menggunak nakan an molekul signal ekstraseluler (ligan) merupakan cara organisme Komun Komunika ikasi si antar antar sel menggu untuk mengontrol metabolisme sel, pertumbuhan, diferensiasi jaringan, sintesis dan sekresi protein serta mengatur komposisi cairan ekstraseluler. Reseptor Membran Plasma Reseptor merupakan protein yang berfungsi untuk mengikat ligan dan mengubah satu sinyal menjadi sinyal lain.Terdapat dua jenis reseptor, yaitu : 1. Reseptor Reseptor intraselule intraseluler, r, terletak terletak didalam didalam sel, 2. Resep Reseptor tor membra membran, n, terl terleta etak k di dalam dalam memb membran ran adalah resepto reseptorr yang yang terdap terdapat at pada membra membran n sel, sel, yang yang terbag terbagii kedala kedalam m Rese Resept ptor or Memb Membra ran n adalah
tiga tiga tipe, tipe,
diantaranya : 1. G-Pro G-Protei tein n Linke Linked d Recep Receptor tor (GPLR) (GPLR) Reseptor ini juga disebut G-rotein !oupled Receptor "G!R#. Reseptor ini merupakan perantara respon
terhadap terhadap berbagai berbagai macam molekul sinyal,mel sinyal,meliputi iputi hormon, hormon, neurotrans neurotransmiter miter,, dan perantara perantara lokal.$em lokal.$emua ua G protein-linked receptors termasuk termasuk famili besar homolog, homolog, %-pass transmembran transmembran proteins "% T& reseptor#. Pada tipe ini reseptor menggunakan G protein sebagai intermediet . 'igan berikatan dengan reseptor membentuk 'igand( Receptor Receptor complex binds G protein. protein. rotein reseptor ini dapat mengakti)as mengakti)asii atau inakti)asi inakti)asi "efektor# en*im yang terikat pada membran plasma atau ion channel mele+ati protein G secara tidak langsung. 'igan yang mengikat dan mengaktifkan reseptor ini termasuk senya+a yang sensitif terhadap cahaya, bau, feromon, hormon, dan neurotransmiter, dan ber)ariasi dalam ukuran dari molekul kecil untuk peptida pada protein besar.
'igand 'igand reseptor reseptor
aktifasi protein G
akti)asi(hambat suatu en*im
yang mengakti)asi ion channel atau
second messenger m essenger.. G Proteins dan Siklus G protein
G protein berada pada membran sel dan memediasi fungsi G protein linked receptors "G!Rs#. G protein merupakan heterotrimeric karena terdiri dari tiga subunit yang berbeda. $ubunit-subunit tersebut adalah , , /. $ubunit merupakan komponen en*imatik. $ubunit ini mengikat GT dan menghidrolisisnya menjadi G0. $ubunit dan / tetap berikatan satu sama lain dan berasosiasi dengan subunit saat berikatan dengan G0.
Tipe G protein linked receptors ini berupa protein membran yang bekerjasama dengan protein G dan protein lainnya, biasanya sebuah en*im "atau disebut juga efektor#. ika tidak ada molekul sinyal ekstraseluler spesifik untuk reseptor, protein berada dalam keadaan tidak aktif. rotein G inaktif memiliki satu molekul G0 yang terikat padanya. ika molekul sinyal terikat pada reseptor, reseptor akan berubah bentuk sehingga reseptor ini mengikat dan mengaktifkan G-protein. $atu molekul GT menggantikan G0 pada protein G. rotein G aktif mengikat dan mengaktifkan en*im dan memicu langkah selanjutnya dalam jalur dan menghasilkan respon sel. rotein rotein G kemudian kemudian mengkatalis mengkatalis hidrolisis hidrolisis GT dan melepaska melepaskannya nnya dari en*im, en*im, sehingga sehingga siap digunakan digunakan kembali. G-proteins G-proteins memicu memicu pembentuka pembentukan n c&, c&, yang kemudian berlaku berlaku sebagai sebagai second second messenger messenger dalam lintasan seluler
2. !ro !rosin sinee Kinase Kinase Recept Receptor or
Tyrosine Tyrosine 3inase Receptor atau Reseptor Tirosin Tirosin 3inase "RT3# "RT3# adalah reseptor yang memiliki akti)itas kinase pada protein tirosin, yaitu mengkatalisis transfer fosfat dari T ke gugus hidroksil "45# tirosin pada protein target. Reseptor Reseptor ini merupakan tipe reseptor membran dari dari
Gambar: rotein Tirosin yang terfosforilasi
Reaksi berupa T T 6 Tirosin
"Tirosin "Tirosin 3inase# 3inase#
0 6 Tirosin fosfat, dan berdampingan dengan en*im
tirosina fosfatase yang memindahkan gugus fosfat dari tirosin fosfat. Reseptor ini merupakan reseptor membran yang terdapat dalam jumlah yang cukup banyak. Reseptor Tirosin 3inase merupakan protein transmembran yang memiliki tempat ikatan ligan pada sisi luar membrane plasma dan hanya memiliki memiliki satu segmen transmembran, transmembran, atau dikatakan berbentuk monomer. monomer.
