Top Banner
BIOLOGI UMUM STRUKTUR SEL
58

S T R U K T U R S E L

Jul 14, 2015

Download

Technology

Martinus
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: S T R U K T U R  S E L

BIOLOGI UMUM

STRUKTUR SEL

Page 2: S T R U K T U R  S E L

SEL

• SEL merupakan suatu unit struktural dan fungsional yang fundamental dari makhluk hidup

• Teori Sel dari SCHLEIDEN (1838) dan SCHWAHN (1839) → Setiap organisme hidup tersusun dari sel-sel

Page 3: S T R U K T U R  S E L

MACAM-MACAM Sel

• Sel prokariotik ( bakteri )

• Sel eukariotik (protozoa, fungi, hewan, tumbuhan)

Page 4: S T R U K T U R  S E L

Sel prokariotik ( bakteri )

Page 5: S T R U K T U R  S E L
Page 6: S T R U K T U R  S E L
Page 7: S T R U K T U R  S E L

Tabel : Perbandingan( persamaan dan Perbedaan) Sel Prokariot dan Sel Eukariot (hewan dan tumbuhan)

Ukuran

Sel Prokariot

Sel EukariotLebih besar 10-100 µm

diameter

Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuha

nMembran Plasma Ada Ada Ada

Dinding Sel Biasanya Peptidoglikan Tidak ada Ada → Selulose

Selaput Inti Tidak Ada Ada Ada

Nukleolus Tidak ada Ada Ada

DNA Ada Ada dalam Kromosom

Ada dalam Kromosom

1

4

3

5

2

Page 8: S T R U K T U R  S E L

Ukuran

Sel Prokariot

Sel EukariotLebih besar 10-100 µm

diameter

Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuhan

Mitokondria Tidak ada Ada AdaKloroplas Tidak Ada Tidak ada AdaRetikulum

Endoplasma Tidak ada Ada Ada

Ribosom Ada (lebih kecil) Ada Ada

Vakuola Tidak ada Ada (kecil) Ada (biasanya besar)

Aparatus Golgi Tidak ada Ada AdaLisosom Tidak ada Selalu ada Ada (sering)

6

8

7

9

11

10

12

Page 9: S T R U K T U R  S E L

Ukuran

Sel Prokariot

Sel EukariotLebih besar 10-100 µm

diameter

Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuhan

Mikrobodi Tidak ada Biasa ada Biasa adaSitoskeleton Tidak Ada Ada Ada

Sentriol Tidak ada AdaTidak ada (pada tanaman tingkat

tinggi)

9 + 2 Cilia atau Flagella Tidak ada Sering

Tidak ada (pada tanaman bunga, tamanan tingkat

tinggi)Ada pada paku,

Cycada, dan Briofita

13

14

15

16

Page 10: S T R U K T U R  S E L

Membran Plasma• Tersusun dari bahan lemak dan protein

• Sisi luar bersifat hidrofilik (suka air)

• Sisi dalam bersifat hidrofobik (tak suka air)

Fungsi :

1. Pembatas

• lapisan yang bersinambungan

• melingkupi sel, inti, organel

2. Pembatas yang bersifat selektif permeabel

• mencegah pertukaran molekul dari satu sisi ke bagian lainnya.

• memungkinkan substansi tertentu masuk ke sitoplasma dari lingkungan luar

• mencegahmasuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma

3. Komunikasi antara sel

4. Perpindahan suatu senyawa terlarut

5. Memberikan respons terhadap rangsangan luar NEXT….

Page 11: S T R U K T U R  S E L

Dinding Sel

• Memelihara bentuk sel dan menyokong rangka. Proteksi permukaan sel. Mengikat sel-sel jaringan (terdapat pada tumbuhan, jamur dan beberapa protista)

NEXT….

Page 12: S T R U K T U R  S E L

Nukleus (inti)

• Pada eukariotik memiliki membran inti.• Fungsi inti sel adalah :

- Mengendalikan metabolisme sel.- Menyimpan informasi genetik (gen).- Mengatur ekspresi gen.- Tempat terjadinya replikasi dan transkripsi.

• Mengandung anak inti (nukleolus) dan kromosom.• Fungsi nukleolus:

- tempat Sintesis ribosom.

NEXT….

Page 13: S T R U K T U R  S E L

Mitokondria

• Tempat respirasi seluler

- mengubah energi menjadi bentuk-bentuk

yang dapat digunakan sel untuk bekerja.

