SKENARIO 1

BIOLOGI SEL

Winda seorang mahasiswi kedokteran sedang asyik mencari buku berjudul

Biologi Sel di sebuah toko buku. Ia tampak riang begitu menemukan buku

tersebut di ujung rak buku bagian kedokteran. Ia kemudian membuka buku

tersebut dan membaca sekilas isi buku tersebut. Buku tersebut menguraikan

struktur, komponen, dan fungsi sel. Dalam buku tersebut, sel yang hanya bisa

terlihat dengan mikroskop, ternyata mempunyai komponen yang cukup kompleks

dan masing-masing komponen mempunyai fungsi yang kompleks pula. Winda

bersemangat sekali membaca materi pada bab yang menjelaskan pergerakan sel,

transpor bahan via membran sel, siklus sel, pembelahan sel, dan kematian sel.

Winda memutuskan untuk membeli buku tersebut sehingga bisa mempelajarinya

lebih lanjut dan mendiskusikannya dengan teman-teman kelompoknya di fakultas

kedokteran. Yuk kita simak diskusi menarik berikut ini.

KLARIFIKASI ISTILAH

1. Sel

- Setiap masa protoplasma kecil yang menyusun jaringan yang terorganisir

terdiri dari sebuah nucleus yang dikelilingi dengan sitoplasma yang

mengandung berbagai organel dan dibungkus oleh membran plasma

(Kamus Dorland).

- Unit fundamental (penyusun dasar organisme), structural (mempunyai

organela yang berfungsi saling berkaitan), fungsional pada makhluk hidup.

- Setiap unit sel tersususn atas: air (70-90 %), ion (10-20 %), protein, lipid,

dan karbohidrat.

2. Pergerakan sel

- Gerakan yang dilakukan oleh sel yang terjadi di otot rangka, otot polos,

dan otot jantung dan melibatkan mikrotubuli serta mikrofilamen.

3. Membran sel

- Lapisan yang memisahkan sel satu dengan sel yang lain.

- Alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang

dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.

4. Kematian sel

- Terhentinya aktivitas hidup sel yang diatur secara genetik.

5. Siklus sel

- Proses yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan sel.

6. Pembelahan sel

- Proses sel hidup melakukan pembelahan untuk memperbanyak diri.

ANALISIS MASALAH

1. Sel

1.1 Sejarah Perkembangan Sel

Biologi sel dulu dinamakan juga “sitologi” yaitu cabang biologi

yang baru diakui sebagai disiplin ilmu sejak akhir abad XIX,

walaupun sebenarnya penelitian-penelitian tentang hal ini telah

dilakukan beberapa abad sebelumnya.

Aristoteles dan Paracelcus

“Hewan dan tumbuh-tumbuhan walau nampaknya sangat rumit

terdiri atas beberapa unsur yang selalu terulang dalam tiap

tubuh makhluk hidup”.

Beberapa abad kemudian ditemukan lensa pembesar, yang

akhirnya sekarang berkembang menjadi mikroskop.

Tahun 1665, Robert Hooke

Melakukan percobaan pada sebuah gabus, lalu ia menemukan

ruangan atau rongga kosong yang disebut dengan sel, berasal dari

kata ”cella” berarti kosong yang dibatasi dinding yang dinamakan

diafragma.

Grew dan malphigi

Melakukan penyelidikan pada tanaman yang berbeda, ternyata

juga ditemukan ruang-ruang yang dibatasi oleh dinding selulose

yaitu vesikula atau utrikula.

Tahun 1674, Anthony Van Leeuwenhoek

Melakukan penelitian terhadap sel-sel, dan ditemukan bangunan

yang terletak di tengan yaitu inti sel atau nukleus.

Tahun 1829, Hertwig

Dengan teori protoplasma yaitu sel merupakan suatu kumpulan

dari substansi hidup yang disebut protoplasma yang didalamnya

mengandung inti(nukleus) dan dibatasi oleh dinding sel.

Tahun 1831, Brown

Bahwa inti sel merupakan komonen dasar dan merupakan tetap

berasal dari sel. Protoplasma yang ada dalam sel disebut

sitoplasma, sedangkan protoplasma yang berada di dalam inti sel

disebut dengan karioplasma.

Tahun 1939, Schleiden dan Schwan (Bapak Sitologi Modern)

Teori sel, bahwa ”semua makhluk hidup tersusun atau terdiri

atas sel-sel”.

Haeckel

Membagi dunia hewan menjadi dua kelompok besar, yaitu :

i. Protozoa : mempunyai sel tunggal

ii. Metazoa : mempunyai sel banyak

iii. Tahun 1858, Albert Kolliker

Teori dibidang embriologi yang menyatakan bahwa spermatozoa

dan ovum merupakan unsur histologis yang merupakan asal dari

makhluk hidup baru.

Tahun 1858, Virchow

Omnis cellula e cellula, bahwa sel berasal dari sel lainnya dan sel

mempunyai kemampuan untuk berkembang biak atau membelah.

Tahun 1875, Hertwig

Hakekat konsepsi yang menyatakan bahwa pada waktu

pembuahan terjadi peleburan antara inti sel telur dan

spermatozoon.

Fleming

Pembelahan sel pada hewan.

Strassburger

Pembelahan sel pada tumbuhan.

Tahun 1878, Schleiden

Terungkapnya proses kariokinesis.

Tahun 1890, Waldeyer

Penemuan kromosom.

Tambahan sejarah sel

1835, Felix Durjadin, meneliti tentang isi dalam dan rongga sel yang ia

sebut dengan nama sarcode

1869, Penelitiannya dilanjuti oleh Johanes Purkinje, sehingga nama

sarcode diubah menjadi protoplasma

Max Schultze (ahli anatomi) menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan

fungsional makhluk hidup

1880, Hanstein menyatakan bahwa sel tidak hanya cytos ( tempat

berongga ) tetapi juga berarti cella ( kantong berisi )

Macam Sel berdasarkan ada tidaknya inti :

1. Sel prokariotik :

Inti tidak jelas

Ukuran kecil (0,5-1 mikrometer)

Dalam sitoplasma ada nukleoid berwarna agak terang yang

mengandung DNA.

Kontak DNA dengan sitoplasma tidak langsung

Dalam sitoplasma mengandung ribosom

Sel dibungkus plasma membran

Dinding luar kompleks, bervili dan kadang berflagela

Contoh : bakteri, virus, ganggang biru, ganggang hijau, dll.

2. Sel eukariotik :

Inti sel jelas karena dibatasi oleh dinding atau membran inti

Ukuran lebih besar (10-100 mikrometer)

Bagian dalam kompleks dan terdapat organel-organel

o Organel yang dibatasi membrane.

Contoh: RE, Golgi Apparatus, Mitokondria, Lisosom,

Mikrobodies.

o Organel yang tidak dibatasi membran

Contoh: Ribosom, Mikrotubul, Sentriol, Flagella, Sitoskeleton

Memiliki bentuk berbeda-beda

Bentuk tetap → sel spermatozoa, sel saraf, eritrosit, sel

epitel, sel-sel tanaman

Bentuknya dapat berubah-ubah → sel lekosit, ameba

PEMBEDA PROKARIOTIK EUKARIOTIK

Inti sel

Membran

inti

DNA

Kromosom

Nukleolus

Pembelahan

sel

Organel

membran

Mitokondria

+ (tapi tidak jelas)

-

telanjang

tunggal

-

amitosis

(langsung)

-

-

+

+

dengan protein

ganda

(berpasangan)

+

Mitosis/meiosis

+

+

Sel Bedasarkan Letaknya, Dibedakan Menjadi :

1. Sel Somatik (tubuh)

o Sebagai Body Building Cell

o Membentuk anatomi tubuh

o Kromosom diploid (2n), kecuali sel darah merah dan keratinosit

2. Sel Gamet (Reproduktif)

o Pada laki-laki = spermatozoa

o Pada wanita = ovum/sel telur

o Fungsinya untuk perbanyakan dan pembelahan sel

Karakteristik Sel

1. Sel memiliki informasi genetik .Gen : blueprint untuk struktur sel, seluruh

aktivitas dan fungsi sel

2. Sel dapat bereproduksi

3. Sel memperoleh dan menggunakan energi

4. Sel melakukan metabolisme sel

5. Terdapat suatu aktivitas mekanis dalam sel yang dinamis Misalnya perubahan

bentuk sel akibat aksi dari protein-protein dalam sitoplasma

6. Sel dapat memberi respons terhadap suatu stimulus. Reseptor hormon, reseptor

faktor tumbuh, reseptor matriks ekstraselular, atau reseptor lainnya (G)

Respons : misalnya metabolisme sel, proliferasi sel atau gerakan

7. Sel mampu mengatur diri sendiri (self regulation) Misalnya pengaturan siklus sel

1.2 Struktur Sel

1.2.1 Membran Sel

Membran sel adalah lapisan yang melindungi inti sel dan

sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam

sel, membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel

yaitu tempat asuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan

tidak dibutuhkan oleh sel. Membran plasma terdiri fosfolipid

bilayer. Membran sel ini berfungsi untuk memisahkan

sitoplasma dari cairan di sekelilingnya. Jika dilihat di bawah

mikroskop elektron, tampak 2 garis tebal, dipisahkan lapisan

tengah yang jernih yang disebut unit membran.

Sifat-sifat khas membran sel:

a. Makromolekul tidak dapat melewati membran sel sehingga

sitoplasma yang sebagian besar berupa protein tetap

terkurung oleh membran sel (selektif permeable).

b. Membran sel sebagai pelindung sel mampu menjaga

keseimbangan elektrolit.

c. Membran sel mempunyai kemampuan mengadakan

transportasi aktif.

d. Membran sel mampu melaksanakan tansportasi air.

e. Zat-zat yang larut dalam lipid dapat pula melewati

membran sel. Hal ini sesuai dengan teori globural.

f. Membran sel mampu mengadakan invaginasi seperti dapat

dilihat pada proses fagositosis dan pinositosis.

Struktur Umum:

Merupakan molekul amphipatic sehingga mudah

membentuk bilayer spontan yang menyebabkan lipid dapat

larut dalam air dan pelarut organik. Terdiri dari :

1. Lipid (sebanyak 50 %)

a. Phospolipid

b. Kolesterol (sterol)

Substansi di atas berfungsi membentuk sawar untuk

mencegah masuknya air dan bahan-bahan yang larut dari 1

ruang sel ke yang lain.

2. Protein (hampir 50%)

3. Karbohidrat (sangat kecil)

Struktur Khusus:

1. Lipid Membran

Phospolipid

Merupakan komposisi molekuler membrane sel utama

dan tersusun dalam 2 lapis (phospolipid bilayer)

Mempunyai :

a. Ujung polar Hidrofilik : Mengarah ke luar

membrane,larut dalam air. Contoh: gugus fosfat dan

fosfolipid.

b. Ujung Non Polar Hidrofobik : Ke pusat membrane,

larut dalam lemak. Contoh : gugus asam lemak

Membran ini bersifat impermeabel terhadap bahan-bahan

yang larut dalam air seperti ion, glukosa dan bersifat

permeabel terhadap bahan yang larut dalam lemak (O2,

CO2, alkohol).

Phospholipid dapat melakukan pergerakan yaitu :

Flip-flop : biasanya pergerakannya lama (sekitar satu

kali dalam sebulan), memiliki tujuan agar materi dari

luar sel dapat masuk dalam sel, perpindahan

hydrophilic head dengan sesama hydrophilic head lain

yang berlainan arah.

Lateral movement : pergerakannya cepat, perpindahan

hydrophilic head dengan sesama hydrophilic head lain

tapi masih dalam satu arah.

Kolesterol (sterol)

Sedikit di dalam membrane sel → 1

kolesterol/fosfolipid

berfungsi sebagai moisty, menentukan derajat

permeabilitas lapisan ganda itu terhadap bahan cairan-

cairan tubuh.

Jumlahnya tergantung pada tipe membran sel.

Ada di dalam membran → di antara fosfolipid

2.Protein membran

Fungsi secara fungsional adalah untuk membantu sel untuk

mereaksikan reaksi kimia.

Protein Integral (Transmembran Protein)

Terikat langsung pada lapis ganda membran,

mempunyai:

1. bagian hidrofobik : terendam dalam lipid membran

2. bagian hidrofilik : terbentang pada permukaan

membran

Fungsi:

membentuk saluran yang dapat dilewati oleh bahan

yang larut dalam air dengan berdifusi antara cairan

ekstraseluler dan intraseluler.

sebagai pengangkut : mengangkut bahan-bahan ke

arah yang berlawanan dengan arah difusi (transpor

aktif).

berperan sebagai enzim dan reseptor terhadap ligand

(pada integral protein yang menonjol ke permukaan

ekstraselular)

Protein Perifer (Pheriperal Protein)

1. Tidak begitu erat dalam bergabung pada permukaan

membran

2. berperan penting dalam komunikasi sel

3. umumnya terdapat pada bagian dalam membran sel

Fungsi: sebagai enzim

3. Karbohidrat Membran

a. Berupa polisakarida pada permukaan membrane disebut

glicokalix

b. Ada 2 macam :

- Glikoprotein : Berikatan dengan protein

- Glikolipid : Berikatan dengan phospolipid

Fungsi :

sebagai proteksi terhadap interaksi protein yang tidak

dikehendaki misalnya : Chemical, Phisical Injury dan

Cell- Cell recognition.

karbohidrat bermuatan negatif : mendorong benda

bermuatan negatif yang lain

saling melekatkan satu sama lain

subtansi reseptor yang mengikat hormon

ikut dalam reaksi kekebalan

Fungsi Membran Sel secara umum :

1. Mempertahankan integritas struktural sel

2. Meregulasi interaksi sel dengan sel

3. Mengontrol perpindahan material atau substansi yang

keluar masuk sel (selective permeable barrier)

4. Memiliki system transport untuk molekul spesifik

5. Pengenalan reseptor terhadap antigen, sel asing, dan

perubahan sel

6. Mentransduksi signal baik fisik maupun kimiawi kedalam

peristiwa-peristiwa intraseluler.

1.2.2 Inti Sel

Inti sel atau nukleus merupakan bagian dari sel yang

mempunyai fungsi utama untuk mengadakan kontrol terhadap

aktivitas sel, sehingga setiap sel akan dapat bekerja dengan

baik. Dalam hal ini, sel tidak melakukan kontrol setiap saat,

namun hanya menentukan pola-pola aktivitas suatu sel atau

dengan kata lain memberikan pengarahan jangka panjang

terhadap fungsi dan kerja sel. Inti sel pertama kali ditemukan

oleh Brown.

Struktur dan Fungsi Inti Sel

Bentuk bulat/lonjong

Letak sentral

Terdapat pada semua sel kecuali eritrosit dewasa dan

trombosit

fungsi utama untuk mengadakan kontrol terhadap aktivitas

sel jadi setiap sel akan dapat bekerja atau melaksanakan

fungsinya dengan baik karena ada inti sel.

garis tengah bervariasi antara 5 – 10 µm

Terdiri dari:

- Selaput inti

- Kromatin

- Anak inti

- Matriks inti

Selaput Inti

Terdapat 2 membran paralel dipisahkan celah sempit

(sisterna perinukleus)

Membran dalam terdapat selaput fibrosa (lamina fibrosa)

selama interfase kromatin melekat

Berpori dengan 8 subprotein.

