kompilasi sken 1 blok 3
DESCRIPTION
BLOK 3TRANSCRIPT
SKENARIO 1
BIOLOGI SEL
Winda seorang mahasiswi kedokteran sedang asyik mencari buku berjudul
Biologi Sel di sebuah toko buku. Ia tampak riang begitu menemukan buku
tersebut di ujung rak buku bagian kedokteran. Ia kemudian membuka buku
tersebut dan membaca sekilas isi buku tersebut. Buku tersebut menguraikan
struktur, komponen, dan fungsi sel. Dalam buku tersebut, sel yang hanya bisa
terlihat dengan mikroskop, ternyata mempunyai komponen yang cukup kompleks
dan masing-masing komponen mempunyai fungsi yang kompleks pula. Winda
bersemangat sekali membaca materi pada bab yang menjelaskan pergerakan sel,
transpor bahan via membran sel, siklus sel, pembelahan sel, dan kematian sel.
Winda memutuskan untuk membeli buku tersebut sehingga bisa mempelajarinya
lebih lanjut dan mendiskusikannya dengan teman-teman kelompoknya di fakultas
kedokteran. Yuk kita simak diskusi menarik berikut ini.
KLARIFIKASI ISTILAH
1. Sel
- Setiap masa protoplasma kecil yang menyusun jaringan yang terorganisir
terdiri dari sebuah nucleus yang dikelilingi dengan sitoplasma yang
mengandung berbagai organel dan dibungkus oleh membran plasma
(Kamus Dorland).
- Unit fundamental (penyusun dasar organisme), structural (mempunyai
organela yang berfungsi saling berkaitan), fungsional pada makhluk hidup.
- Setiap unit sel tersususn atas: air (70-90 %), ion (10-20 %), protein, lipid,
dan karbohidrat.
2. Pergerakan sel
- Gerakan yang dilakukan oleh sel yang terjadi di otot rangka, otot polos,
dan otot jantung dan melibatkan mikrotubuli serta mikrofilamen.
3. Membran sel
- Lapisan yang memisahkan sel satu dengan sel yang lain.
- Alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang
dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.
4. Kematian sel
- Terhentinya aktivitas hidup sel yang diatur secara genetik.
5. Siklus sel
- Proses yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan sel.
6. Pembelahan sel
- Proses sel hidup melakukan pembelahan untuk memperbanyak diri.
ANALISIS MASALAH
1. Sel
1.1 Sejarah Perkembangan Sel
Biologi sel dulu dinamakan juga “sitologi” yaitu cabang biologi
yang baru diakui sebagai disiplin ilmu sejak akhir abad XIX,
walaupun sebenarnya penelitian-penelitian tentang hal ini telah
dilakukan beberapa abad sebelumnya.
Aristoteles dan Paracelcus
“Hewan dan tumbuh-tumbuhan walau nampaknya sangat rumit
terdiri atas beberapa unsur yang selalu terulang dalam tiap
tubuh makhluk hidup”.
Beberapa abad kemudian ditemukan lensa pembesar, yang
akhirnya sekarang berkembang menjadi mikroskop.
Tahun 1665, Robert Hooke
Melakukan percobaan pada sebuah gabus, lalu ia menemukan
ruangan atau rongga kosong yang disebut dengan sel, berasal dari
kata ”cella” berarti kosong yang dibatasi dinding yang dinamakan
diafragma.
Grew dan malphigi
Melakukan penyelidikan pada tanaman yang berbeda, ternyata
juga ditemukan ruang-ruang yang dibatasi oleh dinding selulose
yaitu vesikula atau utrikula.
Tahun 1674, Anthony Van Leeuwenhoek
Melakukan penelitian terhadap sel-sel, dan ditemukan bangunan
yang terletak di tengan yaitu inti sel atau nukleus.
Tahun 1829, Hertwig
Dengan teori protoplasma yaitu sel merupakan suatu kumpulan
dari substansi hidup yang disebut protoplasma yang didalamnya
mengandung inti(nukleus) dan dibatasi oleh dinding sel.
Tahun 1831, Brown
Bahwa inti sel merupakan komonen dasar dan merupakan tetap
berasal dari sel. Protoplasma yang ada dalam sel disebut
sitoplasma, sedangkan protoplasma yang berada di dalam inti sel
disebut dengan karioplasma.
Tahun 1939, Schleiden dan Schwan (Bapak Sitologi Modern)
Teori sel, bahwa ”semua makhluk hidup tersusun atau terdiri
atas sel-sel”.
Haeckel
Membagi dunia hewan menjadi dua kelompok besar, yaitu :
i. Protozoa : mempunyai sel tunggal
ii. Metazoa : mempunyai sel banyak
iii. Tahun 1858, Albert Kolliker
Teori dibidang embriologi yang menyatakan bahwa spermatozoa
dan ovum merupakan unsur histologis yang merupakan asal dari
makhluk hidup baru.
Tahun 1858, Virchow
Omnis cellula e cellula, bahwa sel berasal dari sel lainnya dan sel
mempunyai kemampuan untuk berkembang biak atau membelah.
Tahun 1875, Hertwig
Hakekat konsepsi yang menyatakan bahwa pada waktu
pembuahan terjadi peleburan antara inti sel telur dan
spermatozoon.
Fleming
Pembelahan sel pada hewan.
Strassburger
Pembelahan sel pada tumbuhan.
Tahun 1878, Schleiden
Terungkapnya proses kariokinesis.
Tahun 1890, Waldeyer
Penemuan kromosom.
Tambahan sejarah sel
1835, Felix Durjadin, meneliti tentang isi dalam dan rongga sel yang ia
sebut dengan nama sarcode
1869, Penelitiannya dilanjuti oleh Johanes Purkinje, sehingga nama
sarcode diubah menjadi protoplasma
Max Schultze (ahli anatomi) menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan
fungsional makhluk hidup
1880, Hanstein menyatakan bahwa sel tidak hanya cytos ( tempat
berongga ) tetapi juga berarti cella ( kantong berisi )
Macam Sel berdasarkan ada tidaknya inti :
1. Sel prokariotik :
Inti tidak jelas
Ukuran kecil (0,5-1 mikrometer)
Dalam sitoplasma ada nukleoid berwarna agak terang yang
mengandung DNA.
Kontak DNA dengan sitoplasma tidak langsung
Dalam sitoplasma mengandung ribosom
Sel dibungkus plasma membran
Dinding luar kompleks, bervili dan kadang berflagela
Contoh : bakteri, virus, ganggang biru, ganggang hijau, dll.
2. Sel eukariotik :
Inti sel jelas karena dibatasi oleh dinding atau membran inti
Ukuran lebih besar (10-100 mikrometer)
Bagian dalam kompleks dan terdapat organel-organel
o Organel yang dibatasi membrane.
Contoh: RE, Golgi Apparatus, Mitokondria, Lisosom,
Mikrobodies.
o Organel yang tidak dibatasi membran
Contoh: Ribosom, Mikrotubul, Sentriol, Flagella, Sitoskeleton
Memiliki bentuk berbeda-beda
Bentuk tetap → sel spermatozoa, sel saraf, eritrosit, sel
epitel, sel-sel tanaman
Bentuknya dapat berubah-ubah → sel lekosit, ameba
PEMBEDA PROKARIOTIK EUKARIOTIK
Inti sel
Membran
inti
DNA
Kromosom
Nukleolus
Pembelahan
sel
Organel
membran
Mitokondria
+ (tapi tidak jelas)
-
telanjang
tunggal
-
amitosis
(langsung)
-
-
+
+
dengan protein
ganda
(berpasangan)
+
Mitosis/meiosis
+
+
Sel Bedasarkan Letaknya, Dibedakan Menjadi :
1. Sel Somatik (tubuh)
o Sebagai Body Building Cell
o Membentuk anatomi tubuh
o Kromosom diploid (2n), kecuali sel darah merah dan keratinosit
2. Sel Gamet (Reproduktif)
o Pada laki-laki = spermatozoa
o Pada wanita = ovum/sel telur
o Fungsinya untuk perbanyakan dan pembelahan sel
Karakteristik Sel
1. Sel memiliki informasi genetik .Gen : blueprint untuk struktur sel, seluruh
aktivitas dan fungsi sel
2. Sel dapat bereproduksi
3. Sel memperoleh dan menggunakan energi
4. Sel melakukan metabolisme sel
5. Terdapat suatu aktivitas mekanis dalam sel yang dinamis Misalnya perubahan
bentuk sel akibat aksi dari protein-protein dalam sitoplasma
6. Sel dapat memberi respons terhadap suatu stimulus. Reseptor hormon, reseptor
faktor tumbuh, reseptor matriks ekstraselular, atau reseptor lainnya (G)
Respons : misalnya metabolisme sel, proliferasi sel atau gerakan
7. Sel mampu mengatur diri sendiri (self regulation) Misalnya pengaturan siklus sel
1.2 Struktur Sel
1.2.1 Membran Sel
Membran sel adalah lapisan yang melindungi inti sel dan
sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam
sel, membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel
yaitu tempat asuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan
tidak dibutuhkan oleh sel. Membran plasma terdiri fosfolipid
bilayer. Membran sel ini berfungsi untuk memisahkan
sitoplasma dari cairan di sekelilingnya. Jika dilihat di bawah
mikroskop elektron, tampak 2 garis tebal, dipisahkan lapisan
tengah yang jernih yang disebut unit membran.
Sifat-sifat khas membran sel:
a. Makromolekul tidak dapat melewati membran sel sehingga
sitoplasma yang sebagian besar berupa protein tetap
terkurung oleh membran sel (selektif permeable).
b. Membran sel sebagai pelindung sel mampu menjaga
keseimbangan elektrolit.
c. Membran sel mempunyai kemampuan mengadakan
transportasi aktif.
d. Membran sel mampu melaksanakan tansportasi air.
e. Zat-zat yang larut dalam lipid dapat pula melewati
membran sel. Hal ini sesuai dengan teori globural.
f. Membran sel mampu mengadakan invaginasi seperti dapat
dilihat pada proses fagositosis dan pinositosis.
Struktur Umum:
Merupakan molekul amphipatic sehingga mudah
membentuk bilayer spontan yang menyebabkan lipid dapat
larut dalam air dan pelarut organik. Terdiri dari :
1. Lipid (sebanyak 50 %)
a. Phospolipid
b. Kolesterol (sterol)
Substansi di atas berfungsi membentuk sawar untuk
mencegah masuknya air dan bahan-bahan yang larut dari 1
ruang sel ke yang lain.
2. Protein (hampir 50%)
3. Karbohidrat (sangat kecil)
Struktur Khusus:
1. Lipid Membran
Phospolipid
Merupakan komposisi molekuler membrane sel utama
dan tersusun dalam 2 lapis (phospolipid bilayer)
Mempunyai :
a. Ujung polar Hidrofilik : Mengarah ke luar
membrane,larut dalam air. Contoh: gugus fosfat dan
fosfolipid.
b. Ujung Non Polar Hidrofobik : Ke pusat membrane,
larut dalam lemak. Contoh : gugus asam lemak
Membran ini bersifat impermeabel terhadap bahan-bahan
yang larut dalam air seperti ion, glukosa dan bersifat
permeabel terhadap bahan yang larut dalam lemak (O2,
CO2, alkohol).
Phospholipid dapat melakukan pergerakan yaitu :
Flip-flop : biasanya pergerakannya lama (sekitar satu
kali dalam sebulan), memiliki tujuan agar materi dari
luar sel dapat masuk dalam sel, perpindahan
hydrophilic head dengan sesama hydrophilic head lain
yang berlainan arah.
Lateral movement : pergerakannya cepat, perpindahan
hydrophilic head dengan sesama hydrophilic head lain
tapi masih dalam satu arah.
Kolesterol (sterol)
Sedikit di dalam membrane sel → 1
kolesterol/fosfolipid
berfungsi sebagai moisty, menentukan derajat
permeabilitas lapisan ganda itu terhadap bahan cairan-
cairan tubuh.
Jumlahnya tergantung pada tipe membran sel.
Ada di dalam membran → di antara fosfolipid
2.Protein membran
Fungsi secara fungsional adalah untuk membantu sel untuk
mereaksikan reaksi kimia.
Protein Integral (Transmembran Protein)
Terikat langsung pada lapis ganda membran,
mempunyai:
1. bagian hidrofobik : terendam dalam lipid membran
2. bagian hidrofilik : terbentang pada permukaan
membran
Fungsi:
membentuk saluran yang dapat dilewati oleh bahan
yang larut dalam air dengan berdifusi antara cairan
ekstraseluler dan intraseluler.
sebagai pengangkut : mengangkut bahan-bahan ke
arah yang berlawanan dengan arah difusi (transpor
aktif).
berperan sebagai enzim dan reseptor terhadap ligand
(pada integral protein yang menonjol ke permukaan
ekstraselular)
Protein Perifer (Pheriperal Protein)
1. Tidak begitu erat dalam bergabung pada permukaan
membran
2. berperan penting dalam komunikasi sel
3. umumnya terdapat pada bagian dalam membran sel
Fungsi: sebagai enzim
3. Karbohidrat Membran
a. Berupa polisakarida pada permukaan membrane disebut
glicokalix
b. Ada 2 macam :
- Glikoprotein : Berikatan dengan protein
- Glikolipid : Berikatan dengan phospolipid
Fungsi :
sebagai proteksi terhadap interaksi protein yang tidak
dikehendaki misalnya : Chemical, Phisical Injury dan
Cell- Cell recognition.
karbohidrat bermuatan negatif : mendorong benda
bermuatan negatif yang lain
saling melekatkan satu sama lain
subtansi reseptor yang mengikat hormon
ikut dalam reaksi kekebalan
Fungsi Membran Sel secara umum :
1. Mempertahankan integritas struktural sel
2. Meregulasi interaksi sel dengan sel
3. Mengontrol perpindahan material atau substansi yang
keluar masuk sel (selective permeable barrier)
4. Memiliki system transport untuk molekul spesifik
5. Pengenalan reseptor terhadap antigen, sel asing, dan
perubahan sel
6. Mentransduksi signal baik fisik maupun kimiawi kedalam
peristiwa-peristiwa intraseluler.
1.2.2 Inti Sel
Inti sel atau nukleus merupakan bagian dari sel yang
mempunyai fungsi utama untuk mengadakan kontrol terhadap
aktivitas sel, sehingga setiap sel akan dapat bekerja dengan
baik. Dalam hal ini, sel tidak melakukan kontrol setiap saat,
namun hanya menentukan pola-pola aktivitas suatu sel atau
dengan kata lain memberikan pengarahan jangka panjang
terhadap fungsi dan kerja sel. Inti sel pertama kali ditemukan
oleh Brown.
