1. Prof. Ari Gunawan, dr., MS., PhDa. Apapersamaandanperbedaanantaradindingintidandindingselsecara electron mikroskopis?MembranselIniadalahpenghalangsemipermeabel, sehinggahanyasedikitmolekuluntukbergerak di atasnya.studiElektronmikroskopisdarimembranselmenunjukkan model lapisanganda lipid darimembran plasma, iajugadikenalsebagai model mosaikcair.Membranselterdiridarifosfolipid yang memiliki polar (hidrofilik) kepaladan non-polar (hidrofobik) ekor.

Dindingselhanyaterdapatpadaseltumbuhan.Dindingselmemilikibentuk tipis, berlapis-lapis, danpadatahapawalnyalentur.Lapisandasar yang terbentukpadasaatpembelahanselterutamaadalahpektin (zat yang membuat agar-agar mengental).Lapisaninilah yang merekatkansel-sel yang berdekatan.Setelahpembelahansel, tiapbelahanbarumembentukdindingdalamdariseratselulosa.Dindinginiterentangselamaseltumbuhsertamenjaditebaldankakusetelahtumbuhandewasa.Padadindingseladabagian yang tidakmenebal, yaitubagian yang disebutnoktah.Melaluinoktahiniterjadihubunganantaraantarasitoplasmasatudengan yang lain yang disebutplasmodesmata. Plasmodesmataberupajuluran plasma, yang berfungsimenjadipintukeluarmasuknyazat.Sebagianbesarisidariselberupa air.Tekanan air atauisiselterhadapdindingseldisebuttekanan turgor.Dindingseldanvakuolaberperandalamturgiditassel (https://novidaismiazizah.wordpress.com/2013/06/01/penggunaan-mikroskop-serta-pengamatan-bentuk-dan-struktur-sel/)

Membranselmerupakanlapisan yang melindungiintiseldansitoplasmaMembranselmembungkusorganel-organeldalam sel. Membranseljugamerupakanalattransportasibagiselyaitutempatmasukdankeluarnyazat-zat yang dibutuhkandantidakdibutuhkanoleh sel.Protein membrantersusunsecaratidakberaturan yang menembuslapisanlemak. Jadidapatdikatakanmembranselsebagaistruktur yang dinamisdimanakomponen-komponennyabebasbergerakdandapatterikatbersamadalamberbagaibentukinteraksisemipermanendanmemilikipermeabilitastertentusehinggatidaksemuamolekuldapatmelaluimembran sel. Komponenpenyusunmembranselantara lain adalahphosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dankolesterol.(https://novidaismiazizah.wordpress.com/2013/06/01/penggunaan-mikroskop-serta-pengamatan-bentuk-dan-struktur-sel/)

Membrane selinilah yang membedakanantaraseleukaripotikdenganselprokariotik, dimanapadaselprokariotiktidakada membrane sel.Melalui membrane selinilah nucleus dapatmengeluarkanberbagaimacam RNA dan sub unit ribosomkesitoplasmakarenamemilikistruktursebagaiberikut:Dalammikroskopelekronmenunjukkanbahwa membrane nucleus memiliki 2 lapis membrane unit pararel yang dipisahkanolehcelahsempit berukuranantar 40-70 nm yang disebutsisternaperinukleusatauintermembran space. Bersama-sama, pasangan membrane intisertacelahdiantarnyamerupakanselapuinti.Setipa lapis membrane strukturnyasamadenganstruktur membrane organel yang lain, yaituadanyapospolipd bilayer. Membrane luardariselaputintiberhubunganlangsungdengansistem membrane sitoplasma yang dikenaldengan reticulum endoplasma.Karenaitu membrane luarintidan reticulum memilikisatu cirri samayaitukeduanyaditaburiolehribosom, yang merupakanorganel yang berperandalamsintesis protein.Dalam membrane nucleus terdapat lamina fibrosayaitustruktur protein yang berhubunganeratdenganselaputinti, yang variasiketebalannyaantar 80-300nm tergantungdarisel yang diamati, namunpori membrane nucleus tidakditutupiolehstrukturini. Lamina fibrosaterdiridari 3 lapis polipeptida ,disebutlamin, yang merupakanbagiandarimatriksinti. Lamininilah yang akanberperansaatpembelah sel. Saatfasetelofaselaminintiakanterfosforilasidansaattelofasiporidanlaminakanmengalamidefosorilasiyaitu lamina intiterbentukkembali. Makapadasaatprofase membrane nucleus akanhilangakibatdariterfosforilasinyalamin.

