biokimia komunikasi extra dan intraseluler
TRANSCRIPT
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 1/41
Biokimia Komunikasi Extra dan
Intraseluler•Sangat ditentukan oleh Membran Sel
•Struktur;Sangat Viskus tapi plastis.
•Protoplasma cel memisahkan antar sel.
•Permiabilitas selektip,sebagai sawar pertahanan
keseimbngan extra & intra sel oleh pompa ion .reseptor hormon , sinyal
•Pertukaran bahan dengan lingkungan Extra Cel dgn
proses Eksositosis dan Endositosis.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 2/41
Struktur Membran.
* Disususn oleh Lemak.KH,Protein.
• Struktur dasar oleh.Lipid td;2 membran(bilayer) dan
td; 2 Sheet(lembaran) disusun oleh Posfolipid dgn
polar sangat hydropilik.
• Membran intrasel secara morfologis td; organel shg
dapat dibedakan al;Mitokhondria,Retikulum
Endoplasma,Aparatus Golgi,Granula sekresi
Lisosom , Membran Nukleus.• Memmbran menentukan lokasi enzym u/ perangkai I
Exitasi respons dan transduksi energi Potrosyntesa
dan Fosporilasi Oxidatip.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 3/41
Keseimbangan lingkungan Ekstra dan Intra
seluler normal fundamental bagi Kesehatan
*Kehidupan dalam suasana Aqueus (Air),enzym beker ja selluler dan
subselluler \,situasi ini dipertahankan oleh membran sel.
Cairan tubuh air sekitar 60% massa tubuh yg td;
1.Intraseluler(ICF) 2/3 dr air dalam tubuh.berfs;
-Menyimpan dan menggunakan energi.
-Memperbaiki dirinya.
-Replikasi.
-Fungsi2 khusus.2. Ekstra Celluler (ECF); 1/3 dr Body mass fluid ,merupakan systim
penghantar synyal ,pengangkut nutrien sel al.glukosa,lemak,protein
as.amino,O2,ion organik dan anorganik,pengatur hormon,mem
limbah metabolit al; CO2,racun yg terdetoksipikasi.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 4/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 5/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 6/41
Komposisi kimia membran.
Komposisi Ion;
* Internal; K,Mg,Fospat.kation utama.
* Ekternal; Na, Ca,Cl, anion utama,glukosa lebih besar
dr Internal protein lebih rendah,
* Unsur Lipid,Protein,KH;berbeda2 antar sel dan extrasel seperti ratio
Protein Extra : Intrasel = 1:8 g/dl, mol protein spesipik terikat pada
membran tempat molekul melaksanakan fungsi.
* Unsur lipid al;
-Posfolipid,Glikosfingolipid,Kholesterol;
Fosfolipipid al;fosfoglyserida (mengandung Gyserol)& Sfyngomielin
(mengandung Sfingosin)
-Glikosfingolipid; al,Serebrosida(hexose tunggal),Gangliosida(as.sialat)
-Sterol; Kholesterol selalu melekat pd membran plasma sel manusia
dalam jlh m\kecil juga dalam mitohondria,Ap.Golgi,membran nucleus.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 7/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 8/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 9/41
•Lipid Membran sft Amfipatik;td;regio hydropilik dan hydropobik
Bila regio hydropobik dipisah dr molekulnya maka tdk larut dalam air
tetapi larut dalam lemak demikian sebaliknay.
•Unsur lipid membran mbtk lapis ganda satu lembaran merupakan ba
gian hydropobik untuk melindungi dari suasana Aques(air) dalam mem
bran sehingga tidak mudah air masuk ke sel ok air tidak larut pada
lapisan hydropobik sel membran (Oedema Sel).•Bahan biologik bersifat larut pada lemak shg masuk sel dengan mudah.
•* Gas O2,CO2,Ni,mudah berdiffusi lewat regio hydrofobik ,
• Sterod Hormon mudah melintasi lapi ganda .
•Mol.Nonelektronik organik diffusi tergantung koofisien partisi air-
minyak semakin besar sft lipopilikny diffusi lebig banyak.
• Mol.tdk larut lemak;membran mengandung protein sebagai pembawa
molekul besar yg tdk bisa melewati lapis ganda.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 10/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 11/41
Hubungan Protein membran dgn Lapisan ganda Lipid.
*Posfolipid membran sebagai pelarut protein membran ,20 AA dr
struktur primer protein yg terikat pd atom C alfa (hydropobik) kuat
pada 6 A.A ,sifat alfa helix mengurangi sifat hydrofilik ik.peptida.
