Bagian Biologi KedokteranBagian Biologi Kedokteran

Mata PelajaranMata Pelajaran

=BIOLOGI SEL==BIOLOGI SEL=Dra. Eliza Anas,MSDra. Eliza Anas,MS

Tujuan UmumTujuan Umum : Ultra Struktur Sel : Ultra Struktur Sel

Tinjauan Instruksi umum :Tinjauan Instruksi umum :

Memahami struktur dan fungsi sel Memahami struktur dan fungsi sel

secara umum secara umum

Tujuan perilaku khusus (TIK) :Tujuan perilaku khusus (TIK) :

1. Menjelaskan perbedaan antara sel prokariota, eukariota dan 1. Menjelaskan perbedaan antara sel prokariota, eukariota dan virus.virus.

2. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel prokariota. 2. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel prokariota.

3. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel eukariota3. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel eukariota

4. Menjelaskan struktur dan fungsi organel virus 4. Menjelaskan struktur dan fungsi organel virus

SejarahSejarah

1. Robert Hooke 16651. Robert Hooke 1665

. Mikroskop sederhana 30x. Mikroskop sederhana 30x

. Irisan kayu _ Pori/sel. Irisan kayu _ Pori/sel

. Bagian tubuh tumbuhan . Bagian tubuh tumbuhan → Sel → Sel

. Berisi cairan kental.. Berisi cairan kental.2. Antonie van Leeuwenhoek 16742. Antonie van Leeuwenhoek 1674

. Jasad renik dalam air → Mikrobiologi. Jasad renik dalam air → Mikrobiologi

. Spermatozoa dalam mani orang → . Spermatozoa dalam mani orang → AndrologiAndrologi. Terkandung dalam cairan tubuh makhluk. Terkandung dalam cairan tubuh makhluk

3. Robert Brown 18313. Robert Brown 1831. Inti. Inti. Inti komponen dasar dalam sel. Inti komponen dasar dalam sel

4. J. Purinye 18404. J. Purinye 1840. Protoplasma. Protoplasma. Inti dan plasma sel membelah → 2.. Inti dan plasma sel membelah → 2.

5.5.W. Flemming 1870W. Flemming 1870a. Istilah Mitosisa. Istilah Mitosis

6.6.O. Hertwig 1875O. Hertwig 1875a. Inti spermatozoa dengan ovum a. Inti spermatozoa dengan ovum → embrio.→ embrio.b. Sitologi → kehidupan selb. Sitologi → kehidupan selc. Pemecahan masalah biologis/patologisc. Pemecahan masalah biologis/patologis

Timbul pada individu akibat prilaku sel.Timbul pada individu akibat prilaku sel.BIOLOGI SEL BERKEMBANG → MEBIOLOGI SEL BERKEMBANG → ME

Cara Mempelajari Sel:Cara Mempelajari Sel:

1. Melihat di bawah mikroskop1. Melihat di bawah mikroskop• • Sel dan jaringan tubuh sangat halusSel dan jaringan tubuh sangat halus

2. Mikroteknik2. Mikroteknik• • Sel dan jaringan dibuat sediaan.Sel dan jaringan dibuat sediaan.

• • Mikrotom diwarnai dan dilekatkan ke glas objek → Mikrotom diwarnai dan dilekatkan ke glas objek →

MikroskopMikroskop

* Mengamati bagian-bagian secara terinci dan jelas.* Mengamati bagian-bagian secara terinci dan jelas.

3. Pertanaman3. Pertanaman

• • Sel-sel dan jaringan di kultur dalam larutan FisiologisSel-sel dan jaringan di kultur dalam larutan Fisiologis

* Mengamati metabolisme sel, pembelahan sel baik* Mengamati metabolisme sel, pembelahan sel baik

normal/abnormal (Sel Kanker), mekanisme infeksi normal/abnormal (Sel Kanker), mekanisme infeksi

virus dan bakteri intraseluler, susunan kromosom →virus dan bakteri intraseluler, susunan kromosom →

KariotipeKariotipe

4. Sitokimia4. Sitokimia

• • Sel dan jaringan diberi enzim → dilihat akibatnya di Sel dan jaringan diberi enzim → dilihat akibatnya di

bawah mikroskop.bawah mikroskop.