- energi kimia menjadi ATP

NEXT….

Page 14: S T R U K T U R  S E L

Kloroplas

• Mengubah energi cahaya menjadi energi kimia (gula) → Fotosintetis (pada tumbuhan dan beberapa protista)

NEXT….

Page 15: S T R U K T U R  S E L

Retikulum Endoplasma

• Terdapat 2 daerah RE yang struktur dan fungsi yg berberada jelas, sekalipu tersambung.

1. RE Halus

- permukaan sitoplasmik tidak memiliki

ribosom.

- fungsinya =

Sintesa lipida; Metabolisme karbohidrat

dalam sel hati; Detoksifikasi dalam sel hati

NEXT….

Page 16: S T R U K T U R  S E L

• 2. RE Kasar

- terdapat ribosom pada permukaan

sitoplasmiknya dan terlihat kasar pada

mikroskop.

fungsinya =

Sintesa membran protein dan sekretori

protein; Pembentukan vesikel transport

NEXT….

Page 17: S T R U K T U R  S E L

Ribosom

• Fungsi sintesis protein

Terdapat :Ribosom bebas: tersuspensi dalam sitosol (hasil

sintesis protein sebagian besar berfungsi didalam sitosol).

Ribosom terikat: Ribosom yang melekat pada RE (hasil sintesis protein dimaksudkan untuk dimasukkan ke dalam membran, pembungkus dalam organel tertentu spt lisosom atau untuk dikirim ke luar sel.)

NEXT….

Page 18: S T R U K T U R  S E L

Vakuola

• → Digesti (seperti lisosom); penyimpanan senyawa-senyawa kimia; pembesaran sel

→ Fungsi umum : Memecahkan/menghancurkan

NEXT….

Page 19: S T R U K T U R  S E L

Aparatus Golgi

• Modifikasi, penyimpanan sementara, dan transport makromolekul-makromolekul; Pembentukan vesikel transport

→ Fungsi Umum struktur/organel tersebut di atas adalah manufaktur

NEXT….

Page 20: S T R U K T U R  S E L

Lisosom

• Digesti nutrisi, bahan-bahan asing dan organel-organel yang rusak

NEXT….

Page 21: S T R U K T U R  S E L

Mikrobodi

• Berbagai proses metabolisme seperti memecahkan H2O2

NEXT….

Page 22: S T R U K T U R  S E L

Sitoskeleton

• Memelihara bentuk sel; melekatkan/pertautkan organel-organel; pergerakan organel dalam sel; gerakan sel (termasuk silia, flagella, dan sentriol pada sel hewan)

NEXT….

Page 23: S T R U K T U R  S E L

Permeabilitas membran ada 3 macam :

• Inpermeabel (tidak permeabel) di mana air maupun zat-zat yang larut di dalamnya tidak dapat melaluinya. Misalnya membran dari karet.

• Permeabel, yaitu membran yang dapat dilalui oleh air maupun zat-zat tertentu yang terlarut didalamnya.

• Semi permeabel, yaitu membran yang hanya dapat dilalui oleh air, tetapi tidak dapat dilalui oleh zat terlarut.

Page 24: S T R U K T U R  S E L

Difusi

Kesetimbangan Kesetimbangan

Difusi satu zat terlarut Difusi dua zat terlarut

• Difusi adalah proses berpindahnya suatu zat dari tempat dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke tempat yang konsentrasi yang lebih rendah

• Difusi zat terlarut berlangsung melalui suatu membran dengan permeabilitas tertentu yaitu permeabel untuk zat tersebut

•Exs. Respirasi seluler; oksigen berdifusi masuk ke dalam sel melalui membran sel.

Page 25: S T R U K T U R  S E L

Osmosis

Exs. Osmosis. Dua larutan gula berbeda konsentrasinya dipisahkan oleh membran berpori yang permeabel terhadap pelarut (air) tetapi tidak terhadap zat telarutnya (gula).

Osmosis merupakan suatu proses difusi.

