ANATOMI DAN FISIOLOGI SEL

(1)

ANATOMI

DAN

FISIOLOGI SEL

F I S I O LO G I V E T E R I N E R FA KU LTA S K E D O K T E R A N H E WA N U N I V E RS I TA S B R AW I JAYA 2 0 1 8

(2)

Unit yang membuat semua jaringan, organ, dan sistem Sel adalah unit

fungsional terkecil dari semua makhluk hidup.

Sifat sel termasuk homeostasis,

pertumbuhan, reproduksi, penyerapan, metabolisme, sekresi, iritabilitas

konduktivitas (sel nervus dan sel otot), dan kontraktilitas (sel otot).

(3)

KOMPOSISI KIMIA SEL

Bahan Inorganik 1,5 % Lipid 25% Bahan Lain 1,5% Protein 10% kompleks molekul koloid dg berat molekul tinggi yang terutama terdiri dari asam amino yang berpolimerisasi

(bergabung) ke dalam rantai polipeptida

Air 60-65%

bertindak sebagai pelarut untuk zat anorganik dan masuk ke dalam berbagai

reaksi biokimia, cairan intraceluler, cairan ekstraseluler (cairan interstisial, plasma darah)

(4)

(5)

Nucleus : kontrol pusat sel (reaksi kimia dan reproduksi) mengandung DNA

Nucleolus: berada di dalam nucleus,

mengandung RNA untuk menyusun protein

Endoplasmic Reticulum : berperan penting pd sintesis protein dan lipid, tempat melekatnya ribosom (tempat merubah mRNA menjadi protein)

Golgi Apparatus : bag dr sistem transport internal sel

(6)

Mitochondria : “powerhouse” sel

menghasilkan ATP utk sel, mempunyai DNA mitokondria

Lysosome : dibentuk oleh golgi apparatus, dan akan hilang pada sitoplasma karena mengandung enzim digesti (sistem digesti dlm sel) autolysis

(7)

(8)

(9)

Dikenal dg membran plasma Terdiri dari: * Fosfolipid * kolesterol * protein Sifat :

* hidrofilik bag luar

* hidrofobik bag dalam pada pertengahan membran sel

Fx : transportasi zat keseluruh membran, menyediakan binding site utk zat yg

ditemukan dlm cairan extraseluler spt hormon, berkontribusi pd pembentukan junction sel ke sel, menyediakan enzim dg site aktif, identifikasi atau pengenalan tipe sel atau asal sel dengan sel yang lain

(10)

(11)

TRANSPORT

(12)

Transportasi ke dalam dan ke luar sel dapat terjadi dengan :

Difusi sederhana dan difasilitasi :

mekanisme pasif, menggunakan media (biasanya air), difusi bergerak dari daerah konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, tidak memerlukan ATP

Osmosis : perpindahan air melintasi

membran semipermebel. seperti banyak zat terlarut, air tidak berdifusi bebas melalui llipid bilayer membran sel

melainkan harus berdifusi melalui saluran air yang dibentuk oleh protein

(13)

(14)

(15)

(16)

Transport aktif :

Beberapa molekul dan ion dapat bergerak di seluruh

membran sel (baik dalam atau keluar dari sel) melawan

konsentrasi atau gradien listrik. Gerakan ini melintasi membran sel mengkonsumsi energi yang dihasilkan oleh sel dan disebut transport aktif

(17)

(18)

Endositosis atau eksositosis

Cytosis adalah tipe yang sama sekali berbeda dari transpor aktif yang

melibatkan pembentukan vesikel membran- bound dengan diameter 50-400 nm.

Vesikel baik mengeluarkan isi vesikel dari dari

membran plasma (eksositosis) atau dimasukkan ke dalamnya oleh invaginasi (endositosis) dalam hubungannya dengan pengeluaran ATP.

