PENGANTAR BIOLOGI SEL

PENGANTAR BIOLOGI SEL

Meyta Wulandari, S.Si., S.T., M.Sc

Levels Of Organization

Biologi Sel dan Molekuler

• Biologi sel merupakan ilmu yang mempelajari sel mengenai struktur, fungsi dan aktivitas-aktivitas yang ada di dalam sel.

• Biologi molekuler adalah cabang ilmu biologi

yang mempelajari tentang kehidupan pada skala molekul seperti makromolekul, contoh dari makromolekul antara lain asam nukleat, lipid, protein dan komponen molekul lain penyusun sel.

Tujuan

• Dasar untuk memahami prinsip kerja alat PCR, ELISA, NAT, CMIA dan lain-lain.

Sejarah Sel

• Antoni van Leewenhoek (1665)

membuat dan menggunakan mikroskop, menyebut sel sebagai satuan kehidupan.

Antoni van Leewenhoek

adalah orang yang pertama kali yang melihat sel tunggal

Sejarah Sel

• Robert Hooke (1666)

melihat rongga kosong pada sayatan jaringan gabus

tumbuhan kemudian dinamakan cellula

Mikroskop rancangan Hooke yang digunakan untuk

Sejarah Sel

• Schleiden & Schwann (1838 & 1839)

Teori sel: semua mh terdiri dari sel-sel, sel = unit struktural dan fungsional terkecil dari semua mh.

• Johannes Evangelista Purkinje (1839)

mengenalkan istilah protoplasma (zat yg pertama kali dibentuk, tersusun dari nukleus dan sitoplasma [lebih cair])

• Rudolf Virchow (1858)

TEORI SEL

• Robert Hooke (1665) meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop, istilah cellula (Sel)

• Robert Brown (1833) menemukan inti sel pada sayatan sel anggrek, disebut nukleus.

• Felix Durjadin (1835) menemukan cairan sel yang hidup (sarkode)

• Johanes Purkinje (1787-1869) menyatakan bahwa isi sel adalah protoplasma

• Matthias Schleiden (ahli botani) dan Theodor Schwann (ahli zoologi) (1810-1883) Sel adalah bagian dari organisme.

• Rudolf Virchow (1821-1902) Setiap sel berasal dari sel-sel yang telah ada sebelumnya.

• Max Schulze (1861) Sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup. Sel mengatur fungsi-fungsi pada makhluk hidup.

• Austria Gregor Mendel (1822-1884) Sel merupakan kesatuan herediatas (sifat menurun) makhluk hidup. Sel mengandung sifat keturunan (genetik) atau hereditas yang diwariskan pada keturunanya.

Konsep tentang sel secara singkat adalah

sel merupakan kesatuan struktural, fungsional,

dan herediter yang terkecil; semua organisme,

tumbuhan, hewan, dan mikrobia terdiri dari sejumlah sel dengan jumlah yang tertentu

Sel

Sel Prokariotik Sel Eukariotik

Membran Inti

The Structure of Bacteria

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Inclusion body: stored nutrients for later use

Mesosome: plasma membrane that folds into the cytoplasm and increases surface area Ribosome:

site of protein synthesis

Nucleoid:

location of the bacterial chromosome

Plasma membrane: sheath around cytoplasm that regulates entrance and exit of molecules Cell wall:

covering that supports, shapes, and protects cell Glycocalyx:

gel-like coating outside cell wall; if compact, called a capsule; if diffuse, called a slime layer

Conjugation pilus: elongated, hollow appendage used for DNA transfer to other bacterial cells Fimbriae:

hairlike bristles that allow adhesion to the surfaces

SEL PROKARIOTIK

q STRUKTUR SEL

ü Tidak memiliki membran inti

(endomembran)

ü Tidak memiliki mitokondria

dan kloroplas

ü Memiliki mesosom dan

kromatofor

ü Dinding sel : peptidoglikan,

lipid, dan protein

ü Membran plasma/membran sel :

Lipid dan Protein (bersifat selektif permeable)

ü Bakteri dan Arkea (Escherichia coli & Bacillus coagulans)

Struktur Fungsi

Membran Sel -Struktur pelindung pertama dan mengatur transportasi sel

-Penerima rangsang yang datang dari luar sel

Dinding Sel - Struktur pelindung kedua; - Pemberi bentuk tetap;

- Terdapat pori-pori sebagai jalan keluar masuknya molekul-molekul.