Reseptor Tirosin 3inase "RT3# merupakan keluarga reseptor yang memiliki struktur yang mirip satu sama lain. 3eluarga reseptor ini memiliki satu tyrosine kinase domain, domain, yaitu yang akan memfosforilasi protein pada residu tirosin, satu hormone binding domain, domain, yaitu tempat ikatan dengan ligan atau hormon, dan satu segmen karboksil terminal dengan tirosin ganda untuk autofosfolisasi. !ontoh reseptor yang tergolong reseptor tirosin kinase adalah reseptor-reseptor pertumbuhan. $ebelum molekul sinyal terikat, reseptor merupakan polipeptida tunggal. engikatan molekul sinyal pada reseptor reseptor tidak tidak mengakibat mengakibatkan kan perubaha perubahan n konformasi konformasi untuk untuk mengaktif mengaktifkan kan sisi sitoplasmi sitoplasmik k secara secara langsung. langsung. kti)a kti)asi si terjad terjadii karena karena pengik pengikata atan n ligan ligan menye menyebab babkan kan dua polipe polipeptid ptidaa mengum mengumpul pul memben membentuk tuk dimer dimer.. engumpulan ini mengaktifkan tirosin kinase dari kedua polipeptida yang kemudian memfosforilasi tirosin pada ekor polipeptida lainnya
'igand reseptor
stimulasi dimerisasi reseptor
interaksi dengan protein tirosin kinase pada sitosol.
". #on #on $%an $%anne nell Rece Recept ptor or
7on-ch 7on-chan annel nel-li -linke nked d recept receptors ors juga juga dikena dikenall sebag sebagai ai transm transmitte itter-g r-gate ated d ion channe channels ls atau atau ionotr ionotropi opicc receptors. ada membran sel, ada channel "gerbang# "gerbang# dimana dimana sel saling saling berkomuni berkomunikasi kasi dengan dengan sekitarnya sekitarnya.. !hannel ini terdiri dari satu molekul sederhana atau gabungan molekul-molekul kompleks dan channel ini
memiliki kemampuan untuk membolehkan le+atnya atom-atom yang memiliki muatan atau disebut juga dengan ion. Regulasi ion channel dipengaruhi oleh kehidupan dalam sel dan fungsinya dalam keadaan normal dan patologik. 7on channel terdiri dari molekul tunggal atau kompleks yang membentuk dinding channel "berupa pori# yang membolehkan komunikasi antara interior dan eksterior sel. 0iameter pori sangat kecil sehingga sensiti)e terhad terhadap ap satu satu ion "ukura "ukuran n sekita sekitarr 8.9-8. 8.9-8. milyar milyar(mi (milime limeter ter#. #. eruba erubaha han n yang yang cepat cepat dalam dalam bentuk bentuk moleku molekull menyebabkan pembukaan atau penutupan ion channel sebagai ja+aban atas pengikatan suatu neurotransmiter. 7ni terjadi selama akti)asi reseptor oleh sebuah sinyal spesifik dari substrat molekul tunggal. $ehingga satu bagian spesifik dari molekul yang membuat perubahan membrane potesial dapat membuka atau menutup ion channel. ada tipe ini reseptor adalah sebuah ion channel. 'igan berikatan pada reseptor dan membuka channel. kibatnya ion mengalir ke dalam sel, berikatan dengan berbagai protein dan mengaktifkan berbagai protein.
'igand reseptor
perubahan konformasi reseptor
aliran ion tertentu
mengubah potensial elektris padamembran sel.