Membranselyang membatasiseldisebutsebagaimembran plasma danberfungsisebagairintanganselektif yang memungkinkanaliranoksigen, nutrien, danlimbah yang cukupuntukmelayaniseluruh volume sel.[7]MembranseljugaberperandalamsintesisATP,pensinyalansel, danadhesi sel.Membranselberupalapisansangat tipis yang terbentukdarimolekullipiddanprotein.Membranselbersifatdinamikdankebanyakanmolekulnyadapatbergerak di sepanjangbidangmembran.Molekul lipid membrantersusundalamdua lapis dengantebalsekitar 5nmyang menjadipenghalangbagikebanyakanmolekulhidrofilik.Molekul-molekul protein yang menembuslapisanganda lipid tersebutberperandalamhampirsemuafungsilainmembran, misalnyamengangkutmolekultertentumelewatimembran. Ada pula protein yang menjadipengaitstrukturalkesellain, ataumenjadireseptoryang mendeteksidanmenyalurkansinyalkimiawidalamlingkungan sel. Diperkirakanbahwasekitar 30% protein yang dapatdisintesisselhewanmerupakan protein membran.[37](http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)

Polisakarida, lipid dan protein, kaku Tebal+ 10 nm Dindingselhilang protoplast Dindingselhilangsebahagianspheroplast Fungsi:melindungiselmemberibtkygkonstan Kapsul:bhgluardindingsel Gelatin kapsuldanddgsel non essensialviabilitas Protoplast danspheroplast hidup lingkungancocok

Dindingseltumbuhanmerupakanmatriksekstraseluleryang menyelubungitiapseltumbuhan.[58]Dindinginitersusunatasserabutselulosayang tertanamdalampolisakaridalainsertaproteindanberukuranjauhlebihtebaldaripadamembran plasma, yaitu 0,1m hinggabeberapamikrometer. Dindingselmelindungiseltumbuhan, mempertahankanbentuknya, danmencegahpengisapanairsecaraberlebihan.[59]( http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)

DindingintiDalam membrane e nucleus terdapat pori inti yang menyediakan jalandiantara inrtidan sitoplasma. Pori ini begaris tengah rata-rata 70nm.Pori initi dakter bukan amun dijembatani oleh sebuah membrane kedap electron berupadifragma protein lapis-tunggal.Struktur ini lebih tipis dari membrane yang membentuk selaput inti.Permeabilitas inti terhadap molekul sangat bervariasi namun semuapori permeable terhadap beberapa molekul misalnya mRNA, protein sitoplasma. Berikutstrukturdariporipada membrane nucleus. (https://titisarwida.wordpress.com/2013/03/10/inti-sel/)

Membran inti adalahbagianterluardariinti sel. Membran inti memisahkan nukleoplasmadengan sito plasma.Fungsi membrane inti sel secara keseluruhan adalah mengadakan pertukaran zat dengan sitoplasma. Pada membrane inti, terdapat pori yang berfungsi dalam ertukaran makromolekul.Membran inti tersusun atas dua lapis membran (bilaminair).Setiap membrane terdiri atas dua lapisan.Ruang di antara membran di sebut rongga perinuklear atau sisterna.Bagianterluar membrane inti biasanya dilekatiolehribosom yang berhubungandenganmitokondria, badan Golgi, atauretikulumendoplasma. (https://titisarwida.wordpress.com/2013/03/10/inti-sel/)

Fungsimotokondria1. Respirasiselyaituuntukmenghasilkanenergimelalui proses respirasaerobatauoksidatifdalambentuk ATP melalui proses sikluskrebsatausiklusasamtrikarboksilat, 2. Mengaturaktivitasmetabolismesel3. Menjaga konsentrasi ion kalsium yang terdapat bebbagai komponen sel

2. a. Empat Fungsi kehidupan1. Reproduksi : Kemampuan sutu organisma untuk berkembang biak (menghasilkan keturunan) yang sama dengan induknya (sejenis)2. Tumbuh Kembang : Kalau 1 Sel Kehidupan dimulai saat sel induk memebelah tumbuh sampe sebesar sel induk membelah lagiMulti sel Selain tumbuh ada Kembang (Development)Contoh : Ovum + Sperma Sel tunggal zygot memebelah sama, pada saat tertentu berubah menjadi bermacam2 sel dan fx3. Metabolisme : Serangkaian rx kimia secara keseluruhan yang terjadi ditubuh organisma. Anabolisme b. KatabolismeFungsi : a. Membentuk molekul structural dan fxonal yang dibutuhkan tubuh dan tidak tersedia begitu saja (harus dibuat dari molekul diluar untuk diubah sendiri)b. Menghasilkan energi Setiap makhluk hidup butuh energi untuk menunjang kehidupan4. Homeostasis : Setiap makhluk hidup memerlukan suatu keadaan internal tubuh yang konstan/tetap

