2/26/2013 1

STRUKTUR DASAR SEL

MUJOSEMEDI

LAB BIOLOGI FK UNS

FAKTA TENTANG makhluk hidup

2/26/2013 2

KARAKTER ORGANISME

1. Tersusun dr sel-sel2. Memerlukan energi (mknan)3. Bereproduksi (species)4. Menjaga HOMEOSTASIS5. Terorganisir6. Merespon thd lingkungan7. Tumbuh dan berkembang8. Bertukar material dg lingk (air, wastes, gas)

2/26/2013 3

TINGKATAN ORGANISASI

Tingkatan Non

kehidupan:

1. Atom (elemen)

2. Molekul (senyawa spt

karbohidrat & protein)

3. ORGANELLA (nukleus,

ER, Golgi …)

2/26/2013 4

Tingk kehidupan:

1. Sel (penyusun semua organisme)

2. Jaringan (sel-sel bekerja sama)

3. Organ (jantung, otak, lambung …)

4. Sistem organ (pernafasan, peredaran darah

…)

5. Organisme

2/26/2013 5

6

Tingk kehidupan …..lanjutan:

1. Populasi (satu spesies di area ttt)

2. Komunitas (bbrp populasi di area ttt)

3. Ekosistem (hutan, prairie …)

4. Bioma (tundra, hutan hujan tropis…)

5. Biosfer (semua makluk hidup dan benda

mati di bumi)

2/26/2013

Meskipun semua makluk hidup terbtk dr sel-sel, organisme mungkin: Unicellular – td satu sel Multicellular- td banyak sel yg mungkin

terorganisasi kedlm jaringan, dll.

Jumlah Sel

2/26/2013 7

3 Domain system

Domains = “Super” Kingdoms Bacteria Archaea extremophiles = live in extreme environments methanogens halogens thermophiles

Eukarya eukaryotes protists fungi plants animals

2/26/2013 8

2/26/2013 9

ARCHAEBACTERIA EUBACTERIA

Definition:

Single celled organisms

without any cell organelles

or nucleus.

All true bacteria or group

of unicellular

prokaryotic

microorganisms.

DNA:

DNA is closer to eukaryotes

(sent on to daughter cells

via mitosis)

DNA differs from

eukaryotes.

Cell Membrane:Branched chain ether linked

lipids.

Straight chain ester

linked lipids.

tRNA: Lacks thymine in tRNA.Thymine present in

tRNA.

Cell Wall: Lacks peptidoglycan. Peptidoglycan is present.

Pathogenicity: None are pathogenic. Some are pathogenic.

Kingdom

Protista

Kingdom

Fungi

Kingdom

Plantae

Kingdom

Animalia

Kingdom

Archaebacteria

Kingdom

Bacteria

2/26/2013 10

Diferensiasi/spesialisasi sel pd organisme

multiselluler: Sel-sel pd organisme

multiselluler seringkali

berspesialisasi (kedlm

bentuk & fungsi yg

berbeda)

Sel-sel pd org multi-

selluler terspesialisasi

oleh turning on & off

gen-gen yg berbeda

Hal ini dikenal sbg

DIFERENSIASI

2/26/2013 11

SCR BIOLOGIS DIKLASIFIKASIKAN 2 TIPE SEL :

2/26/2013 12

PROKARYOTE + EUKARYOTE

Prokaryote – Sel Pertama Sel-sel yg tdk memp

nukleus atau

membrane-bound

organelles

Mencakup bakteri

Tipe sel paling

sederhana

2/26/2013 13

Kromosom tunggal, sirkuler Nucleoid region (center) contains the DNA Surrounded by cell membrane & cell wall

(peptidoglycan) Contain ribosomes (no membrane) in their

cytoplasm to make proteins

2/26/2013 14

Eukaryotes Sel-sel yg

memp nukleus dan membrane-bound organellesMencakup

protista, fungi, tbhan, dan hewan Tipe sel yg

lebih kompleks

2/26/2013 15

3 struktur dasar (anatomi) sel EUKARYOTE : Nukleus Membran sel Sitoplasma dg organella

2/26/2013 16

Sangat kecil (Mikroskopis)

Memainkan berbagai fungsi bagi sel

Ditemukan didlm sitoplasma

Mungkin atau mungkin bukan

membrane-bound

Organella

2/26/2013 17

•Mengontrol aktivitas normal sel

•Mengandung DNA dlm

kromosom

•Setiap sel memp juml kromosom

ttt yg membawa gen-gen

•Gen mengontrol karakteristik sel

•Dikelilingi oleh nuclear

envelope (membran) dg pori-pori

•Biasanya adl organella terbesar

ORGANELLA :

1. NUKLEUS/INTI SEL EUKARYOTE

2/26/2013 18

•Fungsimelindungi DNA

•Struktur : Nuclear envelopedouble membran (terpisah olehintermembrane space)

•Dua nucl. envelp fusi nuclear pore utk melintas makromolekul spt. : RNA & prot.

