resume biology sel

Download Resume Biology Sel

Post on 09-Mar-2016

236 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

biology cel

TRANSCRIPT

RANGKUMAN

BIOLOGI SEL1. Definisi Filogeni dan Ontogeni

Filogeni: Proses pkembangan organism dr filum yang paling sederhana( protozoa) hingga yang paling kompleks atau sempurna. Filogeni merupakan proses evolusi makhluk hidup.

Ontogeni: atas tahap perkembangan makhluk hidup, mulai dari kehidupan sampai akhirMerupakan rekapitulasi dari filogeni.

2. Perbedaan Sel Prokariot dan Eukariot

NoPerbedaanSel ProkariotikSel Eukariotik

1Ukuran1 - 10 mikrometer5 - 100 mikrometer

2MetabolismeAn aerob dan AerobAerob

3OrganelTidak ada (membrane inti tdk sempurna)Nukleus, Mitokondria, Kloropase, RE

4DNASirkular, terdapat di Sitoplasma(tdk terlindungi oleh inti sel)Sangat panjang, membrane inti terbungkus sempurna terdapat dalam Inti sel

5RNA dan ProteinDisintesis pada beberapa kontartemenSintesis RNA terjadi dalam nukleus, protein di sintesis dalam sitoplasma.

6SitoplasmaTidak ada siteskeletonSitoskeleton tersusun atas filamen protein

7Pembelahan SelKromosom memisahkan diri karena adanya pemisahan membran plasmaKromosom memisahkan melalui gelendong pembelahan (ada pembelahan mioasis dan metosis)

8Organisasi SelulerUmumnya uni selulerUmumnya Multi seluler

9Contoh OrganismeBakteri, Ganggang hijauManusia, Tumbuh-tumbuhan, Hewan, Fungi

3. Struktur dan Biokimia Membrane Plasma

Membran sel sering juga disebut membran plasma. Membran merupakan batas dari sel dan bagian internalnya yang bervariasi. Pada dasarnya, membran sel memisahkan dua larutan, yaitu membrane yang menyelimuti sel memisahkan cairan di dalam (intra sel) dan di luar (etxtra sel). Struktur dan ciri-ciri membrane sel pada semua sel adalah sama yaitu bersifat selektif permeabel (hanya zat tertentu saja yg bisa lewat) terhadap molekul-molekul.Struktur membrane sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Membran sel terbentuk dari sekelompok molekul fosfolipid dan protein. Dua lapis fosfolipid membentuk lapisan ganda (lipid bilayer) atau sawar hidrofobik/takut air(non polar) yaitu pada bagian ekornya, sedangkan bagian kepala bersifat hidrofilik /menyatu dengan air (polar). Protein berada diantara lapisan ganda ini dan berperan penting sebagai transport yang menyediakan dan mengatur pergerakan substansi-subtansi yang masuk ke dalam dan keluar dari sel dan bagian-bagiannya, mengandung reseptor yang diperlukan untuk mendeteksi sinyal-sinyal eksternal dan melakukan suatu mekanisme untuk komunikasi sel. Berikut adalah gambaran struktur membrane sel serta zat-zat yang terkandung di dalamnya.4. Mekanisme Transportasi Membrane Sel

Transportasi membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu transportasi pasif dan transportasi aktif.1. Transportasi Pasif

