Bahan Ajar Drs. Elmatris Sy, M.S.

KOMPOSISI KIMIAWI SEL

DAN SISTEM KOLOID

Substansi yang membentuk sel dis :

Protoplasma

Protoplasma terdiri atas

: 2 Komponen Utama

-

Komponen anorganik

- Komponen organik

Komponen anorganik

Yaitu : Air, garam-garam mineral(elektrolit), gas

oksigen,karbondioksida,nitrogen dan amonia.

Komponen organik

Yaitu : Protein, Lipid, Karbohidrat.dan beberapa

komponen spesifik lainnya seperti

:enzim,vitamin dan hormon.

Komposisi Kimia dari sel :

Komponen anorganik

Air

-

Medium utama sel

-

Komposisinya 70% -85% dalam sel

-

Berfungsi sebagai :

Pelarut zat anorganik dan

organik

( sep: ion-ion,glukosa,sukrosa,asam

amino,dan berbagai vitamin)

-

Sebagai medium

pendispersi dari sistim koloid

protoplasma

-

Media transpor berbagai zat

yang terlarut

atau tersuspensi untuk berdifusi dari satu

bagian sel ke bagian sel yang lain.

-

Media dalam proses reaksi-reaksi enzimatis

yang berlangsung di dalam sel

-

Mengabsorpsi panas dan mencegah

Garam-garam mineral (Elektrolit)

Elektrolit yang terpenting didalam sel adalah :

K

+

,Mg

+2

,PO

_4-3

,SO

_4-2

,HCO

_3-

, dan sedikit Na

+

, Cl

-

,

Ca

+2

.

- Ion-ion ini terlarut dalam cairan sel

Fungsi elektrolit

-

Fungsi osmosis

, yaitu konsentrasi total

elektrolit berpengaruh terhadap difusi air

melintasi membran

-

Dapat menimbulkan

reaksi-reaksi didalam sel

-

Diperlukan untuk kerja beberpa

mekanisme

pengaturan sel

Gas oksigen(O

₂

)

,nitrogen(N

₂

),

karbondioksida(CO

₂

)

-

O

₂

berperan untuk mengoksidasi bahan

makanan

-

CO

2

dihasilkan dalam oksidasi

bahanmakanan sebagai hasil sampingan

-

CO

2

dapat bereaksi dengan air membentuk

asam karbonat (H

2

CO

3

)

H

+

dan HCO

3--

Umumnya CO

₂

di dalam sel berada dalam

bentuk

H

2

CO

3

(karbonat)

atau HCO

PROTEIN

_{Protein merupakan komponen utama dalam sel hidup}

_{10-20% massa sel mengandung protein}

KLASIFIKASI PROTEIN

A. Berdasarkan Bentuk

1. Protein sederhana

a. Protein serat

- Rantai polipeptida tidak berlipat - tidak larut dalam air

- memberikan peranan struktural contoh : Keratin, Kolagen,elastin

b. Protein globular(Contoh:

Albumin,Globulin)

- Merupakan enzim sel

- Menyatu/melekat pada struktur membran sel

- Mengkatalisis reaksi-reaksi kimia didalam sel

Contoh : semua Enzim, Protein transpor pada

darah, antibody, Protein penyimpan

2

. Protein konyugasi(bersenyawa

dengan zat lain)

Contoh :

● Chromoprotein

● hemoglobin

● feritin

● cytochrom

● Glikoprotein

● mucin

● Nukleoprotein

● Fosfoprotein

● kasein,vitolin

● Protein-koenzim

● dehidrogenase

● Lipoprotein

B. Berdasarkan Peranan Biologisnya

Golongan

Contoh

Enzim Ribonuklease,Tripsin

Protein transpor Hemoglobin,Albumin,serum,

Mioglobin,β-lipoprotein Protein nutrient

danpenyimpan Gliadin (Gandum)Ovalbumin (Telur)Kasein (Susu)Feritin

Protein Kontraktil Aktin,Miosin,Tubulin,Dynein

Protein struktural Keratin,Fibroin,Kolagen,Elastin

Protein pertahanan Protein Pengatur

Antibodi,fibrinogen,trombin

Lipid

- Senyawa organik berlemak yang tidak larut

dalam air tapi larut dalam pelarut2 yang nonpolar

-

Terdapat 2% dari massa sel

- Lipid polar merupakan komponen utama

membran sel

-

Pada umumnya sel mengandung fospolipid dan

kholesterol

-Kira-kira 95% dari massa sel mengandung

trigliserida (lemak netral)

Klasifikasi Lipid

1. Lipid sederhana

Yaitu : ester asam lemak dengan berbagai

alkohol

a. Lemak yaitu : ester asam lemak dengan

gliserol

b. Lilin yaitu : ester asam lemak dengan

alkoholmonohidrat yang mempunyai

berta molekul lebih berat.