KOMUNIKASI ANTAR SEL (prof. Subowo,dr., MSc.,PhD.,.2007.IOLO!I SEL "d#$# 200%. &'du') *+ A'&$&
Komunikasi Komunikasi antar sel diperlukan untuk mengatur pengembangan dan pengorganisasiannya menjadi jaringan, mengawasi pertumbuhan dan pembelahannya dan mengkordinasikan mengkordinasikan aktivitasnya. Komunikasi Komunikasi melibatkan dua pihak, yaitu : 1. Pihak yang memberikan / mengirim pesan atau sinyal, 2. Pihak yang menerima pesan. Perilaku Perilaku sel baru dapat berlangsung apabila mendapatkan sinyal dari sel yang mengirimkan pesan. Cara!ara komunikasi sel : 1. "engan mengadakan mengadakan kontak kontak langsung langsung melalui molekulmolekul molekulmolekul khusus pada membrane yang akan memberikan sinyal pada sel di dekatnya. 2. "engan melepaskan melepaskan bahanbahan kimia #moderator$ #moderator$ yang akan memberikan sinyal kepada selsel lain yang berbeda jauh letaknya. %. "eng "engan an memb memben entu tuk k gap junction, junction, sehingga terjadi hubungan sitoplasma dari kedua sel yang berkomunikasi berkomunikasi tersebut.
Ko-u'#&$# d"'&' -"d#&or &enggunakan bahan kimia sebagai pembawa pesan #mediator$. Cara penyampaiannya, yaitu : 'inyal kimia yang ber(ungsi sebagai mediator kimiawi setempat. 'inyal kimia yang memerlukan pengangkutan pengangkutan melalui peredaran darah, oleh karena sel sasarannya !ukup jauh jaraknya. 'inyal kimia yang dilepaskan oleh ujung tonjolan sel sara( #a)on$ kepada kepada sasarannya #otot/ sara( yang berjarak sangat dekat$ &ediator dapat berbentuk molekul proten dan dapat berupa molekul steroid. • •
•
Penyampaian mediator: &/ P"'&-p&#& P"'&-p&#&' ' -"d#& -"d#&or or $""-p& $""-p& (P&r&r# (P&r&r#'/ '/ &ediatornya tidak stabil, lekas rusak dan !epat diterima oleh sasarannya. 'istem penyampaian mediatornya disebut parakrin. 'el penghasil mediator yang berperan juga sebagai sel sasaran disebut otokrin. &ediator dalam system komunikasi komunikasi ini disebut sitokin, dikelompokan berdasarkan berdasarkan sel penghasilnya, yaitu : &onokin*bahan tersebut dihasilkan oleh sel makri(ag / monosit. +im(okin*bahan tersebut dihasilkan oleh lim(osit. aktor pertumbuhan*bahan yang dihasilkannmemberikan pengaruh pertumbuhan terhadap sel lain dan dihasilkan oleh berbagai sel #sel epidermis, -broblast, trombosit, dll.$ Kemokin +ainlain mediator*prostaglandin, endotelin, histamine, dll. (ek mediator tergantung pada jenis mediator, kemampuan sel sasaran untuk bereaksi terhadap sinyal yang diterimanya. b/ P"'&-p&#& P"'&-p&#&' ' -"d#&or -"d#&or -"1&1u# -"1&1u# p"r"d& p"r"d&r&' r&' d&r&h d&r&h ("'dor ("'dor#'/ #'/ &ediator pada sistem endokrin yaitu hormon. erdasarkan kelarutannya, dibedakan menjadi : 0ormone polipeptida • • •
• •
•