Transportasi pasif bersifat spontan, karena tidak memerlukan energy dan tidak melalui mekanisme khusus. Dalam prosesnya dibantu oleh substansi pembawa protein. Transportasi pasif merupakan perpindahan molekul menuruni gradient konsentrasinya. Difusi dan Osmosis merupakan contoh dari transportasi pasif. Difusi adalah proses pergerakan acak partikel-partikel (atom, molekul) gas, cairan dan larutan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah sehingga mencapai tahap keseimbangan, (Contoh molekul yang berpindah dengan proses difusi adalah air dan glukosa), sedangkan osmosis adalah perpindahan pelarut (mis air) melalui membrane selektif permeable dari hipotonik menuju hipertonik. dari tekanan yang berkonsentrasi rendah ketempat yang berkonsentrasi tinggi, contoh bila darah di campur cairan hipertonik : mengkerut, hipotonik : menggembung.2. Transportasi Aktif, Transport ion molekul dan senyawa melewati membrane sel dgn melawan gradient sehingga dibutuhkan energi. contohnya pompa ion, kontrasport, endositosis dan eksositosis.Transportasi aktif merupakan kebalikan dari transportasi pasif. Transportasi ini bersifat tidak spontan, karena memerlukan energy dan dipengaruhi oleh muatan listrik (ion Na+, K+, Cl-) untuk menembus membrane sel. Ion-ion tersebut berperan sebagai pemicu transportasi aktif oleh sel dalam pemecahan ATP. Salah satu contoh proses transportasi aktif adalah pada proses sintesis protein.5. Proses Sintesis protein

Proses sintesis protein terdiri dari dua tahap, yaitu :

1. Transkipsi

adalah proses menyalin data yang terdapat pada rantai sense (3 - >5) DNA. Proses ini terjadi di dalam inti sel dimulai dengan pembukaan rantai DNA oleh enzim ligase. Setelah itu penempelan enzim polimerase pada daerah promotor sekuen gen dan barulah enzim polimerase mulai aktif menyalin kode genetik pada rantai sense DNA hingga bagian triplet basa nitrogen yang mengandung informasi untuk mengehentikan proses menyalin. Hasil dari proses transkripsi adalah mRNA dengan kode pasangan yang terdapat pada rantai sense DNA. Rantai RNA yang mengandung kode ini disebut pula dengan kodon. Jadi mRNA adalah kodon. Setelah proses transkripsi selesai maka m-RNA akan segera bergerak meningggalkan inti sel menuju sitoplasma untuk melakukan proses selanjutnya (translasi).2. Translasi

adalah proses proses penerjemahan kodon menjadi asam amino dan menyambungkan setiap asam amino yang sesuai kodon dengan ikatan peptida menjadi protein. Organel yang aktif melakukan proses penerjemahan kodon adalah ribosom. Setelah ribosom melekat pada triplet kodon maka t-RNA yang berada di sitoplasma akan membawakan asam amino yang sesuai pada kodon.6. Struktur dan Fungsi Organel SelStruktur sel selain membrane plasma juga ada bagian-bagian sel dan organel-organel lainnya, seperti :Sitoplasma

Sitoplasma berisi cairan plasma (sitosol) dan organel-organel sel, yaitu :a. Retikulum Endoplasman (RE), Merupakan anyaman tubulus dan kantung gepeng berisi cairan yang ekstensif, kontinyu dan terbungkus membrane, sebagian ditutuli oleh ribosom. Berfungsi membentuk membran sel baru dan komponen sel lain serta membuat produk untuk sekresi atau detoksifikasi obat-2an.b. Kompleks Golgi, merupakan rangkaian kantung membranosa gepeng yang bertumpuk- tumpuk, berfungsi memodifikasi, mengemas, dan mendistribusikan protein yang baru terbentuk.c. Lisosom, merupakan kantung membranosa yang mengandung enzim endrolitik, berfungsi sebagai system pencernaan sel, menghancurkan bahan asing dan sisa sel.d. Peroksisom, merupakan kantung membranosayang mengandung enzim oksidatif, berfungsi melaksanakan detokfikasi.e. Mitokondria, merupakan struktur bulat atau oval yang dibungkus oleh dua membrane, dengan membran dalam membentuk lipatan(krista) yang menonjol kedalam matriks interior. Bekerja sebagai organel energi, tempat pembentukan ATP, mengandung enzim untuk siklus asam sitrat dan rantai transpor elektron.f. Vault, Berbentuk seperti tong oktagonal berongga, berfungsi sebagai truk sel untuk transpor dari nukleus ke sitoplasma.Sitosol

