SEL DAN KOMUNIKASI ANTAR SELSEL• Unit struktural & fungsional terkecil organisme, yang dapat melakukan

aktivitas kehidupan. • Aktivitas tersebut memungkinkan

– organisme untuk hidup => memanfaatkan lingkungannya bagi kehidupan – serta mempertahankan kelangsungan jenisnya melalui proses reproduksi

• Ukuran bervariasi:– kecil contohnya stapilokokus dengan diameter ± 1 µm– besar contohnya ovum dengan diameter ± 70µm dan amuba dengan diameter ±

300 µm• Bentuk juga bervariasi:

– Ada yang statik • Kecil dan spherik misalnya E. coli• Sangat kompleks misalnya saraf

– bentuk berubah (dinamik)• misalnya amuba dan pagosit

• Beberapa diantaranya dilengkapi dengan struktur tambahan yang mempunyai fungsi spesifik misalnya silia pada protozoa, flagela pada epitel dan reseptor sistem saraf

• Dibentuk oleh nukleus dan sitoplasma yang dipisahka satu dengan yang lainnya/lingkungan oleh membran

stapilokokusovum

Amoeba Proteus

E. Coli

Bentuk Tetap Bentuk Dinamik

Organisme uniseluler = Organisme sederhana yang hanya dibentuk oleh satu sel

misalnya bakteri dan amuba

Organisme multiseluler = Organisme kompleks yang dibentuk oleh lebih dari satu sel

Prokariot = Sel primitif, tidak memiliki membran inti => DNA (materi genetik di sitoplasma); trasfer materi genetik berlangsung secara sederhana

contohnya bakteri dan alga

Eukariot = Sel yang lebih tinggi tingkat evolusinya; DNA berada di dalam nukleus yang dipisahkan oleh membran nukleus dengan sitoplasma; transfer informasi genetik berlangsung kompleks, melibatkan lebih banyak enzim dan organel sitoplasma contohnya hewan tingkat tinggi, tumbuhan

Prokariot

Sel

Sitoplasma = Bagian cair sel yang mengandung organel dan sitosol

Sitosol = Matrik cair sel yang komponen utamanya adalah air dan mengandung garam, molekul terlarut, enzim dan lain-lain tempat berlangsungnya glikolisis

Organel = Komponen struktural yang terdapat dalam sitoplasma Ada yang bermembran: mitokondria, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom dan peroksisom Tidak bermembran: Ribosom, sentriol, sentrosom, sitoskeleton,

silia dan flagela

Endosimbiosis = Keadaan dimana sel pada eukariot memakan sel lain, tetapi sel yang dimakan ini kadang-kadang tidak dicerna, hidup bersama untuk keuntungan bersama. Beberapa organel diduga berasal dari proses ini misalnya mitokondria pada eukariot dan kloroplas pada tumbuhan

SEL

Sel

Komponen Pembentuk SelAir: • 60 - 90% dari organisme hidup (dan cells) • Penting karena air merupakan pelarut yang baik (solven) dan masuk dalam banyak reaksi metabolismeIon• Atom atau molekul yang mengandung elektron dan proton yang tidak sama jumlahnya • Ditemukan di CES dan CIS • Contoh ion yang penting: sodium, potasium, kalsium dan klorida

Makro molekul• Molekul yang berukuran besar, 4 diantaranya = biomolekul yaitu: Karbohidrat, lemak, protein dan nukleotida• Tiga yang pertama digunakan oleh organisme sebagai sumber energi dan bahan pembentuk komponen seluler• Sedangkan yang ke empat nukleotida termasuk DNA dan RNA yang merupakan komponen struktural material genetik• Protein, lemak dan karbohidrat dapat bergabung membentuk lipoprotein (gabungan lemak dengan protein), glikoprotein (gabungan karbohidrat dengan protein) atau glikolipid (gabungan karbohidrat dengan lemak)•“allosterix” = Kemampuan untuk berubah bentuk. Kemampuan ini dimiliki oleh makro molekul protein yang memungkinkan protein datat berperan dalam hampir semua aktivitas fungsional sel/organisme

Protein• ± 50 - 60% berat kering sel • Dibentuk oleh 20 jenis asam amino• Struktur dasar asam aminonya adalah: amin (NH2) dan karboksil (COOH)• Dua puluh jenis asam amino berbeda dalam gugus tepinya(R)• Asam aminonya berikatan dari kepala sampai ekor melalui ikatan peptida,

dimana gugus karboksil dari satu asam amino berikatan dengan gugus amin asam amino yang lainnya, reaksi ini membutuhkan energi ATP

dan mengeluarkan air• Perbedaan antar jenis makromolekul ini berdasarkan:

1. Jumlah asam aminonya (Jenis umum mengandung 200 sampai 1000 asam amino

2. Urutan dari asam amino• Berperan sebagai:

Bahan struktural (mengontrol bentuk sel, menyatukan sel => kolagen) Katalisator reaksi kimia => enzim pompa dan saluran ion alat gerak => otot, flagela dan silia komponen sistem pertahanan tubuh => antibodi reseptor dan ligan => hormon dan neura transmiter

Lipid• Makromolekul yang unsur pembentuknya adalah karbon, hidrogen dan oksigen (kandungan oksigennya lebih rendah dari kandungan oksigen karbohidrat)• Tidak larut dalam air karena strukturnya nonpolar• Secara teknis makromolekul ini disebut lemak bila berbentuk solid pada suhu

ruangan dan minyak bila berbentuk cairan dalam suhu ruangan• Terlibat dalam cadangan energi jangka panjang; fungsi lain adalah komponen struktural dan sebagao ligan (hormon) • Asam lemak tersaturasi = Asam lemak yang tidak terdapat ikatan ganda

antara karbonnya• Asam lemak mono unsaturasi = Asam lemak yang terdapat satu ikatan ganda antara karbonnya• Asam lemak poli unsaturasi = Asam lemak yang terdapat dua atau lebih

ikatan ganda antara atom karbonnya• Triglserida = Mengandung 1 molekul gliserol + 3 asam lemak

• Asam lemak khasnya terdiri dari rantai 16 atau 18 karbon (ditambah banyak hidrogen)

• Fosfolipids = Fosfate (-PO4) mengganti 1 asam lemak, komponen penting membran sel

• Steroids = Lemak yang memiliki 4 cincin karbon yang bahan pembentuknya kolesterol, termasuk diantaranya testosteron, estrogen

Karbohidrat: • ± 3% berat kering sel • Mengandung atom karbon, hidrogen & oksigen rumus (CH2O)n

mis. glukosa C6H12O6 • Makromolekul yang berperan sebagai sumber energi dan bahan struktural sel • Namanya karena strukturnya terbentuk dari karbon dan air• Monosakarida bentuk sederhana dari karbohidrat yang mengandung 5 atom

karbon misalnya ribosa atau 6 atom karbon yaitu glukosa Glukosa merupakan gula yang paling penting karena merupakan sumber energi utama; otak mutlak membutuhkan glukosa sebagai sumber energinya; energi yang tersimpan dalam 1 gram glukosa (karbohidrat) adalah 4 Kalori/gm

• Disakarida = Gabungan dari dua monosakarida misalnya: maltose gabungan 2 glukosa; sukrosa gabungan glukosa dengan fruktosa; dan maltosa gabungan glukosa dengan galaktosa

• Polisakarida = Karbohidrat yang berukuran sangat besar yang terbuat dari gabungan banyak glukosa

Semua sel hidup menyimpan glukosa dalam jenis karbohidrat ini misalnya: Jamur dan bakteri membentuk polimer simpanan glukosa yang disebut dekstrin; Sel hewan membentuk polimer glukosa yang disebut glikogen; Beberapa invertebrata membentuk struktural karbohidrat jenis ini yaitu kitin

Membran sel•Bagian struktural sel yang memisahkan sitoplasma dengan lingkungan luarnya• Dibentuk oleh:

a. Dua lapisan lipid (posfolipid) bagian kepala yang bersifat hidropilik mengarah ke cairan ekstrasel dan ke sitoplasma , sedangkan kakinya yang hidropobik bertemu pada bagian dalam lapisa membran.

b. Protein yang tersusun seperti mosaik pada lapisan lipid (pada bagian dalam, luar dan menembus dari luar ke dalam membran/trasmembran) yang berfungsi sebagai komponen struktural membran, pompa dan saluran ion, carrier,

reseptor dan enzim. c. Kolesterol (pada hewan /eukariot dan jumlah kolesterol ini menentukan permeabilitas membran terhadap air, makin banyak kolesterol makin kurang permeabilitasnya terhadap air misal pada tubuli distal ginjal).

