View
62
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN HASIL TUTORIAL
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK 4A
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
2010
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan atas limpahan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga
laporan hasil TUTORIAL dari kelompok 4A ini dapat terselesaikan dengan baik. Dan tak
lupa kami kirimkan salam dan shalawat kepada nabi junjungan kita yakni Nabi Muhammad
SAW. yang telah membawa kita dari alam yang penuh kebodohan ke alam yang penuh
kepintaran.
Kami juga mengucapkan terima kasih kepada setiap pihak yang telah membantu
dalam pembuatan laporan ini dan yang telah membantu selama masa TUTORIAL khususnya
kepada Ibunda dr.Shulhana Mochtar yang telah banyak membantu selama proses PBL
berlangsung. Dan kami juga mengucapkan permohonan maaf kepada setiap pihak jika dalam
proses PBL telah berbuat salah baik disengaja maupun tidak disengaja.
Semoga Laporan hasil TUTORIAL ini dapat bermanfaat bagi setiap pihak yang telah
membaca laporan ini dan khusunya bagi tim penyusun sendiri. Diharapkan setelah membaca
laporan ini dapat memperluas pengetahuan pembaca mengenai BIOLOGI SEL.
Penyusun
SKENARIO
Dg. Kebo 18 tahun mahasiswa fakultas kedokteran di kota daeng, sangat bersemangat
untuk melihat film tentang sel manusia yang baru dibelikan oleh ayahnya sebagai hadiah atas
keberhasilannya masuk fakultas kedokteran. Dalam film itu, diperlihatkan membrane sel,
organel-organel (komponen sitoplasma), beserta inti sel, yang bekerja berdasarkan tugas
masing-masing.
Dalam film itu juga terlihat jaringan yang terbentuk dari kumpulan sel. Tiap sel,
melakukan konduksi/persinyalan pada membrane sel melalui reseptor sehingga koordinasi
dan metabolism antar sel dapat berjalan dengan baik. Dalam film itu juga diperlihatkan sel
prokariotik dan eukariotik. Terlintas dalam pikiran Dg. Kebo “begitu ajaibnya sel manusia
bekerja!”
Bagaimana anda dapat memberikan penjelasan kepada Dg.Kebo tentang hal tersebut?
PERTANYAAN
1. Jelaskan apa itu sel?
2. Jelaskan tentang jenis sel?
3. Jelaskan struktur dan fungsi sel?
4. Bagaimana proses pembelahan sel?
5. Jelaskan tentang mekanisme transportasi membran sel?
JAWABAN:
1. SEL
Sel adalah bagia atau bentuk terkecil dari organisme, terdiri atas satu inti atau lebih,
protoplasma dan zat-zat mati yang dikelilingi oleh selaput sel. Sel berfungsi sebagai:
( kamus istilah medis,arkola : 535)
- Memperoleh makanan (zat gizi) dan oksigen (O2) dari lingkungan yang
mengelilingi sel.
- Menjalankan bernbagai reaksi kimia yang menggunakan zat gizi danuntuk
menghasilkan energi bagi sel.
- Mengeluarkan karbon dioksida (CO) dan zat-zat sisa atau produk sampingan yang
di hasilkan selama reaksi-reaksi kimia di atas ke lingkungan sekitar sel.
- Mensintesis protein dan komponon lain yang di perlukan untuk membentuk
struktur seluler,untuk pertumbuhan, dan menjalankan fungsi tertentu sel.
- Menjadi sensitif dan responsif terhadap perubahan yang terjadi di lingkungan
sekitar sel.
- Mengontrol pertukaran berbagai zat antara sel dan lingkungan di sekitarnya.
- Memindahkan zat-zat dari salh satu bagian sel ke bagian sel lain ketika
menjalankan aktiitas sel,bahkan sebagian sel dapat menggerakkan seluruh
dirinya melintasi lingkungnnya;dan
- Pada kebanyakan sel,bereproduksi beberapa sel tubuh misalnya sel syaraf dan sel
otot, telah kehilangan kemampuan untuk bereproduksi. Apabila sel-sel ini rusak
akibat trauma atau proses penyakit, mereka tidak dapat di gantikan. (Fisiologi
manusia dari sel ke sistem, Lauralee Sherwood:2-3)
2. Jenis – jenis sel
a. Sel Prokariotik
Sel prokariotik, merupakan tipe sel yang tidak memiliki sistem endomembran
sehingga sel tipe ini memiliki materi inti yang tidak dibatasi oleh sistem membran,
tidak memiliki organel yang dibatasi oleh sistem membran. Sel prokariotik
terdapat pada bakteri dan ganggang biru. Bagian luar sel bakteri terdiri dari:
kapsula, dinding sel, dan membran plasma. Kapsula yaitu bagian yang paling luar
berupa lendir yang berfungsi untuk melindungi sel. Bahan kimia pembangun
kapsula adalah polisakarida. Dinding sel terdiri dari berbagai bahan seperti
karbohidrat, protein, dan beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino.
