ANATOMI FISIOLOGI SEL
MATA KULIAH : FISIOLOGI
DOSEN :
Ns Aliyah Andriani S.Kep M.Kes
ANATOMI FISIOLOGI
SEL
Kelompok
: 3
P1106003 Ahmad suhir P1106022 Patrianus Ema Harjoyo
P1106041 Amelius T. Barlola P1106042 Vedly Roberth
P1106006 Celvin Sohilait P1106011 Ester Ngilamele
P1106014 Fonda Tabaleku P1106030 Vulgensius Kamanasar
P1106027 Suparman P1106016 Nurhikma Arma
PROGRAM STUDI S1 KEPERAWATAN
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN GRAHA EDUKASI
MAKASSAR
2012
KATA PENGANTAR
Penyusun ucapkan Puji Syukur
kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas Rahmat dan Karunia-Nya sehingga Makalah ini dapat terwujud. Paparan materi yang saya
sajikan dalam Makalah ini mengacu pada Anatomi Fisiologi Sel
Makalah ini saya buat dengan
sebaik- baiknya agar dapat dimengerti oleh seluruh pembacanya. Namun saya sadar
bahwa Makalah ini masih banyak kekurangannya, sehingga saran pembaca sangat
saya harapkan untuk pembuatan Makalah selanjutnya.
Kami mengucapkan banyak terima kasih
kepada pihak yang telah membantu sehinnga makalah ini dapat terselesaikan pada
waktu yang telah ditentukan
Harapan penyusun kiranya Makalah ini
bermanfaat serta dapat meningkatkan mutu dan daya saing pendidikan kesehatan.
Makassar,11Februari
2012
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang
B. Tujuan
BAB
II PEMBAHASAN
A. Anatomi sel
B. Fisiologi sel
1.1 Bahan dasar sel
1.2 Jumlah sel
1.3 Bentuk sel
1.4 Fungsi sel
1.5 System transportasi membrane sel
1.6 Metabolisme sel
1.7 Reproduksi sel
1.8 Cairan tubuh, elektrolit,dan mineral
1.9 Sel prokariotik dan sel eukariotik
1.10 Hubungan intersel
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB 1
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada akhir abad ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris hingga pada pertengahan abad ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan
perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke kemudian merancang mikroskop
majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan. Ia
mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan struktur mikroskopik
gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak
beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665. Hooke menyebut
pori-pori itu cells karena mirip dengan sel (bilik kecil) di dalam biara atau penjara. Yang sebenarnya dilihat oleh Hooke
adalah dinding
sel kosong yang melingkupi sel-sel mati
pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek.
Ia juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi
cairan.
Pada
masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek,
seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan
menggunakannya untuk mengamati berbagai hal. Ia berhasil melihat sel darah merah, spermatozoa, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri. Pada tahun 1673 ia mulai
mengirimkan surat yang merincikan kegiatannya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada
salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di
dalam air liur yang diamatinya di bawah mikroskop.
Ia menyebutnya diertjen atau dierken (bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan
sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society), yang diyakini
sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.
Pada
tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi
menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang ia sebut utricle ('kantong
kecil'). Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan
dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew
dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan
pada tahun 1682, dan ia berhasil mengamati banyak struktur hijau kecil di dalam
sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas
Pada
tahun 1835, sebelum teori sel menjadi lengkap, Jan Evangelista Purkyně melakukan pengamatan terhadap granula
pada tanaman melalui mikroskop. Teori sel kemudian dikembangkan pada tahun 1839
oleh Matthias Jakob
Schleiden dan Theodor Schwann
yang mengatakan bahwa semua makhluk hidup atau organisme tersusun dari satu sel tunggal,
yang disebut uniselular, atau lebih, yang disebut multiselular. Semua sel
berasal dari sel yang telah ada sebelumnya, di dalam sel terjadi fungsi-fungsi
vital demi kelangsungan hidup organisme dan terdapat informasi mengenai
regulasi fungsi tersebut yang dapat diteruskan pada generasi sel berikutnya.
B. Tujuan
Ø Untuk mengetahui anatomi sel
Ø Untuk mengetahui fisiologi sel
Ø Untuk mengetahui transport membrane
pada sel
Ø Untuk mengetahui metabolisme pada
sel
Ø Untuk mengetahui reproduksi sel
Ø Untuk mengetahui perbedaan CIS dan
CES
Ø Untuk mengetahui macam-macam sel
Ø Untuk mengetahui hubungan intersel
BAB II
PEMBAHASAN
A. Anatomi Sel
|
NUCLEUS
|
|
MITOKONDRIA
|
|
BADAN GOLGI
|
|
KLOROPLAS
|
|
RIBOSOM
|
|
LISOSOM
|
|
RETIKULUM
ENDOPLASMA
|
|
VAKUOLA
|
|
SENTRIOL
|
|
SEL
|
|
STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA
fFUNGSINY
|
|
MACAM MACAM SEL
|
|
MEMBRAN
PLASMA
|
|
SITOPLASMA
|
|
DINDING SEL
|
|
ORGANEL
|
|
SEL EUKARIOTIK
|
|
SEL PROKARIOTIK
|
B. Fisiologi Sel
1.1
Bahan dasar sel
a.
Air
Medium
cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%.
Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam
bentuk suspensi atau membranous.
b.
Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah
kalium, magnesium, fosfat, bikarbonat, natrium, klorida, dan kalsium.
Elektrolit menyediakan bahan inorganic untuk reaksi selluler dan terlibat dalam
mekanisme control sel.
c.
Protein
Memegang peranan penting pada hamper semua proses
fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :
·
Proses enzimatik
·
Proses transport dan
penyimpanan
·
Proses pergerakan
·
Fungsi mekanik
·
Proses imunologis
·
Pencetus dan
penghantar impuls pada sel saraf
·
Mengatur proses
pertumbuhan dan regenerasi
d.
Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membrane sel adalah
rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel
adalah triasgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul
triasgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid
droplet dalam sel lemak (sel adipose) yang merupakan sumber energy. Molekul
lemak yang menyusun membrane sel mempunyai gugus hidroksil (fosfolipid dan
kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air sedangkan gugus yang lainnya
hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.
e.
Karbohidrat
Suatu karbohidrat tersusun atas atom
C,H,dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5
atom C disebut pentose, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat
yang penting untuk fungsi sel. Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit
disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energy cadangan dan
sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membrane sel. Karbohidrat yang
berikatan dengan (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid)
merupakan struktur penting dari membrane sel. Selain itu glikolipid dan
glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan
reaksi imunologis.
1.2
Jumlah Sel
Ada triliunan sel dalam tubuh manusia.
Sebagai contoh, jumlah total sel darah merah dalam tubuh manusia dengan ukuran tubuh
rata-rata adalah 25 triliun.
1.3
Bentuk Sel
a. Bentuk dasar dari sel yang diisolasi adalah bulat,
seperti sel darah, sel lemak dan sel telur.
b. Bentuk sferikal dasar biasanya berubah karena
spesialisasi sel berdasarkan fungsinya. Contoh, sebuah sel saraf berbentuk
seperti bintang dengan prosesus yang panjang dan sel otot polos berbentuk
seperti spindel.
c. Penggepengan sel terjadi karena kontak dengan permukaan.
Bentuk permukaan sel terjadi akibat tekanan dari banyak permukaan.
1.4
Fungsi Sel
1. Sel mempertahankan suatu barier yang selektif (membrane
plasma) di antara sitoplasma dan lingkungan ekstraseluler. Semua zat yang masuk
atau keluar sel harus melewati barier. Derivative membrane plasma yang
serangkaian pembungkus kompleks, membagi interior sel dan membentuknya menjadi
banyak kompartemen untuk aktivitas spesifik.
2. Sel yang berisi materi hereditas membawa instruksi dalam
bentuk kode untuk proses sintesis sebagian besar komponen seluler. Materi
hereditas ini sebelumnya digandakan melalui reproduksi sel, sehingga setiap sel
baru membawa satu set penuh instruksi.
3. Sel melakukan aktivitas metabolic, yang dikatalis reaksi
kimia sehingga terjadi proses sintesis dan penguraian molekul organic.
