struktur dan fungsi sel
advertisement
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL: Suatu massa protoplasma yang dibatasi oleh cell membrane serta mempunyai nukleus Suatu benda disebut hidup bila: • Mempunyai membran plasma • Mengandung bahan-bahan genetika • Mampu menyelenggarakan sintesa protein Sel ada dua jenis: 1. Prokaryotik: - Inti tidak jelas (membran inti tidak ada) - Ada nukleoid yang mengandung DNA - Dalam sitoplasma ada ribosom 2. Eukaryotik: - Inti jelas - Bentuk bisa: ~ tetap: spermatozoa, sel syaraf, eritrosit, epitel ~ berobah-obah: lekosit, amuba Ukuran sel: - Besar sel 10 u = 0,01mm - Bentuk sel berbeda-beda sesuai fungsi: - sel syaraf: kurus & panjang - sel otot: panjang tetapi dapat berkontraksi dalam satu arah - sel penunjang: mempunyai dinding tebal Sel merupakan satuan: 1. Struktural 2. Fungsional 3. Pertumbuhan & perkembangan 4. Regenerasi 5. Faktor hereditair Aktivitas vital sel: 1. Motilitas & mobilitas 2. Irritabilitas:mechanic, theramic, chemic, photic, electric 3. Metabolisme:anabolisme & katabolisme 4. Reproduksi: - mitosis, indirect - meiosis, amitosis, direct Cell membrane Sel nukleus organel Isi sel sitoplasma inclusion Selubung sel: Terdiri dari molekul hidrat arang yang komplex, tapi inipun tergantung dari jenis sel seperti: - Epitel: Molekul glikoprotein dan polysacharida - Muko usus: Molekul Mucin Selubung sel ada yang disebut glikokalix yang dihasilkan oleh sel itu sendiri yaitu: Ret. Endoplasma dan App. Golgi Fungsi glikokalix: 1. Proses filtrasi bahan yang masuk & keluar sel 2. Memelihara membran plasma dan lingkungan sekitar sel 3. Mengandung enzym-enzym sesuai fungsi sel 4. Turut berperan dalam menentukan sifat antigenitas sel Teori tentang susunan membran plasma: • Leaflet Theory ~ lapisan • Globular Theory ~ bola yang berderet kedua bentuk ini dapat bertukar tergantung kebutuhan Sifat membran plasma: • Tidak melewatkan makro molekul ~ protein tetap didalam sel • Mampu menjaga keseimbangan elektrolit • Mengadakan transportasi aktif • Transportasi air • Dapat dilalui oleh zat yang larut dalam lipid • Mengadakan invaginasi ~ pada fagositosis & pinositosis Proses keluar masuk sel ada 4: 1. Difusi 2. Osmosis 3. Transportasi aktif 4. Endositosis fagositosis, pinositosis Differensiasi membran plasma: • Epitel saluran pencernaan ~ mikrovilli • Saluran pernafasan ~ silia • Spermatozoa ~ ekor ORGANELS 1. Ribosom • • • • Struktur terkecil Terdiri dari RNA + protein Fungsi: sintesa protein Lokasi: pd dinding endoplasmic reticulum jenis granular 2. Endoplasmic Reticulum Ada 2 jenis: • Granular ~ banyak ribosom • Agranular/halus ~ berperan pada metabolisme lipid, steroid, polisacarida 3. Golgi Apparatus Zat dari Endoplasmic Reticulum ~ Golgi.App dimana dirobah menjadi: • Granules sebelum dikeluarkan dari sel • Dirangkaikan dengan hydrat arang • Membentuk polisacarida komplex seperti: - mucus - lisosom - mengganti dinding sel yang hilang 4. Mitochondria • Sumber energi sel ~ berperan dalam metabolisme , dindingnya mirip dinding sel • Lokasi : dibagian aktif dari sel 5. Vacuola • Terjadi karena dinding sel melekuk ke dalam • Berisi: bahan makanan, bahan sisa, gula, pigmen • Fungsi: menimbun bahan sebelum dikeluarkan dari sel serta mempertahankan tekanan intraseluler 6. Lisosom • Berisi lisozim untuk merombak: - polisacarida - protein - asam nukleat INCLUSION 1. Lemak: cadangan makanan 2. Yolc: cadangan makanan 3. Pigmen: tersebar diseluruh tubuh al: - melanin: kulit, rambut - hemoglobin: eritrosit 4. Butir sekresi Sifat fisiologi sitoplasma sehubungan dengan fungsi sel adalah: • • • • Irritabilitas ~ sel syaraf Konduktivitas ~ sel syaraf Kontraktilitas ~ sel otot Absorbsi & assimilasi absorbsi ~ epitel usus assimilasi ~ sel hati • Ekskresi & sekresi