Struktur & Fungsi Sel

BIOLOGI KEDOKTERANFK UNSWAGATI CIREBON2013 - 2014

SELSELUnit struktural dan fungsional dari organisme

Bentuk, ukuran dan struktur sel sangat bervariasi

Tipe sel: Sel prokariota dan Sel Eukariota (sel hewan dan tumbuhan)

Fraksionasi sel metode pemisahan sel untuk mempelajari fungsi sel

Bagian-bagian sel

Bagian hidup Bagian mati (inklusio)

Dinding sel

Senyawa-senyawa:-Pigmen antosianin-Alkaloid-Tanin-Glikosida-Garam nitrat-Butir glikogen-Garam oksalat

protoplasma

sitoplasma nukleoplasma

organel -Nukleolus

-Asam nukleatMembran selREAparatus GolgiMitokondriaRibosom SentrosomLisosomPlastidaVakuola

Molekul-molekul penyusun SelKAPALANKarbohidratProteinAirLipidAsam Nukleat

Macam Sel Prokariot

Tanpa membran inti selContoh: Bakteri

EukariotMemiliki membran inti selContoh: Tumbuhan, Hewan, Jamur

Organel

Persamaan Sel Tumbuhan dengan Sel Hewan

1. Membran Plasma 2. Inti Sel3. Sitoplasma 4. Sitoskeleton5. Ribosom 6. Retikulum Endoplasma 7. Badan Golgi 8. Lisosom 9. Peroksisom 10. Mitokondria

1. Membran Plasma Pelindung bagi sel agar isi sel tidak keluar Pengatur pertukaran zat yang keluar

masuk ke dalam sel Melakukan seleksi terhadap zat yang

boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable)

Tersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak

Gambar Membran Plasma

Kepala (Fosfat) Hidrofilik

Ekor (Lipid) Hidrofobik

Glikoprotein(mengikat molekul sel tetangga)

Protein integral(protein yang terbenam)

Protein periferal(protein menempel)

Sitoplasma Merupakan cairan sel

dalam sel Disebut juga dengan

sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)

Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel.

Di dalamnya terdapat berbagai organel sel

Sitoskeleton Sebagai pemberi

bentuk sel Pengatur gerakan sel Berupa jaringan protein

filamen dan tubulus

Ribosom Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar

di sitoplasma Ada yang melekat di Retikulum

Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar)

Melakukan sintesis protein

Retikulum Endoplasma (RE) Terbagi menjadi 2:

RE Kasar Ditempeli ribosom Untuk sintesis protein

RE Halus tidak punya ribosom Untuk sintesis lemak

Badan Golgi Berbentuk kantong pipih yang berkelok-kelok Memodifikasi protein dengan menambahkan

oligosakarida (Glikosilasi) Membentuk lisosom

Lisosom Mencerna makromolekul secara intraseluler Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat,

polisakarida

Peroksisom Menghasilkan enzim oksidatif untuk

membentuk H2O2 untuk merombak lemak Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah

H2O2 menjadi H2O dan O2

Mitokondria Tempat terjadinya respirasi sel menghasilkan

energi

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Hewan

No Nama Organel Hewan Tumbuhan

1 Sentriol Ada Tiada

2 Dinding Sel Tiada Ada

3 Vakuola Kecil Besar

4 Plastida Tiada Ada

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Hewan

1. Sentriol Mengatur pembelahan sel dan pemisahan

kromosom selama pembelahan sel pada hewan

2. Dinding sel Keras karena disusun oleh selulosa,

pektin, glikoprotein, dan hemiselulosa

3. Vakuola Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi

sebagai pengatur tekanan turgor

4. Plastida Terdiri dari:

Kloroplas mengandung klorofil Tilakoid tempat terjadinya fotosintesis Stroma menyimpan hasil fotosintesis

Kromoplas mengandung karoten Leukoplas menyimpan cadangan makanan

TRANSPOR PASIF(Transpor tanpa menggunakan energi)