(19)

V

id

(20)

RESEPTOR MEMBRAN DAN

PENSINYALAN INTRASELULER

(21)

Membran sel melindungi sel dari lingkungan ekstraselular dengan

membatasi pertukaran antara intraseluler dan ekstraseluler ruang

fluid, juga mengenali sinyal kimia yang berada di luar sel

Kemampuan ini sangat penting untuk komunikasi antara sel-sel saraf

individu, antara saraf dan otot sel, dan antara sel-sel kelenjar endokrin

dan sel-sel dipengaruhi oleh hormon yang disekresikan oleh kelenjar

endokrin. Pengenalan spesifik kimia dalam cairan ekstraseluler dan

respon terhadap keberadaannya didasarkan pada interaksi antara

bahan kimia dan protein membran

Ligan adalah istilah umum diterapkan pada bahan kimia yang mampu

berinteraksi dengan, atau berikatan dengan, protein membran atau

reseptor membran

(22)

REGULASI PERTUMBUHAN

DAN REPLIKASI SEL

(23)

 Apa yang menentukan kemampuan sel untuk replikasi dan membelah tidak sepenuhnya dipahami. Namun, berbagai sinyal kimia merangsang

pertumbuhan sel dan, dalam beberapa kasus, pembelahan sel. Sinyal kimia dengan kemampuan ini dikatakan growth factor. Biasanya, growth factor merangsang hanya populasi tertentu sel.

 Pertumbuhan sel yang tidak diatur dan replikasi adalah faktor dalam perkembangan kanker. Sebuah massa sel yang mengalami pertumbuhan tidak terkendali adalah tumor. Tumor dikatakan jinak jika lokal dan tidak menyerang jaringan lain. Tumor ganas yang mampu menyerang jaringan sekitarnya dan menyebar ke situs lain di seluruh tubuh metastasis.

 Kadang-kadang sel-sel normal harus menjalani spontan, atau diprogram, kematian dan dihilangkan tanpa respon peradangan sehingga fungsi

normal dari jaringan atau organ bisa melanjutkan. Misalnya korpus luteum terbentuk dalam ovarium selama siklus estrus harus dikeluarkan sebelum siklus lain dapat dimulai.

 Apoptosis Istilah diterapkan mati spontan atau diprogram sel normal. Dalam beberapa kasus perkembangan tumor juga dapat mencakup penurunan tingkat apoptosis normal.

(24)

The Cell Cycle

Siklus sel: proses pertumbuhan sel

1.Sel baru, dimulai dari G1 atau Gap1; G1 = days or G0 = waktu yang sangat panjang  periode utama dalam pembentukan DNA

2.S phase  DNA disintesis untuk persiapan Mitosis

3.G2 atau Gap2 periode persiapan sebelum Mitosis/pembelahan sel. Satu sel mengalami Mitosis akan

menghasilkan 2 sel yang identik dengan sel induk tanpa pengurangan jumlah

kromosom (2n  2n)

Tujuan siklus sel: menggantikan sel yang mati dan/atau untuk perkembangan an pertumbuhan organisme

(25)

(26)

(27)

MITOSIS

Fungsi : membuat salinan yang persis sama dari setiap kromosom, kemudian membagikan set identik kromosom kepada masing-masing dari kedua sel keturunan atau sel anakan

Terjadi pada sel somatik (sel tubuh)

(28)

Interphase

This phase encompasses all of the G1,S, and G2 phases of the cell cycle. The chromatin is diffuse.

It may not look like much is going on here, but there is a lot of activity because the cell must prepare for Mitosis: protein synthesis, DNA synthesis, replication of other cellular structures too.

(29)

Mitosis



Mitosis occurs in order for

organisms to grow and develop. In

order to replenish dead or dying

cells such as skin cells, cells in the

digestive tract and in the fertilized

egg.



There are 4 main phases

:

Prophase, Metaphase, Anaphase,

Telophase

. Cytokinesis

(division

of the cytoplasm) follows and one

cell becomes two.