*Protein td.mol pembawa Enzym,protein struktural, antigen,(histo
compatibilitas dan reseptor Mol)
*Sifat membran terhadap jenis enzym (lihat grafik) berbeda2 .Membran sebagai struktur Asimetri.
Timbul ok distribusi protein yg tidak teratur dalam membran
Asimetri bgn luar dan dalam disebabkan lokasi external KH yg
terikat pd protein membran.Asimetri Regional pada permukaan
mucosa bervilli
Protein membran td; Integral dan Perifer , sebagian besar jenis
integral ,distrusi secara asimetris dan berinteraxi dgn Posfolipid.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 12/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 13/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 14/41
b l l
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 15/41
Peranan Membran Plasma Dalam
Komunikasi Sel.
1.Diffusi ada bbrp Systim;
*Unifort ; menggerakkan satu type molekul dalam 2 arah.
*Kotansfort ;pengalihan sequensial solut yg lain.
*Simfort; menggerakkan solut dgn arah sama cth;pengang
kutan proton (H) gula pada bakteri.Na.gula dan As.Amino
pada sel manusia.
*Antifort; menggerakkan 2 Mol.arah berlawanan;
cth; Na masuk diikutu ion Ca+ keluar sel.
*Diffusi yg difasilitasi; mol.yg tdk bisa melintasi secara be
bas harus dgn protein pembawa/Binding tapi dr konsen
trasi tinggi ke rendah(2 arah)
*Transfort Aktif ; sama diffusi difasilitasi tapi melawan gradien
dr konsentrasi rendah ke kons.tinggi difasilitasi o/ion Na,
( 1 arah)
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 16/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 17/41
Diffusi yang difasilitasi & transfort aktip dapat dilihat adanya
Mutasi dlm sel bakteri dan manusia menyebabkan penya
Kit pada manusis diman terjadi reaksi Substrat-Enzym spt;
1.Pengikatan spesipik bagi zat terlarut.2. Pembawa bisa jenuh shg terjadi laju pengangkutan Maxi
mal ( Vmax).
3. Ada konstante pengikatan(km) untuk zat terlarut.
4. Inhibitor kompetitif struktural serupa menyekat
pengangkutan.
Beda dgn diffusi biasa/sederhana yg tdk perlu energi metabolik .
Mekanisme Pim-pong.
Suatu mek.diffusi yg dipasilitasi pada protein dalam 2 btk,PING bila
Proteinsolut terpajang dlm konsentrasi tinggi terikat pd protein
pembawa;;PONG;protein pembawa terpajan pada konsentrasi solut
Rendah.Proses sft irreversibel.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 18/41
l k l d d ff d l d k
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 19/41
Laju Solut memasuki sel dgn diffusi dipasilitasi ditentukan
oleh;
1. Gradien konsentrasi lewat membran.
2. Jumlah pembawa yg tersedia(tahap pengendali penting).3. Kecepatan reaxi Solut-Pembawa.
4. Kecepatan perubahan bentukbaik pembawa bermuatan atau tiadak.
Pengaruh Hormonal pd Diffusi Difasilitasi.
*Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa dalam lemak dan otot dan
pengangkutan As.Amino di hati dan jaringan lainnya.
Glukokorticoid;meningkatkan transfort As Amino ke hati untuk proses
Glukoneogenesis .Growth Hormon; meningkatkan pengangkutan AA disemua se jaringan
Oestrogen; menigkatkan transfort AA dalam uterus
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 20/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 21/41
Transfort Aktip; mol.diangkut menjauhi ekuilibrum
termodinamika, shg diperlukan energi dr hidrolisis ATP,gerakan
elektron atau cahaya.30-40 % dr seluruh energi dipakai disini.
Fs;mempertahankan kadar Na.intrasel rendah dan K+ tinggi
ATPase diaktipkan o/ Na & K & posfolipid dlm membran sel
ATPase dgn Ma pada sytoplasma,sedang dgn K+ pada extrasel.
Ouabain & Digitalis; menghambat ATPase pada extrasel dan
dinetralisir olen ionK pada extrasel.
Transmisi Impuls Syaraf.
Terjadi disebelah atas dan bawah membran membtk
permukaan sel neuron dgn mempertahankan asimetri voltageLuar dalam (potensi listrik) secara elektris dapat diransang oleh
sinyal kimia diperantarai Reseptor pada membran synaps
spesipik .Gangguan elektrokimia menimbulkan gelombang
sepanjang membran timbul Impuls Syaraf..