ekskresi ~ tubuli ginjal sekresi ~ semua sel kelenjar • Respirasi • Pertumbuhan dan perkembangan Bahan kimia dalam sel: • Anorganik: air(95%), ion, mineral • Organik: protein 10-20% lipid 2-3% Nukleus / Inti : • • • • • • Fungsi: kontrol aktivitas sel Jumlah: satu Bentuk: bulat atau oval Berisi: kromosom Berhubungan erat dengan sitoplasma Bentuk: - discoid ~ sel gepeng - elipsoid ~ sel silinder - elongated ~ smooth muscle - segmented ~ netrofil - crescented ~ monosit Polynuclear: striated muscle, osteoblast, sel saraf Lokasi inti ditengah, kecuali pada sel kelenjar ~ basal Bagian-bagian inti: • • • • Membran inti Nukleolus (anak inti) Kromatin Karyolimfe/karyoplasma 1. Membran inti: • 2 lapisan yg diantarai celah ~ spatium perinuclearis • Lapisan luar berhubungan dgn Reticulum endoplasma • Lapisan dalam ditempeli butir kromatin • Porus nuklearis ~ 10% dari permukaan membran 2. Nukleolus: • Lebih besar dari butir kromatin • Jumlah satu/lebih ~ menempel pd membran inti • Bagian/pars: granulosa, fibrilosa, amorf • Tak mempunyai membran • Isi/kandungan: protein • RNA banyak, DNA(-) • Fungsi: - pembuatan protein - sintesa protein - dikontrol oleh kromosom-organizer 3. Karyoplasma /karyolimfe Lebih kental dari sitoplasma dan berisi kromosom 4. Kromatin Dijumpai butir berwarna gelap • Perifereal kromatin ~ menempel pd membran inti • Kromatin island/kromatin granul /kromatin partikel ~ membentuk pulau-pulau di bagian tengah inti • Nukleolus Associated Chromatin(NAC) ~ kromatin yg mengelilingi anak inti Ada 2 jenis kromatin: • Hetero kromatin/condensed kromatin ~ butir-butir yg mengikat warna = heteropiknotik positif • Eukromatin/extended kromatin ~ tdk bergelung = heteropiknotik negatif Kromosom: Kromosom td: DNA + Histon (protein) Fungsi: pusat kontrol sel Jumlah: biasanya satu, tetapi bisa 2 ~ binucleated banyak ~ multinucleated Bentuk: bulat/lonjong bisa: elongated crescented ~ monosit segmented ~ neutrofil Dalam kromosom: RNA 12%, DNA16%, protein 72% • Di dalam inti • Bersifat sebagai pembawa sifat • Bagiannya: - tengah ~ sentromer/kinetokor - lengan ~ telomer Heterokromatin ada 2: • Fakultatif: salah satu kromosom bersifat eukromatik • Konstitutif: ke 2 kromosom bersifat heterokromatik Letak sentromer dalam kromosom: • • • • Telosentrik Akrosentrik Submetasentrik Metasentrik Jumlah kromosom berbeda pd makhluk hidup, tapi jlhnya dlm setiap sel tetap, perobahan jlh kromosom ~ kelainan pertumbuhan/perkembangan Organel dibagi 2 jenis: • Aktif dlm metabolisme sel: - ribosom - mitochondria - retikulum endoplasma - apparatus golgi - lisosom - vacuola • Tidak aktif: - sentriol - mikrotubuli - fibril - mikrobodi Ribosom • Tersusun sbg poliribosom • Fungsi: sintesa protein • Berisi RNA yg td 3 jenis: - M-RNA - T-RNA - R-RNA Mitochondria • Berfungsi ~ Respirasi • Mengandung kristae utk memperluas permukaan • Dinding mirip dinding sel • Berisi banyak jenis enzym • Sumber energi utama: hidrat arang, lipid, bila sudah menipis baru protein Retikulum Endoplasma Ruangan di dlmnya ada 3 jenis: 1. Sisterna ~ gepeng berlapis-lapis yg saling berhubungan 2. Tubular ~ berbtk saluran 3. Vesikuler ~ seperti gelembung • Ret.End granular ~ pd dinding banyak ribosom • Ret.End agranular fungsi: -sintesa lipid, kolesterol & hormon steroid -detoxikasi obat-obat dlm sel hati -produksi glikogen dlm sel hati & otot -metabolisme mineral jenis granular bila hilang ribosom ~ jd agranular dan sebaliknya Apparatus Golgi Ada 3 btk: • Saccular ~immature/forming face ~mature face • Vesikel sekretorik • Makro vesikel=transfer vesikel • Fungsi: – Transportasi protein keluar sel – Membentuk lipoprotein dlm hati – Memelihara membran plasma Lisosom • Bentuk bulat/oval berisi enzym hidrolitik yg dibuat oleh ribosom Vakuola • Berasal