1.5
Struktur dan Fungsi Sel
Badan sel memilik empat bagian dasar
yaitu membrane plasma (plasmalemma, membrane sel),sitoplasma, yang merupakan
protoplasma sel, berbagai organel sitoplasma, yaitu struktur tetap yang
melakukan fungsi metabolic spesifik dan nucleus, tempat materi genetic berada.
Gambar : sel
v Dinding
sel
Dinding sel hanya terdapat pada sel
tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan
sokongan, perlindungan, dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada
dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam
sel.Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.
Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg.
v Membrane plasma
1. Struktur
Membrane
plasma tersusun dari lapisan ganda molekul lipid dengan beberapa protein
globular yang tertanam di dalamnya. Tebal lapisan ini sekitar 6 sampai 10 nm.
a. Fosfolipid adalah lipid yang paling sering ditemukan
dalam membrane. Lipid lainnya adalah kolesterol dan glikolipid, yang merupakan
gabungan karbohidrat dan lipid.
·
Molekul fosfolipid
disusun dalam dua baris parallel lapisan ganda
·
Di setiap baris
bagian kepala molekul berupa fosfat polar yang dapat larut dalam air mengarah
pada dua permukaan.
·
Bagian ekor molekul
berupa asam lemak non-polar yang tidak dapat larut dalam air mengarah ke pusat
lapisan ganda.
b. Protein dibagi dalam dua kategori: integral dan perifer.
·
Protein integral
membentuk mayoritas protein membrane. Molekul ini menembus dan tertanam dalam
lapisan ganda terikat pada bagian ekor nonpolar
ü Protein transmembran menyebar ke seluruh lapisan ganda
dan membentuk saluran (pori-pori) untuk transport zat yang melewati membrane.
ü Protein integral bisa
juga muncul sebagian pada satu atau beberapa permukaan. Protein tersebut
memiliki beberapa fungsi.
(a). Beberapa protein
integral berfungsi sebagai enzim permukaan sel.
(b) protein integral yang
beriktan dengan karbohidrat dapat membentuk sisi reseptor untuk menerima pesan
kimia dari sel lain seperti kelenjar endokrin.
(c) Sebagian yang lain juga
berfungsi sebagai pemberi tanda, atau antigen, yang menjadi identitas jenis
sel.
·
Protein perifer
terikat longgar pada permukaan membrane dan dapat dengan mudah terlepas dari
membrane tersebut. Fungsinya tidak begitu diketahui seperti fungsi protei
integral. Protein ini kemungkina terlibat dalam struktur pendukung dan
perubahan bentuk membrane saat pembelahan atau pergerakan sel.
c. Karbohidrat juga berkaitan dengan molekul lipid atau
protein glikolipid dan glikoprotein yang dihasilkan dipercaya dapat memberikan
sisi pengenal permukaan untuk interaksi antar sel, seperti mempertahankan
sel-sel darah merah agar tetap terpisah atau memungkinkan penggabungan sel-sel
yang sama untuk membentuk sebuah jaringan.
2. Fungsi membrane plasma yaitu:
·
Pelindung bagi sel
agar isi sel tidak keluar
·
Pengatur pertukaran
zat yang keluar masuk ke dalam sel
·
Melakukan seleksi
terhadap zat yang boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif
permeable)
·
Tersusun atas Karbohidrat,
protein, dan lemak
Gambar
: membrane sel
v Sitoplasma dan Organel sel
Sitoplasma merupakan cairan sel dalam sel disebut
juga dengan sitosol karena mirip dengan jelly (koloid) berfungsi sebagai tempat
berlangsungnya metabolisme sel. Di dalam sitoplasma inilah tersebar berbagai
bahan,yaitu globules lemak netral, granula-granula glikogen, ribosome, granula
sekretoris, dan berbagai macam organel penting yaitu reticulum endoplasma,
apparatus golgi, mitokondria dan lisosom, peroksisom, ribosom.
Organel adalah komponen tetap sitoplasma.
Sebagian besar organel dibungkus semacam membrane yang mirip dengan membrane
plasma. Membrane tersebut memisahkan organel dari lingkungan sitoplasma di
sekitarnya dan memungkinkan pembentukan kompartemen untuk aktivitas
metaboliknya. Adapun organel sel dalam sitoplasma yaitu :
1. Mitokondria (The Power House)
ditemukan pada hamper semua sel, tetapi tidak ditemukan dalam sel darah merah.
Jumlahnya dalam sel berhubungan dengan konsumsi energy sel.
a. Sruktur
·
Mitokondria
tampak seperti batang atau filament yang bergerak dengan konstan dalam sebuah
sel hidup.
·
Setiap
mitokondria terdiri dari membrane terluar halus dan membrane terdalam yang
membentuk lipatan disebut Krista. Krista menonjol menyerupai rak kedalam
mitokondria dan menambah bidang permukaan membrane bagian dalam.
·
Ruang
antar Krista dipenuhi matriks, yang berisi protein, DNA, RNA, dan ribosom.
b. Fungsi
·
Mitokondria sering
disebut sebagai pembangkit tenaga sel karena fungsi terpentingnya adalah
memproduksi energy dalam bentuk ATP.
·
Energy tersebut
dihasilkan dari penguraian nutrient seperti glukosa, asam amino, dan asam
lemak.
·
Enzim yang dibutuhkan
untuk melepas energy secara kimia, terlokalisasi dalam matriks mitokondrial dan
partikel kecil pada Krista.
Gambar
: Mitokondria
2. Ribosom
a. Sruktur
·
Ribosom adalah
granula kecil berwarna hitam (berdiameter 25 nm) yang tersusun dari RNA
ribosomal dan hamper 80 jenis protein.
·
Ribosom ditemukan
sebagai granula individual atau dalam kelompok disebut poliribosom.
·
Ribosom bisa bebas
dalam sitoplasma (ribosom bebas) atau melekat pada membrane reticulum
endoplasma
b. Fungsi
·
Ribosom merupakan
tempat sintesis protein.
·
Ribosom bebas
terlibat dalam sintesis protein untuk dipakai sel itu sendiri: misalnya, dalam
pembaharuan enzim dan membrane. Ribosom yang berikatan merupakan tempat
berlangsungnya sintesis protein yang merupakan produk sekretori yang akan
dikeluarkan sel.
3. Reticulum endoplasma
a. Sruktur
·
Reticulum endoplasma
tersusun dari jaring-jaring rongga (sisterna) datar yang dilapisi membrane. Yang menyambung membran
plasma dan membrane nuclear.
· Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus merupakanensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus merupakanensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
b. Fungsi
·
Retikulum endoplasma
merupakan tempat utama sintesis produk sel dan juga berperan dalam transport
dan penyimpananya.
·
Retikulum endoplasma
kasar menonjol dalam sel yang khusus untuk sekresi protein seperti enzim
pencernaan.
·
Retikulum endoplasma
halus banyak terdapat dalam sel beberapa kelenjar endokrin yang menyentesis
hormon dan dalam sel hati. Tempat reticulum endoplasma terlibat dalam sintesis
lipid dan kolesterol serta pemecahan glikogen
·
Pada sel otot RE
halus disebut reticulum sarkoplasma dan urut berperan dalam proses kontraksi.
Gambar :
RE kasar dan RE halus
4. Apparatus golgi (AG) disebut juga golgi kompleks yang
mempunyai hubungan yang erat dengan RE granuler. Apparatus golgi ada dalam
sebagian besar sel, tetapi paling banyak dibentuk dan dipelajari pada sel
glandular.
a. Strutur
·
Apparatus golgi
mengandung 6 sampai 7 kantong datar yang terikat membrane , atau sisterna,
masing-masing bentuknya agak melekuk.
Kantong tersebut tersusun
seperti mangkok terbalik.
·
Permukaan konveks
susunan menghadap ke reticulum endoplasma dan nucleus, permukaan konkaf
menghadap ke permukaan eksternal sel
·
Biasanya ada banyak
vesikal transport disisi perifer tonjolan dan ada sedikit penebalan vakuola
yang berukuran lebih basar pada salah satu kutub
b. Fungsi
·
Apparatus golgi
merupakan tempat akumulasi, konsentrasi, pembungkusan, dan modifikasi kimia
produk sekretori yang disintesis dalam reticulum endoplasma kasar.