Fungsi dinding sel yaitu sebagai pelindung, mengatur pertukaran zat dan
reproduksi. Sedangkan membran dalam merupakan bagian bahan seperti
karbohidrat, protein, dan beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino.
Berdasarkan struktur dinding selnya bakteri dikelompokkan menjadi bakteri Gram
negatif dan Gram positif. Fungsi dinding sel yaitu sebagai pelindung, mengatur
pertukaran zat dan . reproduksi. Sedangkan membran dalam merupakan bagian
penutup yang paling dalam. Membran plasma bakteri mengadung enzim oksida
dan respirasi. Fungsinya serupa dengan fungsi mitokondria pada sel eukariotik.
Pada beberapa daerah membran plasma membentuk lipatan ke arah dalam disebut
mesosom. Fungsi mesosom yaitu untuk respirasi dan sekresi dan menerima DNA
pada saat konyugasi. Beberapa bakteri memiliki alat gerak berupa flagel.
Beberapa bakteri lainnya mengandung villi yang berfungsi untuk melekatkan diri.
Sitoplasma merupakan bagian dalam sel bakteri. Sitoplasma berbentuk koloid
yang agak padat yang mengandung butiran-butiran protein, glikogen, lemak dan
berbagai jenis bahan lainnya. Pada sitoplasma sel bakteri tidak ditemukan organel-
organel yang memiliki sistem endomembran seperti badan Golgi, retikulum
endoplasma (RE), kloroplas, mitokondria, badan mikro, dan lisosom. Sedangkan
ribosom banyak ditemukan pada sitoplasma bakteri.
b. Sel Eukariotik
Sel eukariotik merupakan tipe sel yang memiliki sistem endomembran. Pada sel
eukariotik, inti tampak jelas karena dibatasi oleh sistem membran. Pada sel ini,
sitoplasma memiliki berbagai jenis organel seperti antara lain: badan Golgi,
retikulum endoplasma (RE), kloroplas (kuhusus pada tumbuhan), mitokondria,
badan mikro, dan lisosom. Sel eukariotik merupakan sel yang memiliki sistem
endomembran. Sel tipe ini secara struktural memiliki sejumlah organel pada
sitoplasmanya. Organel tersebut memiliki fungsi yang sangat khas yang berkaitan
satu dengan yang lainnya dan berperan penting untuk menyokong fungsi sel.
Organisme yang memiliki tipe sel ini antara lain hewan, tumbuhan, dan jamur
baik multiseluler maupun yang uniseluler. Tipe sel eukariotik pada tumbuhan
sedikit berbeda dengan pada hewan. Pada sel hewan, pada bagian luar sel tidak
ditemukan adanya dinding sel, sebaliknya pada tumbuhan dan jamur ditemukan
adanya dinding sel. Walaupun demikian dinding sel tumbuhan dan sel jamur
secara kimiawi berbeda penyusunnya. Pada jamur didominasi oleh chitin
sedangkan pada tumbuhan selulosa. Pada tumbuhan ditemukan adanya organel
kloroplas sedangkan pada jamur dan hewan tidak ditemukan. Selain perbedaan
tersebut pada dasarnya baik sel hewan, tumbuhan, dan jamur memiliki struktur
yang serupa.
3. Struktur dan fungsi sel
a. Membran sel
Membrane sel (membrane plasma), yang menyelubungi sel, adalah suatu struktur
yang elastic, fleksibel, tipis dengan ketebalan hanya 7,5 sampai 10 nanometer.
Membrane sel hampir seluruhnya tersusun dari protein dan lipid. Perkiraan
komposisinya adalah : protein, 55%; fosfolipid 25%; kolesterol 13%; lipid lain
4%; dan karbohidrat 3%.
Struktur dasar membrane sel adalah sebuah lapisan lipid ganda, yang merupakan
lapisan tipis, sebanyak dua buah lapisan lipid (setiap lapisan memiliki ketebalan
hanya satu molekul) yang terbentang diseluruh permukaan sel. Molekul protein
globulus yang besar tersebar di lapisan lipid tersebut.
Struktur dasar lapisan lipid ganda dibentuk oleh molekul-molekul fosfolipid.
