Home >Documents >Ba2. Struktur & Fungsi Sel (Sitoskeleton)

Ba2. Struktur & Fungsi Sel (Sitoskeleton)

Date post:20-Jan-2016
Category:
View:135 times
Download:4 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • Mikrofilamen, Mikrotubul dan Flagela SitoskeletonSistem filamen yang terdapat dalam sel sehingga sel - mempunyai bentuk dan dapat merubah bentuk dapat bergerak mengatur komponen internalnya utk tumbuh, membelah, merespon lingkungan yang berubahMisalnya:Mendorong kromosom ke bagian tertentu saat mitosisKontraksi otot

  • Tipe-tipe filamen:Filamen aktin = mikrofilamen Menentukan bentuk permukaan sel2. Mikrotubul Menentukan posisi organel2 sel yang diselubungi membran dan untuk transport intraseluler3. Filamen intermediat Menentukan kekuatan mekanis dari sel

  • Filamen aktin (mikrofilamen)

  • Mikrotubul

  • Filamen intermediat

  • Setiap tipe filamen terbentuk dari protein subunit yang kecil,Mikrofilamen, tdd subunit actinMiktotubul, tdd subunit tubulinKetiga tipe filamen merupakan struktur filamen yang besar/panjang (polimer), yg terbentuk melalui proses polimerisasi (assembly) subunit2nya melalui ikatan kovalen.Sel dapat mengalami reorganisasi strukturnya dengan cepat melalui proses depolimerisasi (disassembly) filamen2nya.

  • Dalam polimerisasiSubunit2 membentuk (dahulu) agregat awal atau pengelompokan subunit, disebut nukleasi filamenTime course of polimerisation Fase Lag: saat nukleasi Fase pertumbuhan: saat monomer ditambahkan pd ujung filamen = perpanjangan filamen Fase keseimbangan: perpanjangan filamen sebanding dgn penguraian polimer menjadi monomer

  • Kedua ujung dari mikrofilamen dan mikrotubul berpolimerisasi dengan kecepatan yang berbeda:Ujung plus (plus end): cepatUjung minus (minus end): lambatDi dalam sel terdapat ratusan jenis protein yang berasosiasi dengan sitoskeleton, dsbt cytoskeleton assosiated protein,Fungsinya: mengatur distribusi dan tingkah laku dinamis dari filamenContoh: motor protein, utk bergerak

  • Struktur aktin dan mikrofilamenMolekul aktin yg memp ATP pada celah bgn dalam/tengahPengaturan monomer aktin dalam sebuah mikrofilamenGambaran mikrofilamen dengan menggunakan mikroskop elektronPlus end celah bgn atasMinus end celah yg mengikat ATPABC

  • Aktin: protein globulin tunggalDitemukan pada semua sel eukaryotaDikode oleh banyak gen90% sekuens asam amino identik (antar spesies)Ada 3 isoform: hanya ada di sel otot ada di hampir semua sel, kec sel otot ...

  • Actin-specific drug-Phalloidin: mengikat & menstabilkan filamen-Cytochalasin: menutup bgn plus end filamen-Swinholide: merusak filamen-Latrunculin: mengikat subunit & mencegah polimerisasi

  • Struktur dari tubulin dan mikrotubul

  • Keterangan gambar:Molekul tubulin heterodimer, yg tdd monomer - dan -tubulin. Mol GTP terikat kuat pada - dan - tubulin, tp pada -tubulin tidak kuat.B. Subunit - dan -tubulin serta protofilamenC. Mikrotubul yg dibentuk oleh 13 protofilamenD. Gambaran sekilas mikrotubul dgn mikroskp elektronE. Potongan melintang mikrotubul dgn mikroskp elektron Plus end -tubulin Minus end -tubulin

  • Mikrotubul:Ditemukan dalam semua sel eukaryotaPada mamalia ada + 6 isoform -tubulin + 6 isoform -tubulin dari gen yang berbeda-beda-Masing-masing isoform memp fungsi yg berbeda-antara yeast dan manusia, 75% asam amino identik

  • Microtubule-specific drug-Colchicine, colcemid: mengikat subunit & mencegah polimerisasi-Vinblastine, vincristine: mengikat subunit & mencegah polimerisasiNocodazole: mengikat subunit & mencegah polimerisasiTaxol: mengikat & menstabilkan mikrotubul

  • Konstruksi filamen intermediat

  • Keterangan gambar:A. Monomer/subunit filamen intermediat: filamen yang memanjang dan fibrous.B. Monomer identik membentuk dimerC. 2 dimer bergabung antiparalel membentuk tetramerD. 2 tetramer bergabung E. 8 tetramer bergabung sec helix membentuk filamen intermediat, yang dalam potongan melintang tdd 16 dimer

