1. pengantar sel dan jaringan
DESCRIPTION
ooTRANSCRIPT
PENGANTAR SEL DAN
JARINGAN
IPA TERPADU, PS Pendidikan Dokter UNIB
organisasi : unsur → molekul monomer → molekul polimer → makromolekul → organel → sel → jaringan → organ → sistem organ → organisme
Dari berbagai jenis sel yang ada di dalam tubuh manusia ada yang berumur pendek dan akhirnya digantikan oleh sel yang baru, namun ada juga yang bertahan sampai dengan akhir kehidupan misalnya sel-sel saraf.
Sel merupakan unit fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Satuan kehidupan terkecil yang menyusun tubuh mahluk hidup.
Tempat terselenggaranya fungsi kehidupan. Organisme hidup ada yang bersel satu (uniselulera) dan
ada yang bersel banyak (multiseluler).
Penyusun utama dari sel adalah air, yang dapat mencapai prosentase 70-80%,
Sisanya merupakan molekul-molekul penyusun sel, antara lain :
50% protein 15% karbohidrat15% asam nukleat 10% lipid 10% dan lain-lain.
Sel tersusun atas : 60% Hidrogen 25% Oksigen 10% Karbon 5% Nitrogen
1. Sel prokaryot (Pro : ‘sebelum’) + (karyon : kernel/nukleus) Sel yang “tidak mempunyai nukleus” materi
genetik pd daerah nukleoid, umumnya membran plasma dilengkapi dinding sel/kapsul.
2. Sel eukaryot (Eu: “sebenarnya”) + (karyon) Sel yang mempunyai inti (nukleus) yang jelas dan
dibungkus membran
Sel Prokaryot
Sel Eukaryot
Sel Bakteri
Sel Tumb.Sel Hewan
Sel Prokaryot
Sel Eukaryot
Organisme bakteri, cyanobacteria protista, fungi, tumbuhan, hewan Ukuran Sel 1 s/d 10 m 10 sd 100 m Metabolisme anaerobik dan aerobik aerobik Organel tidak ada atau sedikit, tidak
terorganisasi, punya plasmid Pada umumnya memiliki organel yg lengkap dan komplek, tdk ada plasmid
Kromosom Biasanya single chromosome, Molekul DNA berbentuk sirkuler dalam sitoplasma, genom sederhana dan jumlahnya lebih sedikit
Biasanya multiple chromosome, berbentuk linear sangat panjang, terdapat dalam nukleus , genom kompleks dan jumlah genom lebih banyak.
RNA dan Protein
RNA dan protein disintesis pada kompartmen yang sama.
RNA disintesis dan di proses dalam nukleus, protein disintesis di sitoplasma
Sitoplasma tidak ada sitoskeleton. Tidak ada endocytosis dan exocytosis
terdapat sitoskeleton yang tersusun atas protein filamen. Endocytosis dan exocytosis ada
Pembelahan Sel kromosom ditarik kedua arah yang berbeda dengan melekatkan pada membran plasma
kromosom ditarik oleh benang spindel sitoskeleton
Organisasi Seluler
uniseluler multiseluler dengan deferensiasi menjadi banyak tipe sel
Struktur sela b
c
Organel Sel
1. Organel bermembran (sistem organel yang bekerjasama dalam proses sintesis, penyimpanan dan transport makromolekul)
a. sistem endomembran (misal: RE, BG, lisosom, vokuola, mikrosom) b. organel endosimbion (mitokondria, kloroplas)2. Organel tanpa membran (ribosom, sitoskeleton spt
sentriol, silia, flagella)
Sel Tumbuhan Sel Hewan
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
Kepala (Fosfat) Hidrofilik
Ekor (Lipid) Hidrofobik
Glikoprotein(mengikat molekul sel tetangga)
Protein integral(protein yang terbenam)
Protein periferal(protein menempel)
Berfungsi mempertahankan komposisi zat / mengatur lalu lintas molekul keluar dan masuk sel, membran bersifat selektif permeabel yang mampu menyaring bahan yang masuk.
Terdapat tonjolan-tonjolan (mikrofili) sehingga permukaan sel makin luas.
Tersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak, stuktur membran berupa lipid bilayer
molekul hidrofobik (O2, N2, benzene) dapat langsung lewat membran
molekul kecil polar tidak bermuatan (H2O, urea, gliserol, CO2) dapat langsung lewat membran
molekul besar polar tidak bermuatan (glukosa, sukrosa) tidak dapat lewat membran
Ion (H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+) tidak dapat lewat membran
O2, N2, benzene
H2O, urea, gliserol, CO2
glukosa, sukrosa
H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+)
Lipid bilayer artifisial
E-mail : [email protected]
Terdapat pada sel tumbuhan, berbentuk keras karena disusun oleh selulosa, pektin, glikoprotein, dan hemiselulosa
Merupakan organel terbesar sel Massa protoplasma (nukleoplasma) lebih pekat yang
dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti yang bsifat selektif thadap bahan2 yg masuk k dlm nukleus
Mengendalikan sel dan kegiatannya. Menyimpan materi genetik berupa DNA, tempat
penggandaan DNA Memiliki nukleolus atau anak inti yang berperan dalam
sintesis ribosom, yang selanjutnya dibawa keluar menuju retikulum endoplasma.