Salah satu gugus dari setiap molekul fosfolipid tersebut larut dalam air, disebut
hidrofilik. Gugus satunya lagi hanya larut dalam lemak, disebut hidrofobik. Gugus
fosfat dari fosfolipid bersifat hidrofilik, dan gugus asam lemaknya bersifat
hidrofibik.
Karena gugus hidrofobik molekul fosfolipid tersebut menjauhi molekul air,
sedangkan antara satu gugus hidrofobik dilapisan lipid yang pertama dan gugus
hidrofobik dilapisan yang kedua saling tarik menarik, maka kedua lapis gugus
hidrofobik tersebut memiliki kecenderungan untuk saling bertemu dibagian tengah
membrane. Dengan demikian, gugus fosfat yang bersifat hidrofilik membentuk
dua permukaan membrane sel yang utuh, yaitu sisi dalam membrane yang
berhubungan dengan cairan intrasel dan sisi luar yang berhubungan dengan cairan
ekstrasel.
Lapisan lipid dibagian tengah membrane bersifat impermeable terhadap zat yang
biasanya larut dalam air, seperti ion, glukosa dan urea. Sebaliknya, zat yang larut
dalam lemak seperti seperti oksigen, karbondioksida dan alcohol dapat dengan
mudah menembus bagian membrane tersebut.
Molekul kolesterol pada membrane sel sebenarnya juga merupakan lipid karena
inti steroidnya sangat mudah larut dalam lemak. Molekul ini larut dalam kedua
permukaan membrane. Molekul kolesterol terutama membantu menentukan
derajat permeabilitas (atau impermeabilitas) kedua lapisan membrane terhadap
bahan larut air dari cairan tubuh. Kolesterol ini juga mengatur banyak sifat cair
(fluidity) membrane.
b. Sitoplasma dan organelnya
Sitoplasma adalah bagian interior sel yang tidak ditempati oleh nucleus.
Sitoplasma mengandung sejumlah struktur tersendiri, yang sangat terorganisasi,
dan terbungkus membrane-organel-yang tersebar didalam massa kompleks mirip
gel yang disebut sitosol. Hampir semua sel memiliki lima jenis utama organel :
retikulum endoplasma, kompleks golgi, lisosom, peroksisom, dan mitokondria.
Organel-organel ini serupa satu sama lain didalam semua sel, walaupun terdapat
beberapa variasi bergantung pada kemampuan khusus tipa-tiap sel. Organel-
organel itu seperti “took-toko khusus” intrasel. Tiap-tiap organel memiliki
ruangan bagian dalam tersendiri yang mengandung serangkaian zat kimia khusus
untuk menjalankan fungsi sel tertentu. Pembagian ruangan ini menguntungkan
karena memungkinkan berlansung nya secara serentak bermacam – macam reaksi
kimia yang mungkin tidak cocok satu sama lain didalam sel. Sebagai contoh,
enzim-enzim yang menghancurkan protein-protein yang tidak diinginkan didalam
sel bekerja didalam lisosom tanpa resiko menghancurkan protein sel yang
esensial. Sekitar separuh volume sel total ditempati oleh organel.
Bagian sitoplasma sisanya (bagian yang tidak ditempati oleh organel) terdiri dari
sitosol, suatu massa semicair yang diikat oleh jaringan protein luas yang
membentuk sitoskeleton. Banyak reaksi kimia yang kompatibel satu sama lain
berlansung didalam sitosol. Jaringan sitoskeleton menentukan bentuk sel,
menyokong organisasi internal, dan mengatur berbagai gerakannya .
REFERENSI ( TEXTBOOK FISIOLOGI MANUSIA DARI SEL KE SISTEM)
Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma merupakan perluasan membrane yang saling
berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di
dalam sitoplasma. Dalam pengamatan mikroskop, RE tampak seperti salur
berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut
berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke
bagian sel lainnya. Dalam sel terdapat dua tipe RE, yaitu retikulum
endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.
a. Retikulum endoplasma kasar (REK)
Disebut REK karena permukaannya diselubungi oleh ribosom sehingga
tampak seperti helaian panjang kertas pasir. Ribosom adalah tempat
sintesis protein. Protein yang disintesis pada ribosom yang melekat pada
RE biasanya ditujukan untuk luar sel.
Setelah protein selesai dibuat oleh ribosom di permukaan RE, protein
tersebut diangkut ke ruangan dalam RE. Dalam saluran ini protein
mungkin diubah oleh enzim yang berada di permukaan dalam membran
RE. Apabila protein telah mencapai ujung RE, protein tersebut disimpan
dalam membran kecil yang mengandung kantong (vesikula). Vesikula ini
dibentuk dari irisan REH yang berhubungn dengan REK.
