Struktur dan Fungsi SelProkaryota & Eukaryota

Kuliah ke-3 Mikrobiologi 1203 P

Teori Sel

• Siapa yang mengembang teori sel?

– Matthias Schleiden (1838):

menyimpulkan bahwa seluruh

tanaman tersusun dari sel-sel.

– Theodor Schwann (1839):

menyimpulkan bahwa seluruh

binatang tersusun dari sel-sel.

– Rudolph Virchow (1855):

menentukan bahwa sel-sel berasal

dari sel-sel lainnya.

Prinsip dari Teori Sel

1. Seluruh makhluk hidup tersusun dari

satu atau lebih sel.

2. Sel berasal dari sel-sel yang sudah ada.

3. Sel adalah stuktur dan fungsi dari unit

dasar terkecil dari suatu mikroorganisme.

Ukuran Sel Makhluk Hidup

4

10 m1 m0.1 m1 cm1 mm100 nm10 nm1 nm0.1 nm

mousefrog egg

human eggmost bacteria

virus

protein

atom

ant

electron microscope

light microscope

human eye

human

blue whale

chloroplastrose

1 km100 m100 m10 m1 m

plant and

animal

cellsamino

acid

ostrich

egg

Keragaman

Sel- Ukuran

SEL PROKARYOTA /

BAKTERI

Keragaman Sel-Bentuk

Sel berbeda-beda bentuknya

Kebanyakan sel berbentuk

kubus (cuboidal) atau bulat

(spherical)

Bentuk Sel (morfologi)

Bagian-Bagian Sel

Membran Sitoplasma

• Struktur:

Lapisan phospholipid dgn protein yang berfungsi sebagaipenghubung, penanda (marker), and penerima- juga mengandung kolesterol ( hydrophilic/gliserol &

hydrophobic/asam lemak yang membuat kekakuan

• Fungsi: menjadi penghalang yang tidak dapat ditembus antarasel dgn lingkungan di luar sel

Membran Sitoplasma

protein

molecules

phospholipid

bilayer

Hydrophilic group

Hydrophobic group

Perpindahan Melewati Membran Plasma

• Beberapa molekul dapat bergerak bebas, seperti:

– Air, Karbondioksida, Ammonia, Oksigen

• Protein pengangkut membawa beberapa molekul

– Protein melekat pada lapisan lemak (lipid

bilayer)

Dinding Sel

Struktur: dinding yg

keras/kaku terbuat dari

sellulose, protein, dan

karbohidrat

Fungsi: garis pembatas di

sekeliling sel diluar membran

sel yang melindungi sel.

Dinding Sel Gram Negatif

& Gram Positif

Sitoplasma

Struktur: Cairan menyerupai gelatin yang terhampar didalam membran sel

- mengandung garam, mineral, dan molekul organik

Fungsi:

- Mengelilingi organel

Sitoplasma

– Nucleoid : adalah daerah yang mengandungmolekul DNA yang bulat

– Plasmids: Cincin perhiasan DNA yang kecil(extrachromosomal)

•Appendages (anggota tambahan):

– Flagella – berfungsi sebagai pergerakan

– Fimbriae – kecil, benang seperti bulu yang tumbuh dari permukaan sel

– Pili – struktur keras seperti tabung yang digunakan untuk melewati DNA dari sel ke sel.

Ribosom

• Struktur: terdiri dari 2 subunit

yang terbuat dari protein dan

RNA

• Fungsi:

lokasi pembuatan sintesa

protein (“pabrik sel”)

PERGERAKAN MIKROBA

Flagella and Pergerakan

Kebanyakan prokarytote bergerak,

dengan flagella

Mekanisme dasar pergerakan adalah

berenang

Cilia & Flagella• Struktur:

Organel yg menyerupai rambut; perpanjangan dari permukaan sel

• Fungsi : pergerakan sel

• tersusun dari 9 pasang mikrotubule yang tersusun di sekeliling pasangan utama.