I.
Vesikal transport terlepas dari reticulum
endoplasma dan membawa hasil sekresi ke apparatus golgi, tempat sekresi
bergabung dengan sisternanya.
II.
Vakuola tebal yang
besar akan mengonsentrasi sekresi dan membungkusnya menjadi granula sekretori.
III.
Granula sekretori
(zimogen) yang besar dan terbungkus rapat dengan membrane, mengeluarkan isinya
melalui proses eksositosis akibat stimulasi hormone dan saraf.
IV.
Apparatus golgi
secara kimia juga memodifikasi molekul yang disintesis dalam reticulum
endoplasma untuk bergabung dengan membrane plasma. Apparatus golgi ini
menambahkan residu asam lemak pada protein tertentu untuk mengubahnya menjadi
lipoprotein,dan bersintsis serta melekatkan rantai sisi karbohidrat pada
protein untuk membentuk glikoprotein.
·
Apparatus golgi
memproses protein yang berfungsi secara intraseluler,seperti enzim lisosom.
5. Lisosom ditemukan pada sel, kecuali sel-sel darah merah
dan sel kulit yang telah terkeratinisasi sempurna pada permukaan tubuh
a. Srutur
·
Lisosom adalah
vesikel kecil yang terikat membrane, mengandung hamper 50 jenis enzim
hidrolitik, mampu menguraikan hamper semua jenis makromelekul (protein, lipid,
karbohidrat, asam nukleat,dll)
·
Lisosom primer hanya
mengandung enzim, lisosom sekunder mengandung anzim dan materi terdegradasi.
b. Fungsi
·
Fungsi utama lisosom
adalah untuk pencernaan interseluler. Lisosom memegang peranan dalam proses
normal dan patologis.
·
Pada sel fagositik,
agen yang berpotensi membahayakan seperti bakteri, virus, atau toksin akan
dimakan sel tersebut. Agens tersebut akan melebur dengan lisosom primer untuk
membentuk lisosom sekunder yang kemudian dicerna.
·
Lisosom juga berperan
dalam pertumbuhan dan perbaikan selular normal dengan cara memindahkan komponen
seluler yang sudah rusak atau berlebihan. Produk yang dicerna kemudian didaur
ulang dalam sel untuk memungkinkan terjadinya pembaharuan dan rekontruksi isi
sel.
·
Kerusakan sel akibat
sejumlah pengaruh fisik atau kimia dapat menyebabkan membrane lisosom hancur
dan enzim terlepas kedalam sitoplasma. Autolysis (auto=sendiri) atau pencernaan
sel yang dihasilkan menjadi lisosom disebut kantong bunhu diri untuk sel.
·
Beberapa penyakit
metabolic, dikenal sebagai penyakit
penyimpanan (storage disease) ,penyakit Tay Sachs, penyakit Gaucher,
penyakit Fabryl, disebabkan factor congenital (bawan lahir) yaitu tidak adanya
salah satu enzim lisosom. Akibatnya, terjadi akumulasi abnormal dari zat yang
dapat mengganggu fungsi normal sel.
Gambar:
lisosom
6.
Peroksisom
(mikrobodi)
Peroksisom
berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.
Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang
terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).
Hidrogen peroksida merupakan bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom
senyawa ini digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi air dan oksigen.
Salah satu tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam
lemak panjang menjadi lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria
untuk oksidasi sempurna. Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga
mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah,
misalnya alkohol.
Sementara itu, peroksisom pada biji
tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji
menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.
7. Vakuola
Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang merupakan bagian dari
sistem endomembran, disebut tonoplas. Vakuola, berasal dari kata yang
berarti 'kosong', dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki struktur internal.
Umumnya vakuola lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari
gabungan banyak vesikel.
Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung banyak
vakuola kecil yang kemudian bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring
dengan penambahan air ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan
diperbesar dengan menambahkan air ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola
sentral juga mengandung cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola
sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam
mempertahankan tekanan turgor
tumbuhan.
Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat
ditemukan pada sel hewan dan protista uniselular. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang
bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis
protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan air dari
sel.
8. Kloroplas
Kloroplas merupakan salah satu jenis organel yang disebut plastid pada tumbuhan dan alga. Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya untuk fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang
mengubah energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.
Satu sel alga uniselular dapat memiliki satu kloroplas
saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100
kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih.
Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki
membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran
dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang
kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih disebut tilakoid
yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang
disebut granum (jamak, grana). Klorofil terdapat pada membran
tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat
dalam pembentukan ATP.
Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk
mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang kemudian
dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat. Sama
seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak
dirinya sendiri. Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam
sel.
9. Nucleus
Nukleus
adalah organel terbesar dan mengandung sebagian besar gen yang
mengendalikan sel eukariota (sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas).
Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini
umumnya adalah organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.[21]
Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[22]
namun ada pula yang memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot
rangka, sel megakariosit sumsum tulang , sel osteoklas tulang,
dan ada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel
darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.
a.
Struktur
·
Membrane nucleus disusun dari membrane ganda
yang dipisah oleh ruang perinuklear.
i.
Membrane dalam halus, sedangkan membrane luar
biasanya mengandung ribosom dan menyatu dengan reticulum endoplasma
ii.
Membrane dalam dan luar bergabung dalam
interval jarak yang tidak beraturan di sekitar nucleus untuk membentuk
pori-pori nuclear, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara
nucleus dan sitoplasma.
·
Kromatin terlihat seperti gumpalan tidak
beraturan atau granula basfilik kuat atau benda berwarna biru yang menyebar ke
seluruh nucleus.
i.
Kromatin disusun dari rantai pilin DNA yang
terikat pada protei basa histon, beragam jumlah RNA, dan protein nonhiston lain
serta system enzim
ii.
Pada sel yang membelah, kromatin menebal dan
berpilin menjadi suatu unit khusus, kromosom. Sel manusia berisi 23 pasang
kromosom.
·
Nukleoplasma adalah matriks yang menyelubungi
kromatin. Matriks ini tersusun dari protein,metabolit, dan ion.
·
Nukleulus adalah struktur sferikal yang
tersusun dari DNA dan protein. Ukuran dan jumlah nukleulus yang terdapat bervariasi pada setiap jenis sel
yang berbeda. Pada sel yang tidak mensintesis protein, misalnya spermatozoa,
tidak ditemukan nucleolus.
b.
Fungsi
·
Nucleus sangat penting untuk keseluruhan
aktivitas seluler.
·
Nucleus mengandung materi genetic sel (DNA
yang mengkode informasi untuk mengontrol sintesis protein dan reproduksi sel
·
Nukleus
juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi
mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat
terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana
ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
Gambar : Nukleus
v Mikrofilamen, Mikrotubulus, Sentriol, dan Silia serta
Flagela.
Selain organel yang berlapis membrane,
sitoplasma juga mengandung jaring-jaring komponen structural yang kompleks.
1.6 Sistem transpor membrane sel
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul
dan ion
secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah
molekul hidrofobik
(CO2, O2), dan molekul polar yang sangat
kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar
dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan
mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan
terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua
cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui
membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang
membutuhkan mekanisme khusus.
A.
Mekanisme transport pasif
Mekanisme
transport pasif merupakan proses fisik yang tidak perlu mengeluarkan energy
seluler atau metabolic, tetapi memakai sumber energy eksternal, misalnya panas.
Mekanisme ini meliputi difusi, dialysis, osmosis, difusi terfasilitasi, dan
filtrasi.difusi
a.
Difusi adalah gerakan acak
partikel (molekul atau ion) karena
pengaruh energy thermalnya sendiri, dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke
tempat yang berkonsentrasi lebih rendah, atau gerakan downhill. Difusi molekul
atau ion dapat berlangsung dalam suatu cairan, gas, atau zat padat, atau
molekul membrane hidup atau membrane tak hidup yang permeable untuk molekul
tersebut
·
Difusi dalam cairan adalah gerakan
partikel zat terlarut dan pelarut kesemua arah melalui suatu larutan, atau
menuju dua arah melalui membrane yang permeable.