• Sebagai pembatas pergerakan bahan masuk dan ke luar sel• Molekul hidropobik/larut dalam lemak dapat melewatinya dengan mudah

, Oksigen, karbon diolsida, molekul steroid dan anasthetikum• sedangkan molekul hidropilik/larut dalam air/tidak larut dalam lemak lebih sulit

kecuali yang berukuran kecil yang masuk melalui pori/saluran ion (diameter pori dan saluran ion bevariasi beberapa kecil 4 Angstrom dan ada yang mencapai 8 Angstrom): air; urea; gas terlarut (CO2, O2); dan ion mis Na+, K+ dan Ca2+

• Sistem traspot yang terdapat pada struktur sel (saluran ion dan carrier) memungkinkan perpindahan bahan secara selektif

Membran sel

Membran Protein

• Protein Integral– Transpoter– Enzim– Reseptor/Tranduksi– Penghubung – Penanda– Pelekat dengan matrik ekstrasel

Permeabilitas membran terhadap molekul-molekul

Mitokondria• Organel sel yang diselaputi oleh dua lapis membran

Terbagi menjadi 4: Membran luar; Membrane dalam (membentuk krista) => unsur utama kardiolipin; Ruang intermembrane space: antara membran luar dan dalam; Matrix: Daerah di dalam membran dalam

•.Berperan sebagai mesin energi sel, tempat berlangsungnya katabolisme (membutuhkan oksigen) bahan sumber energi

• Membran luar mengandung enzim untuk oksidasi biologis yang menyiapkan bahan sumber energi untuk di proses lebih lanjut dalam organel ini

• Bagian dalam organel ini (ruang matrik) mengandung enzim untuk siklus Kreb, transfer elektron dan oksidatif posforilasi. Karbohidrat , lipid (oksidasi beta) dan protein => siklus Kreb => CO2 + H2O dan ATP

• Sel umum memiliki sekitar 1000 organel ini, sedangkan sel yang aktif seperti sel otot bisa memilikinya dalam jumlah yang lebih banyak

• Dapat bereplikasi sendiri pada keadaan sel membutuhkan lebih banyak energi

• Mengandung DNA, yang berasal dari ibu

MATRIKKRISTA

MEMBRAN DALAM MEMBRAN LUAR

Biogenesis Mitokondria Otot Rangka

Dirangsang oleh: • Differentsasi myoblast menjadi myotubuli matang • Peningkatan konsentrasi piruvat ekstrasel • Kebutuhan energi melebihi kapasitas oksidatif : Latihanan ketahanan (Endurance)

Menurun oleh:Berkurangnya aktivitas (gerakan) Penuaan

Retikulum endo plasma• Organel sel yang terbentuk dari gabungan/jalinan struktur vesikular dan

tubular Granuler (rought) bila ribosom melekat pada nya =>berfungsi sebagai

tempat mensintesis protein Non granuler (smooth) bila tidak ada ribosom yang melekat =>

tempat mensintesis lemak (lemak membran sel, hormon steroid) Nongranuler sel hati memiliki enzim untuk mendetoksikasi obat

(sistem sitokrom p450) Nongranuler pada otot rangka berperan sebagai depot Ca

Aparatus Golgi• Organel sel yang dibentuk oleh kelompok sisterne (aparatus = sisterne)• Berfungsi:

Pada pemrosesan akhir bahan yang dihasilkan endoplasmik retikulum (menambahkan karbohidrat pada gugus tepi protein, mencegah pemecahan protein)

Membentuk vesikel protein Menyaring dan mengarahkan protein ke tujuannya

ReseptorMembran REG Ribosom

Produk akhir protein

Produk awal protein

Pembentukan vesikel transpot

Vesikel transpot

Aparatus Golgi menerima vesikel transpot => pemrosesas dan pengemasan akhir

Lisosom• Struktur ireguler yang lebih asam dari komponen sitoplasma yang lain• Diameter 250 – 750 nm• Berfungsi sebagai sistem digestif sel (mengandung enzim hidrolitik),

mencerna bahan-bahan tidak diperlukan sel misal bakteri

Peroksisom• Organel yang bentuk fisiknya mirip lisosom • Mengandung enzim oksidase yang berperan mengoksidasi bahan-

bahan yang berbahaya bagi sel misalnya alkohol; enzim katalase yang mengubah hidrogen peroksida menjadi O2 dan air

Ribosom• Organel sel dengan diameter sekitar 15 nm, yang dibentuk oleh

subunit besardan kecil, mengandung ± 65% RNA, 35% protein• Tempat berlangsungnya sintesa protein:

