ORGANISASI SEL klasifikasi benda (1)

ORGANISASI SEL: klasifikasi benda

1. benda tak hidup

• komponen: atom, molekul & makromolekul

• entropi tinggi

―

ketidakteraturan tinggi

2. benda hidup

• komponen: atom, molekul & makromolekul

―

didominasi oleh molekul organik

• entropi rendah

―

ada organisasi molekul

• metabolisme, tumbuh dan reproduksi

• adaptasi dan iritabilitas

ORGANISASI SEL: Hirarki Kehidupan

― makhluk hidup

― organisme multisel

― beberapa organisme multisel

― hewan & tumbuhan

― hewan (tumbuhan???)

― beberapa spesies hewan

Mikroskop - alat bantu untuk memperbesar visual benda; ada dua jenis, yaitu

ORGANISASI SEL: mikroskop

1. Mikroskop cahaya

o cahaya tampak (visible) langsung mengenai spesimen

2. Mikroskop elektron

o ditemukan sekitar tahun 1950-an

o elektron sebagai pengganti cahaya tampak

o elektromagnet berfungsi sebagai lensa

o perbesaran mencapai 100.000x (ukuran objek ! 0,2 nm); ada dua jenis:

1. SEM (

Scanning Electron Micr.

)

J mikroskop elektron payaran

J hanya mengamati struktur permukaan sel

2. TEM (

Transmission Electron Micr.

)

J mikroskop elektron transmisi

J bisa mengamati struktur internal sel

SEM

Nisbah luas permukaan terhadap volume yang lebih besar pada sel yang berukuran kecil

memudahkan transpor nutrien dalam jumlah besar di antara sel.

panjang sisi (cm) 4 2 1

Luas permukaan (cm2_{) 96 192 384}

Volume (cm3_{) 64 64 64}

ORGANISASI SEL: Ultrastruktur Sel

Ultrastruktur sel:

Ö komponen kimia sitosol dibatasi oleh membran

Ö organel telanjang

Ö ribosom

Ö sitoskeleton (sentriol, tubulus mikro, tubulus makro, tubulus intermediet, flagela, silia)

JJ berhasil diungkapkan menggunakan ME

Ö organel bermembran - sistem endomembran

Ö Sel Prokariot : tanpa organel bermembran

ORGANISASI SEL:

Sel Prokariot

á sel tanpa inti (Yunani, pro = sebelum, karyon = nukleus); hanya berupa untaian DNA yang membentuk nukleoid

á ukuran 2 - 8 µm ( ±  sel eukariot)

á ribosom tersebar di dalam sitoplasma

á sangat beragam, beberapa punya dinding sel yang kaku maupun lentur, flagela untuk bergerak dan pili untuk melekat

1. bakteri

2. arkea – hidup di lingkungan ekstrim

― halofil: kadar garam tinggi (>12 % NaCl) ex. Halobacterium ― metanogen: anaerob dan menghasilkan metan, ex.

Methanobacterium

á ada inti sel yang jelas, dibungkus membran sel (Yunani, eu = nyata, karyon = nukleus)

á ukuran sel 10 - 100 µm

á ada sistem membran internal yang membentuk sistem organel atau sistem endomembran, yi inti, retikulum endoplasma, alat golgi, mitokondria, lisosom dan badan-badan mikro

á fungsi membran internal (membran sitoplasma):

1. meningkatkan luas permukaan total

2. tempat berlangsung proses metabolisme sel

á ada yang unisel (protozoa) dan multisel (fungi, tanaman, hewan)

Semua organel bermembran dan tanpa membran

terdapat pada sel hewan dan tumbuhan. Perbedaan : 1. Sel hewan memiliki sepasang sentriol, sel tumbuhan

tidak,

2. Sel hewan memiliki satu atau lebih flagela, pada spesies tumbuhan tertentu hanya sel sperma yang berflagela

3. Pada tumbuhan terdapat kloroplas dan satu vakuola yang besar di tengah sel. Vakuola ini berfungsi

menyimpan air, senyawa kimia dan enzim pengurai.