•Terhubung dg rough ER

Nukleus ………… lanjutan

2/26/2013 19

Nukleus ………… lanjutan

Material genetik (DNA) dlm nukleus

DNA tersebar& nampak sbg KROMATIN

pd non-dividing cells

DNA memadat & membelit protein HISTON yg membentuk KROMOSOM

pd dividing cells

DNA adl hereditary material dr sel Gen-gen yg merup molekul DNA mengkode protein

yg berbeda DNA eukaryote : dlm nukleus (linier), mitokondria+

kloroplast (sirkuler)2/26/2013 20

Nukleolus

Fungsi : produksi ribosom

Membuat subunit ribosom

dari rRNA dan protein.

Sel mungkin memp 1 hg 3

nukleoli

Keluar mell nuclear pore

ke sitoplasma &

berkombinasi utk membtk

ribosom fungsional.

Tdk nampak ketika sel-sel

membelah

nukleolus

Small subunit

large subunit

ribosome

rRNA &proteins

2/26/2013 21

Endoplasmic Reticulum - ER

Fungsi : memproses protein, manufaktur membran, mensintesis & menghidrolisis banyak senyawa produk sel& Transport .

Struktur : membran yg dihub dg nuclear envelope & memanjang ke seluruh sel

2/26/2013 22

Rough Endoplasmic Reticulum (Rough ER)

Memp ribosom pd permukaan

Membuat protein membran dan protein utk EXPORT keluar sel

Protein dikemaskedlm transport vesicle utk dieksport.

Protein dibuat oleh ribosom dipermukaan ER Mereka kmd menyusup kedlm interior dr Rough

ER utk dimodifikasi.2/26/2013 23

Smooth Endoplasmic Reticulum

Smooth ER tdk ada ribosom pd permukaannya

Melekat pd ujung rER Fungsi memproduksi membran

lipid Proses metabolikmensintesis

lipid : oils, phospholipids, steroids

& sex hormones (pd sel ttt) Mengatur calcium (sel otot) Menghidrolisis glycogen

glucose di hati

Mendetoksifikasi obat dan racun (di Liver) mis : alkohol danbarbiturat (hypnotic agent)

2/26/2013 24

Pabrik membrane …smooth ER

Membuat membran baru: Mensintesis

phospholipidsomembuat membran

Membran ER memanjango Tumbuh lepas (bud off)

& transfer ke bag lain sel yg memerlukan membranes

2/26/2013 25

Ribosom Struktur: td PROTEIN & rRNA (2 subunit bergabung) Fungsi : produksi/sintesis protein “Protein factories”

bagi selTipe Ribosom:Bound ribosomes− Menempel pd endoplasmic

reticulum− Mensintesis proteins utk

export atau utk membranFree ribosomes

− tersuspensi di sitosol− mensintesis protein yg

berfungsi di sitosol

2/26/2013 26

Golgi complex

vesiclesfrom ER

vesiclesleavingGolgi complex

Golgi Apparatus

Struktur : berupa tumpukan flattened sacs Memp a shipping side (trans face) dan receiving

side (cis face)

Appratus Golgi

2/26/2013 27

Menerima prot dr ER

Transport vesicles dg protein yg dimodifikasi pinch

off the ends

Memodifikasi, menyortir, & mengemas molekul-molekul dr ER utk storage atau transport keluar dr sel

2/26/2013 28

APPARATUS GOLGI……

ANIMASI :

Protein/polipeptide ditransport dr rough ER ke Golgi ke membran sel dg VESICLES

2/26/2013 29

LYSOSOMES (primarily animal)

2/26/2013 30

31

Digesti Lysosome

• Sel

memasukkan

makanan dg

phagocytosis

• Lysosome

mendigesti

makanan &

membuang

wastes2/26/2013

Mitokondrion(plural = mitochondria)

“Powerhouse” dr sel

Menghasilkan energi (ATP) selluler

Sel-sel yg lbh aktif spt sel ototmemp lbh banyakmitokondria

Sel tbhan & hwn mempmitokondria

Tempat RESPIRASI SELLULER (pembakaran glukosa)

322/26/2013

MITOKONDRIADikelilingi oleh membran ganda.