A. Apa yang dimaksud dengan senyawa amfifilik?Senyawa amfifilik adalah senyawa yang memiliki dua jenis sifat, yaitu tidak suka air (hidrofobik) dan suka aor (hidrofilik) atau polar dan non-polar. B. Berikan contoh-contohnya!Lipid, fosfat , fosfolipid ; sterol, glikolipid, glikoprotein, kolesterolC. Jelaskan mengapa senyawa amfifilik sangat penting untuk menjamin ketahanan hidup sel?Fungsi senyawa amfifilik berguna menyususn membrane sel (fosfolipid, glikolipid, dan kolesterol). Senyawa amfifilik berperan penting dalam menjaga ketahanan hidup sel, sebagai membran plasma. Salah satu sifat amfifilik pada membran plasma yaitu selektif permeable. Sifat selektif permeable ini berfungsi sebagai penyaring atas molekul-molekul yang akan masuk, karena tidak semua molekul bisa masuk kedalam sel. Dengan demikian maka kualitas ketahanan hidup sel menjadi lebih terjaga.

Sekresi ProteinSekresi protein menuju RESekresi protein ke retikulum endoplasma (RE) dengan menggunakan signal sequence pertama kali didemonstrasikan oleh George Palade. Adapun tahapan mekanisme tersebut adalah (1) ribosom memulai mentranslasi mRNA dan (2) urutan polipeptida yang pertama disintesis adalah signal sequence. (3) selanjutnya signal recognition particle (SRP) mendekati dan mengikat signal sequence beserta ribosom (4) kemudian SRP berikatan dengan GTP dan menuju ke reseptor SRP. (5) Tahap selanjutnya ribosom akan menempel pada transkolon (pori-pori pada RE) yang diikuti dengan lepasnya SRP melalui hidrolisis GTP menjadi GDP+Pi. (6) Ribosom masih melakukan elongasi ke arah lumen RE dan (7) pada saat itu signal sequence akan dilepaskan dari polipeptida oleh signal peptidase. (8) Usai melakukan translasi, ribosom akan memisahkan diri dari RE dan didaur ulang untuk proses tranlasi berikutnya.Sekresi Protein Menuju NukleusSalah satu ciri dari organisme eukariotik adalah adanya membran inti. Membran tersebut memiliki dua lapis membran yang kompleks. Jalur keluar masuknya material antara di dalam nukleus dan di sitosol melalui suatu pori yang dinamakan nuclear pore complexes NPCs. Melalui membran inilah protein ditransfer dari sitoplasma. Untuk bisa masuk melalui NPCs, maka dibutuhkan signal sequence yang disebut dengan nuclear localization signals (NLS) yang kaya akan asam amino lisin dan arginin, yakni Lys-Lys-Lys-Arg-Lys. Pada tahap ini, molekul cargo (polipeptida yang akan ditransfer ke nukleoplasma) bersamaan dengan NLS akan berinteraksi dengan importin (karyopherin) yang merupakan molekul protein yang terlibat dalam transpor polipeptida dan RNP (ribonukleoprotein) menuju ke nukleo-plasma. Molekul cargo yang bersamaan dengan NLS setelah berinteraksi akan membentuk suatu kompleks. Kompleks dari cargo, NLS, dan importin akan berinteraksi dengan RanGDP (Ras-related nuclear GDP). RanGDP membantu kompleks cargo, NLS, dan importin menuju ke nukloplasma. Setelah menuju ke nukleoplasma, maka RanGDP dikonversi menjadi RanGTP oleh GAP. Pengkonversian tersebut menyebabkan perubahan konformasi yang mengakibatkan importin dan RanGTP membentuk sebuah kompleks. Sementara cargo dan NLS masih bersamaan di dalam nukleoplasma yang selanjutnya NLS akan dipecah dengan enzim. Kompleks importin-RanGTP akan meninggalkan nukleoplasma menuju sitosol melalui NPCs. Ketika kompleks importin-RanGTP sudah berada di sitosol, maka kompleks tersebut dipecah menjadi importin dan RanGDP oleh GAP yang akan digunakan untuk mekanisme seperti sebelumnyaSekresi Protein Menuju Badan GolgiUntuk mentransfer protein yang sudah terlipat dari retikulum endoplasma menuju badan golgi, maka diperlukan perantara berupa vesikel yang akan menjembatani antar orgenel tersebut. Adapun RE akan menghasilkan vesikel yang berbeda-beda sesuai dengan target yang diharapkan. Sehingga diperlukan suatu sinyal yang akan direspon oleh organel target tertentu. Sebelum RE mentranslokasi protein menuju ke badan golgi, maka RE akan mengemas protein dalam vesikel. Adapun proses terbentuknya vesikel diilustrasikan pada gambar 9. Pada gambar tersebut, cargo (protein) akan berikatan baik secara langsung maupun secara tidak langsung dengan mantel (coat) dari COPII, membran, dan adanya exit signal. Setelah terkonsentrasi dalam suatu membran RE, maka terbentuklah kuncup (budding) dan selanjutnya terbentuklah vesikel. Setelah terbentuk vesikel yang di dalamnya berisi protein, maka vesikel tersebut akan ditransfer menuju badan golgi.