Terdapat pori inti (porus nuklearis) yang menempati 10%

dari luas seluruh permukaan membran inti, tidak terbuka,

dijembatani membran kedap elektron berupa diafragma

protein lapis tunggal, bersifat permeabel. Melalui porus

inilah sitoplasma dapat berhubungan langsung dengan

inti/karioplasma (hubungan timbal balik terutama dalam

proses biokimiawi).

Dilekati poliribosom kadang berhubungan dengan retikulum

endoplasma kasar (rER).

Kromatin

Terdiri dari pilinan benang DNA yang terikat protein basa

(histon).

Unit struktur dasar dari kromatin adalah nuklesom, dengan

pusat adalah histon, dikelilingi pilinan DNA. Beberapa

nuklesom akan membentuk solenoid dan dari solenoid-

solenoid akan membentuk kromatin.

Kromatin berupa butir-butir warna gelap/basofil yang

banyak dijumpai dalam inti sel. Penyebarannya tidak merata

dan sering membentuk kelompok tertentu, berdasarkan

letaknya ada beberapa jenis yaitu:

Peripheral chromatin kelompok kromatin yang

menempel pada membran inti.

Chromatin island kelompok kromatin yang membentuk

pulau-pulau dibagian tengah inti yang juga dinamakan

chromatin granules/chromatin particles.

Nucleolus associated chromatin kelompok kromatin

yang mengelilingi anak inti.

2 Macam Kromatin:

HETEROKROMATIN (CONDENSED CHROMATIN)

o Kromatin padat

o Menggumpal

o Tampak granul kasar atau gumpalan basofilik, bersifat

mengikat warna (heteropinotik positif)

o Relatif tidak aktif

o Eukromatin

EUKROMATIN (EXTENDED CHROMATIN)

o Kromatin terurai

o Tersebar longgar

o Daerah pucat, tidak tampak karena bersifat

heteropiknotik negatif

o Aktif dalam sintesis RNA

Anak Inti (Nukleolus)

Bentuk bulat/lonjong.

Warna gelap.

Tidak dibatasi membran.

Terdapat bebas did lam matriks inti atau melekat selaput inti

bagian dalam.

Tampak lebih besar, padat dan teratur batasnya disbanding

heterokromatin.

Jumlah dan besar tetap.

Anak inti terurai dan hilang selama pembelahan sel,

dibentuk kembali dalam inti 2 sel anak.

Terdiri dari 5-10% RNA, protein dan sedikit DNA.

4 unsur dasar nucleolus:

- Pars granulose (granula): terdiri dari RNA dan protein ,

lebih kecil dari ribosom dijumpai pada anak inti bagian

pingir

- Pars fibrilosa (fibril): terdiri dari nucleoprotein yang rapat

terdapat ditengah anak inti

- Kromatin

- Materi amorf: terdiri dari protein, pengikat granula dan

fibri

Dalam menjalankan fungsinya dikontrol oleh bagian

kromosom yang mengandung gen tertentu yang disebut

nucleolar organizer.

Fungsi, tempat pembuatan protein yang akan digunakan

untuk membuat ribosom dan juga sebagai tempat

mengadakan sintesis RNA.

Matriks Inti

Daerah yang tidak diisi oleh anak inti dan kromatin.

Larutan koloid setengah cair, terdapat bahan kromatin dan

anak inti dipakai sebagai medium difusi metabolit dan

makromolekul yang lebih besar.

ME, relatif tembus elektron, mengandung kromatin

tersebar, berupa granul kecil dan protein.

Terdiri atas protein, yg merupakan sebagian aktivitas

enzim, metabolit dan ion-ion.

Bila asam nukleat diangkat dan komponen terlarut

diangkat, struktur fibril masih ada yang merupakan

nukleoskeleton, Lamina fibrosa dari selaput inti adalah

bagian dari matriks.

Mempunyai derajat kekentalan yang lebih tinggi

dibandingkan sitoplasma dan mempunyai hubungan dengan

sitoplasma melalui porus nuclearis sehingga bahan-bahan

yang dibutuhkan oleh inti sel dapat diambil dari sitoplasma

sedangkan bahan-bahan yang diperlukan dalam sitoplasma

dapat keluar dari inti sel masuk ke dalam sitoplasma.

SitoplasmaSitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel

eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada

sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol

yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol

mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi

tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke

organel atau inti sel. Sitoplasma merupakan bagian sel berupa koloid yang

melarutkan berbagai macam hara (nutrien) dan tempat berlangsungnya banyak

reaksi kimia untuk membentuk energi dan menyimpan energi.

Sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Komponen cair

sitoplasma adalah sitosol?, yang termasuk ion dan makromolekul yang dapat

larut, contohnya enzim. Isi tidak larut sitoplasma termasuk organel dan

sitoskeleton. Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan

maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang

lain.

PenyusunSitoplasma

Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai

pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.

Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion

dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat

transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya.

Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.

Metabolisme Sel

Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua

kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini.

Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam

cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut

matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis

bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang.

Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

Sitoplasma merupakan cairan atau materi sel yang sekitar 90%

bagiannya terdiri dari air, tempat terjadinya reaksi kimia

metabolisme sel, sintesis protein, tempat penyimpanan dan

tempat organel-organel sel berada. Sitoplasma memiliki

beberapa sifat sebagai berikut:

Iritabilitas → kemampuan untuk bereaksi terhadap

rangsang.

Konduktivitas → kemampuan untuk meneruskan

rangsangan.

Kontraktilitas → kemampuan untuk mengubah panjang.

Absorbsi dan asimilasi → kemampuan sitoplasma untuk

mengambil bahan-bahan di sekitar sel kemudian

menggunakannya untuk membentuk energi yang diperlukan

sel.

Ekskresi → mengeluarkan bahan-bahan yang sudah tidak

diperlukan lagi oleh sel.

Sekresi → kemampuan sitoplasma untuk mengeluarkan

bahan-bahan yang dihasilkan oleh sel untuk dipergunakan

oleh sel atau jaringan lain.

Respirasi → pengolahan bahan makanan menjadi energi

dengan bantuan oksigen.

Pertumbuhan → bertambahnya volume sitoplasma beserta

komponen-komponennya.

Pembelahan → jumlah sel akan bertambah banyak

1.3 Organel Sel

1.3.1 Ribosom

Ribosom adalah organel sel yang terdiri dari rRNA dan

protein. Struktur ini banyak ditemukan pada sel eukariyot,

sedangkan pada sel prokariyot tidak begitu banyak dan

berfungsi sebagai penerjemah kode genetic berupa mRNA

yang diterjemahkan sebagai urutan asam amino-asam amino

yang membentuk suatu polipeptida.

Pada sel eukariotik:

o rRNA dibuat dalam anak inti

o Sebagian besar protein dibuat dalam sitoplasma lalu masuk

ke inti kemudian bergabung dengan rRNA

o Subunit meninggalkan inti kemudian masuk sitoplasma dan

berperan dalam pembuatan protein

Bersifat basofilik (kebiruan)

o Sel kelenjar disebut ergatoplasma

o Sel neuron disebut badan nissi

o Sel lain desebut badan basofilik

( Lidia Imaniar / 34)

Struktur Ribosom

Bersifat basofilik (kebiruan)

Protein kecil kedap electron, mengandung rRNA dan protein.

rRNA dibuat dalam anakinti

Terdiri dari 2 sub unit dengan ukuran berbeda.

sebagian protein dibuat dalam sitoplasma, masuk inti dan

bergabung dengan rRNA

Subunit meninggalkan inti, masuk sitoplasma dan berperan

dalam pembuatan protein.

Sel neuron disebut badan nissi

Sel kelenjar disebut ergatoplasma

Sel lain desebut badan basofilik

Berupa granula satu-satu, atau berkelompok (poliribosom atau

polisom) yang disatukan melalui untaian mRNA. Pesan yang

terdapat dalam Mrna berupa sandi bagi urutan asam amino

protein yang akan dibuat oleh sel. Ribosom mempunyai

peranan penting dalam penyampaian sandi/penerjemah pesan

selama proses pembuatan protein.

Fungsi

Poliribosom bebas; membuat protein untuk keperluan

didalam sel

Membuatsebagianbesar protein integral membrane sel.

Ribosom memegang peran kunci dalam penyampaian

sandi atau penterjemah pesan selama proses pembuatan

protein.

Poliribosom yang melekat dalam reticulum endoplasma,

tempat protein yang akan dicurahkan kedalam sisterna

reticulum. Protein ini dapat ditimbun dalam sel.

Ribosom ada yang terdapat bebas di sitoplasma ada pula

yang melekat pada reticulum endoplasma kasar. Ribosom yang

berada di sitoplasma memproduksi protein untuk keperluan sel

itu sendiri, sedangkan ribosom yang melekat pada RER

memproduksi polipeptida yang akan diteruskan ke badan golgi

untuk di:

Penyimpanan intrasel seperti lisosom

Penyimpanan protein intrasel sementara untuk

dikirim ke luar sel (missal: beberapa sel endokrin di

pancreas)

Sebagai komponen membrane lainnya

Ribosom terdiri dari dua sub unit. Pada saat translasi

kode genetic yang berupa mRNA, kedua sub unit tersebut

beersatu. Kedua sub unit tersebut adalah:

Unit 40s, berupa sub unit ribosom yang berukuran

besar sebagai tempat melekatnya tRNA dalam proses

penerjemahan kode genetik

Unit 60s, berupa sub unit ribosom yang berukuran

lebih kecil sebagai tempat penerima mRNA

Ribosom menurut letaknya dibedakan menjadi dua, yaitu:

Melekat pada permukaan luar dari vesikel dan tubuli dari

Retikulum Endoplasma dan sitoplasma yang bersifat

patchy basophilia, seperti :

- Ergastoplasma pada sel pancreas

- Nissl bodies pada sel saraf

Bebas dalam matriks sitoplasma dan bersifat basophilia

diffuse, contohnya lymphocyte dan sel usus.

1.3.2 Retikulum Endoplasma

Terdapat dua jenis reticulum endoplasma pada sel, yaitu

reticulum endoplasma kasar (REK) dan reticulum endoplasma

halus (REH).

Masing-masing ruangan RE memilki bentuk yang berbeda-beda

dan pada dasarnya dibedakan menjadi 3 macam jenis, yaitu:

1. Sisterna : Berbentuk ruang gepeng yang kadang-kadang tersusun

berlapis –lapis dan saling berhubungan

2. Tubuler : Berbentuk sebagai pipa-pipa kecil yang saling

berhubungan.

3. Vesikuler : berbentuk sebagai gelembung udara yang berlapis.

Sedangkan berdasar ada tidaknya butir ribosom pada

permukaannya, RE dibagi menjadi dua:

1. Retikulum Endoplasma Kasar (rER)Struktur :

a. RER terdiri atas tubuler (pipa) vesikula (kantong kecil) yang berbentuk seperti gelembung sebagai sisterna.

b. Membran RER yang ditempeli oleh partikel padat electron yang dinamai ribosom.

c. Ribosom melekat pada membrane RER melalui protein yang disebut riboforin.

d. Bersifat basofilFungsi :

a. Tempat menampung protein yang disintesa oleh ribosom yang

akhirnya disekresikan dari sel.

b. RER dapat bergabung dengan late endosome

c. Menuju ke membrane sel membentuk protein membrane.

2. Retikulum Endoplasma Halus (sER)

Struktur :

a. Ditemukan Porter dkk pada tahun 1945

b. Tidak punya butir-butir ribosom.

c. Membran berasal dari RER.

d. Berbentuk tubuler dan membentuk anyaman.

e. Kadang-kadang sisterna atau vasikuler

f. Bersifat abasofil

Fungsi :

a. Sintesis lipid, kolesterol dan hormone steroid

b. Detoksifikasi obat dalam sel hati

c. Pembentukan glikogen(Pd sel hati: dpt berfungsi u/ sintesis

glikogen)

d. Pd otot: berbentuk spiral menganyam, disbt sarkoplasmik

retikulum, tempat penyimpanan Calsium u/ memicu

kontraksi otot.

e. Metabolisme mineral.

RETIKULUM ENDOPLASMA KASAR- berguna untuk menampung protein yg dihasilkan ribosom, terutama yang

berbentuk enzim. Karena jika tidak ditampung, dikhawatirkan enzim-enzim tersebut akan mencerna sitoplasma sendiri.

- Proses :

Berikut ini adalah sifat-sifat reticulum endoplasma kasar

Berbentuk sisterna atau tubulus

Pada permukaannya terdapat ribosom

Dijumpai pada sel-sel yang aktif melakukan sekresi

Ada tiga jenis ruangan pada organel ini, yaitu:

sisterna (seperti kantung pipih), tubuler (seperti tabung),

dan vesikuler

Struktur ini bersifat basofil

Sedangkan fungsi dari reticulum endoplasma kasar adalah

sebagai berikut:

Ribosom Mensintesis protein

Ditampung R.E.

Dibawa ke

apparatus Golgi

Sekresi sel

Memisahkan protein yang tidak diperlukan di

sitosol

Glikosilasi awal (inti) glikoprotein

Perakitan polipeptida dengan banyak rantai

Modifikasi pascatranslasi tertentu dari polipeptida

yang baru dibentuk

Ciri dari reticulum endoplasma halus adalah sebagai berikut:

Berbentuk anyaman tubulus

Tidak terdapat ribosom yang melekat pada

permukaannya

Hanya sel-sel tertentu yang memiliki organel ini,

misalnya pada sel otot rangka dan sel endokrin.

Bersifat asidofil

Dapat membentuk vesikel transport

Pada otot jantung, REH menjadi struktur yang dapat

menyimpan ion kalsium yang disebut reticulum

sarkoplasma

Sedangkan fungsi dari reticulum endoplasma halus adalah

sebagai berikut:

Detoksifikasi racun dan obat-obatan dengan cara

koagulasi, oksidasi, hidrolisis, konjugasi, dll.

Menyediakan enzim-enzim yang mengatur

pemecahan glikogen sebagai sumber energi

Sintesis lipid dan hormone steroid

1.3.3 Apparatus Golgi

Ada tiga bentuk struktur penyusun golgi, yaitu sisterna,

vesikel dan vakuola. Pada bagian sisterna terdapat tonjolan

pada bagian tepi yang disebut sacula berfungsi sebagai

pembentuk vakuola. Golgi memiliki dua sisi yang berbeda, sisi

cis atau sisi immature adalah sisi tempat golgi menerima

vesikel-vesikel dari reticulum endoplasma. Sisi yang

bersebrangan dengan sisi immature disebut dengan sisi trans

atau sisi matur, sisi ini berfungsi sebagai tempat pembentukan

vesikel yang keluar dari golgi.

