BAB III SISTEM SELAPUT SITOPLASMIK I

BAB III
SISTEM SELAPUT SITOPLASMIK
I.
PENDAHULUAN
Bab ini menerangkan kompartemen dalam sel khususnya retikulum
endoplasma, kompleks Golgi, lisosom dan peroksisom, struktur dan fungsinya dalam
sel. Hubungan antara retikulum dan kompleks Golgi dalam sistem transport juga
dibahas.
Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan ini diharapkan mahasiswa dapat
menjelaskan terjadinya pembagian kompartemen di dalam sel, rnenerangkan struktur
dan fungsi retikulum endoplasma, perbedaan antara dua jenis retikufum endoplasma,
menjelaskan struktur dan fungsi badan golgi dan dapat membedakan struktur dan
fungsi lisosom dan peroksisom.
II.
MATERI
A. KOMPARTEMEN DI DALAM SEL
Karena struktur yang kompleks dan sd eukariot, sel mengkompartemen
fungsinya. Kompartemen sel menyediakan lingkungan lokal yang berbeda yang
memfasilitasi fungsi-fungsi metabolik tersendiri serta proses-proses yang
inkompatibel di dalam subselular kompartemen yang terpisah.
Berdasarkan fungsinya sebagai pusat informasi, sel mengkompartemen
dirinya menjadi nukleus dan ribosom, mitokondria dan kloroplast berdasar
kebutuhan energi dan ER, Golgi, endosom dan lisosom berdasar fungsinya
sebagai endomembran.
Kompartemen terjadi akibat duplikasi dan partisi. Jaringan adalah
kompertemen organisme, sel adalah kompartemen jaringan dan organela adalah
kompartemen sel.
B. RETIKULUM ENDOPLASMA
Struktur
Kata endoplasma berarti didalam sitoplasma dan kata retikulum berarti
network. Retikulum endoplasma (RE) adalah suatu network membran yang
berlipat yang memanjang dalam sitoplasma menuju membran inti dan secara
spesifik menuju badan golgi. Lebih dan setengah membran pada sel eukariotik
adalah RE. RE terdiri dan network tubul membran dan kantong-kantong yang
disebut cisternae. Membran RE memisahkan kompartemen internal, daerah
sisternal, dengan sitosol. Karena membran RE menyelubungi selaput inti, maka
daerah diantara dua membran inti juga mengikuti daerah sisternal RE. Ini berarti
bahwa terdapat dua membran antara inti dan bagan golgi, diluar RE san
membran inti. Terdapat dua membran antara golgi dan RE dan proses transport
antara dua orgabela tersebut yang melibatkan vesikel (Gambar 3.1).
Gambar 3.1 Retikulum endoplasma. RE terbuat dari dua lapis membran
phospholipid. Kantong (sac) yang berdekatan disebut lumen RE, daerah internal
RE.
Terdapat dua macam retikulum endoplasma:
1. rough ER, retukukum endoplasma kasar.
2. smooth ER, retikulum endoplasma halus.
Yang membedakan diantara keduanya adalah adanya ribosom yang
menyelubungi permukaaan selaput. Ribosom melekat pada rough ER sehingga
disebut kasar dan permukaan sitoplasma smooth ER tidak mengandung ribosom
(Gambar 3.2).
Gambar 3.2 Retikulum endoplasma (RE) kasar (kanan) dan halus (kiri)
Fungsi
Retikulum endoplasma berfungsi sebagai tempat biosintesis lemak yang
diperlukan untuk membuat membran baru, protein (melalui ribosom) dan
kompleks karbohidrat. Pada dasarnya fungsi dasar RE adalah transport, protein
yang dihasilkan oleh ribosom ditransportkan ke dalam sel dimana dia dibutuhkan
dan ditransportkan ke badan Golgi untuk dikirim ke luar sel. Retikulum
endoplasma halus berhubungan dengan daerah dalam sitoplasma yang terlibat
dalam proses detoksifikasi racum dan biosintesis lemak.