33

Struktur mitokondria td 3 bag

utama :

Outer membrane menutupi mitokondria

Inner membrane yg melipat dsb CRISTAEmeningkatkan area permukaan utk reaksi kimia (glycolysis) yg lebih banyak energi lbh banyak dihasilkan

Bagian interior dsb MATRIX

Memp DNA nya sendiri

2/26/2013

MATRIX: adl suatu cairan yg td air &

protein tercampur sbg larutan

Proteins memasukkan molekul

mknan & menggabungkannya dg

Oxygen utk melepaskan energi

Energi yg dihasilkan disimpan sbg

ATP

Kenyataan yg menarik ---

Mitokondria kita berasal dr

sitoplasma dlm sel telur saat

fertilisasi

Oki …

Kita mewarisi mitokondria dr ibu

kita!

2/26/2013 34

Kantong berisi cairan utkpenyimpanan Kecil atau absent pd sel-

sel hewan dan tdk ada pd sel bakteri Sel tbhan memp vakuola

sentral yg besar Pd tbhan, utk menyimpan

Cell Sap (getah tbhan)Mencakup penyimpanan

gula, protein, mineral, lipid, wastes, garam, air, & enzim

VakuolaVakuola

2/26/2013 35

Vakuola Kontraktil

Terdpt pd protista

uniselluler : Paramecium

Mengatur water intake dg

memompa keluar

kelebihan homeostasis

Menjaga sel dr lysing

(bursting)

Animasi vakuola kontraktil

2/26/2013 36

PEROXISOME :Organel intraselluler yg mengandung enzim yg

terlibat dlm metablm hydrogen peroxide, degradasipurin, fotorespirasi, dan glyoxylate cycle.

Melimpah di hati & ginjal

2/26/2013 37

Kloroplast Ditemukan hanya pd

producers (organisme yg

mengandung klorofil)

Menggunakan energi dr

sinar mthr utk membuat

mknan sendiri(glucose)

Energi dr mthr disimpan

dlm ikatan kimia pd gula

Dikelilingi oleh membran ganda oMembran luar halusoMembran dlm dimodifikasi kedlm kantong yg dsbt

Thylakoids2/26/2013 38

Thylakoids dlm

tumpukan dsbt Grana &

interconnected

Stroma – material spt

gel menyelimuti

thylakoids

Mengandung DNA nya sendiri

Mengandung enzim & pigment utk fotosintesis

Tdk tdpt pd hwn atau sel bakteria

Fotosintesis – proses pembuatan makanan

2/26/2013 39

Sitoskeleton :

2/26/2013 40

Microfilament Intermediate filamentMicrotubulus

Sitoskeleton :

2/26/2013 41

SENTRIOL :

Ditemukan hanya pd sel hewan dkt nukleus Strukturnya berpasangan terbtk dr berkas

mikrotubulus Nampak pd saat pemblhan sel sbg mitotic spindle Membantu menarik pasangan kromosom terpisah ke

ujung sel yg berlawanan

2/26/2013 42

SITOPLASMA

43

• Berisi organella utk melakukan kerja ttt• Ditemukan pd semua sel

• Substansi spt jeli ygtertutup olehmembran sel

• Memberikansebuah medium utk reaksi kimiaberlangsung

2/26/2013

Protoplasma :

Adl apa saja yang ada di dalam membran sel

Sitoplasma :

Isi dr suatu sel yg termuat dlm mp (pd sel eukaryote

termasuk organella & sitoskeleton diluar nucleus).

Sitosol (cytosol) :

•Bag terlarut dr sitoplasma yg tdk mencakup

organella.

•Sebag besar H2O yg mengandung garam-garaman,

nutrien dan gas terlarut. 2/26/2013 44

Membran sel atau membr plasma

Adl sebuah membran yg mengelilingi bagian luar dr semua sel yg terssn dr dua lapis phospholipids (phospholipid bilayers) dan proteins

Mengontrol yg masuk dan keluar sel Living layer

Outsideof cell

Insideof cell(cytoplasm)

Cellmembrane

Proteins

Proteinchannel Lipid bilayer

Carbohydratechains

2/26/2013 45

Kepala mengandung glycerol & phosphate dan adl hydrophilic (attract water)

Ekor terbtk dr fatty acids dan adl hydrophobic (repel water)

Membtk bilayer dmn ekor mengarah inward terhdp satu sama lain

Dpt bergerak ke lateral utk memungkinkan molekul kecil (O2, CO2, & H2O masuk)

2/26/2013 46

Phospholipid

Struktur Membran Plasma (mp) :

◦ Sebag besar mp dr lipid & protein.

◦ Td lembaran phospholipid bimolekuler lipid bilayer

2/26/2013 47

2/26/2013

a) Lipid membran (lm) plasma :

◦ Semua lm adl amphipathic (memp bag hydrophobic pd ekor & hydrophilic pd kepala).