Aparatus golgi merupakan organel yang terdapat dalam sitoplasma

dengan, letak, ukuran, dan jumlah yang brbeda-beda antara sel yang satu

dengan sel yang lainnya. Aparatus golgi merupakan gelembung –

gelembung berdinding membran dengan bagian-bagian sebagai berikut :

a. Saccula

Berbentuk gelembung gepeng tersusun bertumpuk-tumpuk dan

masing-masing saling berhubungan. Saccula mempunyai dua permukaan

yang berbeda yaitu permukaan yang biasanya cembung menghadap ke rah

inti sel ynag dinamakan immature face atau forming face dan permukaan

lainnya dinamakan mature face

b. Vesikel Sekretoris

Berupa gelembung bulat atau oval terdapat pada tepi mature face

c. Mikrovesikel

Berupa gelembung kecil yang terdapat di sekitar forming face dan

berasal dari retikulum endoplasma halus

Apparatus golgi memiliki sisi konkaf (cis facies ), yang terletak

dekat dengan vesikel yang berisi partikel hasil sintesis pada retikulum

endoplasma kasar yang akan menuju badan golgi. Serta sisi konveks (trans

facies ) tempat membawa protein hasil modifikasi menuju membran/

keluar sel/ tersebar di berbagai tempat di sitoplasma.

Jadi vesikel berisi protein hasil sintesis pada REK menuju ke bagian

cis facies, kemudian protein tersebut dimodifikasi dalam apparatus golgi

dengan glikosilasi (menambahkan oligosakarida) pada protein untuk

pengenal protein ekstraseluler. Setelah dimodifikasi protein akan

dikeluarkan pada sisi trans facies yang akan menuju membran (sebagai

fosfolipid)/ ekstrasel (sebagai enzim)/ barbagai tempat di sitoplasma.

Golgi berhubungan erat dengan reticulum endoplasma.

Protein atau zat-zat lain yang diproduksi di reticulum

endoplasma akan ditranspor menuju kompleks golgi melalui

vesikel-vesikel menuju sisi immature dari golgi. Di dalam

golgi zat-zat tersebut diolah lebih lanjut. Setelah itu golgi akan

mendistribusikan zat-zat tersebut ke tempat-tempat tertentu

melalui sisi mature dengan cara pembentukan vesikel

transport.

Fungsi dari golgi adalah sebagai berikut:

Penambahan gugus karbohidrat

Memadatkan secret dari reticulum endoplasma

menjadi zat berkonsentrasi tinggi

Menghasilkan vesikel-vesikel yang akan

memindahkan protein ke berbagai tempat

Menghasilkan lisosom

Penambahan muatan dan pemberian membrane

penutup

Penting dalam glikosilasi, sulfasi, fosforilasi, dan

proteolitis terbatas dari protein

Menginisiasi pengemasan, pemekatan dan

peniombunan produk

1.3.4 Lisosom

Berbentuk agak bulat dan terdapat di semua jenis sel

kecuali di sel eritrosit. Organel ini mengandung 50 enzim

hidrolitik sehingga dapat dipastikan organel ini dapat

mencerna berbagai macam makromolekul. Fungsi dari lisosom

adalah pencernaan intrasel. Dapat juga berfungsi sebagai

rekonstruksi dan recovery organel sel yang lain dengan cara

menghancurkan organel yang rusak menjadi unsur-unsurnya

yang kemudian unsur-unsur tersebut dapat dipakai sebagai

pembentuk organel yang baru.

Selain sebagai pencernaan intraseluler, lisosom juga

dapat menghansurkan sel itu sendiri ketika terjadi kerusakan

pada membrannya yang mengakibatkan enzim-enzim lisosom

tumpah ke sitoplasma dan menghidrolisis makromolekul yang

terkandung dalam sel. Selain itu, abnormalitas pada lisosom

juga dapat mengakibatkan beberapa jenis penyakit.

Sistem pencerna intrasel dg kemampuan memecah materi yg berasal dr

ekstraseluler (mikroorganisme/makromolekuler) atau intraseluler (organel yg

usang atau tak berfungsi, disbt autofagi)

Struktur :

Berupa vesikel bermembran, mengandung enzim hidrolitik,

memiliki PH 5,5 dg fungsi utama pencernaan intrasitoplasmik

Terdapat pd semua sel (kecuali eritrosit), terdapat dlm jumlah

banyak pd sel dg fungsi fagositosis (makrofag, leukosit), sel hepar & sel

tubulus proksimal ginjal

Berdiameter 250-750 nanmoeter.

Dikelilingi oleh membrane lipid ganda bergranula dengan

ukuran 5-8 nanometer yang merupakan kumpulan protein dengan

enzom hidrolitik.

Fungsi :- system pencernaan intraseluler.

- regregasi jaringan dan autolisis sel.

- menghancurkan benda-benda asing yang prosesnya disebut endositosis

(fagositosis dan pinositosis).

- lisosom yang berfungsi untuk menghancurkan organel lain yang tidak

berfungsi disebut sitolisosom

Lisosom mempunyai peranan penting dalam pertahanan sel, yaitu

merusak benda-benda asing seperti bakteri dan jamur, dan juga berfungsi

dalam penggantian normal unsure sel dan organel.

Pada sel yang cedera, membrane pembungkus lisosom mungkin

robek atau menjadi permeable, oleh karena hal ini memungkinkan

sitoplasma terkena eznzim hidrolitik, kemudian menyebabkan sel

mengalami lisis dan mati.

Contoh : pada leukosit neutrofil selama infeksi, kerika sel itu mati

sewaktu memfagositosis bakteri, dan pada waktu jaringan tumbuh atau

dirombak kembali.

Macam Lisosom

Berdasarkan keadaan fisiologisnya lisosom dapat dibedakan atas 2 yaitu;

- Lisosom primer yang merupakan lisosom yang baru terbentuk dan terlibat

dalam kegiatan degradasi.

- Lisosom sekunder yang berasal dari vakuola fagositosis (heterofagosom)

atau bagian dari sitoplasma yang dibatasi oleh suatu membran

(autofagosome) di mana tertuang enzim lisosom primer.

Lisosom primer dan sekunder selanjutnya menjadi Telolysosome yang

berdegenerasi menjadi residu di dalam sel dan disebut Badan residu pascalisosom.

Lisosom primer mengandung enzim hidrolase dan dapat bergabung (fusi) dengan

vesikula endositosis (heterofagi) atau dengan vakuola autofagi. Hasil dari lisosom

sekunder adalah merupakan tempat digesti.

a. Struktur

1. Lisosom primer

Lisosom primer adalah organel sel yang tetap, dibatasi oleh satu membran,

mengandung enzim hidrolisa yang belum terlibat dalam proses katabolisme.

Strukturnya berupa suatu badan yang bulat atau oval berdiameter antar 0,3 dan 1,5

micrometer. Dibatasi oleh hanya satu membran yang memungkinkan

penyimpanan enzim. Lisosom primer dapat ditemukan pada hepatocyte yang

jumlahnya tergantung pada aktivitas sel.

Lisosom primer diketahui mengandung lebih dari 60 jenis enzim. Enzim

lisosom menghidrolisa substrat dari 4 kelompok utama makromolekul yaitu:

- Protein

- Asam nukleat

- Karbohidrat

- Lemak

Semuanya merupakan enzim degradasi atau enzim katabolisme yang aktivitas

optimalnya berada di sekitar pH 5.

Sintesa enzim lisosomal dilakukan oleh ribosom dari Retikulum

endoplasma granular, selanjutnya menuju ke apparatus golgi yang selanjutnya

berkecambah menjadi lisosom primer.

Gambar 8.2 Perbandingan ukuran antara lisosom dan peroksisom

2. Lisosom sekunder

Lisosom sekunder terlibat dalam fenomena digesti seluler dan

merupakan hasil fusi dari lisosom primer dengan fagosom atau autofagosome.

Lisasom sekunder dari jenis heterolysosome (vakuola heterofagi atau

heterofagolisosom) dihasilkan dari vesikula tertentu. Sedangkan autolysosome

(vakuola autofagi atau eytolisasom) adalah dibentuk dari fusi satu autofagosome

dengan lisosom primer)

Gambar 8.2 keterkaitan antara RE, apparatus Golgi dan lisosom

3. Badan residu

Suatu badan residu adalah suatu vakuola yang berasal dari suatu

heterolysome atau heterolysome atau suatu autolysome yang berupa residu non

digesti oleh enzim lisosomal.

Residu memiliki sifat dan bentuk yang sangat bervariasi karena aspeknya

tergantung pada asalnya. Badan residu mengandung:

- Myelinis: merupakan produk dari degradasi fosfolipoprotein atau

merupakan senyawa yang menyusun membran dari berbagai organel.

- Pigmen biliair

- Ferritin

- Lipuscin: merupakan pigmen coklat termasuk grup chromolipoid.

Merupakan hasil oksidasi non enzimatik lemak.

- Suatu substansi asing yang dibuang.

b. Fungsi

1. Lisosom primer

Peranan utama dari lisosom primer adalah berisi hydrolase yang memungkinkan

transport intrasitoplasma menuju fagosome atau autofagosome dan menuangkan

produk enzimatiknya balk di dalam vakuola intraseluler dari system digestif

seluler maupun dalam miliu ekstraseluler.

2. Lisosom sekunder

Vakuola heterofagi memiliki fungsi sebagai digesti intraseluler dan

pertahanan. Fungsi sebagai digesti intraseluler yaitu bahwa alimentasi yang dalam

bentuk solid atau liquid ditangkap oleh sel dan didegradasi dan komponennya

menembus membran lisosom untuk dapat digunakan sebagai bahan sintesa.

Sedangkan fungsi sebagai pertahanan yaitu bahwa lisosom melindungi sel

melawan agresi patogen. Bakteri, dan virus difagosit serta dihancurkan oleh enzim

lisis. Senyawa toksik atau obat-obatan yang didegradasi oleh lisosom dikenal

sebagai detoksikasi.

Autofagi adalah suatu mekanisme di rnana sel membersihkan diri dari

partikel atau fragmen sitoplasma yang tidak digunakan lagi, tanpa kehilangan

bahan kimia penyusunnya yang digunakan lagi oleh sel. Vakuola autofagi terlibat

dalam beberapa aktivitas sel yaitu:

- "cell turnover" clan penyusun sel

- Differensiasi sel atau metamorfosis

- Autofagi senyawa toksik

3. Badan residu

Bahan yang diindigesti dan terdapat dalam vakuola dieliminasi secara exocytosis (defekasi seluler). Kadang-kadang herada dalam kondisi ketidakmampuan mengeliminasi residu tersebut {konstipasi seluler), sehingga tetap berada hingga sel mati.

Pembentukan lisosom

Ribosom menghasilkan enzim-enzim hidrolitik. Kemudian

ditampung dalam retikulum endoplasma kasar. Retikulum endoplasma ini

kemudian kehilangan riososomnya dan menjadi retikulum endoplasma

halusyang kemudian mendekati aparatus golgi dan berubah menjadi

mikrovesikel yang akan menempel pada immature face dari aparatus golgi

dan memindahkan isinya ke dalam sacula. Setalah menglami proses dalam

aparatus golgi enzim-enzim ini akan masuk ke dalam vesikel sekretoris

untuk selanjutnya ada yang langsung disekresikan oleh sel, ada pula yang

menetap dalam gelembung yang kemudian dikenal dengan lisosom.

Dinding sel semu/ selubung inti pada sel hewan

Pada sel hewan dinding sel yang ada sebenarnya merupakan dinding sel

semu dan lebih dikenal sebagai selubung sel karena sangat tipis sehingga

mula-mula diduga sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Pada hewan

selubung sel ini tersusun tersusun dari molekul-molekul karbohidrat yang

kompleks. Selubung sel pada sel-sel epitel terdiri atas molekul-molekul

glikoprotein dan polisakarida dalam bentuk asam hyaluronik, sedangkan

pada sel-sel selaput lendir usus selubung sel ini umumnya terdiri molekul-

molekul mucin. Selubung sel yang terdapat pada sel-sel jaringan yang

lainnya umumnya dinamakan glikokaliks yang menyelubungi seluruh sel

dan dihasilkan oleh sel itu sendiri, yaitu oleh retuikulum endoplasma dan

aparatus golgi.

Gambar. Cara kerja lisosomPada gambar tersebut dapat dilihat bahwa lisosom primer yang berasal dari

vesikel sekretoris akan melakukan 5 jenis kegiatan, yaitu :

sekres

mitokondria

sitolisoso

pinositosis

Badan multiveskuler

Lisosom primer

lisosom

fagoso

1. mengeluarka enzim dari dalam sel dalam proses sekresi

2. mengadakan fusi dengan mitokondria yang telah mati dan bertindak sebaai

sitolisosom

3. mengadakan fusi dengan vesikel pinositosis

4. mengadakan fusi dengan fagosom

5. mengadakan fusi dengan lisosom lain untuk membentuk badan multi

vaskuler.

1.3.5 Peroksisom

Peroksisom adalah struktur berbentuk bulat lonjong

mirip lisosom yang bukan berasal dari apparatus golgi, tetapi

berasal dari vesikel reticulum endoplasma. Struktur ini tidak

memiliki enzim hidrolisis seperti lisosom, tetapi memiliki

enzim peroksidase dan terdapat pada semua jenis sel.

Peroksisom banyak ditemukan pada sel hati dan sel ginjal.

Peroksisom berperan dalam katabolisme asam lemak

(fatty acid) rantai panjang dengan membentuk asetil koenzim

dan hydrogen peroksida. Asetil koenzim yang dihasilkan

dibutuhklan oleh sel dalam siklus asam sitrat dimitokondria,

sedangkan hydrogen peroksida digunakan untuk membunuh

mikroorganisme. Namun, hydrogen peroksida bersifat sangat

toksik bagi sel, sehingga kelebihan dari unsur ini dirombak

oleh enzim katalase.

Katabolisme asam lemak rantai panjang membentuk asetil

koenzim A dan hydrogen peroksida.

- Asetil CoA dibutuhkan sel untuk metabolisme dalam TCA

cycle di mitokondria.

- Hydrogen peroksida untuk membunuh mikroorganisme.

- Enzim katalase yang dihasilkan akan menghancurkan

hydrogen peroksida yang berlebih karena sangat toksik

terhadap sel.

Selain itu juga berfungsi melindungi sel terhadap H2O2 yang

dapat menimbulkan kerusakan dan irreversible pada banyak

unsur sel (selain menghasilkan H2O2 itu sendiri) dengan

menggunakan enzim katalase.

H2O2 2H2O + O2

Peroksisom disebut juga mikrobodies, dinamakan peroksisom

karena mengandung enzim-enzim dan peroksida

Protein yang digunakan sebagai enzim oleh peroksisom

disintesis oleh ribosom bebas di sitoplasma dan diberi penanda

atau sinyal yang akan dikenali oleh peroksisom. Ketika

peroksisom mengenali sinyal tersebut, peroksisom akan

memasukkan protein tersebut ke dalam organel tersebut.