Eksositosis dan endositosis
Kadang-kadang sel harus mentransport sejumlah besar material yang
tidak dapat dilakukan dengan metode difusi, transport aktif atau difusi
dipermudah. OIeh karena itu sel membuat kontainer mikro dari membran plasma.
Bentuknya seperti kantong yang disebut vesikel. Proses pembentukan vesikel
dan proses pergerakannya disebut sitosis. Sel dapat menggunakan vesikel untuk
mentransport cairan atau padatan melalui membran baik ke dalam atau ke luar
sel.
Gambar 3.3. Proses endositosis dan eksositosis
Endocytosis adalah pergerakan material ke dalam sel lewat vesikel
membran sedangkan exocytosis adalah pergerakan material ke luar sel.
C. BADAN GOLGI
Struktur
Aparatus Golgi (atau kadang disebut sebagai badan Golgi) mirip dengan
retikulum endoplasma. Aparatus Golgi terdiri dan kantong (sacs) yang
bertumpukan. Pada ujung yang datar dapat terlihat adanya vesikel.
Gambar 3.4. Aparatus Golgi
Fungsi
Badan Golgi rnempunyai dua ganda: 1) modifikasi lemak dan protein, 2)
tempat penyimpanan dan pembungkusan material yang akan dikirim ke luar sel.
Aparatus Golgi sering disebut sebagai “shipping department” dan sel. Vesikel dan
badan Golgi bergerak ke sel membran dan material dalam dalam vesikel
dikeluarkan ke luar sel. Beberapa vesikei juga dapat menjadi lisosom.
Badan Golgi dan Retikulum Endoplasma
Gambar 3.5. Interface antara retkulum endoplasma dan kompleks Golgi.
Pada gambar 3.5 terlihat kompleks eksport dimana network cis-Golgi dari
vesikel dan cisternae terlibat. Pergerakan transport vesikel membutuhkan energi.
Gambar diatas memperlihatkan bagaimana RE kasar membentuk vesikel baru
yang membawa protein baru ke kompleks Golgi. Bagian dalam vesikel sejalan
dengan bagian dalam cisternae Golgi sedemikian sehingga kelompok protein
yang menghadap ke dalam dapat diarahkan ke luar sel. Kelompok karbohidrat
menempel (glikosilasi) dan sub unit yang lain bergabung pada cisternae. Protein
kemudian’bergerak ke bagian akhir Golgi yang disebut “trans face”. Terdapat
daerah di vakuola yang menonjol (bud) yang karakteristik. Vakuola terus
mengkondensasi protein dan granul yang terbentuk bergerak ke arah membran
untuk disekresi.
Kompleks Golgi mengatur lalu lintas protein yang berbeda-beda.
Beberapa ditujukan untuk disekresi dan yang lain untuk matriks ekstraseluler.
Protein yang lain sebagai contoh adalah enzim lisosom harus dipilih dan
dipisahkan karena sifatnya yang merusak.
Terdapat dua macam jalur sekresi: Jalur sekresi yang diatur (regulated
secretory pathway) dan constitutive pathway. Regulated secretory pathway
adalah jalur dimana protein memerlukan pemicu untuk rnensekresi. Beberapa
stimulus
mengatur
sintesis
dan
sekresi
protein.
Constitutive
pathway
memungkinkan sekresi protein yang diperlukan di luar sel seperti matriks
ekstraseluler. Jalur ini tidak memerlukan stimulus tetapi adanya faktor
pertumbuhan dapat meningkatkan proses.
Gambar 3.4. Sistem sekresi network Golgi
D. LISOSOMA
Struktur
Lisosom berbentuk sferik terikat dengan membran tunggal dan dibentuk
oleh aparatus Golgi. Lisosom mengandung lebih dari 3 dosin enzim hidrolitik yang
berbeda antara lain proteases, nucleases dan polysaccharidases. pH dalam
lisosom sekitar 5, lebih kecil dari sitsol yang ber-pH sekitar 7,2. Semua enzim
dalam lisosom bekerja baik pada pH asam.
Material yang akan didigesti pertama kali disimpan dalam lisosom.