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 22/41
Selubung Myelin oleh sel Schwann membungkus serabut syaraf dan menjadiinsulator listrik mempercepat penyebaran gelombang (sinyal) sepanjangmembran ,ion mengalir keluar masuk secara bebas dr membran.MembranMyelin td; Posfslipid ,spingo mielin ,Kolesterol,protein,Glikospingolipid. Proteinintegral & perifer sedikit terikat dgn membran mielin dan menyatukan kedua
membran shg terbtk penyekat hidropobik tidak permeabel pada ion dan air.Multiple Skelerosis, Guillan Barre terjadi Demielinisasi dan gangguan hantaransyaraf.
Komunikasi Transfort Glukosa.
*Glukosa harus masuk sel sebagai langkah awal pemakaian energi.*Masuk sel otot,adiposa dgn transfort aktip dirsg oleh Insulin.
*Perubahan transfort dipengaruhi oleh Vmaks dan Km.
*Elektrokimia Na+ masuk kesel dan mengikat glukosa shg semakin
besar gradien Na+ semakin banyak Glukosa masuk sel.
*Pomapa Na+ berperan menjaga kadar Na intra sel tetap rendah shg bilakadar Na+ Ekstra sel rendah tidak mempengaruhi pengangkutan glukosa
kedalam sel(Symfort Na).
•Gerakan transelluler gula dengan systim Unifort shg glukosa bisa tertimbun
dalam sel bergerak pada permukaan berbeda kearah equilibrum baru ini terjadi
pada sel Intestinal dan Renal
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 23/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 24/41
Komunikasi Transfort Makromolekul Selluler
*Proses pengambilan macromolekul disebut ENDOSITOSIS.
*Makromolekul al; Polisaharida,protein,polinukleotida.
*Endositosis memaki cara kerja systim sel DNA dari sel satu bisa
digunakan transfer pada sel yang lain dan mengubah fungsi dan
fenotype sel tsb.Endositosis menyebabkan masuknya DNA
kedalam sel dimana dgn Kalsium Posfat . Ca+ mersg Endositosis .
* Exositosis; sel melepas makromolekul .
ENDOSITOSIS.
Vesikel endositosis terbtk bila segmen membran mengalami
imvaginasi membungkus cairan extrasel dan isinya.Vesikel
endositosis berfusi dgn lisosom primer membtk Lisosom Sec. yg
mengandung Enzym Hydrolisis .Endositosis memerlukan :
1.Enegi dr hidrolisis ATP. 3.Unsur kontraktil sel/mikro
2. Ca+ dalam cairan extraselluler. Filamen.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 25/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 26/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 27/41
Type2 Endositosis.
1. Pagositosis; terdapat pada sel khusus al;Macrofag & granulosit
Proses Ingesti partikel yg besar spt Virus,bakteri,sel.
Macrofah mengingesti 25 % dari volumenya /jam.
2. Pinositosis; sifat dimiliki semua sel td;
* Pinositosis Fase Cairan.
Proses nonselektif yi pembtkan vesikel isi vcairan extrasel aktip
Fibrobast internalisasi membran plasmanya .lebih cepat dr pembentukan membran.
* Pinositosis Absorptif; proses selektip diperantarai Reseptor.
Reseptor dgn affinitas tinggi mengurangi konsentrasi ligan shg
shg mengurangi ambilan cairan dan makromol.dan melarutkan
lalu diabsorpsi
Cth; LDL dan reseptornya dimetabolisis bersama EstKholesteril
* Virus Hepatitis ,polyomielitis,(Neuron motorik) AIDS (selT),dirusak
dengan cara Pinositosis.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 28/41
B.EXOSITOSIS
Proses pengeluaran makromolekul dari dalam sel.
Sinyal berupa hormon terikat pada reseptor permukaan sel
menimbulkan perubahan pada konsentrasi Ca+ yg memacu prosesEksositosis dan endositosis.
Molekul dilepas proses ini ad;
1. Mol.terikat dgn permukaan sel menjadi protein primer; Antigen.
2. Mol.bisa menjadi bgn matrix extra sel; Kollagen,glikosaminoglikan
3. Mol.dapat masuk cairan extrasel dan menjadi sinyalsel lainnya.
Hormon;Insulin;Paratyroid;Katekolamin; dikemas dalam granul
untuk dilepas. Transmisi Sinyal.