Melihat fungsi organel-organel sel dari susunan kimia selMelihat fungsi organel-organel sel dari susunan kimia sel

5. Biokimia5. Biokimia

• • Sel dan jaringan disentrifus masukkan ke tabung reaksiSel dan jaringan disentrifus masukkan ke tabung reaksi

Endapan dianalisa secara kimia susunan organelEndapan dianalisa secara kimia susunan organel

6. Sitogenetika6. Sitogenetika

* Melihat sel dengan melihat susunan genetis.* Melihat sel dengan melihat susunan genetis.

* Susunan DNA* Susunan DNA

* Susunan kromosom* Susunan kromosom

* Melakukan Hibrid (Kawin Silang)* Melakukan Hibrid (Kawin Silang)

* Mutasi gen* Mutasi gen

7. Freez Fracture7. Freez Fracture

* Sel/jaringan di Freez - 180°C, dipecah dlm ruangan * Sel/jaringan di Freez - 180°C, dipecah dlm ruangan

hampa,dibuat “Replika” (Cetakan memakai platina), hampa,dibuat “Replika” (Cetakan memakai platina),

dipanaskan, tinggal cetakan fragmen sel dalam 3 dipanaskan, tinggal cetakan fragmen sel dalam 3

dimensi, dilihat ME, melihat bentuk organel seldimensi, dilihat ME, melihat bentuk organel sel

8. Sentrifugasi8. Sentrifugasi

* Sel / jaringan * Sel / jaringan → Pemusingan, organel sel akan → Pemusingan, organel sel akan

mengendap sesuai dengan kekuatan pemusinganmengendap sesuai dengan kekuatan pemusingan

1000g, 20’ 1000g, 20’ → Inti→ Inti

10000g, 20’ 10000g, 20’ → Mitokondria dan Lisosom→ Mitokondria dan Lisosom

9. Autoradiograph9. Autoradiograph

* Sel / jaringan di beri bahan radio aktif (Isotop) Mis: * Sel / jaringan di beri bahan radio aktif (Isotop) Mis:

Perak Bromida, Gambar yg timbul di foto. MC / MEPerak Bromida, Gambar yg timbul di foto. MC / ME

Fungsi organel selFungsi organel sel

10. Difraksi Sinar X10. Difraksi Sinar X

Sel / jaringan disinari dengan sinar X, di buat Sel / jaringan disinari dengan sinar X, di buat photo,photo,

dipakai bidang biologi molekuler, menganalisa dipakai bidang biologi molekuler, menganalisa

susunan kimia organel sel → DNA / RNAsusunan kimia organel sel → DNA / RNA

JENIS SELJENIS SEL

*Jumlah sel *BENTUK SEL*Jumlah sel *BENTUK SEL

↓ ↓ ↓ ↓

Bersel tunggalBersel tunggal → Bundar (Mikroba)→ Bundar (Mikroba)

Bersel banyakBersel banyak → Kubus→ Kubus

*Ada/tidak membran nukleus : Prokariot & eukariot*Ada/tidak membran nukleus : Prokariot & eukariot

*Fungsi : somatik dan gonad*Fungsi : somatik dan gonad

Ultrastruktur selUltrastruktur sel

@ Sel sebagai satuan struktur benda @ Sel sebagai satuan struktur benda

hidup.hidup.@ Uniselular dan multiselular.@ Uniselular dan multiselular.

@ Struktur sel dilihat dibawah ME@ Struktur sel dilihat dibawah ME

@ Terlihat lebih terinci – dibandingkan@ Terlihat lebih terinci – dibandingkan

MC MC ultrastruktur ultrastruktur

@ Secara ultrastruktur, kandungan sel@ Secara ultrastruktur, kandungan sel

dapat dibedakan atas berbagai orga-dapat dibedakan atas berbagai orga-

nelnya. nelnya.