·
Difusi saring adalah pergerakan
partikel dari area berkonsentrasi tinggi
menuju area berkonsentrasi lebih rendah yaitu sejalan dengan gradient
konsentrasinya sendiri. Difusi saring berarti bahwa lebih banyak partikel yang
berdifusi ke satu arah dibandingkan ke arah lain.
·
Kecepatan difusi saring partikel
dalam suatu larutan semakin bertambah karena factor-factor berikut:
i.
Gradient konsentrasi tinggi karena
partikel yang terkandung lebih banyak.
ii.
Berat molekul rendah karena molekul
besar tidak mudah dipindahkan dengan cara bertubrukan satu sama lain
iii.
Peningkatan suhu karena suhu ya ng
tinggi meningkatkan gerakan acak partikel.
· Difusi setara terjadi setelah ekuilibrium tercapai yaitu
setelah difusi saring zat terlarut ke satu arah dan pelaryt kearah yang
berlawanan mengakibatkan hilangnya gradient konsentrasi. Yang berdifusi ke satu
arah setara dengan jumlah partikel yang berdifusi kearah lain.
· Difusi sederhana pada zat yang menembus membrane plasma
berlangsung melalui lapisan ganda lipid atau melalui saluran protein
· Salah satu contoh difusi yang berlangsung dalam tubuh adalah
pertukaran oksigen dan karbondioksida di paru-paru.
b.
Dialysis adalah pemisahan partikel
zat terlarut kristaloid, yang berdiameter kurang dari 1 nm (misalnya, ion,
glukosa, oksigen) dengan berdifusi melalui membrane yang permeable untuk
partikel tersebut, tetapi tidak permeable untuk partikel zar terlarut koloid,
yang berdiameter 1 nm sampai 10 nm(misalnya, protein darah). Prinsip dialysis
dipakai dalam ginjal artificial (buatan).
c.
Osmosis adalah difusi saring molekul air
melalui membrane permeable selektif yaitu membrane yan tidak dapat dilewati
sefcara bebeas oleh semua zat terlarut yang ada. Zat yang tidak dapat berdifusi
harus memilik konsentrasi yang lebih tinggi di satu sisi membrane dibandingkan
sisi lainnya.
·
Pada osmosis, molekul air bergerak
menembus membrane dari
ke area berkonsentrasi air tinggi ke area berkonsentrasi air tinggi ke
area berkonsentrasi air lebih rendah.
·
Osmosis molekul air kedalam larutan
yang lebih kental (konsentrasi air lebih rendah) meningkatkan volume dan
tekanan hidrostatik larutan. Dalam wadah dengan volume yang tetap, pada
akhirnya tekanan hidrostatik molekul area mampu menyeimbangkan tekanan osmotic
yang menggerakkan molekul air untuk menurunkan gradient konsentrasinya,
sehingga difusi saring tidak terjadi lagi
·
Tekanan osmotiktekanan osmotic suatu
larutan adalah tekanan potensial yang dinyatakan dalam istilah gaya atau
tekanan potensial yang dinyatakan dala istilah gaya atau tekanan yang
dibutuhkan untuk menghentikan osmosis air selanjutnya.
d.
Difusi terfasilitasi, disebut juga
difusi diperantai carrier, yaitu suatu mekanisme di mana molekul-molekul yang
tidak larut dalam lemak dan terlalu besar untuk dapat melewati saluran protein
dibantu dengan carrier yang merupakan molekul protein khusus pada permukaan
eksternal membrane. Tidak ada energy yang dikeluarkan karena molekul menurunkan gradient
konsentrasinya, glukosa dan beberapa asam amino dibawa menembus membrane
melalui mekanisme difusi terfasilitasi ini. Dalam difusi terfasilitasi, zat
carier bergabung dengan molekul zat
terlarut untuk membentuk kompleks carrier zat terlarut, yang dapat larut dalam
lapisan ganda lipid, sehingga dapat membawa zat terlarut melewati membrane.
Setelah sampai di adalm, zat terlarut kemudian lepas. Carrier memisahkan diri
dari kompleks, kemudian kembali kebagian eksterior membrane dan mengulangi
proses tersebut.
·
Carrie menunjukkkan kekhusu carrier
sangat selektif dalam membedakan molekul-molekul yang berhubungan erat.
·
Difusi terfasilitasi dapat dihambat
oleh molekul inhibitor kompetitif dan non-kompetitif yang sangat menyerupai
molekul zat terlarut.
·
Kecepatan aliran zat terlarut pada
proses difusi terfasilitasi bergantung pada perbedaan konsentrasi di kedua sisi
membrane, jumlah molekul carrier yang ada, dan seberapa cepat pembentukan
kompleks carrie zat terlarut berlangsung.
e.
Filtrasi adalah kekuatan gerakan air
dan molekul yang dapat berdifusi melewati membrane plasma akibat tekanan
mekanik atau tekanan cairan yang tinggi, misalnya tekanan hidrostatik atau
tekanan darah. Tekanan darah menyebabkan terjadinya filtrasi yang melewati
pembuluh darah khusus di ginjal sebagai langkah awal produksi urin.
B.
Mekanisme Transport aktif
Definisi transport aktif, pertama kali
dicetuskan oleh Rosenberg sebagai sebuah
proses yang menyebabkan perpindahan suatu substansi dari sebuah area yang
mempunyai potensial
elektrokimiawi lebih rendah menuju ke tempat
dengan potensial yang lebih tinggi. Proses tersebut dikatakan, memerlukan
asupan energi
dan suatu mekanisme kopling agar asupan energi dapat digunakan demi menjalankan
proses perpindahan substansi. Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor
pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan
gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein.
Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein
dan carrier protein, serta ionofor. Ionofor
merupakan antibiotik yang menginduksi transpor ion melalui membran sel maupun
membran buatan.
a.
Transport aktif diperentarai
carrier. Carrier adalah protein intergral yang disebut pompa. Misalnya pompa
ion natrium/kalium, yang aktif dalam semua sel hidup, dan pompa kalsium yang
penting dalam konntraksi otot.
·
Pompa natrium/kalium adalah pompa
yang menukar natrium intraseluler dengan kalium ekstraseluler. Pompa ini
mempertahankan gradient ion yang menembus membrane sel dan berkonstribusi dalam
terjadinya perbedaan voltase listrik dikenal sebagai potensial membrane.
·
Pemecahan ATP menjadi adenosine
difosfat (ADP) pada permukaan inferior membrane, akan melepas energy yang
diperlukan untuk menjalankan pompa.
·
Transport berpasangan (ko-transpor)
adalah gabungan antara difusi dan transport aktif. Pada transport berpasangan,
suatu transport protein khusus dapat memasangkan transport aktif suatu zat
melawan gradie konsentrasinya sendiri dengan difusi pasif zat kedua. Salah satu
contoh system transport berpasangan adalah ko-transpor ikatan natrium dalam
ginjal. Pada mekanisme tersebut glukosa dan asam amino ditranspor secara aktif
melewati sle-sel tubulus ginjal sedangkan natrium berdifusi secara pasif.
b.
Transport massa berukuran besar
adalah suatu proses aktif yang mentranspor partikel besar dan makromolekul
menembus membrane plasma dengan membungkusnya dalam suatu bagain atau dengan
melipat membrane untuk membentuk kantong atau vesikel (vakuola) yang melekat
pada membrane. Trans por massa berukuran
besar mencakup endositosis dan eksositosis.
·
Endositosis (endo=bagian dalam)
berarti masuk ke dalam sel. Endositosis ini terdiri dari fagositosis dan
pinositosis.
I.
Fagositosis (fago=memakan)berarti
menelan suatu zat padat yang besar dengan cara melipat membrane plasma untuk
membentuk suatu vesikel fagositik. Vesikel fagositik bergabung dengan sebuah
lisosom dan enzim lisosom dan enzim lisosomal untuk menghancurkan isi vesikel.
Sel-sel fagositik khusus dalam tubuh mengeluarkan sel, benda asing, dan bakteri
yang tidak dapat dihancurkan.
II.
Pinositosis (pino=minum) berarti
menelan tetesan kecil cairan ekstraseluler, yang mungkin mengandung nutrient
yang sudah terurai, dan memasukkannya kedalam sel.
