DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH UMUM OLIMPIADE SAINS NASIONAL Test Seleksi Calon Peserta International Biology Olympiad (IBO) 2012 Tingkat : Nasional September 2011 Olimpiade Sains Nasional – Manado www.tobi.or.id TES PRAKTIKUM 3 BIOLOGI SEL Total Point : 50 Durasi : 40 Menit TES PRAKTIKUM 3 : BIOLOGI SEL DAN MOLEKULER BAGIAN I : BIOLOGI SEL (40 menit-100 poin) PETUNJUK : 1. Tes praktikum ini terdiri dari 3 tugas - Tugas 1 : Pembuatan preparat apusan sel darah manusia - Tugas 2 : Penghitungan sel darah putih manusia - Tugas 3 : Analisis Imunositokimia 2. Tuliskan hasil dan jawaban pada lembar jawaban. Jawaban pada lembar soal tidak akan dinilai. Gunakan pulpen untuk menulis jawaban anda. 3. Pastikan semua alat dan bahan dalam daftar telah diterima. Bila ada yang kurang, angkat tangan anda. 4. Bekerjalah seefisien mungkin. Pastikan anda punya cukup waktu untuk mengerjakan seluruh tugas dan menjawab seluruh pertanyaan pada Tugas I dan Tugas II. 5. Berhentilah bekerja segera saat tanda dibunyikan oleh pengawas. 6. Tidak diperkenankan menggunakan alat hitung lain selain kalkulator. 7. Anda tidak diperkenankan membawa alat, bahan atau lembar soal keluar dari tempat tes praktikum. JIKA ANDA MELANGGAR AKAN DIDISKUALIFIKASI DARI TEMA PRAKTIKUM INI. 8. Waktu Total Test untuk Praktikum ini = 40 menit. TIDAK ADA SISTEM MINUS Selamat Bekerja!! 1 Bahan dan Peralatan 1. Mikroskop dengan perbesaran 10X dan 40X 2. Kaca Objek 3. pipet 4. Methanol 96% 5. Pewarna Giemsa 6. Air destilasi 7. Cawan petri sebagai wadah pewarna 8. Preparat apusan darah 9. Sampel Darah 10. Hand counter 11. Tabel pengamatan pada lembar jawaban 12. Lembar gambar sebanyak 2 halaman. Tugas 1 : Pembuatan preparat apusan sel darah dengan pewarnaan Giemsa Pendahuluan Pewarnaan giemsa digunakan untuk mengamati perbedaan sitologi dari keping darah, sel darah merah, dan sel darah putih. Giemsa merupakan larutan yang mengandung metilen biru, eosin dan azure B, sehingga dapat membedakan sel-sel darah putih berdasarkan bentuk dan lobus intinya, serta kandungan granula (vesikel) di dalam sitoplasma. Tugas a. Teteskan darah di atas kaca objek (pada bagian tepi) dengan menggunakan pipet b. Letakkan kaca objek lainnya (digunakan sebagai Slider) di depan tetesan darah, dan membentuk sudut 30 0 (Lihat Gambar 1). Kemudian gerakkanlah kaca objek yang berperan sebagai slider ke arah belakang menuju tetesan darah, sehingga terjadi kontak antara tetesan darah dengan slider. 2 Gambar 1. Pembuatan preparat apusan darah. c. Gerakkan slider ke arah yang berlawanan dengan cepat d. Biarkan selama 10 detik hingga mengering e. Teteskan methanol 96% di atas apusan dan biarkan selama 1 menit f. Letakkan preparat secara vertikal sehingga sisa methanol terbuang, lalu biarkan di udara terbuka hingga kering g. Simpan preparat di dalam cawan petri yang berisi pewarna GIEMSA hingga terendam dan biarkan selama 20 menit (selama menunggu anda dapat mengerjakan tugas 2 dan tugas 3). h. Ambil preparat dengan menggunakan jarum jara lalu bilas dengan air i. Keringkan preparat dengan cara meletakkannya secara vertikal j. Amati di bawah mikroskop (perbesaran 10x dan 40x) k. Tunjukkanlah kepada juri dengan jarum penunjuk pada mikroskop menggunakan perbesaran lensa objektif 40x salah satu jenis sel darah putih. Tuliskan pada kotak pada lembar jawaban nama tipe sel darah putih yang anda tunjukkan pada mikroskop dan perlihatkan jawaban anda pada juri. 3 Tugas 2 : Menghitung jumlah setiap jenis sel darah putih Pendahuluan Anda diberikan preparat apusan darah yang telah diberi pewarna Giemsa. Pada preparat tersebut lokasi pengamatan pada mikroskop sudah ditentukan dan menjadi daerah yang harus anda amati. Anda diminta untuk melakukan perhitungan setiap jenis sel darah putih yang anda temukan pada lokasi pengamatan tersebut. Jumlah sel dinyatakan dalam persen dan ditulis pada lembar pengamatan yang telah diberikan. Tugas 2.1 a. Siapkan mikroskop pada meja kerja anda, dan atur perbesarannya pada perbesaran terkecil. b. Letakkan preparat yang telah diberikan pada mikroskop. Arahkan preparat pada lokasi pengamatan yang ada. c. Amati preparat melalui lensa okuler, atur fokusnya, lalu atur perbesarannya hingga anda mendapatkan perbesaran yang paling sesuai untuk mengamati jenis sel darah putih. Amati dan hitung semua sel darah putih di dalam bidang/ lokasi pengamatan d. Catat jumlah untuk setiap tipe sel darah putih yang diamati dengan merujuk jenis sel darah putih pada gambar yang telah disediakan (berapa jumlah neutrofil, limfosit, monosit, dst.). e. Tuliskan hasil perhitungan anda ke dalam Tabel 2 pada lembar jawaban. Gambar 2. Cara menghitung sel darah putih pada bidang pengamatan Perhatian : Hitung semua sel pada seluruh bidang/ lokasi pengamatan! 