TRANSPOR AKTIF(Transpor dengan menggunakan energi) karena dari konsentrasi rendah tinggi

Transpor pada membran plasma

DIFUSI OSMOSIS

Sederhana

TerfasilitasiDibantu dengan

protein pembawa di membran

palsma sehingga membentuk kanal

dan molekul bergerak melintasi

membran

Difusi molekul air melintasi membran permeabel

Endositosis Eksositosis

“memakan”(fagositosis)

“memuntahkan”

“meminum”(pinositosis)

DIFUSI SEDERHANA

KRISTAL DALAM AIR

GAS DALAM RUANG

DIFUSI TERFASILITASI

Dibantu dengan protein pembawa di membran palsma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membran

OSMOSISPerpindahan molekul zat pelarut dari daerah konsentrasi pelarut tinggi ke daerah konsentrasi pelarut rendah melalui membran selektif permeabel.

Efek Osmosis Jika konsentrasi larutan sel lebih rendah

dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak ke luar meninggalkan sel secara otomatis, akibatnya sel menyusut dan mati (PLASMOLISIS)

Jika konsentrasi larutan sel lebih tinggi dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak masuk ke dalam sel secara otomatis, akibatnya sel membengkak dan pecah, kecuali pada sel tumbuhan hanya menggelembung dan menegang (TURGID)

ZAT MASUK/KELUAR KE/DARI DALAM SEL MELAWAN GRADIEN KONSENTRASI

Endositosis & Eksositosis

BAHAN YANG SANGAT BESAR TIDAK DAPAT MELALUI MEMBRAN

MAKA BAHAN DIBUNGKUS DALAM GELEMBUNG DENGAN MEKANISME TERTENTU

DIKELUARKAN DARI SEL (EKSOSITOSIS) ATAU MASUK (ENDOSITOSIS)

BAHAN CAIR (PINOSITOSIS)

BAHAN PADAT (FAGOSITOSIS)

INTI SEL/NUCLEUS Merupakan bagian dari sel,yg fungsi

utamanya adl mengontrol aktivitas sel.Dgn kata lain memberikan pengarahan jangka panjang(tdk melakukan kontrol pd sel tiap saat).

contoh : eritrosit yg berfs,120 hari(tanpa inti).• Ditemuka o/ Brown pertama kali pd sel tb.an

th 1831,dgn btk bulat/oval.• Bentuk dan ukuran sel dpt berubah,tapi inti

tetap.(mrpk komponen dasar sel).

* Ternyata yg menunjukan stabilitas inti sel dan memberi pengarahan jangka panjang adl kromosom. Jumlah kromosom tiap MH berbeda, jml

kromosom dan susunannya inilah yg menentukan corak/cara hidup,dan memberi warna pd semua sifat MH.

Kromosom pd manusia,jml 46 buah,dan terdapat berpasangan (23 ps),ini menentukan perkembangan,sifat dan kelakuan normal manusia. Kelainan jml kromosom dlm inti,akan menyebabkan abnormalitas.

* Hubungan inti sel dgn sitopasma mrpk hub. Timbal balik,dan ini telah dibuktikan. Btk inti sel umumnya bulat/oval,kdg

tergantung btk selnya seperti sel fusiform,inti bbtk elipsoid,sel gepeng ,inti berbtk cakram(discoid).

Pd sel lekosit,inti sel btk tdk tentu,sering punya segmen,perbedaan ini mrpk salah satu kriteria dlm menentukan jenis sel lekosit.

Pd sel lekosit yg berinti segmen,ada bagian inti yg menonjol dsbt Drumstick,yg penting u/ menentukan jenis kelamin seseorang.