Struktur dan Fungsi Inti Sel
Bentuk bulat/lonjong
Letak sentral
Terdapat pada semua sel kecuali eritrosit dewasa dan
trombosit
fungsi utama untuk mengadakan kontrol terhadap aktivitas
sel jadi setiap sel akan dapat bekerja atau melaksanakan
fungsinya dengan baik karena ada inti sel.
garis tengah bervariasi antara 5 – 10 µm
Terdiri dari:
- Selaput inti
- Kromatin
- Anak inti
- Matriks inti
Selaput Inti
Terdapat 2 membran paralel dipisahkan celah sempit
(sisterna perinukleus)
Membran dalam terdapat selaput fibrosa (lamina fibrosa)
selama interfase kromatin melekat
Berpori dengan 8 subprotein.
Terdapat pori inti (porus nuklearis) yang menempati 10%
dari luas seluruh permukaan membran inti, tidak terbuka,
dijembatani membran kedap elektron berupa diafragma
protein lapis tunggal, bersifat permeabel. Melalui porus
inilah sitoplasma dapat berhubungan langsung dengan
inti/karioplasma (hubungan timbal balik terutama dalam
proses biokimiawi).
Dilekati poliribosom kadang berhubungan dengan retikulum
endoplasma kasar (rER).
Kromatin
Terdiri dari pilinan benang DNA yang terikat protein basa
(histon).
Unit struktur dasar dari kromatin adalah nuklesom, dengan
pusat adalah histon, dikelilingi pilinan DNA. Beberapa
nuklesom akan membentuk solenoid dan dari solenoid-
solenoid akan membentuk kromatin.
Kromatin berupa butir-butir warna gelap/basofil yang
banyak dijumpai dalam inti sel. Penyebarannya tidak merata
dan sering membentuk kelompok tertentu, berdasarkan
letaknya ada beberapa jenis yaitu:
Peripheral chromatin kelompok kromatin yang
menempel pada membran inti.
Chromatin island kelompok kromatin yang membentuk
pulau-pulau dibagian tengah inti yang juga dinamakan
chromatin granules/chromatin particles.
Nucleolus associated chromatin kelompok kromatin
yang mengelilingi anak inti.
2 Macam Kromatin:
HETEROKROMATIN (CONDENSED CHROMATIN)
o Kromatin padat
o Menggumpal
o Tampak granul kasar atau gumpalan basofilik, bersifat
mengikat warna (heteropinotik positif)
o Relatif tidak aktif
o Eukromatin
EUKROMATIN (EXTENDED CHROMATIN)
o Kromatin terurai
o Tersebar longgar
o Daerah pucat, tidak tampak karena bersifat
heteropiknotik negatif
o Aktif dalam sintesis RNA
Anak Inti (Nukleolus)
Bentuk bulat/lonjong.
Warna gelap.
Tidak dibatasi membran.
Terdapat bebas did lam matriks inti atau melekat selaput inti
bagian dalam.
Tampak lebih besar, padat dan teratur batasnya disbanding
heterokromatin.
Jumlah dan besar tetap.
Anak inti terurai dan hilang selama pembelahan sel,
dibentuk kembali dalam inti 2 sel anak.
Terdiri dari 5-10% RNA, protein dan sedikit DNA.
4 unsur dasar nucleolus:
- Pars granulose (granula): terdiri dari RNA dan protein ,
lebih kecil dari ribosom dijumpai pada anak inti bagian
pingir
- Pars fibrilosa (fibril): terdiri dari nucleoprotein yang rapat
terdapat ditengah anak inti
- Kromatin
- Materi amorf: terdiri dari protein, pengikat granula dan
fibri
Dalam menjalankan fungsinya dikontrol oleh bagian
kromosom yang mengandung gen tertentu yang disebut
nucleolar organizer.
Fungsi, tempat pembuatan protein yang akan digunakan
untuk membuat ribosom dan juga sebagai tempat
mengadakan sintesis RNA.
Matriks Inti
Daerah yang tidak diisi oleh anak inti dan kromatin.
Larutan koloid setengah cair, terdapat bahan kromatin dan
anak inti dipakai sebagai medium difusi metabolit dan
makromolekul yang lebih besar.
ME, relatif tembus elektron, mengandung kromatin
tersebar, berupa granul kecil dan protein.
Terdiri atas protein, yg merupakan sebagian aktivitas
enzim, metabolit dan ion-ion.
Bila asam nukleat diangkat dan komponen terlarut
diangkat, struktur fibril masih ada yang merupakan
nukleoskeleton, Lamina fibrosa dari selaput inti adalah
bagian dari matriks.
Mempunyai derajat kekentalan yang lebih tinggi
dibandingkan sitoplasma dan mempunyai hubungan dengan
sitoplasma melalui porus nuclearis sehingga bahan-bahan
yang dibutuhkan oleh inti sel dapat diambil dari sitoplasma
sedangkan bahan-bahan yang diperlukan dalam sitoplasma
dapat keluar dari inti sel masuk ke dalam sitoplasma.
SitoplasmaSitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel
eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada
sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol
yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol
mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi
tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke
organel atau inti sel. Sitoplasma merupakan bagian sel berupa koloid yang
melarutkan berbagai macam hara (nutrien) dan tempat berlangsungnya banyak
reaksi kimia untuk membentuk energi dan menyimpan energi.
Sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Komponen cair
sitoplasma adalah sitosol?, yang termasuk ion dan makromolekul yang dapat
larut, contohnya enzim. Isi tidak larut sitoplasma termasuk organel dan
sitoskeleton. Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan
maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang
lain.
PenyusunSitoplasma
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai
pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.
Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion
dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat
transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya.
Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.
Metabolisme Sel
Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua
kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini.
Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam
cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut
matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis
bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang.
Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.
Sitoplasma merupakan cairan atau materi sel yang sekitar 90%
bagiannya terdiri dari air, tempat terjadinya reaksi kimia
metabolisme sel, sintesis protein, tempat penyimpanan dan
tempat organel-organel sel berada. Sitoplasma memiliki
beberapa sifat sebagai berikut:
Iritabilitas → kemampuan untuk bereaksi terhadap
rangsang.
Konduktivitas → kemampuan untuk meneruskan
rangsangan.
Kontraktilitas → kemampuan untuk mengubah panjang.
Absorbsi dan asimilasi → kemampuan sitoplasma untuk
mengambil bahan-bahan di sekitar sel kemudian
menggunakannya untuk membentuk energi yang diperlukan
sel.
Ekskresi → mengeluarkan bahan-bahan yang sudah tidak
diperlukan lagi oleh sel.
Sekresi → kemampuan sitoplasma untuk mengeluarkan
bahan-bahan yang dihasilkan oleh sel untuk dipergunakan
oleh sel atau jaringan lain.
Respirasi → pengolahan bahan makanan menjadi energi
dengan bantuan oksigen.
Pertumbuhan → bertambahnya volume sitoplasma beserta
komponen-komponennya.
Pembelahan → jumlah sel akan bertambah banyak
1.3 Organel Sel
1.3.1 Ribosom
Ribosom adalah organel sel yang terdiri dari rRNA dan
protein. Struktur ini banyak ditemukan pada sel eukariyot,
sedangkan pada sel prokariyot tidak begitu banyak dan
berfungsi sebagai penerjemah kode genetic berupa mRNA
yang diterjemahkan sebagai urutan asam amino-asam amino
yang membentuk suatu polipeptida.
Pada sel eukariotik:
o rRNA dibuat dalam anak inti
o Sebagian besar protein dibuat dalam sitoplasma lalu masuk
ke inti kemudian bergabung dengan rRNA
o Subunit meninggalkan inti kemudian masuk sitoplasma dan
berperan dalam pembuatan protein
Bersifat basofilik (kebiruan)
o Sel kelenjar disebut ergatoplasma
o Sel neuron disebut badan nissi
o Sel lain desebut badan basofilik
( Lidia Imaniar / 34)
Struktur Ribosom
Bersifat basofilik (kebiruan)
Protein kecil kedap electron, mengandung rRNA dan protein.
rRNA dibuat dalam anakinti
Terdiri dari 2 sub unit dengan ukuran berbeda.
sebagian protein dibuat dalam sitoplasma, masuk inti dan
bergabung dengan rRNA
Subunit meninggalkan inti, masuk sitoplasma dan berperan
dalam pembuatan protein.
Sel neuron disebut badan nissi
Sel kelenjar disebut ergatoplasma
Sel lain desebut badan basofilik
Berupa granula satu-satu, atau berkelompok (poliribosom atau
polisom) yang disatukan melalui untaian mRNA. Pesan yang
terdapat dalam Mrna berupa sandi bagi urutan asam amino
protein yang akan dibuat oleh sel. Ribosom mempunyai
peranan penting dalam penyampaian sandi/penerjemah pesan
selama proses pembuatan protein.
Fungsi
Poliribosom bebas; membuat protein untuk keperluan
didalam sel
Membuatsebagianbesar protein integral membrane sel.
Ribosom memegang peran kunci dalam penyampaian
sandi atau penterjemah pesan selama proses pembuatan
protein.
Poliribosom yang melekat dalam reticulum endoplasma,
tempat protein yang akan dicurahkan kedalam sisterna
reticulum. Protein ini dapat ditimbun dalam sel.
Ribosom ada yang terdapat bebas di sitoplasma ada pula
yang melekat pada reticulum endoplasma kasar. Ribosom yang
berada di sitoplasma memproduksi protein untuk keperluan sel
itu sendiri, sedangkan ribosom yang melekat pada RER
memproduksi polipeptida yang akan diteruskan ke badan golgi
untuk di:
Penyimpanan intrasel seperti lisosom
Penyimpanan protein intrasel sementara untuk
dikirim ke luar sel (missal: beberapa sel endokrin di
pancreas)
Sebagai komponen membrane lainnya
Ribosom terdiri dari dua sub unit. Pada saat translasi
kode genetic yang berupa mRNA, kedua sub unit tersebut
beersatu. Kedua sub unit tersebut adalah:
Unit 40s, berupa sub unit ribosom yang berukuran
besar sebagai tempat melekatnya tRNA dalam proses
penerjemahan kode genetik
Unit 60s, berupa sub unit ribosom yang berukuran
lebih kecil sebagai tempat penerima mRNA
Ribosom menurut letaknya dibedakan menjadi dua, yaitu:
Melekat pada permukaan luar dari vesikel dan tubuli dari
Retikulum Endoplasma dan sitoplasma yang bersifat
patchy basophilia, seperti :
- Ergastoplasma pada sel pancreas
- Nissl bodies pada sel saraf
Bebas dalam matriks sitoplasma dan bersifat basophilia
diffuse, contohnya lymphocyte dan sel usus.
1.3.2 Retikulum Endoplasma
Terdapat dua jenis reticulum endoplasma pada sel, yaitu
reticulum endoplasma kasar (REK) dan reticulum endoplasma
halus (REH).
Masing-masing ruangan RE memilki bentuk yang berbeda-beda
dan pada dasarnya dibedakan menjadi 3 macam jenis, yaitu:
1. Sisterna : Berbentuk ruang gepeng yang kadang-kadang tersusun
berlapis –lapis dan saling berhubungan
2. Tubuler : Berbentuk sebagai pipa-pipa kecil yang saling
berhubungan.
3. Vesikuler : berbentuk sebagai gelembung udara yang berlapis.
Sedangkan berdasar ada tidaknya butir ribosom pada
permukaannya, RE dibagi menjadi dua:
1. Retikulum Endoplasma Kasar (rER)Struktur :
a. RER terdiri atas tubuler (pipa) vesikula (kantong kecil) yang berbentuk seperti gelembung sebagai sisterna.
b. Membran RER yang ditempeli oleh partikel padat electron yang dinamai ribosom.
c. Ribosom melekat pada membrane RER melalui protein yang disebut riboforin.
d. Bersifat basofilFungsi :
a. Tempat menampung protein yang disintesa oleh ribosom yang
akhirnya disekresikan dari sel.
b. RER dapat bergabung dengan late endosome
c. Menuju ke membrane sel membentuk protein membrane.
2. Retikulum Endoplasma Halus (sER)
Struktur :
a. Ditemukan Porter dkk pada tahun 1945
b. Tidak punya butir-butir ribosom.
c. Membran berasal dari RER.
d. Berbentuk tubuler dan membentuk anyaman.
e. Kadang-kadang sisterna atau vasikuler
f. Bersifat abasofil
Fungsi :
a. Sintesis lipid, kolesterol dan hormone steroid
b. Detoksifikasi obat dalam sel hati
c. Pembentukan glikogen(Pd sel hati: dpt berfungsi u/ sintesis
glikogen)
d. Pd otot: berbentuk spiral menganyam, disbt sarkoplasmik
retikulum, tempat penyimpanan Calsium u/ memicu
kontraksi otot.
e. Metabolisme mineral.
RETIKULUM ENDOPLASMA KASAR- berguna untuk menampung protein yg dihasilkan ribosom, terutama yang
berbentuk enzim. Karena jika tidak ditampung, dikhawatirkan enzim-enzim tersebut akan mencerna sitoplasma sendiri.
- Proses :
Berikut ini adalah sifat-sifat reticulum endoplasma kasar
Berbentuk sisterna atau tubulus
Pada permukaannya terdapat ribosom
Dijumpai pada sel-sel yang aktif melakukan sekresi
Ada tiga jenis ruangan pada organel ini, yaitu:
sisterna (seperti kantung pipih), tubuler (seperti tabung),
dan vesikuler
Struktur ini bersifat basofil
Sedangkan fungsi dari reticulum endoplasma kasar adalah
sebagai berikut:
Ribosom Mensintesis protein
Ditampung R.E.
Dibawa ke
apparatus Golgi
Sekresi sel
Memisahkan protein yang tidak diperlukan di
sitosol
Glikosilasi awal (inti) glikoprotein
Perakitan polipeptida dengan banyak rantai
Modifikasi pascatranslasi tertentu dari polipeptida
yang baru dibentuk
Ciri dari reticulum endoplasma halus adalah sebagai berikut:
Berbentuk anyaman tubulus
Tidak terdapat ribosom yang melekat pada
permukaannya
Hanya sel-sel tertentu yang memiliki organel ini,
misalnya pada sel otot rangka dan sel endokrin.
Bersifat asidofil
Dapat membentuk vesikel transport
Pada otot jantung, REH menjadi struktur yang dapat
menyimpan ion kalsium yang disebut reticulum
sarkoplasma
Sedangkan fungsi dari reticulum endoplasma halus adalah
sebagai berikut:
Detoksifikasi racun dan obat-obatan dengan cara
koagulasi, oksidasi, hidrolisis, konjugasi, dll.
Menyediakan enzim-enzim yang mengatur
pemecahan glikogen sebagai sumber energi
Sintesis lipid dan hormone steroid
1.3.3 Apparatus Golgi
Ada tiga bentuk struktur penyusun golgi, yaitu sisterna,
vesikel dan vakuola. Pada bagian sisterna terdapat tonjolan
pada bagian tepi yang disebut sacula berfungsi sebagai
pembentuk vakuola. Golgi memiliki dua sisi yang berbeda, sisi
cis atau sisi immature adalah sisi tempat golgi menerima
vesikel-vesikel dari reticulum endoplasma. Sisi yang
bersebrangan dengan sisi immature disebut dengan sisi trans
atau sisi matur, sisi ini berfungsi sebagai tempat pembentukan
vesikel yang keluar dari golgi.