Membran Sel

Ö tebal 7 - 9 nm dengan struktur fosfolipid lapis ganda

Ö Komposisi: 40 % lipid dan 60 % protein

Di dalam sel dibagi menjadi:

Ö membran plasma

Ömembungkus sel

Ömengatur lalu-lintas molekul keluar/masuk sel

Ö membran organel

Ömembungkus organel

Öperbedaan terdapat pada jumlah dan jenis lipid, protein dan karbohidrat

Öturn-over antar organel dan ke/dari membran plasma: badan-badan mikro

Membran Sel

membran plasma

nukleus sitoplasma

Pembungkus nukleus

Kromatin

(DNA+ protein)

nukleolus

Inti Sel - Nukleus

á organel terbesar sel

á pusat pengendali genetik (tempat DNA)

komponen nukleus

á Pembungkus nukleus berupa membran rangkap berpori

á Nukleolus merupakan kombinasi DNA, RNA dan protein; tempat ribosom dibuat

á Nukleoplasma, cairan di bagian dalam nukleus

á Kromatin adalah DNA yang bergabung dengan protein dan membentuk serabut panjang

á Kromosom berupa lilitan kromatin yang terbentuk selama proses reproduksi sel.

Inti Sel - Nukleus

Sistem Endomembran

sistem organel yang saling bekerja sama dalam proses sintesis, penyimpanan dan transpor berbagai

Sistem Endomembran: Retikulum Endoplasma

á jaringan dalam sel (Yunani)

á membran RE merupakan kelanjutan dari membran luar

pembungkus nukleus

á berdasarkan struktur dan fungsi, ada dua bagian

1. RE kasar

o bagian RE yang ditempeli ribosom

o lebih dekat ke inti

o sintesis protein membran dan protein sekretori

(mis. antibodi)

2. RE halus

o bagian RE yang tidak ditempeli ribosom

o berada dalam posisi terjauh dari inti

Sintesis dan pengepakan protein sekretori oleh RE kasar (Campbell,

Tunas vesikula penyangkut

(Gliko) protein sekretori

di dalam vesikula penyangkut Ribosom

o Mengatur metabolisme karbohidrat (glikogen) dan

menghancurkan (detoksikasi) racun dan obat-obatan di dalam sel hati

o Menyimpan ion kalsium yang penting untuk

RE kasar dan RE halus (Campbell, 1994).

RE kasar Pembungkus

nukleus

Ribosom

Alat Golgi

sisi penerima

pada alat golgi Ve

s pengangkut dari

Golgi

membran plasma Sisi pengiriman

pada alat Golgi

T

Sistem Endomembran: Alat Golgi

Sistem Endomembran: Alat Golgi

á Struktur alat golgi ditemukan oleh Camillo Golgi, ahli biologi dari Italia

á Alat golgi berupa lempengan-lempengan bermembran

á sisi menghadap membran plasma

á sisi menghadap RE

á Fungsi

menerima dan memodifikasi produk RE, lalu

mengirimkannya ke membran plasma atau ke organel lain (misal. lisosom) dalam struktur badan-badan

Lisosom

Vesikula penyangkut mengandung enzim

hidrolitik tidak aktif

Lisosom mengambil organel yang rusak

Alat Golgi

RE kasar

nukleus

Digesti

Sistem Endomembran: Lisosom

Ö merupakan badan pencerna atau pemecah (Yunani)

Ö berupa vesikula yang dibentuk dari pertunasan

membran alat Golgi yang terdapat pada sel hewan dan sel cendawan tertentu. Jumlah dan distribusi lisosom dalam sitoplasma tergantung pada aktifitas sel

Ö Fungsi lisosom yang utama sebagai penerna:

Ö Mengandung enzim pengurai bagi senyawa karbohidrat, protein, asam nukleat dan lipid

Ö Membantu menghancurkan bakteri

Ö Mendaur ulang organel yang rusak

Lisosom berperan penting dalam perkembangan embrio. Kelainan abnormal lisosom menyebabkan penyakit fatal : 1. Penyakit Pompe

Lisosom tidak mempunyai enzim pencerna glikogen, akibatnya glikogen terakumulasi di sel hati

2. Penyakit Tay Sachs

Lisosom tidak mempunyai enzim pengurai lipid, terjadi kerusakan pada sel-sel syaraf di otak akibat akumulasi lipid

Peroksisom adalah vesikula yang mengandung enzim pengurai purin dan lipid. Reaksi penguraian purin

menghasilkan hidrogen peroksida yang sangat toksik bagi sel hidup. Enzim lain yang terdapat di peroksisom akan menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂

Lalu-lintas molekul besar dan partikel melewati

membran plasma secara

1. Eksositosis

vesikula bergabung dengan membran plasma untuk mengeluarkan isinya ke luar sel

2. Endositosis

reseptor membran menerima molekul/partikel dari luar sel, kemudian membran plasma membentuk

vesikula di dalam sitoplasma

― Pagositosis: berupa padatan

Membran plasma

sitoplasma _sitoplasma

a. Eksositosis _{b. Endositosis}

c. Reseptor perantara endositosis

Partikel terikat pada reseptor membran solut _{reseptor membran}

∆ Bentuk dan ukuran vakuola beragam

∆ Pada tumbuhan terdapat vakuola sentral sebagai lisosom yang besar

Fungsi: membantu pertumbuhan sel dan menyimpan senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel, seperti pigmen untuk menarik serangga penyerbuk dan racun

∆ Vakuola kontraktil pada Protozoa tertentu berfungsi untuk memompa air dari sel

∆ Ringkasan sistem endomembran yang melibatkan

Retikulum Endoplasma (kasar dan halus), ribosom, Alat Golgi dan berbagai jenis vesikula dan badan-badan mikro:

next slide

Sistem Endomembran: Vakuola

Membran sel

lisosom

membran sel baru

vakuola sekresi

Alat Golgi

Organel bermembran yang tidak termasuk

sistem endomembran:

Mitokondria dan Kloroplas

Mitokondria

á berperan dalam proses respirasi selular, yi mengubah energi kimia dari molekul organik (makanan) ke ATP (adenosin trifosfat)

á struktur mitokondria (dari arah luar):

― membran luar J ruang antar membran

J

membran dalam

J

matriks

― membran dalam berlipat-lipat membentuk krista untuk meningkatkan luas permukaan membran

― Enzim untuk membuat ATP terdapat pada membran dalam

krista

matriks

membran luar

Ruang antar membran

Kloroplas

á terdapat pada tumbuhan dan alga tertentu

á Fungsi : tempat proses fotosintesis (pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia)

á struktur terdiri dari 3 kompartemen:

ruang antar membran, stroma dan ruang tilakoid

granum

stroma

ruang tilakoid _{tilakoid grana}

tilakoid stroma membran dalam membran luar

ámerupakan sistem penghubung (serabut halus) antara nukleus, organel dan membran plasma, serta membentuk morfologi sel

ábisa dibedakan menjadi 3 macam

1. Filamen Mikro

― terdiri dari subunit aktin (protein globular)

― membantu perubahan bentuk dan perpindahan sel ― kontraksi sel otot

2.Filamen Antara

― tersusun atas protein fibrosa (berserat) ― memperkuat sel dan menambatkan organel

3.Tubulus Mikro

― terdiri dari protein globular (tubulin) ― memberi bentuk dan rigiditas sel

― penambat organel

― sebagai lintasan pergerakan organel dan kromosom

subunit fibrosa

subunit aktin subunit Tubulin

mikrofilamen Filamen antara mikrotubul

áflagela dan silia merupakan contoh organisasi sitoskleton yang berfungsi untuk pergerakan sel

áStruktur flagelum:

― satu cincin terdiri dari 9 mikrotubul ganda yang mengelilingi sepasang mikrotubul di bagian pusat (pola 9 + 2)

― Kesembilan mikrotubul ganda tertambat pada badan basal yang berpola 9 mikrotubul triplet. Fungsi badan basal sebagai pondasi

― Badan basal identik dengan struktur sentriol

Flagelum

penampang melintang

Mikrotubul luar ganda

Membran plasma

Mikrotubul pusat

Mikrotubul luar ganda

Membran plasma

Flagelum

Badan basal

Badan basal

(stuktur identik dengan sentriol)

1. Benda dibagi menjadi: tak hidup dan hidup

2. Semua benda hidup terbentuk dari satu atau lebih sel

3. Sel: minimal terdiri dari membran plasma, sitoplasma

dan DNA

4. Sifat-sifat dasar sel:

1. Merupakan unit struktur dan fungsional yang saling

berhubungan

2. Membran membatasi sel dari lingkungan luar.

3. Memiliki DNA sebagai bahan genetik.

4. Melakukan proses metabolisme

5. Ada dua jenis sel : prokariot dan eukariot

Beberapa Poin Kuliah Hari Ini

6. Pada eukariot: sistem endomembran – organel membagi

sitoplasma menjadi kompartemen-kompartemen

7. Beberapa fungsi organel

1. Pabrik : nukleus, ribosom, RE kasar, RE halus dan

alat golgi

2. Pemecah : lisosom, vakuola, peroksisom dan badan

mikro

3. Pengolah energi : kloroflas dan mitokondria

4. Pendukung, pergerakan dan komunikasi antar sel :