Kapsul Struktur pelindung sel ketiga setelah membran plasma dan dinding sel Nukleoid (DNA) Pembawa informasi genetik

Ribosom Tempat berlangsungnya sintesis protein Mesosom Tempat terjadinya respirasi sel,

dihasilkan energi yang akan digunakan untuk aktifitas di dalam sel

Kromatofor Pigmen pada bakteri fototrof Flagela _{Pergerakan sel}

Pili (Bulu Rambut) Alat pelekatan sel bakteri pada suatu permukaan substrat

Ada Pertanyaan? (1)

• Sebutkan 5 organela sel pada bakteri! dan perannya!

• Dinding sel bakteri tersusun atas senyawa apa saja?

• Disebut apakah pembawa materi genetik pada sel prokariot?

• Sebutkan organela yang memiliki fungsi yang sama dengan mitokondria dan kloroplas!

SEL EUKARIOT

§Bagian dalam sangat kompleks

dengan organel-organel yang dibatasi membran maupun yang tidak dibatasi membran

§ Memiliki membran inti yang

memisahkan antara nukleus dan sitoplasma

§ Organel yang dibatasi membran

adalah Retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria, lisosom, dan mikrobodies

§ Organel yang tidak di bata si

m e m b r a n a d a l a h r i b o s o m , mikrotubul, sentriol, flagela, dan sitoskeleton

§Membran plasma tersusun atas

fosfolipid

§ Protista, Plantae, Fungi, Animalia

Fosfolipid: lipid yang mengandung gugus berasal dari gugus fosfat

q STRUKTUR SEL HEWAN § Nukleus § Ribosom § Aparatus Golgi § Mitokondria § Retikulum endoplasma (RE) RE Kasar ditempeli ribosom RE Halus § Lisosom § Sentriol § Periksisom § Mikrotubul Mikrofilamen 12/2/2020

q STRUKTUR SEL TUMBUHAN § Nukleus § Dinding sel § Membran plasma § Plasmodesmata § Ribosom § Aparatus golgi

§ Retikulum endoplasma (RE)

RE Halus RE Kasar

§ Sitoplasma § Mitokondria

Plasma Membrane

phospholipid

bilayer

protein

molecules

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)

Inti Sel

• Mengendalikan metabolisme sel • Menyimpan informasi genetika berupa DNA • Tempat penggandaan dan transkripsi DNA

• Mengontrol aktivitas

normal sel

• Berisi DNA dalam

kromosom

• terdapat membran inti

• Biasanya merupakan

• Setiap sel memiliki

jumlah kromosom

tetap

• Gen mengontrol

karakteristik sel

Nucleus

• Double membrane surrounding nucleus

• Also called nuclear membrane

• Contains nuclear pores for

Inside the Nucleus

-The genetic material (DNA) is found

DNA tersebar

Dan muncul sebagai

CHROMATIN dalam sel yang tidak membelah

DNA is condensed &

wrapped around proteins forming

as CHROMOSOMES in dividing cells

Sitoplasma

• Merupakan cairan sel

dalam sel

• Disebut juga dengan sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)

• Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya

metabolisme sel.

Sitoskeleton

• Sebagai pemberi bentuk

sel

• Pengatur gerakan sel

• Berupa jaringan protein filamen

Ribosom

• Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma

• Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar)

Retikulum Endoplasma (RE)

nuclear envelope ribosomes 0.08 m rough endoplasmic reticulum smooth endoplasmic reticulum

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Retikulum Endoplasma (RE)

• Terbagi menjadi 2:

– RE Kasar

• Ditempeli ribosom • Untuk sintesis protein

– RE Halus

• tidak punya ribosom • Untuk sintesis lemak

Badan Golgi

Golgi apparatus 0.1 m saccules secretion Nucleus cis face trans face transport vesicle transport vesicle

Badan Golgi

• Berbentuk kantong pipih yang berkelok-kelok

• Memodifikasi protein dengan menambahkan oligosakarida (Glikosilasi)