Sitosol berbentuk gel, bagian-bagiannya adalah :a. Enzim metabolisme intermediet, tersebar didalam sitosol ,berfungsi untuk mempermudah reaksi intra sel yang melibatkan penguraian, sintesis dan transformasi molekul organik kecil.

b. Ribosom, merupakan Granula RNA dan protein-sebagian melekat ke Retikulum Endoplasma kasar, sebagian bebas dalam sitoplasma, berfungsi sebagai tempat(meja kerja)bagi sintesis protein.

c. Vesikel transpor ,sekretorik,dan endositotik, terbentuk sementara , berupa produk yang disintesis atau ditelan oleh sel dan dibungkus membrane, berfungsi untuk memindahkan dan atau menyimpan produk didalam,keluar atau masuk sel.d. Badan inklusi, merupakan Granula glikogen, butiran lemak, berfungsi menyimpan kelebihan nutrient. Sitoskeleton Sitoskeleton merupakan kerangka sel, terdiri dari :

a. Mikrotubulus, berbentuk tabung langsing berongga yang panjang dan terdiri dari molekul-molekul tubulin, berfungsi untuk mempertahankan bentuk asimetrik sel dan mengoordinasikan gerakan kompleks sel, khususnya mempermudah transpor vesikel sekretorik didalam sel, berfungsi sebagai komponen struktural dan fungsional utama untuk silia dan flagela, serta membentuk gelendong mitotik selama pembelahan sel.

b. Mikrofilamen, merupakan rantai heliks molekul-molekul aktin yang saling pilin, mikrofilamen yang terdiri dari molekul miosin juga terdapat disel otot, berperan penting dalam berbgai sistem kontraktil sel, termasuk kontraksi otot dan gerakan amuboid, berfungsi sebagai pengeras mekanis untuk mikrovilus.

c. Filamen Intermediet, merupakan protein berbentuk molekul ireguler seperti benang, protein-protein ini membentukserat kuat dan tahan lama yang berperan sentral dalam menahan stres mekanis yang berasal dari luar sel.

d. Kisi kisi Mikro trabekuler, merupakan unsur sitoskeleton yang paling akhir ditemukan, tampak seperti jalinan filamen-filamen yang sangat halus, saling berhubungan dan merambah keseluruh sitoplasma serta berhubungan dengan lapisan dalam membran plasma, dan berfungsi sebagai kerangka sel.

7. Fungsi Sitoskeleton : Sebagai kerangka sel

Bertanggung jawab dalam fetilitas sel

Menjaga bentuk sel

Btangung jawab dlm pergerakan sel dan pergerakan external

Berperan dalam pembelahan sel8. Siklus Sel : Pertumbuhan dan pembelahan sel merupakan serangkaian kejadian teratur

yang disebut juga Siklus Sel.

Dalam proses pembelahan sel terdapat 3 macam pembelahan, yaitu :

1. Pembelahan Mitosis

2. Pembelahan Meiosis

3. Pembelahan Amitosis (Pembelahan cara ini dijumpai pada sel yg bersifat prokariot misal pada bakteri dan ganggang hijau).

. Pembelahan MitosisMenghasilkan 2 sel anakan, setiap sel anakan jumlahnya sama dengan induknya.Untuk mengganti sel yang rusak.Pembelahan sel di mana sel anak identik dengan sel induk. Pembelahan mitosis berlangsung secara terus menerus. Siklus ini terjadi pada sel eukarotik. Siklus eukarotik terdiri dari 4 fase. Fase S (sintesis) : pada tahap ini terjadi sintesa DNA untuk meriplikasi kromosom dengan cara membentuk 2 kromatid yang identik. Fase M : periode antara fase S dan awal mitosis (pembelahan sel), yang merupakan suatu GAP / masa pertumbuhan (Growth Period) yang disebut Fase G2. Masa pertumbuhahan lain yang disebut Fase G1 terjadi antara M dan S dan menyempurnakan siklus yang terjadi.