Lodish, Harvey, et all. 2012. Molecular Cell Biology. 7th edition. W. H. Freeman

TitleMolecular Cell BiologyMolecular Cell Biology

AuthorsHarvey Lodish, Arnold Berk, Chris A. Kaiser, Monty Krieger, Anthony Bretscher, Hidde Ploegh, Angelika Amon, Matthew P. Scott

Edition7, illustrated, revised

PublisherW. H. Freeman, 2012

Ekspresi proteinmengacu padacara di manaprotein disintesis, dimodifikasi dandiatur dalamorganisme hidupProtein disintesis dan diatur tergantung pada kebutuhan fungsional dalam sel. Blue print untuk protein disimpan dalam DNA dan diterjemahkan oleh proses transkripsi sangat diatur untuk menghasilkan messenger RNA (mRNA). Pesan berkode oleh mRNA kemudian diterjemahkan ke dalam protein. Transkripsi adalah transfer informasi dari DNA ke mRNA, dan terjemahan sintesis protein berdasarkan urutan yang ditentukan oleh mRNA.http://www.piercenet.com/method/overview-protein-expression-systems4a. Jelaskan secara lengkap apa yang saudara ketahui tentang proses fotosintesis?Jawab:Fotosintesis: energy kimia yang digunakan tanaman hijau untuk membuat molekul makanan seperti glukosa, selulosa, protein dan lemak, karbondioksida (CO2) dan air (H2O).Selamaproses fotosintesis,karbondioksida dan air diubah menjadi glukosa dan oksigen. Oksigen yang terbentuk kemudian dilepaskan ke atmosfer. Glukosa yang terbentuk, diubah menjadi senyawa-senyawa penyusun sel seperti karbohidrat struktural, protein, asam nukleat, lemak, dan senyawa lainnya melalui proses metabolisme. Senyawa-senyawa inilah yang digunakan untuk membentuk sel, jaringan, dan organ tumbuhan.6CO2+ 6 H2O menghasilkan C6H12O6+ 6O2Tahap-tahap FotosintesisFotosintesisterjadi dalam dua tahap utama, tahap pertama adalah menuju reaksi terang dan tahap kedua menjadi Calvin Benson Cycle. Singkatnya reaksi cahaya menangkap energi cahaya dan memanfaatkannya untuk membuat molekul energi tinggi, yang pada gilirannya digunakan oleh Siklus Calvin-Benson untuk menangkap karbon dioksida dan membuat prekursor karbohidrat.Perbedaan Reaksi Terang dan Reaksi GelapfotosintesisYang dibutuhkanYang dihasilkan

Dependen Rx (Grana)H2OATP

Cahaya MatahariO2

Klorofil (tilakoid/grana)NADPH

Independen Rx (Stroma)CO2Amilum

ATPO2

NADPH

Soal no 5 (Prof Endang)a. Jelaskan tentang mekanisme cell injury dan necrosis

Ketika sebuah sel menerima tekanan dari jejas atau stress, maka sel akan berusaha untuk beradaptasi, namun jika tekanan tersebut semakin besar dan melebihi kemampuan sel, maka sel akan mengalami kerusakan/cell injury. Kerusakan yang timbul ada yang bersifat sementara, tetapi ada yang bersifat permanen. Kerusakan yang bersifat permanen dan berat akan berakhir pada kematian sel/nekrosis. Cell injuryKerusakan sel yang terjadi terantung dari besar kecilnya jejas dan durasi waktu paparan jejas terhadap sel. Mekanisme kerusakan sel berhubungan dengan peristiwa-peristiwa : (1) kehilangan cadangan ATP, (2) kerusakan mitochondria sel, (3) masuknya ion Ca2+ ke dalam sel dan kehilangan kesimbangan ion Ca2+, (4) peningkatan radikal bebas (ROS), (5) kerusakan permeabilitas membran sel dan (6) kerusakan DNA sel (1) Kehilangan cadangan ATP (Deplesi ATP)Kehilangan cadangan ATP dan berkurangnya sintesis ATP sering ditemukan pada jejas hypoxia (kekurangan oksigen) dan kimia (toksik). Kehilangan cadangan ATP hingga