Aparatus golgi merupakan organel yang terdapat dalam sitoplasma
dengan, letak, ukuran, dan jumlah yang brbeda-beda antara sel yang satu
dengan sel yang lainnya. Aparatus golgi merupakan gelembung –
gelembung berdinding membran dengan bagian-bagian sebagai berikut :
a. Saccula
Berbentuk gelembung gepeng tersusun bertumpuk-tumpuk dan
masing-masing saling berhubungan. Saccula mempunyai dua permukaan
yang berbeda yaitu permukaan yang biasanya cembung menghadap ke rah
inti sel ynag dinamakan immature face atau forming face dan permukaan
lainnya dinamakan mature face
b. Vesikel Sekretoris
Berupa gelembung bulat atau oval terdapat pada tepi mature face
c. Mikrovesikel
Berupa gelembung kecil yang terdapat di sekitar forming face dan
berasal dari retikulum endoplasma halus
Apparatus golgi memiliki sisi konkaf (cis facies ), yang terletak
dekat dengan vesikel yang berisi partikel hasil sintesis pada retikulum
endoplasma kasar yang akan menuju badan golgi. Serta sisi konveks (trans
facies ) tempat membawa protein hasil modifikasi menuju membran/
keluar sel/ tersebar di berbagai tempat di sitoplasma.
Jadi vesikel berisi protein hasil sintesis pada REK menuju ke bagian
cis facies, kemudian protein tersebut dimodifikasi dalam apparatus golgi
dengan glikosilasi (menambahkan oligosakarida) pada protein untuk
pengenal protein ekstraseluler. Setelah dimodifikasi protein akan
dikeluarkan pada sisi trans facies yang akan menuju membran (sebagai
fosfolipid)/ ekstrasel (sebagai enzim)/ barbagai tempat di sitoplasma.
Golgi berhubungan erat dengan reticulum endoplasma.
Protein atau zat-zat lain yang diproduksi di reticulum
endoplasma akan ditranspor menuju kompleks golgi melalui
vesikel-vesikel menuju sisi immature dari golgi. Di dalam
golgi zat-zat tersebut diolah lebih lanjut. Setelah itu golgi akan
mendistribusikan zat-zat tersebut ke tempat-tempat tertentu
melalui sisi mature dengan cara pembentukan vesikel
transport.
Fungsi dari golgi adalah sebagai berikut:
Penambahan gugus karbohidrat
Memadatkan secret dari reticulum endoplasma
menjadi zat berkonsentrasi tinggi
Menghasilkan vesikel-vesikel yang akan
memindahkan protein ke berbagai tempat
Menghasilkan lisosom
Penambahan muatan dan pemberian membrane
penutup
Penting dalam glikosilasi, sulfasi, fosforilasi, dan
proteolitis terbatas dari protein
Menginisiasi pengemasan, pemekatan dan
peniombunan produk
1.3.4 Lisosom
Berbentuk agak bulat dan terdapat di semua jenis sel
kecuali di sel eritrosit. Organel ini mengandung 50 enzim
hidrolitik sehingga dapat dipastikan organel ini dapat
mencerna berbagai macam makromolekul. Fungsi dari lisosom
adalah pencernaan intrasel. Dapat juga berfungsi sebagai
rekonstruksi dan recovery organel sel yang lain dengan cara
menghancurkan organel yang rusak menjadi unsur-unsurnya
yang kemudian unsur-unsur tersebut dapat dipakai sebagai
pembentuk organel yang baru.
Selain sebagai pencernaan intraseluler, lisosom juga
dapat menghansurkan sel itu sendiri ketika terjadi kerusakan
pada membrannya yang mengakibatkan enzim-enzim lisosom
tumpah ke sitoplasma dan menghidrolisis makromolekul yang
terkandung dalam sel. Selain itu, abnormalitas pada lisosom
juga dapat mengakibatkan beberapa jenis penyakit.
Sistem pencerna intrasel dg kemampuan memecah materi yg berasal dr
ekstraseluler (mikroorganisme/makromolekuler) atau intraseluler (organel yg
usang atau tak berfungsi, disbt autofagi)
Struktur :
Berupa vesikel bermembran, mengandung enzim hidrolitik,
memiliki PH 5,5 dg fungsi utama pencernaan intrasitoplasmik
Terdapat pd semua sel (kecuali eritrosit), terdapat dlm jumlah
banyak pd sel dg fungsi fagositosis (makrofag, leukosit), sel hepar & sel
tubulus proksimal ginjal
Berdiameter 250-750 nanmoeter.
Dikelilingi oleh membrane lipid ganda bergranula dengan
ukuran 5-8 nanometer yang merupakan kumpulan protein dengan
enzom hidrolitik.
Fungsi :- system pencernaan intraseluler.
- regregasi jaringan dan autolisis sel.
- menghancurkan benda-benda asing yang prosesnya disebut endositosis
(fagositosis dan pinositosis).
- lisosom yang berfungsi untuk menghancurkan organel lain yang tidak
berfungsi disebut sitolisosom
Lisosom mempunyai peranan penting dalam pertahanan sel, yaitu
merusak benda-benda asing seperti bakteri dan jamur, dan juga berfungsi
dalam penggantian normal unsure sel dan organel.
Pada sel yang cedera, membrane pembungkus lisosom mungkin
robek atau menjadi permeable, oleh karena hal ini memungkinkan
sitoplasma terkena eznzim hidrolitik, kemudian menyebabkan sel
mengalami lisis dan mati.
Contoh : pada leukosit neutrofil selama infeksi, kerika sel itu mati
sewaktu memfagositosis bakteri, dan pada waktu jaringan tumbuh atau
dirombak kembali.
Macam Lisosom
Berdasarkan keadaan fisiologisnya lisosom dapat dibedakan atas 2 yaitu;
- Lisosom primer yang merupakan lisosom yang baru terbentuk dan terlibat
dalam kegiatan degradasi.
- Lisosom sekunder yang berasal dari vakuola fagositosis (heterofagosom)
atau bagian dari sitoplasma yang dibatasi oleh suatu membran
(autofagosome) di mana tertuang enzim lisosom primer.
Lisosom primer dan sekunder selanjutnya menjadi Telolysosome yang
berdegenerasi menjadi residu di dalam sel dan disebut Badan residu pascalisosom.
Lisosom primer mengandung enzim hidrolase dan dapat bergabung (fusi) dengan
vesikula endositosis (heterofagi) atau dengan vakuola autofagi. Hasil dari lisosom
sekunder adalah merupakan tempat digesti.
a. Struktur
1. Lisosom primer
Lisosom primer adalah organel sel yang tetap, dibatasi oleh satu membran,
mengandung enzim hidrolisa yang belum terlibat dalam proses katabolisme.
Strukturnya berupa suatu badan yang bulat atau oval berdiameter antar 0,3 dan 1,5
micrometer. Dibatasi oleh hanya satu membran yang memungkinkan
penyimpanan enzim. Lisosom primer dapat ditemukan pada hepatocyte yang
jumlahnya tergantung pada aktivitas sel.
Lisosom primer diketahui mengandung lebih dari 60 jenis enzim. Enzim
lisosom menghidrolisa substrat dari 4 kelompok utama makromolekul yaitu:
- Protein
- Asam nukleat
- Karbohidrat
- Lemak
Semuanya merupakan enzim degradasi atau enzim katabolisme yang aktivitas
optimalnya berada di sekitar pH 5.
Sintesa enzim lisosomal dilakukan oleh ribosom dari Retikulum
endoplasma granular, selanjutnya menuju ke apparatus golgi yang selanjutnya
berkecambah menjadi lisosom primer.
Gambar 8.2 Perbandingan ukuran antara lisosom dan peroksisom
2. Lisosom sekunder
Lisosom sekunder terlibat dalam fenomena digesti seluler dan
merupakan hasil fusi dari lisosom primer dengan fagosom atau autofagosome.
Lisasom sekunder dari jenis heterolysosome (vakuola heterofagi atau
heterofagolisosom) dihasilkan dari vesikula tertentu. Sedangkan autolysosome
(vakuola autofagi atau eytolisasom) adalah dibentuk dari fusi satu autofagosome
dengan lisosom primer)
Gambar 8.2 keterkaitan antara RE, apparatus Golgi dan lisosom
3. Badan residu
Suatu badan residu adalah suatu vakuola yang berasal dari suatu
heterolysome atau heterolysome atau suatu autolysome yang berupa residu non
digesti oleh enzim lisosomal.
Residu memiliki sifat dan bentuk yang sangat bervariasi karena aspeknya
tergantung pada asalnya. Badan residu mengandung:
- Myelinis: merupakan produk dari degradasi fosfolipoprotein atau
merupakan senyawa yang menyusun membran dari berbagai organel.
- Pigmen biliair
- Ferritin
- Lipuscin: merupakan pigmen coklat termasuk grup chromolipoid.
Merupakan hasil oksidasi non enzimatik lemak.
- Suatu substansi asing yang dibuang.
b. Fungsi
1. Lisosom primer
Peranan utama dari lisosom primer adalah berisi hydrolase yang memungkinkan
transport intrasitoplasma menuju fagosome atau autofagosome dan menuangkan
produk enzimatiknya balk di dalam vakuola intraseluler dari system digestif
seluler maupun dalam miliu ekstraseluler.
2. Lisosom sekunder
Vakuola heterofagi memiliki fungsi sebagai digesti intraseluler dan
pertahanan. Fungsi sebagai digesti intraseluler yaitu bahwa alimentasi yang dalam
bentuk solid atau liquid ditangkap oleh sel dan didegradasi dan komponennya
menembus membran lisosom untuk dapat digunakan sebagai bahan sintesa.
Sedangkan fungsi sebagai pertahanan yaitu bahwa lisosom melindungi sel
melawan agresi patogen. Bakteri, dan virus difagosit serta dihancurkan oleh enzim
lisis. Senyawa toksik atau obat-obatan yang didegradasi oleh lisosom dikenal
sebagai detoksikasi.
Autofagi adalah suatu mekanisme di rnana sel membersihkan diri dari
partikel atau fragmen sitoplasma yang tidak digunakan lagi, tanpa kehilangan
bahan kimia penyusunnya yang digunakan lagi oleh sel. Vakuola autofagi terlibat
dalam beberapa aktivitas sel yaitu:
- "cell turnover" clan penyusun sel
- Differensiasi sel atau metamorfosis
- Autofagi senyawa toksik
3. Badan residu
Bahan yang diindigesti dan terdapat dalam vakuola dieliminasi secara exocytosis (defekasi seluler). Kadang-kadang herada dalam kondisi ketidakmampuan mengeliminasi residu tersebut {konstipasi seluler), sehingga tetap berada hingga sel mati.
Pembentukan lisosom
Ribosom menghasilkan enzim-enzim hidrolitik. Kemudian
ditampung dalam retikulum endoplasma kasar. Retikulum endoplasma ini
kemudian kehilangan riososomnya dan menjadi retikulum endoplasma
halusyang kemudian mendekati aparatus golgi dan berubah menjadi
mikrovesikel yang akan menempel pada immature face dari aparatus golgi
dan memindahkan isinya ke dalam sacula. Setalah menglami proses dalam
aparatus golgi enzim-enzim ini akan masuk ke dalam vesikel sekretoris
untuk selanjutnya ada yang langsung disekresikan oleh sel, ada pula yang
menetap dalam gelembung yang kemudian dikenal dengan lisosom.
Dinding sel semu/ selubung inti pada sel hewan
Pada sel hewan dinding sel yang ada sebenarnya merupakan dinding sel
semu dan lebih dikenal sebagai selubung sel karena sangat tipis sehingga
mula-mula diduga sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Pada hewan
selubung sel ini tersusun tersusun dari molekul-molekul karbohidrat yang
kompleks. Selubung sel pada sel-sel epitel terdiri atas molekul-molekul
glikoprotein dan polisakarida dalam bentuk asam hyaluronik, sedangkan
pada sel-sel selaput lendir usus selubung sel ini umumnya terdiri molekul-
molekul mucin. Selubung sel yang terdapat pada sel-sel jaringan yang
lainnya umumnya dinamakan glikokaliks yang menyelubungi seluruh sel
dan dihasilkan oleh sel itu sendiri, yaitu oleh retuikulum endoplasma dan
aparatus golgi.
Gambar. Cara kerja lisosomPada gambar tersebut dapat dilihat bahwa lisosom primer yang berasal dari
vesikel sekretoris akan melakukan 5 jenis kegiatan, yaitu :
sekres
mitokondria
sitolisoso
pinositosis
Badan multiveskuler
Lisosom primer
lisosom
fagoso
1. mengeluarka enzim dari dalam sel dalam proses sekresi
2. mengadakan fusi dengan mitokondria yang telah mati dan bertindak sebaai
sitolisosom
3. mengadakan fusi dengan vesikel pinositosis
4. mengadakan fusi dengan fagosom
5. mengadakan fusi dengan lisosom lain untuk membentuk badan multi
vaskuler.
1.3.5 Peroksisom
Peroksisom adalah struktur berbentuk bulat lonjong
mirip lisosom yang bukan berasal dari apparatus golgi, tetapi
berasal dari vesikel reticulum endoplasma. Struktur ini tidak
memiliki enzim hidrolisis seperti lisosom, tetapi memiliki
enzim peroksidase dan terdapat pada semua jenis sel.
Peroksisom banyak ditemukan pada sel hati dan sel ginjal.
Peroksisom berperan dalam katabolisme asam lemak
(fatty acid) rantai panjang dengan membentuk asetil koenzim
dan hydrogen peroksida. Asetil koenzim yang dihasilkan
dibutuhklan oleh sel dalam siklus asam sitrat dimitokondria,
sedangkan hydrogen peroksida digunakan untuk membunuh
mikroorganisme. Namun, hydrogen peroksida bersifat sangat
toksik bagi sel, sehingga kelebihan dari unsur ini dirombak
oleh enzim katalase.
Katabolisme asam lemak rantai panjang membentuk asetil
koenzim A dan hydrogen peroksida.
- Asetil CoA dibutuhkan sel untuk metabolisme dalam TCA
cycle di mitokondria.
- Hydrogen peroksida untuk membunuh mikroorganisme.
- Enzim katalase yang dihasilkan akan menghancurkan
hydrogen peroksida yang berlebih karena sangat toksik
terhadap sel.
Selain itu juga berfungsi melindungi sel terhadap H2O2 yang
dapat menimbulkan kerusakan dan irreversible pada banyak
unsur sel (selain menghasilkan H2O2 itu sendiri) dengan
menggunakan enzim katalase.
H2O2 2H2O + O2
Peroksisom disebut juga mikrobodies, dinamakan peroksisom
karena mengandung enzim-enzim dan peroksida
Protein yang digunakan sebagai enzim oleh peroksisom
disintesis oleh ribosom bebas di sitoplasma dan diberi penanda
atau sinyal yang akan dikenali oleh peroksisom. Ketika
peroksisom mengenali sinyal tersebut, peroksisom akan
memasukkan protein tersebut ke dalam organel tersebut.
