Pernahkah Anda membayangkan bagaimana bentuk kehidupan paling sederhana di Bumi bertahan dan berkembang hingga kini? Miliaran tahun sebelum tumbuhan, hewan, bahkan manusia ada, sudah ada makhluk mikroskopis yang menguasai planet ini: sel prokariota. Mereka begitu kecil hingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop, tetapi justru dari kesederhanaan inilah lahir kekuatan luar biasa—kemampuan beradaptasi, bertahan hidup di kondisi ekstrem, bahkan mendaur ulang unsur-unsur penting bagi kehidupan. Tanpa prokariota, rantai kehidupan yang kita kenal sekarang mungkin tidak pernah terbentuk.

Ciri Umum Sel

Semua sel, baik prokariota maupun eukariota, memiliki empat komponen dasar:

1. Membran plasma, yaitu selaput yang membatasi bagian dalam sel dari lingkungannya.
2. Sitoplasma, berupa cairan seperti gel (sitosol) yang menjadi medium bagi organel dan komponen sel lain.
3. Materi genetik (DNA), yang berfungsi sebagai pembawa informasi keturunan.
4. Ribosom, tempat perakitan protein dari asam amino.

Perbedaan utama antara prokariota dan eukariota terletak pada ketiadaan inti sejati dan organel bermembran pada prokariota. Hal ini menjadikan prokariota relatif lebih sederhana, meskipun secara biokimiawi mereka justru sangat beragam.

Struktur Sel Prokariota

Nukleoid

DNA prokariota tidak tersimpan di dalam inti sel, melainkan berada pada daerah yang disebut nukleoid. Nukleoid tidak dibatasi membran, berbentuk tidak teratur, dan mengandung serabut DNA yang sangat panjang. Misalnya, pada Escherichia coli, panjang DNA mencapai 1.360 mikrometer—jauh lebih besar daripada ukuran selnya yang hanya sekitar 1–2 mikrometer.

Dinding Sel dan Kapsul

Hampir semua prokariota memiliki dinding sel yang kaku, terbuat dari peptidoglikan (pada bakteri). Dinding sel berfungsi menjaga bentuk, melindungi dari tekanan osmotik, dan mencegah kekeringan.
Sebagian besar prokariota juga memiliki kapsul berupa lapisan polisakarida kental dan kenyal. Kapsul membantu sel menempel pada permukaan, melindungi dari fagositosis, serta meningkatkan daya tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrem.

Membran Plasma

Selain berperan sebagai pengatur lalu lintas molekul (transportasi selektif), membran plasma pada prokariota juga menjadi lokasi utama berbagai proses biokimia: respirasi sel, fotosintesis (pada sianobakteri), serta pembentukan energi. Pada beberapa bakteri fotosintetik, membran membentuk lipatan-lipatan khusus yang disebut mesosom, tempat melekatnya enzim dan pigmen fotosintetik.

Sitoplasma dan Ribosom

Sitoplasma prokariota kaya akan ribosom berukuran 70S (lebih kecil daripada ribosom eukariota). Ribosom ini terdiri atas sekitar 50 protein dan beberapa RNA, berfungsi menyintesis protein yang dibutuhkan sel. Selain itu, pada beberapa prokariota dapat ditemukan vesikel atau vakuola kecil dengan fungsi beragam, misalnya menyimpan cadangan gas atau nutrien.

Struktur Permukaan

• Flagela: alat gerak berbentuk cambuk yang memungkinkan sel bergerak menuju sumber nutrisi atau menjauhi zat berbahaya.
• Pili: struktur menyerupai rambut yang berperan dalam transfer materi genetik antarsel melalui proses konjugasi.
• Fimbriae: serabut pendek dan banyak, berfungsi membantu sel menempel pada permukaan atau inang.

Ukuran dan Keterbatasan Sel Prokariota

Ukuran sel prokariota sangat kecil, umumnya berdiameter 0,1–5,0 μm, jauh lebih kecil daripada eukariota (10–100 μm). Ukuran kecil ini memberi keuntungan: difusi zat terlarut dan pembuangan limbah dapat berlangsung cepat. Namun, ada keterbatasan: semakin besar ukuran sel, semakin kecil rasio luas permukaan terhadap volume. Jika sel terlalu besar, membran plasma tidak mampu lagi menunjang pertukaran zat secara efisien. Inilah salah satu alasan mengapa prokariota tetap berukuran kecil, sementara eukariota berevolusi dengan organel bermembran untuk mengatasi masalah ini.

Keanekaragaman dan Adaptasi

Walaupun struktur sel prokariota tampak sederhana, kemampuan biokimiawinya sangat luar biasa. Banyak bakteri dan sianobakteri dapat memanfaatkan senyawa anorganik sederhana—air, karbon dioksida, nitrogen, fosfor, dan sulfur—untuk menghasilkan semua molekul organik yang diperlukan. Beberapa bahkan mampu melakukan fotosintesis atau kemosintesis, menjadikan prokariota sebagai pionir kehidupan yang mampu hidup di berbagai habitat, mulai dari tanah, air, hingga lingkungan ekstrem seperti mata air panas dan dasar laut.

Kesimpulan

Sel prokariota merupakan unit kehidupan yang sederhana namun efisien, dengan adaptasi luar biasa yang memungkinkan mereka bertahan di hampir semua lingkungan di Bumi. Dari sisi ukuran kecilnya, dinding sel pelindung, nukleoid yang tidak bermembran, hingga ragam struktur permukaan seperti flagela dan pili, semua komponen ini mencerminkan desain biologis yang efektif. Kesederhanaan struktural mereka justru menjadi dasar bagi kompleksitas biokimia yang memungkinkan prokariota menjadi kelompok organisme paling berlimpah dan beragam di planet ini.

