10/9 membrane trafficking 2 fosforilasi oksidatif dan ... · pdf filefotosintesis. amd: 4....
TRANSCRIPT
![Page 1: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/1.jpg)
Silabus Fisiologi Molekuler (BTK) tahun 2007
MingguTanggal Topik Pengajar
1. 10/9 Membran: struktur, fungsi dan membrane trafficking
AMD
2 17/9 Fosforilasi oksidatif dan organisasi mitokondria
AMD
3 24/9 Fotosintesis AMD4 1/10 Metabolisme energi anaerob AMD5 22/10 Protein sorting AMD6 29/10 Transduksi signal AMD7 5/11 Asam amino dan protein NMR8 12/11 Asam amino dan protein NMR
![Page 2: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/2.jpg)
9 19/11 Enzim NMR
10 14/11 Dasar molekular pengaturan pembelahan dan reproduksi sel tumbuhan
MIF
11 21/11 Perkembangan reproduksi MIF
12 28/11 Penuaan dan kematian sel terprogram MIF
13 5/12 Respon tanaman terhadap patogen MIF
14 12/12 Respon tanaman terhadap stress abiotik MIF
Dosen: AMD: Dr. Anja Meryandini MS, NRM: Dr.Nisa Rachmania,MIF: Dr. Ir. Miftahudin
![Page 3: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/3.jpg)
Fungsi membran
1.Kompartemenisasi:
bersifat kontinu, melindungi isi sel, membuat
lingkungan khusus sehingga dapat melakukan
fungsi khusus.
2. Pembatas untuk aktivitas biokimia:
memberikan framework sehingga komponennya
dapat berinteraksi secara efektif.
![Page 4: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/4.jpg)
3. Pembatas yang selektif permeabel
Komunikasi antara kompartemen
4. Transpor solut
Membranplasma mengandung alat transpor
5. Respon terhadap signal eksternal
Melalui proses transduksi signal
6. Interaksi interseluler
7. Transduksi energi
![Page 5: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/5.jpg)
Struktur membran1.Versi Davson-Danielli: Lipid bilayer yang
dibelah dengan lapisan protein monolayer
membentuk pori protein (1954).
2. Model Fluid Mosaic oleh Singer & Nicolson
(1972)
Lipid bilayer dapat merakit diri sendiri →
digunakan sebagai model mempelajari fungsi
protein membran
![Page 6: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/7.jpg)
Komposisi Kimiawi membran
• rakitan lipid dan protein yang terikat secara
kovalen, dengan lipidnya sebagai tulang,
bersifat amphipathic. Ada 3 jenis lipid:
fosfogliserat, sphingolipid, kolesterol
• proteinnya melaksanakan fungsi-fungsi khusus
![Page 8: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/10.jpg)
Fosfogliserat:
• Umumnya lipid membran mengandung grup
fosfat → fosfogliserat
• Fosfogliserat membran memiliki grup
tambahan yang terikat pada fosfat, umumnya
cholin (fosfatidylcholin), ethanolamin, serin,
atau inositol → larut dalam air di bagian
kepala
![Page 11: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/11.jpg)
• Rantai asam lemaknya bersifat hidrofobik,
hidrokarbon tidak bercabang, umumnya 16 –
20 karbon, dapat bersifat jenuh atau tak jenuh
dengan 1 atau lebih ikatan rangkap.
Sphingolipid
terdiri atas sphingosin terikat pada asam
lemak oleh grup aminonya → ceramide
![Page 12: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/12.jpg)
Ada grup tambahan yang teresterifikasi pada
alkohol terminalnya:
Fosforylcholin → sphingomyelin
Karbohidrat → glikolipid
Gula sederhana → cerebroside
Oligosaccharida → ganglioside
Galaktosa pada ceramide →Galaktocerebroside
![Page 13: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/13.jpg)
Kolesterol:
Pada sel hewan bisa 50% dari total lipid
membran, tidak terlalu amphipathic
![Page 14: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/14.jpg)
Karbohidrat pada membran:
ℵ terikat secara kovalen ke komponen lipid atau
protein
ℵ tergantung spesies dan tipe sel antara 2 – 10%
ℵ Pada protein (glikoprotein): oligo yang pendek
dan bercabang, lebih pendek dari 15 gula per
rantai
![Page 15: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/15.jpg)
Struktur dan fungsi protein pada membran
Ada 3 jenis:
1.Protein integral :
1 atau lebih segmen transmembran amphipathic
diisolasi dengan detergen
2. Protein periferal:
disisi sitoplasma atau ekstraseluler, ikatan non
kovalen, dapat disolubilisasi dengan lar. garam
![Page 16: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/16.jpg)
3. Terikat pada lipid
berlokasi di luar lipid
bilayer, di sitoplasma atau
ekstraseluler, terikat secara
kovalen.
Dapat terikat melalui
karbohidrat yang pendek
contoh reseptor, enzim
![Page 17: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/17.jpg)
Lipid membran dan fluiditas
Makin pendek rantai asam lemak makin
rendah temperatur meltingnya
Asam lemak jenuh memiliki bentuk batang
kuat, fleksibel
Asam lemak tak jenuh cis memiliki lekukan
sehingga tidak sepadat yang jenuh
Makin tinggi tingkat asam lemak tak jenuh
maka makin rendah suhu membran menjadi gel
![Page 18: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/18.jpg)
Karakter membran dipengaruhi oleh kolesterol.