0ormone polipeptida polipeptida merupakan pembawa pesan pertama #-rst messenger$, maka setelah terjasi ikatan antar molekul hormone 18 dan reseptor pada membrane sel, pesan tersebut diteruskan melalui pembawa pesan kedua #se!ond messenger$. Contoh : hormone '0 #thyroid stimulating hormone$ yng dihasilkan kelenjar hipo-se mengubah sasarannya#sel kelenjar tiroid$ menghasilkan hormone tiroid. piner-n setelah mengikat reseptor pada membrane sel otot rangka mendorong peme!ahan glikogen dan menghambat sintesis glikogen. "ua !ara umum agar reseptor pada membrane sel s el sasaran dapat mengakibatkan sinyal intraseluler : 1. nim nim pada membrane membrane sel sel sasaran diaktiv diaktivasi asi ataupun ataupun dihambat dihambat aktivitasnya. ang ang berperan adalah adenilil siklase yang mengubah 34P menjasi !3&P #!y!li! 3&P$. Pada kasus lain enim pada membrane akan mengakti(kan kinase yang akan menyebabkan (os(orilasi protein dalam sel. &isalnya 5 #epidermal growth (a!tor$ terikat oleh reseptornya #kebetulan kinase protein$ p rotein$ akan memindahkan gugus (os(st dari !3&P ke gugus tirosin pada protein dalam sel. "alam hal ini !3&P bertindak sebagai pembawa pesan kedua. 2. 6eseptor permukaan akan membuka membuka atau menutup menutup pintu gerbang ion ion dalam membrane sel. Proses ini akan membangkitkan sinyal intraseluler melalui dua !ara. a. &enyebabk &enyebabkan an pemasukan pemasukan ion sekelumi sekelumitt dan selintas selintas yang akan akan mengubah voltse kedua sisi membrane. b. &enyebabk &enyebabkan an pemasukan pemasukan ion dalam dalam jumlah jumlah besar ke ke dalam sitosol yang pada gilirannya akan terjadi terjadi respons intraseluler. intraseluler. "alam kasus ini ion Ca77 bertindak sebagai pembawa pesan kedua. &ekanisme lain tanpa pembawa pesan kedua : setelah terjadi ikatan antara reseptor dengan hormone protein, terjadi proses endositosis oleh sel sasaran
tersebut, namun untuk meneruskan pesannya terdapat mekanisme khusus agar hormone yang terlepas dari gelembung endosom endosom dapat masuk masuk ke
•
dalam sitosol. 6eseptor untuk hormone protein pada membrane sel sasaran bertindak sebagai transduser dengan mengatur enim atau pembukaan gerbang ion. 0ormon steroid "isintesis dari kolesterol. kolesterol. &olekulnya bersi(at hidro(obik, mempunyai & sangat rendah #9% dalton$, sehingga untuk melintasi membrane sel sasarannya hanya dengan di(usi sederhana. 'etelah sampai di dalam sel, hormone steroid akan terikat erat tapi reversible dengan protein reseptornya,sehingga reseptornya,sehingga menyebabkan perubahan alosterik dalam kon-rmasinya yang meningkatkan kemampuan mengikat ";3. Karena ikatan reseptorhormon reseptorhormon dapat melalui lubang selubung inti, maka peningkatan a-nitas kepada ";3 menyebabkan timbunan kompleks reseptorhormon reseptorhormon dalam inti. 0ormon tiroid pun bersi(at hidro(obik. Perbedaannya, Perbedaannya, reseptor hormone tiroid tidak terdapat dalam sitoplasma sel sasarannya, tetapi dalam intinya, sehingga ikatan hormonereseptor berlangsung dalam inti. 'el sasaran memiliki reseptor steroid 1. molekul. 3pabila kadar hormone !ukup tinggi, maka sebagian besar akan terikat. 4etapi sebaliknya bila kadar menurun terjadi perubahan keseimbangan, molekul hormone melepaskan diri dari reseptornya dan reseptor bebas kembali diinternalisasi ke 1 sitoplasma. 6eseptor 6eseptor yang terikat akan mengatue transkripsi ";3 pada gena agar perilaku sel berubah sesuai dengan pesannya. 6espons terhadap hormone steroid berlangsung dalam 2 tahap.
