6. sitoskeleton
TRANSCRIPT
SITOSKELETOSITOSKELETONN
Jumailatus SolihahJumailatus Solihah
Cobalah jawab pertanyaan Cobalah jawab pertanyaan berikut:berikut:
Bagaimana sel dapat mempertahankan Bagaimana sel dapat mempertahankan bentuknya?bentuknya?
Bagaimana sel mengatur organel-organelnya?Bagaimana sel mengatur organel-organelnya? Bagaimana sel mentransport vesikel2?Bagaimana sel mentransport vesikel2? Bagaimana kromosom bersegregasi menjadi sel-Bagaimana kromosom bersegregasi menjadi sel-
sel anakan pada saat mitosis?sel anakan pada saat mitosis? Bagaimana sel2 epitel dapat bertahan dlm Bagaimana sel2 epitel dapat bertahan dlm
kondisi stress mekanik?kondisi stress mekanik? Bagaimana spermatozoa dapat mencapai sel Bagaimana spermatozoa dapat mencapai sel
telur?telur? Bagaimana leukosit dapat bergerak dalam Bagaimana leukosit dapat bergerak dalam
matriks ekstrasel?matriks ekstrasel?
Sitoskeleton: rangka selSitoskeleton: rangka sel
Sel membutuhkan sitoskeleton Sel membutuhkan sitoskeleton untuk:untuk:
Menciptakan bentukMenciptakan bentuk Mengubah bentukMengubah bentuk Bergerak/berpindah tempatBergerak/berpindah tempat
=
SitoskeletonSitoskeleton
Struktur kompleks yg Struktur kompleks yg terdiri dari:terdiri dari:
MikrotubulMikrotubul Filamen intermediateFilamen intermediate Filamen aktinFilamen aktin
Digunakan untuk:Digunakan untuk: Memberi bentuk selMemberi bentuk sel Pergerakan organel Pergerakan organel
dan vesikel dan vesikel intrasitoplasmikintrasitoplasmik
Pergerakan selPergerakan sel
Fungsi umum sitoskeletonFungsi umum sitoskeleton
Rangka Rangka suport struktural dan suport struktural dan mempertahankan bentuk selmempertahankan bentuk sel
Kerangka internal Kerangka internal memposisikan memposisikan organel-organel dalam interior selorganel-organel dalam interior sel
Memindahkan material dan organelMemindahkan material dan organel Aparatus penghasil tenaga/daya Aparatus penghasil tenaga/daya
pergerakan selpergerakan sel Tempat pelekatan mRNA dan Tempat pelekatan mRNA dan
memfasilitasi translasimemfasilitasi translasi Komponen esensial untuk pembelahan selKomponen esensial untuk pembelahan sel
Sifat umum elemen Sifat umum elemen SitoskeletonSitoskeleton
Berupa polimer Berupa polimer proteinprotein
Struktur dinamis: Struktur dinamis: filamen2 mampu filamen2 mampu ‘mengembang’ dan ‘mengembang’ dan ‘mengerut’ dgn ‘mengerut’ dgn cepatcepat
Protein accessoryProtein accessory– Meregulasi Meregulasi
polimerisasi/depolimpolimerisasi/depolimerisasierisasi
– Mengatur fungsiMengatur fungsi
Filamen AktinFilamen Aktin
StrukturStruktur filamenfilamen aktinaktin
PolimerisasiPolimerisasi filamenfilamen aktinaktin
OrganisasiOrganisasi filamenfilamen aktinaktin
ActinActin binding protein binding protein
FungsiFungsi filamenfilamen aktinaktin
Struktur Filamen AktinStruktur Filamen Aktin
Tersusun atas 2 rantai subunit globular (G-actin), Tersusun atas 2 rantai subunit globular (G-actin), membentuk lilitan membentuk lilitan coiledcoiled satu sama lain membentuk satu sama lain membentuk protein filamen (F-actin).protein filamen (F-actin).