Material itu antara lain:
•
mitokondria yang sudah berhenti bekerja
•
molekul makanan atau partikel makanan yang masuk ke dalam sel melalui
endositosis
•
partikel asing seperti bakteri (gambar 3.5) yang dimakan netrofil
•
antigen baik yang ditangkap secara profesional seperti oleh sel dendritik
secara fagositosis dan sel B melalui pengikatan dengan reseptor antigen
diikuti endositosis yang diperantarai reseptor.
Fungsi
Lisosom adalah sistem pembuangan sampah dalam sel. Lisosom bekerja
dengan mendegradasi makromolekul seperti monosakarida atau partikel sel yang
rusak atau tua, dan juga bakteri yang telah diambil secara fagositosis (gambar
3.5). Setelah bakteri masuk vakuola, vesikel yang mengandung ensim lisosomal
(lisosome primer) berusi. pH menjadi asam dan mengaktivasi enzim. Vakuola
kemudian menjadi lisosom sekunder dan mendegradasi bakteri.
Lisosom juga mendegradasi mitokondria dimana mitokondria membungkus dirinya sendiri dan nembentuk akuola. Vesikel yang membawa ensim
lisosomal berfusi dan vakuola menjadi lisosom sekunder yang aktif.
Fungsi ketiga dari lisosom adalah mengantisipasi produk-produk yang
masuk melalui endositosis yang diperantarai reseptor reseptor, ligan dab
membrane. Dalam hal ini vesikel yang dibawa dalam reseptor dan ligam
membentuk endosom. Adanya enzim lisosom dan perubahan pH menjadi asarn
menyebabkan degradasi. Proses ini dapat digunakan untuk recycling reseptor
dan komponen membran.
Gambar 3.5. Tiga jalur pembentukan lisosom
E. PEROKSISOMA
Struktur
Peroksisom terbuat dari lapisan ganda phospholipid membungkus
material-material mudah teroksidasi. Secara umum berberbentuk sferik dan
kadang-kadang berbentuk bulat. Peroksisom mempunyai membran protein yang
berperan dalam pemasukan protein dan proliferasi serta segregasi sel.
Perbedaan utamanya ada pada tipe phospholipid yang digunakan dan ukuran
membrane. Peroksisom jauh lebih kecil daripada sel.
Gambar 3.6. Peroksisom
Peroksisom (atau yang juga disebut mikrobodi) adalah organela sel yang
mengandung enzim pengoksidasi seperti D-amino acid oxidase, ureate oxidase,
dan catalase. Peroksisom mirip lisosom hanya saja peroksisom tidak terbentuk
pada kompleks Golgi. Pembedanya adalah struktur Kristal di dalam kantong (sac)
dan adanya material amorfus tak berwarna. Peroksisom melakukan penggandaan
sendiri seperti mitokondria. Komponen berakumulasi pada tempat tertentu dan
bergabung dalam peroksisom. Penampakannya seperti granul tetapi proses
pembentukannya tidak
seperti granul.
Peroksisom
juga membesar
dan
membentuk bud untuk membentuk peroksisom yang baru.
Fungsi:
Peroksisom berfungsi untuk rnenghilangkan substansi toksik dalam tubuh
seperti hidrogen peroksida dan metabolit yang lain. Komponen utama pengunaan
oksigen dan banyak terdapat pada hati dirnana produk toksik banyak
terakumulasi.
F. TUGAS DAN LATHIAN SOAL
1. Proses apakah yang terjadi dalam aparatus Golgi? Pada bagian yang mana
proses ini terjadi?
2. Bedakan fungsi lisosom dan peroksisom!
III. PENUTUP
Ringkasan
•
Karena struktur yang kompleks, sel eukariot mengkompartemen fungsinya.
•
Berdasarkan fungsinya sebagai pusat informasi, sel mengkompartemen dirinya
menjadi nukleus dan ribosom, berdasar kebutuhan energi adalah mitokondria dan
kioroplast dan berdasar fungsinya sebagai endomembran adalah ER, Golgi,
endosom dan lisosom.
Pada pokok bahasan berikutnya nucleus sebagai pusat informasi dalam sel.