Jadi fungsi REK adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan
bahan genetik antara inti sel dengan sitoplasma.
b. Retikulum endoplasma halus (REH)
REH tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya halus. REH
memiliki enzim-enzim pada permukaannya yang berfungsi untuk sintesis
lipid, glikogen, dan persenyawaan steroid seperti kolesterol, gliserida, dan
hormon.
Ribosom
Ribosom atau Chromophil Substance atau Chromodial Substance atau
Granula Palade merupakan granula-granula yang banyak terdapat di
sitoplasma yang mempunyai sifat mengikat zat warna basis. Pada sel-sel
kelenjar tampak bahwa granula berwarna yang mengikat zat warna basis
tampak lebih padat pada dasar sel, sedangkan pada sel saraf akan
menggerombol membentuk bangunan yang dikenal sebagai badan-badan
nissle.
Tahun 1990,Garnier meneliti granula ini dan mendapatkan bahwa
benda ini mempunyai kaitan erat dengan kegiatan sel sehingga dinamakan
Ergastoplasma. Ternyata yang ditemukan ini sebenarnya adalah retikulum
endoplasma yang pada dindiingnya menempel banyak sekali ribosom.
Berdasarkan hasil penelitian para ahli, ribosom mengandung banyak
asam nukleat yang berbeda dengan yang terdapat dalam kromatin inti sel.
Setelah ditemukan mikroskop elektron maka penelitian tentang granula ini
menjadi lebih meningkat dan ternyata bahwa granula palade atau granula RNA
atau ribosom merupakan benda-benda halus yang terdiri atas nukleoprotein
dengan diameter sekitar 15 millimikron.
Didalam sitoplasma ribosom terdapat dalam 2 bentuk, yaitu bebas
dalam matriks sitoplasma dan terdapat menempel pada dinding/membran
gelembung-gelembung terutama retikulum endoplasma. Ribosom yang
terdapat bebas dalam sitoplasma berfungsi untuk mengadakan sintesis protein
yang akan digunakan sendiri oleh sel yang nantinya akan digunakan untuk
pertumbuhan sel dan pembelahan sel. Ribosom yang menempel pada pada
retikulum endoplasma berfungsi untuk mengadakan sintesis protein yang akan
dikeluarkan dari sel melalui organel yang mempunyai fungsi sekresi.
Ribosom RNA merupakan RNA terbanyak dalam sebuah sel dan juga
dibuat dalam inti sel dan kemudian menempati tempatnya dalam ribosom.
Ribosom sebagai tempat sintesis protein sekaligus merupakan mesin yang
mengatur dan memilih komponen-komponen yang terlibat dalam sintesis
protein. Ribosom pada dasarnya mempunyai dua sub unit kecil yang akan
mengikat mRNA.
Ribosom yang menempel pada retikulum endoplasma memasukkan
hasil produksinya ke dalam retikulum endoplasma.
Badan golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom)
adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, memiliki
membran yang mirip dengan membran dengan reticulum endoplasma
agranula, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
cahaya biasa. Strukturnya biasanya terdiri atas empat atau lebih lapisan
vesikel yang tertutup, gepeng, dan kantung pipih yang dibatasi membran
yang dinamakan saccula. Di dekat saccula terdapat vesikel sekretori yang
berupa gelembung bulat bertumpuk yang tersusun dari ukuran besar hingga
kecil dan terikat membran. Struktur ini menyebar dalam sitoplasma di sisi sel
tempat zat sekretorik akan dikeluarkan. Organel ini terdapat hampir di
semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang
melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi
berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi. Beberapa fungsi, anatara
lain:
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi (glikoprotein, karbohidrat,
dan lemak). Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut,
berisi enzim dan bahan-bahan lainnya.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti
membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari
membrane plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang
berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
8. membentuk enzim-enzim pencernaan yang belum aktif (zimogen)
9. Fungsi spesifik apparatus golgi, yaitu menyintesis jenis karbohidrat
tertentu (asam hialuronat dan kondroitin sulfat) yang tidak dapat dibentuk
reticulum endoplasma.
(Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Guyton & Hall Edisi 11 hlm.15 & 21-22)
Lisosom
Lisosom adalah organel yang berbentuk vesikel yang terbentuk dari apparatus
golgi yang menyebar ke seluruh sitoplasma. lisosom ini membentuk system
pencernaan intrasel yang memungkinkan sel untuk mencerna:
1. Struktur sel yang rusak
2. Partikel makanan yang telah di cerna sel
3. Zat tidak di inginkan seperti bakteri
Lisosom agak berbeda dalam berbagai jenis sel. Berdiameter antara 250-750
nanometer.