Setelah protein masuk, volume peroksisom bertambah besar,

kemudian peroksisom ini membelah menjadi dua peroksisom.

1.3.6 Mitokondria

Mitokondria berbentuk bulat dan lonjong dan memiliki

membrane rangkap. Pada membrane bagian dalam, terbentuk

krista yang berisi matriks mitokondria. Fungsi dari krista ini

adalah sebagai sarana menambah kuas permukaan

mitokondria.

Outer membrane dari mitokondria dapat dilalui oleh air

dan ion, sedangkan pada inner membrane tidak, sehingga

transport zat melalui inner membrane harus melalui transport

aktif. Selain itu pada permukaan dalam inner membrane

terdapat struktur globularyang berhubungan dengan membrane

krista melalui tangkai silindris pendek. Struktur globular ini

merupakan kompleks protein dengan aktivitas ATP sintetase.

Struktur :

Terdiri dari protein dan lipid. Sifatnya permeable, sehingga mudah ditembus oleh air dan ion

Bentuknya melipat-lipat membentuk Krista, berfungsi untuk meningkatkan luas permukaan, sehingga kemampuan memproduksi ATP nya juga meningkat. Sifatnya kurang permeable, artinya susah ditembus oleh air dan ion. Dan merupakan tempat utama pembentukan ATP.

Terdapat materi genetic (DNA mitochondria), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganic dan ion-ion seperti magnesium, kalium dan kalsium

Berada di antara membrane luar dan membrane dalam. Dan merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi penting seperti siklus Krebs

Struktur mitokondria

Matriks mitokondria

Ruang antar membran

Membrane dalam

Membrane luar

- Gambaran umum krista :

1. Ortodok, yaitu pada saat sel istirahat atau sedikit kegiatan,

permukaan krista kurang berlekuk-lekuk dan matriks menjadi lebih

lapang

2. Condensed, yaitu saat sel sedang giat, Krista banyak berlekuk-

lekuk dan matriks sempit

- Fungsi mitokondria

Sebagai sumber energy terbesar (ATP) dengan menggunakan O2,

lemak dan gula. Prosesnnya disebut respirasi sel.

mitokondria dibatasi oleh 2 membran spesifik yaitu outer membran

dan inner membran. Kedua membrane tersebut membatasi 2

ruangan, yaitu internal matriks space dan intermembran space

Strukturkhusus

Outer membrane :Dapatditembus air dan ion

Inner membrane :

Melipat-lipatkedalammembentukkrista

Tidakdapatditembusoleh air dan ion

sehinggatransportasimelewati membrane

inimemerlukantransportasiaktif

Padapermukaandalamterdapatstruktur globular yang

berhubungandengan membrane Krista

melaluitangkaisilindrispendek. Struktur globular

adalahkompleks protein denganaktifitassintesa ATP

Intermembran space:

Ruangan diantara kedua membrane matrik

Terdapat granula halus dan protein

mtDNA berbentuk lingkaran tertutup beruntai ganda

RNA pada mitokondria terdiri atas 3 jenis, yaitu:

rRNA, mRNA, tRNA

1.3.7 Sitoskeleton

Sitoskeleton dalam sel berfungsi sebagai pemberi bentuk

pada sel, menjaga integritas structural dari sel, berperan dalam

pergerakan sel dan pembelahan sel. Sitoskeleton ini tersusun

atas mikrotubulus, mikrofilamen, dan filament intermediet

yang dibedakan berdasarkan ukurannya.

Mikrotubulus berbentuk seperti tabung dan tidak

bercabang. Terdiri atas dua macam tubulin, yaitu tubulin α dan

tubulin β yang tersusun linear dengan satu lingkaran penuhnya

terdiri dari 13 unit tubulin. Struktur ini berperan dalam

pembentukan sentriol, silia dan flagella. Peran mikrotubulus

yang lainnya adalah mempengaruhi bentuk sel dan menjaga

bentuk sel.

Mikrofilamen tersusun dalam berbagai bentuk dan dapat

ditemukan tersebar dalam sitoplasma dan berhubungan dengan

aktivitas membrane seperti endositosis. Merupakan penyusun

sitoskeleton dengan ukuran yang paling kecil dan terdiri dari

dua unit globular yang tersusun seperti heliks ganda.

Mikrofilamen ini berhubungan dengan myosin dan membentuk

cincin filamenyang konstruksinya menimbulkan pembelahan

mitosis.

Filamen internediet merupakan struktur sitoskeleton

yang memiliki ukuran diantara mikrofilamen dan

mikrotubulus.

Terdiri dari mikrofilamen, mikrotubulus dan filament intermediet.

Sifat Mikrotubulus Mikrofilamen Filament intermediet

Struktur Tabung berongga Dua untai aktin

yang saling terjalin

Protein serabut

menggulung menjadi

kabel tebal

Ukuran 25 nm 7 nm 8-12 nm

Sub unit

protein

Tubulin Aktin Tergantung jenis sel

keratin (sel epitel)

vimerin (sel

mesenkim)

desmin (di otot polos

dan otot lurik)

filament glia (di sel

syaraf)

Fungsi Mempertahanka

n bentuk sel

Pergerakan

Mempertahankan

bentuk sel

Perubahan

Mempertahanan

bentuk sel

organel

Pergerakan

kromosom dalam

pembelahan sel

bentuk sel

Pembelahan sel

Keterangan gambar:

1. Mikrotubulus

2. Mikrofilamen

3. Filament intermediet

1.3.8 Sentriol

Sentriol berbentuk silindris dan terdiri dari

mikrotubulus pendek dan teratur. Organel ini berfungsi sebagai

pembentuk benang-benang gelendong pada proses pembelahan

sel. Struktur dari sentriol berupa mikrotubulus triplet yang

berjumlah sembilan.

1.4 Transportasi Zat Via Membran

Definisi:

Pertukaran zat, baik berupa ion atau molekul antara sel dengan

lingkungannya melalui membrane plasma.

1.4.1 Transpor Aktif

Definisi

12 3

Transpor aktif merupakan suatu transportasi zat yang melalui

membran plasma dan membutuhkan energi dalam prosesnya.

Macam-macam:

Berdasarkan sumber energi yang digunakan untuk

menimbulkan transpor, transpor aktif dibedakan menjadi dua,

yaitu :

a. Transpor aktif primer

Pada transpor aktif primer, sumber energi yang digunakan

adalah energi secara langsung dari pemecahan adenosine

trifosfat (ATP) atau beberapa senyawa fosfat berenergi

tinggi lainnya.

b. Transpor aktif sekunder

Pada transport aktif sekunder, sumber energi yang

digunakan adalah energi yang disimpan di dalam membran

dalam bentuk perbedaan konsentrasi ionik antara kedua sisi

membran.

Kedua jenis transport aktif di atas juga bergantung pada

protein pembawa yang menembus membran.

1.4.1.1 Transpor Aktif Primer

Beberapa contoh dari transpor aktif primer,

diantaranya sebagai berikut:

a. Pompa Natrium-Kalium

Definisi

Proses traspor yang memompa ion natrium keluar

melalui membran plasma dan pada saat bersamaan

memompa ion kalium dari luar masuk ke dalam

sel.

Pompa ini terdapat pada seluruh sel tubuh.

Keistimewaan

Memiliki tiga tempat reseptor untuk mengikat

ion natrium pada bagian protein pembawa

(menonjol ke bagian dalam sel)

Memiliki dua tempat reseptor untuk mengikat

ion kalium pada bagian protein pembawa

(menonjol ke bagian luar sel)

Bagian dalam dari protein berbatasan dengan

tempat pengikatan natrium yang memiliki

aktivitas enzim ATPase.

Fungsi

Memelihara perbedaan konsentrasi natrium dan

kalium antara bagian luar dan dalam membran

plasma.

Menjaga volume sel agar tetap normal.

Mekanisme :

Protein dan senyawa organik lain banyak

mengandung ion negatif sehingga pada daerah

tersebut banyak berkumpul ion positif. Selain itu,

permeabilitas membrane plasma terhadap ion

natrium lebih rendah daripada ion kalium. Hal ini

menyebabkan ion natrium yang berada di luar sel

berusaha untuk tinggal di dalam sel. Apabila hal

tersebut terjadi, maka memungkinkan ion dan air di

dalam sel akan keluar secara terus-menerus.

Apabila sel membengkak, secara otomatis pompa

natrium-kalium akan mengeluarkan ion dan air

yang tersisa di dalam sel. Untuk menghindari hal

tersebut, dibutuhkan mekanisme kerja pompa

natrium-kalium.

b. Transpor Aktif Primer Kalsium

Definisi

Proses transpor yang memompa ion kalsium ke

dalam dan luar sel serta memompa kepada satu

atau lebih organel vesicular internal sel.

Pada keadaan normal, ion kalsium dipertahankan

pada konsentrasi kira-kira 10.000 kali lebih kecil

dari cairan ekstraseluler.

Macam

Transpor aktif primer kalsium memiliki dua jenis

pompa kalsium, yaitu :

Pompa yang terdapat di membrane sel. Pompa

ini berfungsi untuk memompa kalsium ke luar

sel.

Pompa yang memompa ion kalsium ke organel

vesicular internal sel. Contoh : pada reticulum

sarkoplasma sel otot dan mitokondria di semua

sel.

Mekanisme

Protein pembawa memiliki dua fungsi yaitu

sebagai reseptor spesifik untuk ion kalsium dan

sebagai ATPase untuk memecah ATP yang

digunakan selama proses transport ion kalsium ke

luar sel atau ke organel vesicular internal sel.

c. Transpor Aktif Primer Ion Hidrogen

Transpor aktif primer ion hydrogen memiliki arti

penting pada dua tempat, yaitu :

Kelenjar gastrik pada lambung

Pada bagian ini, konsentrasi ion hydrogen dalam

sel pariental ditingkatkan sebanyak sejuta kali.

Kemudian, dilepaskan dalam ikatan dengan ion

klorida membentuk hidroklorida.

Bagian akhir tubulus distal dan duktus

koligentes kortikalis pada ginjal

Pada bagian ini, ion hydrogen disekresikan

dengan melawan gradient konsentrasi sekitar

900 kali lipat untuk regulasi ion hydrogen dalam

darah.

1.4.1.2 Transpor Aktif Sekunder

a. Transpor Aktif Sekunder Ko-Transpor

Ko-Transpor untuk natrium pada glukosa

Pada ko-transpor ini, protein pembawa memiliki

dua tempat pengikatan pada sisi luar untuk

natrium dan glukosa. Protein pembawa akan

merubah bentuknya untuk natrium dan glukosa

secara otomatis dan mentraspornya ke dalam

sel.

Ko-Transpor untuk natrium pada asam amino

Pada ko-transpor ini, mekanisme transpor sama

dengan ko-transpor untuk natrium pada glukosa.

Namun, terdapat lima protein transport asam

amino untuk mentranspor sekelompok asam

amino dengan sifat molekular khas.

Ko-Transpor satu natrium-kalium—dua klorida

Pada ko-transpor ini, memungkinkan protein

pembawa mentranspor dua ion klorida, satu ion

natrium dan kalium ke dalam sel secara

bersamaan.

Ko-Transpor kalium-klorida

Pada ko-transpor ini, memungkinkan protein

pembawa mentranspor ion kalium dan ion

kalium ke luar sel secara bersamaan.

b. Transpor Aktif Sekunder Transpor Imbangan

Transpor Imbangan natrium-kalsium

Transpor imbangan ini terjadi hampir dalam

seluruh membran sel. Protein pembawa

mengikat ion natrium dan ion kalsium dimana

ion natrium akan ditranspor keluar sel dan ion

kalsium akan ditranspor ke dalam sel.

Transpor Imbangan natrium-hidrogen

Transpor imbangan ini hanya terjadi di beberapa

jaringan. Contohnya pada tubulus proksimal

ginjal. Ion natrium akan ditranspor dari lumen

ke sel tubulus, sedangkan ion hydrogen akan

ditranspor ke dalam lumen.

Transpor Imbangan magnesium-kalium

Transpor imbangan ini terjadi bersamaan

dengan pertukaran ion kalsium atau ion natrium

di salah satu sisi membran serta pertukaran ion

magnesium atau ion kalium di sisi membran

lainnya.

Transpor Imbangan klorida-bikarbonat atau

sulfat

Transpor imbangan ini terjadi pertukaran antara

ion klorida ke salah satu arah dan ion bikarbonat

atau sulfat ke arah lainnya.

1.4.2 Transpor Pasif

Definisi

Transpor aktif merupakan suatu transportasi zat yang melalui

membran plasma dan tidak membutuhkan energi dalam

prosesnya.

Macam-macam:

1.4.2.1 Difusi

Definisi

Proses masuk-keluarnya zat tertentu melewati

membran karena adanya perbedaan konsentrasi ( zat

mengalir dari konsentrasi tinggi ke rendah) dan tanpa

bantuan protein pembawa (pada molekul kecil tak

bermuatan)

Macam

Difusi zat yang larut dalam lipid

Zat yang larut dalam lipid dapat berdifusi langsung

melewati celah dalam lapisan lipid bilayer. Contoh

zat yang larut dalam lipid yaitu oksigen, nitrogen,

karbon dioksida, dan alkohol.

Difusi zat yang tidak larut dalam lipid

Zat yang tidak larut dalam lipid akan berdifusi

melalui protein kanal, yaitu protein integral yang

terdapat saluran tabung terbentang dari ekstrasel ke

cairan intrasel. Protein kanal ini bersifat selektif

permeable. Zat yang dapat masuk adalah air dan

molekul yang larut dalam air.

1.4.2.2 Difusi Terfasilitasi

Definisi

Proses masuk-keluarnya zat tertentu melewati

membran karena adanya perbedaan konsentrasi ( zat

mengalir dari konsentrasi tinggi ke rendah) dengan

bantuan protein pembawa

1.4.2.3 Osmosis

Definisi

Proses masuk-keluarnya zat pelarut melalui membran

plasma sebagai akibat perbedaan tekanan osmosis. Zat

pelarut akan berpindah dari larutan dengan kadar

rendah ke larutan dengan kadar tinggi.

Contoh : transportasi air.

1.4.2.4 Endositosis

Definisi

Proses pemasukan zat-zat besar dari luar sel ke dalam

sel melalui membran plasma.

Macam:

Pinositosis

Pinositosis : sel meminum

Mekanisme

Ligan (contoh : hormone) terikat reseptor

permukaan membrane sel yang spesifik, masuk

melalui vesikel pinositotik yang diselubungi

clathrin dan protein lain. Kemudian molekul

dilepas, vesikel menyatu dengan endosom (pH

rendah) mengakibatkan ligan terlepas dari reseptor.

Membran dan reseptor kembali ke permukaan sel.

Ligan dipindahkan ke lisosom.