•
1. 6espons 6espons primer primer : induksi langsung langsung untuk untuk transkripsi transkripsi beberapa beberapa gena khusus, hasinya berbentuk protein. 2. 6espons 6espons primer primer : hasil transkripsi transkripsi mengakti( mengakti(kan kan genagen genagena a lain, berlansung lambat, merupakan ampli-kasi dari e(ek hormone semula. Kemungkinan Kemungkinan penjelasan : P64 P643&3 : selsel berbeda memiliki reseptor yang berbeda untuk hormone yang berbeda K"<3 : 6eseptor pada sel sasaran tidak berbeda , namun gena yang diaktivasi oleh kompleks hormonereseptor hormonereseptor berbeda, sehingga reseptornya berbeda. Kromatin dari setiap jenis sel menampilkan gena yang !o!ok untuk diatur oleh kompleks reseptorhormon. reseptorhormon. &ekanisme penyampaian sinyal oleh pembawa pesan kedua 3denilil siklase diaktivasi oleh =54P =54P binding protein> / protein 5.Protein 5 terdiri dari % sub unit, yaitu : 1. 'ub unit unit ? #pal #paling ing esar$ esar$ 2. 'ub 'ub unit unit @ %. 'ub 'ub unit unit A "alam keadaan istirahat protein 5 mengikat 5"P #guanosine diphospate$ melalui sub unit ? di permukaan dalam membran sel. Protein 5 yang mengikat reseptor, menyebabkan protein 5 melepaskan 5"P dan diganti oleh molekul 54P #guanosine triphospate$ yang lebih banyak terdapat dalam sitoplasma. Bkatan 54P mengaktivasi mengaktivasi sub unit ? dari protein 5., sub unit ? yang akti( melepaskan diri dari sub unit yang lain dan berikatan dengan adenilil siklase dalam membrane sel. 'etelah beberapa detik sub unit ? menghidrolisis 54P menjadi 5"P dengan katalisator 54Pase. 'ub unit yang terikat oleh 5"P menjadi inakti( kembali dan terlepas dari adenilil siklase#e(ektor$ dan bergabung dengan sub unit lainnya. 3denilil siklase yang akti( mengubah 34P menjadi !3&P dan bertindak sebagai pembawa pesan kedua #se!ond messenger$. !3&P, mediator intraseluler, mengatur reksireaksi dalam sel prokariotik dan eukariotik. &ediator ini tidak diperlukan diperlukan di pembelahan pembelahan sel. &ediator
•
ini bere(ek pada sel hewan melalui aktivasi enim yang ada dalam sitoplasma yang disebut =!3&P dependent kinase>D enim kinase yang tergantung pada !3&P. nim kinase protein ini merupakan katalisator dalam pemindahan gugus phospat dari 34P ke protein lain pada gugus serin atau treoninnya, akibatnya protein menjadi akti( . 'ebagian ke!ilenim kinase diakti(kan oleh !3&P, sebagian besar oleh ion Ca77 atau !5&P. (ektor dalam membrane sel selain adenilil siklase, dapat berbemtuk (os(olipase C, saluran untuk K7, saluran untuk Ca 77 dan !3&P (os(odiesterase. &ekanisme kerja protein 5 dalam mengatur e(ektor #adenylil !y!lase$ 1. "alam keadaa keadaan n istirahat istirahat protein protein 5 #subunit #subunit ?, @, dan A$, terikat dan tidak berkontak dengan reseptor. 1G 2. 3pabila 3pabila pembawa pembawa pesan pesan pertama pertama #hormone #hormone atau atau ligan lain$, lain$, menyebabkan pertukaran 5"P menjadi 54P yang mengakti(kan protein 5. %. Protein Protein 5 terurai terurai disusul disusul oleh berdi(usin berdi(usinya ya sub unit yang terkai terkaitt 54P sepanjang membrane sel sampai mengikat e(ektor. e(ektor. "engan terikatnya e(ektor oleh subunit ? maka e(ektor menjadi akti(. 8. 'etelah beberapa detik, sububit 54P menjadi 5"P. 5"P. 0al ini diikuti oleh bersatunya seluruh subunit protein p rotein 5 kembali. nd Bon Ca77 sebaga seb agaii 2 messenger Bon Ca77 sebagaimana !3&P mwrupakan regulator intraseluler sehingga disebut pembawa pesan kedua#2 nd messenger$. Bon Ca77 terlibat dalam beragam proses : 1. pengat pengatura uran n kontr kontraks aksii otot, otot, 2. sekr sekresi esi horm hormon one, e, %. enim pen!erna pen!ernaan an dan neurotran neurotransmitt smitter, er, 8. pengangk pengangkutan utan garam garam dan air air untuk melinta melintasi si epitel usus usus dan . pengaturan pengaturanmetab metabolisme olisme glik glikogen ogen dalam dalam hati. hati. 3rus ion Ca77 dalam pembawa pesan intraseluler kadarnya sangat rendih, jika kadarnya kadarnya tinggi akan merusak sel. 