·
Eksositosis merupakan kebalikan dari
endositosis. Eksositosis adalah suatu metode untk mengendalikan substansi yang
tidak diinginkan sekaligus sebagai suatu cara untuk melepas produk sel yang
berguna ke dalam cairan ekstraseluler. Subtansi yang akan dilepas dibungkus
dalam vesikel, yang berdifusi dengan membrane sel agar dapat keluar. Contoh
proses eksositosis adalah pelepasan produk dari sel-sel sekretori pancreas dan
pelepasan transmitter kimia dari sel-sel saraf di ujung saraf.
1.7
Metabolisme Sel
Metabolisme adalah
proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut
juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.
Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Anabolisme/Asimilasi/Sintesis,
yaitu proses
pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi.
Energi cahaya
6 CO2 + 6 H2O— — —— — — — — — — —>
C6H1206 + 6 02
klorofil
glukosa (energi kimia)
a. Fotosintesis
Arti
fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau
foton. Pada kloroplas terjadi transformasi energi,
yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetic berubah menjadi energy kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa
organik pada glukosa. Dengan bantuan
enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas
reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi
endoterm.
Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa
cahaya matahari yang ditangkap
oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan
terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan
terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa
oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam
bentuk H+menjadi CH20.
CO2 + 2 NADPH2 +
O2————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2
Ringkasnya :
Reaksi terang : 2 H20——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap : CO2 + 2 NADPH2 + O2—>NADP + H2
+ CO + O + H2+O2
atau
2 H2O + CO2——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2——> C6H12O6 + 6 O2
atau
2 H2O + CO2——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2——> C6H12O6 + 6 O2
b. Kemosintesis
Tidak
semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa
macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat
mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri
nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan
lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi
senyawa-senyawa tertentu. Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).
BakteriNitro som on as danNitro sococcu s memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
senyawa-senyawa tertentu. Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).
BakteriNitro som on as danNitro sococcu s memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2—
—————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus
c. Sintesis Lemak
Lemak
dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di
dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung
melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A.
Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat,
karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan
protein dan seterusnya.
· Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat———> gliserol.
Glukosa diubah———> gula fosfat———> asetilKo-A———> asam lemak. Gliserol + asam lemak———> lemak
Glukosa diurai menjadi piruvat———> gliserol.
Glukosa diubah———> gula fosfat———> asetilKo-A———> asam lemak. Gliserol + asam lemak———> lemak
· Sintesis
Lemak dari Protein:
Protein————————> Asam
Amino protease
Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami
deaminasi lebih dahulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang
langsung ke asam piravat———> Asetil Ko A.
Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin,
Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat——> gliserol——>
fosfogliseroldehid
Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk
lemak. Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.
Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk
lemak. Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.
d. Sintesis Protein
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA
dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein
tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA
dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein
tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
2. Katabolisme (Dissimilasi),
yaitu
proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
Contoh:
Contoh:
enzim
C6H12O6 + 6 O2— — —— — — — — — — —> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia
Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energy sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm. Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudahmelepaskan gugus fosfatnya meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.
Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan
pembebasan energi sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang dapat balik
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energy yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
C6H12O6 + 6 O2— — —— — — — — — — —> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia
Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energy sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm. Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudahmelepaskan gugus fosfatnya meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.
Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan
pembebasan energi sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang dapat balik
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energy yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
Contoh Respirasi :
C6H12O6 + O2——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
(glukosa)
Contoh Fermentasi
:C6H1206——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa)
(etanol)
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis(anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02— — — —— — — — — — —> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(glukosa)
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis(anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02— — — —— — — — — — —> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(glukosa)
Reaksi pembongkaran
glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :
1.
Glikolisis.
Glikolisis adalah rangkaian awal reaksi kimia
yang menghasilka asam piruvat dan sedikit ATP, glikolisis berlangsung dalam
sitoplasma dan bersifat anaerob (tanpa oksigen). Asam piruvat, yang melewati
membrane ganda pada mitokondria untuk memasuki matriks, kemudian dipecah dalam
tahap berikutnya.
Reaksinya
adalah sebagai berikut:
C6H12O6
—-> 2 asam piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+
Asam
piruvat yang dihasilkan akan memasuki mitokondria untuk melakukan siklus Krebs.
Namun sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat (3C) ini diubah terlebih
dahulu menjadi asetil koA (2C) di dalam matriks mitokondria melalui proses
dekarboksilasi oksidatif. Senyawa selain glukosa, misalnya fruktosa, manosa,
galaktosa, dan lemak dapat pula mengalami metabolisme melalui jalur glikolisis
dengan bantuan enzim-enzim tertentu.
2.
Siklus
asam sitrat (siklus krebs)
Siklus Krebs merupakan serangkaian reaksi
metabolisme yang mengubah asetil koA yang direaksikan dengan asam oksaloasetat
(4C) menjadi asam sitrat (6C). Selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur
menjadi berbagai macam zat yang akhirnya akan membentuk oksaloasetat lagi.
Pada siklus Krebs dihasilkan energi dalam
bentuk ATP dan molekul pembawa hidrogen, yaitu : NADH dan FADH2. Hidrogen yang
terdapat dalam NADH dan FADH2 tersebut akan dibawa ke sistem transpor elektron.
Seluruh tahapan reaksi dalam siklus Krebs terjadi di dalam mitokondria. Dalam
siklus ini, asetil koA dioksidasi secara sempurna menjadi CO2.
3.
Transpor
Elektron
Transpor elektron adalah serangkaian reaksi pemindahan elektron melalui proses reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Hidrogen yang terdapat pada molekul NADH serta FADH2 ditranspor dalam serangkaian reaksi redoks yang melibatkan enzim, sitokrom, quinon, pirodoksin, dan flavoprotein. Pada akhir transport elektron, oksigen akan mengoksidasi elektron dan ion H menghasilkan air (H20). Transport elektron terjadi pada membran dalam mitokondria.
Transpor elektron adalah serangkaian reaksi pemindahan elektron melalui proses reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Hidrogen yang terdapat pada molekul NADH serta FADH2 ditranspor dalam serangkaian reaksi redoks yang melibatkan enzim, sitokrom, quinon, pirodoksin, dan flavoprotein. Pada akhir transport elektron, oksigen akan mengoksidasi elektron dan ion H menghasilkan air (H20). Transport elektron terjadi pada membran dalam mitokondria.
1.8 Reproduksi
Sel
1.
Replikasi
DNA
Sebelum
membelah, sel harus membuat salinan molekul DNA-nya, sehingga semua informais yang
dibawa dapat diturunkan kepada keturunannya.
a.
Struktur
DNA
·
Bentuk
molekul DNA menyerupai tangga yang terpilin menjadi dobel helix. Unit
structural DNA adalah empat nukleutida berbeda yang terpasang dalam satu rantai
panjang DNA.
·
Setiap
nukleutida mengandung fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen, yang
tersusun dengan urutan demikian.
·
Keempat
basa tersebut adalah adenine(A),guanine(G), sitosin(S), dan timin (T).
·
Bagian
samping tangga DNAterbentuk dari gabungan fosfat dan gula. Hubungan silang (anak
tangga)terbentuk dengan cara memasangkan basa dengan basa melalui ikatan
hydrogen lemah.
·
Dalam
pasangan basa yang lengkap, adenin hanya
berikatan dengan timin (A-T,T-A), sedangkan guanin hanya berikatan dengan
sitosin (G-C,C-G).
·
Meskipun
hanya ada empat macam variasi ikatan, rangakaian linier tempat keempat ikatan
tersebut berada dapat memberikan beragam kombinasi yang hampir tak terhitung.
Rangkaian pasangan nukleotida yang sebenarnya biasanya disebut kode genetic.
Kode genetic inilah yang menjadi dasar informasi biologis dalam DNA. Gen adalah
suatu unit khas pada DNA, atau bidang pengkodean dengan fumgsi
heriditer(genetic) khusus atau gen member instruksi yang berkaitan dengan
sintesis protein tertentu, yang pada gilirannya bertanggung jawab terhadap aktivitas
lain dalam sel. Genoma adalah tambahan yang melengkapi gen organism.