Protein sitoplasma (Hb), protein peroksisom dan protein mitokondria disintesa pada organel yang bebas

Protein hormon, protein lisosom dan protein membran disintesa pada organel ini yang melekat pada endoplasmik retikulum

Sentriol• Organel sel ini mengorganisasi spindel mitosis pada pembelahan sel• Dibentuk oleh sepasang struktur kecil mirip silia• Dibentuk oleh 9 triplet tubulus yang ditemukan pada sentrosom• Pada sel hewan organel ini membelah diri terlebih dahulu sebelum pembelahan sel

Sentrosom• Organel tidak bermembran yang melekat pada permukaan nukleus• Dimana sesaat sebelum mitosis organel ini membelah diri, 2 sentrosom baru akan berpisah sampai berapa pada sisi yang berlawanan• Saat mitosis berlanjut mikrotubulus tumbuh dari masing-masing sentrosom dengan ujung plusnya tumbuh ke arah piring metafase, kelompok mikrotubulus ini disebut serabut “spindle” membentuk spindel

Sitoskeleton• Komponen sel yang menentukan bentuk sel• Berperan dalam transpot dalam sel (misalnya pergerakan kromosom saat mitosis,

transpot vesikel neurotransmiter) • Terlibat dalam pergerakan ke seluruhan sel• Terbuat dari tubulus/filamen yang tersebar di dalam sel, yang membentuk jalinan serabut dengan 3 tipe dasar yaitu:

Mikrotubulus (yang terbuat dari tubulin, dengan diameter 25 nm) Filamen intermediet ( terbuat dari berbagai protein, diameter 8 – 12 nm) Mikrofilamen ( yang terbuat dari aktin, dengan diameter 7 nm)

Silia dan flagela• Organel sel yang terdapat pada permukaan sel• Berperan dalam pergerakan sel• Memiliki struktur internal yang sama yaitu 9 pasang tubulus yang tersusun melingkar, mengelilingi sepasang tubulus sentral• Kontraksi protein dineim menghasilkan gerakan berulang seperti pendulum yang menyebabkan sel bergerak atau menggerakkan cairan pada permukaan sel• Perbedaannya

• Flagela lebih panjang (50 – 200 mikron) dari silia (5 – 10 mikron)• Sel biasanya memiliki 1 atau 2 flagela, sedangkan silia jumlahnya biasanya

ratusan• Contoh flagela adalah yang terdapat pada badan sperma, contoh silia adalah yang terdapat pada mukosa saluran respirasi , tuba Fallopii dan kanalis spinalis

Nukleus• Komponen sel yang mengandung materi herediter yaitu DNA• DNA mengandung kode genetis dan diorganisasi menjadi kromosom (satu

kromosom mengandung banyak gen)• Selain itu pada komponen sel ini bisa ditemukan 1 atau lebih nuklioli tempat

pembuatan ribosom• Dikelilingi oleh dua lapis membran dengan pori-pori khusus untuk jalur RNA• Tempat berlangsungnya proses traskripsi DNA membentuk cetakan (“copy”)

dari gen (m-RNA) untuk produksi protein tertentu• Kebanyakan sel hanya mengandung 1 komponen sel ini• Beberapa sel memiliki lebih dari 1 (poliploidi) seperti beberapa sel hati dan

sel otot rangka• Sel eritrosit mamalia dewasa kehilangan komponen sel ini

Transpot membran• Perpindahan bahan melewati membran sel• Bisa berlangsung secara pasif tanpa memerlukan energi (contohnya difusi

sederhana, difusi dipermudah dan osmosis) • Secara aktif yang memerlukan energi (contohnya transpot aktif primer dan

transpot akti sekunder

Saluran ion• Struktur membran yang berperan dalam pergerakan bahan melewati membran• Dibedakan menjadi:

•Bergerbang ‘gated’ yang bisa dibuka oleh: voltase (voltage gated), mediator kimia (ligand gated) dan secara mekanis oleh gerakan sitoskeleton• Tidak bergerbang “nongated contohnya pori (leak channel)

Carrier• Protein pembawa dapat mengikat bahan spesifik,• Bila berikatan menyebabkan terjadinya perubahan bentuk protein yang membawa bahan ke sisi yang berlawanan membran (tidak pernah terbuka di dua sisi membran secara bersamaan)• Ada titik jenuh (saturasi)