'el memiliki memiliki seperangkat mekanisme dalam mengatur kadar ion Ca77 dalam sel, terutama mekanisme yang mengatur gerakan ion Ca77 melewati % membran, yaitu membrane plasma yang membatasi sel, membrane mitokondria sebelah dalam dan membrane yang membatasi ruangan untuk persediaan ion Ca7 7. Bon Ca77 disimpan dalam sar!oplasmi! reti!ulum #dalam sel otot$ dan kalsisom#sel bukan otot$. Kadar Ca77 tetap tetapi arus Ca77 melintasi membrane plasma tidak tetap. Perputaran Ca77 penting untuk respons yang terpelihara yang berbeda dengan respons sekejap. Kepekaan Kepekaan sel terhadap perubahan sangat ke!il kadar Ca77 men!erminkan rendahnya kadar ion Ca77 dalam sel#1EF&$. Kadar Ca77 di sekitar sel 1. lebih besar daripada dalam sel, untuk mempertahankan perbedaan kadar membrane plasma mengendalikan dua hal, prmeabilitas yang rendah untuk ion Ca77 dan =pompa> yang mendorong ke luar sel ion Ca77 tersebut. 3pabila ada rangsangan hormone atau neurotransmitter terjadilah kenaikan kadar ion Ca77 dalam sitosol, karena terbukanya pintu gerbang ion Ca77 pada membrane plasma atau pelepasan ion Ca77 dari ruang sar!oplasmi! reti!ulum atau dari kalsisom. Kenaikan Kenaikan kadar Ca77 akan menyebabkan terjadinya ikatan ion Ca77 dengan protein dalam sitosol #misl kalmodulin$, senyawa kalsium protein tersebut akan berinteraksi dengan protein lain untuk mengubah (ungsinya. 3pabila kadar Ca77 turun kembali, maka ion
Ca77 akan melepaskan diri dari protein reseptor #kalmodulin$ dan kembali ke keadaan keadaan semula. Peristiwa ini berlaku pada respons sel selintas. 'elain peningkatan arus ion Ca77 selintas, terjadi peningkatan arus keluar masuk #perputaran$ ion Ca77 melintasi membrane plasma yang meningkatkan meningkatkan kadar ion Ca77 di daerah bawah membrane sel#sub membran$ bukan dalam sitosol.'yarat terjadinya respons berkelanjutan selain peningkatan arus ion Ca77, diperlukan pula =transdu!er> pada membrane untuk memba!a pesan ion Ca77. 4ransdu!er 4ransdu!er yang dapat diidenti-kasi salah satunya adalah kinase C protein #PKC$. Kenaikan Kenaikan arus yang menyebabkan kenaikan kadar dibawah membrane mengakti(kan PKC 1I dan selanjutnya terjadi rangkaian reaksi #kaskade$ (os(orilasi berbagai protein yang berakhir dengan respons#sekresi$ yang berlanjut. Hadi tahapan arus perputaran Ca77 : 1. peningkata peningkatan n kadar kadar ion Ca77 selintas#be selintas#berasal rasal dari kalsisom kalsisom$$ yang akan mengakti(kan kinase untuk mengawali respons #sekresi aldosteron$ 2. Peningk Peningkatan atan kadar kadar ion Ca77 di bawah membrane membrane sel #peningka #peningkatan tan perputaran arus ion Ca7$ yang akan berlanjut dan aktivasi PKC PKC sehingga berakhir sebagai respons#sekresi$ berlanjut. 0ubungan !3&P dan ion Ca77 1. !3&P dapat dapat mengatur mengatur tingkat tingkat perputaran perputaran arus arus ion Ca77 melintasi melintasi membrane dan ion Ca77 sebaliknya dapat mengatur s intesis dan perusakan perusa kan !3&P ! 3&P.. 2. 'ebuah 'ebuah hormone hormone yang merangsa merangsang ng sebuah sel, sel, dapat sekaligu sekaligus s meningkatkan pemasukan ion Ca77 dan produksi !3&P. %. 