◦ Sebag besar lm mengandung phosphat kecuali kholesterol & glycolipid.

◦ Kholesterol tdk ditemukan pd mp sel tnman & sel bakteri.

b)KH membran plasma :

◦ Mp sel eukaryote memiliki KH yg scr kovalen dihub dg lipid & protein.

◦ KH mp : 2 – 10% dr berat.

2/26/2013 49

GBR : KARBOHIDRAT MEMBRAN PLASMA

2/26/2013 50

c) Protein Membran (pm):

◦ Terletak asimetris sifat bag luar & dlm berbeda.

◦ Pm dibedakan 3 :

i. Prot integral : menembus lipid bilayer, menonjol

ke extraselluler & sisi sitoplasmik.

ii. Prot perifer : diluar lipid bilayer, baik pd

permukaan ektraselluler atau sitoplasmik.

Terasosiasi dg permkan membran oleh ikatan

nonkovalent.

2/26/2013 51

iii. Lipid anchored protein : terltk diluar lipid bilayer, scr kovalent dihub dg molk lipid yg terletak didlm bilayer.

GBR : PROTEIN MEMBRAN

2/26/2013 52

3) Fungsi Membran Plasma :

a) Kompartmentalisasi : mp melingkupi isi selrh sel.

b)Barrier permeable selektif : mencegah pertukaran

material scr bebas dan menjamin subst ttt yg bisa

masuk.

c) Transporting solutes : mp memp perlengkapan utk

transport subst dr konsent rendah ke daerah konst

tinggi. Mp dpt memisahkan ion-ion yg bermuatan

berlawanan & membuat gradient ionik di seberang

dirinya.

2/26/2013 53

d)Merespon sinyal eksternal : dikenal sbg “signal transduction”. Mp memp reseptor yg berkombinasi dg molk spesifik (ligand) yg memp struktur komplementer.

GBR : SIGNAL TRANSDUCTION PD MP

2/26/2013 54

e) Interaksi interselluler : pd org multiselluler, sel

mengenali satu sama lain bila cocok mp utk saling

melekat, tukar menukar material & informasi.

f) Locus utk aktivitas biokimia : mp menyediakan alat utk

mengorganisasi aktivitas selluler, asal reaktan ada

dlm larutan.

g) Energy transduction : mp terlibat dlm fotosintesis

(energy sinar diabsorbsi pigmen energi kimia sbg

KH).

2/26/2013 55

GBR : MP SBG LOCUS UTK AKTVITAS BIOKIMIA

• Lapisan Nonliving • Ditemukan pd tbhan, fungi, &

bakteria• Terbtk dr cellulose pd tbhan• Terbtk dr peptidoglycan pd

bakteria• Tbtk dr chitin pd Fungi• Menyokong & melindungi sel• Ditemukan diluar membran sel

Dinding Sel :

2/26/2013 56

2/26/2013 57

PROTEIN UNTUK TRANSPORT MOLEKUL :

2/26/2013 58

GBR : TRANSPORT AKTIF PRIMER

TA adl transport subst. melintas membran biologis

melawan gradient konsentr atau gradient

elektrokimianya yg memerlukan energi & prot

transport spesifik.

2/26/2013 60

GBR : ENDO DAN EXOCYTOSIS

1. PHAGOCYTOSIS.

2. PINOCYTOSIS

PHAGOCYTOSIS

PINOCYTOSIS

Perbandingan Sel Prokaryote, hewan dan tumbuhan :

2/26/2013 61

Plant /Animal Cell Definitions

Nucleus: The organelle

that determines all of a

plant’s cell activities and

prduces new cells.

Cytoplasm: A jellylike

substance that contains

many chemicals to keep

the cell functiong.

Nucleus: The organelle

that determines all of the

animal cells activities and

produces new cells.

Vacuoles: Organelles that

store food, waste, or

water.

Chromosones: Threadlike

structures that contain

information about plant.

Chloroplasts: Organelles

that make food for the

plant cell.

Chromosones: Threadlike

structures that contain

information about the

animal.

Mitochondria: Organelles

that release energy from

food.

Cell Membrane: A

covering that hold the

plant cell together and

separates it from

surroundings.

Vacuole: An organelle

that stores food, water,

and waste.

Cell Membrane: a

covering that holds the

animal cell together and

separates it from its

surroundings.

Cell Wall: A rigid layer

that supports and protects

plant cells.

Mitochondria: Organelles

that release energy from

food.

Cytoplasm: a jellylike

substance that contains

many chemicals to keep

the cell functioning.

2/26/2013 62