Di kelilingi oleh membrane lipid ganda yang khusus dan terisi dengan
sejumlah besar granula berukuran kecil. Berdiameter 5-8 nanometer. Yang
merupakan agregat protein yang terdiri dari 40 jenis enzim hidrolase
(pencernaan). Enzim hidrolitik tersebut dapat memecahkan senyawa organic
menjadi dua bagian atau lebih dengan cara menggabungkan ion hydrogen (H)
yang berasal dari molekul air dengan satu bagian senyawa tersebut dan
menggabungkan gugus hidroksi (OH) dari molekul air dengan bagian lain
senyawa tadi. Contohnya:
o protein di hidrolisis untuk membentuk asam amino.
o Glikogen dihidrolisis untuk membentuk glukosa.
o Lipid di hidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol.
Biasanya, membrane yang menyelubungi lisosom akan mencegah enzim
hidrolitik berhubungan dengan enzim zat lain di dalam sel dengan demikian,
mencegah kerja enzim pencernaannya namun, pada beberapa keadaan
tertentu, membrane beberapa lisosom dapat pecah, sehingga memungkinkan
pelepasan enzim pencernaan. Enzim tersebut kemudian akan memecahkan zat
organic menjadi zat yang lebih kecil dan sangat mudah berdifusi, misalnya
asam amino dan glukosa.
Peroksisom
Peroksisom berbentuk mirip dengan lisosom, tetapi berbeda dalam dua hal
penting: pertama, peroksisom diyakini terbentuk dengan cara mereplikasi diri
(atau mungkin berasal dari bagian retikulum endoplasma halus yang lepas) dan
bukan dibentuk oleh aparatus golgi. Kedua, peroksisom mengandung oksidasi
dan bukan hiodrolase. Beberapa oksidase mampu menggabungkan oksigen
dengan ion hidrogen yang berasal dari berbagai zat kimia intrasel untuk
membentuk hidrogen peroksida(H2O2). Hidrogen peroksida adalah suatu zat
yang sangat mudah mengoksidasi zat lain, dan dapat bekerja sama dengan
katalase, suatu enzim oksidasi lain yang ditemukan dalam jumlah besar di
dalam peroksisom, untuk mengoksidasi banyak zat yang bila tidak dioksidasi,
akan menjadi racun bagi sel. Contoh, kira kira setengah dari jumlah alkohol
yang diminum seseorang, akan didetoksifikasi oleh peroksisom sel hati dengan
cara ini.
Mitokondria
Mitokondria adalah organel penghasil energi sel. Mitokondria mempunyai dua
lapisan membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar
memiliki permukaan luas, sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk.
Pelekukan ini disebut krista. Sel-sel yang aktif atau memiliki metabolisme
tinggi, misalnya sel otot jantung, mitokondrianya banyak mengandung krista.
Pada krista terdapat enzim untuk fosfolirasi oksidatif dan sistem transpor
elektron. Protein yang berperan dalam respirasi, termasuk enzim pembuat ATP,
dibuat dalam membran dalam. Membran dalam memiliki permukaan yang luas
sehingga dapat meningkatkan produktivitas respirasi seluler. Membran dalam
membagi mitokondria menjadi dua ruang, yaitu ruang intermembran dan
matriks mitokondria.
o Ruang intermembran
Ruang intermembran merupakan ruangan di antara membran luar dan
membran dalam. Membran luar dapat dilalui semua molekul kecil tetapi
tidak dapat dilalui protein dan molekul besar.
o Matriks mitokondria
Matriks mitokondria merupakan ruang yang diselubungi oleh membran
dalam. Beberapa tahapan metabolisme terjadi dalam matriks. Matriks
mengandung enzim untuk siklus Krebs dan oksidasi asam lemak.
Matriks juga banyak mengandung protein dan DNA, ribosom dan
beberapa jenis RNA. Mitokondria dapat menyintesis protein sendiri
karena memiliki DNA, RNA, dan ribosom.
DNA mitokondria merupakan sandi untuk protein dan enzim yang bekerja pada
membran dalam, sedangkan DNA nukleus merupakan sandi untuk protein
matriks dan membran dalam.