3ktivitas 3ktivitas enim enim kinase kinase diatur baik baik oleh !3&P !3&P atau oleh oleh Ca77 c/ N"uro N"uror&' r&'$-# $-#" "r r d&' S#'&p$ S#'&p$#$ #$ &ekanisme ketiga dalam komunikasi ditemukan pada sinapsis. Cara sederhana sebuah neron dalam meneruskan sinyal yang dipan!arkan ke neron lain #transmisi impuls$ yaitu melalui penggandengan kedua bagian sel tersebut dengan perantara gap junction yang junction yang telah di bahas di depan. 'inapsis kimiawi punya (ungsi beraneka ragam dengan berbagai kemungkinan kemungkinan kualitasnya. Henis sinapsis kimiawi ini merupakan jenis sinapsis yang paling banyak dijumpai dalam hubungan selsel sels el sara(. "asar mekanisme komunikasi komunikasi kimiawi pada sinapsis tidak berbeda dengan komunikasi komunikasi antarsel melalui hormone yang larut dalam air. air. Kedua jenis komunikasi komunikasi tersebut dimulai dengan pelepasan mediator melalui eksositosis oleh sebuah sel sebagai sumber mediator tersebut akan terikat oleh reseptor yang terdapat pada sebuah atau lebih sel sasaran. Pada sinapsis, pembawa pesan adalah neurotransmitter #;4$ yang setelah dilepaskan akan berdi(usi dalam suatu matriks yang jaraknya hanya beberapa nama saja, karena segera terdapat reseptor pada membrane sel sasaran yang menangkapnya. menangkapnya. 'inyal ;4 sebagai mediator akan mengubah membrane sel sasarannya dalam potensial, sehingga dalam sinapsis sinyal kimiawi harus diubah menjadi sinyal listrik. 'inapsis merupakan perangkat untuk meneruskan impuls dari satu sel ke sel lain dapat ditemui pada hubungan antar sel sara( dan sel sara( atau antara sel sara( dengan sel otot. 0ubungan antar sel sara( dan sel otot kerangka kerangka dinamakan ='"uro-u$cu1&r u'c#o' > merupakan sinapsis yang paling dipahami oleh para '"uro-u$cu1&r u'c#o'> ahli. 'edang salah satu sebab kurangnya dipahami sinapsis pada jaringan sara(, karena sulitnya orang melakukan per!obaanper!obaan pada sebuah sinapsis sara( yang terdapat dalam simpang siurnya anyaman sara( dalam otak yang begitu padat. •
;eurotransmitter #asetilkholin$ yang berada dalam !elah sinapsis akan bertindak sebagai pembawa pesan pertama yang akan terikat oleh reseptor yang berada pada membran pas!a sinapsis #dalam hal penghubung neuromuskuler$ neuromuskuler$ : membrannya adalah membrane otot / sarkolema, s arkolema, dan selanjutnya terjadi depolarisasi membrane yang berlanjut dengan terbangkitnya kontraksi otot sebagai respons. 1J
M"&'#$-" &$# ob&
&ekanisme aksi obat yang diperantarai reseptor adalah berdasarkan teori pendudukan reseptor # Receptor Occupancy $ yaitu obat baru dapat menghasil menghasilkan kan e(ek (armak (armakologi ologi jika terjadi ikatan komplek antara obat dan reseptor. 6eseptor dide-nisikan suatu makromolekul seluler yang se!ara spesi-k langsung berikatan ligan #obat, hormon dan neurotransmitter$ untuk memi!u serangkaian reaksi dalam tubuh sehingga timbul e(ek (armakologis. (armakologis.
Bkatan atau komplek yang terbentuk antara obat dan reseptor digambarkan seperti gembok dan anak kun!i, dalam arti hanya obat yang sesuai yang dapat berikatan dengan reseptornya. reseptornya. K&<;BK3'B #B;463K'B$ '+
r Komunikasi antar sel : Komunikasi Komunikasi antar sel, yaitu: 1.
Lired system #komunikasi #komunikasi melalui sara( atau listrik$ dan
2.
;onwired system #komunikasi kimiawi$.
r Komunikasi intra sel :
'edangkan komunikasi komunikasi intra sel adalah komunikasi yang terjadi di dalam sel. Komunikasi Komunikasi intra sel adalah komunikasi yang terjadi di dalam sel. Komunikasi intra sel merupakan proses proses pengubahan sinyal di dalam sel itu sendiri.
r Komponen Komunikasi 'el 1.
'el signal
2.
sel target / sel sasaran
%. 'inyal #ligan$/ molekul molekul sinyal : molekul kimia organik dan anorganik yang ada dilingkungan tempat sel hidup 8.
6eseptor 6eseptor : bagian sel yang mengenal dan dapat menerima sinyal.