Lisosom

• Mencerna makromolekul secara intraseluler

• Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, polisakarida

9. Peroksisom

• Menghasilkan enzim oksidatif untuk membentuk H₂O₂ untuk merombak lemak

• Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂

10. Mitokondria

n Tempat terjadinya respirasi sel menghasilkan

MITOCHONDRIA

Surrounded by a DOUBLE membrane

Selaput bagian dalam terlipat yang disebut CRISTAE (menambah luas permukaan

untuk reaksi kimia yang lebih banyak)

Has its own DNA

Struktur Fungsi

Membran Sel -Struktur pelindung dan mengatur transportasi sel -Penerima rangsang yang datang dari luar sel

Sitoplasma/Protoplasma cairan sel yang mengisi ruangan antara membran sel dengan inti sel Nukleus mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen

Ribosom sintesis/pembuatan protein Retikulum endoplasma

(RE Halus dan RE Kasar) RE kasar berfungsi untuk mensintesis proteinRE halus berfungsi dalam sintesis lemak dan sterol

Mitokondria Organel yang berperan dalam respirasi sel. Respirasi sel bertujuan untuk menghasilkan energi yang akan digunakan dalam aktivitas sel. Aparatus Golgi _{berperan dalam sekresi (proses pengeluaran zat) produk, baik}

protein, polisakarida maupun lemak.

Peroksisom - Memecah asam lemak menjadi molekul kecil sebagai bahan bakar untuk respirasi sel

- Di dalam sel hati, peroksisom menetralisir racun alkohol dan senyawa berbahaya lainnya.

Organel-organel sel eukariot memiliki fungsi-fungsi tertentu yang menunjang kehidupan sel eukariot. Struktur dan fungsi yang dimiliki Sel eukariot antara lain :

Cont. Struktur dan Fungsi sel eukariot

Struktur Fungsi

Lisosom _{- Mengontrol pencernaan intraseluler dan hanya di temukan}

pada sel-sel dan hewan

- Menghancurkan organel sel yang rusak

Vakuola Penyimpanan cadangan makanan

Kloroplas _{Berperanan dalam fotosintesis karena adnya klorofil dan}

pigmen-pigmen fotosintetik.

Sentriol _{Berperan pada pembelahan sel, menarik kromosom ke arah}

kutub yang berlawanan

Plasmodesmata _{Saluran kecil pada dinding sel tumbuhan yang menjadi}

penghubung antar sel yang bersebelahan.

Menjadi jalur komunikasi dan transportasi zat dari sel satu menuju sel lain

Cont. Struktur dan Fungsi sel eukariot

Struktur Fungsi

Mikrofilamen Pergerakan sitoplasma dan kontraksi otot Mikrotubul; memiliki struktur

Bagian- Bagian Sel Tumbuhan

(Plantae) (Animalia)Hewan Bakteri

Membran Sel _{√ √ √} Dinding Sel _√ - _√ Protoplasma _{√ √} Sitosol Nukleus _{√ √} Nukleoid Ribosom _{√ √} -Retikulum endoplasma √ √ -Mitokondria _{√ √} -Aparatus Golgi _{√ √} -Peroksisom _{√ √} -Mikrotubul _{√ √} -Kloroplas _√ - -Vakuola _{√ √} -Lisosom - _√ -Mesosom - - _√

Question (2)

• Sebutkan organela sel yang dimiliki oleh sel hewan tetapi tidak dimiliki oleh sel tumbuhan!

• Sebutkan organela sel yang dimiliki oleh sel

tumbuhan tetapi tidak dimiliki oleh sel hewan!

• Sebutkan 5 organela sel yang dimiliki oleh sel tumbuhan dan hewan beserta fungsinya!

• Sebutkan perbedaan sel eukariot dan sel prokariot!

Virus adalah….

• Partikel yang memiliki materi genetik RNA/DNA

• Bukan prokariot ataupun eukariot

• Hanya dapat bereproduksi pada inangnya (material hidup)

• Istilah virus merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariot

Bakteriophage : Virus yang menginfeksi dan melisiskan sel bakteri.

HIV : Virus ini menyerang sistem kekebalan tubuh dan melemahkan kemampuan tubuh untuk melawan infeksi dan penyakit.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., Reece, J.B., & Mitchell, L.G.2002. Biologi. Jilid 1. Edisi Kelima. Alih Bahasa: Wasmen. Jakarta: Penerbit Erlangga.