* Sel umumnya punya satu inti,kecuali bbrp jenis sel punya lbh dr satu inti dsbt Polinuklear, seperti : Sel otot seran lintang, Osteoklas, dan sel dari

bbrp jenis ganggang. Letak inti sel umumnya ditengah,kecuali sel

kelenjar intinya ada pd dasar sel. Pd stadium interfase,inti dpt dilihat dgn jelas,

dan punya bagian2 sbb : 1-Membran inti 2-Nucleolus 3-Kromatin 4-Cairan inti/Karyolymphe.

1. MEMBRAN INTI Disebut jg selubung inti,melalui mikroskop

tampak sbg garis hitam tipis ,krn bag. Dalam nempel butir-butir kromatin.

Terdiri dari 2 lapis membran, dgn jarak 200-300 A,celah diantaranya disebut spatium perinuclearis.

Dalam stadium awal mitosis,lapisan luar membran inti,berhubungan dgn RE yg ada dlm sitoplasma,dan menempel butir ribosom.

* Lapisan dalam membran inti ,lbh padat dan nempel butir kromatin,yg mbtk kelompok2. Pada membran terdpt pori dgn diameter 300

– 400 A,dsbt Porus nuclearis,mrpk tempat berhubungan antara sitoplasma dgn inti/ karioplasma(hub.timbal balik).

Porus nuclearis dilengkapi dgn bangunan seperti corong silindris disbt cincin/Annulus porus nuclearis , cincin dan lubang dinamakan kompleks lubang/pore complex,yg berfunsi u/ mengatur aliran ion dan mol. Keluar msk inti.

2. nucleolus Tampak mrpk bangunan basofil/gelap dgn

ukuran lbh besar dr butir/kelompok kromatin. Dalam satu inti sering dijumpai lbh dari satu

anak inti,kdg2 nempel pd membran inti. Dapat dibedakan jadi 3 al: a). Pars Granulosa/daerah

granuler,mengandung butir2 dgn ukuran sdkt lebih kecil dr ribosom dlm sitoplasma,dan dijumpai pd anak inti bagian tepi.

b). Pars Fibrilosa/daerah fibriler,tdpt ditengah anak inti,tampak sbg benang halus.

c). Daerah Amorf,mrpk matriks anak inti,tampak homogen dan terdiri dari protein sbg pengikat kedua bagian diatas.

• Nucleolus punya bagian yg lebih terang dr bag. Diatas,ternyata adalah karioplasma yg ada dlm anak inti.

• Nucleolus tdk punya membran.• Nucleolus punya kandungan protein tinggi,jg

mengandng banyak RNA,tidak ada DNA

* Fungsi nucleolus adalah sbg tempat pembuatan protein,yg akan digunakan untuk

Membuat ribosom, dan sbg tempat mengadakan sintesis RNA.

* Dalam menjalankan fungsinya, nucleolus dikontrol oleh bagian kromosom yg mengandung Gen,yang dinamakan Nucleolar Organizer.

3. KROMATIN Membentuk butir berwarna gelap/basofil

didlm inti sel,menyebar tdk merata kd berkelompok.

Ada bbrp jenis yaitu : 1. Peripheral chromatin :kelompok

kromatin yg nempel pd membran inti. 2.Chromatin Island :kelompk kromatin yg

mbtk pulau-pulau di bag.tengah inti,juga dsbt Chromatin Granules/chromatin particles.

3. Nucleolus Associated Chromatin: kelompok kromatin yg terdapat mengelilingi nucleolus. Kromatin adl bagian benang kromosom yg

bergelung shg tampak sbg butir-butir,sedang benang kromosom sendiri krn sangat halus tdk tampak.

Ada 2 macam Kromatin : a).Heterokromatin/Condensed

chromatin,mrpk bagiankromosom yg bergelung,shg tampak sbg butir kromatin,yg punya sifat mengikat warna/hetero piknotik +

b). Eukromatin/Extended kromatin :bagian kromosom ygtdk bergelung,tidak tampak karena

Bersifat hetero piknotik -/negatip.* Kromatin mengandung RNA dan DNA yg mrpk

molekul penting u/menyampaikan informasi genetik ttg sifat dari sel yg bersangkutan.