Nukleus
Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel
ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA
linier panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis
protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti
sel.Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan
mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga
berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel,
memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis
ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur
kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran ganda
fosfolipid yang membungkus keseluruhan organel dan memisahkan bagian inti
dengan sitoplasma sel, serta lamina inti, suatu struktur dalam nukleus yang
memberi dukungan mekanis seperti sitoskeleton yang menyokong sel secara
keseluruhan. Secara garis besar, membran inti terdiri atas tiga bagian yaitu :
Membran luar, Ruang perinuklear, dan Membran dalam. Membran luar dari
nukleus berkesinambungan dengan retikulum endoplasma (RE) kasar yang
bertaburan dengan ribosom. Sifat membran inti yang tak permeabel terhadap
sebagian besar molekul membuat nukleus memerlukan pori inti agar molekul
dapat bergerak melintasi membran. Pori nukleus bagaikan terowongan yang
terletak pada membran nukleus yang berfungsi menghubungkan nukleoplasma
dengan sitosol. Fungsi utama dari pori nukleus adalah untuk sarana pertukaran
molekul antara nukleus dengan sitoplasma. Molekul yang keluar, kebanyakan
mRNA, digunakan untuk sintesis protein. Pori nukleus tersusun atas 4 subunit
yaitu :
1. Subunit kolom berfungsi dalam pembentukan dinding pori nukleus.
2. subunit anular berguna untuk membentuk spoke yang mengarah # menuju
tengah dari pori nukleus.
3. subunit lumenal mengandung protein transmembran yang menempelkan
kompleks pori nukleus pada membran nukleus.
4. subunit ring berfungsi untuk membentuk permukaan sitosolik (berhadapan
dengan sitoplasma) dan nuklear (berhadapan dengan nukleoplasma) dari
kompleks pori nukleus.
Sitoskeleton
Suatu jaringan protein yang bertindak sebagai tulang dan otot bagi sel, merambahi
sitosol. Bentuk, ukuran, kompleksitas, dan spesialisasi intrasel yang khas pada
berbagai sel tubuh mengharuskan adanya perancah intrasel untuk untuk menunjang
komponen intrasel menjadi susunan yang sesuai dan mengontrol gerakan-gerakn
organel. Disinilah peran dari sitoskeleton sebagai tulang dari sel itu sendiri. Terdapat
3 bagian dari sitoskeleton, yaitu mikrotubulus, mikrofilamen, dan intermediate
filament. Bagian ini tersusun secara fungsional dan terkoordinasi di dalam sel.
o Mikrotubulus
Unsur sitoskleton yang paling besar. Struktrur ini adalah suatu tabung yang
bergaris tengah 22 nm, panjang, kaku, dan terdiri dari subunit protein, yaitu
molekul protein globular.
Mikrotubulus penting untuk mempertahankan bentuk sel yang asimetris
sehingga mikrotubuli berfungsi mempertahankan bentuk sel. Mikrotubulus juga
berfungsi menstabilisasi perpanjangan akson pada sel neuron. Selain itu,
Mikrotubuli juga berfungi sebagai perancah sementara dimana organel ini
menciptakan suatu bentuk dan susunan yang kemudian dipertahankan oleh
unsure-unsur yang lain. Sebagai contoh cincin spiral mikrotubulus membungkus
sekeliling pangkal ekor sperma yang sedang tumbuh dan menghilang. Sebelum
menghilang, mikrotubulus mempunyai fungsi sebagai cetakan sementara untuk
menyusun mitokondria mengelilinbgi ekor secara spiral.
Mikrotubulus juga berperan penting dalam mengkoordinasikan sejumlah
gerakan sel yang kompleks, yaitu transportasi sekresi vesikel dari satu daerah di
sel ke daerah lain, gerakan tonjolan khusus sel sperti silia dan flagella, dan
distribusi kromosom.
o Mikrofilamen
Unsure terkecil sitoskeleton yang terdiri dari aktin yang berjalin secara heliks.
Di sel-sel otot, protein ini disebut myosin yang membentuk mikrofilamen jenis
lain. Funsi dari mikrofilamen itu sendiri, yaitu :
1. berperan vital dalam berbagai sist. Kontaktil sel
2. berfungsi sebagai penguat mekanis untuk mikrovili
3. berperan dalam kontraksi otot
o Intermediate filament
Struktur yang sangat stabil dan jumla per selnya banyak. Berukuran garis tengah
7-10 nm. Protein yang meyusun filaen intermediate berbeda tergantrunbg fungsi
pada jenis sel.
Strukturnya tersusun dari protein irregular seperti benang. Fungsi dari filament
intermediate adalah memiliki peran structural di bagian sel yang mendapat stress
mekanis.
REFERENSI ( TEXTBOOK FISIOLOGI MANUSIA DARI SEL KE SISTEM)
4. Proses pembelahan sel
Sel mengalami siklus pembelahan untuk mempertahankan bentuk dan fungsinya.