Mitosis terdiri dari 4 fase berurutan

1. Profase

Dimana kromosom yang bereplikasi akan berkondensasi (benang-benang kromosom menebal) menjadi 2 kromatid yang bergabung pada sentromer. Saat membrane inti dan sitoskeleton hancur dan nukleusus hilang, Mikrotubulus dibuat untuk perakitan spindel dan memasuki regio nucleus (inti).

2. Metafase

Dimana kromosom menempel pada spindle di sentromernya (titik pertemuan dua kromosom identik) dan berjejer pada bagian tengah sel.3. Anafase

Dimana kromosom-kromosom tertarik pada sentromernya sehingga berpisah dan satuset kromosomakan bergerak ke masing-masing sel baru. Pergerakan terjadi karena pemendekan dan pemanjangan mikrotubulus yang membentuk spindle.

4. Telofase

Dimana ujung sel terdapat masing-masing satu set kromosom lengkap (23 pasang kromosom atau 46 kromosom), spindle berpisah, dan membrane inti terbentuk kembali, terlihat dua nucleus.2. Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis terjadi pada fase reproduksi, dimana saat mencapai kematangan seksual, beberapa sel induk bersifat diploid menjadi terspesialisasi untuk melakukan meiosis yang membentuk sel gamet yang haploid. Meiosis dapat dipandang sebagai dua siklus yang amat termodifikasi dan berlangsung secara berurutan. Dalam satu siklus meiosis terjadi satu kali replikasi DNA dan dua kali pembelahan sitoplasma sehingga akan dihasilkan empat produk haploid yang tak satupun identik secara genetik. Hal ini berarti terjadi pengurangan jumlah kromosom induk menjadi setengahnya.

Dua siklus meiosis ini disebut sebagai Meiosis I dan Meiosis II, yang masing-masing siklus tersebut mempunyai fase profase 1 (Leptoten, zigoten, pakiten, diploten, diakenesis) metafase 1 anafase 1 telofase 1

Miosis II : profase 2 metafase 2 anafase 2 telofase 2.9. Spermatogenesis dan OOgenesis

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan dan pematangan spermatozoa, yang terjadi dalam testis pada pria seumur hidup.

Sedangkan oogenesis adalah proses pembentukan dan pematangan ovum. Terjadi pada ovum wanita dan hanya berlangsung sampai umur 45-50 tahun.

10. Gamet bersifat Haploid : Karena dalam proses pembelahannya dengan cara meiosis, hanya separuhnya saja.

11. Mekanisme Respirasi Sel Aerob dan Aerob

Respirasi AerobMerupakan peristiwa pembakaran zat yang melibatkan oksigen dari pernafasan. Oksigen akan digunakan sbg penerima electron terakhir dalam pembentukan ATP.

Pada proses respirasi sel aerob ada 3 tahap dalam proses pemecahan glucose, yaitu glykolisis, siklus asam sitrat dan sistem transpor elektron. (Sherwood, 2009).a. Glykolisis

Proses ini terjadi di sitoplasma tepatnya di bagian luar mitokondria. Glykolisis adalah suatu proses kimia yang melibatkan 10 reaksi berangkai terpisah yang menguraikan molekul gula enam karbon sederhana yaitu glukosa, menjadi dua molekul asam piruvat, yang masing-masing mengandung tiga karbon, dengan hasil bersih dua molekul ATP untuk setiap molekul glukosa yang diproses. Sehingga hasil akhir yang diperoleh berupa 2 ATP dan 2 Asam piruvat.