Difusi• Perpindahan pasif bahan melewati membran sel• Searah dengan gradien elektro-kimia (bergerak dari kadar tinggi ke rendah /

ke arah muatan yang berlawanan)• Energi berasal dari energi kinetik dari pergerakan acak molekul/ion• Sebelum tercapai kesetimbangan terdapat perpindahan bersih• Setelah kesetimbangan tercapai, selisih pergerakan ke 2 arah adalah 0

(kesetimbangan dinamis)• Bergantung pada kelarutan bahan dalam lemak dan adanya saluran protein

untuk molekul terebut• Berbanding lurus dengan luas permukaan membran• Berbanding terbalik dengan ketebalan membran

Difusi bahan bergantung hanya pada konsentrasi bahan tersebut tidak bergantung pada:• Pasangan ion dari senyawa asal

• Kehadiran klorida tidak mempengaruhi difusi sodium yang berasal dari Na CL• Kehadiran metabolitnya atau bentuk ioniknya

• Misal: • Glukosa segera di ubah menjadi glucosa-6-fosfat segera setelah masuk sel. Kehadiran metabolit glukosa ini tidak mempengaruhi difusi glukosa berikutnya•Aspirin pada lambung, pH = 1.4, dalam bentuk tidak terionisasi (tidak bermuatan). Dalam bentuk ini aspirin dapat masuk sel lambung, se saat di dalam sel, pH = 7.4, aspirin terionisasi, tidak mempengaruhi difusi aspirin selanjutnya. Bentuk terionisasi tidak dapat meninggalkan sel, mengumpul di dalam sel mengalami presipitasi, membentuk kristal => merusak mukosa =>perdarahan lambung

Difusi

Transpot Diperantarai Carrier• Transpot bahan berukuran besar• Transpot bahan tidak larut lemak• Spesifikasi => molekul tertentu, transporter untuk D-

glukosa tidak bisa untul L-glukosa• Saturasi =>kecepatan transpot bergantung pada

jumlah transporter, bila semua transporter sudah bekerja tidak ada lagi peningkatan kecepatan = saturasi

• Kompetisi => transporter untuk lebih dari 1 bahan => terjadi kompetisi

Difusi dipermudah Perpindahan pasif bahan melewati membran sel, searah gradien elektro-kimia dengan bantuan carrier protein

Difusi Dipermudah

Transpot aktif primer• Perpindahan bahan melewati membran sel melawan gradien elektro-kimia menggunakan pompa (pompa biasanya adalah ATPase) ion dan membutuhkan energi. • Misalnya pompa Na-K yang mentranspot 3 Na ke luar sel dan 2 K ke dalam sel

Transport aktif sekunder• Perpindahan bahan melewati membran sel melawan gradien elektro-kimia, energi digunakan untuk mentranspot ion tertentu menggunakan pompa ion, yang menyebabkan terbentuknya gradien konsentrasi, sehingga ion ini dapat mengaktifkan carrier protein untuk mentranspot molekul lain secara serentak dengan traspot ion ini kembali. Simport• Jenis transport aktif sekunder dimana ion/molekul ditransport searah dengan arah transpot ion yang mengaktifkan molekul pembawa. Contohnya transpot aktif sekunder glukosa dan asam amino dengan Na pada sel usus dan tubuli ginjalAntiport• Jenis transport aktif sekunder dimana ion/molekul ditransport berlawanan arah dengan arah transpot ion yang mengaktifkan molekul pembawa. Contohnya adalah transpot aktif sekunder ion hidrogen dengan Na pada tubuli proksimal ginjal

Transpot Aktif• Melawan Gradien Elektro/kimia

Membutuhkan Energi

TRANSPOT AKTIF

POMPA Na -K

Transport Aktif Sekunder

Endositosis• Transport bahan berukuran besar ke dalam sel • Dibedakan menjadi

• pinositosis bila bahan yang ditranspor berupa larutan (trasnpot membawa serta CES) • pagositosi bila bahan yang ditranspot berupa bahan berukuran besar

Eksositosis• Transport bahan berukuran besar ke luar sel

Endositosis(pinositosis)

Pinositosis LDL

Endositosis(pagositosis)

Pagositosis

EKSOSITOSIS

OSMOSISPerpindahan air melewati membran semipermiabel (permiabel terhadap air)

- Bila kosentrasi solut atau solven berbeda- Air pindah (bersih) sampai kosentrasi solut sama- Berlangsung secara pasif

