Alfredo Bambang
Jun 29, 2015
Alfredo Bambang
Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik biasa berukuran sekitar 2-8 μ
Sel memiliki rasio permukaan dibanding volume yang besar sehingga meningkatkan keefektifan transport zat melalui membran
Komponen sel:
• Membran Sel
• Nukleus
• Sitoplasma (tempat terjadinya reaksi di dalam sel)
• Organel Bermembran
• Organel tidak bermembran
• Zat yang terakumulasi dalam sel
Membran Sel
• Phospolipid Bilayer • Memiliki berbagai protein dengan berbagai
fungsi • Memiliki tambahan gugus karbohidrat pada lipid
(glikolipid) dan protein (glikokaliks dan glikoprotein) yang berfungsi sebagai molekul penanda
• Glikokaliks gugus karbohidratnya panjang dan jumlahnya lebih banyak dari protein yang ditempelinya
• Sebaliknya glikoprotein memiliki gugus karbohidrat yang lebih pendek dan jumlah proteinnya lebih banyak
Membran Sel (fluiditas membran)
• Fospolipid pada membran biasa memiliki “kink” atau lengkungan, hal ini meningkatkan fluiditas membran
• Kolesterol berfungsi untuk mengatur fluiditas membran
• Kolesterol menyusup pada celah antar fosfolipid dan menurunkan fluiditas membran (membran menjadi lebih rigid)
• Sphingolipid membentuk lipid raft
• Pada lipid raft biasa terdapat enzim, protein reseptor / protein lainnya
Fungsi Membran Sel
Nukleus
• Nukleus berukuran sekitar 5 -10 μm dan nukleolus berukuran sekitar 2.5 μm
• Nukleus terdiri atas membran Inti, nukleoplasma dan nukleolus
• Merupakan pusat kontrol genetik • DNA nukleus terikat pada protein histon
yang membentuk serabut panjang / benang Kromatin
• Benang Kromatin memadat membentuk kromosom yang terlihat saat pembelahan sel
• Di dalam nukleus, terdapat massa serabut dan granul yang disebut sebagai nukleolus.
Nukleus
• Nukleolus terdiri dari bagian kromatin DNA dan RNA serta protein.
• Di nukleolus inilah ribosom dibentuk
• Pada membran inti terdapat kompleks protein pori dan ribosom
• Protein pori ini berfungsi sebagai jalan keluar untuk mRNA ke sitoplasma dan juga mengatur pertukaran materi dari nukleus ke sitoplasma
• Pada permukaan bagian dalam membran inti, terdapat struktur penyokong berupa nuclear lamina
Ribosom • Ribosom berukuran sekitar 30 nm • Ribosom tersusun atas rRNA dan protein
(nukleoprotein) • Ada 2 jenis ribosom, yaitu ribosom bebas dan
ribosom terikat organel • Ribosom berguna untuk sintesis protein dan
biasa membentuk poliribosom (pada ribosom bebas)
• Ribosom eukariota (80S) terdiri dari 2 subunit, yaitu subunit besar (60S) dan kecil (40S)
• S (Svedberg unit) menunjukkan laju sedimentasi
Polyribosome
Retikulum Endoplasma
• Terdiri dari 2 jenis:
▫ RE Kasar (terdapat ribosom)
Sintesis protein (terutama protein sekretori dan protein membran) dan membran tambahan
▫ RE Halus (tidak terdapat ribosom)
Sintesis Lipid dan Steroid, serta metabolisme obat
• Tiap lapisan tebalnya sekitar 0,5 μm
• Letaknya menempel pada membran nukleus
• Produk dilepaskan di dalam vesikel yang terlapisi oleh protein tertentu dan kemudian ditransport ke badan golgi untuk diproses lebih lanjut
RE Halus • RE halus bersambung dengan RE kasar • Banyak terdapat enzim-enzim pada membrannya • Dengan paparan terhadap obat tertentu RE halus
dapat meningkat jumlahnya dan mempercepat proses pemecahan obat atau zat lainnya. ▫ Mis: Barbiturat pada sel hati menyebabkan pemecahan
antibiotik dipercepat
• Fungsi lain dari RE halus adalah untuk penyimpanan ion kalsium (terspesialisasi menjadi Retikulum Sarkoplasma)
• Fungsi ini penting pada sel otot ▫ Bila terdapat sinyal dari sel saraf, kalsium akan keluar
dari RE halus ke dlaam cairan sitoplasma dan akan memicu kontraksi sel