Osmosis adl difusi suatu pelarut (air) melalui membran selektif (semi) permeabel (dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik)

Page 26: S T R U K T U R  S E L

Transport aktifMerupakan :

Pergerakan suatu sustansi melewati suatu membran biologis melawan gradien konsentrasi atau elektrokimiawinya dengan bantuan input energi dan protein transpor spesifik

Page 27: S T R U K T U R  S E L

Differensiasi Sel

• Diferensiasi merupakan Pembedaan sel-sel secara fungsional dan struktural ketika sel-sel tersebut menjadi terspesialisasi selama perkembangan suatu organisme multiseluler tergantung pada kontrol ekspresi gen.

• Diferensiasi penting untuk spesialisasi struktur dan fungsi sel.

Contoh diferensiasi

• Diferensiasi dapat timbul karena adanya pembelahan mitosis

Page 28: S T R U K T U R  S E L

Contoh Diferensiasi Sel

Next….

Page 29: S T R U K T U R  S E L

Mitosis

Page 30: S T R U K T U R  S E L

Pembelahan Mitosis

Tahap 1. Interfase

Sintesis bagian-bagian inti termasuk DNA, nukleus tampak jelas terdiri dari selaput inti, nukleolus dan kromosom yang memanjang.

Page 31: S T R U K T U R  S E L

Tahap 2. Profase

Fase dimulai dengan terjadinya pemendekan dan penebalan kromosom. Kromosom kemudian menjadi ganda (dua) dan memanjang. Tiap unit dari pasangan kromosom ini disebut kromatid dan masing-masing tertambat pada suatu tempat disebut sentromer.

Page 32: S T R U K T U R  S E L

Tahap 3. Prometafase

Selaput nukleus terfragmentasi. Nukleolus tidak tampak, dan dalam sitoplasma terdapat benang kumparan yang terpusat pada kedua kutub dari sel

Page 33: S T R U K T U R  S E L

4. Metafase

Kromosom berpasangan berkumpul di ekuator sel. Sentromer dari seluruh kromosom membuat formasi sebaris.

Page 34: S T R U K T U R  S E L

5. AnafaseFase ini dimulai ketika pasangan sentromer dari setiap kromosom terpisah, yang akhirnya melepaskan kromatid saudara. Setiap kromatid dianggap sbg kromosom lengkap. Kromatid tertarik ke arah kutub sel yang berlawanan. Pada akhir anafase, kedua kutub sel memiliki koleksi kromosom yang ekuivalen dan lengkap.

Page 35: S T R U K T U R  S E L

5. Telofase• Fase terakhir mitosis. Kromatid yang terkumpul di kutub merupakan bakal kromosom baru tampak memanjang dan dikelilingi fragmen2 nukleus dari sel induk. Fragmen ini yang akan membentuk selubung nukleus baru dengan bagian lain dari endomembran.

• Di bagian tengah dari sel dalam sitoplasma terlihat adanya titik2 kecil yang memisahkan sitoplasma menjadi dua bagian. Titik2 ini kemudian bersatu merupakan garis lurus yang memisahkan sitoplasma disebul lamela tengah. Kemudian berkembang menjadi dinding primer dan terjadilah dua sel anak yang identik.

next

Page 36: S T R U K T U R  S E L

METABOLISME

RESPIRASI SELULERFOTOSINTESIS

Page 37: S T R U K T U R  S E L

Sel mengekstraksi energi dari lingkungan autotrof : mengambil energi dari sinar matahari pada proses fotosintesis → tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisme berkhlorofil.heterotrof : mengambil molekul berenergi/organik dari substrat/makanan diantaranya dari sel autotrof.

Sel mensintesis makromolekul untuk menunjang aktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahan sel, reaksi-reaksi spesifik)

Page 38: S T R U K T U R  S E L

Kedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi yang terintegrasi & terorganisasi → metabolisme

Metabolisme:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (enegi) serta dikatalisis oleh enzim

Page 39: S T R U K T U R  S E L

• Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:

• 1. Anabolisme/AsimilasI/Sintesis, yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi.Contoh : fotosintesis (asimilasi C)energi cahaya6 CO2 + 6 H2O ———————————> C6H1206 + 6 02

klorofil glukosa(energi kimia)

Metabolis me

Page 40: S T R U K T U R  S E L

• 2. Katabolisme (Dissimilasi), yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.

Contoh: RepirasienzimC6H12O6 + 6 O2 ———————————> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.

energi kimia

Page 41: S T R U K T U R  S E L

MetabolismeFOTOSINTESIS

RESPIRASI

Page 42: S T R U K T U R  S E L

FOTOSINTESIS

• Merupakan Perubahan energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam glukosa atau senyawa organik lainnya.

