Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma (Mader, 2000)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
RETIKULUM ENDOPLASMA
• Ada dua jenis retikum endoplasma (ER) yang melakukan fungsi yang
berbeda di dalam sel:
– Retikulum Endoplasma kasar (rough ER), yang ditutupi oleh
ribosom pada permukaan luarnya, berfungsi pada sintensis
protein.
– Retikum Endoplasma halus (smooth ER) tidak ditutupi oleh
ribosom dan terutama dilibatkan pada metabolisme lipid dari
pada protein
• Percobaan yang dilakukan oleh George Palade menyimpulkan suatu
jalur untuk protein yang disekresi, yang disebut secretory pathway
yaitu:
– ER kasar →Golgi →vesikel sekretori →eksterior (bagian luar sel).
• Protein yang ditujukan untuk tetap berada pada sitosol atau yang
diperuntukkan bagi nukleus, mitokondria, kloroplas, atau
peroksisom disintesis pada ribosom bebas dan dilepaskan ke dalam
sitosol ketika translasinya selesai. Sebaliknya, sebagian besar protein
yang ditujukan untuk sekresi atau yang diperuntukkan bagi ER,
apparatus Golgi, lisosom, atau membran plasma disintesis pada
ribosom yang terikat membran dan ditransfer ke dalam ER kasar
sebagai proses translasinya
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MITOKONDRIA
•
•
•
Fungsi →tempat pembentukan energi metabolik pada
sel eukariotik
Berbeda dengan organel lainnya, mitokondria memiliki
genom organel (memiliki DNA sendiri yang mengkode
rRNA, tRNA), sehingga dapat mensintesis protein,
Mitokondria selain mendapatkan protein dari yang
disintesisnya sendiri, juga mendapatkan protein dari
luar melalui import protein dari ribosom ke
mitokondria.
Bagian-bagian dari mitokondria:
1.
2.
3.
4.
Membran paling luar (outer membrane)
Membran dalam (inner membrane)
Ruang antar membran (intermembrane space)
Ruang paling dalam (matrix)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MITOKONDRIA
MATRIKS MITOKONDRIA
1. Sistem genetik mitokondria
2. Enzim-enzim yang bertanggungjawab untuk siklus asam
sitrat.Tahap awal dari glikolisis (perubahan glukosa →piruvat)
terjadi di sitosol. Piruvat kemudian ditransport ke dalam
mitokondria untuk dioksidasi sempurna menjadi CO₂dan ATP
melalui siklus asam sitrat
INNER MEMBRANE
•
•
Berfungsi sebagai tempat terjadinya fosforilasi
oksidatif (proses pembentukan ATP akibat transfer
elektron dari NADH atau FADH₂kepada O₂ melalui
serangkaian pengemban elektron).
OUTER MEMBRANE
Mengandung porin yang dapat dilewati oleh molekulmolekul kecil (<6000 dalton)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Mitokondria (Mader, 2000)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
LISOSOM
• Lisosom adalah organel yang dibatasi membran,
mengandung enzim hidrolitik, yang dapat mendegradasi
(mencerna) makromolekul (protein, polisakarida, asam
nukleat, lipid)
• Lisosom mengandung sekitar 40 jenis enzim hidrolitik,
yang meliputi protease, nuklease, glikosidase, lipase,
fosfolipase, fosfatase, dan sulfatase, yang
ekseluruhannya merupakan asam hidrolase.