Kolesterol mengganggu kepadatan rantai asam
lemak dan mempengaruhi mobilitas. Kolesterol
meningkatkan ketahanan dan menurunkan
permeabilitas membran
Kegunaan fluiditas membran adalah untuk
pembentukan kluster protein dan pembentukan
struktur terspesialisasi seperti sinapsis,
junctions
![Page 19: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/19.jpg)
Beberapa fungsi membran plasma sel epitel
![Page 20: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/20.jpg)
Fosfolipid dapat bergerak dari
satu ujung ke ujung satunya
dalam hitungan detik, tapi
perpindahan antar lapis
(transversal, disebut flip flop)
memakan waktu jam atau hari.
Sel memiliki enzim flippase
yang memindahkan fosfolipid
transversal.
![Page 21: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/21.jpg)
Fusi protein tikus dan manusia
![Page 22: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/22.jpg)
Membran sel darah merah
Saat hemolisis meninggalkan “ghost” → SDS
PAGE proteinnya ( ada enzim, protein
transpor, protein skeleton)
Yang dominan band 3 dan glikoforin
Glikoforin merupakan reseptor yang digunakan
protozoa (malaria), merupakan penggolongan
darah MM, MN, NN.
![Page 23: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/24.jpg)
Difusi ion melalui membran
Lipid bilayer sangat impermeabel terhadap ion Na+, K+, Ca2+ ,Cl-
Thn 1955 Alan Hodgkin & Richard Keynes: membran memiliki ion channel
Thn 60 an, 70an Bertil Hille & Clay Armstrong mengumpulkan bukti adanya channel itu
Thn 70 an, 80 an Bert Sakmann & Erwin Neher: teknik memonitor perpindahan ion melalui channel
![Page 25: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/25.jpg)
Ion channel bersifat bidirectional, tergantung
gradien elektrokimia
Umumnya ion channel memiliki 2 konformasi:
tutup dan buka → gated, ada 2 macam:
1.Voltaged-gated channel
tergantung muatan ion pada kedua sisi
2. Ligand-gated channel
konformasinya tergantung ligand yang mengikat
![Page 26: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/26.jpg)
Difusi terfasilitasi
Bila substrat berdifusi dengan berikatan dulu
dengan protein yang merentang membran
Pengikatan dengan protein diduga memicu
perubahan konformasi sehingga solut bisa
ke sisi lain, tak menggunakan energi
Contoh transporter glukosa
![Page 27: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/27.jpg)
Ada minimal 5 jenis protein
yang berfungsi sebagai
transporter glukosa (isoform),
dibedakan tempat, kinetik dan
karakter regulatornya.
Glukosa saat ditranspor
difosforilasi
![Page 28: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/28.jpg)
Insulin berperanan pada
kadar gula dalam darah.
Meningkatnya kadar gula
dalam darah memicu
dikeluarkannya insulin
yang menstimulasi
pengambilan glukosa ke
sel otot dan sel lemak
![Page 29: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/29.jpg)
Konsentrasi K+ dalam sel sekitar 100 mM,
diluar sel 5 mM. Konsentrasi Na+ diluar sel
150 mM di dalam sel 10 – 20 mM.
Setiap hidrolisis 1 ATP, 3 Na+ dipompa keluar
dan 2 K+ masuk
Tipe pompa: tipe P → saat memompa ada
transfer grup fosfat ke residu asam aspartat
dari protein yang menyebabkan perubahan
konformasi
![Page 30: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/30.jpg)
Konsep siklus transpor Na+/K+ - ATPase
![Page 31: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/31.jpg)
Pompa H+ / K+ - ATPase akan mensekresikan
larutan asam ke kantung perut. Kalau istirahat
pompa ini ada di membran sitoplasma sel pariental
perut.
Kalau makanan memasuki perut, informasi dari
hormon membuat membran yang mengandung
pompa ini bergerak ke permukaan sel bagian
apikal, dimana mereka berfusi dengan membran
plasma dan mensekresikan asam.
![Page 32: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/32.jpg)
Pompa H+ / K+ - ATPase
![Page 33: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/33.jpg)
Bisa menyebabkan rasa perih di lambung, obat
berfungsi menghambat pompa ini dengan cara
memblokir reseptor pada permukaan sel pariental
Pompa tipe V menggunakan ATP tanpa fosforilasi
protein intermediat. Pompa ini memompa ion H+
melalui membran organel dan vakuola
![Page 34: 10/9 membrane trafficking 2 Fosforilasi oksidatif dan ... · PDF fileFotosintesis. AMD: 4. 1/10: Metabolisme energi anaerob. AMD: 5. 22/10: Protein sorting. AMD: 6. 29/10: ... Melalui](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020108/5a78c6767f8b9a4f1b8c0f19/html5/thumbnails/34.jpg)
Menggunakan energi cahaya untuk transpor ion.
Halobacterium salinarium, bila hidup anaerob
akan mensintesis bakteriorhodopsin, protein yang
mengadsorbsi cahaya → menginduksi perubahan
konformasi protein dan menyebabkan proton
bergerak dari retinal melalui channel ke protein
terus keluar sel→ gradient ion
Proton diganti dari sitoplasma