  • Filamen intermediatMekanisme assembling dan disassembling tidak jelas; mungkin fosforilasi protein penyebab disassambling Tipe filamen intermediat pada sel vertebrata: * Nuclear:komponen lamin A,B&C;di bgn dlm membran inti * Vimentin: pada sel mesenkim * Epitelial: komponen keratin tipe I & II; ada di sel epitel * Axonal: protein neurofilamen

  • Protein motor(Molecular motor)= cytoskeleton-associate proteinMengikat filamen yang terpolarisasiMenggunakan energi hasil hidrolisis ATP untuk pergerakan selJadi: Protein motor sitoskleton menyebabkan filamen sitoskeleton sliding (bergesekan/bergerak) bersama-sama, membentuk:Kontraksi ototPergerakan/pergetaran cilia atau flagelaPembelahan sel

  • Ada 3 grup cytoskeletal motor protein:Miosin: menggerakkan filamen aktin (mikrofilamen) pada sel otot utk kontraksi ototKinesin: protein motor yg bergerak sepanjang mikrotubul; berperan dlm separasi kromosom pada pembelahan selDinein: protein motor pada mikrotubul bgn minus end, yg berperan dalam vesicle trafficking, termasuk penempatan badan Golgi di tengah sel, juga dlm pergerakan cilia/flagela

  • 1 kopi light chain myosin headTiap myosin head mengikat dan menghidrolisis ATP, selanjutnya energi yg dihasilkan digunakan utk pergerakan filamen aktin ke arah plus endMiosin (myosin II)

  • Electron micrograph of a myosin II thick filamentsSchematic diagram of myosin molecules which are aggregated by means of their tail regions with their head projecting to the outside of the filamentsA small section of a myosin II filaments as reconstructed from electron micrograph(a)(b)

  • KinesinStrukturnya mirip dengan miosin IIMempunyai binding site pada ekornya ke organel-organel sel yang dilingkupi oleh membran atau ke mikrotubul yang lainBerperan dlm pembentukan benang spindel utk pemisahan kromosom ketika mitosisDineinProtein motor terbanyak dan tercepat, dapat mengerakkan mikrotubul 14 um/detik (kinesin: 2 3 um/detik

  • Flagela dan CiliaDibentuk dari mikrotubul dan dinein membentuk aksonem, terdiri dari:9 doublet mikrotubul, disekeliling1 pasang mikrotubul, di pusat/sentralDinein, ada 2 macam: bgn luar dan bgn dalamProtein-protein lain, spt neksin

  • Pergerakan flagela dan cilia, disebabkan oleh lengkungan yg terbentuk pada aksonem

  • Kontraksi ototPada vertebrata digunakan utk berlari, berjalan, berenang atau terbangTergantung pada pengikatan ATP dan pergerakkan miosin pada mikrofilamenElemen-elemen kontraktil pada sel otot miofibril, yaitu struktur silindris, diameter 1 2 um; terdiri dari unit-unit kontraktil dsbt sarkomer

  • ABCGambaran elektron mikroskopik dari potongan longitudinal sel otot skeletalGambaran detail sarkomerDiagram skematik 1 sarkomerCMiofibril otot skeletal

  • Organisasi protein-protein asesori dalam sarkomerTitin: molekul dari Z line s/d M line, berasosiasi dgn miosin, dan yg tidak berasosiasi bersifat elastisNebulin: molekul yg melingkupi aktinTropomodulin: menutupi bgn minus end dari aktin

  • Muscle contraction depends on the sliding of myosin and actin filaments, and is initiated by a sudden rise in cytosolic Ca2+ concentrationMuscle ContractionThe cycle of structural changes used by myosin to walk along an actin filament

  • Kontraksi otot diawali oleh adanya peningkatan konsentarsi ion Ca2+ sitoplasma yg tiba2, yg dikeluarkan dari retikulum endoplasmaPada sel otot, protein asesori yg aktivitasnya tergantung oleh ion Ca2+, utk kontraksi otot adalah:Tropomiosin, yg berasosiasi dengan mikrofilamenTroponin

  • Kontraksi otot tergantung o/ 2 proses yg membutuhkan ATP:Filamen sliding, o/ ATP-ase pada miosinCa2+ pumping, o/ Ca2+ pumpMekanisme kontraksi otot

  • Pemendekan sarkomer menyebabkan otot berkontraksi, yaitu disebabkan o/ miosin sliding sepanjang mikrofilamen, tanpa ada perubahan panjang masing2 filamen.Model sliding-filament pada proses kontraksi otot

  • Terima kasih

Embed Size (px)
Recommended