Fagositosis

Fagositosis : sel memakan

Mekanisme

Ligan terikat reseptor permukaan membrane sel

melalui vesikel. Vesikel berisi ligan tersebut

berfusi dengan endosom. Ligan dipindahkan ke

lisosom untuk dicerna atau digesti.

Contoh : sel leukosit dan makrofag

1.4.2.5 Eksositosis

Definsi

Penggabungan sebuah struktur membrane dengan

membrane plasma yang disertai dengan pelepasan ini

ke ruang ekstrasel tanpa merusak integritas membran

plasma.

Gambar : Proses pengeluaran atau sekresi zat dari

dalam keluar sel yang berupa vesikel yang berasal

dari badan golgi

1.5 Metabolisme Sel

1.5.1 Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat di dalam tubuh dipecah dahulu menjadi

monosakarida di dalam saluran pencernaan. Kemudian

monosakarida (biasanya dalam bentuk glukosa) yang masuk ke

dalam sel, akan melalui beberapa tahap untuk dapat diubah

menjadi energi berupa ATP yang berguna untuk menjalankan

aktivitas dari sel itu sendiri.

Tahap pertama adalah glikolisis, di mana pada proses ini

glukosa diubah menjadi dua asam piruvat melalui serangkaian

reaksi enzimatik. Molekul hydrogen yang kemudian ditangkap

oleh NAD+ menjadi NADH. Pada proses ini diperlukan 2

molekul ATP dan dihasilkan dua molekul asam piruvat, 4

ATP, dan dua molekul NADH. Namun, pada awal proses

glikolisis diperlukan 2 molekul ATP, maka total molekul ATP

yang dihasilkan adalah 2 ATP. Energi ATP ini dapat

digunakan langsung oleh sell, sedangkan NADH tidak,

molekul ini akan diolah menjadi energi siap pakai pada proses

selanjutnya, yaitu proses transport electron.

Tahap kedua adalah reaksi dekarboksilasi oksidatif.

Reaksi ini menghilangkan satu gugus karbon dari asam piruvat

dan menambahkan gugus koenzim A sehingga asam piruvat

diubah menjadi asetil koenzim A. Pada tahap ini dihasilkan 2

molekul NADH dan 2 CO2 yang berdifusi akan berdifusi

keluar sel.

Tahap ketiga terjadi di matriks mitokondria, yaitu siklus

krebs atau siklus asam sitrat. Pada tahap ini, asetil koenzim A

diubah menjadi carbon dioksida dan atom hydrogen. Pada

akhir tahap ini akan dihasilkan

Tahap terakhir pada proses ini adalah rantai transport

electron yang terjadi pada membrane dalam mitokondria. Pada

tahap ini dikakukan konversi energi dari NADH dan FADH

yang dihasilkan pada tahap sebelumnya menjadi energi yang

siap pakai yaitu molekul ATP.

1.5.2 Metabolisme Lipid

Seperti halnya karbohidrat, lipid yang masuk dalam sel

sudah dipecah menjadi monomernya yang berupa asamlemak

dan gliserol. Sewaktu memasuki sel, gliserol langsung diubah

menjadi gliserol-3-fosfat yang dapat masuk ke dalam reaksi

glikolisis. Sedangkan asam lemak akan memasuki proses

oksidasi beta, yaitu proses penambahan gugus koenzim A dan

pelepasan asetil koenzim A dari rantai asam lemak. Pada tahap

selanjutnya, asetil koenzim A yang dihasilkan dapat masuk ke

dalam jalur siklus krebs seperti pada glukosa.

1.5.3 Metabolisme Protein

Protein yang memasuki sel sudah diubah menjadi asam amino.

Asam amino, sebelum di metabolisme, akan melalui proses

deaminasi terlebih dahulu, yaitu reaksi untuk menghilangkan

nitrogen dari gugus asam amino. Asam amino yang sudah

dideaminasi akan berubah menjadi keton yang kemudian

diubah lagi menjadi asam piruvat. Kemudian, asam piruvat

akan masuk ke dalam jalur dekarboksilasi oksidatif.

1.6 Siklus Sel

Siklus sel adalah rangkaian proses atau peristiwa untuk

memperbanyak sel. Proses ini berjalan 1 arah atau irreversible. Dalam

siklus sel terdapat 2 Fase, yaitu :

1. Interfase

Fase ini memakan waktu hampir 95% dari waktu yang dibutuhkan

untuk 1 siklus sel. Pada sel manusia interfase terjadi sekitar 23 jam

dari siklus sel (24 jam). (Alberts, B. dkk. 2002:3).

Dalam interfase terdapat beberapa fase lagi yaitu :

a. G1(Gap pertama)/prasintesis

i. Ukuran meningkat

ii. Mensintesis karbohidrat, lipid dan protein

iii. Waktu yang diperlukan 3-4 jam

iv. Meliputi proses penyempurnaan/penyembuhan sel anak (hasil mitosis) shg

menjadi lebih sempurna

v. Terjadi sintesis RNA yang kemudian diikat oleh protein

b. S (Sintesis)

i. replikas DNA

ii. mensintesis protein yang berhubungan dengan DNA

iii. waktu yang diperlukan 7-8 jam

iv. mengalami duplikasi dan sintesis kromosom utk melengkapi DNA

v. sintesis RNA masih ada tapi tidak dominan

vi. pembentukan molekul histo ( merupakan protein dasar kromosom )

c. G2 (Gap kedua)/pasca_duplikasi DNA

i. Mensintesis protein yang berhubungan dengan mitosis

ii. Menjelang mitosis berikutnya, sel melakukan pertumbuhan kedua dgn

memperbanyak organel-organel yg dimilikinya. Hal ini dimaksudkan agar

organel-organel itu dapat diwariskan kepada setiap sel keturunannya.

iii. Umumnya 2-5 jam

iv. Masih ada sintesis RNA yang akan berhenti saat pembelahan sel dimulai

mempersiapkan diri untuk melakukan pembelahan.

Kedua fase G memberikan waktu untuk sel memonitoring

lingkungan luar dan dalam, untuk memastikan bahwa kondisi

lingkungannya tersebut sesuai dan persiapan telah selesai sebelum

sel tersebut memutuskan untuk memasuki fase S dan melakukan

mitosis. Fase G1 sangat berperan dalam hal tersebut. Jumlah waktu 

yang dihabiskan dalam fase ini bisa sangat lama tergantung dari

kondisi luar dan sinyal ekstra selular dari sel lain. Jika kondisi luar

sel buruk, maka sel dapat menunda kelangsungan fase G1 dan

masuk kedalam fase istirahat yang disebut sebagai fase G0. Fase

G0 dapat menghabiskan waktu berhari-hari, berminggu-minggu,

bahkan bertahun-tahun sebelum melanjutkan proliferasi. Pada

kenyataanya sel menghabiskan waktu terlama di fase G0 sampai sel

atau organisme tersebut mati. (Alberts, B. dkk. 2002:3).

2. Mitosis

Fase mitotik merupakan tempat terjadinya mitosis. Kondensasi

kromosom dan pembatasan kromosom replikan terjadi dalam

mitosis. Mitosis terbagi menjadi empat fase, yaitu profase,

metafase, anafase dan telofase, lihat gambar (Koning, R.E. 1994:6;

Benson H. J. dkk. 1996:27; Farabee M.J. 2000:9).

Fase ini hanya mencakup 5% dari total waktu siklus sel. dan satu

Pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis melibatkan

kromatin, kromatid, sister chromatid, kromosom, kromosom

homolog, kinetokor, telomer dan sentrosom.

1. Kromatin adalah gabungan rantai DNA, protein histon dan protein

non-histon, kromatin dapat ditemukan di nukleus sel eukariot

(Alberts, B. dkk. 2002:18).

2. Kromatid adalah duplikat kromosom yang terbentuk dari replikasi

DNA yang tetap bersatu dengan duplikat lain pada sentromer

(Alberts, B. dkk. 2002:17)

3. Sister chromatid adalah dua kromatid identik hasil proses duplikasi

(Alberts, B. dkk. 2002:17)

4. Kromosom adalah suatu struktur yang tersusun atas rantai panjang

DNA dan tergabung dengan protein.kromosom membawa bagian

dari informasi genetik suatu organisme (Alberts, B. dkk. 2002:19)

5. Kromosom homolog adalah kromosom yang membentuk pasangan

dengan struktur, ukuran, bentuk, posisi sentromer dan pola

pewarnaan yang sama (Campbell 2002:244)

6. Kinetokor adalah protein yang terletak di sentromer tiap kromosom

(Alberts, B. dkk. 2002:51)

7. Telomer adalah ujung dari kromosom eukariot, telomer berasal dari

bahasa yunani yaitu Telos:ujung. Telomer berhubungan dengan

rantai karakteristik DNA (Alberts, B. dkk. 2002:88).

8. Sentorosom terletak ditengah organel dari sel hewan yang menjadi

pusat pengatur mikrotubulus dan bertindak sebgai kutub spindel

selama proses mitosis (Alberts, B. dkk. 2002:17)

Pembelahan selMitosisProfase awalKromosom masih halus dan panjang, terdiri dari rangkap 2 kromatid. Sentrosom menggan da jadi 2dan merenggang untuk pergi ke kutub bersebrangan.

Profase akhirSelaput inti mulai hancur, dan serat gelendong terbentuk antara sentrosom. Kromosom menggantung pada gelendong lewat sentroer tersebar seimbang pada

kedua kutub. MetafaseKromosom berjejer di bidang ekuator.

AnafaseKromatid tiap kromosom lepas karena sentromer membelah dua, lalu berpisah dan pindah ke kutub bersebrangan.

Telofase awalKromosom mulai berubah jadi kromatin, terbentuk cekungan di bidang ekuator.

Telofase akhir

Terbentuk 2 sel anak yang masing-masing memiliki inti dan sentrosom yang mengandung sepasang sentriol. Terkandung kromatin dengan jumlah sama

dengan sel induk. MeiosisIni adalah adalah pembelahan reduksi yang hanya trjadi pada gametogenesis. Sel induk (gametogonium) yang besusun diploid (2n) pada akhir pembelahan jadi sel anak (gamet) yang bersusun haploid (n). meiosis terdiri dari 2 tahap :

1. Meiosis pertama (I)2. Meiosis kedua (II)3. Masing-masing tahap memiliki ke-4 fase : profase, metafase, anafase, dan

telofase. Istirahat antara kedua tahap disebut interkinesis.

Tahapan meiosis :Meiosis IProfase

1. LeptotenDisebut juga leptonema. DNA kromatin berpilin rapat dan padat. Tiap benang kromatin dibina atas rangkap dua DNA, yang berasal dari replikasi waktu periode sintesis protein saat interfase. Kromatin kini disebut kromosom.

2. Zigonema

Disebut juga zigonema. Pilihan DNA kian rapat dan padat, dan benang kromosom kini tampak mengandung banyak manik besar-kecil dan tak sama jaraknya. Manik-manik itu disebut kromomer, mengandung beberapa buah gen.

3. Pakiten

Disebut juga pakhinema. Pilinan DNA kian rapat dan padat lagi, sehingga kromosom kian besar dan pendek. Kromatid dari tiap kromosom kini agak renggang, jadi tampak jelas batasnya, lalu terbentuk benang halus seperti tangga tali antara kromatid yang merenggang itu. Kromosom homolog yang bergandeng rapat dengan kromatid masing-masing rangkap dua disebut dalam susunan tetrad.

4. Diploten

Disebut juga diplonema. Daya tarik-menarik antara kromosom homolog hilan, dan saling meregangkan diri. Namun mereka tetap dalam susunan bergandengan. Tangga antara kromatid hilang, sehingga tiap kromosom tampak kini rangkap-rangkap dua semua. Pada tahap ini terjadi peristiwa crossing over (pindah silang). Artinya saling pindahnya fragmen kromosom yang bertautan ke kromosom pasangan.

5. Diakinesis

Selaput inti hancur dan serat gelendong terbentuk antara kedua sentrosom yang kini terletak pada kutub bersebrangan.

Metafase Pindahnya kromosom homolog ke bidang ekuator. Lengan kromosom homolog terus bergandeng pada kedua sisi bidang ekuator khayal dan sentromer terletak

renggang sesamanya. Anafase Kromosom homolog berpisah, saling pindah ke kutub bersebrangan. Kromatid masih bertaut, karena sentromer belum membelah.

TelofaseTerbentuk selaput inti di sekeliling kromosom di kedua kutub. Sentrosom berada pada satu sudut di sebelah luar selaput inti. Terjadi sitokinesis, sehingga terbentuk dua sel anak.

Meiosis IIProfaseTiap kromosom terdiri dari 2 kromatid yang sentromernya masih satu. Kedua sel anak hanya mengandung sebelah kromosom yang homolog.

MetafaseKromosom pindah ke bidang ekuator dengan terbentuknya serat gelendong antara kutub berseberangan dan selaput inti hilang.

AnafaseKromatid dari tiap kromosom berpisah dengan membelahnya sentromer jadi 2, lalu kromatid itu pindah ke kutub bersebrangan.

TelofaseTerbentuk 4 sel anak dengan susunan kromosom masing-masing separo dari sel induk. Tiap sel memiliki sentrosom dengan 2 sentriol di dalamnya.

1.7 Interaksi Sel dan Reseptor

Jenis Sinyal Antar Sel

Interaksi Langsung

Sel – sel (cell junction)

occluding junctions

anchoring junctions

communicating junctions

Sel – matriks ekstraseluler

Sekresi Molekul

Parakrin

Synaptic Signaling

Endokrin

Autokrin

Cell Junction

Demosom

Pada demosom tidak terjadi transpor bahan tetapi terjadi adhesi antar

jaringan

Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : “Cell Junction”

Tiga kelompok Cell Junction :

a. Occluding junctions ( contoh : tight junctions )

Tight junctions : menghubungkan membran plasma sel yang

bersebelahan

1. Barier selektif permeabilitas : mempertahankan perbedaan

komposisi cairan pada sisi sel yang berbeda.

2. Transmembran protein : claudin dan ocludin

3. Fungsi :

- Menjaga komposisi senyawa dalam rongga saluran/lumen

- Transport nutrisi secara selektif

b. Anchoring junctions

Banyak pada sel yang mendapatkan stress mekanik ( contoh :

kulit/otot )

Menghubungkan sitoskelet sel dengan sel lain atau dengan ECM

c. Communicating junctions

Komunikasi sitoplasma langsung dengan sel sekitar

Tipe Penyampaian Molekul Sinyal

Endokrin

Sel target jauh hormon dibawa melalui pembuluh darah

Sel-sel endokrin yang mensekresikan molekul-molekul sinyal

yang disebut hormon ke aliran darah yang membawa sinyal ke

sel target yang didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh.

Parakrin

Mediator local mempengaruhi sel target sekitar/tetangga.