Merupakan Organel bermembran yang tidak termasuk sistem endomembran
Struktur mitokondria :membran luar, ruang antar membran, membran dalam berlipat2 membentuk krista, matriks.
DNA mitokondria dan ribosom berada dalam bagian matriks
Berperan dalam respirasi selular dalam rangka menghasilkan energi berupa ATP
merupakan struktur yang tersusun oleh suatu tumpukan sisterna terletak antara retikulum endoplasma dan permukaan sel.
Di sekitar sistem ini terdapat vesikula kecil berukuran > 50 nm. Vesikel terikat membran tersebut amat penting di dalam mengemas (memaket) makromolekul untuk transport ke bagian-bagian dalam sel.
Badan golgi bertugas mengelola dan mengatur makromolekul enzim atau hormon yang hendak menuju ke lisosom, peroksisoma, dan vesikel sekret.
•Berupa vesikula yang dibentuk dari pertunasan membran alat Golgi yang terdapat pada sel hewan dan sel cendawan tertentu. •Lisosom adlh organel sistem endomembran, produk dari ER kasar dan Golgi apparatus.•Jumlah dan distribusi lisosom dlm tgantung pd aktifitas sel•mengandung enzim untuk menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, dan lipid•Mendaur ulang organel yang rusak membantu penghancurkan bakteri• Pelepasan isi lisosom yg tdk terkontrol akan menyebabkn kematian sel
Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma
Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar)
Berperan dalam sintesis protein
Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi sebagai pengatur tekanan turgor
Fungsi: pencernaan intrasel dan membuang produk sampah sel.
Fungsi: pembelahan sel. Sentrosom terdiri atas dua sentriol. Pada
saat pembelahan sel, sentrosom mengalami replikasi (penyalinan) menjadi dua sentriol. Masing-masing belahan akan menuju belahan sel yang berlawanan.
Terdiri dari: Kloroplas mengandung klorofil
Tilakoid tempat terjadinya fotosintesis Stroma menyimpan hasil fotosintesis
Kromoplas mengandung karoten Leukoplas menyimpan cadangan makanan
Organel kloroplast dijumpai umumnya pada sel tanaman dan beberapa protista dan merupakan organel bermembran ganda, berfungsi utk mengubah energi matahari menjadi energi kimia
cairan plastida disebut STROMA, bagian bertumpuk-tumpuk spt kaset disebut GRANUM, jamaknya GRANA
SITOSKELETON
Merupakan kerangka sel sehingga memberi bentuk dan mempertahankan bentuk sel
Pengatur gerakan sel Berupa jaringan protein filamen dan
tubulus
FLAGELA DAN CILIA
Cilia (tunggalnya cilium) dan flagela (tunggalnya flagellum) adalah alat atau mesin pergerakan sel, yang muncul dari suatu sel tertentu
Cilia dalam satu sel jumlahnya biasanya banyak, ukurannya pendek
Flagella biasanya tunggal atau sedikit jumlahnya dan ukuran biasanya panjang
FLAGELA DAN CILIA
Baik cilia atau flagela tersusun atas bagian tengah atau pusat mikrotubul dobel dikelilingi oleh 9 mikrotubul dobel
Oleh karena itu susunan cilia atau flagela sering disebut struktur atau pola 9±2 disebut struktur axoneme
Mikrotubul pada cilia dan flagela bertindak sebagai pendukung sekaligus alat pergerakan ketika organel cilia atau flagela bergetar
Pergerakan organel itu disebabkan karena mikrotubul penyusunnya berlekuk
Empat kategori fungsi organel pada sel eukariotik:
1. Fungsi pembentukan yaitu fungsi pembentukan makromolekul dan mentransportnya atau membawanya dalam sel itu sendiri
2. Fungsi pemecahan, yaitu fungsi pembuangan dan daur ulang materi-materi dalam sel
3. Fungsi pemrosesan, yaitu perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya
4. Fungsi penyangga, pergerakan, dan komunikasi, yaitu fungsi menjaga hubungan sel dengan lingkungan luar sel atau ekstra seluler
Review struktur sel
PEMBELAHAN SEL
Sel bertambah banyak dengan membelah diri.
