memproyeksikan/ mengarahkan sinar ke objek yang akan diamati Mikroskop cahaya memiliki tiga sistem lensa, yaitu lensa obyektif, lensa okuler, dan kondensor. Lensa obyektif dan lensa okuler terletak pada kedua ujung tabung mikroskop.

Lensa okuler pada mikroskop bisa berbentuk lensa tunggal (monokuler) atau ganda (binokuler). Pada ujung bawah mikroskop terdapat tempat dudukan lensa obyektif yang bisa dipasangi tiga lensa atau lebih. Di bawah tabung mikroskop terdapat meja mikroskop yang merupakan tempat preparat. Sistem lensa yang ketiga adalah kondensor. Kondensor berperan untuk menerangi obyek dan lensa-lensa mikroskop yang lain.

Lensa obyektif bekerja dalam pembentukan bayangan pertama. Lensa ini menentukan struktur dan bagian renik yang akan terlihat pada bayangan akhir.

Ciri penting lensa obyektif adalah memperbesar bayangan obyek dan mempunyai nilai apertura (NA). Nilai apertura adalah ukuran daya pisah suatu lensa obyektif yang akan menentukan daya pisah spesimen, sehingga mampu menunjukkan struktur renik yang berdekatan sebagai dua benda yang terpisah.

Lensa okuler, merupakan lensa mikroskop yang terdapat dibagian ujung atas tabung, berdekatan dengan mata pengamat. Lensa ini berfungsi untuk memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif. Perbesaran bayangan yang terbentuk berkisar antara 4 – 25 kali.

Lensa kondensor, berfungsi untuk mendukung terciptanya pencahayaan pada obyek yang akan difokus, sehingga bila pengaturannya tepat akan diperoleh daya pisah maksimal. Jika daya pisah kurang maksimal, dua benda akan tampak menjadi satu. Perbesaran akan kurang bermanfaat jika daya pisah mikroskop kurang baik. Mikroskop cahaya-perbesaran maksimal 1000x (ukuran objek> 0,2 )

Dalam mikroskop cahaya, cahaya difokuskan pada spesimen oleh lensa pembalik yang terbuat dari kaca; bayangan yang terjadi kemudian diperbesar oleh lensa objektif dan lensa okuler, untuk kemudian diproyeksikan pada mata atau pada film fotografik.

b. Mikroskop elektron

teknik mempelajari sel

gambar mikroskop elektron, sumber: www.utakatikotak.com

Pada tahun 1920 ditemukan suatu fenomena di mana elektron yang dipercepat dalam suatu kolom elektro-magnet, Ciri-ciri : panjang gelombang 5.104nm pada 50Kv, pembesaran 250.0000 x pada layar, lensa electromagnet, specimen tidak hidup, pewarnaan mengandung logam berat untuk merepleksikan electron, bayangan hitam-putih.

Prinsip kerja mikroskop elektron sama dengan mikroskop cahaya, yaitu berkas cahaya radiasi difokuskan dengan menggunakan kondensor melalui objek yang diamati dan bayangan yang didapat diperbesar oleh lensa-lensa.

Berdasarkan daya tembusnya terhadap objek, ada dua tipe mikroskop electron yaitu

  1. Scanning Electron Microscope (SEM) yang digunakan untuk mengamati permukaan prefarat secara tiga dimensi pembesaran maksimal 20.000x, resolusi hanya sekitar 10 nm, dapat melihat sel secara makro.
  2. Transmission Electron Mocroscope (TEM) yang ditujukkan untuk mengamati struktur dalam sel secara transparan (2 dimensi) pembesaran 300.000x, ressoslusi mencapai 0,2 nm, bisa untuk melihat sel secara mikro (misalnya organel, makromolekul dll)