Sel melakukan pembehan dengan 2 cara yakni:
a. Pembelahan Mitosis
Ada empat fase dalam pembelahan mitosis, yaitu profase, metafase, anafase,
dan telofase. Masa di antara pembelahan sel disebut interfase.
o Profase
1) Membran inti dan anak inti menghilang
2) Benang-benang kromatin membentuk kromosom
3) Kromosom menduplikasi diri menjadi sepasang kromatid
4) Sentriol membelah, kromatid bergerak ke arah kutub
o Metafase
1) Terbentuk benang spindel
2) Kromosom berada di daerah ekuator. Penampakan kromosom paling
jelas.
o Anafase
1) Benang-benang spindel memendek
2) Kromatid menuju kutub yang berlawanan
o Telofase
1) Mulai terbentuk membran inti
2) Kromatid menipis dan mulai terbentuk anak inti
3) Sitoplasma menebal dan terjadi sitokinesis
o Interfase
Ada tiga periode selama interfase, yaitu periode tumbuh pertama, periode
sintesis DNA, dan periode tumbuh kedua.
b. Pembelahan Meiosis
Pembelahan meiosis melalui dua tahap yaitu meiosis I dan meiosis II tanpa
interfase
o Meiosis I
1) Profase I melalui 5 tahap berikut:
- Leptoten, terbentuk kromosom
- Zigoten, terjadi sinapsis
- Pakiten, kromosom membelah membentuk kromatid
- Diploten, kromosom homolog memisahkan diri
- Diakinesis, kromatid memendek
2) Metafase I
- Membran inti menghilang
- Terbentuk benang-benang spindel
- Kromosom berjajar di sepanjang ekuator
3) Anafase I
Pada tahap ini, kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang
berlawanan.
4) Telofase I
- Membran inti dan anak inti kembali terbentuk
- Terbentuk dua sel anakan melalui proses sitekinesis.
o Meiosis II
Prosesnya serupa dengan pembelahan meiosis I
5. Mekanisme transportasi membran sel
Pada dasarnya, proses-prosses yang terjadi pada transpor sel, yaitu :
a. Transport Aktif
Transport aktif merupakan suatu cara pemindahkan molekul ataupun ion dari
gradien konsentrasi rendah menuju gradient konsentrasi tinggi denga
menggunakan energy, selain itu juga membutuhkan bantuan dari carrier protein
dan saluran protein.
o Transport Aktif Primer
Transport aktif primer memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada
Na-K pump dan Ca pump. Pada Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar
sel sedang 2 K akan dipompa kedalam sel. Pada Ca pump, Ca akan
dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah. Energi yang
digunakan dalam pemindahan molekul tersebut ada yang diperoleh dari
hidrolisis ATP seperti yang dipergunakan sewaktu pemindahan molekul
Na+ dan K+ (pompa Na+ dan K+). Dalam keadaan stabil, ekstraseluler
memiliki konsentrasi Na+10 kali lebih tinggi dari pada di dalam sel,
sedangkan konsentrasi ion K+ lebih rendah di dalam sel dari pada di luar
sel. Kalau konsentrasi Na+ dalam sel meningkat maka Na+ perlu
dikeluarkan, maka diperlukan ATP untuk memompa Na+ keluar dengan
cara Na+ akan terikat pada sisi spesifik pada saluran protein, sehingga
menyababkan rangsangan fosforilasi dan terjadi hidrolisis ATP,
menghasilkan suatu perubahan pada konformasi saluran protein berakibat
Na+ yang terikat bergerak keluar sel dan terjadi reduksi afinitas ikatan
Na+ pada protein saluran sehingga Na+ terlepas. Pada waktu bersamaan,
di bagian ekstraseluler K+ mengalami afinitas di bagian sisi protein
saluran, terjadi stimulus defosforilasi berakibat perubahan konformasi
saluran protein sehingga terjadi gerakan yang menyebabkan K+ bergerak
ke bagain interseluler. Saluran protein memiliki tiga tempat spesifik untuk
ikatan Na+ dan dua untuk K+, sehingga setiap kali siklus transpor tiga
Na+ dan dua K+ lewat membran sel membutuhkan satu molekulATP
yang terhidrolisa.
Dari penjelasan diatas tampak bahwa pompa Na+ K+ berperan untuk
kestabilan gradien konsentrasi Na+ K+ hal ini dapat ditunjukkan pada
rambatan signal elektrik pada sel saraf dan otot. Selain itu pompa Na+ K+
berfungsi juga untuk menggerakkan transpor aktif dari molekul lainnya,
dan juga untuk memelihara keseimbangan osmosis (osmotic balance) dan
volume sel.
o Transport Aktif Sekunder
Transport aktif sekunder juga terdiri atas co-transport dan counter
transport (exchange).