Kelompok serat paling tipis (tebalnya hanya 6 nm)Kelompok serat paling tipis (tebalnya hanya 6 nm) Memiliki polaritas strukturalMemiliki polaritas struktural Berasosiasi dgn sejumlah besar Berasosiasi dgn sejumlah besar actin-binding proteinactin-binding protein
berbagai macam organisasi dan fungsiberbagai macam organisasi dan fungsi Kerjanya tergantung pd titik isoelektrik:Kerjanya tergantung pd titik isoelektrik: -actin pada otot-actin pada otot -actin dan -actin dan -actin pada sel selain otot-actin pada sel selain otot
Polimerisasi aktinPolimerisasi aktin
Filamen aktin dpt Filamen aktin dpt berkembang dgn berkembang dgn penambahan monomer penambahan monomer aktin pd kedua ujungnya.aktin pd kedua ujungnya.
Ketika filamen tlh Ketika filamen tlh mencapai panjang mencapai panjang tertentu, maka tertentu, maka capping capping proteinprotein akan terikat pd akan terikat pd bagian ujung dan bagian ujung dan menghentikan menghentikan polimerisasipolimerisasi
Actin monomer binding Actin monomer binding proteinprotein
Mengontrol Mengontrol poolpool aktin aktin yg tdk berpolimerisasiyg tdk berpolimerisasi
2 jenis protein:2 jenis protein:– ProfilinProfilin
Menghambat Menghambat penambahan monomer penambahan monomer pd ujung tertentu pd ujung tertentu (slow (slow growing)growing)
– Thymosin Thymosin -4-4 Jika filamen ditutup Jika filamen ditutup
((cappedcapped) pd kedua ) pd kedua ujungnya, maka struktur ujungnya, maka struktur akan menjadi stabilakan menjadi stabil
Actin Binding ProteinActin Binding Protein
Actin binding proteinActin binding protein
Organisasi MikrofilamenOrganisasi Mikrofilamen
Mikrofilamen dpt tersusun dgn berbagai Mikrofilamen dpt tersusun dgn berbagai mcm komposisi bentuk:mcm komposisi bentuk:
Otot rangka: Otot rangka: paracrystalline arrayparacrystalline array yg yg terintegrasi dgn filamen myosinterintegrasi dgn filamen myosin
Organisasi MikrofilamenOrganisasi MikrofilamenSel selain otot (Sel selain otot (non-muscle cellnon-muscle cell)) Korteks sel: membentuk lapisan tipis di bawah Korteks sel: membentuk lapisan tipis di bawah
plasmalemma.plasmalemma. Berasosiasi dgn myosin membentuk suatu Berasosiasi dgn myosin membentuk suatu
deretan tali yg membentuk cincin kontraktil dlm deretan tali yg membentuk cincin kontraktil dlm proses proses pembelahan mitosispembelahan mitosis
Aktin dan lokomosi selAktin dan lokomosi sel
3 tahap:3 tahap: Sel mendorong keluar Sel mendorong keluar
tonjolan sel di bagian tonjolan sel di bagian depan (lamellipodia & depan (lamellipodia & filopodia)filopodia)– Polimerisasi aktinPolimerisasi aktin
Tonjolan tsb melekat pd Tonjolan tsb melekat pd permukaanpermukaan– Integrin melekat pd filamen Integrin melekat pd filamen
aktin dan matrix ekstrasel aktin dan matrix ekstrasel pd permukaanpd permukaan
Bagian sel yg lain tertarik Bagian sel yg lain tertarik majumaju– Interaksi filamen aktin dan Interaksi filamen aktin dan
myosinmyosin
Filamen IntermediateFilamen Intermediate
StrukturStruktur filamenfilamen intermediate intermediate
Jenis2 filamen Jenis2 filamen intermediateintermediate
IF binding proteinIF binding protein Fungsi filamen Fungsi filamen
intermediateintermediate
Struktur Filamen Struktur Filamen IntermediateIntermediate
Mirip tali dgn banyak Mirip tali dgn banyak strandstrand panjang panjang berpilinberpilin
Subunit berupa Subunit berupa protein serat panjang protein serat panjang (banyak tipe)(banyak tipe)