• Asam hidrolase aktif pada pH asam (sekitar 5), tetapi
tidak aktif pada pH netral (sekitar 7,2). Untuk
mempertahankan keasaman pH internalnya, lisosom
harus secara aktif meningkatkan ion H+ (proton), yaitu
dengan menggunakan pompa proton yang memerlukan
energi dalam bentuk hidrolisis ATP.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Lisosom (Raven, 2002)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
PEROKSISOM
• Peroksisom terdapat pada semua sel eukariotik
• Peroksisom mengandung enzim oksidatif, seperti
katalase dan urate oksidase yang dapat menggunakan
molekul oksigen untuk menghilangkan atom hidrogen
dari substrat organik spesifik, dalam suatu reaksi
oksidatif yang menghasilkan hidrogen peroksida (H₂O₂) :
RH₂+ O₂→R + H₂O₂
• Katalase menggunakan H₂O₂yang dihasilkan oleh enzim
lain dalam organel untuk mengoksidasi bernagai substrat
lainnya, yang meliputi fenol, asam format, formaldehid,
dan alkohol melalui reaksi peroksidatif:
H₂O₂+ R’H₂→R’ + 2H₂O
• Jenis reaksi oksidatif ini terutama penting pada sel-sel
liver dan ginjal, di mana peroksisom berfungsi sebagai
detoksifikasi molekul-molekul toksik yang masuk aliran
darah
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
SITOSKELETON
Sitoskeleton terdiri dari jaringan filamen protein yang
menyebar sepanjang sitoplasma dari sel eukariotik.
Pada bakteri tidak terdapat sitoskeleton
Fungsi sitoskeleton:
•
•
Pendukung struktural sel
Pergerakan sel
–
–
•
Sitoskeleton disusun oleh tiga tipe filamen protein:
Mikrotubul →subunit protein penyusunannya adalah tubuhlin
Filamen aktin →subunit protein penyusunnya adalah aktin
Filamen intermediet →subunit protein penyusunnya adalah
protein fibrous, seperti keratin, vimentin, nuclear lamin
Tubulin dan aktin adalah protein globular.
1.
2.
3.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MIKROTUBUL
•
Fungsi :
1.
2.
Menentukan bentuk sel
Pergerakan sel
o
o
•
•
Transport intraselular dari organel →berperan pada penempatan
organel →contoh: aparatus golgi ditempatkan dekat sentrosom
Pemisahan kromosom selama mitosis
Mikrotubul terbentuk dari unit protein tubulin. Tubulin
adalah heterodimer →terdiri dari 2 polipeptida
globular, yaitu: tubulin α dan tubulin β
Tubulin akan berpolimerisasi menjadi mikrotubul pada
37°C dengan adanya Mg²+ dan GTP.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Struktur Mikrotubul
Struktur mikrotubul adalah polar, memiliki dua ujung :
• ujung positif, tumbuh dengan cepat
• ujung negatif, tumbuh dengan lambat →tertanam pada bagian
sentrosom
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
FILAMEN AKTIN (MIKROFILAMEN)
• Filamen aktin disusun oleh unit protein aktin,
merupakan sitoskeleton yang paling tipis,
diameter 5-7 nm.
• Terutama melimpah pada membran plasma,
untuk membentuk jaringan yang memberikan
dukungan mekanik, menentukan bentuk sel, dan
memungkinkan pergerakan dari permukaan sel
• Memiliki struktur polar seperti mikrotubul
→mempunyai ujung positif dan negatif. Ujung
negatif relatif inert dan tumbuh dengan lambat,
sedangkan ujung positif tumbuh dengan cepat.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
•
•
•
•
FILAMEN INTERMEDIET
Filamen intermediet memiliki diameter 8-10 nm, yang
berada diantara diameter filamen aktin (5-7 nm) dan
mikrotubul (25 nm). Merupakan bentuk sitoskeleton
yang paling stabil.
Fungsi: memberikan dukungan struktural bagi sel dan
jaringan
Berbeda dengan filamen aktin dan mikrotubul yang
merupakan polimer dari protein tunggal (aktin dan
tubulin), filamen intermediet tersusun dari berbagai
protein. Lebih dari 50 protein filamen intermediet telah
diidentifikasi ke dalam 6 grup berdasarkan kesamaan
sekuen asam aminonya.
Meskipun berbeda ukuran dan sekuen asam aminonya,
filamen intermediet memiliki central rod domain yang
terdiri dari sekitar 310-359 asam amino
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Sitoskeleton (Raven, 2002)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)