Setelah protein masuk, volume peroksisom bertambah besar,
kemudian peroksisom ini membelah menjadi dua peroksisom.
1.3.6 Mitokondria
Mitokondria berbentuk bulat dan lonjong dan memiliki
membrane rangkap. Pada membrane bagian dalam, terbentuk
krista yang berisi matriks mitokondria. Fungsi dari krista ini
adalah sebagai sarana menambah kuas permukaan
mitokondria.
Outer membrane dari mitokondria dapat dilalui oleh air
dan ion, sedangkan pada inner membrane tidak, sehingga
transport zat melalui inner membrane harus melalui transport
aktif. Selain itu pada permukaan dalam inner membrane
terdapat struktur globularyang berhubungan dengan membrane
krista melalui tangkai silindris pendek. Struktur globular ini
merupakan kompleks protein dengan aktivitas ATP sintetase.
Struktur :
Terdiri dari protein dan lipid. Sifatnya permeable, sehingga mudah ditembus oleh air dan ion
Bentuknya melipat-lipat membentuk Krista, berfungsi untuk meningkatkan luas permukaan, sehingga kemampuan memproduksi ATP nya juga meningkat. Sifatnya kurang permeable, artinya susah ditembus oleh air dan ion. Dan merupakan tempat utama pembentukan ATP.
Terdapat materi genetic (DNA mitochondria), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganic dan ion-ion seperti magnesium, kalium dan kalsium
Berada di antara membrane luar dan membrane dalam. Dan merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi penting seperti siklus Krebs
Struktur mitokondria
Matriks mitokondria
Ruang antar membran
Membrane dalam
Membrane luar
- Gambaran umum krista :
1. Ortodok, yaitu pada saat sel istirahat atau sedikit kegiatan,
permukaan krista kurang berlekuk-lekuk dan matriks menjadi lebih
lapang
2. Condensed, yaitu saat sel sedang giat, Krista banyak berlekuk-
lekuk dan matriks sempit
- Fungsi mitokondria
Sebagai sumber energy terbesar (ATP) dengan menggunakan O2,
lemak dan gula. Prosesnnya disebut respirasi sel.
mitokondria dibatasi oleh 2 membran spesifik yaitu outer membran
dan inner membran. Kedua membrane tersebut membatasi 2
ruangan, yaitu internal matriks space dan intermembran space
Strukturkhusus
Outer membrane :Dapatditembus air dan ion
Inner membrane :
Melipat-lipatkedalammembentukkrista
Tidakdapatditembusoleh air dan ion
sehinggatransportasimelewati membrane
inimemerlukantransportasiaktif
Padapermukaandalamterdapatstruktur globular yang
berhubungandengan membrane Krista
melaluitangkaisilindrispendek. Struktur globular
adalahkompleks protein denganaktifitassintesa ATP
Intermembran space:
Ruangan diantara kedua membrane matrik
Terdapat granula halus dan protein
mtDNA berbentuk lingkaran tertutup beruntai ganda
RNA pada mitokondria terdiri atas 3 jenis, yaitu:
rRNA, mRNA, tRNA
1.3.7 Sitoskeleton
Sitoskeleton dalam sel berfungsi sebagai pemberi bentuk
pada sel, menjaga integritas structural dari sel, berperan dalam
pergerakan sel dan pembelahan sel. Sitoskeleton ini tersusun
atas mikrotubulus, mikrofilamen, dan filament intermediet
yang dibedakan berdasarkan ukurannya.
Mikrotubulus berbentuk seperti tabung dan tidak
bercabang. Terdiri atas dua macam tubulin, yaitu tubulin α dan
tubulin β yang tersusun linear dengan satu lingkaran penuhnya
terdiri dari 13 unit tubulin. Struktur ini berperan dalam
pembentukan sentriol, silia dan flagella. Peran mikrotubulus
yang lainnya adalah mempengaruhi bentuk sel dan menjaga
bentuk sel.
Mikrofilamen tersusun dalam berbagai bentuk dan dapat
ditemukan tersebar dalam sitoplasma dan berhubungan dengan
aktivitas membrane seperti endositosis. Merupakan penyusun
sitoskeleton dengan ukuran yang paling kecil dan terdiri dari
dua unit globular yang tersusun seperti heliks ganda.
Mikrofilamen ini berhubungan dengan myosin dan membentuk
cincin filamenyang konstruksinya menimbulkan pembelahan
mitosis.
Filamen internediet merupakan struktur sitoskeleton
yang memiliki ukuran diantara mikrofilamen dan
mikrotubulus.
Terdiri dari mikrofilamen, mikrotubulus dan filament intermediet.
Sifat Mikrotubulus Mikrofilamen Filament intermediet
Struktur Tabung berongga Dua untai aktin
yang saling terjalin
Protein serabut
menggulung menjadi
kabel tebal
Ukuran 25 nm 7 nm 8-12 nm
Sub unit
protein
Tubulin Aktin Tergantung jenis sel
keratin (sel epitel)
vimerin (sel
mesenkim)
desmin (di otot polos
dan otot lurik)
filament glia (di sel
syaraf)
Fungsi Mempertahanka
n bentuk sel
Pergerakan
Mempertahankan
bentuk sel
Perubahan
Mempertahanan
bentuk sel
organel
Pergerakan
kromosom dalam
pembelahan sel
bentuk sel
Pembelahan sel
Keterangan gambar:
1. Mikrotubulus
2. Mikrofilamen
3. Filament intermediet
1.3.8 Sentriol
Sentriol berbentuk silindris dan terdiri dari
mikrotubulus pendek dan teratur. Organel ini berfungsi sebagai
pembentuk benang-benang gelendong pada proses pembelahan
sel. Struktur dari sentriol berupa mikrotubulus triplet yang
berjumlah sembilan.
1.4 Transportasi Zat Via Membran
Definisi:
Pertukaran zat, baik berupa ion atau molekul antara sel dengan
lingkungannya melalui membrane plasma.
1.4.1 Transpor Aktif
Definisi
12 3
Transpor aktif merupakan suatu transportasi zat yang melalui
membran plasma dan membutuhkan energi dalam prosesnya.
Macam-macam:
Berdasarkan sumber energi yang digunakan untuk
menimbulkan transpor, transpor aktif dibedakan menjadi dua,
yaitu :
a. Transpor aktif primer
Pada transpor aktif primer, sumber energi yang digunakan
adalah energi secara langsung dari pemecahan adenosine
trifosfat (ATP) atau beberapa senyawa fosfat berenergi
tinggi lainnya.
b. Transpor aktif sekunder
Pada transport aktif sekunder, sumber energi yang
digunakan adalah energi yang disimpan di dalam membran
dalam bentuk perbedaan konsentrasi ionik antara kedua sisi
membran.
Kedua jenis transport aktif di atas juga bergantung pada
protein pembawa yang menembus membran.
1.4.1.1 Transpor Aktif Primer
Beberapa contoh dari transpor aktif primer,
diantaranya sebagai berikut:
a. Pompa Natrium-Kalium
Definisi
Proses traspor yang memompa ion natrium keluar
melalui membran plasma dan pada saat bersamaan
memompa ion kalium dari luar masuk ke dalam
sel.
Pompa ini terdapat pada seluruh sel tubuh.
Keistimewaan
Memiliki tiga tempat reseptor untuk mengikat
ion natrium pada bagian protein pembawa
(menonjol ke bagian dalam sel)
Memiliki dua tempat reseptor untuk mengikat
ion kalium pada bagian protein pembawa
(menonjol ke bagian luar sel)
Bagian dalam dari protein berbatasan dengan
tempat pengikatan natrium yang memiliki
aktivitas enzim ATPase.
Fungsi
Memelihara perbedaan konsentrasi natrium dan
kalium antara bagian luar dan dalam membran
plasma.
Menjaga volume sel agar tetap normal.
Mekanisme :
Protein dan senyawa organik lain banyak
mengandung ion negatif sehingga pada daerah
tersebut banyak berkumpul ion positif. Selain itu,
permeabilitas membrane plasma terhadap ion
natrium lebih rendah daripada ion kalium. Hal ini
menyebabkan ion natrium yang berada di luar sel
berusaha untuk tinggal di dalam sel. Apabila hal
tersebut terjadi, maka memungkinkan ion dan air di
dalam sel akan keluar secara terus-menerus.
Apabila sel membengkak, secara otomatis pompa
natrium-kalium akan mengeluarkan ion dan air
yang tersisa di dalam sel. Untuk menghindari hal
tersebut, dibutuhkan mekanisme kerja pompa
natrium-kalium.
b. Transpor Aktif Primer Kalsium
Definisi
Proses transpor yang memompa ion kalsium ke
dalam dan luar sel serta memompa kepada satu
atau lebih organel vesicular internal sel.
Pada keadaan normal, ion kalsium dipertahankan
pada konsentrasi kira-kira 10.000 kali lebih kecil
dari cairan ekstraseluler.
Macam
Transpor aktif primer kalsium memiliki dua jenis
pompa kalsium, yaitu :
Pompa yang terdapat di membrane sel. Pompa
ini berfungsi untuk memompa kalsium ke luar
sel.
Pompa yang memompa ion kalsium ke organel
vesicular internal sel. Contoh : pada reticulum
sarkoplasma sel otot dan mitokondria di semua
sel.
Mekanisme
Protein pembawa memiliki dua fungsi yaitu
sebagai reseptor spesifik untuk ion kalsium dan
sebagai ATPase untuk memecah ATP yang
digunakan selama proses transport ion kalsium ke
luar sel atau ke organel vesicular internal sel.
c. Transpor Aktif Primer Ion Hidrogen
Transpor aktif primer ion hydrogen memiliki arti
penting pada dua tempat, yaitu :
Kelenjar gastrik pada lambung
Pada bagian ini, konsentrasi ion hydrogen dalam
sel pariental ditingkatkan sebanyak sejuta kali.
Kemudian, dilepaskan dalam ikatan dengan ion
klorida membentuk hidroklorida.
Bagian akhir tubulus distal dan duktus
koligentes kortikalis pada ginjal
Pada bagian ini, ion hydrogen disekresikan
dengan melawan gradient konsentrasi sekitar
900 kali lipat untuk regulasi ion hydrogen dalam
darah.
1.4.1.2 Transpor Aktif Sekunder
a. Transpor Aktif Sekunder Ko-Transpor
Ko-Transpor untuk natrium pada glukosa
Pada ko-transpor ini, protein pembawa memiliki
dua tempat pengikatan pada sisi luar untuk
natrium dan glukosa. Protein pembawa akan
merubah bentuknya untuk natrium dan glukosa
secara otomatis dan mentraspornya ke dalam
sel.
Ko-Transpor untuk natrium pada asam amino
Pada ko-transpor ini, mekanisme transpor sama
dengan ko-transpor untuk natrium pada glukosa.
Namun, terdapat lima protein transport asam
amino untuk mentranspor sekelompok asam
amino dengan sifat molekular khas.
Ko-Transpor satu natrium-kalium—dua klorida
Pada ko-transpor ini, memungkinkan protein
pembawa mentranspor dua ion klorida, satu ion
natrium dan kalium ke dalam sel secara
bersamaan.
Ko-Transpor kalium-klorida
Pada ko-transpor ini, memungkinkan protein
pembawa mentranspor ion kalium dan ion
kalium ke luar sel secara bersamaan.
b. Transpor Aktif Sekunder Transpor Imbangan
Transpor Imbangan natrium-kalsium
Transpor imbangan ini terjadi hampir dalam
seluruh membran sel. Protein pembawa
mengikat ion natrium dan ion kalsium dimana
ion natrium akan ditranspor keluar sel dan ion
kalsium akan ditranspor ke dalam sel.
Transpor Imbangan natrium-hidrogen
Transpor imbangan ini hanya terjadi di beberapa
jaringan. Contohnya pada tubulus proksimal
ginjal. Ion natrium akan ditranspor dari lumen
ke sel tubulus, sedangkan ion hydrogen akan
ditranspor ke dalam lumen.
Transpor Imbangan magnesium-kalium
Transpor imbangan ini terjadi bersamaan
dengan pertukaran ion kalsium atau ion natrium
di salah satu sisi membran serta pertukaran ion
magnesium atau ion kalium di sisi membran
lainnya.
Transpor Imbangan klorida-bikarbonat atau
sulfat
Transpor imbangan ini terjadi pertukaran antara
ion klorida ke salah satu arah dan ion bikarbonat
atau sulfat ke arah lainnya.
1.4.2 Transpor Pasif
Definisi
Transpor aktif merupakan suatu transportasi zat yang melalui
membran plasma dan tidak membutuhkan energi dalam
prosesnya.
Macam-macam:
1.4.2.1 Difusi
Definisi
Proses masuk-keluarnya zat tertentu melewati
membran karena adanya perbedaan konsentrasi ( zat
mengalir dari konsentrasi tinggi ke rendah) dan tanpa
bantuan protein pembawa (pada molekul kecil tak
bermuatan)
Macam
Difusi zat yang larut dalam lipid
Zat yang larut dalam lipid dapat berdifusi langsung
melewati celah dalam lapisan lipid bilayer. Contoh
zat yang larut dalam lipid yaitu oksigen, nitrogen,
karbon dioksida, dan alkohol.
Difusi zat yang tidak larut dalam lipid
Zat yang tidak larut dalam lipid akan berdifusi
melalui protein kanal, yaitu protein integral yang
terdapat saluran tabung terbentang dari ekstrasel ke
cairan intrasel. Protein kanal ini bersifat selektif
permeable. Zat yang dapat masuk adalah air dan
molekul yang larut dalam air.
1.4.2.2 Difusi Terfasilitasi
Definisi
Proses masuk-keluarnya zat tertentu melewati
membran karena adanya perbedaan konsentrasi ( zat
mengalir dari konsentrasi tinggi ke rendah) dengan
bantuan protein pembawa
1.4.2.3 Osmosis
Definisi
Proses masuk-keluarnya zat pelarut melalui membran
plasma sebagai akibat perbedaan tekanan osmosis. Zat
pelarut akan berpindah dari larutan dengan kadar
rendah ke larutan dengan kadar tinggi.
Contoh : transportasi air.
1.4.2.4 Endositosis
Definisi
Proses pemasukan zat-zat besar dari luar sel ke dalam
sel melalui membran plasma.
Macam:
Pinositosis
Pinositosis : sel meminum
Mekanisme
Ligan (contoh : hormone) terikat reseptor
permukaan membrane sel yang spesifik, masuk
melalui vesikel pinositotik yang diselubungi
clathrin dan protein lain. Kemudian molekul
dilepas, vesikel menyatu dengan endosom (pH
rendah) mengakibatkan ligan terlepas dari reseptor.
Membran dan reseptor kembali ke permukaan sel.
Ligan dipindahkan ke lisosom.