2. Lipid majemuk

Yaitu : ester asam lemak yang

Lipid majemuk/kompleks



Fosfolipid

yaitu : lipid yang mengandung residu

asam fosfat sebagai tambahan asam

lemak dan alkohol



Glikolipid

Fosfolipid

Contoh : Fosfatidilgliserol, fosfatidilkolin(lesitin),

fosfatidiletanolamin(sefalin), fosfatidilinositol, fosfatidilserin, plasmolagen dan sfingomielin

 Struktur fosfolipid  

O

R1 – C – O – CH2

O

R₂ – C – O – CH S U S S O

H2C – O – P – O – CH2CH2N+(CH3)3

O –

Glikolipid

Contoh : Galaktosilseramida

 Glikosfingolipid utama pada jaringan otak dan saraf

 ditemukan di tempat lain dg jml yg relatif rendah

 Mengandung sejml asam lemak yang khas (C24)

OH H O OH

CH3(CH2)12CH=CHCHCH – N – C – CH(CH2)21CH3

CH2OH HO O

H OCH2

3

.

Dervat lipid

hormon steroid → mengaktifasi DNA

contoh : cortisol,estrogen dan testosteron

Peranan Biologi Yang Penting Dari

Lipid

• Komponen struktur membran

• Komponen permukaan sel

• Bentuk energi cadangan

Asam Nukleat

- Senyawa penting yang terdapat dalam sel

-

Tersusun atas unit-unit nukleotida, setiap

nukleotida tersusun atas basa purin atau

pirimidin

-

Dua asam nukleat yang dikenal : DNA dan

RNA

-

Basa purin umum dijumpai adalah adenin

dan guanin,

-

Basa pirimidin yang umum adalah urasil ,

Struktur Fisik Sel

↓

Terorganisasi→

Organel

Beberapa Organel dan struktur Sel

Utama

-

Membran sel

-

Membran Nukleus

-

Retikulum Endoplasma

-

Aparatus Golgi

-

Mitokondria

-

Lisosom

Membran sel

- _{Menyelubungi sel, elastis dan tipis} - Tebalnya 7,5 nm s/d 10 nm

- Hampir seluruhnya terdiri dari lipid dan protein dengan komposisi : 55% Protein, 25% fospolipid, 13% kholesterol, 4% lipid lainnya, dan 3% karbohidrat

- Protein pada membran → Glikoprotein

Yaitu : Protein integral (yang menonjol)→ sbgi Pengangkut

Karbohidrat

-

Sangat sedikit dalam fungsi struktural didalam

sel

→

glikoprotein

-

Berperan utama dalam nutrisi sel

-

Komposisinya kira-kira 1 % dari total massa sel

-

3% dalam sel otot

-

Kadang-kadang 6% didalam sel hati

Sitoplasma dan

Organelnya

Cairan Bening pada Sitoplasma terdiri

atas :

-

Protein yang larut

-

Elektrolit

-

Glukosa

-

Sejumlah kecil lipid

Retikulum Endoplasmik(RE)

- Dinding RE membran berlapis lipid ganda

banyak sekali protein 30 – 40x ›membran sel

- Partikel-partikel yang melekat pada permukaan RE

Ribosom terdiri atas campuran : asam ribonukleat(RNA) dan protein berfungsi pada sintesis protein di dalam sel.

Aparatus golgi

- Memiliki membran yang mirip RE

Lisosom

- Merupakan sistem pencernaan intraseluler kumpulan

protein dengan enzim hidrolitik

- + 40 enzim asam hidrolase, substansi dasar yang

dicerna adalah protein,karbohidrat,lipid dan derivatnya.