Ukuran intermediate Ukuran intermediate (8-12 nm)(8-12 nm)
Membentuk jaringan Membentuk jaringan di seluruh bagian di seluruh bagian sitoplasma dan sitoplasma dan mengelilingi nukleusmengelilingi nukleus
Polimerisasi struktur sub Polimerisasi struktur sub unitunit
Sub unit:Sub unit:– N-terminal globular headN-terminal globular head– C-terminal globular tailC-terminal globular tail– Central elongated rod domainCentral elongated rod domain
Sub unit membentuk dimer yg stabilSub unit membentuk dimer yg stabil 2 dimer membentuk tetramer2 dimer membentuk tetramer Tetramer berikatan satu sama lain membentuk Tetramer berikatan satu sama lain membentuk
struktur spt talistruktur spt tali
Tipe filamen intermediateTipe filamen intermediate Berdasarkan protein subunit penyusunnya, IF dlm Berdasarkan protein subunit penyusunnya, IF dlm
sitoplasma dpt dikelompokkan mjd bbrp macam:sitoplasma dpt dikelompokkan mjd bbrp macam:
Intermediate Filament Binding Intermediate Filament Binding ProteinProtein
Menghubungkan, menstabilkan dan Menghubungkan, menstabilkan dan memperkuat IF membentuk jaringan 3 memperkuat IF membentuk jaringan 3 dimensi:dimensi:
Fillagrin: mengikat filamen2 keratin Fillagrin: mengikat filamen2 keratin membentuk berkas2membentuk berkas2
Synamin dan Plectin: mengikat desmin & Synamin dan Plectin: mengikat desmin & vimentin, menghubungkan IF dengan vimentin, menghubungkan IF dengan mikrotubul, aktin dan desmosom.mikrotubul, aktin dan desmosom.
Plakins: mempertahankan kontak antara Plakins: mempertahankan kontak antara keratin dan hemidesmosom pd sel2 epitel.keratin dan hemidesmosom pd sel2 epitel.
Fungsi filamen intermediateFungsi filamen intermediate
Tensile strength Tensile strength sel mampu bertahan sel mampu bertahan menghadapi stress krn tekanan mekanikmenghadapi stress krn tekanan mekanik
Memberikan sokongan struktural bagi sel.Memberikan sokongan struktural bagi sel.
Fungsi filamen intermediateFungsi filamen intermediate
Membentuk kerangka struktural 3 Membentuk kerangka struktural 3 dimensi yg bersifat dimensi yg bersifat deformabledeformable bagi sel. bagi sel.
Memperkuat bentuk sel dan menetapkan Memperkuat bentuk sel dan menetapkan lokasi organel2.lokasi organel2.
Selaput inti disokong oleh jaringan2 IF.Selaput inti disokong oleh jaringan2 IF.
MikrotubulMikrotubul
Struktur MikrotubulStruktur Mikrotubul Susunan Susunan
mikrotubulmikrotubul Fungsi mikrotubulFungsi mikrotubul Asosiasi mikrotubul Asosiasi mikrotubul
dgn dgn motor proteinmotor protein Struktur dan fungsi Struktur dan fungsi
silia & flagellasilia & flagella
Struktur MikrotubulStruktur Mikrotubul Tabung berongga dgn Tabung berongga dgn
diameter +/- 25 nm.diameter +/- 25 nm. Subunit berupa Subunit berupa
heterodimer tubulin heterodimer tubulin dan dan ..
PolarizedPolarized: memiliki : memiliki ujung + dan -.ujung + dan -.
Struktur dinamis: dpt Struktur dinamis: dpt berkembang dan berkembang dan mengerut dgn cara mengerut dgn cara menambah/mengurangi menambah/mengurangi jumlah molekul tubulinjumlah molekul tubulin
Polimerisasi MikrotubulPolimerisasi Mikrotubul Mikrotubul terbentuk Mikrotubul terbentuk
melalui perkembangan melalui perkembangan dari MOC (cth. dari MOC (cth. Sentrosom)Sentrosom)
Sentrosom mengandung Sentrosom mengandung cincin cincin -tubulin, -tubulin, berperan sebagai titik berperan sebagai titik awal perkembangan.awal perkembangan.