@ Membuat slit dg teknik tertentu @ Membuat slit dg teknik tertentu

Organel sel prokariotaOrganel sel prokariota::

1.1. Dinding selDinding sel

2.2. Membran selMembran sel

3.3. RibosomRibosom

4.4. NukleoidNukleoid

5.5. PlasmidPlasmid

6.6. SitoplasmaSitoplasma

7.7. Tonjolan selTonjolan sel

PROKARIOTAPROKARIOTA

1. Dinding Sel 1. Dinding Sel Polisakarida, lipid dan protein, kakuPolisakarida, lipid dan protein, kakuTebal Tebal ++ 10 nm 10 nmFungsi:melindungi sel Fungsi:melindungi sel memberi btk yg memberi btk yg konstan konstan Dinding sel hilang Dinding sel hilang → protoplast→ protoplastDinding sel hilang sebahagian Dinding sel hilang sebahagian → → spheroplastspheroplastKapsul:bhg luar dinding sel Kapsul:bhg luar dinding sel Gelatin Gelatin kapsul & ddg sel non essensial kapsul & ddg sel non essensial

→→viabilitasviabilitasProtoplast & spheroplast Protoplast & spheroplast hidup hidup lingkungan cocoklingkungan cocokMis : PPLO = Pluro Pneumonia Like Mis : PPLO = Pluro Pneumonia Like OrganismeOrganisme

0,25 – 0,1 %0,25 – 0,1 % Tidak mempunyai dinding selTidak mempunyai dinding sel

2. Membran Plasma = Plasmalemma2. Membran Plasma = Plasmalemma

Trilaminer , bilayerTrilaminer , bilayer

- Protein dan lipid- Protein dan lipid

- Hidrofilik,hidrofobik- Hidrofilik,hidrofobik

- Semi permiabel, - Semi permiabel, barrier selektifbarrier selektif

- Plasmalemma- Plasmalemma respirasirespirasi

- Bakteri berkloropil - Bakteri berkloropil fotosintesafotosintesa

- - InvaginasiInvaginasiplasmaleplasmalemmamma mesosom mesosom enzim res- pirasienzim res- pirasi respirasirespirasi

3. 3. RibosomRibosomPartikel diameter 10 – 15 nmPartikel diameter 10 – 15 nm20.000 – 30.000 partikel20.000 – 30.000 partikel2 sub unit 30 S (svedberg unit)2 sub unit 30 S (svedberg unit)

50 S50 SFungsional 70 S Fungsional 70 S → m RNA → m RNA Polirobosom / ergosomPolirobosom / ergosomFungsi = sintesa proteinFungsi = sintesa proteinBekerja sama dengan m RNA Bekerja sama dengan m RNA dan dan tRNAtRNA

Pewarnaan Feulgen – MC - positifPewarnaan Feulgen – MC - positifDaerah Daerah → gambaran spesifik → → gambaran spesifik → nukleoidnukleoidMengandung kromosom – molekul Mengandung kromosom – molekul DNA DNA sirkulersirkulerPanjang Panjang ++ 1 nm - informasi 1 nm - informasi genetikgenetikMenempel di membran plasmaMenempel di membran plasmaTidak mempunyai membranTidak mempunyai membranDNA sirkuler lain → plasmid atau DNA sirkuler lain → plasmid atau episomepisom

4.Nukleoi4.Nukleoidd

5. Plasmid 5. Plasmid

DNA sirkulerDNA sirkuler

Memiliki sedikit genMemiliki sedikit gen

Dapat bereplikasi sendiriDapat bereplikasi sendiri

Diperlukan utk pertahanan hdpDiperlukan utk pertahanan hdp

Plasmid dpt terbtk pd kondisi Plasmid dpt terbtk pd kondisi lingkungan yg banyak tekananlingkungan yg banyak tekanan

Resistensi Resistensi

mis: antibiotikmis: antibiotik

MaterikoloidMaterikoloidOrganel sel – ribosom - asam nukleat Organel sel – ribosom - asam nukleat dlldllTempat metabolisme sel terjadiTempat metabolisme sel terjadi