• Cilia :

– Pendek

– Hadir dalam jumlah yg banyak padasebuah sel

• Flagella

– Menyerupai bulu cambuk

– Jumlahnya lebih sedikit dan panjang

Cilia & Flagella

Flagella

Pergerakan Rotasi

- Berlawanan arah jarum jam:

bergerak maju

- Searah jarum jam: berguling

Mekanisme Pergerakan flagella

Pergerakan Meluncur (gliding)

Prokaryote yg tidak memiliki flagella (tidak berenang)

bergerak melalui permukaan yg kasar; disebut meluncur

(gliding)

Sel berbentuk batang atau benang

Pergerakannya lebih perlahan dibanding flagella; 10 µm/detik

Contoh: Myxococcus xanthus,Cytophaga sp.,

Flavobacterium sp.

Perilaku Bakteri:

Chemotaxis, Phototaxis, dan Taxes yg

lain

• TAXES : pergerakan sel secara langsung baikmendekati atau menjauhi sinyal molekul

• Chemotaxis: pergerakan suatu organismemendekati suatu feromon(an attractant) ataumenjauhi repelen (a repellent) suatu zat kimia.

• Phototaxis: pergerakan suatu organismemendekati cahaya.

Proses Chemotaxis

(a) Ketidakhadiran suatuferomon zat kimia (a chemical attractant), selberenang secara acak, mengganti arah selamaberguling.

(b) Dengan kehadiransuatu feromon (an attractant) berlari secaradiagonal, dan selbergerak curam ke arahferomon (attractant).

Phototaxis

Akumulasi bakteri phototrophic pada panjanggelombang cahaya di mana pigmennya menyerap(Gambar kiri).

Phototaxis dari seluruh koloni mendekati sumbercahaya (Gambar kanan).

Struktur Permukaan Sel dan Isi Sel

Prokaryotes

Fimbriae

Strukturnya sama dengan flagella, tapi tidak

berhubungan dengan pergerakan.

Fimbriae lebih pendek dari flagella dan lebih banyak

Fimbriae mengandung protein

Fungsi fimbriae tidak diketahui secara pasti, tapi ada

bukti bahwa fimbriae membuat organisme menempel

pada permukaan, atau membentuk biofilm

(lapisan tipis)

Fimbriae & Pili

Pili

Strukturnya sama dengan fimbriae, tetapi lebih panjang

Hanya ada satu atau beberapa pili yang ada di

permukaan sel

Pili dapat dilihat dgn mikroskop elektron karena

merupakan receptor bagi beberapa jenis partikel virus.

Ada bukti yang kuat bahwa pili berhubungan dengan

proses konjugasi.

Pili juga berhubungan dengan pelekatan pada jaringan

sel manusia (pada bakteri patogen)

Mikroskop elektron dari

Salmonela typhi, yg

Menunjukkan flagella &

fimbriae

Fimbriae

Flagella

Paracrystalline Surface layers (S-Layers)

Banyak prokaryote yang mengandung lapisan permukaan

sel yang terdiri dari protein dua dimensi; yg disebut :

S-Layers (Lapisan-S)

Pada Archeae, lapisan-S juga sebagai dinding sel

Lapisan-S menyerupai kristal dan beberapa jenis simetris,

seperti heksagonal, tetragonal, atau trimetrik

Fungsi utama Lapisan-S tidak diketahui, kemungkinan

berperan sebagai penghalang anti tembus bagian luar

Gambar TEM dari sel bakteri dengan lapisan-S,

Berbentuk simetri heksagonal

Kapsul dan Lapisan Lendir (Slime Layer)

Banyak organisme prokaryote mensekresikan bahan-

bahan seperti lendir (slimy) atau permen karet

(gummy).

Struktur ini mengandung polisakarida, dan beberapa

mengandung protein.

Kapsul merekat erat pada sel bakteri dan memiliki

pembatas sedangkan lapisan lendir mudah tercuci.

Istilah Kapsul dan Lapisan Lendir biasa juga disebut

denganGlycocalyx

Kapsul

Polimer Penyimpan Karbon

(Carbon Storage Polymer)

Pada organisme prokaryote, badan inklusi yg paling

umum adalah poly-β-hydroxybutyric acid (PHB).

PHB terusun dari bahan seperti lemak.

Produk tempat penyimpanan yang lain pada prokaryote

adalah: glycogen.

Glycogen adalah polimer glukosa; yang merupakan

tempat penyimpanan untuk sumber karbon dan energi

dan diproduksi bila karbon berlebihan di lingkungan.

Terima Kasih