Dimer Dimer -tubulin -tubulin ditambahkan pd ditambahkan pd --tubulin tubulin membentuk membentuk tabung beronggatabung berongga
Polimerisasi lebih cepat Polimerisasi lebih cepat pd ujung +pd ujung +
Fungsi MikrotubulFungsi Mikrotubul
Mikrotubul berperan dlm transport intrasel Mikrotubul berperan dlm transport intrasel pd organel dan vesikelpd organel dan vesikel
Transport axoplasmik neuronTransport axoplasmik neuron Transport melaninTransport melanin Pergerakan kromosom pd Pergerakan kromosom pd spindlespindle mitotik. mitotik. Pergerakan vesikel di antara Pergerakan vesikel di antara
kompartemen2 sel yg berbeda.kompartemen2 sel yg berbeda. Di bawah kontrol Di bawah kontrol motor protein.motor protein.
Motor2 MolekulerMotor2 Molekuler
Motilitas sel dan bagian2nyaMotilitas sel dan bagian2nya
Cilia dan FlagellaCilia dan Flagella Tonjolan motil, bag inti Tonjolan motil, bag inti
terdiri atas mikrotubul terdiri atas mikrotubul yg tersusun rapatyg tersusun rapat
Bag inti terdiri atas 9 Bag inti terdiri atas 9 pasang mikrotubul, pasang mikrotubul, mengelilingi 2 mengelilingi 2 mikrotubul sentral mikrotubul sentral (axonema).(axonema).
Pengendalian gerakan Pengendalian gerakan cilia & flagella cilia & flagella dilakukan oleh dilakukan oleh motor motor proteinprotein (dynein). (dynein).– Pada Pada basal bodybasal body, yg , yg
mengontrol pelekatan mengontrol pelekatan susunan axonemasusunan axonema
FlagellaFlagella Flagella = 1-2 /sel dan lebih panjang (mirip Flagella = 1-2 /sel dan lebih panjang (mirip
cambuk)cambuk) Menggerakkan organisme unisel dan multisel Menggerakkan organisme unisel dan multisel
kecil dgn cara mendorong air melewatinya.kecil dgn cara mendorong air melewatinya. Gerakan spt ombak, tenaga yg dihasilkan sejajar Gerakan spt ombak, tenaga yg dihasilkan sejajar
dgn sumbu flagellumdgn sumbu flagellum Silia ‘menyapu’ mucus dan debris dari paru2Silia ‘menyapu’ mucus dan debris dari paru2 Flagellum sel2 spermaFlagellum sel2 sperma
Bagaimana cara kerjanya?Bagaimana cara kerjanya?
Sehingga…Sehingga…
RingkasanRingkasan MikrotubulMikrotubul
– Paling tebalPaling tebal– Struktur sel dan Struktur sel dan
pergerakan selpergerakan sel– TubulinTubulin
MikrofilamenMikrofilamen– Paling tipisPaling tipis– Pergerakan internal di dlm Pergerakan internal di dlm
selsel– Aktin, myosinAktin, myosin
Filamen intermediateFilamen intermediate– IntermediateIntermediate– Perlengkapan yg lbh Perlengkapan yg lbh
permanenpermanen– keratinkeratin
Distribusi elemen sitoskeleton Distribusi elemen sitoskeleton pd sel yg samapd sel yg sama
Perubahan cepat pd morfologi sel Perubahan cepat pd morfologi sel diasosiasikan dgn sitoskeleton yg diasosiasikan dgn sitoskeleton yg
dinamisdinamis
Tanpa Tanpa Sitoskeleton?Sitoskeleton?
Luka tidak akan pernah Luka tidak akan pernah sembuh!sembuh!
Otot tidak akan berfungsi!Otot tidak akan berfungsi!Sperma tidak akan pernah Sperma tidak akan pernah mencapai sel telur!mencapai sel telur!