Proteasomes
Chaperonins
Badan Golgi
• Memiliki 2 sisi yaitu sisi Cis dan Trans
• Sisi Cis berfungsi untuk menerima vesikel dari retikulum endoplasma
• Pada bagian cisterna terjadi modifikasi protein (Post Translation Modification) / zat lainnya
• Terdapat mekanisme pengecekan produk, dimana bila produk yang terbentuk tidak sesuai akan diproses kembali / didegradasi
• Setelah diproses, pada sisi Trans akan terbentuk vesikel untuk kemudian ditransport ke tempat tujuannya
Fungsi Badan Golgi • Pengemasan, modifikasi dan pemisahan protein
• Modifikasi yang dapat dilakukan contohnya menambahkan gugus karbohidrat atau gugus lainnya pada protein atau fosfolipid
• Sintesis berbagai jenis polisakarida (termasuk bahan matriks ekstraseluler, cth asam hyaluronat)
• Produk dari badan golgi dikemas dalam bentuk vesikel
• Dapat juga membentuk lisosom / vesikel terspesialisasi lainnya
Lisosom
• Berukuran sekitar 1-2 μm • Berisi enzim hidrolitik • Berfungsi untuk memecah molekul yang masuk
melalui endositosis / fagositosis ▫ Lisosom bergabung / fusi dengan vakuola
makanan dan membentuk phagolisosome kemudian mencerna / memecah molekul didalamnya
• Dapat digunakan untuk mendegradasi organel sel yang telah rusak (autophagy) ▫ Vesikel berisi organel yang rusak bergabung / fusi
dengan lisosom dan kemudian organel tersebut didegradasi
Lisosom • Lisosom juga berfungsi untuk menghancurkan
bakteri
• Lisosom juga berfungsi sebagai pusat daur ulang organel yang rusak, sehingga sebagian molekulnya dapat dipakai untuk membentuk organel baru
• Fungsi lisosom sangat penting, sehingga gangguan pada penyimpanannya seperti yang diakibatkan oleh penyakit genetik dapat menyebabkan penyakit yang berat
• Fumpe's disease
▫ akumulasi glikogen di sel hati
• Tay-Sach disease
▫ akumulasi lemak di sel saraf
Peroksisom
• Berukuran sekitar 1-2 μm
• Berisi enzim katalase
• Berguna untuk memecah hidrogen peroksida (ROS) yang diproduksi oleh sel saat melakukan metabolisme
• Enzim katalase memecah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen
• Selain itu juga berguna untuk detoksifikasi berbagai senyawa dan racun
Kerjasama dari sistem Endomembran (organel bermembran)
Mitokondria dan Kloroplast
• Mitokondria berukuran sekitar 4 x 0,8 μm dan kloroplast berukuran sekitar 5 x 2 μm
• Mitokondria berfungsi untuk menghasilkan energi berupa ATP dan Kloroplast merupakan organ fotosintetik
• Merupakan organel bermembran ganda
• Memiliki ribosom sendiri dan DNA sendiri
• Diduga merupakan organel hasil simbiosis (teori endosimbion)
• Terjadi pertukaran materi antara mitokondria dan kloroplas dengan sitoplasma
Endosymbionic Theory
Sitoskeleton
• Terdiri dari: ▫ Mikrotubulus Pembentuk beberapa organel (Sentrosom, silia dan
flagela) Sentrosom untuk pergerakan kromosom saat mitosis Mempertahankan bentuk sel Pergerakan / perpindahan organel
▫ Mikrofilamen Pergerakan sel (pseudopodia), Sirkulasi sitoplasma,
cleavage sel
▫ Filamen Intermediet Mempertahankan bentuk sel Memfiksasi organel pada tempatnya Membentuk nuclear lamina
Sentrosom terdiri dari triplet mikrotubulus
Power stroke dan recovery stroke
Microfilament and motility
Referensi
• Reece et al. Campbell Biology 10th Edition; 2014 • Gerald Karp. Cell and Molecular Biology
Concepts and Experiments 7th Edition; 2013 • Lodish et al. Molecular Cell Biology 7th Edition;
2013 • Silverthorn et al. Human Physiology: an
Integrated Approach 5th Edition • Marieb et al. Human Anatomy and Physiology
9th Edition • Mc Cance et al. Pathophysiology The Biologic
Basis of Disease in Adult and Children 6th Edition