6. 6. SitoplasmaSitoplasma

FlagellaFlagella ++ 10 mikron 10 mikronAlat gerakAlat gerakProteinProtein

7. Tonjolan sel :7. Tonjolan sel :

FilliFilli 1 – 2 mikron1 – 2 mikron Proses Konyugasi Proses Konyugasi → jembatan → jembatan sito- sito- plasma pd bakteri yg plasma pd bakteri yg berkonyugasiberkonyugasi Bakteri patogen Bakteri patogen → menempel → menempel pada pada sel hospessel hospes

Virus :Virus :

Organisme hidup ?Organisme hidup ? Materi genetikMateri genetik Reproduksi dalam sel hospesReproduksi dalam sel hospes Problem penyakit pada organisme hidupProblem penyakit pada organisme hidup Iwanowsky Iwanowsky → daun tembakau→ daun tembakau Struktur virus :Struktur virus :

““Core” /inti Core” /inti →→ molekukl DNA atau molekukl DNA atau RNARNA

Kapsid Kapsid →→ mantel virus –kapsomer – mantel virus –kapsomer – protein melekat pd intiprotein melekat pd inti

Envelope Envelope →→ beberapa virus – lapisan beberapa virus – lapisan lain kapsid Protein dan lemaklain kapsid Protein dan lemak

BAKTERIOFAG.BAKTERIOFAG.

EUKARIOTA.EUKARIOTA.

EukariotaEukariota-Mempunyai membran nukleusMempunyai membran nukleus-Organel sel lengkapOrganel sel lengkap

RibosomRibosomNukleusNukleusRetikulum endoplasmaRetikulum endoplasmaKompleks golgiKompleks golgiLisosomLisosomPeroksisomPeroksisomMitokhondriaMitokhondriaKhloroplastKhloroplastSitoskeletonSitoskeletonSentriolSentriolTonjolan selTonjolan selPertautan selPertautan sel

RibosoRibosomm

Protein dan r RNAProtein dan r RNA

Sintesis ProteinSintesis Protein

Terdiri dari 60 S besar, 40 S kecilTerdiri dari 60 S besar, 40 S kecil

Fungsional 80 SFungsional 80 S

Untaian ribosom > 5 dengan m RNA Untaian ribosom > 5 dengan m RNA → Poliribosom (polisom) – aktif → Poliribosom (polisom) – aktif dalam sintesis proteindalam sintesis protein

Ribosom bebasRibosom bebas tersebar dlm sitosol tersebar dlm sitosol

Ribosom terikatRibosom terikat melekat di RE melekat di RE

NukleusNukleus

Membran doble, berpori – diafragma Membran doble, berpori – diafragma suatu alat optiksuatu alat optik

Sebelah luar berhubungan dengan REGSebelah luar berhubungan dengan REG

Kromatin ,Kromatin ,nukleousnukleous, enzim-enzim , enzim-enzim sintesis asam nukleat , protein, K , P, sintesis asam nukleat , protein, K , P, Na, Mg dan CaNa, Mg dan Ca

Nukleolus Nukleolus komponen ribosom komponen ribosom disintesisdisintesis

Mengontrol sintesis protein di sitosol dg Mengontrol sintesis protein di sitosol dg mengirim mRNAmengirim mRNA

Retikulum Retikulum EndoplasmaEndoplasma

Berbentuk Sisternae (kantong pipih)Berbentuk Sisternae (kantong pipih)Berhubungan dengan membran nukleusBerhubungan dengan membran nukleusAda 2 macam : Ada 2 macam :

1. Retikulum endoplasma granular/REG (ribosom)1. Retikulum endoplasma granular/REG (ribosom)2. Retikulum endoplasma agranular/REAG2. Retikulum endoplasma agranular/REAG

REG ditemukan pada sel memproduksi protein REG ditemukan pada sel memproduksi protein (sintesa (sintesa

protein).protein). Mis : Sel – sel kelenjer pencernaan Mis : Sel – sel kelenjer pencernaan