4 Tugas 2.2 Tuliskan pada tabel di lembar jawaban kode leukosit yang sesuai dengan peranannya masing-masing (Kode leukosit tertera pada lembar gambar dan juga pada tugas sebelumnya) No. Peranan Kode Leukosit (A-E) 1 Menghasilkan turunan yang memproduksi antibodi 2 Menghasilkan turunan yang mampu melakukan fagositosis dan menjadi perantara antara innate immune system dan acquired immune system 3 Menghasilkan turunan yang berperan dalam innate immune system, berfungsi menyerang sel tumor dan sel yang terinfeksi virus 4 Memiliki peranan yang mirip dengan sel Mast, berperan dalam respon alergi 5 Terutama berperan dalam respon imun terhadap organisme parasit 6 Melakukan fagositosis, namun enzim proteolitiknya terdapat didalam granula sitoplasmik dan tidak berperan sebagai APC (Antigen Presenting Cell) Tugas 3 : Imunositokimia Pendahuluan Imunositokimia (ICC) adalah metode dalam biologi sel dengan menggunakan antibodi spesifik terhadap antigen yang terdapat di dalam sel. Metode ini biasanya digunakan untuk mem-visualisasi distribusi dan lokalisasi suatu molekul (protein) di dalam sel. Pada metode ini, untuk mendeteksi suatu antigen (protein) tertentu di dalam sel digunakan dua jenis antibodi. Antibodi pertama (antibodi primer) merupakan antibodi yang mendeteksi antigen (protein) tertentu di dalam sel, sedangkan antibodi kedua (antibodi sekunder) merupakan antibodi berlabel yang mendeteksi daerah konstan antibodi primer. 5 Antibodi sekunder biasanya menggunakan label fluoresensi, yang kemudian dapat divisualisasi dengan menggunakan mikroskop. Prinsip ICC dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah ini. Fluoresensi Antibodi sekunder Antibodi primer Antigen di dalam sel Gambar 3. Prinsip kerja ICC Tugas ini dibuat berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Won-Seok Choi, dkk. yang berjudul “Loss of mitochondrial complex I activity potentiates dopamine neuron death induced by microtubule dysfunction in a Parkinson’s disease model” dimuat di “The Journal of Cell Biology”. Tugas 3.1. Perhatikanlah hasil imunositokimia sel neuron dengan menggunakan antibodi primer anti-α tubulin (monomer mikrotubul) pada gambar di meja anda. Sebelum dilakukan prosedur ICC, sel neuron diinkubasi dengan dua senyawa toksik yaitu rotenone dan piericidine A. Berdasarkan gambar tersebut, kesimpulan apakah yang dapat anda tarik? a. Piericidene A tetapi bukan rotenone menstabilkan struktur mikrotubul pada sel neuron. b. Rotenon tetapi bukan piericidine A mencegah polimerisasi mikrotubul pada sel neuron. c. Rotenon tetapi bukan piericidine A mengakibatkan depolimerisasi mikrotubul pada sel neuron. d. Rotenon mengubah struktur α-tubulin yang mencegahnya mengalami polimerisasi. Tugas 3.2. Antibodi merupakan molekul besar yang tidak dapat melewati membran plasma. Pada prosedur ICC, sangat penting memastikan bahwa antibodi 6 dapat masuk kedalam sel dan konformasinya masih baik sehingga mampu mengenali antigen di dalam sel. Diantara beberapa metode dibawah ini, metode manakah menurut paling efektif untuk membantu antibodi masuk ke dalam sel? a. Melakukan inkubasi sel pada suhu 42oC dilanjutkan inkubasi pada es (4oC) untuk menginduksi pembentukan pori pada membran. b. Menginduksi pembentukan pori pada membran dengan memberikan kejutan listrik 2,5kV. c. Memberikan buffer mengandung surfaktan (detergent) non ionik yang memberikan tegangan permukaan yang membantu transport antibodi melewati membran. d. Memberikan buffer mengandung surfaktan (detergent) kation/anion yang memberikan tegangan permukaan yang membantu transport antibodi melewati membran. e. Memberikan buffer mengandung surfaktan (detergent) zwitter ion (mengandung muatan positif dan negatif) yang memberikan tegangan permukaan yang membantu transport antibodi melewati membran. Tugas 3.3. Untuk menarik kesimpulan mengenai pengaruh rotenone terhadap mikrotubul, selain data ICC diperlukan juga data Western Blotting sebagai data pendukung. Pada proses Western Blotting ini digunakan antibodi anti-α tubulin dan antibodi anti-kompleks tubulin. Bagaimanakah hasil Western Blotting yang anda harapkan? Gambarkan hasilnya (berupa pita, misalnya seperti pada kontrol tubulin kompleks) dan isi pada pada lembar jawaban di tempat yang tepat dan telah disediakan. 7