Sinyal biokimiai spesifik al;Neurotransmitter,hormon dan Ig. Terikat
pada reseptor spesipik (protein Integral) terletak diluar membran
sel transmisi imformasi lewat membran ke sitoplasma
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 29/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 30/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 31/41
Komunikasi Imformasi lewat Kontak Antar Sel
Organisme Metazoa;banyak terdapatkontak antarsel ,komunikasi
intrasel disiapkan
oleh membran dan cytoplasma.
Perjalanan ion& mol.kecil melalui celah pori hydropilik sempit yg
menghubungkan sitoplasma sel yg berdekatan dimana ion &
mol,kecil bisa melintas antar sel.Penyakit2 akibat Mutasi Protein Membran.
Mutasi protein pada membran akan menyebabkan kelainan2.
Protein membran dikategorikan sebagai :
1,Reseptor; 2.Transfort; 3. Saluran ion; 4.Enzym.5. Komponen Struktural.
Penyakit2 tsb dilihat pada tabel dibawah tapi beberapa penyakit
akibat gangguan
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 32/41
Iskemia Abnormalitas unsur2 pembentuk membran yang
bukan protein .
Kelebihan Lipid/Kholesterol ;Hyperkholesteremia Familiar,
peninggian Lisoposfolipid akibat gigitan ular berbisa yg
mengandung enzym posfolipase , kelebihan Glikospingolipid
pada penyakit Spingolipidosis. Ada 30 penyakit akibat kelainan
genetik berupa mutasi protein mem bran yang
terlaibat dalam pengangkutan ;
As.Amino,gula,lipid,urat,Anion,Kation,Air,Vitamin
Mutasi pada gen pengkode protein dalam membran lain yi membran
mitokhondria yg terlibat posforilasi Oxidatip menyebabkan Penyakit
Neurologis.
*Kelianan bukan ok mutasi tetapi oleh pembentukan
Autoantibody terhadap reseptor Asetylholin pada otot
skeletalMYASTHENIA GRAVIS.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 33/41
Neurotransmitor.A.Neurotransmitor dan Neurohormon.
*Sel syaraf mengatur organisme dgn neurosekret td;
- Neurotransmitor.sekresi pd celah synaptik mempengaruhisel tetangganya,umurdan jangkauan pendek.
-Neurohormon; disekresi masuk dalam darah jangkauanpanjang dan umurnya lama.
-Kriteria sebagai Neurotransmitor(neuromodulator ad;
•Merupakan produk neuron.
•Disimpan dalam synaps.•Sekresi dicelah synaptik bila ada rangsangan .
•Terikat pd Resptor spesipik membran pasca synaptik.
•Aktipitas melalui Ion2.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 34/41
Struktur Kimia.1. Acethylkholin; neurotransmitor paling dikenal pada
ujung syaraf dan otot.2. Aminbiogenik;As.Amino dekarboksilasi sederhana
3. Derivat Purin ;mengandung adenin.
4. Neuropeptida; asam glutamatMekanisme kerja.
Terikat pada reseptor membran pasca synaptik ,jalur
sinyal beda2 ,merupakan kanal2 ion yg diatur oleh
ligan contoh; Nikotinik u/ asetylkholin, GABA dan
Glisin.
Mergsg pembukaan kanal2 ion .
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 35/41
Biosyntesa Katekolamin.
Katekolamin ad;aminbiogenik merupakan kel.senyawa
hydroxi penyl (Catecol) ,bahan dasar Tyrosin,hidrxilasi ke;1. DOPA(3,4 dihydroxifenilalanin).
2. Dopamin lewat dekarboxilasi.
3. Noradrenalin lewat hidroxilasi.dibantu As.Ascorbat(vitC)4. Adrenalin (Epinefrin) lewat metylasi.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 36/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 37/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 38/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 39/41
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 40/41
Rangkuman.
1.Membran sel adalah struktur komplex td.lipid,protein
KH,terdiri dari dua lapisan tiap lapisan td;2 Sheet yang
mayoritas disusun oleh Posfolipid dengan polar bersifat
hydrophilik.
2.Sifat Hidropobik nonpolar pada bgn ujung molekul men
cegah terjadinya aliran air bebas masuk ke intrasel se
hingga mencegah terjadinya Oedema sel.
3. Kelainan/mutasi gen protein pengangkut /sinyal pada
membran akan menimbulkan penyakit bersifatHerediter
4. Kelainan bukan mutasi gen tetapi pada bagian lain membran
menyebakan penyakit ttt al.Syaraf,Otot, dan Otak.
7/15/2019 Biokimia Komunikasi Extra Dan Intraseluler
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-komunikasi-extra-dan-intraseluler 41/41
Terimakasih