Sel –sel plasma membuat antibodiSel –sel plasma membuat antibodi

R.E.A.G :-ditemukan pd sel penyusun hepar R.E.A.G :-ditemukan pd sel penyusun hepar (hepatosid)(hepatosid)

-tempat metabolisme as lemak, pospolipid -tempat metabolisme as lemak, pospolipid dan asteroiddan asteroid

Kompleks Kompleks GolgiGolgi

Berbentuk sisternae,tersusun dalam 6 – 30 Berbentuk sisternae,tersusun dalam 6 – 30 sistenae, disebut diktiosomsistenae, disebut diktiosom

Tempat modifikasi protein – protein yg Tempat modifikasi protein – protein yg dihslkan RE sebelum dikirim ke tempat dihslkan RE sebelum dikirim ke tempat tujuan , mis : penambahan Oligosakaridatujuan , mis : penambahan Oligosakarida

Berperan dalam transportasi zat keluar dari Berperan dalam transportasi zat keluar dari selsel

Lisosom primer “buding” ( Jendolan Lisosom primer “buding” ( Jendolan kompleks golgi) kompleks golgi)

Spermatogenegis kompleks golgi Spermatogenegis kompleks golgi pembentuk akrosom spermatozoa pembentuk akrosom spermatozoa

LisosomLisosomBerbentuk granulaBerbentuk granula

de Duve dkk pada tahun 1955de Duve dkk pada tahun 1955

Lysis dan soma = badan untuk mencernaLysis dan soma = badan untuk mencerna

Enzim hidrolase (acid hidrolase)Enzim hidrolase (acid hidrolase)

Aktif pada pH 5Aktif pada pH 5

macam lisosom :macam lisosom :

1. Lisosom primer – hsl jendolan 1. Lisosom primer – hsl jendolan kompleks kompleks golgigolgi

2. Lisosom sekunder – sdh berfusi dg 2. Lisosom sekunder – sdh berfusi dg vakuola vakuola

Penyakit –penyakit akibat defisiensi Penyakit –penyakit akibat defisiensi salah satu enzim dari lisosomsalah satu enzim dari lisosom

Lebih kurang 80 enzim hidrolase, Lebih kurang 80 enzim hidrolase, diantaranya :diantaranya :

- protease- protease

- lipase- lipase

- pospatase - pospatase

- dll- dll

Nukleus-RE-Kompleks golgi-ribosom-lisosom Nukleus-RE-Kompleks golgi-ribosom-lisosom

PeroksisomPeroksisom

GranulaGranula

Enzim – enzim oksidasiEnzim – enzim oksidasi

Jendolan retikulum Jendolan retikulum endoplasma agranulaendoplasma agranula

Memecah hidrogen peroksida Memecah hidrogen peroksida (H202) (H202) → H2O + O2→ H2O + O2

Tubulus ren dan hepar - Tubulus ren dan hepar - banyak ditemukanbanyak ditemukan

Mitokhondria Mitokhondria

Filamen atau granulaFilamen atau granulaAltman (1894) Altman (1894) → bioblast→ bioblastC. Benda (1898) → mitokhondriaC. Benda (1898) → mitokhondriaPewarnaan khusus Yanus GreenPewarnaan khusus Yanus GreenMembran dobleMembran dobleMembentuk krista sebelah dalamMembentuk krista sebelah dalamJumlah krista berbeda-bedaJumlah krista berbeda-beda

Mis : sel hepar sedikit, sel otot banyakMis : sel hepar sedikit, sel otot banyak

MITOKONDRIAMITOKONDRIA

Bentuk Krista 2 macamBentuk Krista 2 macam1. Lamella 1. Lamella → sel jaringan dan organ → sel jaringan dan organ 2. Pembuluh (tubuler) → sel steroid mis : sel Leydig 2. Pembuluh (tubuler) → sel steroid mis : sel Leydig

testis, sel decidua ovariumtestis, sel decidua ovarium

Matriks → DNA dan ribosomMatriks → DNA dan ribosom Dapat beproduksi autonomDapat beproduksi autonom Respirasi sel → aerobRespirasi sel → aerob Sel kanker → an aerobSel kanker → an aerob Mitokhondria kecil-kecil Mitokhondria kecil-kecil Krista sedikit dan pendekKrista sedikit dan pendek OtonomOtonom