Fagositosis
Fagositosis : sel memakan
Mekanisme
Ligan terikat reseptor permukaan membrane sel
melalui vesikel. Vesikel berisi ligan tersebut
berfusi dengan endosom. Ligan dipindahkan ke
lisosom untuk dicerna atau digesti.
Contoh : sel leukosit dan makrofag
1.4.2.5 Eksositosis
Definsi
Penggabungan sebuah struktur membrane dengan
membrane plasma yang disertai dengan pelepasan ini
ke ruang ekstrasel tanpa merusak integritas membran
plasma.
Gambar : Proses pengeluaran atau sekresi zat dari
dalam keluar sel yang berupa vesikel yang berasal
dari badan golgi
1.5 Metabolisme Sel
1.5.1 Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat di dalam tubuh dipecah dahulu menjadi
monosakarida di dalam saluran pencernaan. Kemudian
monosakarida (biasanya dalam bentuk glukosa) yang masuk ke
dalam sel, akan melalui beberapa tahap untuk dapat diubah
menjadi energi berupa ATP yang berguna untuk menjalankan
aktivitas dari sel itu sendiri.
Tahap pertama adalah glikolisis, di mana pada proses ini
glukosa diubah menjadi dua asam piruvat melalui serangkaian
reaksi enzimatik. Molekul hydrogen yang kemudian ditangkap
oleh NAD+ menjadi NADH. Pada proses ini diperlukan 2
molekul ATP dan dihasilkan dua molekul asam piruvat, 4
ATP, dan dua molekul NADH. Namun, pada awal proses
glikolisis diperlukan 2 molekul ATP, maka total molekul ATP
yang dihasilkan adalah 2 ATP. Energi ATP ini dapat
digunakan langsung oleh sell, sedangkan NADH tidak,
molekul ini akan diolah menjadi energi siap pakai pada proses
selanjutnya, yaitu proses transport electron.
Tahap kedua adalah reaksi dekarboksilasi oksidatif.
Reaksi ini menghilangkan satu gugus karbon dari asam piruvat
dan menambahkan gugus koenzim A sehingga asam piruvat
diubah menjadi asetil koenzim A. Pada tahap ini dihasilkan 2
molekul NADH dan 2 CO2 yang berdifusi akan berdifusi
keluar sel.
Tahap ketiga terjadi di matriks mitokondria, yaitu siklus
krebs atau siklus asam sitrat. Pada tahap ini, asetil koenzim A
diubah menjadi carbon dioksida dan atom hydrogen. Pada
akhir tahap ini akan dihasilkan
Tahap terakhir pada proses ini adalah rantai transport
electron yang terjadi pada membrane dalam mitokondria. Pada
tahap ini dikakukan konversi energi dari NADH dan FADH
yang dihasilkan pada tahap sebelumnya menjadi energi yang
siap pakai yaitu molekul ATP.
1.5.2 Metabolisme Lipid
Seperti halnya karbohidrat, lipid yang masuk dalam sel
sudah dipecah menjadi monomernya yang berupa asamlemak
dan gliserol. Sewaktu memasuki sel, gliserol langsung diubah
menjadi gliserol-3-fosfat yang dapat masuk ke dalam reaksi
glikolisis. Sedangkan asam lemak akan memasuki proses
oksidasi beta, yaitu proses penambahan gugus koenzim A dan
pelepasan asetil koenzim A dari rantai asam lemak. Pada tahap
selanjutnya, asetil koenzim A yang dihasilkan dapat masuk ke
dalam jalur siklus krebs seperti pada glukosa.
1.5.3 Metabolisme Protein
Protein yang memasuki sel sudah diubah menjadi asam amino.
Asam amino, sebelum di metabolisme, akan melalui proses
deaminasi terlebih dahulu, yaitu reaksi untuk menghilangkan
nitrogen dari gugus asam amino. Asam amino yang sudah
dideaminasi akan berubah menjadi keton yang kemudian
diubah lagi menjadi asam piruvat. Kemudian, asam piruvat
akan masuk ke dalam jalur dekarboksilasi oksidatif.
1.6 Siklus Sel
Siklus sel adalah rangkaian proses atau peristiwa untuk
memperbanyak sel. Proses ini berjalan 1 arah atau irreversible. Dalam
siklus sel terdapat 2 Fase, yaitu :
1. Interfase
Fase ini memakan waktu hampir 95% dari waktu yang dibutuhkan
untuk 1 siklus sel. Pada sel manusia interfase terjadi sekitar 23 jam
dari siklus sel (24 jam). (Alberts, B. dkk. 2002:3).
Dalam interfase terdapat beberapa fase lagi yaitu :
a. G1(Gap pertama)/prasintesis
i. Ukuran meningkat
ii. Mensintesis karbohidrat, lipid dan protein
iii. Waktu yang diperlukan 3-4 jam
iv. Meliputi proses penyempurnaan/penyembuhan sel anak (hasil mitosis) shg
menjadi lebih sempurna
v. Terjadi sintesis RNA yang kemudian diikat oleh protein
b. S (Sintesis)
i. replikas DNA
ii. mensintesis protein yang berhubungan dengan DNA
iii. waktu yang diperlukan 7-8 jam
iv. mengalami duplikasi dan sintesis kromosom utk melengkapi DNA
v. sintesis RNA masih ada tapi tidak dominan
vi. pembentukan molekul histo ( merupakan protein dasar kromosom )
c. G2 (Gap kedua)/pasca_duplikasi DNA
i. Mensintesis protein yang berhubungan dengan mitosis
ii. Menjelang mitosis berikutnya, sel melakukan pertumbuhan kedua dgn
memperbanyak organel-organel yg dimilikinya. Hal ini dimaksudkan agar
organel-organel itu dapat diwariskan kepada setiap sel keturunannya.
iii. Umumnya 2-5 jam
iv. Masih ada sintesis RNA yang akan berhenti saat pembelahan sel dimulai
mempersiapkan diri untuk melakukan pembelahan.
Kedua fase G memberikan waktu untuk sel memonitoring
lingkungan luar dan dalam, untuk memastikan bahwa kondisi
lingkungannya tersebut sesuai dan persiapan telah selesai sebelum
sel tersebut memutuskan untuk memasuki fase S dan melakukan
mitosis. Fase G1 sangat berperan dalam hal tersebut. Jumlah waktu
yang dihabiskan dalam fase ini bisa sangat lama tergantung dari
kondisi luar dan sinyal ekstra selular dari sel lain. Jika kondisi luar
sel buruk, maka sel dapat menunda kelangsungan fase G1 dan
masuk kedalam fase istirahat yang disebut sebagai fase G0. Fase
G0 dapat menghabiskan waktu berhari-hari, berminggu-minggu,
bahkan bertahun-tahun sebelum melanjutkan proliferasi. Pada
kenyataanya sel menghabiskan waktu terlama di fase G0 sampai sel
atau organisme tersebut mati. (Alberts, B. dkk. 2002:3).
2. Mitosis
Fase mitotik merupakan tempat terjadinya mitosis. Kondensasi
kromosom dan pembatasan kromosom replikan terjadi dalam
mitosis. Mitosis terbagi menjadi empat fase, yaitu profase,
metafase, anafase dan telofase, lihat gambar (Koning, R.E. 1994:6;
Benson H. J. dkk. 1996:27; Farabee M.J. 2000:9).
Fase ini hanya mencakup 5% dari total waktu siklus sel. dan satu
Pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis melibatkan
kromatin, kromatid, sister chromatid, kromosom, kromosom
homolog, kinetokor, telomer dan sentrosom.
1. Kromatin adalah gabungan rantai DNA, protein histon dan protein
non-histon, kromatin dapat ditemukan di nukleus sel eukariot
(Alberts, B. dkk. 2002:18).
2. Kromatid adalah duplikat kromosom yang terbentuk dari replikasi
DNA yang tetap bersatu dengan duplikat lain pada sentromer
(Alberts, B. dkk. 2002:17)
3. Sister chromatid adalah dua kromatid identik hasil proses duplikasi
(Alberts, B. dkk. 2002:17)
4. Kromosom adalah suatu struktur yang tersusun atas rantai panjang
DNA dan tergabung dengan protein.kromosom membawa bagian
dari informasi genetik suatu organisme (Alberts, B. dkk. 2002:19)
5. Kromosom homolog adalah kromosom yang membentuk pasangan
dengan struktur, ukuran, bentuk, posisi sentromer dan pola
pewarnaan yang sama (Campbell 2002:244)
6. Kinetokor adalah protein yang terletak di sentromer tiap kromosom
(Alberts, B. dkk. 2002:51)
7. Telomer adalah ujung dari kromosom eukariot, telomer berasal dari
bahasa yunani yaitu Telos:ujung. Telomer berhubungan dengan
rantai karakteristik DNA (Alberts, B. dkk. 2002:88).
8. Sentorosom terletak ditengah organel dari sel hewan yang menjadi
pusat pengatur mikrotubulus dan bertindak sebgai kutub spindel
selama proses mitosis (Alberts, B. dkk. 2002:17)
Pembelahan selMitosisProfase awalKromosom masih halus dan panjang, terdiri dari rangkap 2 kromatid. Sentrosom menggan da jadi 2dan merenggang untuk pergi ke kutub bersebrangan.
Profase akhirSelaput inti mulai hancur, dan serat gelendong terbentuk antara sentrosom. Kromosom menggantung pada gelendong lewat sentroer tersebar seimbang pada
kedua kutub. MetafaseKromosom berjejer di bidang ekuator.
AnafaseKromatid tiap kromosom lepas karena sentromer membelah dua, lalu berpisah dan pindah ke kutub bersebrangan.
Telofase awalKromosom mulai berubah jadi kromatin, terbentuk cekungan di bidang ekuator.
Telofase akhir
Terbentuk 2 sel anak yang masing-masing memiliki inti dan sentrosom yang mengandung sepasang sentriol. Terkandung kromatin dengan jumlah sama
dengan sel induk. MeiosisIni adalah adalah pembelahan reduksi yang hanya trjadi pada gametogenesis. Sel induk (gametogonium) yang besusun diploid (2n) pada akhir pembelahan jadi sel anak (gamet) yang bersusun haploid (n). meiosis terdiri dari 2 tahap :
1. Meiosis pertama (I)2. Meiosis kedua (II)3. Masing-masing tahap memiliki ke-4 fase : profase, metafase, anafase, dan
telofase. Istirahat antara kedua tahap disebut interkinesis.
Tahapan meiosis :Meiosis IProfase
1. LeptotenDisebut juga leptonema. DNA kromatin berpilin rapat dan padat. Tiap benang kromatin dibina atas rangkap dua DNA, yang berasal dari replikasi waktu periode sintesis protein saat interfase. Kromatin kini disebut kromosom.
2. Zigonema
Disebut juga zigonema. Pilihan DNA kian rapat dan padat, dan benang kromosom kini tampak mengandung banyak manik besar-kecil dan tak sama jaraknya. Manik-manik itu disebut kromomer, mengandung beberapa buah gen.
3. Pakiten
Disebut juga pakhinema. Pilinan DNA kian rapat dan padat lagi, sehingga kromosom kian besar dan pendek. Kromatid dari tiap kromosom kini agak renggang, jadi tampak jelas batasnya, lalu terbentuk benang halus seperti tangga tali antara kromatid yang merenggang itu. Kromosom homolog yang bergandeng rapat dengan kromatid masing-masing rangkap dua disebut dalam susunan tetrad.
4. Diploten
Disebut juga diplonema. Daya tarik-menarik antara kromosom homolog hilan, dan saling meregangkan diri. Namun mereka tetap dalam susunan bergandengan. Tangga antara kromatid hilang, sehingga tiap kromosom tampak kini rangkap-rangkap dua semua. Pada tahap ini terjadi peristiwa crossing over (pindah silang). Artinya saling pindahnya fragmen kromosom yang bertautan ke kromosom pasangan.
5. Diakinesis
Selaput inti hancur dan serat gelendong terbentuk antara kedua sentrosom yang kini terletak pada kutub bersebrangan.
Metafase Pindahnya kromosom homolog ke bidang ekuator. Lengan kromosom homolog terus bergandeng pada kedua sisi bidang ekuator khayal dan sentromer terletak
renggang sesamanya. Anafase Kromosom homolog berpisah, saling pindah ke kutub bersebrangan. Kromatid masih bertaut, karena sentromer belum membelah.
TelofaseTerbentuk selaput inti di sekeliling kromosom di kedua kutub. Sentrosom berada pada satu sudut di sebelah luar selaput inti. Terjadi sitokinesis, sehingga terbentuk dua sel anak.
Meiosis IIProfaseTiap kromosom terdiri dari 2 kromatid yang sentromernya masih satu. Kedua sel anak hanya mengandung sebelah kromosom yang homolog.
MetafaseKromosom pindah ke bidang ekuator dengan terbentuknya serat gelendong antara kutub berseberangan dan selaput inti hilang.
AnafaseKromatid dari tiap kromosom berpisah dengan membelahnya sentromer jadi 2, lalu kromatid itu pindah ke kutub bersebrangan.
TelofaseTerbentuk 4 sel anak dengan susunan kromosom masing-masing separo dari sel induk. Tiap sel memiliki sentrosom dengan 2 sentriol di dalamnya.
1.7 Interaksi Sel dan Reseptor
Jenis Sinyal Antar Sel
Interaksi Langsung
Sel – sel (cell junction)
occluding junctions
anchoring junctions
communicating junctions
Sel – matriks ekstraseluler
Sekresi Molekul
Parakrin
Synaptic Signaling
Endokrin
Autokrin
Cell Junction
Demosom
Pada demosom tidak terjadi transpor bahan tetapi terjadi adhesi antar
jaringan
Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : “Cell Junction”
Tiga kelompok Cell Junction :
a. Occluding junctions ( contoh : tight junctions )
Tight junctions : menghubungkan membran plasma sel yang
bersebelahan
1. Barier selektif permeabilitas : mempertahankan perbedaan
komposisi cairan pada sisi sel yang berbeda.
2. Transmembran protein : claudin dan ocludin
3. Fungsi :
- Menjaga komposisi senyawa dalam rongga saluran/lumen
- Transport nutrisi secara selektif
b. Anchoring junctions
Banyak pada sel yang mendapatkan stress mekanik ( contoh :
kulit/otot )
Menghubungkan sitoskelet sel dengan sel lain atau dengan ECM
c. Communicating junctions
Komunikasi sitoplasma langsung dengan sel sekitar
Tipe Penyampaian Molekul Sinyal
Endokrin
Sel target jauh hormon dibawa melalui pembuluh darah
Sel-sel endokrin yang mensekresikan molekul-molekul sinyal
yang disebut hormon ke aliran darah yang membawa sinyal ke
sel target yang didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh.
Parakrin
Mediator local mempengaruhi sel target sekitar/tetangga.