Dirusak oleh suatu enzim ekstraselular atau dimobilisasi oleh ECM

Bergantung pada sinyal-sinyal yang dikeluarkan ke dalam ruang

ekstraseluler dan menyebabkan terjadinya suatu proses secara

lokal atas sel-sel tetangga

Molekul sinyal yang disekresikan mungkin dibawa jauh untuk

bertindak berdasarkan target yang jauh, atau mungkin bertindak

sebagai perantara lokal yang hanya mempengaruhi sel-sel dalam

lingkungan yang dekat dari pemberian isyarat sel.

Autokrin/(contact dependent)

Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri

atau sekitarnya

Sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan kembali

dengan reseptornya sendiri

Merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak

dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama

Merupakan mekanisme yang mungkin mendasari "efek

komunitas" yang diamati pada perkembangan awal (contoh : sel

kanker)

Sinaptik (neuronal)

Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan cara protein dari suatu

sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain.

Dilakukan dengan neuron yang meneruskan sinyal-sinyal secara

elektrik sepanjang akson dan melepaskan neurotransmitter di

sinapsis, yang seringkali berlokasi jauh sekali dari sel

Neuron yang menyampaikan proses-proses panjang (akson)

memungkinkan sel saraf untuk kontak dengan sel target yang

letaknya jauh sekali

Ketika diaktivasi oleh sinyal dari lingkungan atau dari sel saraf

lainnya, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di

sepanjang akson, dan ketika impuls mencapai ujung akson,

menyebabkan ujung saraf mensekresikan sinyal kimiawi

(neurotransmitter)

Ini disekresikan ke cell junctions khusus yang disebut chemical

synapses

Tiga Tahap Pesinyalan Sel

a. Penerimaan

Penerimaan (reception) sinyal merupakan pendeteksian sinyal yang

datang dari luar sel oleh sel target. Sinyal kimiawi terdeteksi

apabila sinyal itu terikat pada protein seluler

b. Pengikatan molekul sinyal

Pengikatan ini mengubah prtein resptor, dengan demikian

mengawali (menginisiasi) proses transduksi. Tahap tranduksi ini

mengubah sinyal menjadi suatu bentuk yang dapat menimbulka

respon seluler spesifik. Transduksi ini kadang-kadang terjadi dalam

satu langkah, tetapi lebih sering membutuhkan suatu urutan

perubahan dalam sederetan mlekul yang berbeda-jalur transduksi

sinyal. Molekul di sepanjang jalur itu sering disebut mlekul relai.

c. Pensinyalan sel

Sinyal yang ditransduksi akhirnya memicu respon seluler spesifik.

Respon ini dapat berupa hampir seluruh aktivitas seluler, seperi

pengaktifan gen spesifik di dalam nucleus. Proses pensinyalan sel

membantu memastikan bahwa aktivitas penting seperti ini terjadi

pada sel yang benar, pada waktu yang tepat, dan pada kordinasi

yang sesuai dengan sel lain dalam organism yang bersangkutan.

Transduksi Sinyal

Merupakan proses di mana sinyal pada permukaan sel diubah menjadi

respon seluler spesifik, yang terdiri dari serangkaian langkah (jalur

transduksi sinyal) :

Tahap transduksi dari pensinyalan sel biasanya berupa jalur yang

terdiri dari banyak langkah. Salah satu keuntungan jalur seperti ini

ialah penguatan sinyalnya. Jika sebagian molekul dalam suatu jalur

menghantarkan (mentransmisi)sinyal ke beberapa molekul yang

merupakan komponen berikutnya dalam rangkaian itu, hasilnya dapat

berupa sejumlah besar molekul teraktivasi di akhir jalur itu. Dengan

kata lai, molekul sinyal ekstraseluler yang sangat sedikit dapat

menghasilkan respon seluler yang besar.

Di samping itu, jalur banyak langkah memberikan lebih banyak

kesempatan untuk melakukan koordinasi dan regulasi (pengaturan)

daripada sistem yang lebih sederhana.

Jalur-jalur tranduksi sinyal dapat dibagi sebagai berikut:

a. Jalur cyclic AMP

b. Jalur cyclic GMP

c. Jalur fosfolipid & kalsium

d. Jalur MAP kinase

e. Jalur JAK/STAT

a. Jalur cAMP

ATP disintesa oleh andenilil siklase menjadi cAMP (Adenosin

amonofosfat Siklik)

Aktivitas cAMP diperantarai oleh protein kinase A

Protein kinase A inaktif berstruktur tetramer, terdiri dari 2 sub

unit regulasi dan 2 sub unit katalitik

Berperan dalam

Regulasi metabolisme glikogen

Transkripsi gen spesifik

Fungsi pembauan

b. Jalur cGMP

Disintesa oleh guanilil siklase dr GTP & didegradasi oleh cGTP

fosfodiesterase menjadi GMP

Guanilil siklase diaktifkan oleh NO & ligand peptida

Aktivasi cGMP diperantarai oleh protein kinase bergantung

cGMP & channel ion

Berperan dalam fungsi penglihatan

c. Jalur Fosfolipid & Kalsium

PIP2 (phosphatidyl inositol 4,5-biphosphate) merupakan derivat

dari membran plasma

Beberapa hormon & faktor pertumbuhan merangsang

fosfolipase u/ menghidrolisa PIP2 menjadi

DAG (diacylglycerol) à protein kinase C

IP3 (inositol 1,4,5 – triphosphate) à mobilisasi Ca

PIP2 dpt difosforilasi o/ fosfatidil inositol 3 kinase mjd PIP3

Peranan PIP3 : regulasi dari fungsi pertahanan sel, faktor

transkripsi, metabolisme sel, sintesa protein

d. Jalur Fosfolipid & Kalsium

DAG

Mengaktifkan famili protein kinase C

Berperan dlm kontrol pertumbuhan sel dan differensiasi sel

IP3

Suatu molekul polar kecil

Menembus membran plasma melalui ligand-Ca gated channel

merangsang retikulum endoplasma u/ mensekresi Ca

e. Jalur MAP kinase

Raf protein serin/treonin kinase

Diikat oleh kompleks Ras-GTP

Memfosforilasi & mengaktivasi MEK (protein kinase kedua u/

MAP kinase/ERK kinase)

MEK memfosforilase serin/treonin dr ERK shg keduanya

terpisah

ERK memfosforilasi protein target,trmsk fc transkripsi &

protein kinase lain

f. Jalur JAK/STAT

Hubungan tidak langsung antara permukaan sel dan nukleus

dimana terjadi kaskade protein kinase u/ memfosforilasi protein

target

Komponennya adalah protein STAT (signal transducers and

activator of transcription)

Stimulus dari reseptor sitokin à pengambilan protein STAT

yang terikat dengan fosfotirosin

1.8 Kematian Sel

Jenis Kematian Sel

a. Apoptosis

Apoptosis (dari basa yunani apo = "dari" dan ptosis = "jatuh")

adalah mekanisme biologi yang merupakan salah satu jenis

kematian sel terprogram.

b. Nekrosis

Nekrosis merupakan kematian sel sebagai akibat dari adanya

kerusakan sel akut atau trauma (mis: kekurangan oksigen,

perubahan suhu yang ekstrem, dan cedera mekanis), dimana

kematian sel tersebut terjadi secara tidak terkontrol yang dapat

menyebabkan rusaknya sel, adanya respon peradangan dan

sangat berpotensi menyebabkan masalah kesehatan yang

serius.

APOPTOSIS NEKROSIS

Rangsangan:Patologis, contoh :a) Destruksi sel yang terprogram selama embriogenesis b) Involusi jaringan yang bergantunng hormon (misalnya, endometrium, prostat) pada orang dewasac) Penghapusan sel dalam populasi sel yang mengadakan profilasi (misalnya, epitel kriptaintestin) untuk

Rangsangan:Patologis

mempertahankan jumlah sel yang tetapd) Kematian sel yang sudah melaksanakan tugasnya (misalnya, sel neutrofil sesudah respon inflamasi akut)e) Penghapusan limfosit swareaktif yang berpotensi berbahayaf) Kematian sel yang ditimbulkan oleh sel-sel T sitotoksik (untuk menghilanngkan sel yang terinfeksi virus atau sel neoplasma

Fisiologis, contoh : a) Kematian sel yang ditinbulkan oleh berbagai rangsangan yang menyebabkan jejasb) Aktifitas Enzim Telomerasec) Atrofi patologik dalam organ parenkimal pasca obstruksi saluran (misalnya, pankreas)Terjadi pada satu sel sajaNon-Lisis (dengan membentuk

Apoptotic body)Sel Tetap UkurannyaTidak ada inflamasiTidak merusak Sel tetanggaPembersihan berlangsung

cepat karena ada rangsangan dari apoptotic body untuk mengkode lingkungannya untuk memakannya(makrofage)

Urutan kronologis Apoptosis1. Fragmentasi DNA2. Penyusutan

sitoplasma(memompa keluar ion K+,Cl- dan Osmolit Organik)

3. Perubahan pada membrane (Terbentuk Apoptotic body)

4. Kematian sel tanpa lisis

Terjadi pada kumpulan selLisis(organel sel keluar)

Sel MembengkakInflamasi Merusak Sel tetanggaPembersihan sisa oleh fagosit

dan sistem imun sulit

Urutan kronologis Nekrosis1. Pembengkakan sel2. Digesti kromatin3. Rusaknya membrane (plasma

dan organel)4. Hidrolisis DNA5. Vakuolasi oleh RE6. Kematian sel dengan lisis

(mengaktifkan rangsangan lingkungan untuk memakan apoptotic body)

Manfaat Apoptosis

Terminologi Sel

Apoptosis terjadi pada sel yang mengalami kerusakan, infeksi

virus, suatu keadaan yang mengakibtkan stress pada sel.

Fungsinya untuk mengangkat sel yang rusak, mencegah sel

menjadi lemah dan mencegah penyebaran infeksi virus.

Mempertahankan Homeostasis

Pada organisme dewasa, jumlah sel dalam suatu organ atau

jaringan harus beradadalam keadaan konstan. Keseimbangan

dapat tercapai bila kecepatan mitosis pada jaringan seimbang

dengan kematian sel.

Bila kecepatan pembelahan sel lebih tinggi daripada

kecepatan mitosis pada jaringan dapat membentuk tumor.

Bila kecepatan mitosis lebih tinggi daripada kecepatan

pembelahan sel pada jaingan dapat membentuk kanker.

PERKEMBANGAN EMBIONALPada masa embrio terjadi pembelahan dan diferensiasi sel secaa besar-besaran kemudian dievaluasi oleh apoptosis.

Contoh: sindaktil

1.9 Pergerakan Sel

a. Gerakan Ameboid

Gerakan keseluruhan sel yang ditentukan oleh ligkungan

sekitarnya

Contoh : gerakan sel darah putih melalui jaringan

Gerakan ameboid :

Penonjolan sebuah pseudopodium dari salah satu ujung sel

Pseudopodium menjulur menjauhi badan sel

Berpindah ke daerah lain

Bagian sel yag tersisa bergarak menuju pseudopodium

Gerakan ini timbul karena pembentkan yang berulang- ulang

membran sel yag baru pada ujung terdepan pseudopodiumm.

Absorpsi membran yang berulang- ulang di bagian tengah dan

bagian belakang.

Efek 1 : perlekatan pseudopodium ke jaringan di sekitarnya

karena adanya protein reseptor

Efek 2 : penyediaan energi yag diperlukan untukmenarik badan

sel ke arah pseudopodium

Kemotaksis : adanya zat kimia tertent dalam jaringan

Kemotaksis positif : menuju sumber zat kemotaksis ( dari

rendah ke tinggi )

Kemotaksis negatif : menuju sumber zat kemotaksis ( dari

tinggi ke rndah )

b. Gerakan Silia

Gerakan cambuk pada permukaan sel

Terjadi pada : permukaan saluran pernapasan, permukaan tuba

uterina (tuba fallopi) di jaluran reproduksi

Pada rongga hidung dan saluran pernapasan bagian bawah

menyebabkan lapisan mukus bergerak dengan kecepatan 1

cm per menit menuju faring

Pada tuba uterina: menghantarkan ovum dari ovarium ke

uterus

Silia disangga oleh mkrotubulus

9 tubulus ganda yang letaknya di bagian perifer silia.

2 tubulus tunggal di tengah silia.

Tiap silia merupakan pertumbuhan keluar dari suatu struktur

yang terletak di bawah membran sel ( badan basl slia )

Flagella pada sperma mirip dengan silia, tetapi lebih panjang

dan gerakannya menyerupai sinusoid

Silia bergerak ke depan dengan gerakan cepat ( menghentak

seperti cambuk ) menekuk dengan kuat di tempat mencuatnya

silia ( bergerak ke belakang dengan lambat ke posisi awal )

Mendorong cairan yang ada di permukaan sel dengan arah

gerakan silia ( cairan akan terus meners didoong searah dengan

gerakan silia )

9 tubulus ganda dan 2 tubulus tunggal berhubungan satu sama

lain oleh kmpleks ikatan silang protein ( aksonema )

Silia masih bisa menghentak dalam kondisi yang sesuai

meskipun membrannya dibuang dan terjadi kerusakan pada

elemen lainnya ( kecuali aksonema )

Keadaan penting :

Ada ATP

Kondisi ionisasi yang sesuai

Ketika silia bergerak maju :

Tubulus ganda ( bergeser ke arah luar dan bergerak menuju

ujung silia )

Tubulus yang di tepi dan belakang tetap.

2. Jaringan

Pada masa janin terdapat 3 lapisan primitif:

a. Ektoderm : epidermis kulit, sist. Saraf, jar. epitel

b. Endoderm : sal. Cerna, sal pernafasan, sal reproduksi

c. Mesoderm : jar. Ikat, jar. Penyangga, otot

2.1 Jaringan Epitel

Terdiri dari sel-sel yang sangat rapat tanpa adanya zat antar sel.

Jaringan ini tidak mengandung pembuluh darah (avascular) dan

berdiri di atas jaringan lain yang mengandung pembuluh darah. dari

pembuluh-pembuluh darah inilah epitel ini mendapat supply makanan.

Terletak pada membrane basal.

Fungsi-fungsi jaringan epitel:

1. Proteksi (pertahanan)

Contoh : epitel kulit dan epitel saluran keluar urine.

2. Absorpsi (penyerapan)

Contoh : epitel usus dan epitel paru-paru

3. Sekresi

Contoh : epitel kelenjar eksokrin dan endokrin

4. Ekskresi (pembuangan sisa metabolism)

Contoh : epitel kelenjar keringat

5. Menerima rangsang

Contoh : epitel olfaktorius (pembau)

6. Reproduksi

Contoh : epitel tubulus seminiferus dan epitel ovarium.

Jaringan epitel berasal dari 3 macam lapisan embrionik:

1. Ectoderm

Jaringan epitel pada epidermis, mukosa mulut, dan sense organ (alat

perasa).

2. Endoderm

Jaringan epitel pada tractus digestivus (saluran cerna) dan tractus

respiratorius.

3. Mesoderm

Jaringan epitel pada tractus urogenital (saluran kemih dan

kelamin).