KhloroplastKhloroplast

Sel tumbuhan Sel tumbuhan

Mitokhondria semi otonomMitokhondria semi otonom

DNA, Ribosom, Pigmen khlorofilDNA, Ribosom, Pigmen khlorofil

FotosintesisFotosintesis

SitoskeletonSitoskeletonRangka selRangka sel

1. Mikrofilamen1. Mikrofilamena. Filamen aktin a. Filamen aktin

- diameter- diameter 6 nm6 nm

- otot polos dan tonjolan gerak (amuboid)- otot polos dan tonjolan gerak (amuboid)b. Filamen sedangb. Filamen sedang - diameter 7 – 10 nm- diameter 7 – 10 nm - desmosom dan sel saraf (neurofilamen)- desmosom dan sel saraf (neurofilamen)c. Filamen miosinc. Filamen miosin - diameter > 10 nm- diameter > 10 nm - otot lurik dan sel tonjolan gerak- otot lurik dan sel tonjolan gerak

Ketiga filamen membina rangka selKetiga filamen membina rangka sel

2. Mikro tubul2. Mikro tubul

•6 – 12 makro molekul protein 6 – 12 makro molekul protein (tubulin)(tubulin)

•Benang spindel – mitosisBenang spindel – mitosis•Penyusun sentriolPenyusun sentriol

Fungsi: 1. Rangka selFungsi: 1. Rangka sel

2. Pergerakan2. Pergerakan

3. Sitosis3. Sitosis

4. Transport4. Transport

5. Pembelahan5. Pembelahan

SentriolSentriolPada sel hewan, jarang sel tumbuhanPada sel hewan, jarang sel tumbuhanDekat inti, sepasangDekat inti, sepasangBeruntai 3, jumlah 9Beruntai 3, jumlah 9FungsiFungsi :- orientasi mitosis :- orientasi mitosis

- Mengontrol gerakan - Mengontrol gerakan dari tonjolan sel dari tonjolan sel

- Mengontrol gerakan - Mengontrol gerakan rangka sel rangka sel

Tonjolan SelTonjolan Selada 4 macam :ada 4 macam :

1.1. Mikrofilli :Mikrofilli : Halus dan pendekHalus dan pendek Diameter 80 nmDiameter 80 nm Panjang 1 milimikronPanjang 1 milimikron Sel epitel pelapis rongga Sel epitel pelapis rongga

atau saluranatau saluran

Fungsi :Fungsi : - Memperluas permukaan - Memperluas permukaan

- Absorbsi- Absorbsi

- Pergerakan- Pergerakan- Transportasi- Transportasi

2.Ruflle2.RuflleLebih kasar dari mikrofilliLebih kasar dari mikrofilli

Hanya beberapa sel : osteoklas, leukosit dan Hanya beberapa sel : osteoklas, leukosit dan makrofagmakrofag

Fungsi :Fungsi :

- pergerakan- pergerakan

- fagositosis- fagositosis

3. Cilia3. CiliaDiameter ± 0,20 milimikronDiameter ± 0,20 milimikron

Panjang 8 milimikronPanjang 8 milimikron

Banyak selBanyak sel

Sel epitel permukaan dalam saluran :Sel epitel permukaan dalam saluran :

- pernafasan- pernafasan

- kelamin- kelamin

- indra- indra

4.Flagella4.FlagellaKasar dan panjangKasar dan panjang

Diameter 0,6 milimikronDiameter 0,6 milimikron

Panjang 30 milimikronPanjang 30 milimikron

Ekor spermatozoaEkor spermatozoa

PERTAUTAN SEL ( Junction ) PERTAUTAN SEL ( Junction )