b. Siklus Asam Sitrat

Proses ini terjadi di kreb cycle tepatnya di bagian matrix mitokondria. Siklus ini merupakan lanjutan penguraian dari proses glykolisis. Asam piruvat yang diproduksi oleh glikolisis di sitosol dapat secara selektif diangkut ke dalam matriks mitokondria. Disini molekul tersebut diuraikan lebih lanjut menjadi molekul dua karbon, asam asetat, oleh pengeluaran (secara enzimatis) satu karbon dalam bentuk karbon dioksida (CO2), yang akhirnya dikeluarkan dari tubuh sebagai produk akhir atau buangan. Pada tahap ini dijabarkan lebih lengkap melalui siklus dimana kedua molekul hasil dari glykosis yang berikatan untuk membentuk molekul asam sitrat enam karbon, dan perjalanan mengelilingi siklus asam sitrat dimulai, yang sering dikenal dengan nama siklus krebs.

c. Sistem Transpor Elektron

Proses ini terjadi di Krista mitokondria. Pada tahap ini ketika diperoleh hasil dari siklus kreb Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Hasil akhir dari proses aerob : 34 ATP

2. Respirasi an aerobPada proses respirasi an aerob tidak memerlukan oksigen (O2), karena memiliki safty valve yang berfungsi menahan zat-zat yang tidak diperlukan. Respirasi an aerob hanya mealalui 1 tahap saja yaitu tahap glykolisis. Glykolisis disuplai oleh NAD bebas. Hasil akhir hanya menghasilkan laktat dan alcohol yang bersifat toksix, serta ATP yang sangat sedikit (perglukosa molekul) saja. Contoh : fermentasi asam laktat : respirasi an aerob ini akan terjadi pada saat tubuh melakukan aktivitas yang tinggi, seperti olah raga sepak bola, tenis lapangan. Sehingga kompensasi tubuh dalam merespirasi selnya mengunakan an aerob. Namun bila tidak segera diatasi dengan cara istirahat akan menimbulkan kematian karena respirasi ini bersifat toksix.12. Metabolisme di Dalam selMetabolisme sel terjadi di sitosol dan sitoskeleton, yang terbagi dalam 2 proses, yaitu,

1. Anabolisme (pembentukan energi)

Anabolisme merupakan proses sintesis molekul kimia kecil menjadi molekul kimia yang lebih besar atau disebut reaksi reduksi, yang dalam prosesnya membutuhkan energi. Hasil akhir dari proses anabolisme ini adalah merupakan senyawa pemula untuk proses katabolisme.2. Katabolisme (penguraian energi) merupakan proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil atau disebut reaksi oksidasi, yang dalam prosesnya melepaskan energi.

13. Struktur dan Fungsi Makromolekuler di Dalam SelMakromolekuler adalah molekul besar yang terdapat dalam organisme hidup dan dibuat oleh sel. Makromolekuler karbohidrat (pati dan gula), lipid (lemak dan minyak), protein semua mengandung karbon dan juga mngandung gugus atom spesifik yang bertanggung jawab untuk struktur, reaktifitas dan fungsinya.

1. KARBOHIDRAT

Karbohidrat hanya mengandung karbon ( C ), hydrogen (H) dan oksigen (O). Dinamakan karbohidrat karena rasio hydrogen terhadap oksigen adalah 2:1, yang sama juga rasio pada air. Karbohidrat meliputi gula dan polimernya, atau pembentukan protein menjadi karbohidrat (Glukoneogeneis), yaitu : Monosakarida yaitu gula tunggal atau gula sederhana, umumnya memiliki rumus molekul yang merupakan bebrapa kelipatan CH2O. Untuk mengelompokkan gula dapat dilihat dari aalah satunya yaitu ukuran kerangka karbon, yang panjangnya berkisar antara tiga sampai tujuh karbon. Glukosa, fruktosa, dan galaktosa memiliki enam karbon atau di sebut heksosa, untuk yang memiliki tiga karbon disebut triosa

Dan yang memiliki lima karbon di sebut pentosa. Disakarida yaitu gula yang memiliki dua monosakaridayang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosidik, ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Contoh, sukrosa , laktosa, maltosa. Polisakarida yaitu makromolekul, polimer dengan beberapa ratus sampai beberapa ribu monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosisdik. Contoh selulosa, pati, dan glikogen.