1) Co-transport
Transpor aktif juga memindahkan mikromolekul yang berada di
daerah lumen usus, misalnya perpindahan glukosa dan asam amino
berkonsentrasi rendah ke dalam sel usus dengan konsentrasi relatif
tinggi. Perpindahan ini tidak menggunakan ATP hasil hidrolisis
tetapi digerakkan karena perbedaan gradien Na+. Konsentrasi Na+
ekstraseluler usus lebih rendah dari pada dalam sel, sehingga
terjadi perpindahan ion ke dalam sel dengan cara berikatan dengan
bagian sisi protein saluran, selanjutnya diikuti oleh glukosa yang
berikatan dengan protein saluran yang sama tetapi pada sisi yang
lain.
2) Counter Transport
Pada proses counter transport/exchange, masuknya ion Na ke
dalam sel akan menyebabkan bahan lain ditransport keluar.
Misalnya pada Na-Ca exchange dan Na-H exchange. Pada Na-Ca
exchange, 3 ion Na akan ditransport kedalam sel untuk setiap 1 ion
Ca yang ditransport keluar sel, hal ini untuk menjaga kadar Ca
intrasel, khususnya pada otot jantung sehingga berperan pada
kontraktiitas jantung. Na-H exchange terutama berperan mengatur
konsentrasi ion Na dan Hidrogen dalam tubulus proksimal ginjal,
sehingga turut mengatur pH dalam sel.
b. Transport Pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul berdasarkan perbedaan
gradien konsentrasinya, yaitu molekul berpindah dari konsentrasinya yang tinggi
ke konsentrasi rendah dan tidak ada energi metabolik yang terlibat. Transpor
pasif meliputi difusi, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor
pasif.
o Difusi
Difusi merupakan perpindahan senyawa dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah dan semakin besar gradien konsentrasi senyawa
semakin cepat laju difusinya dan akan terhenti setelah tercapai
kesetimbangan gradient. Molekul polar hidrofobik merupakan molekul
yang lebih cepat berdifusi melintasi bilayer fosfolipid misalnya
diethylurea, demikian pula molekul non polar misalnya O2 dan molekul
polar yang tidak bermuatan misalnya CO2.
Membran fosfolipid permeabel terhadap molekul kecil hidrofobik dan
molekul polar tidak bermuatan, sedikit terhadap air dan urea. Dan tidak
permeabel terhadap molekul besar dan ion
o Difusi terfasilitasi
Difusi ini difasilitasi oleh protein yang tersusun dalam bentuk saluran
(protein trans membran) dan carrier protein yang merupakan protein
pembawa. Difusi melalui protein transmembran sering digunakan oleh sel
sel syaraf untuk perpindahan ion Na+ dan K+ serta ion ion seperti
Cl,Ca2+ dan HCO3. Protein pembawa (carrier protein) memiliki
permukaan spesifik untuk ion, glukosa dan asam amino sehingga masing
masing senyawa tersebut dapat berikatan. Difusi melalui protein pembawa
dapat terjadi beberapa macam sebagai berikut, (1) uniport, terjadi kalau
protein pembawa hanya mengikat satu macam ion, misal glukosa
ekstraseluler yang relatif tinggi maka lintasannya menggunakan cara ini
(2) kotransport, terjadi jika protein pembawa mengikat sepasang ion.
Kotransport ada dua macam yaitu pertama, simport, jika transpor
memindahkan dua macam ion kearah yang sama, misalnya glukosa
ekstraseluler dengan konsentrasi rendah akan terikat ke sisi protein
pembawa dan masuk ke dalam sel bersama dengan Na+, kedua dengan
cara antiport, jika transpor memindahkan dua macam ion yang terikat
pada protein pembawa dan berpindah dengan arah berlawanan. Contoh
antiport adalah “chloride bicarbonate exchanger” yaitu pertukaran ion Cl
dengan ion HCO3.
o Transport ion channel
Transport lewat ion channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport
secara difusi akibat muatan listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat
yang sangat selektif dan terbukanya channel tersebut akibat potensial
listrik sepanjang membran sel dan melalui ikatan channel dengan hormon
atau neurotransmitter.
(Buku Ajar Fisiologi Kedokteran W.R. Ganong edisi 22,hlm. 20-21 )
(Fisiologi Manusia Dari sel ke sistem, Lauralee Sherwood, Edisi 2,hlmn 16 & A.12)