🔬 Fun Fact Sel Prokariota

• 🌍 Makhluk Tertua di Bumi
  Prokariota sudah ada lebih dari 3,5 miliar tahun lalu, jauh sebelum tumbuhan, hewan, atau manusia. Mereka adalah pionir kehidupan di Bumi.
• ✨ Jumlahnya Luar Biasa
  Diperkirakan jumlah sel prokariota di Bumi mencapai 5 nonilion (5 × 10³⁰) sel — lebih banyak daripada jumlah bintang di galaksi.
• 🔍 Ukuran Super Mini
  Rata-rata prokariota hanya 0,1–5 mikrometer. Puluhan ribu bakteri bisa muat di ujung jarum.
• 🛡️ Ahli Bertahan Hidup
  Ada prokariota yang bisa hidup di:
  • 🌋 Mata air panas mendidih
  • ❄️ Es kutub
  • 🌊 Laut dalam bertekanan tinggi
  • 🧪 Larutan asam pekat
• ⚡ Tanpa Organel, Tapi Efisien
  Meski tak punya inti sel atau mitokondria, prokariota tetap mampu fotosintesis, respirasi, dan menghasilkan energi.
• 💊 Sumber Antibiotik & Makanan
  Beberapa bakteri menghasilkan antibiotik alami (contoh: Streptomyces → streptomisin), sementara yang lain bermanfaat dalam fermentasi yoghurt 🥛 dan keju 🧀.
• 🧵 DNA Super Panjang
  DNA satu sel bakteri bisa ratusan kali lipat lebih panjang dari ukurannya. DNA ini dikemas rapat di nukleoid.
• 🌱 Pilar Kehidupan di Alam
  Prokariota berperan penting dalam siklus unsur, misalnya mengikat nitrogen 🌿 agar bisa dipakai tumbuhan.

Soal Latihan Sel Prokariota

 

Results

#1. Komponen berikut yang dimiliki semua sel adalah…

Membran plasma, sitoplasma, DNA, dan ribosom

Membran plasma, nukleus, mitokondria, dan kloroplas

Dinding sel, vakuola, badan Golgi, dan lisosom

Flagela, pili, fimbriae, dan kapsul

#2. Ciri utama sel prokariota yang membedakannya dari eukariota adalah…

Memiliki inti sejati dan organel bermembran

Tidak memiliki inti sejati dan organel bermembran

Tidak memiliki DNA

Semua memiliki kloroplas

#3. Materi genetik pada prokariota terutama berada di daerah…

Nukleus

Nukleoid

Mitokondria

Badan Golgi

#4. Fungsi kapsul pada banyak bakteri adalah…

Tempat sintesis protein

Meningkatkan kemampuan menempel dan melindungi dari kekeringan/fagositosis

Menghasilkan energi melalui respirasi

Menyimpan DNA plasmid

#5. Struktur permukaan yang digunakan bakteri untuk pertukaran materi genetik saat konjugasi adalah…

Flagela

Pili

Fimbriae

Kapsul

#6. Ukuran tipikal sel prokariota adalah…

10–100 µm

0,1–5,0 µm

100–1000 µm

5–50 mm

#7. Mengapa sel berukuran terlalu besar menjadi kurang efisien?

Rasio luas permukaan terhadap volume menurun sehingga difusi tidak mencukupi

Jumlah DNA menjadi terlalu banyak

Membran menjadi lebih tebal

Ribosom berhenti bekerja

#8. Pada banyak bakteri, dinding sel terutama tersusun atas…

Selulosa

Kitin

Peptidoglikan

Lignin

#9. Di manakah banyak proses respirasi dan fotosintesis (pada sianobakteri) berlangsung pada prokariota?

Pada membran plasma dan lipatannya (mis. mesosom)

Pada kloroplas

Pada mitokondria

Pada vakuola kontraktil

#10. Ribosom prokariota berukuran…

80S

70S

60S

40S

Previous

Finish

Referensi

• OpenStax Biology 2e – Chapter 4.2: Prokaryotic Cells
  → https://openstax.org/books/biology-2e/pages/4-2-prokaryotic-cells
• OpenStax Concepts of Biology – Comparing Prokaryotic and Eukaryotic Cells
  → https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/3-2-comparing-prokaryotic-and-eukaryotic-cells
• EcampusOntario Microbiology (OER Pressbooks) – Unique Characteristics of Prokaryotic Cells
  → https://ecampusontario.pressbooks.pub/microbio/chapter/unique-characteristics-of-prokaryotic-cells/
• Biology – University of Hawai‘i (Pressbooks OER) – Prokaryotic Diversity
  → https://pressbooks-dev.oer.hawaii.edu/biology/chapter/prokaryotic-diversity/
• Biology – University of Hawai‘i (Pressbooks OER) – Beneficial Prokaryotes
  → https://pressbooks-dev.oer.hawaii.edu/biology/chapter/beneficial-prokaryotes/
• Lumen Learning (OER Biology) – Comparing Prokaryotic and Eukaryotic Cells
  → https://courses.lumenlearning.com/wmopen-biology1/chapter/comparing-prokaryotic-and-eukaryotic-cells/