• Dalam kromosom selain RNA dan DNA,dijumpai juga protein dlm jumlah besar,shg komposisi Kromosom adl : RNA 12 % ,DNA 16%, Protein 72 %.

• Protein dlm kromosom berupa ikatan nukleoprotein(btk protamin yg mengelilingi DNA dan Histon(fs.menghambat transkripsi DNA).

4. KARIOPLASMA Disebut jg Kariolymphe,mrpk larutan

koloidal , bersifat seperti protoplasma umumnya.

Lebih kental dari sitoplasma. Berhubungan dgn sitoplasma melalui porus

nuclearis,shg bahan yg dibutuhkan inti dpt diambil dr sitoplasma,dan sebaliknya.

Beberapa ahli sepakat cairan ini disebut substansi interkromatin.

KROMOSOM Pertama kali komponen ini ditemukan oleh

Hofmeister th 1848, kmd disebut Kromosom oleh Waldeyer th 1888.

Dikenal sbg komponen dlm inti,yg punya susunan,bentuk dan fungsi khusus,serta punya kemampuan untuk mengadakan replikasi,hingga pembelahan sel dapat berlangsung dgn baik.

Pengamatan dilakukan pd stadium metafase,krn kromosom tampak lebih tebal,shg lebih jelas.

* Pengamatan menggunakan metode Fuelgen/hematoxilin/acetocarmin. Pada stadium metafase tampak seperti

batang yg tersebar dalam inti. Bagian-bagian kromosom adaah : 1. Sentromer/Kinetokor : bagian kromosom

yg terletak pd daerah penyempitan primer, diantara lengan kromosom,mrpk pusat pergerakan kromosom dm pembelahan sel,dan bagian ini yg akan dihubungkan dgn benang fibril ke kutub pembelahan sel.

*2. Telomer :mrpk lengan kromosom,ering mempunyai penyempitan sekender,didalamnya

mengandung nucleolar zone/nucleolar organizer,krn tiap inti sel rata2 hanya dijumpai 2 buah kromosom,yg punya nucleolar organizer.

• Penyempitan sekender, letak telomer lurus.• Penyempitan primer,terletak pd telomer yang

membentuk sudut.• Bagian dalam dari lengan kromosom,tdpt

Kromonemata ,dan berupa dua buah :

** Spiral yg saling memutari,yg sebenarnya mrpk rangkaian mol. DNA. Mol. DNA yg tdpt pd kromosom manusia,panjang 7,3 cm,btk spiral

yg tebalnya 23 nm dan panjang 1300 um.** Satelit,mrpk bagian dr lengan kromosom yg

letaknya pd ujung telomer,bbtk bulat,dihubungkan dgn ujung telomer oleh bangunan seperti benang yg disbt filamen kromosom. Satelit tdk selalu dijumpai pd tiap kromosom,hanya pd kromosom tertentu saja,dan kromosom yg punya satelit dsbt SAT.

* Ada 2 macam heterokromatin yaitu :Fakultatif dan Konstitutif.

1. Heterokromatin fakultatip : Tdpt pada sepasang kromosom yg salah satu kromosomnya tdk bersifat heterokromatik/atau bsf eukromatik. Bentuk ini dijumpai dlm Seks kromosom pd wanita (salah satu kromosom X eukromatik). Kromosom X yg heterokromatik,aktip sbg sex chromatin;dpt dilihat nyata dgn pewarnaan tertentu.

dengan menggunakan reagents,Schiff pd sediaan selaput lendir mulut(buccal smear),seks kromatin akan terlihat sbg benda bbtk cakram

yg menempel pd membran inti,dan dsbt Barr body .sedang dgn pewarnaan giemsa pd sel darah akan tampak sbg Drum Stick,tampak khas nempel pd membran inti sel lekosit. Cara ini dpt digunakan untuk membantu menentukan jenis kelamin pd seseorang.