(30)

Mitosis: Prophase

Major processes during this

phase:

Chromosomes condense and

form visible bodies (DNA was

replicated in S phase)

(31)

Mitosis: Metaphase

Chromosomes attached to

spindle fibers line up in the

middle (the equator) of the cell

Spindle fibers attach to the

centromeres and other places

along the chromosome

(32)

Mitosis: Anaphase

The last bit of DNA at the

centromere replicates to allow

the the centromere to split

The sister chromatids separate

and are pulled to opposite sides

of the cell

(33)

Mitosis: Telophase

 Chromosomes now uncoil

 Nuclear envelope reappears and surrounds the chromosomes

Cytokinesis

 The cytoplasm and all its contents are divided between the 2 daughter cells (cytoplasmic division)

 The red arrow points at the newly developing plasma (cell) membrane that creates the 2 new daughter cells

 The 2 daughter cells are exact replicas of the original parent cell – they are clones and have the exact same genetic make-up as the parent cell.

(34)

MEIOSIS



Meiosis (pembelahan reduksi) berbeda dari mitosis dalam

beberapa cara.



Ini terjadi selama gametogenesis, pembentukan ovum pada

betina (oogenesis) dan spermatozoa pada jantan

(spermatogenesis).



Fertilisasi menggandakan jumlah kromosom pada ovum yang

dibuahi (n jadi 2n). Karena disumbangkan oleh jantan (2n) dan

betina (2n), supaya tidak terjadi 4n harus ada mekanisme untuk

mengurangi somatik, atau diploid, jumlah kromosom dalam

setiap gamet sebelum pembuahan (n).



Meiosis tidak hanya mengurangi jumlah diploid kromosom

setengah jumlah haploid, juga meningkatkan variabilitas genetik

keturunan dengan pindah silang (crossing over).

(35)

Meiosis



The form of

cell division

by which

gametes,

with

half

the number of

chromosomes,

are produced.



Diploid (2n)



haploid (n)



Meiosis is

sexual reproduction.

(36)

Meiosis



Sex cells

divide to produce

gametes

(sperm or egg)

.



Gametes

have

half

the # of

chromosomes

.



Occurs only in gonads (testes or ovaries).

Male: spermatogenesis

Female: oogenesis



Meiosis is similar to

mitosis

with some

chromosomal differences.

(37)

Sperm cell development

Testes consists of chambers in

which sperm are produced

(38)

Gamete production in male

• Sperm cells develop from

primary spermatocytes

in seminiferous tubules

• Primary spermatocytes

differentiate into

secondary

spermatocytes

after

meiosis 1

• Secondary

spermatocytes

differentiate into

sperm

(39)

Interphase I



Similar to

mitosis

interphase.



Chromosomes replicate

(S phase).



Each duplicated chromosome consist of two

identical sister

chromatids

attached at their

centromeres

.

(40)

Interphase I



_Nucleus

_and

_nucleolus

_visible.

nuclear membrane

nucleolus cell

membrane

(41)

Meiosis I (four phases)



Cell division

that reduces the chromosome

number by

one-half.



four phases:

a.

prophase I

b. metaphase I

c.

anaphase I

d. telophase I

(42)

Prophase I



Longest and most complex phase (90%).



Chromosomes condense.



Synapsis

occurs:

homologous chromosomes

come

together to form a

tetrad

.



Tetrad

is two chromosomes or four

chromatids

(43)

Prophase I

-

Synapsis

Homologous chromosomes

sister chromatids sister chromatids

(44)

Homologous Chromosomes



Pair of chromosomes (

maternal

and

paternal

) that are similar in

shape and size.



Homologous pairs

(tetrads)

carry genes controlling the same

inherited traits.



Each

locus

(position of a gene)

is in the same position on

homologues.



Humans have 23 pairs of homologous chromosomes

.

a.

22 pairs of

autosomes

(45)

Homologous Chromosomes

Paternal Maternal eye color locus eye color locus hair color locus hair color locus

(46)

Crossing Over



Crossing over (variation) may occur between nonsister

chromatids

at the

chiasmata

.



Crossing over: segments of nonsister

chromatids

break

and reattach to the other

chromatid

.

(47)

Crossing Over - variation

nonsister chromatids chiasmata: site of crossing over variation Tetrad