Dirusak oleh suatu enzim ekstraselular atau dimobilisasi oleh ECM
Bergantung pada sinyal-sinyal yang dikeluarkan ke dalam ruang
ekstraseluler dan menyebabkan terjadinya suatu proses secara
lokal atas sel-sel tetangga
Molekul sinyal yang disekresikan mungkin dibawa jauh untuk
bertindak berdasarkan target yang jauh, atau mungkin bertindak
sebagai perantara lokal yang hanya mempengaruhi sel-sel dalam
lingkungan yang dekat dari pemberian isyarat sel.
Autokrin/(contact dependent)
Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri
atau sekitarnya
Sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan kembali
dengan reseptornya sendiri
Merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak
dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama
Merupakan mekanisme yang mungkin mendasari "efek
komunitas" yang diamati pada perkembangan awal (contoh : sel
kanker)
Sinaptik (neuronal)
Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan cara protein dari suatu
sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain.
Dilakukan dengan neuron yang meneruskan sinyal-sinyal secara
elektrik sepanjang akson dan melepaskan neurotransmitter di
sinapsis, yang seringkali berlokasi jauh sekali dari sel
Neuron yang menyampaikan proses-proses panjang (akson)
memungkinkan sel saraf untuk kontak dengan sel target yang
letaknya jauh sekali
Ketika diaktivasi oleh sinyal dari lingkungan atau dari sel saraf
lainnya, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di
sepanjang akson, dan ketika impuls mencapai ujung akson,
menyebabkan ujung saraf mensekresikan sinyal kimiawi
(neurotransmitter)
Ini disekresikan ke cell junctions khusus yang disebut chemical
synapses
Tiga Tahap Pesinyalan Sel
a. Penerimaan
Penerimaan (reception) sinyal merupakan pendeteksian sinyal yang
datang dari luar sel oleh sel target. Sinyal kimiawi terdeteksi
apabila sinyal itu terikat pada protein seluler
b. Pengikatan molekul sinyal
Pengikatan ini mengubah prtein resptor, dengan demikian
mengawali (menginisiasi) proses transduksi. Tahap tranduksi ini
mengubah sinyal menjadi suatu bentuk yang dapat menimbulka
respon seluler spesifik. Transduksi ini kadang-kadang terjadi dalam
satu langkah, tetapi lebih sering membutuhkan suatu urutan
perubahan dalam sederetan mlekul yang berbeda-jalur transduksi
sinyal. Molekul di sepanjang jalur itu sering disebut mlekul relai.
c. Pensinyalan sel
Sinyal yang ditransduksi akhirnya memicu respon seluler spesifik.
Respon ini dapat berupa hampir seluruh aktivitas seluler, seperi
pengaktifan gen spesifik di dalam nucleus. Proses pensinyalan sel
membantu memastikan bahwa aktivitas penting seperti ini terjadi
pada sel yang benar, pada waktu yang tepat, dan pada kordinasi
yang sesuai dengan sel lain dalam organism yang bersangkutan.
Transduksi Sinyal
Merupakan proses di mana sinyal pada permukaan sel diubah menjadi
respon seluler spesifik, yang terdiri dari serangkaian langkah (jalur
transduksi sinyal) :
Tahap transduksi dari pensinyalan sel biasanya berupa jalur yang
terdiri dari banyak langkah. Salah satu keuntungan jalur seperti ini
ialah penguatan sinyalnya. Jika sebagian molekul dalam suatu jalur
menghantarkan (mentransmisi)sinyal ke beberapa molekul yang
merupakan komponen berikutnya dalam rangkaian itu, hasilnya dapat
berupa sejumlah besar molekul teraktivasi di akhir jalur itu. Dengan
kata lai, molekul sinyal ekstraseluler yang sangat sedikit dapat
menghasilkan respon seluler yang besar.
Di samping itu, jalur banyak langkah memberikan lebih banyak
kesempatan untuk melakukan koordinasi dan regulasi (pengaturan)
daripada sistem yang lebih sederhana.
Jalur-jalur tranduksi sinyal dapat dibagi sebagai berikut:
a. Jalur cyclic AMP
b. Jalur cyclic GMP
c. Jalur fosfolipid & kalsium
d. Jalur MAP kinase
e. Jalur JAK/STAT
a. Jalur cAMP
ATP disintesa oleh andenilil siklase menjadi cAMP (Adenosin
amonofosfat Siklik)
Aktivitas cAMP diperantarai oleh protein kinase A
Protein kinase A inaktif berstruktur tetramer, terdiri dari 2 sub
unit regulasi dan 2 sub unit katalitik
Berperan dalam
Regulasi metabolisme glikogen
Transkripsi gen spesifik
Fungsi pembauan
b. Jalur cGMP
Disintesa oleh guanilil siklase dr GTP & didegradasi oleh cGTP
fosfodiesterase menjadi GMP
Guanilil siklase diaktifkan oleh NO & ligand peptida
Aktivasi cGMP diperantarai oleh protein kinase bergantung
cGMP & channel ion
Berperan dalam fungsi penglihatan
c. Jalur Fosfolipid & Kalsium
PIP2 (phosphatidyl inositol 4,5-biphosphate) merupakan derivat
dari membran plasma
Beberapa hormon & faktor pertumbuhan merangsang
fosfolipase u/ menghidrolisa PIP2 menjadi
DAG (diacylglycerol) à protein kinase C
IP3 (inositol 1,4,5 – triphosphate) à mobilisasi Ca
PIP2 dpt difosforilasi o/ fosfatidil inositol 3 kinase mjd PIP3
Peranan PIP3 : regulasi dari fungsi pertahanan sel, faktor
transkripsi, metabolisme sel, sintesa protein
d. Jalur Fosfolipid & Kalsium
DAG
Mengaktifkan famili protein kinase C
Berperan dlm kontrol pertumbuhan sel dan differensiasi sel
IP3
Suatu molekul polar kecil
Menembus membran plasma melalui ligand-Ca gated channel
merangsang retikulum endoplasma u/ mensekresi Ca
e. Jalur MAP kinase
Raf protein serin/treonin kinase
Diikat oleh kompleks Ras-GTP
Memfosforilasi & mengaktivasi MEK (protein kinase kedua u/
MAP kinase/ERK kinase)
MEK memfosforilase serin/treonin dr ERK shg keduanya
terpisah
ERK memfosforilasi protein target,trmsk fc transkripsi &
protein kinase lain
f. Jalur JAK/STAT
Hubungan tidak langsung antara permukaan sel dan nukleus
dimana terjadi kaskade protein kinase u/ memfosforilasi protein
target
Komponennya adalah protein STAT (signal transducers and
activator of transcription)
Stimulus dari reseptor sitokin à pengambilan protein STAT
yang terikat dengan fosfotirosin
1.8 Kematian Sel
Jenis Kematian Sel
a. Apoptosis
Apoptosis (dari basa yunani apo = "dari" dan ptosis = "jatuh")
adalah mekanisme biologi yang merupakan salah satu jenis
kematian sel terprogram.
b. Nekrosis
Nekrosis merupakan kematian sel sebagai akibat dari adanya
kerusakan sel akut atau trauma (mis: kekurangan oksigen,
perubahan suhu yang ekstrem, dan cedera mekanis), dimana
kematian sel tersebut terjadi secara tidak terkontrol yang dapat
menyebabkan rusaknya sel, adanya respon peradangan dan
sangat berpotensi menyebabkan masalah kesehatan yang
serius.
APOPTOSIS NEKROSIS
Rangsangan:Patologis, contoh :a) Destruksi sel yang terprogram selama embriogenesis b) Involusi jaringan yang bergantunng hormon (misalnya, endometrium, prostat) pada orang dewasac) Penghapusan sel dalam populasi sel yang mengadakan profilasi (misalnya, epitel kriptaintestin) untuk
Rangsangan:Patologis
mempertahankan jumlah sel yang tetapd) Kematian sel yang sudah melaksanakan tugasnya (misalnya, sel neutrofil sesudah respon inflamasi akut)e) Penghapusan limfosit swareaktif yang berpotensi berbahayaf) Kematian sel yang ditimbulkan oleh sel-sel T sitotoksik (untuk menghilanngkan sel yang terinfeksi virus atau sel neoplasma
Fisiologis, contoh : a) Kematian sel yang ditinbulkan oleh berbagai rangsangan yang menyebabkan jejasb) Aktifitas Enzim Telomerasec) Atrofi patologik dalam organ parenkimal pasca obstruksi saluran (misalnya, pankreas)Terjadi pada satu sel sajaNon-Lisis (dengan membentuk
Apoptotic body)Sel Tetap UkurannyaTidak ada inflamasiTidak merusak Sel tetanggaPembersihan berlangsung
cepat karena ada rangsangan dari apoptotic body untuk mengkode lingkungannya untuk memakannya(makrofage)
Urutan kronologis Apoptosis1. Fragmentasi DNA2. Penyusutan
sitoplasma(memompa keluar ion K+,Cl- dan Osmolit Organik)
3. Perubahan pada membrane (Terbentuk Apoptotic body)
4. Kematian sel tanpa lisis
Terjadi pada kumpulan selLisis(organel sel keluar)
Sel MembengkakInflamasi Merusak Sel tetanggaPembersihan sisa oleh fagosit
dan sistem imun sulit
Urutan kronologis Nekrosis1. Pembengkakan sel2. Digesti kromatin3. Rusaknya membrane (plasma
dan organel)4. Hidrolisis DNA5. Vakuolasi oleh RE6. Kematian sel dengan lisis
(mengaktifkan rangsangan lingkungan untuk memakan apoptotic body)
Manfaat Apoptosis
Terminologi Sel
Apoptosis terjadi pada sel yang mengalami kerusakan, infeksi
virus, suatu keadaan yang mengakibtkan stress pada sel.
Fungsinya untuk mengangkat sel yang rusak, mencegah sel
menjadi lemah dan mencegah penyebaran infeksi virus.
Mempertahankan Homeostasis
Pada organisme dewasa, jumlah sel dalam suatu organ atau
jaringan harus beradadalam keadaan konstan. Keseimbangan
dapat tercapai bila kecepatan mitosis pada jaringan seimbang
dengan kematian sel.
Bila kecepatan pembelahan sel lebih tinggi daripada
kecepatan mitosis pada jaringan dapat membentuk tumor.
Bila kecepatan mitosis lebih tinggi daripada kecepatan
pembelahan sel pada jaingan dapat membentuk kanker.
PERKEMBANGAN EMBIONALPada masa embrio terjadi pembelahan dan diferensiasi sel secaa besar-besaran kemudian dievaluasi oleh apoptosis.
Contoh: sindaktil
1.9 Pergerakan Sel
a. Gerakan Ameboid
Gerakan keseluruhan sel yang ditentukan oleh ligkungan
sekitarnya
Contoh : gerakan sel darah putih melalui jaringan
Gerakan ameboid :
Penonjolan sebuah pseudopodium dari salah satu ujung sel
Pseudopodium menjulur menjauhi badan sel
Berpindah ke daerah lain
Bagian sel yag tersisa bergarak menuju pseudopodium
Gerakan ini timbul karena pembentkan yang berulang- ulang
membran sel yag baru pada ujung terdepan pseudopodiumm.
Absorpsi membran yang berulang- ulang di bagian tengah dan
bagian belakang.
Efek 1 : perlekatan pseudopodium ke jaringan di sekitarnya
karena adanya protein reseptor
Efek 2 : penyediaan energi yag diperlukan untukmenarik badan
sel ke arah pseudopodium
Kemotaksis : adanya zat kimia tertent dalam jaringan
Kemotaksis positif : menuju sumber zat kemotaksis ( dari
rendah ke tinggi )
Kemotaksis negatif : menuju sumber zat kemotaksis ( dari
tinggi ke rndah )
b. Gerakan Silia
Gerakan cambuk pada permukaan sel
Terjadi pada : permukaan saluran pernapasan, permukaan tuba
uterina (tuba fallopi) di jaluran reproduksi
Pada rongga hidung dan saluran pernapasan bagian bawah
menyebabkan lapisan mukus bergerak dengan kecepatan 1
cm per menit menuju faring
Pada tuba uterina: menghantarkan ovum dari ovarium ke
uterus
Silia disangga oleh mkrotubulus
9 tubulus ganda yang letaknya di bagian perifer silia.
2 tubulus tunggal di tengah silia.
Tiap silia merupakan pertumbuhan keluar dari suatu struktur
yang terletak di bawah membran sel ( badan basl slia )
Flagella pada sperma mirip dengan silia, tetapi lebih panjang
dan gerakannya menyerupai sinusoid
Silia bergerak ke depan dengan gerakan cepat ( menghentak
seperti cambuk ) menekuk dengan kuat di tempat mencuatnya
silia ( bergerak ke belakang dengan lambat ke posisi awal )
Mendorong cairan yang ada di permukaan sel dengan arah
gerakan silia ( cairan akan terus meners didoong searah dengan
gerakan silia )
9 tubulus ganda dan 2 tubulus tunggal berhubungan satu sama
lain oleh kmpleks ikatan silang protein ( aksonema )
Silia masih bisa menghentak dalam kondisi yang sesuai
meskipun membrannya dibuang dan terjadi kerusakan pada
elemen lainnya ( kecuali aksonema )
Keadaan penting :
Ada ATP
Kondisi ionisasi yang sesuai
Ketika silia bergerak maju :
Tubulus ganda ( bergeser ke arah luar dan bergerak menuju
ujung silia )
Tubulus yang di tepi dan belakang tetap.
2. Jaringan
Pada masa janin terdapat 3 lapisan primitif:
a. Ektoderm : epidermis kulit, sist. Saraf, jar. epitel
b. Endoderm : sal. Cerna, sal pernafasan, sal reproduksi
c. Mesoderm : jar. Ikat, jar. Penyangga, otot
2.1 Jaringan Epitel
Terdiri dari sel-sel yang sangat rapat tanpa adanya zat antar sel.
Jaringan ini tidak mengandung pembuluh darah (avascular) dan
berdiri di atas jaringan lain yang mengandung pembuluh darah. dari
pembuluh-pembuluh darah inilah epitel ini mendapat supply makanan.
Terletak pada membrane basal.
Fungsi-fungsi jaringan epitel:
1. Proteksi (pertahanan)
Contoh : epitel kulit dan epitel saluran keluar urine.
2. Absorpsi (penyerapan)
Contoh : epitel usus dan epitel paru-paru
3. Sekresi
Contoh : epitel kelenjar eksokrin dan endokrin
4. Ekskresi (pembuangan sisa metabolism)
Contoh : epitel kelenjar keringat
5. Menerima rangsang
Contoh : epitel olfaktorius (pembau)
6. Reproduksi
Contoh : epitel tubulus seminiferus dan epitel ovarium.
Jaringan epitel berasal dari 3 macam lapisan embrionik:
1. Ectoderm
Jaringan epitel pada epidermis, mukosa mulut, dan sense organ (alat
perasa).
2. Endoderm
Jaringan epitel pada tractus digestivus (saluran cerna) dan tractus
respiratorius.
3. Mesoderm
Jaringan epitel pada tractus urogenital (saluran kemih dan
kelamin).