Fungsi utama karbohidrat adalah :

1. Sebagai sumber energi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori ) bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi energi untuk aktifitas tubuh, dan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan otot. Ada beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit hanya dapat menggunakan energi yang berasal dari karbohidrat saja.

2. Melindungi protein agar tidak terbakar sebagai penghasil energi.

3. Kebutuhan tubuh akan energi merupakan prioritas pertama, bila karbohidrat yang dikonsumsi tidak mencukupi untuk kebutuhan energi tubuh dan jika tidak cukup terdapat lemak di dalam makanan atau cadangan lemak yang disimpan di dalam tubuh, maka protein akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil energi. Dengan demikian protein akan meninggalkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Apabila keadaan ini berlangsung terus-menerus, maka keadaan kekurangan energi dan protein (KEP) tidak dapat dihindari lagi.

4. Membantu metabolisme lemak dan protein, dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.

5. Di dalam hati berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.

6. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa misalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat.

7. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, seperti selulosa, pektin dan lignin.2. PROTEINProtein merupakan molekul yang di kenal mempunyai struktur paling rumit, molekul protein sangat beragam struturnya, setiap jenis protein memiliki bentuk tiga dimensi atau konformasi yang unik. Semua molekul protein merupakan polimer yang dibangun dari kumpulan 20 asam amino yang sama. Polimer asam amino di sebut polipeptida.Fungsi protein :1. Sumber energi

2. Zat pembangun, dimana protein memiliki peran untuk mempertahankan jaringan yang telah ada dan membentuk jaringan baru jika terjadi kerusakan dalam jaringan.

3. Zat pengatur, protein juga berperan untuk mengatur keseimbangan cairan dalam pembuluh darah dan jaringan. Sifat amfoter dalam protein ketika bereaksi dengan asam basa dapat mengatur keseimbangan asam basa dalam tubuh.

4. Sebagai enzim, enzim dari protein ini merupakan reaksi biologis yang dipercepat oleh suatu senyawa makromolekul spesifik.

5. Alat penyimpanan dan pengangkut. Banyak molekul dengan kandungan basal metabolisme kecil serta beberapa ion diangkut atau dipindahkan oleh protein tertentu. Hemoglobin berfungsi untuk mengangkut oksigen dalam eritrosit sedangkan mioglobin berperan untuk mengangkut oksigen dalam otot.3. LEMAKLemak merupakan salah satu kategori molekul biologis yang besar yang tidak mencakup polimer, dan tidak memiliki afinitas terhadap air, perilaku hidrofobik lipid didaarkan pada struktur molekulnya. Lemak terdir dari :1. Trigliserida

Trigliserida adalah suatu ester gliserol. Trigliserida terbentuk dari 3 asam lemak dan gliserol. Fungsi utama Trigliserida adalah sebagai zat energi. Lemak disimpan di dalam tubuh dalam bentuk trigliserida.2. Fosfolipid

Fosfolipid merupakan suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Oleh karena itu fosfolipid ialah suatu fosfogliserida.3. SteroidAdalah lipid yang di tandai dengan suatu kerangka karbon yang terdiri atas empat cincin yang menyatu.4. ProstaglandinProstaglandin adalah salah satu dari berbagaiasamlemaktak jenuhoksigensiklik dari hewan yang memiliki berbagai tindakan miriphormon(seperti dalam mengontrol tekanan darahatau kontraksi otot halus). Fungsi :1. Menghasilkan energi yang dihasilkan tubuh

2. Mempunyai fungsi pembentuk atau struktur tubuh3. Pengatur proses yang belangsung di dalam tubuh secara langsung dan tak langsung.