Berdasarkan fungsinya, jaringan epitel dibagi menjadi 2 bagian:

a. Epitel penutup

Berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi 3, yaitu:

1. Epitel pipih

Tinggi selnya yang jauh lebih kecil dibandingkan lebarnya.

Inti lonjong pipih dan terletak mendatar, pada bagian tengah sel.

2. Epitel kubis

Tinggi sel yang hampir sama dengan lebarnya

Intinya bulat berada di tengah

3. Epitel silindris

Tinggi sel yang jauh lebih besar dari pada lebarnya

Inti bulat lonjong dan letaknya vertical, letaknya cenderung

kea rah basal,

Berdasarkan bentuk dan susunannya dibedakan menjadi:

1. Epitel selapis pipih

Contoh : alveolua paru

Termasuk dalam epitel ini adalah:

ENDOTEL : melapisi permukaan dalam jantung, pembuluh darah

dan pembuluh getah bening.

MESOTEL : melapisi rongga peritoneal, pericardial, dan pleura

2. Epitel selapis kubis

Contoh : epitel kelenjar, epitel ovarium.

3. Epitel selapis selindris

Epitel ini dibedakan menjadi:

Epitel selapis silindris dengan striated border

Memiliki mikrovili

Contoh : epitel usus halus

Epitel selapis silindris dengan kinocilia

Memiliki silia

Contoh : epitel tuba valopii dan permukaan uterus

4. Epitel berderet silindris

Contoh : epitel saluran pernafasan

5. Epitel berlapis pipih

Ada 2 jenis epitel ini, yaitu:

Epitel berlapis pipih tanpa tanduk

Contoh : epitel rongga mulut, oesophagus, dan vagina

Epitel berlapis pipih bertanduk

Contoh : epitel pada kulit tipis dan kulit tebal

6. Epitel berlapis kubis

Contoh : epitel saluran kelenjar keringat, kelenjar lemak, dan sel-

sel pada tubulus seminiferus.

7. Epitel berlapis silindris

Ada 2 macam :

Epitel berlapis silindris tak bercilia

Contoh : sebagian pharynx dan epiglottis, pars cavenosa

urethra pria

Epitel berlapis silindris bercilia

Contoh : permukaan masal palatum molle dan sebagian larynx.

8. Epitel peralihan

- Peralihan antara epitel berlapis pipih dengan epitel berlapis

silindris.

- Bila keadaan tegang maka menjadi epitel pipih, sedangkan jika

kosong maka permukaan epitel menjadi lebih tinggi.

- Tersusun dari 3 macam sel :

a. Sel payung

Terdapat di permukaan, selnya besar, sehingga seolah-olah

memayungi sel yang adal si bawahnya.

b. Sel raket

Bentuknya mirip raket, dan terletak di tengah.

c. Sel basal

Terletak pada bagian basal, biasanya berbentuk silindris.

b. Epitel kelenjar

Terdiri dari kelompok sel yang mempunyai fungsi khusus yakni

mengsekresi suatu bahan / zat.

1. Berdasarkan jumlah sel :

a. Uniseluler : hanya terdiri dari satu sel dan biasanya terdapat

di antara sel epitel yang lain. Contohnya sel goblet atau

disebut juga sel piala terdapat di antara epitel tractus

digestivus dan tractus respiratorius.

b. Multiseluler : kelenjar pada umumnya.

2. Berdasarkan cara menyalurkan sekret :

a. Eksokrin : sekret melalui saluran pembuangan.

Contoh: kelenjar pancreas

b. Endokrin : secret langsung masuk ke pembuluh darah.

Contoh: kelenjar hipofisis dan teroid, dll

c. Endo-Eksokrin : Kelenjar gabungan dan kelenjar ensokrin

dan endokrin.

Contoh: kelenjar pankreas, ensokrinnya menghasilkan

pankreatic juice, sedangkan endokrinnya menghasilkan

hormon insulin dan glukogen

3. Berdasarkan cara membuat secret :

a. Holokrin : seluruh sel epitel akan menjadi sekret.

b. Apokrin : sebagian sel hancur menjadi sekret.

c. Merokrin/Ekrin : sel tidak mengalami perubahan sama sekali.

4. Berdasarkan Jenis Sekret yang Dibentuk :

a. Kelenjar serous : sekretnya jernih dan encer.

b. Kelenjar mucous : sekretnya licin dan kental.

c. Kelenjar sero-mucous : mengandung bagian serous dan

mucous bersama-sama.

- penggolongan epitel

Bertingkat semu

bertingkat

selapis

epitel

Satu lapis sel

Banyak lapis sel

Satu lapis sel yang melekat di membrane basalis, namun tidak semua mencapai permukaan

Selapis bertingkat semu

Modifikasi :1. Silia : struktur motil pada sel tertentu. Contohnya pada uterus dan

tuba uterine.2. Microvili : tonjolan non motil kecil yang melapisi semua sel absorbtif

pada usus halus dan tubulus kontortus proksimal ginjal.3. Strereosilia : mikrovili nonmotil panjang, bercabang dan biasanya melapisi

sel dalam epididimis dan duktus deferens

Silia mikroviliJenis epitel :

1. Epitel selapis gepeng

- Mesotel : melapisi permukaan luar organ pencernaan, paru-paru dan jantung

- Endotel : melapisi lumen jantung, pembuluh darah dan pembuluh limfe

2. Epitel selapis kuboid

- Melapisi duktus ekskretorius kecil di bagian organ. Contohnya pada tubulus

kontortus proximal ginjal terdapat epitel kuboid yg dilapisi microvili.

3. Epitel selapis silindris

kolumnar

kuboid

skuamosa

epitel

Permukaannya gepeng

Tinggi dan lebar sel sama

Bentuknya tinggi atau silindris

- Melapisi organ pencernaan ( lambung, usus, empedu )

4. Epitel bertingkat gepeng

- Berkeratin : melapisi permukaan eksternal tubuh, mengandung sel-sel mati

berkeratin. Contohnya permukaan telapak tangan

- Tidak berkeratin : memiliki sek permukaan yg hidup dan melapisi rongga-

rongga basah seperti mulut dan faring.

5. Epitel bertingkat kuboid dan epitel bertingkat silindris

- Tidak banyak dijumpai, biasanya melapisi duktus ekskretorius pancreas,

kelenjar liur, dan kelenjar keringat

6. Epitel bertingkat transisional

- Biasanya melapisi ureter, pelvis dan vesica urinaria. Dapat berubah bentuk

dan dapat menyerupai epitel berlapis gepeng atau kuboid, tergantung pada

keadaan. Contohnya saja pada kandung kemih, saat ada peningkatan volume

cairan maka sel epitelnya akan teregang dan gepeng, namun saat

mengeluarkan urin bentuknya akan mengkerut seperti kubah.

2.2 Jaringan Otot

Selnya berbentuk lonjong / memanjang, sehingga biasanya

disebut sabut otot. Bentuk sel yang memanjang ini sesuai dengan

fungsinya yaitu mrngadakan kontraksi dan relaksasi. Ada 3 jenis otot

yang terdapat dalam tubuh manusia :

1. Otot lurik

2. Otot polos

3. Otot jantung

Otot lurik

Jaringan ini disebut otot lurik, karena memiliki garis-garis gelap

dan terang pada sabut otot. Nama lain jaringan ini adalah jaringan otot

skeletal, karena otot ini berfungsi menggerakkan anggota gerak

manusia dan melekat pada tulang. Disebut juga voluntary muscles,

karena geraknya dikendalikan oleh kemauan kita.

Setiap sabut (sel) otot terdiri dari serabut-serabut

yang disebut myofibril (serabut otot). setiap myofibril yang berbentuk

silinder ini dibungkus oleh plasma membrane yang disebut sarkolema.

Beberapa sabut otot akan membentuk kelompokmyang disebut

fesikelotot yang dibungkus oleh perimysium. Selanjutnya beberapa

fesikel otot akan membentuk otot yang dibungkus oleh epimysium

(fascia).

Setiap myofibril terdiri dari 1000 – 2000 myofilamen yang

terbagi menjadi myofilamen yang halus (protein actine) dan

myofilamen kasar (terdiri dari protein myosine).

Relaksasi :

Pada keadaan relaksasi pita A terdiri dari myofilamen halus dan kasar,

sehingga akan tampak gelap. Pita H hanya terdiri dari myofilamen

kasar, akan tampak sebagai daerah terang. Pita I hanya terdiri dari

myofilamen halus. Pita Z berupa bahan padat yang terdapat ditengah

pita I.

Gambar : Relaksasi

Kontraksi :

Actin akan salling mendekat, sedangkan myosin tetap pada

tempatnya, sehingga akan terjadi perubahan-perubahan sebagai

berikut:

1. Pita H akan menyempit atau menghilang bila kontraksi kuat.

2. Pita I juga akan menyempit atau samapai mengahilang.

3. Garis Z saling mendekat.

4. Pita A tidak berubah.

Pada proses kontraksi ini actin maupun myosin tidak mengalami

pemendekan.

Gambar : Kontraksi

Otot Polos

Jaringan ini disebut juga involunter muscle, karena kontraksinya

diluar kesadaran. Disebut juga visceral muscel karena pada umumnya

terdapat pada dinding organ. Disebut otot polos karena tidak

mempunyai garis-garis melintang. Bentuk selnya paling sederhana

yaitu spindle shape (seperti sekoci). Persarafan pada otot polos

dilayani oleh system saraf otonom, dimana semua sabut sarafnya

merupakan sabut saraf tak bermyelin dan merupakan sabut saraf post

ganglioner. Pembuluh darah pada jaringan otot polos tidak terlalu

banyak, dan pembuluh darah ini terdapat pada jaringan ikat sekitar

fesikel otot, tidak langsung melayani masing-masing sabut otot.

Otot Jantung

Jaringan otot jantung ini juga mempunyai garis-garis melintang

seperti otot bergaris. Otot ini mempunyai inti ditengah dengan

sarkoplasma yang cukup banyak mengelilingi myofibril. Sabut otot

jantung bercabang-cabang dan percabangan ini membentuk anyaman

yang kompleks. Dengan mikroskop cahaya akan tampak garis-garis

melintang yang lebih tebal yang disebut intercalated-disk.

Intercalated-disk merupakan batas antara sabut otot jantung yang satu

dengan sabut otot yang lain. Dinding jantung mengandung banyak

pembuluh darah dan diantara sabut otot jantung kaya dengan plexus

pembuluh darah kapiler. Pembuluh darah ini akan mensupply

makanan dan oksigen untuk otot tersebut sehingga jangtung bisa

mempertahankan denyut jantung dengan teratur. Dan hal ini ditunjang

dengan banyaknya jumlah mitokondria yang baik.

2.3 Jaringan Syaraf

Merupakan jaringan yang bertanggung jawab dalam

menghantarkan impuls-impuls saraf

Terdiri atas sel-sel saraf atau yang disebut dengan neuron

Neuron terdiri atas 3 bagian utama :

1. Dendrit

Struktur yang memiliki banyak penjuluran sitoplasma ke arah

luar badan sel.Fungsinya menerima rangsangan dari

lingkungan sel epitel atau neuron – neuron lainnya

2. Badan Sel

Bagian utama neuron yang berisi sitoplasma dan

inti.Fungsinya berperan dalam menerima rangsang

3. Akson/Neurit

Merupakan bentuk penjuluran sitoplasma ke arah luar badan

sel yang berukuran panjang.Fungsinya berperan dalam

menghantarkan impuls – impuls saraf ke sel – sel lainnya

(otot,sel – sel kelenjar,dan neuron lainnya.

2.4 Jaringan Ikat

Bahan Antar Sel

Terdiri dari 2 macam

1. Bahan antar sel berbentuk (BASB)

- Fungsi: menyangga, mengikat & mengisi

2. Bahan antar sel amorf(BASA)

- Fungsi: sebagai media difusi

BASB ada 3 macam:

1. Sabut kolagen à Sabut paling besar dan tidak bercabang

2. Sabut elastis à Lebih halus daripada sabut kolagen

3. Sabut retikuler à Lebih halus dari sabut elastis, membentuk

anyaman

BASA: Konsistensi cair sampai padat

Fungsi jar ikat:

memberi bentuk dan penunjang bagi tubuh.

mengikat berbagai jar agar tetap menyatu.

materi pembungkus organ2 / antar bag2 tubuh.

menyimpan lemak dan membantu dalam perbaika jar.

substansi dasar yg renggang dari jar ikat memberikan jalur untuk

pembuluh darah dan saraf.

menghasilkan imunitas terhadap penyebaran penyakit dan sebagai

tempat berlangsungnya perang melawan bakteri.

Jaringan ikat terbentuk dari mesenkim. Jaringan ikat terdiri dari sel dan

bahan ekstraseluler yang disebut matriks. Matriks ekstraseluler terdiri atas

cairan jaringan, substantia fundamentalis tempat terdapatnya berbagai serat

protein (kolagen, retikular, dan elastik). Jaringan ikat berfungsi untuk

mengikat, menambat, dan menyokong berbagai sel, jaringan, dan organ tubuh.

Jaringan ikat dibagi menjadi dua, yaitu :

a. Jaringan Ikat Padat

b. Jaringan Ikat Longgar

Selain itu ada pula jaringan ikat embrionik yang berada pada tali pusat dan gigi

yang sedang tumbuh

Gambar jaringan embrionik :

I. Jaringan Ikat Longgar

Banyak terdapat di tubuh

Susunan sel dan seratnya tidak teratur

Memiliki substantia fundamentalis maksimal

Sel yang predominan adalah serat kolagen, fibroblas, sel adiposa,

sel mast, dan makrofag

Banyak terdapat di saluran pernapasan dan saluran pencernaan

Gambar jaringan ikat longgar pada kulit ujung jari :

II. Jaringan Ikat Padat

Jaringan ikat padat dibagi lagi menjadi dua, yaitu :

a. Jaringan Ikat Padat Tidak Teratur

Terutama terdiri dari fibroblas dan serat kolagen yang tebal

dan padat

Jenis sel lainnya lebih sedikit dan substantia fundamentalis

minimal

Serat kolagen memperlihatkan orientasi acak dan memberikan

penyokong jaringan yang kuat

Terutama terdapat di bagian yang memerlukan tahanan

terhadap gaya dari berbagai arah

Biasanya terdapat pada fascia, dermis, atau testis

Gambar jaringan ikat padat tidak teratur pada dermis :

b. Jaringan Ikat Padat Teratur

Serat-seratnya tersusun padat dengan orientasi teratur dan

sejajar

Biasanya terdapat pada tendon (melekat pada tulang) dan

ligamentum

Mempunyai tahanan yang besar terhadap tarikan

Substantia fundamentalis minimal

Sel yang predominan adalah fibroblas

Gambar jaringan ikat padat teratur pada tendon :

Sel-sel pada jaringan ikat terdiri dari :

1. Fibroblas

2. Fibrosit

3. Sel lemak (adiposa) putih à jika sel lemak adiposa yang mendominasi,

jaringan ikatnya adalah jaringan adiposa

4. Sel lemak coklat

5. Makrofag

6. Limfosit

7. Sel plasma

8. Sel mast

9. Neutrofil

10. Eosinofil

(Imanniar Galuh P./41)

EPITEL KELENJAR

Kelenjar-kelenjar epitel adalah subdivisi kedua dari jaringan epitel.