Page 43: S T R U K T U R  S E L

FUNGSI FOTOSINTESA

• 1. sumber energi semua mahluk hidup• 2. Pertumbuhan dan perkembangan

tanaman• 3. menyediakan suplai oksigen

Page 44: S T R U K T U R  S E L

Organel fotosintesis

Page 45: S T R U K T U R  S E L

• Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Page 46: S T R U K T U R  S E L

Proses Fotosintesis• Reaksi terang

• Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.

• Reaksi Gelap (Daur/Siklus calvin)

• Terjadi dalam Stroma kloroplast.

• Menggunakan ATP dan NADPH untuk mengubah CO2 menjadi gula.

Page 47: S T R U K T U R  S E L

Faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

Intensitas cahayaLaju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. Konsentrasi karbon dioksidaSemakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. SuhuEnzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. Kadar airKekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Tahap pertumbuhanPenelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Page 48: S T R U K T U R  S E L

Respirasi Seluler

• Merupakan jalur katabolik yang palinh umum dan efisien untuk menghasilkan ATP, dimana oksigen dikonsumsi sebagai reaktan bersama-sama dengan bahan bakar organik

Page 49: S T R U K T U R  S E L

Tahap respirasi

1. Glikolisis (terjadi di sitosol)

2. Siklus Krebs (terjadi di mitokondria)

3. Rantai transpor elektron dan fosforilasi oksidatif (terjadi di mitokondria)

Page 50: S T R U K T U R  S E L

1 2 3

Page 51: S T R U K T U R  S E L

Energi yg dihasilkan pada respirasi

• 10 NADH ~ 30 ATP + 2FADH ~ 4 ATP + 4 ATP - 2 ATP (ditranfer ke sitoplasma dari transfer elektron) = 36 ATP

• Perubahan energi bebas Gibb baku 1 mol glukosa atau fruktosa = -2870 kJ = -686 kkal• Tiap ATP ~ -31,8 kJ = -7,6 kkal, 36 ATP = -1140 kJ• Efisiensi = -1140/-2870 = 40%, 60% hilang dalam bentuk bahang

Next….

Page 52: S T R U K T U R  S E L

Glikolisis

• Mengoksidasi glukosa menjadi piruvat

• Menghasilkan 2 ATP yang dihasilkan oleh fosforilasi tingkat substrat

• Menghasilkan 2 NADPH

Page 53: S T R U K T U R  S E L

Siklus krebs

• Menyempurnakan oksidasi molekul organik penghasil energi

• Perubahan as.piruvat menjadi asetil CoA. menghubungkan glikolisis dengan Siklus Krebs.

Page 54: S T R U K T U R  S E L

Transfer Elektron

Page 55: S T R U K T U R  S E L

Lintasan pentosa fosfat

Next….

Page 56: S T R U K T U R  S E L

Contoh sumber makanan hewan

Page 57: S T R U K T U R  S E L

Respirasi Seluler

1. Substrat- Senyawa organik karbohidrat, protein, lemak dan derivatnya- Hasil intermediet dapat dipakai sebagai substrat jika keadaan mendesak- Asam organik yang mengadung O2 respirasi berjalan lebih cepatsubstrat rendah > respirasi (laju) rendahKecepatan respirasi dapat diukur

Ketersediaan O2

Konsentrasi O2 meningkat, laju respirasi naik

Faktor yang mempengaruhi Respirasi

Page 58: S T R U K T U R  S E L

3. SuhuRespirasi merupakan reaksi enzimatik

suhu 5- 250C = 2-2,5 x lebih cepatsuhu 30-350C respirasi tetap meningkat

setiap spesies mempunyai suhu optimum berbedaSuhu 40-450C awalnya meningkatkan respirasi, waktu yang lama (> 2 jam) respirasi berkurang -> denaturasi

4. Umur dan macam Jaringan Respirasi pada tumbuhan berbiji lebih lambatJaringam muda lebih aktifJaringan meristem lebih aktif (meristem apikal & kambium) Umur awal perkecambahan, pertumbuhan vegetatif & perkembangan buah meningkat, Awal pembungaan, pematangan buah menurun

5. CO2jika > 50% CO2 respirasi di dalam jaringan dihambat seperti pada stomata