Berdasarkan fungsinya, jaringan epitel dibagi menjadi 2 bagian:
a. Epitel penutup
Berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi 3, yaitu:
1. Epitel pipih
Tinggi selnya yang jauh lebih kecil dibandingkan lebarnya.
Inti lonjong pipih dan terletak mendatar, pada bagian tengah sel.
2. Epitel kubis
Tinggi sel yang hampir sama dengan lebarnya
Intinya bulat berada di tengah
3. Epitel silindris
Tinggi sel yang jauh lebih besar dari pada lebarnya
Inti bulat lonjong dan letaknya vertical, letaknya cenderung
kea rah basal,
Berdasarkan bentuk dan susunannya dibedakan menjadi:
1. Epitel selapis pipih
Contoh : alveolua paru
Termasuk dalam epitel ini adalah:
ENDOTEL : melapisi permukaan dalam jantung, pembuluh darah
dan pembuluh getah bening.
MESOTEL : melapisi rongga peritoneal, pericardial, dan pleura
2. Epitel selapis kubis
Contoh : epitel kelenjar, epitel ovarium.
3. Epitel selapis selindris
Epitel ini dibedakan menjadi:
Epitel selapis silindris dengan striated border
Memiliki mikrovili
Contoh : epitel usus halus
Epitel selapis silindris dengan kinocilia
Memiliki silia
Contoh : epitel tuba valopii dan permukaan uterus
4. Epitel berderet silindris
Contoh : epitel saluran pernafasan
5. Epitel berlapis pipih
Ada 2 jenis epitel ini, yaitu:
Epitel berlapis pipih tanpa tanduk
Contoh : epitel rongga mulut, oesophagus, dan vagina
Epitel berlapis pipih bertanduk
Contoh : epitel pada kulit tipis dan kulit tebal
6. Epitel berlapis kubis
Contoh : epitel saluran kelenjar keringat, kelenjar lemak, dan sel-
sel pada tubulus seminiferus.
7. Epitel berlapis silindris
Ada 2 macam :
Epitel berlapis silindris tak bercilia
Contoh : sebagian pharynx dan epiglottis, pars cavenosa
urethra pria
Epitel berlapis silindris bercilia
Contoh : permukaan masal palatum molle dan sebagian larynx.
8. Epitel peralihan
- Peralihan antara epitel berlapis pipih dengan epitel berlapis
silindris.
- Bila keadaan tegang maka menjadi epitel pipih, sedangkan jika
kosong maka permukaan epitel menjadi lebih tinggi.
- Tersusun dari 3 macam sel :
a. Sel payung
Terdapat di permukaan, selnya besar, sehingga seolah-olah
memayungi sel yang adal si bawahnya.
b. Sel raket
Bentuknya mirip raket, dan terletak di tengah.
c. Sel basal
Terletak pada bagian basal, biasanya berbentuk silindris.
b. Epitel kelenjar
Terdiri dari kelompok sel yang mempunyai fungsi khusus yakni
mengsekresi suatu bahan / zat.
1. Berdasarkan jumlah sel :
a. Uniseluler : hanya terdiri dari satu sel dan biasanya terdapat
di antara sel epitel yang lain. Contohnya sel goblet atau
disebut juga sel piala terdapat di antara epitel tractus
digestivus dan tractus respiratorius.
b. Multiseluler : kelenjar pada umumnya.
2. Berdasarkan cara menyalurkan sekret :
a. Eksokrin : sekret melalui saluran pembuangan.
Contoh: kelenjar pancreas
b. Endokrin : secret langsung masuk ke pembuluh darah.
Contoh: kelenjar hipofisis dan teroid, dll
c. Endo-Eksokrin : Kelenjar gabungan dan kelenjar ensokrin
dan endokrin.
Contoh: kelenjar pankreas, ensokrinnya menghasilkan
pankreatic juice, sedangkan endokrinnya menghasilkan
hormon insulin dan glukogen
3. Berdasarkan cara membuat secret :
a. Holokrin : seluruh sel epitel akan menjadi sekret.
b. Apokrin : sebagian sel hancur menjadi sekret.
c. Merokrin/Ekrin : sel tidak mengalami perubahan sama sekali.
4. Berdasarkan Jenis Sekret yang Dibentuk :
a. Kelenjar serous : sekretnya jernih dan encer.
b. Kelenjar mucous : sekretnya licin dan kental.
c. Kelenjar sero-mucous : mengandung bagian serous dan
mucous bersama-sama.
- penggolongan epitel
Bertingkat semu
bertingkat
selapis
epitel
Satu lapis sel
Banyak lapis sel
Satu lapis sel yang melekat di membrane basalis, namun tidak semua mencapai permukaan
Selapis bertingkat semu
Modifikasi :1. Silia : struktur motil pada sel tertentu. Contohnya pada uterus dan
tuba uterine.2. Microvili : tonjolan non motil kecil yang melapisi semua sel absorbtif
pada usus halus dan tubulus kontortus proksimal ginjal.3. Strereosilia : mikrovili nonmotil panjang, bercabang dan biasanya melapisi
sel dalam epididimis dan duktus deferens
Silia mikroviliJenis epitel :
1. Epitel selapis gepeng
- Mesotel : melapisi permukaan luar organ pencernaan, paru-paru dan jantung
- Endotel : melapisi lumen jantung, pembuluh darah dan pembuluh limfe
2. Epitel selapis kuboid
- Melapisi duktus ekskretorius kecil di bagian organ. Contohnya pada tubulus
kontortus proximal ginjal terdapat epitel kuboid yg dilapisi microvili.
3. Epitel selapis silindris
kolumnar
kuboid
skuamosa
epitel
Permukaannya gepeng
Tinggi dan lebar sel sama
Bentuknya tinggi atau silindris
- Melapisi organ pencernaan ( lambung, usus, empedu )
4. Epitel bertingkat gepeng
- Berkeratin : melapisi permukaan eksternal tubuh, mengandung sel-sel mati
berkeratin. Contohnya permukaan telapak tangan
- Tidak berkeratin : memiliki sek permukaan yg hidup dan melapisi rongga-
rongga basah seperti mulut dan faring.
5. Epitel bertingkat kuboid dan epitel bertingkat silindris
- Tidak banyak dijumpai, biasanya melapisi duktus ekskretorius pancreas,
kelenjar liur, dan kelenjar keringat
6. Epitel bertingkat transisional
- Biasanya melapisi ureter, pelvis dan vesica urinaria. Dapat berubah bentuk
dan dapat menyerupai epitel berlapis gepeng atau kuboid, tergantung pada
keadaan. Contohnya saja pada kandung kemih, saat ada peningkatan volume
cairan maka sel epitelnya akan teregang dan gepeng, namun saat
mengeluarkan urin bentuknya akan mengkerut seperti kubah.
2.2 Jaringan Otot
Selnya berbentuk lonjong / memanjang, sehingga biasanya
disebut sabut otot. Bentuk sel yang memanjang ini sesuai dengan
fungsinya yaitu mrngadakan kontraksi dan relaksasi. Ada 3 jenis otot
yang terdapat dalam tubuh manusia :
1. Otot lurik
2. Otot polos
3. Otot jantung
Otot lurik
Jaringan ini disebut otot lurik, karena memiliki garis-garis gelap
dan terang pada sabut otot. Nama lain jaringan ini adalah jaringan otot
skeletal, karena otot ini berfungsi menggerakkan anggota gerak
manusia dan melekat pada tulang. Disebut juga voluntary muscles,
karena geraknya dikendalikan oleh kemauan kita.
Setiap sabut (sel) otot terdiri dari serabut-serabut
yang disebut myofibril (serabut otot). setiap myofibril yang berbentuk
silinder ini dibungkus oleh plasma membrane yang disebut sarkolema.
Beberapa sabut otot akan membentuk kelompokmyang disebut
fesikelotot yang dibungkus oleh perimysium. Selanjutnya beberapa
fesikel otot akan membentuk otot yang dibungkus oleh epimysium
(fascia).
Setiap myofibril terdiri dari 1000 – 2000 myofilamen yang
terbagi menjadi myofilamen yang halus (protein actine) dan
myofilamen kasar (terdiri dari protein myosine).
Relaksasi :
Pada keadaan relaksasi pita A terdiri dari myofilamen halus dan kasar,
sehingga akan tampak gelap. Pita H hanya terdiri dari myofilamen
kasar, akan tampak sebagai daerah terang. Pita I hanya terdiri dari
myofilamen halus. Pita Z berupa bahan padat yang terdapat ditengah
pita I.
Gambar : Relaksasi
Kontraksi :
Actin akan salling mendekat, sedangkan myosin tetap pada
tempatnya, sehingga akan terjadi perubahan-perubahan sebagai
berikut:
1. Pita H akan menyempit atau menghilang bila kontraksi kuat.
2. Pita I juga akan menyempit atau samapai mengahilang.
3. Garis Z saling mendekat.
4. Pita A tidak berubah.
Pada proses kontraksi ini actin maupun myosin tidak mengalami
pemendekan.
Gambar : Kontraksi
Otot Polos
Jaringan ini disebut juga involunter muscle, karena kontraksinya
diluar kesadaran. Disebut juga visceral muscel karena pada umumnya
terdapat pada dinding organ. Disebut otot polos karena tidak
mempunyai garis-garis melintang. Bentuk selnya paling sederhana
yaitu spindle shape (seperti sekoci). Persarafan pada otot polos
dilayani oleh system saraf otonom, dimana semua sabut sarafnya
merupakan sabut saraf tak bermyelin dan merupakan sabut saraf post
ganglioner. Pembuluh darah pada jaringan otot polos tidak terlalu
banyak, dan pembuluh darah ini terdapat pada jaringan ikat sekitar
fesikel otot, tidak langsung melayani masing-masing sabut otot.
Otot Jantung
Jaringan otot jantung ini juga mempunyai garis-garis melintang
seperti otot bergaris. Otot ini mempunyai inti ditengah dengan
sarkoplasma yang cukup banyak mengelilingi myofibril. Sabut otot
jantung bercabang-cabang dan percabangan ini membentuk anyaman
yang kompleks. Dengan mikroskop cahaya akan tampak garis-garis
melintang yang lebih tebal yang disebut intercalated-disk.
Intercalated-disk merupakan batas antara sabut otot jantung yang satu
dengan sabut otot yang lain. Dinding jantung mengandung banyak
pembuluh darah dan diantara sabut otot jantung kaya dengan plexus
pembuluh darah kapiler. Pembuluh darah ini akan mensupply
makanan dan oksigen untuk otot tersebut sehingga jangtung bisa
mempertahankan denyut jantung dengan teratur. Dan hal ini ditunjang
dengan banyaknya jumlah mitokondria yang baik.
2.3 Jaringan Syaraf
Merupakan jaringan yang bertanggung jawab dalam
menghantarkan impuls-impuls saraf
Terdiri atas sel-sel saraf atau yang disebut dengan neuron
Neuron terdiri atas 3 bagian utama :
1. Dendrit
Struktur yang memiliki banyak penjuluran sitoplasma ke arah
luar badan sel.Fungsinya menerima rangsangan dari
lingkungan sel epitel atau neuron – neuron lainnya
2. Badan Sel
Bagian utama neuron yang berisi sitoplasma dan
inti.Fungsinya berperan dalam menerima rangsang
3. Akson/Neurit
Merupakan bentuk penjuluran sitoplasma ke arah luar badan
sel yang berukuran panjang.Fungsinya berperan dalam
menghantarkan impuls – impuls saraf ke sel – sel lainnya
(otot,sel – sel kelenjar,dan neuron lainnya.
2.4 Jaringan Ikat
Bahan Antar Sel
Terdiri dari 2 macam
1. Bahan antar sel berbentuk (BASB)
- Fungsi: menyangga, mengikat & mengisi
2. Bahan antar sel amorf(BASA)
- Fungsi: sebagai media difusi
BASB ada 3 macam:
1. Sabut kolagen à Sabut paling besar dan tidak bercabang
2. Sabut elastis à Lebih halus daripada sabut kolagen
3. Sabut retikuler à Lebih halus dari sabut elastis, membentuk
anyaman
BASA: Konsistensi cair sampai padat
Fungsi jar ikat:
memberi bentuk dan penunjang bagi tubuh.
mengikat berbagai jar agar tetap menyatu.
materi pembungkus organ2 / antar bag2 tubuh.
menyimpan lemak dan membantu dalam perbaika jar.
substansi dasar yg renggang dari jar ikat memberikan jalur untuk
pembuluh darah dan saraf.
menghasilkan imunitas terhadap penyebaran penyakit dan sebagai
tempat berlangsungnya perang melawan bakteri.
Jaringan ikat terbentuk dari mesenkim. Jaringan ikat terdiri dari sel dan
bahan ekstraseluler yang disebut matriks. Matriks ekstraseluler terdiri atas
cairan jaringan, substantia fundamentalis tempat terdapatnya berbagai serat
protein (kolagen, retikular, dan elastik). Jaringan ikat berfungsi untuk
mengikat, menambat, dan menyokong berbagai sel, jaringan, dan organ tubuh.
Jaringan ikat dibagi menjadi dua, yaitu :
a. Jaringan Ikat Padat
b. Jaringan Ikat Longgar
Selain itu ada pula jaringan ikat embrionik yang berada pada tali pusat dan gigi
yang sedang tumbuh
Gambar jaringan embrionik :
I. Jaringan Ikat Longgar
Banyak terdapat di tubuh
Susunan sel dan seratnya tidak teratur
Memiliki substantia fundamentalis maksimal
Sel yang predominan adalah serat kolagen, fibroblas, sel adiposa,
sel mast, dan makrofag
Banyak terdapat di saluran pernapasan dan saluran pencernaan
Gambar jaringan ikat longgar pada kulit ujung jari :
II. Jaringan Ikat Padat
Jaringan ikat padat dibagi lagi menjadi dua, yaitu :
a. Jaringan Ikat Padat Tidak Teratur
Terutama terdiri dari fibroblas dan serat kolagen yang tebal
dan padat
Jenis sel lainnya lebih sedikit dan substantia fundamentalis
minimal
Serat kolagen memperlihatkan orientasi acak dan memberikan
penyokong jaringan yang kuat
Terutama terdapat di bagian yang memerlukan tahanan
terhadap gaya dari berbagai arah
Biasanya terdapat pada fascia, dermis, atau testis
Gambar jaringan ikat padat tidak teratur pada dermis :
b. Jaringan Ikat Padat Teratur
Serat-seratnya tersusun padat dengan orientasi teratur dan
sejajar
Biasanya terdapat pada tendon (melekat pada tulang) dan
ligamentum
Mempunyai tahanan yang besar terhadap tarikan
Substantia fundamentalis minimal
Sel yang predominan adalah fibroblas
Gambar jaringan ikat padat teratur pada tendon :
Sel-sel pada jaringan ikat terdiri dari :
1. Fibroblas
2. Fibrosit
3. Sel lemak (adiposa) putih à jika sel lemak adiposa yang mendominasi,
jaringan ikatnya adalah jaringan adiposa
4. Sel lemak coklat
5. Makrofag
6. Limfosit
7. Sel plasma
8. Sel mast
9. Neutrofil
10. Eosinofil
(Imanniar Galuh P./41)
EPITEL KELENJAR
Kelenjar-kelenjar epitel adalah subdivisi kedua dari jaringan epitel.