dari Ret.end ~ kecil isi protein/enzym • Berasal dr app.golgi yi vesikel sekretorik ~ isi enzym hidrolitik ~ menjadi lisosom • Berasal dr lisosom ~ sitolisosom & badan multivesikuler • Dinding sel melekuk ke dlm ~ pd proses fagositosis & pinositosis Sentriol • Berperan pd pembelahan sel • Td 9 set triplet tubuli Mikrotubuli Fungsi: • Gerakan silia/flagela • Pembelahan sel • Btk pipa panjang • Tdd protein (tubulin) Mikrobodies • Bentuk bulat, isi enzym peroxida, disebut peroxison Inclusions • Cadangan makanan: -hidrat arang ~ glikogen -lipid • Butir sekresi dibuat di ribosom ~ ret.end ~ app.golgi. Tdk dibiarkan bebas krn dpt merusak sitoplasma • Pigmen – Endogen ~ di dlm sel: • • • • myoglobin, melanin, lipofusin, bilirubin – Exogen ~ dlm sitoplasma tapi berasal dr luar sel: • • • • debu arang ~ antrakosis Silikat ~ silikosis Logam karotenoid Sel ~ Jaringan ~ Organ ~ Individu Pd tubuh ada 4 jenis jaringan: • Epithel • Connective tissue • Muscular/contractile tissue • Nervous/conductive tissue Epithel • Sifat: jar. Antar sel (-) • Fungsi: – – – – – Pelindung: kulit, mukosa Kelenjar: enzym, hormon Penyerapan: usus halus Sensory: retina, organ corti Germinal: gonad Struktur: • Squamous: -simple: alveoli, kapiler -stratified: kulit, mukosa • Cuboidal • Columnar: -simple: tractus digestivus -stratified: trachea -permukaan ciliated -pigmented: iris, retina -kelenjar: goblet cell -Pseudostratified columnar ciliated ep: trachea & tractus urinarius -Transitional ep: bola mata Connective tissue ~ ada jaringan antar sel: • • • • True connective tissue Cartilage Bone Vascular tissue True connective tissue: • Dense: -fibrous/collagen ~ ligament elastic ~ arteri • Loose: -mucoid ~ gelatine -areolar ~ serat -adipose ~ serat+fat -limfoid retiformic ~ limfosit+serat -reticular ~ sel jenis lain Cartilage • Elastic: epiglotis • Hyaline: cuping hidung • Fibrous: discus intervertebralis; pinggiran mangkok sendi Bone td bagian: • Compact ~ osteoblast • Spongious ~ osteoclast • Jenis tulang: - panjang - pendek~berkelompok: carpalia, tarsalia - pipih~pelindung organ: cranium, sternum, scapula, coxae - irregular: wajah, vertebra - sesamoid: patella Vascular tissue: • Blood: -cells -plasma: -albumin -globulin -fibrinogen Eritrosit bila mati ~ HB keluar ~ difagosit oleh sel hati & limfe Dlm hati HB jd: -Hemosiderin dlm sel hati -Bilirubin dlm empedu -Biliverdin ~ dikeluarkan melalui urine & feces sbg urobilin • Limfe: -cell ~ limfosit Contractile tissue: • Smooth/involuntary muscle • Striated/voluntary/skeletal muscle • Cardiac muscle ~ syncitium Nervous tissue: • Neuron • Axon • Dendrite Sel: unipolar, bipolar, multipolar syaraf: motorik, sensorik, association - Nodes of ranvier: syaraf dibungkus oleh medullary sheath secara interval - Non medullated: hanya ada neurolemma ~ pada syaraf sympathis invertebrata ~ neuroglia Pertumbuhan sel Terjadi pd interfase setelah tercapai ukuran max ~ mitosis Interfase: • G1: sintesa RNA, kemudian protein waktu: 3-4 jam, bisa beberapa hari • S: sintesa DNA, waktu 7-8 jam • G2: second GAP, 2-5 jam • Mitosis: -karyokinesis -sitokinesis Mitosis dibagi atas 2 fase: 1. Mitosis 2. Interfase (persiapan) Interfase terbagi 3: • Tahap G1 ~ GAP (prosintesis) Terjadi transcription dan translation ~ Protoplasma sel, lamanya: 40% = 8 jam • Tahap S ~ sintesa DNA (duplication) lamanya: 30% = 6 jam • Tahap G2 ~ penyelesaian G1 lamanya: 20% = 4,5 jam, disusul fase mitosis lamanya 1 jam - profase: kromatin ~ kromosom - metafase: pemisahan di equator sel - anafase: kromosom membelah - telofase: pembelahan sel 1. Profase • Sentriol membelah dan menuju kutub diikuti mikrotubuli yg mengelilingi sentriol ~ Aster • Mikrotubuli menghubungkan kedua sentriol ~ spindle • membran inti hilang • nukleolus