·
Karena
DNA berantai ganda, maka setiap rantai yang membawa rangkaian nukleotida pasti
merupakan pasangan dari rangkaian nukleotida pada rantai disebelahnya.
Misalnya, jika kedua rantai tersebut didesain”1”dan”1” maka, rantai “1” dapat
berfungsi sebagai suatu pola untuk membuat sebuah rantai “1” baru dan “1” juga dapat berfungsi sebagai
pola untuk membuat sebuah rantai”1” yang baru.
b. Tahapan replikasi
·
Kedua rantai DNA
dibuka dan dipisah oleh enzim pembuka, yang memecah ikatan hydrogen lemah di
antara pasangan basa.
·
Enzim polymerase DNA,
dengan memakai keempat jenis nukleotida pelengkap yang ada dengan bebas dalam
nucleus, memasangkan dan melekatkan nukleotida tersebut pada basa yang terlihat
di setiap rantai tunggal DNA yang terbuka
·
Dua dobel helix DNA
lengkap terbentuk, masing identik rangkaian nukleotida pada heliks DNA asli
berfungsi sebagai pola. Dengan demikian informasi genetic telah tersalin dengan
tepat.
·
Replikasi seperti itu
disebut smikonservatif karena replikasi tersebut mempertahankan setiap rantai
dobel helix DNA yang asli sementara setiap rantai juga menerima rantai pasangan
sintesis baru yang sesuai.
c. Kesalahan dalam replikasi DNA
·
Mesin replikasi dapat
melakukan kesalahan dengan melewatkan satu basa, menambahkan satu jenis basa
atau lebih atau mengganti dengan jenis basa yang salah.
·
Perubahan dalam
molekul DNA juga dapat terjadiakibat pajanan agen fisik dan kimia yang
berpotensi merusak seperti sinar-x atau karsinogen dalam lingkungan.
·
Perubahan yang
dihasilkan dalam rangkaian nukleotida disebut mutasi, yang akan terus disalin
dalam replikasi selanjutnya dan dapat mengakibatkan konsekuensi yang
membahaykan sel.
d. Perbaikan DNA adalah suatu proses yang konstan dan dapat meminimalkan
perubahan aksidental. Beragam jenis enzim perbaikan DNA secara terus menerus
akan menandai molekul DNA dan mengeluarkan nukleotida yang rusak.
2 Kromosom pada sel manusia
a. Krosom merupakan rantai DNA yang berpilin dengan kuat dan
mengandung protein. Kromosom merupakan kromatin yang menebal dan ditemukan
dalam nucleus serta terlihat dengan jelas saat pembelahan sel.
b. Semua sel somatic (tubuh) normal, kecuali sel kelamin
(ovum dan spermatozoa), memiliki 46 kromosom atau 23 pasang krosom, sperma dan ovum
hanya mempunyai 23 kromosom.
c. Dari 23 pasang kromosom, 22 pasang di antaranya merupakan
pasangan yang homolog (cocok) disebut autosom. Kromosom homolog membawa
informasi genetic dengan karakter yang sama.
d. Pasangan keduapuluh tiga, sebagai kromosom kelamin, x dan
y. kromosom homolog pada perempuan (x dan x), tetapi tidak pada
laki-laki(x dan y).
e. Sel yang memiliki anggota pasangan lengkap disebut diploid (2n). suatu sel, seperti ovum
atau spermatozoa, yang hanya memiliki salah satu anggota dari pasangan kromosom disebut haploid (n).
3 Siklus, mitosis, dan meosis.
Silkus sel, pada sel yang
mampu membelah diri, mengcu pada kejadian-kejadian dalam rentang kehidupan sel
di periode antar waktu sel tersebut terbentuk melalui pembelahan sel sampai
waktu permulaann pembelahan sel berikutnya. Bagian terbesar siklus (sekitar
90%)digunakan untuk tumbuh dan bersintesis, disebut interfase, dan bagian yang
lebih kecil digunakan untuk pembelahan nuclear dan sel, atau mitosis, serta
meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi dalam pembentukan sel-sel
kelamin(sel telur dan sperma). Pembelahan tersebut mengurangi jumlah kromosom
menjadi jumlah haploid (23). Saat pembuahan, gabungan dari sel telur dan sperma
menghasilkan jumlah kromosom diploid(46).
a. Interfase terdiri dari fase G1, fase S dan fase G2
·
Fase G1 : Fase
pemisah aktivitas yang berhubungan dengan pembelahan sel
Proses yang terjadi :
Pertumbuhan dan fungsi sel,
Penduplikasian organel sel
untuk persiapan pembelahan sel
·
Fase S : Merupakan
tahap sintetis materi (salinan DNA, protein, sentriol) untuk pembelahan sel. Ciri
khas adalah pembentukan DNA
·
Fase G2 : Merupakan
fase untuk persiapan dalam pembelahan mitosis. Proses yang terjadi
: sintetis protein mikrotubula dan
perangkat spindel, kromatin mulai
menggulung
b. Mitosis terdiri dari penebalan dan pembelahan kromosom
serta sitokinesis, pembelahan actual sitoplasma untuk membentuk dua sel anak.
Meskipun pembelahan merupakan proses yang berkelanjutan, pembelahan dibagi
menjadi empat subfase yaitu profase, metaphase, anaphase, dan telofase.
·
Profase
I.
Nukleolus tidak dapat dilihat oleh indera.
II.
Benang kromatin
menebal menjadi kromosom
III.
Setiap kromosom
terduplikasi tampak sebagai dua kromatid
saudara yang identik dan bersatu
IV.
Terbentuknya sentriol
(khusus pada sel hewan) dengan mengarah kekutub masing-masing
V.
Membran nukleus tidak
dapat dilihat lagi
·
Metaphase
I.
Selubung nukleus
terfragmentasi
II.
Mikrotubula pada gelendong memasuki nukleus dan berinteraksi dengan kromosom
III.
Masing-masing
kromatid memiliki struktur khusus :
KINETOKOR yang ada di daerah sentromer
IV.
Semua kromatid/kromosom mengatur diri pada bidang /dataran metafase
(bidang ekuator), yang berjarak sama
dari kedua kutub
·
Anaphase
I.
Sentromer dan kromatid memisah
II.
Benang spinedl
menarik kromosom ke kutub masing-masing
III.
Membran nukleus
terbentuk mengelilingi kelompok kromosom
IV.
Kromosom mulai
terurai
V.
Sitokinesis biasanya dimulai
·
Telofase dan
Sitokinesis
I.
Kromosom mencapai
kutub masing-masing
II.
Kromosom terurai
membentuk kromatid
III.
Sitokinesis telah
lengkap
c. Meiosis
Meiosis terdiri dari dua
pembelahan nuclear dan seluler, disebut Meiosis 1 dan Meiosis 2, yang
menghasilkan empat sel. Selama interfase sebelum pembelahan meiosis pertama,
setiap kromosom bereplikasi untuk membentuk kromatid yang diikat sentromer,
sama seperti mitosis.
Gambar : meiosis 1
Ø Meiosis 1 memisahkan setiap pasangan kromosom homolog dan membagi
anggota pasangan tersebut pada sel-sel anak.
·
Profase 1
Sinapsis terjadi saat kromosom belum
menebal, yaitu kedua kromatid dari setiap kromosom masih mencari kedua kromatid
pasangan homolognya dan kemudian mengambil tempat yang bersisian di sepanjang
kromosom. Kromosom induk, atau kedua kromatid pada setiap kromosom yang
diwariskan dari ibu, bergabung dengan kromosom ayah atau kromatid pasangan
kromosom homolog yang diwariskan dari ayah. Semua gen korespondennya juga
bergabung. Gabungan empat kromatid disebut tetrad. Selama sinapsis, keempat
benang kromosom homolog saling melilit atau bersilangan. Pemecahan dan
penyatuan kembali DNA terjadi dalam benang kromosom dan materi genetic
dipertukarkan antara kromosom ibu dan ayah. Pertukaran silang dan pertukaran
balasan fragmen DNA terjadi secara acak. Ada sekitar sepuluh fragmen dalam
setiap tetrad manusia. Hasilnya adalah perubahan susunan atau pengaturan ulang
genetic yang memberikan variasi dan keunikan genetic pada setiap individu.