Secara luas kelenjar-kelenjar tersebut dibagi menjadi kelenjar eksokrin dan
kelenjar endokrin, bergantung dengan hubungan kelenjar tersebut dengan
permukaan epitel.
Kelenjar eksokrin mempertahankan duktus atau suatu hubungan ke
permukaan tubuh, misalnya kelenjar saliva, kelenjar keringat dan kelenjar-
kelenjar pencernaan. Kelenjar endokrin adalah kelenjar yang tidak memiliki
duktis keluar, kelenjar ini kehilangan hubungan dengan permukaan tubuh dan
menjadi massa padat yang terpisah, misalnya kelenjar hipofisis dan kelenjar
adrenal.
Kelenjar eksokrin
Kelenjar eksokrin dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda.
1. Jumlah sel
a. Sel tunggal/uniseluler : bertindak sebagai suatu unit kelenjar dalam
selembar sel epitel
b. Sel multiseluler : sebuah kelenjar yang didalamnya terdapat banyak sel
yanhg bekerja untuk memproduksi sekresi. Biasanya sel-sel ini
diorganisir dalam tuba/kantung yang terbuka pada permukaan epitel.
Contoh : kelenjar keringat, kelenjar saliva, kelenjar mammaedan bagian
eksokrin pada pankreas.
2. Jenis-jenis sekresi
a. Kelenjar pensekresi mukus
Menghasilkan zat kental berlendir yang kaya akan senyawa protein
polisakarida yang dulunya disebut mukopolisakarida dan mukoprotein
dan sekarang disebut glikosaminoglikan. Mukus dihasilkan oleh sel-sel
goblet dalam usus dan sel mukosa lain dalam lambung, kelenjar saliva
dan saluran-saluran pernapasan, urinaria dan saluran reproduksi.
b. Kelenjar pensekresi serosa
Menghasilkan haluaran protein yang berair yang seringkali
mengandung enzim. Contoh : bagian eksokrin dari pankreas.
c. Kelenjar seromukosa
Menghasilkan suatu zat campuran, berkaitan dengan adanya kedua
jenis sel yaitu mukosa dan serosa dalam kelenjar yang sama. Contoh :
kelenjar parotid dan kelenjar saliva submaksilar.
3. Metode pelepasan sekresi
a. Sekresi merokrin
Mengacu pada pelepasan produk sel yang disintesis melalui membran
sel dengan cara eksositosis. Sel tetap utuh tanpa pengurangan sitoplasma.
Sekresi merokrin terjadi pada sebagian besar kelenjar eksokrin seperti :
kelenjar keringat, kelenjar saliva, sel goblet dan pankreas.
b. Sekresi holokrin
Melibatkan proses penguraian keseluruhan sel untuk membentuk
sekresi, dengan demikian seluruh sel dapat dikeluarkan. Contoh pada
jaringan sebasea kulit.
c. Sekresi apokrin
Mengacu pada hasil sekresi yang produknya terakumulasi dibawah
permukaan sel dan hanya dapat dilepas dengan beberapa sitoplasma
apikal sel. Berdasarkan observasi melalui mikroskop elektron tidak
mendukung sekresi jenis ini, sehingga pendapat ini menjadi gugur.
4. Struktur anatomis kelenjar eksokrin
a. Bentuk bagian sekretori seperti tuba disebut kelenjar tubular
Bentuk bagian sekretori seperti labu disebut kelenjar asinar/alveoli
Bentuk bagian sekretori gabungan tuba dan labu disebut kelenjar
tubuloasinar
b. Duktus tidak bercabang disebut kelenjar simpel
Duktus bercabang disebut kelenjar majemuk
kelenjar
tubuloasinar
Kelenjar endokrin
1. Karakteristik kelenjar endokrin :
a. Tidak memiliki duktus
Kelenjar ini mensekresi hormon langsung kedalam cairan jaringan
disekitar sel-selnya.
b. Biasanya mensekresi lebih dari satu jenis hormon
(pengecualian pada kelenjar paratiroid yang hanya mensekresi satu jenis
hormon)
- Dalam tubuh manusia telah diidentifikasi sekitar 40-50 jenis
hormon.
- Hormon-hormon baru ditemukan di berbagai bagian tubuh
termasuk di saluran gastrointestinal (GI), sistem saraf pusat
(SSP)dan saraf perifer.
c. Konsentrasi hormon dalam sirkulasi adalah rendah
- Hormon yang bersirkulasi dalam aliran darah hanya sedikit jika
dibandingkan dengan zat aktif biologis lainnya, seperti glukosa
dan kolesterol.
- Walaupun hormon dapat mencapai sebagian besar sel tubuh,
hanya sel target tertentu yang memiliki reseptor spesifik yang
dapat dipengaruhi.
d. Kelenjar endokrin memiliki persediaan pembuluh darah yang baik
Secara mikroskopik, kelenjar tersebut terdiri atas korda (sejumlah sel
sekretori) yang dikelilingi banyak kapiler dan ditopang jaringan ikat.
2. Kelenjar-kelenjar pada sistem endokrin :
a. Kelenjar hipofisis anterior dan
posterior
b. Kelenjar tiroid
c. Empat kelenjar paratiroid
d. Dua kelenjar adrenal
e. Pulau-pulau langerhans pada
pankreas endokrin
f. Dua ovarium
g. Dua testis
h. Kelenjar pineal
i. Kelenjar timus
.
4.2.1 Jaringan Epitel
A. Terdiri dari :
1. Epitel pelapis > melapisi permukaan luar tubuh, dan di dalam tubuh.
2. Epitel kelenjar > turunan epitel yang berbentuk kelenjar dan
berfungsi
menghasilkan secret.
B. Ciri-ciri :
1.Cellularity – terdiri dari sel yang serupa dan berhubungan satu dengan
yang
Lain dengan ikatan antar sel yang kuat.
2.Polarity – mempunyai dua sisi yang berbeda, satu sisi menghadap kea
rah
bebas (apeks) dan sisi yang lain berhubungan dengan membrane basal
(sisi
basal)
3.Attachment – melekat pada membrane basal.
4.Avascularity – tidak ada pembuluh darah.Nutrisi diperoleh dengan
cara difusi.
5.Regeneration – sel yang rusak atau hilang di bagian permukaan akan
segera
Digantikan oleh sel di bagian bawahnya. Regenerasi sel terjadi relative
cepat.
C. Fungsi Jaringan Epitel :
1.Merupakan pelindung fisik permukaan dari abrasi,dehidrasi dan
destruksi oleh
Bahan kimia dan biologi.
2.Kontrol permeabilitas larutan yang masuk dan keluar dari tubuh kita.
3.Memfasilitasi sensasi > menjadi tempat ujung saraf sensoris >
neuroepitel.
4.Menghasilkan secret yang spesifik > sel kelenjar.
D.Spesialisasi Sel Epitel :
1.Menggerakkan cairan di permukaan, menghasilkan perlindungan dan
lubrikasi.
2.Menggerakkan cairan di dalm epitel > mengontrol permeabilitas.
3.Menghasilkan secret untuk melindungi permukaan.
Gambar Jaringan Epitel.
4.2.2 Jaringan Ikat
Jaringan ikat berfungsi untuk menunjang tubuh, dibentuk oleh sel-sel dalam
jumlah sedikit. Jaringan ikat terdiri atas populasi sel yang tersebar di dalam matrik
ekstraseluler. Secara embriologi, jaringan ikat berasal dari lapisan mesoderm. Se-
sel tersebut mensistesis matriks, dengan anyaman serat yang tertanam di dalamnya
(Campbell et al. 1999).
Klasifikasi Jaringan Ikat
Jaringan ikat ini dapat dibedakan menjadi :
2.1.1 Jaringan Ikat Longgar.
Diantara enam tipe jaringan ikat, jaringan ikat longgar paling banyak
ditemukan di dalam tubuh kita. Di dalam matriks jaringan ikat longgar ini hanya
sedikit ditemukan serabut. Serabut penyusun jaringan ikat ini berupa kolagen.
Fungsi utama jaringan ikat longgar adalah pengikat dan pengepak material, dan
sebagai tumbuhan bagi jaringan dan organ lainnya. Jaringan ikat longgar di kulit
membatasi dengan otot (Campbell et al. 1999).
2.1.2 Jaringan Ikat Padat.
Jaringan ikat padat/fibrous mempunyai matriks yang banyak mengandung
serabut kolagen. Jaringan ini membentuk tendon sebagai tempat perlekatan otot
dengan tulang, dan ligamen sebagai tempat persendian tulang dengan tulang
(Campbell et al. 1999).
2.1.3 Jaringam Lemak.
Jaringan lemak mengandung sel-sel lemak. Jaringan ini digunakan sebagai
bantalan, dan melindungi tubuh, serta sebagai penyimpan energi. Setiap sel lemak,
mengandung tetes lemak yang besar. Didalam jaringan lemak, matriks relatif
sedikt (Campbell et al. 1999).
2.1.4 Jaringan Darah.
Darah adalah jaringan ikat yang tersusun sebagian besar cairan. Matriks darah
disebut plasma, yang tersusun oleh air, garam mineral, dan protein terlarut. Sel
darah merah dan putih tersuspensi di dalam plasma. Darah ini berfungsi utama
dalam transpor substansi dari satu bagian tubuh ke bagian lain. Disamping itu,
darah juga berperan dalam sistem kekebalan (Campbell et al. 1999).
2.1.5 Kartilago.
Kartilago adalah jaringan ikat yang membentuk material rangka yang
fleksibel dan kuat, terdiri atas serabut kolgen yang tertanam di dalam matriks.
Kartilago banyak ditemukan pada bagian ujung tulang keras, hidung, telinga, dan
vertebrae (ruas-ruas tulang belakang) (Campbell et al. 1999).
2.1.6 Tulang Keras
Tulang keras (bone) merupakan jaringan ikat yang kaku, keras, dengan
serabut kolagen yang tertanam di dalam matriks (Campbell et al. 1999). Didalam
matriks sel tulang terdapat kalsium yang dapat bergerak dan diserap oleh darah.
Hal ini merupakan peran penting tulang dalam proses homeostasis kadar kalsium
dalam darah. Sel tulang (osteosit) terdapat di dalam ruang yang disebut lakuna.
Lakuna ini mengandung satu atau beberapa osteosit. Penjuluran yang keluar dari
osteosit disebut kanalikuli. Kanalikuli dari satu sel berhubungan dengan sel
lainnya, sebagai bentuk komunikasi sel. Satu osteon terdiri dari sejumlah lamela
konsentris yang mengelilingi kanal sentral (kanalis Haversi). Pada individu yang
masih hidup, kanal sentral ini berisi pembuluh darah.
Gambar Jaringan Ikat
4.3 Kematian sel
4.3.1 Nekrosis
- Adalah perubahan morfologi yang terjadi pada kematian sel
didalam jaringan hidup.
- 2 proses penting yang terjadi bersamaan yang menyebabkan
perubahan nekrosis
1. Digesti enzimatik
- enzim hidrolitik dapat berasal dari sel yang mati à proses
autolisis atau dari lisosome sel radang à heterolisis
2. Denaturasi protein
- Morfologi :
- sel yang nekrotik menunjukan warna lebih eosinofil à
disebabkan :
a. meningkatnya pengikatan eosin terhadap protein
intrasitoplasma yang mengalami denaturasi.
b. Hilangnya warna basofil yang dihasilkan RNA pada
sitoplasma.
- Perubahan pada nukleus :
1. kariolisis :
- Basofilia dan kromatin yang menghilang kemungkinan
karena aktivitas DNA
2. kariopiknosis :
- mengecilnya nukleus dan peningkatan warna basofilia
- DNA lebih padat dan menjadi masa basofil yang solid
dan mengecil.
3. kariorrheksis :
- Nukleus yang piknotik dan sebagian mengalami
fragmentasi/ pecah
- Jenis – jenis Nekrosis :
1. Nekrosis koagulasi :
- Disebabkan karena hipoksia
- Bisa terjadi pada semua sel/ jaringan kecuali otak
- Contoh : - Infark – myocard
- Infark – ginjal
2. Nekrosis liquefaktif (=kulikwativa)
- Terjadi karena autolisis atau heterolisis
- Contoh : - hipoksia otak
- infeksi bakteri
3. Nekrosis kaseosa
- Bentuk khas yang didapatkan pada infeksi kuman TBC
- Secara makroskopik : warna putih kuning dan menyerupai
keju (perkejuan)
4. Nekrosis enzimatik lemak
- Terjadi akibat trauma langsung pada jaringan lemak
- Sering ditemukan pada :
a. Payudara
b. Pankreatitis akut hemoragik à terjadi pelepasan enzim
lipase pankreas
5. Nekrosis gangrenosa
Latin : gangreana, yunani : gangraina = luka yang berakhir
dengan kematian saraf
- Kematian jaringan dalam jumlah besar yang disertai infeksi
bakteri dan pembusukan kuman saprofit
- Bersifat, sakarolitik dan proteolitik
4.3.2 Apoptosis – kematian sel terprogram
- Yaitu kematian sel terprogram disertai pembentukan badan apoptotik
terjadi pada satu sel (folling – leaves)
- Dapat bersifat fisiologik atau patologik yang berupa proses :
1. kerusakan sel terprogram selama embriogenesis seperti pada
implantasi, organogenesis dan terjadinya inpolesi.
2. inpolesi fisiologik bergantung hormon seperti :
- inpolusi endometrium selama siklus menstruasi,
- payudara diwaktu laktasi sesudah penyapihan.
- atropi patologi pada prostat setelah kastrasi
3. delesi sel pada populasi yang berproliperasi seperti :
- epitel kripta usus
- kematian sel pada tumor
4. delesi set T autoreaktif di timus (95% timosit mati dalam timus
selama proses maturasi)
- kematian sel dari limfosit yang kekurangan sitoksin
- kematian sel yang di induksi oleh sel T sitotoksik.
5. berbagai rangsang jejas ringan.
(panas, radiasi, bahan sitotosik) à menyebabkan kerusakan DNA
yang tidak dapat diperbaiki.
Dengan mikroskopik elektron nampak :
1. sel mengkerut : sel lebih kecil, sitoplasma padat.
2. kromatin menggumpal yang merupakan gambaran khas dari
apoptosis
3. pembentukan tonjolan sitoplasma dan benda apoptotik oleh sel –
sel sehat disekelilingnya.
- Gambaran secara mikroskopik :
Jaringan diwarnai dengan HE
Apoptosis nampak mengenai satu sel atau segerombolan sel
Sel apoptosis tampak sebagai masa bulat atau lonjong dengan
sitoplasma eosinofilik dengan kromatin nukleus yang padat
Apoptosis tidak menimbulkan reaksi radang