hilang • Kromatid ~ jadi kromosom 2. Metafase • Kromosom tersusun di equator sel dan dihubungkan oleh kromosomal fibers ke kutub. • Mulai terjadi pemisahan 3. Anafase • Kromosom bergerak ke kutub karena fibers memendek, membran plasma mulai berbentuk lonjong 4. Telofase • Terbentuk membran inti • Terjadi pemisahan sitoplasma • Kromosom bersifat diploid selanjutnya sel akan mengalami pertumbuhan Differentiation/spesia lisasi: Perobahan sel dari multipotent ~ unipotent yg sifatnya permanent. Bila perobahan sementara ~ kembali ke semula disebut modulation. Penyebabnya: 1. Intraseluler • Sel otot mengandung aktin dan myosin serta banyak mitokondria sbg sumber energi • Sel kelenjar mengandung endoplasmic retikulum yg granular dan alat golgi yg besar • Sel epitel kulit ~ keratin • Sel syaraf berbtk panjang, langsing & halus utk mengalirkan rangsang dan diujungnya dihasilkan zat Neurotransmitter 2. Extraseluler • Pembentukan serat extraseluler oleh sel fibroblast jaringan ikat & jaringan penunjang Tahap differensiasi: 1. 2. 3. 4. 5. Zygote ~ ovum yg telah dibuahi Blastula, sudah berdifferensiasi, membentuk: epidermis, syaraf, notochord, mesoderm, endoderm Gastrula, disini sudah terbtk 3 lapis benih, yakni ektoderm, mesoderm dan endoderm Tubulasi, ke3 lapis benih sdh berbtk massif & berongga, epidermis sdh melingkupi permukaan tubuh, bag syaraf yg depan: otak; yg belakang: syaraf punggung; bag endoderm: mukosa sal pencernaan; bag mesoderm; otot, alat visera /dalam & rongga tubuh Organogenesis, differensiasi disini lebih spesifik lagi. Sdh terbtk seluruh alat tubuh & jenis jaringan secara lengkap. Penyebab differensiasi: 1. Intrinsic: -nukleus ~ kromatin/gen -citoplasma:-enzim -kadar elektrolit & metabolit -komposisi suatu organel 2. Extrinsic: -suplai bahan metabolit & elektrolit -gas pernafasan -gravitasi -suhu -sinar -pH -posisi sel: hormon Dedifferensiasi: • Sel yg telah berdidefferensiasi, bila mitosis tetap jd sel yg unipotent, makin tinggi differensiasi ~ makin sulit utk bermitosis • Sel syaraf & otot jantung, mitosis (-) • Sel hati, ginjal & pankreas, mitosis (+) • Otot lurik & otot polos, • Luka kecil, mitosis (+) • Luka besar, diisi jaringan ikat Dedifferensiasi perlu utk penyembuhan & mengganti bag tubuh yg hilang/lepas. Akibat differensiasi ~ senescence ~ umur sel terbatas Pembatasan umur terkandung dlm nukleus/kromatin, sebab: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Metabolisme ~ pengeluaran panas Ampas metabolisme menumpuk karena diluar sel terbtk collagen ~ kelenturan berkurang Banyak bag yg aus ~ metabolisme jd lemah/salah Rentan thd sinar uv Kemampuan kelenjar endokrin menurun Kekeliruan biokimia sel - informasi genetis salah - sel jd lemah/rusak Banyak timbul auto-antibodi ~ saling menyerang Ciri sel jadi tua: • Mengandung lipofuskin yaitu ampas metabolisme • Sel kelenjar berisi kristal akibat ampas metabolisme menumpuk & memadat akibat: -nukleus piknotis -karyolisis -karyorhexis Manfaat kematian: 1. Metamorfose; transisi dr btk embryo ~ btk tetap/dewasa (berudukodok, ulat-kupu) 2. Perupaan; matinya bagianbagian tertentu seperti pemb.darah ke placenta, jari lengket 3. Pembuangan; sisik rontok, kulit berganti Dalam alam kita kenal dua jenis makhluk hidup: • Autotrof: H2O & CO2 di alam ~ glukosa dgn pertolongan sinar matahari • Heterotrof ~ sumber energi dari bermacam makanan yg telah disintesa autotrof. Contoh heterotrof adalah manusia & hewan Energi digunakan utk: 1. Sintesa molekul baru di dlm sel 2. Perobahan/gerakan dlm sel seperti pembelahan, kontraksi otot, dll 3. Transportasi aktif dlm membran sel 4. Memelihara membran potensial dari sel 5. Dlm sekresi sel Transformasi energi: Energi yg diperoleh dari makanan ~ dirobah menjadi energi utk kebutuhankebutuhan tsb.