Secara luas kelenjar-kelenjar tersebut dibagi menjadi kelenjar eksokrin dan

kelenjar endokrin, bergantung dengan hubungan kelenjar tersebut dengan

permukaan epitel.

Kelenjar eksokrin mempertahankan duktus atau suatu hubungan ke

permukaan tubuh, misalnya kelenjar saliva, kelenjar keringat dan kelenjar-

kelenjar pencernaan. Kelenjar endokrin adalah kelenjar yang tidak memiliki

duktis keluar, kelenjar ini kehilangan hubungan dengan permukaan tubuh dan

menjadi massa padat yang terpisah, misalnya kelenjar hipofisis dan kelenjar

adrenal.

Kelenjar eksokrin

Kelenjar eksokrin dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda.

1. Jumlah sel

a. Sel tunggal/uniseluler : bertindak sebagai suatu unit kelenjar dalam

selembar sel epitel

b. Sel multiseluler : sebuah kelenjar yang didalamnya terdapat banyak sel

yanhg bekerja untuk memproduksi sekresi. Biasanya sel-sel ini

diorganisir dalam tuba/kantung yang terbuka pada permukaan epitel.

Contoh : kelenjar keringat, kelenjar saliva, kelenjar mammaedan bagian

eksokrin pada pankreas.

2. Jenis-jenis sekresi

a. Kelenjar pensekresi mukus

Menghasilkan zat kental berlendir yang kaya akan senyawa protein

polisakarida yang dulunya disebut mukopolisakarida dan mukoprotein

dan sekarang disebut glikosaminoglikan. Mukus dihasilkan oleh sel-sel

goblet dalam usus dan sel mukosa lain dalam lambung, kelenjar saliva

dan saluran-saluran pernapasan, urinaria dan saluran reproduksi.

b. Kelenjar pensekresi serosa

Menghasilkan haluaran protein yang berair yang seringkali

mengandung enzim. Contoh : bagian eksokrin dari pankreas.

c. Kelenjar seromukosa

Menghasilkan suatu zat campuran, berkaitan dengan adanya kedua

jenis sel yaitu mukosa dan serosa dalam kelenjar yang sama. Contoh :

kelenjar parotid dan kelenjar saliva submaksilar.

3. Metode pelepasan sekresi

a. Sekresi merokrin

Mengacu pada pelepasan produk sel yang disintesis melalui membran

sel dengan cara eksositosis. Sel tetap utuh tanpa pengurangan sitoplasma.

Sekresi merokrin terjadi pada sebagian besar kelenjar eksokrin seperti :

kelenjar keringat, kelenjar saliva, sel goblet dan pankreas.

b. Sekresi holokrin

Melibatkan proses penguraian keseluruhan sel untuk membentuk

sekresi, dengan demikian seluruh sel dapat dikeluarkan. Contoh pada

jaringan sebasea kulit.

c. Sekresi apokrin

Mengacu pada hasil sekresi yang produknya terakumulasi dibawah

permukaan sel dan hanya dapat dilepas dengan beberapa sitoplasma

apikal sel. Berdasarkan observasi melalui mikroskop elektron tidak

mendukung sekresi jenis ini, sehingga pendapat ini menjadi gugur.

4. Struktur anatomis kelenjar eksokrin

a. Bentuk bagian sekretori seperti tuba disebut kelenjar tubular

Bentuk bagian sekretori seperti labu disebut kelenjar asinar/alveoli

Bentuk bagian sekretori gabungan tuba dan labu disebut kelenjar

tubuloasinar

b. Duktus tidak bercabang disebut kelenjar simpel

Duktus bercabang disebut kelenjar majemuk

kelenjar

tubuloasinar

Kelenjar endokrin

1. Karakteristik kelenjar endokrin :

a. Tidak memiliki duktus

Kelenjar ini mensekresi hormon langsung kedalam cairan jaringan

disekitar sel-selnya.

b. Biasanya mensekresi lebih dari satu jenis hormon

(pengecualian pada kelenjar paratiroid yang hanya mensekresi satu jenis

hormon)

- Dalam tubuh manusia telah diidentifikasi sekitar 40-50 jenis

hormon.

- Hormon-hormon baru ditemukan di berbagai bagian tubuh

termasuk di saluran gastrointestinal (GI), sistem saraf pusat

(SSP)dan saraf perifer.

c. Konsentrasi hormon dalam sirkulasi adalah rendah

- Hormon yang bersirkulasi dalam aliran darah hanya sedikit jika

dibandingkan dengan zat aktif biologis lainnya, seperti glukosa

dan kolesterol.

- Walaupun hormon dapat mencapai sebagian besar sel tubuh,

hanya sel target tertentu yang memiliki reseptor spesifik yang

dapat dipengaruhi.

d. Kelenjar endokrin memiliki persediaan pembuluh darah yang baik

Secara mikroskopik, kelenjar tersebut terdiri atas korda (sejumlah sel

sekretori) yang dikelilingi banyak kapiler dan ditopang jaringan ikat.

2. Kelenjar-kelenjar pada sistem endokrin :

a. Kelenjar hipofisis anterior dan

posterior

b. Kelenjar tiroid

c. Empat kelenjar paratiroid

d. Dua kelenjar adrenal

e. Pulau-pulau langerhans pada

pankreas endokrin

f. Dua ovarium

g. Dua testis

h. Kelenjar pineal

i. Kelenjar timus

.

4.2.1 Jaringan Epitel

A. Terdiri dari :

1. Epitel pelapis > melapisi permukaan luar tubuh, dan di dalam tubuh.

2. Epitel kelenjar > turunan epitel yang berbentuk kelenjar dan

berfungsi

menghasilkan secret.

B. Ciri-ciri :

1.Cellularity – terdiri dari sel yang serupa dan berhubungan satu dengan

yang

Lain dengan ikatan antar sel yang kuat.

2.Polarity – mempunyai dua sisi yang berbeda, satu sisi menghadap kea

rah

bebas (apeks) dan sisi yang lain berhubungan dengan membrane basal

(sisi

basal)

3.Attachment – melekat pada membrane basal.

4.Avascularity – tidak ada pembuluh darah.Nutrisi diperoleh dengan

cara difusi.

5.Regeneration – sel yang rusak atau hilang di bagian permukaan akan

segera

Digantikan oleh sel di bagian bawahnya. Regenerasi sel terjadi relative

cepat.

C. Fungsi Jaringan Epitel :

1.Merupakan pelindung fisik permukaan dari abrasi,dehidrasi dan

destruksi oleh

Bahan kimia dan biologi.

2.Kontrol permeabilitas larutan yang masuk dan keluar dari tubuh kita.

3.Memfasilitasi sensasi > menjadi tempat ujung saraf sensoris >

neuroepitel.

4.Menghasilkan secret yang spesifik > sel kelenjar.

D.Spesialisasi Sel Epitel :

1.Menggerakkan cairan di permukaan, menghasilkan perlindungan dan

lubrikasi.

2.Menggerakkan cairan di dalm epitel > mengontrol permeabilitas.

3.Menghasilkan secret untuk melindungi permukaan.

Gambar Jaringan Epitel.

4.2.2 Jaringan Ikat

Jaringan ikat berfungsi untuk menunjang tubuh, dibentuk oleh sel-sel dalam

jumlah sedikit. Jaringan ikat terdiri atas populasi sel yang tersebar di dalam matrik

ekstraseluler. Secara embriologi, jaringan ikat berasal dari lapisan mesoderm. Se-

sel tersebut mensistesis matriks, dengan anyaman serat yang tertanam di dalamnya

(Campbell et al. 1999).

Klasifikasi Jaringan Ikat

Jaringan ikat ini dapat dibedakan menjadi :

2.1.1 Jaringan Ikat Longgar.

Diantara enam tipe jaringan ikat, jaringan ikat longgar paling banyak

ditemukan di dalam tubuh kita. Di dalam matriks jaringan ikat longgar ini hanya

sedikit ditemukan serabut. Serabut penyusun jaringan ikat ini berupa kolagen.

Fungsi utama jaringan ikat longgar adalah pengikat dan pengepak material, dan

sebagai tumbuhan bagi jaringan dan organ lainnya. Jaringan ikat longgar di kulit

membatasi dengan otot (Campbell et al. 1999).

2.1.2 Jaringan Ikat Padat.

Jaringan ikat padat/fibrous mempunyai matriks yang banyak mengandung

serabut kolagen. Jaringan ini membentuk tendon sebagai tempat perlekatan otot

dengan tulang, dan ligamen sebagai tempat persendian tulang dengan tulang

(Campbell et al. 1999).

2.1.3 Jaringam Lemak.

Jaringan lemak mengandung sel-sel lemak. Jaringan ini digunakan sebagai

bantalan, dan melindungi tubuh, serta sebagai penyimpan energi. Setiap sel lemak,

mengandung tetes lemak yang besar. Didalam jaringan lemak, matriks relatif

sedikt (Campbell et al. 1999).

2.1.4 Jaringan Darah.

Darah adalah jaringan ikat yang tersusun sebagian besar cairan. Matriks darah

disebut plasma, yang tersusun oleh air, garam mineral, dan protein terlarut. Sel

darah merah dan putih tersuspensi di dalam plasma. Darah ini berfungsi utama

dalam transpor substansi dari satu bagian tubuh ke bagian lain. Disamping itu,

darah juga berperan dalam sistem kekebalan (Campbell et al. 1999).

2.1.5 Kartilago.

Kartilago adalah jaringan ikat yang membentuk material rangka yang

fleksibel dan kuat, terdiri atas serabut kolgen yang tertanam di dalam matriks.

Kartilago banyak ditemukan pada bagian ujung tulang keras, hidung, telinga, dan

vertebrae (ruas-ruas tulang belakang) (Campbell et al. 1999).

2.1.6 Tulang Keras

Tulang keras (bone) merupakan jaringan ikat yang kaku, keras, dengan

serabut kolagen yang tertanam di dalam matriks (Campbell et al. 1999). Didalam

matriks sel tulang terdapat kalsium yang dapat bergerak dan diserap oleh darah.

Hal ini merupakan peran penting tulang dalam proses homeostasis kadar kalsium

dalam darah. Sel tulang (osteosit) terdapat di dalam ruang yang disebut lakuna.

Lakuna ini mengandung satu atau beberapa osteosit. Penjuluran yang keluar dari

osteosit disebut kanalikuli. Kanalikuli dari satu sel berhubungan dengan sel

lainnya, sebagai bentuk komunikasi sel. Satu osteon terdiri dari sejumlah lamela

konsentris yang mengelilingi kanal sentral (kanalis Haversi). Pada individu yang

masih hidup, kanal sentral ini berisi pembuluh darah.

Gambar Jaringan Ikat

4.3 Kematian sel

4.3.1 Nekrosis

- Adalah perubahan morfologi yang terjadi pada kematian sel

didalam jaringan hidup.

- 2 proses penting yang terjadi bersamaan yang menyebabkan

perubahan nekrosis

1. Digesti enzimatik

- enzim hidrolitik dapat berasal dari sel yang mati à proses

autolisis atau dari lisosome sel radang à heterolisis

2. Denaturasi protein

- Morfologi :

- sel yang nekrotik menunjukan warna lebih eosinofil à

disebabkan :

a. meningkatnya pengikatan eosin terhadap protein

intrasitoplasma yang mengalami denaturasi.

b. Hilangnya warna basofil yang dihasilkan RNA pada

sitoplasma.

- Perubahan pada nukleus :

1. kariolisis :

- Basofilia dan kromatin yang menghilang kemungkinan

karena aktivitas DNA

2. kariopiknosis :

- mengecilnya nukleus dan peningkatan warna basofilia

- DNA lebih padat dan menjadi masa basofil yang solid

dan mengecil.

3. kariorrheksis :

- Nukleus yang piknotik dan sebagian mengalami

fragmentasi/ pecah

- Jenis – jenis Nekrosis :

1. Nekrosis koagulasi :

- Disebabkan karena hipoksia

- Bisa terjadi pada semua sel/ jaringan kecuali otak

- Contoh : - Infark – myocard

- Infark – ginjal

2. Nekrosis liquefaktif (=kulikwativa)

- Terjadi karena autolisis atau heterolisis

- Contoh : - hipoksia otak

- infeksi bakteri

3. Nekrosis kaseosa

- Bentuk khas yang didapatkan pada infeksi kuman TBC

- Secara makroskopik : warna putih kuning dan menyerupai

keju (perkejuan)

4. Nekrosis enzimatik lemak

- Terjadi akibat trauma langsung pada jaringan lemak

- Sering ditemukan pada :

a. Payudara

b. Pankreatitis akut hemoragik à terjadi pelepasan enzim

lipase pankreas

5. Nekrosis gangrenosa

Latin : gangreana, yunani : gangraina = luka yang berakhir

dengan kematian saraf

- Kematian jaringan dalam jumlah besar yang disertai infeksi

bakteri dan pembusukan kuman saprofit

- Bersifat, sakarolitik dan proteolitik

4.3.2 Apoptosis – kematian sel terprogram

- Yaitu kematian sel terprogram disertai pembentukan badan apoptotik

terjadi pada satu sel (folling – leaves)

- Dapat bersifat fisiologik atau patologik yang berupa proses :

1. kerusakan sel terprogram selama embriogenesis seperti pada

implantasi, organogenesis dan terjadinya inpolesi.

2. inpolesi fisiologik bergantung hormon seperti :

- inpolusi endometrium selama siklus menstruasi,

- payudara diwaktu laktasi sesudah penyapihan.

- atropi patologi pada prostat setelah kastrasi

3. delesi sel pada populasi yang berproliperasi seperti :

- epitel kripta usus

- kematian sel pada tumor

4. delesi set T autoreaktif di timus (95% timosit mati dalam timus

selama proses maturasi)

- kematian sel dari limfosit yang kekurangan sitoksin

- kematian sel yang di induksi oleh sel T sitotoksik.

5. berbagai rangsang jejas ringan.

(panas, radiasi, bahan sitotosik) à menyebabkan kerusakan DNA

yang tidak dapat diperbaiki.

Dengan mikroskopik elektron nampak :

1. sel mengkerut : sel lebih kecil, sitoplasma padat.

2. kromatin menggumpal yang merupakan gambaran khas dari

apoptosis

3. pembentukan tonjolan sitoplasma dan benda apoptotik oleh sel –

sel sehat disekelilingnya.

- Gambaran secara mikroskopik :

Jaringan diwarnai dengan HE

Apoptosis nampak mengenai satu sel atau segerombolan sel

Sel apoptosis tampak sebagai masa bulat atau lonjong dengan

sitoplasma eosinofilik dengan kromatin nukleus yang padat

Apoptosis tidak menimbulkan reaksi radang