1. Sel tubuh (sel somatis) misalnya sel otot, sel saraf, sel kulit, sel darah putih dll. Membelah dengan cara mitosis.
2. Sel kelamin (sel gamet) membelah diri dengan cara meiosis.
PEMBELAHAN PEMBELAHAN SELSEL
Amitosis (Pembelahan biner)
Mitosis (tidak terjadi reduksi jumlah kromosom)
Meiosis (terjadi reduksi
jumlah kromosom)
PEMBELAHAN BINER/AMITOSIS (pada Bakteri)
Kromosom bakteri menempel pada membran plasma
Bagian DNA kromosom yang menempel mengalami replikasi
Sel mulai membelah
Terbentuk dua sel anakan
PEMBELAHAN SEL: MITOSIS
1 sel membelah menjadi 2 sel baru yang sama dengan sel semula (proses copy/penyalinan)
Dihasilkan salinan-salinan sel baru seperti induknya hingga menjadi triliunan jumlahnya
Terdiri atas 7 fase yaitu: interfase, profase, prometafase, metafase, anafase, telofase dan sitokenesis
INTERFASE
Interfase terjadi replikasi DNA (dari 1 salinan menjadi 2 salinan).
Fase gap 1 belum terjadi replikasi DNA. Fase sintesis(S) DNA dalam inti
mengalami replikasi sehingga menghasilkan salinan 2 DNA.
Fase gap 2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan.
Tahap kariokinesis (pembelahan inti) dan sitokinesis ( pembelahan sitoplasma). Profase Metafase Anafase telofase
Pembelahan sitoplasma dan diikuti pembentukan sekat sel yang baru
Sekat memisahkan dua inti tersebut menjadi 2 sel anakan.
SIKLUS SEL
Bab 4 Pembelahan Sel
SIKLUS SEL
Fase pembelahan sel (mitotik / M). Fase pertumbuhan (interfase), terdiri
dari :
a. G1.(fase gap 1)
b. S. (fase sintesis)
c. G2.(fase gap 2)
Sebelum sel memasuki fase mitotik dan siap membelah.
PEMBELAHAN MITOSIS
Terjadi pada sel tubuh (somatis) dan menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induk.
Kromosom hasil pembelahan mitosis berpasangan sehingga disebut diploid (2n).
Ada empat fase dalam pembelahan mitosis yaitu : profase, metafase, anafase, dan telofase.
Hasil akhir pembelahan ini adalah 2 sel anak yang masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya.
CIRI-CIRI TAHAPAN MITOSIS
Profase ditandai dengan menghilangnya membran inti, dan terbentuknya benang-benang kromatin (pemadatan kromosom).
Metafase ditandai dengan kromosom yang berderet di bidang equator (saat yang mudah mengamati kromosom).
Anafase ditandai dengan kromosom mulai bergerak kearah kutub yang berlawanan ditarik oleh benang-benang spindel/mikrotubul.
Telofase sel terbagi menjadi 2 sel anakan
PEMBELAHAN MITOSIS
Profase awal Profase akhir Metafase
Anafase
Telofase akhir
Telofase awal
Bab 4 Pembelahan Sel
telofase
metafaseprofase
Telofase akhir
anafase
interfase
REPRODUKSI SEL (sitokinesis dan kariokinesis) MITOSIS
interfase
Telofase awal
Profase Prometafase Metafase
Telofase akhirAnafase
PEMBELAHAN MEIOSIS (terjadi pada sel gamet)Meiosis I
Profase I
Telofase I Anafase I
Metafase I
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
1 sel gamet membelah secara meiosis menjadi 4 sel baru yang memiliki set kromosom separuh dari sel induk (tidak di-copy).
Dihasilkan sel-sel baru dengan kromosom separuh dari sel semula.
Ada 2 tahap utama yaitu meiosis I dan meiosis II. Pada tiap tahap terjadi fase-fase pembelahan
seperti mitosis. Sel yang bakal membelah (spermatogonium dan
oogonium) memiliki 2 set kromosom/diploid/2N, namun memiliki 4 set DNA atau tetraploid (4N). Kromosom selanjutnya digandakan menjadi sister chromatids atau homologous dyads
MEIOSIS (pembelahan sel gamet). Meiosis I
Prometafase I
Anafase I Telofase I Sitokinesis I
Profase I Metafase I
Lima tahapan profase I
Leptoten
DiakinesisDiploten
PakitenZigoten
PEMBELAHAN MEIOSIS (2)
Meiosis II
Profase IITelofase I
Metafase IIAnafase II
Telofase II
PEMBELAHAN MEIOSIS (2)
GAMETOGENESIS HEWAN JANTAN (SPERMATOGENESIS)
GAMETOGENESIS HEWAN BETINA (OOGENESIS)
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Profase I
Pasangan dyads membentuk tetrads, kromatid non homolog berhubungan menyilang
membentuk chiasma (crossing over)
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Metafase I
Spindel mengikat dyad pada kinetokor Tegangan spindel membuat tetrad berada di
ekuator (pusat sel)
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Anafase I
Chiasmata menghilang dan kromatid homolog bergerak ke kutub berlawanan
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Telofase I
Mulai proses sitokinesis (pembelahan) menghasilkan 2 sel anak haploid (1N)
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Profase II
Pembentukan spindel dimulai Sentrosom mulai bergerak ke kutub
berlawanan
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Metafase II
Tegangan spindel membuat kromosom ada di bidang ekuator (pusat sel)
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Anafase II
Kromatid memisah dan menuju kutub berlawanan
PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS
Telofase II
Mulai terjadi sitokinesis
Apoptosis (programmed cell death)
Apoptosis atau kematian sel yang terencana (KST, programmed cell death, PCD) adalah program internal dalam sel untuk menghentikan aktifitas hidupnya (dengan jalan menempuh program kematian sel) yang diatur secara genetik karena alasan-alasan ontogenik.