·
Metaphase 1
Pasangan kromosom homolog,
masing-masing dengan dua pasang kromatid yang disatukan sentromer, berbaris
pada bidang ekuator. Kedua kromatid dalam satu kromosom pada setiap pasangan
homolog menghadap ke kutub sel yang sama, sehingga kromosom homolognya
menghadap kutub yang berlawanan. Benang-benang spindle dari salah satu kutub
melekat pada sentromer setiap kromosom. Sentromer tidak membelah seperti yang
terjadi pada metaphase pembelahan mitosis.
·
Anaphase 1
Setiap kromosom (terdiri
dari dua kromatid) ditarik kesalah satu kutub. Dengan demikian satu kelompok
kromosom haploid (23) telah tersusun si setiap kutub.
·
Telofase 1
Seperti dalam pembelahan
mitosis, telofase membalik peristiwa yang terjadi dalam profase. Kromosom
melebur, membrane nuclear kembali terbentuk, nukleulus kembali muncul dan
spindle terurai. Sitokinesis terjadi dan kedua sel terpisah.
·
Interfase meiosis
berlangsung singkat, tidak terjadi replikasi DNA.
Gambar : meiosis II
Ø Meiosis II serupa dengan mitosis.
·
Peristiwa dalam
profase II sama dengan peristiwa pada profase mitosis. Sentriol memisah dan
bergerak ke kutub yang berlawanan. Mikrotubulus dari setiap sentromer melekat
pada benang dari sentriol di kutub yang berlawanan.
·
Metaphase II
Kromatid berbaris berbaris
pada bidang ekuator sel. Kromatid tersusun berpasangan, bukan dalam bentuk
tetrad seperti metaphase 1, disebut dyad.
·
Anaphase II
Sentromer membelah, dan
kromatid yang terpisah menjadi kromosom. Kromatid yang terpisah pada anaphase
II bukanlah kromatid berpasangan. Berlawanan dengan kromatid pada pembelahan
mitosis, kromatid tersebut secara genetic tidak identik akibat persilangan atau
kombinasi ulang.
·
Telofase II
Membrane nuclear terbentuk
kembali, kromosom melebur, dan terjadi sitokinesis. Setiap sel baru berisi satu
dari setiap jenis kromosom. Jumlah kromosom adalah haploid.
d. Hasil dan pentingnya pembelahan meiosis
·
Empat sel,
masing-masing mengandung satu kromatid dari tetrad asli pada profase 1,
dihasilkan dari satu sel induk. Pada laki-laki, keempat sel tersebut adalah
spermatozoa. Pada perempuan, satu sel tersebut adalah ovum, sedang ketiga sel
lainnya adalah badan non-fungsional.
·
Setiap sel mengandung
setengah jumlah kromosom, seperempat jumlah DNA normal yang diproduksi pada
tahap interfase G2 dan penyimpangan genetic yang unik.
e.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel
Ø Penempelan (sel bertumpu): sel
membelah setelah sel bertumpu/menempel
Ø Kerapatan sel: sel berhenti membelah
setelah seluruh permukaan dilipisi satu lapis sel
Ø Faktor pertumbuhan (growth factors):
walau seluruh permukaan telah penuh sel, bila ditambahi faktor pertumbuhan sel
maka pembelahan sel berlangsung mengakibatkan penumpukan sel
f.
Akibat dari pertumbuhan sel
yang diluar kontrol.
Pertumbuhan sel yang di luar
kontrol mengakibatkan apa yang disebut kanker
Ø sel normal pada kultur tumbuh dan membelah antara 20-50
generasi
Ø sel
kanker dapat membelah terus tanpa henti sepanjang ada nutrisi. Sel kanker
membelah tidak mengikuti pola siklus sel normal, tapi acak.
Ø Sel-sel
kanker menghasilkan tumor ganas (tumor malignan)
Ø Penyebaran
sel-sel kanker di luar asal sel kanker disebut metastasis
1.8
Cairan
Tubuh, Elektrolit,&Mineral
1.8.1
Pendahuluan
Air (H 0) merupakan komponen utama yang
paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Sekitar 60% dari total berat badan
orang dewasa terdiri dari
air. Namun bergantung kepada kandungan
lemak & otot yang
terdapat
di dalam tubuh, nilai
persentase
ini dapat bervariasi
antara
50-70% dari total berat
badan
orang dewasa.Oleh karena itu maka tubuh yang terlatih & terbiasa
berolahraga seperti tubuh seorang atlet biasanya akan mengandung lebih banyak air
jika dibandingkan tubuh non atlet. Di dalam tubuh, sel-sel yang mempunyai
konsentrasi air paling tinggi antara lain adalah sel-sel otot dan organ-organ
pada rongga badan, seperti paru-paru atau jantung, sedangkan sel-sel yang
mempunyai konsentrasi air paling rendah adalah sel-sel jaringan seperti tulang
atau gigi. Konsumsi cairan yang ideal untuk memenuhi kebutuhan harian bagi tubuh
manusia adalah mengkonsumsi 1 ml air untuk setiap 1 kkal konsumsi energy tubuh atau dapat juga diketahui berdasarkan
estimasi total jumlah air yang keluar dari dalam tubuh. Secara ratarata tubuh
orang dewasa akan kehilangan 2.5 L cairan per harinya. Sekitar 1.5 L cairan
tubuh keluar melalui urin, 500 ml melalui keluarnya keringat, 400 ml keluar dalam
bentuk uap air melalui proses respirasi (pernafasan) dan 100 ml keluar bersama
dengan feces
(tinja). Sehingga berdasarkan estimasi ini,
konsumsi antara 8-10 gelas (1 gelas 240 ml) biasanya dijadikan sebagai pedoman
dalam pemenuhan kebutuhan cairan per- harinya.
1.8.2 Fungsi Cairan Tubuh
D alam proses
metabolisme yang terjadi di dalam tubuh, air mempunyai 2 fungsi utama yaitu
sebagai pembawa zat-zat nutrisi seperti karbohidrat, vitamin dan mineral serta
juga akan berfungsi sebagai pembawa oksigen (O ) ke dalam 2 sel-sel tubuh.
Selain itu, air di dalam tubuh juga akan berfungsi untuk mengeluarkan produk
samping hasil metabolisme seperti karbon dioksida (CO ) dan juga senyawa
nitrat. Selain ber peran dalam prose smetabolisme, air yang terdapat di dalam
tubuh juga akan memiliki berbagai fungsi penting antara lain sebagai pelembab
jaringan-jaringan tubuh seperti mata, mulut & hidung, pelumas dalam cairan
sendi tubuh, katalisator reaksi biologik sel, pelindung organ dan jaringan
tubuh serta juga akan membantu dalam menjaga tekanan darah & konsentrasi
zat terlarut. Selain itu agar fungsi-fungsi tubuh dapat berjalan dengan normal,
air di dalam tubuh juga akan berfungsi sebagai pengatur panas untuk menjaga
agar suhu tubuh tetap berada pada kondisi ideal yaitu ± 37 C.
1.8.3 Distribusi Cairan Tubuh
Di dalam tubuh manusia, cairan
akan terdistridusi ke dalam 2 kompartemen utama yaitu cairan intraselular (ICF)
dan cairan ekstrasellular (ECF). Cairan intraselular adalah cairan yang
terdapat di dalam sel sedangkan cairan ekstraselular adalah cairan yang
terdapat di luar sel. Kedua kompartemen ini dipisahkan oleh sel membran yang
memiliki permeabilitas tertentu. Hampir 67% dari total badan air (Body’s
Water) tubuh manusia terdapat di dalam cairan intrasellular dan 33% sisanya
akan berada pada cairan ekstrasellular. Air yang berada di dalam cairan
ekstrasellular ini kemudian akan terdistribusi kembali kedalam 2
Sub-Kompartemen yaitu pada cairan interstisial (ISF) dan cairan intravaskular
(plasma darah). 75% dari air pada kompartemen cairan ekstraselular ini akan
terdapat pada sela-sela sel (cairan interstisial) dan 25%-nya akan berada pada
plasma darah (cairan intravaskular). Pendistribusian air di dalam 2 kompartemen
utama (Cairan Intrasellular dan Cairan Ekstrasellular) ini sangat bergantung
pada jumlah elektrolit dan makromolekul yang terdapat dalam kedua kompartemen tersebut.