Isoosmotik, Hipoosmotik, hiperosmotik => bergantung pada jumlah partikel dalam larutan (tekanan osmotik=tekanan yang dapat mencegah perpindahan solven)Pergerakan air melewati membran sel => bergantung pada jumlah partikel yang tidak dapat menembus membran selHipotonis = Sel mengembungIsotonis = sel tidak berubah ukuranHipertonis=sel mengalami plasmolisis =>mengkerut = krenasi

Osmosis Melewati Membran Sel

Komunikasi Antar Sel

• Organisme => Banyak sel– 75 triliun sel

– 200 jenis luar

• Respon tepat <= rangsangan

dalam

Komunikasi antar sel– Hubungan langsung sel-sel (gap junction)– Difusi lokal– Impul saraf– Mediator kimia (ligan) =>CES=SCD

jauh

Informasi/Sinyal biologis:– Listrik <= Perubahan potensial membran– Kimia <= Molekul yang disekresikan ke CES

Sel yang menerima sinyal = Sel Target

Gap Junction <= Komunikasi sederhana– Koneksin 2 sel menyatu, terbentuk konekson– Konekson tertutup/terbuka– Saat terbuka 2 sel = 1 sel => sinsitium, ion dan molekul kecil

(Asam amino, ATP dan cAMP) difusi– Merupakan 1nya jalur transfer sinyal listrik langsung– Misal pada otot jantung, beberapa otot polos, sel hati,

beberapa saraf pada CNS

Komunikasi Antar Sel

Parakrin dan Autokrin

• Bentuk komunikasi lokal• Setelah disekresikan difusi di CES• Parakrin,

– para = sebelah/sekitar– krein = mensekresikan

• Bila molekul sinyal pada sel yang mensekresikan = Autokrin

• Misal:– Eicosanoid (Prostaglandin, tromboksan leukotrien = pada

asthma)– Histamin

Komunikasi Jarak Jauh

• Semua sel tubuh bisa => parakrin

• Komunikasi jarak jauh hanya:– Hormon <= sistem endokrin – Nuerohormon– Sinyal listrik <= Sistem saraf

• Bila mediator kimia dari ujung akson disekresikan ke sinap = neurotransmiter

• Bila mediator kimia dari ujung akson disekresikan ke CES => SCV = neurohormon

• Hormon/neurohormon =>CES=>SCV=> Seluruh sel, yang berespon hanya yang memiliki reseptor

• Reseptor = Protein membran sel yang mengenali, Protein membran sel yang mengenali, dapat mengikat dan menerjemahkan (dapat mengikat dan menerjemahkan (receptionreception) ) informasi yang dibawa ligan, informasi yang dibawa ligan, memulai pengaruh, untuk untuk menghasilkan respon selulermenghasilkan respon seluler

• Ligan = Bahan atau zat yang membawa informasi Ligan = Bahan atau zat yang membawa informasi (pembawa berita pertama) pada sel target, dapat (pembawa berita pertama) pada sel target, dapat berikatan dan mengaktifkan reseptor. berikatan dan mengaktifkan reseptor. Satu bahan ini Satu bahan ini dapat mempunyai beberapa reseptor (reseptor dapat mempunyai beberapa reseptor (reseptor isoformisoform) dengan respons seluler yang berbeda. Dapat ) dengan respons seluler yang berbeda. Dapat pula berbagai bahan ini untuk satu reseptor (tetapi pula berbagai bahan ini untuk satu reseptor (tetapi dengan afinitas yang berbeda)dengan afinitas yang berbeda)

Reseptor• Pada membran sel => ligan lipopobik• Dalam sel (sitosol/membran inti) => ligan lipopilik• Bisa:

– Enzim– Saluran ion– Protein integral membral =>bisa

mempengaruhi/mengaktifkan enzim atau ligan gated chanel

• Aktivasi reseptor => Perubahan keadaan saluran bergerbang atau fungsi enzim => mengubah potensial membran atau kadar(konsentrasi) ion atau molekul tertentu

• Molekul atau ion yang diaktifkan oleh ikatan ligan-reseptor = Messenger 2

Gambaran Umum Jalur Sinyal• Ligan (Messenger I) => reseptor spesifik• Aktivasi reseptor => Transduksi sinyal• Transduksi = Proses perubahan informasi ekstraseluler yang

dibawa oleh pembawa berita pertama menjadi informasi intraseluler yang merangsang respon seluler