Peroksisom

- Secara fisik mirip lisosom tapi lebih banyak

mengandung enzim oksidase dari enzim hidolase

Mitokondria

-

Mengandung asam deoksiribonukleat(DNA)

- Dapat bereplikasi sendiri

Nukleus

- Pusat pengaturan sel

SISTEM KOLOID

(SISTEM DISPERSI)

KOLOID  CAMPURAN SUATU ZAT YANG TIDAK

DAPAT BERCAMPUR

 TERDIRI DARI :

- FASA TERDISPERSI - FASA PENDISPESI

DEFENISI :

TERDISPERSINYA SUATU ZAT DALAM ZAT LAIN DENGAN UKURAN DIAMETER RENIKNYA 10OA – 1000OA / 0,1 – 1 

KOLOID  - SOL

- EMULSI - GEL

Penggolongan Koloid/Sol

_{Hidrofop(tidak suka air)}

→

_suspensoid

→

_fasa

terdispersinya mempunyai sedikit afinitas dengan medium pendispersinya

Fasa terdispersi : zat-zat anorganik(logam,sulfida,oksida)

_{Hidrofil(senang air)}

→

_emulsoid

→

_{fasa terdispersinya}

mempunyai afinitas yang besar dengan medium pendispersinya.

Fasa terdispersi : zat-zat organik(amilum,protein sep; albumin,gelatin)

Contoh-contoh koloid :

- susu,agar-agar,tinta,sampho,awan dll

SIFAT-SIFAT SISTEM KOLOID

1.EFEK TYNDAL

2.GERAK BROWN

3.ELEKTROFORESA

4.KOAGULASI

KOAGULASI DAPAT TERJADI :

- MENCAMPUR 2 MACAM SOL YANG BERBEDA MUATAN

- ELEKTROFORESIS

- PEMANASAN

- PENAMBAHAN ELEKTROLIT

5.KOLOID PELINDUNG

CONTOH : Ca POSPAT SUKAR LARUT DALAM

DARAH  DIDAPATKAN DALAM BENTUK SUSPENSI KOLOID  DALAM DARAH TERDAPAT PROTEIN .

SOL EMAS + Na Cl 10% 

SOL EMAS + GELATIN + Na CL  TIDAK

GELATIN  KOLOID PELINDUNG

6. ADSORPSI

PEMURNIAN KOLOID

A. CARA DIALISIS

B. CARA ULTRAFILTRASI

KERTAS SARING  KE KOLODION  POMPA

VAKUM

MEMBRAN SEMIPERMIABEL

KESETIMBANGAN DONNAN



PERMIABEL ION : KECIL SEPERTI Na+, K+, Cl+

I-

IMPERMIABEL ION : BESAR SEPERTI : R- (KOL)

- KOMP KIMIA SAMA

- ∏ _{I2 II} SAMA

Na+

Cl-

K+

I-

I II

Na + K+ I -Cl- Na + K+ I -Cl-

I II

KESETIMBANG AN

KESETIMBANGAN DONNAN

- KOMP KIMIA TDK SAMA

- ∏ _{I2 II} TDK SAMA

Na + Cl- R -Na + Cl-

I II

KESETIMBANG AN Na+ R- Na+ Cl-

I II

KESETIMBANGAN DONNAN DAPAT TERJADI BILA :

1. Adanya membran s.p tak sempurna

KESETIMBANGAN DALAM DARAH

DARAH : - ERITROSIT (SEL DARAH MERAH) - PLASMA

- ERITROSIT : Hb, PROTEIN, K+, Na+, Cl-,

HCO3-- PLASMA : PROTEIN, K+, Na+, Cl-,

HCO3-MEMBRAN SEL DARAH IMPERMIABEL TERHADAP : Hb, PROTEIN, Na+, K+

PERMIABEL TERHADAP TERHADAP Cl- &

HCO3-ANTARA SEL DARAH MERAH DENGAN PLASMA 

Daftar Kepustakaan

_{1. Campbel Reece-Miychel,”Biologi”,Ed 5,}

Jakarta,Erlangga, 2000.

_{2. Lehninger,”Dasar-dasar Biokimia”Ed 2,Jakarta}

Erlangga,1990.

_{3. Guyton & Hall,”Fisiologi Kedokteran”,Editor}

Irawati Setiawan, Ed 9, Jakarta 1997.

_{4. M.Sukmariah,A.Kamianti,”Kimia Kedokteran”Ed 2}

Jakarta,Bina Aksara,1990.

_{5. Subowo,”Biologi Sel”,Ed1, Bandung}