Perbedaan mikroskop cahaya dan mikroskop elektron

KomponenMikroskop cahayaMikroskop elektron
Sumber radiasiCahaya (matahari/lampu)Elektron
Panjang gelombang400 -700 nm5.10-4 nm pada 50 kv
Pembesaran maksimum1.500 kali250.000 kali pada layar
LensaKacaElektromagnet
SpecimenHidup maupun tidak hidup, tebal 4-8 чmTidak hidup tebal 0,02 – 0,1 чm
PewarnaanZat warna untuk merefleksikan warnaMengandung logam berat untuk mereflek-sikan elektron
BayanganBewarnaHitam dan putih

2. Preparasi

Pembuatan preparat jaringan untuk pemeriksaan mikroskopik, merupakan metode untuk mempelajari struktur suatu jaringan. Dalam membuat prefarat baik sel maupun jaringan dilakukan melalui serangkaian proses sampai menjadi preparat histologik dan diperlukan alat untuk menyayat sediaan histologik dengan menggunakan mikrotom, sehingga didapatkan jaringan yang tipis dan dapat ditembus cahaya sehingga peneliti dapat mengamati sel ataupun jaringan dengan jelas.

3. Kultur Sel dan pemisahan sel dan jaringan

Ada dua tipe kultur yaitu kultur primer dan sekunder, kultur primer disiapkan dari jaringan organisme secara langsung sedangkan kultur sekunder merupakan pindahan dari kultur primer (subkultur). Umumya sel dapat hidup dalam suspensi sehingga membutuhkan permukaan yang rata dan padat.

4. Biakan Sel (cell line)

Sel vertebrata umumnya mati setelah membelah 50-100 kali dalam kultur. Setelah beberapa kali subkultur akan terdapat ”cell Line” yang dapat digunakan sebagai sumber sel homogen. Cell Line akan berhenti tumbuh jika lapisan telah merata dalam permukaan padat. Namun demikian ada sel-sel yang mengalami mutasi sehingga terus tumbuh dan disebut sebagai sel immortal. Sel immortal dapat diperoleh dari sel kanker atau sel normal yang ditransformasi dengan virus atau bahan kimia penyebab tumor. Keseragaman genetik suatu biakan sel dapat ditingkatkan dengan cara kloning, yaitu mengisolasi sebuah sel dan membiarkannya berkembang biak sampai membentuk kolom yang besar. Kumpulan sel yang semuanya merupakan turunan sel yang sama disebut klon.

5. Fraksinasi Sel

Cara mempelari sel yang terakhir adalah Fraksinasi sel atau fraksinasi subselular ialah teknik untuk memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih besar yang terkumpul di bagian bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut.

Supernatan dapat disentrifugasi kembali dengan kecepatan yang lebih tinggi untuk mendapatkan pelet yang lebih ringan atau kecil daripada pelet pertama. Dengan sentrifugasi diferensial, supernatan disentrifugasi dengan kecepatan yang makin tinggi sehingga didapatkan komponen yang makin kecil dalam pelet yang berurutan. Pelet tersebut dapat diresuspensi dan dimurnikan lebih lanjut dengan sentrifugasi densitas gradien.

Penutup

Demikian yang dapat Jagoan Ilmu bagikan, tentang teknik mempelajari sel, dimana metode mempelajari organel sel seperti mikroskop, preparasi, kultur sel dan pemisahan sel dan jaringan, biakan sel, dan cara mempelajari sel dengan fraksinasi. Sekian dan terima kasih telah mengunjungi Jagoan Ilmu, semoga bermanfaat dan membantu untuk referensi pembuatan makalah dan jurnal. Sampai jumpa lagi di artikel biologi berikutnya.

Sumber:

  • http://citatresnawati.blogspot.co.id/2010/10/teknik-mempelajari-sel.html
  • https://id.wikipedia.org/wiki/Fraksinasi_sel
Author: Wa Ode

Jangan pernah meremehkan diri sendiri. Bila kamu tak bahagia dengan hidupmu, perbaiki apa yang salah, dan TERUSLAH MELANGKAH.