Ada dua cara bagaimana sel menemui kematiannya : a. pertama, sel terbunuh oleh agen penyebab luka atau agen
racun yang menyebabkan kematian dan b. kedua, sel terinduksi untuk melangkah kepada 'keputusan'
bunuh diri.
Apoptosis karena luka Sel mati karena luka disebabkan karena kerusakan
mekanik dan terpapar dengan senyawa racun. Sel tersebut akan mengalami serangkaian
perubahan yang karakteristiknya :Sel dan organel di dalamnya seperti mitokondria
akan membengkak.Hilangnya kemampuan membran plasma
membran untuk mengontrol keluar masuknya ion dan air.
Isi sel melimpah keluar, karena sel bocor, menyebabkan pembengkakan (inflammation) jaringan-jaringan sekelilingnya
Alasan sel melaksanakan Apoptosis Alasan Pertama, KST diperlukan sebagai normalnya perkembangan dan
pertumbuhan seperti pada mitosis. Misalnya ketika kecebong menjadi dewasa, pembentukan jari tangan dan kaki embrio, peluruhan sel dinding uterus saat menstruasi
Alasan kedua, KST diperlukan untuk merusak sel-sel yang mengancam
integritas organisme.
Apoptosis untuk merusak sel2 yang mengancam integritas organisme
Contohnya : a. Sel-sel yang terinfeksi virus. Salah satu metodanya adalah
dengan cara diperantarai sel limfosit T sitotoksik (cytotoxic T lymphocytes, CTL) untuk membunuh sel-sel terinfeksi virus dengan cara menginduksi program apoptosis
b. Pada saat respon kekebalan yang dimediasi oleh sel mulai melemah, sel-sel efektor harus dibunuh untuk mencegah mereka menyerang bagian badan. Sel limfosit T sitotoksik (CTL) menginduksi apoptosis satu sama lain bahkan bagi dirinya sendiri. Rusaknya mekanisme apoptosis ini menyebabkan penyakit dimana sistem kekebalan mengenal sel-sel badan sendiri sebagai 'musuh' contoh penyakit lupus erythematosus dan rheumatoid arthritis.
c. Sel yang mengalami kerusakan DNA. Kerusakan pada DNA genom (misalnya pada sel-sel embrio muda) dapat menyebabkan sel membelah tidak sempurna dan menyebabkan perkembangan embrio tidak sempurna dan selanjutnya menyebabkan cacat bayi lahir, dan atau sel-sel menjadi bersifat kanker. Se l-sel yang mengalami kerusakan DNA-nya merespon dengan cara memproduksi protein p53. Protein p53 adalah suatu induser yang potensial untuk program kematian sel. Itu sebabnya mengapa mutasi gen p53, menghasilkan protein yang defektif dan seringkali dijumpai p ada sel-sel kanker (yang menunjukkan ancaman letal terhadap organisme jika diijinkan hidup.
d. Sel kanker. Terapi kedokteran yang berbentuk radiasi dan pemberian zat kemikalia yang ditujukan terhadap penyakit kanker pada dasarnya berguna untuk menginduksi program kematian sel (apoptosis) pada beberapa tipe sel kanker.
Mekanisme kerja ApoptosisAda 3 mekanisme berbeda yang dipergunakan untuk
melangsungkan program kematian sel pada sel-sel yang bersedia bunuh diri :
1. Pertama, mekanisme yang ditimbulkan oleh sinyal yang berasal dari diri sel sendiri.
2. Kedua, mekanisme yang dipicu oleh aktivator kematian yang melekat pada reseptor permukaan sel : TNF-a, Lymphotoxin, Fas ligand (FasL)
3. Mekanisme ketiga dipicu oleh macam-macam reaksi oksigen yang berbahaya.