Karena sel membran yang memisahkan kedua kompartemen ini memiliki permeabilitas
yang berbeda untuk tiap zat, maka konsentrasi larutan (osmolality) pada
kedua kompartemen juga akan berbeda.
1.8.4 Elektrolit
Elektrolit yang
terdapat pada cairan tubuh akan berada dalam bentuk ion bebas (free ions).
Secara umum elektrolit dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis yaitu kation dan
anion. Jika elektrolit mempunyai muatan positif (+) maka elektrolit tersebut
disebut sebagai kation sedangkan jika elektrolit tersebut mempunyai muatan
negatif (-) maka elektrolit tersebut disebut sebagai anion. Contoh dari kation
adalah natrium (Na ) dan nalium (K ) & contoh dari anion adalah klorida (Cl
) dan bikarbonat (HCO ). Elektrolit- elektrolit yang terdapat dalam jumlah
besar di dalam tubuh antara lain adalah natrium (Na ), kalium (K ), kalsium (Ca
), magnesium (Mg ), klorida (Cl ), bikarbonat (HCO ), fosfat (HPO ) dan sulfat
(SO ). Di dalam tubuh manusia, kesetimbangan antara air (H O)-elektrolit diatur
secara ketat agar sel-sel dan organ tubuh dapat berfungsi dengan baik. Pada
tubuh manusia, elektrolit-elektrolit ini akan memiliki fungsi antara lain dalam
menjaga tekanan osmotik tubuh, mengatur pendistribusian cairan ke dalam
kompartemen badan air (body’s fluid compartement), menjaga pH tubuh dan
juga akan terlibat dalam setiap reaksi oksidasi dan reduksi serta ikut berperan
dalam setiap proses metabolisme.
1.8.5 Mineral Makro & Mikro
Berdasarkan kebutuhannya di
dalam tubuh, mineral dapat digolongkan menjadi 2 kelompok utama yaitu mineral
makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang menyusun hampir 1%
dari total berat badan manusia dan dibutuhkan dengan jumlah lebih dari 1000
mg/hari, sedangkan mineral mikro (Trace ) merupakan mineral yang
dibutuhkan dengan jumlah kurang dari 100 mg /hari dan menyusun lebih kurang
dari 0.01% dari total berat badan. Mineral yang termasuk di dalam kategori
mineral makro utama adalah kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg), sulfur
(S), kalium (K), klorida (Cl), dan natrium (Na). Sedangkan mineral mikro
terdiri dari kromium (Cr), tembaga (Cu), fluoride (F), yodium (I) , besi (Fe),
mangan (Mn), silisium (Si) and seng (Zn). Dalam komposisi air keringat,
tiga mineral utama yaitu natrium, kalium & klorida merupakan mineral dengan
konsentrasi terbesar yang terdapat di dalamnya. Sehingga dengan semakin besar
laju pengeluaran keringat, maka laju kehilangan natrium , kalium dan klorida
dari dalam tubuh juga akan semakin besar. Diantara ketiganya, natrium dan
klorida merupakan mineral dengan konsentrasi tertinggi yang terbawa keluar
tubuh melalui kelenjar keringat (sweat glands).
1.9
Sel prokariotik dan sel eukariotik
1.9.1 Sel prokariotik
Pada sel prokariota (dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'), tidak
ada membran yang memisahkan DNA dari bagian sel lainnya, dan daerah tempat DNA
terkonsentrasi di sitoplasma disebut nukleoid. Kebanyakan prokariota
merupakan organisme
uniselular dengan sel berukuran kecil
(berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm3) serta umumnya
terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa
struktur lain. Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar
membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang
terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri
memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula
bakteri yang memiliki selubung sel dari protein.
Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan
protein, walaupun ada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota
mencegah sel pecah akibat tekanan osmosis
pada lingkungan yang berkonsentrasi
lebih rendah daripada isi sel. Sejumlah prokariota memiliki struktur lain di
luar selubung selnya. Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel
yang disebut kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan
benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindari jenis
tertentu sel kekebalan tubuh manusia. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada
permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang disebut pilus
(jamak: pili) dan fimbria (jamak: fimbriae). Banyak jenis bakteri
bergerak menggunakan flagelum (jamak: flagela) yang melekat pada dinding selnya dan
berputar seperti motor. Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan
struktur lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota
sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang disebut plasmid
yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh
sel untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang
memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik. Prokariota juga memiliki sejumlah protein
struktural yang disebut sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya ada pada eukariota.
Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel
dan berperan menentukan bentuk sel.
1.9.2 Sel
eukariotik
Tidak seperti prokariota, sel eukariota (bahasa Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon) memiliki nukleus.
Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih besar
daripada bakteri.
Sitoplasma eukariota adalah daerah di antara nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang disebut sitosol,
yang di dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian
besar tidak dimiliki prokariota. Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis
membran, namun ada pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.
Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki hampir semua sel eukariota,
yaitu mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi; retikulum
endoplasma, suatu jaringan membran tempat
sintesis glikoprotein dan lipid; badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya;
dan peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Sel hewan, tetapi tidak sel tumbuhan,
memiliki lisosom,
yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dimasukkan oleh
sel. Kloroplas,
tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan
sejumlah organisme
uniselular. Baik sel tumbuhan maupun sejumlah
eukariota uniselular memiliki satu atau lebih vakuola,
yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya
sejumlah reaksi penguraian. Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan
struktur di dalam sel eukariota. Sentriol, yang hanya
ditemukan pada sel hewan di dekat nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton. Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa
dan polimer
lain, mengelilingi sel tumbuhan dan membuatnya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki
dinding sel, namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri maupun
tumbuhan. Di antara dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat saluran
yang disebut plasmodesmata.
1.10 Hubungan Intersel
Terdapat dua
jenis bentuk tautan diantara sel yang membentuk jaringan :
1.10.1 Taut Kedap (
Tight Junction ), dikenal sebagai zonula okludens adalah tautan yang mengikat sel-sel satu sama
lainnya dan ke jaringan sekelilingnya .Tautan yang mengikat sel bersatu serta
memberikan kekuatan dan stabilitas
Taut kedap mengelilingi batas apeks sel di dalam epitel
seperti mukosa usus, dinding tubulus renalis dan pleksus choroideus.Ia
membentuk ridges dimana setengah dari satu sel dan setengah dari yang
lain , yang melekat kuat pada tautan sel sehingga ia hampir menutup diantara
ruang-ruang antara sel.
Fungsi dari taut kedap : membentuk sawar bagi gerakan ion
dan solut lain dari satu sisi epitel ke bagian lain. mempertahankan polaritas
sel, dimana ridge akan mencegah gerakan lateral protein di dalam
membrane sel dan akibatnya ia
bekerja sebagai pagar yang menjaga protein tetap terpasang ke dalam membrane apeks didalam daerah apeks
1.10.2Taut Celah ( Gap Junction ) adalah tautan yang memungkinkan pemindahan ion dan molekul
lain dari satu sel ke sel yang lain . Taut celah memungkinkan perambatan cepat
aktivitas listrik dari sel ke sel serta pertukaran berbagai messenger
kimia.Diameter tiap saluran diatur oleh Ca 2+ intrasel dan peningkatan dalam Ca
2+ menyebabkan subunit saling menyelip yang akan mengurangi diameter saluran
.Diameter ini bisa juga diatur oleh PH dan voltase.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil mengenai sel yaitu :
·
Sel
adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup dimana keberadaannya
sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing-masing
makhluk hidup.
·
Sel
didalam tubuh tidak selamanya hidup karena akan mati dan mengalami reproduksi
untuk bertahan.
B.
Saran
Semoga
makalah ini dapat bermanfaat bagi penulisan makalah selanjutnya mengenai
anatomi fisiologi sel ataupun dalam praktikum tentang sel.
DAFTAR PUSTAKA
http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel-2/
http://www.morphostlab.com/artikel/transport-membran.html
0 Response to "ANATOMI FISIOLOGI SEL"
Post a Comment