2. Hetero kromatin Konstitutif : Tdpt hampir pd setiap kromosom,dmn pasangan kromosom kedua2nya bersifat heterokromatik.

* Pada tahun2 terakhir ,sifat mengikat warna dari heterokromatin konstitutif digunakan dlm

bidang spermatologi/Andrologi.* Yang digunakan ialah sifat khas dari

kromosom Y,yg heterokromatinnya mampu mengikat zat pewarna Quinacrine hydrochloride yg bersifat fluorescent,akan tampak nyata dlm pengamatan dibawah mikroskop fluorescent. Pewarnaan ini sering digunakan untuk mengetahui jumlah sel spermatozoa yg ada pd seseorang.

LETAK SENTROMER DALAM KROMOSOM Dapat dibedakan menjadi beberapa sbb : 1. Telosentrik : sentromer diujung

kromosom 2. Akrosentrik : sentromer didekat ujung. 3. Sub Metasentrik:sentromer didekat

pertengahan. 4. Metasentrik: sentromer ditengah-

tengah.

* Jumlah kromosom tiap MH tdk sama tergantung speciesnya,tapi jumlah selalu tetap.

Perubahan jumlah kromosom menyebabkan kelainan pertumbuhan maupun perkembangan.

Jumlah kromosom paling sedikit adalah 2 dalam tiap sel tdpt pada Ascaris megalocephala univalens.

Jumlah kromosom terbanyak ialah kupu Spanyol Lysandra nivescens yaitu 380 kromosom.

BERBAGAI HEWAN DAN JUMLAH KROMOSOM Jenis hewan Jumlah

kromosom Nyamuk/Culex pipins 6 Belalang/Acrididae 24 Katak/Rana sp 26 Katak batu/Bufo sp 22 Merpati/Columba livia 80 Ayam/Galus domesticus 78 Marmut/Cavia cobaya 46

JENIS HEWAN JUMLAH KROMOSOM

* Anjing/Canis familiaris 78 * Kucing/Felis domestica 38 * Kuda/Equus caballus 64 * Babi/Sus scrofa 40 * Kera/Macaca mullata 42 *Gorilla/Gorilla gorilla 48 * Orang Utan/Pongo pigmaeus 48 * Simpanse/Pan trogodytes 48 * Manusia/Homo sapiens 46

* Pada manusia berjumlah 46 buah/ 23 pasang, terdiri dari 22 pasang Autosom dan satu pasang sex kromosom. * Untuk mengamati kromosom

manusia,dilakukan dgn kultur sel/jaringan, yaitu kultur Fibroblas, sum-sum

tulang,kulit, dan sel-sel eritrosit. * Melalui proses tertentu maka kromosom

dpt dilihat ,dipisahkan untuk dikelompokan sesuai jenis dan ukuran.

Beberapa kelainan yg disebabkan jumlah Kromosom tidak Normal : 1. Kelebihan jml Autosom(salah satu tdk

sepasang ,tapi ada 3buah),dsbt Trisomi.Yaitu :

a).Sindrom Down/Mongolism/Mongoloid idiocy, jml kromosom nomor21 jml 3.

b).Sindrom Edward,kromosom no 17/18 = 3. c).Sindroma Patau ,kromosom no 13/14 = 3. 2. Kelainan jumlah kromosom pd penyakit : a).Sindrom Kleinefelter, dijumpai pada pria

dgn sex kromatin +,karena kromosom X, doubel.

b). Sindroma Turner, dijumpai pada wanita dgn sex kromatin -/neg.,krn tidak ada salah satu

kromosom X. * Untuk mengetahui kelainanyg dikrnkan

kelebihan atau kekurangan kromosom,baik autosom atau sex kromosom,akan dibicarakan dalam ilmu kesehatan anak dan ilmu penyakit dalam,peran biologisel dan sitogenetika sangat penting yaitu dalam melakukan Karyotyping.

S e l e s a i