• Beberapa perubahan diperantarai oleh pengaktifan protein kinase

• Protein kinase = Enzim yang mentransfer gugus fosfat dari ATP ke protein

• Fosforilasi protein mengubah konfigurasinya dan memicu proses pembentukan respon sel

• Contoh perubahan <= fosforilasi:– Meningkatkan/menurunkan aktivitas enzim– Mengubah keadaan gerbang saluran ion (ligan gated chanel)

•Protein G = Substansi heterotrimik yaitu memiliki tiga sub unit alpha, beta dan gamma, yang diberi nama seperti itu karena mengikat nukleotida guanine (GDP dan GTP), berhubungan dengan permukaan dalam membran sel (saluran ion atau enzim) dan reseptor transmembran•Komplek ligan- reseptor protein G aktif memicu produksi dan pelepasan messenger 2 diantaranya: cAMP, inositol triphosphate (IP3), diacylglycerol (DAG), cGMP, Ca++•Adenil Siklase =Enzim pada permukaan dalam membran sel yang diaktifkan oleh Gαs,, bekerja mengkatalisis perubahan ATP menjadi pembawa berita kedua cAMP dan dihambat oleh Gαi.

• Messenger 2– Ion Ca– c AMP <= ATP– IP3 dan DAG <= PIP2 (posfoinositol diposfat)

• Sel berbeda respon berbeda terhadap informasi yang dibawa messenger 2 =>fungsi khusus sel

• Misalnya respon terhadap peningkatan [Ca++):– Otot => kontraksi– Saraf =>pengeluaran neurotransmiter

• Informasi fisiologis– Spesifik pada ikatan ligan-reseptor, tidak pada jenis ligannya

(hormon/neurotransmiter)– Ligan yang sama, berikatan dengan reseptor sel berbeda =>informasi

beda, respon beda– Misal Asetilkolin: berikatan dengan reseptor nikotinik (saluran ion) dan

muskarinik (bukan saluran ion)• Perubahan bentuk reseptor saat berikatan dengan ligan =>

pesan spesifik

Posfolipase-C = Kinase yang mengubah posfolipid membran (posfatidil 4,5-diposfat (PIP2) menjadi 2 pembawa berita kedua yang berbeda yaitu inositol triposfat (IP3) dan diasil gliserol (DAG)cGMP = Pembawa berita kedua yang dibentuk dari GTP, dikatalisis oleh guanilat siklase, berikatan dengan reseptor, aktif bila reseptor mengikat ligan, atau dikatalisis oleh guanilat siklase yang larut dalam sitosol, yang diaktifkan oleh NO

Sel dapat atur kepekaan terhadap ligan– Down regulasi [ligan] tinggi dalam waktu

lama, reseptor diendositosis dan dihancurkan lisosom

– Up regulasi [ligan] rendah rangsang pembentukan reseptor

Agonis ialah suatu molekul atau obat yang dapat mengaktifkan reseptor dengan hasil respon sama dengan ligan alami.

Antagonis ialah suatu molekul atau obat yang dapat berikatan dengan binding site yang sama dengan ligan alami pada reseptor dan meng-hambat perikatan ligan dengan reseptor-nya, sehingga men-cegah efek dari ligan tersebut.

Komunikasi Antar-Sel

• Kalsium– Intrasel peran utamanya sebagai sinyal

fisiologis (messenger 2) misal Ca pada aktomiosin ATPase => kontraksi otot

– Ekstrasel mineral utama tulang– Kadar istirahat intrasel rendah– Peningkatan mudah dideteksi– Peningkatan cepat terjadi karena kadar

ekstrasel dan depot intra sel (RE, Mitokondria kemungkinan pada membran) sangat tinggi

– [Ca] naik berikatan dengan transporter:• Troponin pada otot rangka• Kalmodulin sel lainnya

1Endokrin2Hormon3Sel kelenjar4Sel target

• c AMP

• Aktivitas Protein kinase

• Kalsium dan/ fosfoinositol

• c GMP

• Epinefrin, Norepinefrin, Glukagon, LH, FSH, TSH, kaslcitonin, H Paratiroid, ADH

• Insulin, GH, Prolaktin, Oksitosin,Eritropoietin, Beberapa Growth Factor

• Epinefrin, Norepinefrin, Angiotensin II, Glucagon, GnRH, TSH

• Atrial Naturetic H,Nitric Oxide

Ligan