. transduksi sinyal, Bsyarat molekul internal : mengubah #transduser$ isyarat asli ke dalam perilaku selular G.
4arget protein : inti M sitoplasma sitopla sma
I. 6espon 6espon : gerakan, sintesis protein, aktivasi enim, stimulus sekresi, sekresi, pembukaan saluran ion, dll. r Komunikasi 3ntar 'el "alam rganisme 1.
Kontak +angsung
erhubungan 1 sama lain untuk mengirimkan suatu sinyal yang tergantung pada sinyal molekul yang terikat dipermukaan sel a.
Plasmodesmata pada sel tumbuhan.
b. 5ap jun!tion pada sel hewan: hubungan 2 sel tanpa perantara #hub. sitoplasma dan sinyal kimia$. !.
+o!al !ommuni!ation : sinyal kimia menyebar ke sel target
v autokrin : reseptor reseptor terdapat terdapat pada sel itu sendiri sendiri v parakrin : sinyal diekskresikan diekskresikan oleh 1 sel dan menyebar menyebar di Cairan kstra 'eluler #C'$, #C'$, kemudian kemudian menuju ke sel yang lain yang saling berdekatan. berdekatan. 2.
Kontak 4idak +angsung
sinyal kimia yang dihasilkan oleh sel endokrin, dipindah melalui darah dan resepot terdapat terdapat pada sel target. a.
Pensinyalan endokrin/ komunikasi hormonal
N !ara pengeluaran sinyal sinyal kedalam kedalam pembuluh darah dari dari binatang atau getah dari dari tumbuhan. N sinyal molekul molekul D hormon #diproduksi #diproduksi oleh kelenjar kelenjar endokrin$ b.
Pensinyalan Pensinyalan neuronal/ komunikasi komunikasi sinaptik
N dilakukan dilakukan melalui akson N neuron dapat mengirim isyarat isyarat elektrik seoanjang seoanjang aksonnya N merangsang pelepasan pelepasan isyarat D neurotransmilter neurotransmilter #diterima sel sel target$ N neurohormon neurohormon : dihasilkan oleh neuron neuron dan masuk pembuluh darah menuju menuju sel target di tempat lain.
Cat. : 6eseptor alat indra ke neuron , ke otot atau kelenjar. 463;'"
Penerimaan #6e!eption$
ketika ketika sel target target mendeteksi mendeteksi molekul molekul sinyal yang berasal dari luar luar sel. 'inyal kimiawi Oterdeteksi ketika molekul sinyal berikatan dengan protein reseptor yang terletak di permukaan permukaan sel / di dalam sel. 2.
4ransduksi #4ransdu!t #4ransdu!tion$ ion$ / pengalihan pengali han
Pengikatan Pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor dengan suatu !ara sehingga menginisiasi proses transduksi. 4ahap 4ahap ini mengubah sinyal menjadi bentuk yg dapat menyebabkan menyebabkan respons selular spesi-k.. &olekulmolekul &olekulmolekul dalam jalur jal ur ini disebut molekul relai #6elay &ole!ule$ %.
6espons 6espons #tanggapan$
Pada tahap ini sinyal yang di transduksikan transduksikan akhirnya memi!u respons selular spesi-k. Proses pensinyalan sel membantu memastikan bahwa aktivitasaktivitas sel krusial seperti ini berlangsung dalam sel yang benar, pada waktu yang tepat dan dalam koordinasi koordinasi yang sesuai dengan selsel lain pada organisme tersebut. tersebut. 'e!ara singkat langkahlangkah komunikasi komunikasi sel dengan transduksi sinyal : #ha(alkan "3; P303&B$ 1$
'intesis molekul signal oleh sel signal
2$
Pelepasan Pelepasan molekul signal oleh sel signal
%$
4ranspor molekul signal menuju =reseptor> sel target
8$
&olekul signal berikatan dengan =protein reseptor reseptor sel target>, untuk mengaktivasinya
$
Protein reseptor teraktivasi teraktiva si
G$
Kemudian Kemudian Bnisiasi jalur transduksi signal
I$
'ignal sampe ke sasaran #protein target$
J$ 6espon : 4erjadi perubahan perubaha n spesi-k pada (ungsi seluler : #misalnya #misalny a Q metabolisme, metaboli sme, gerakan, sintesis protein, aktivasi enim, pembukaan saluran ion, dll. R$
Pelepasan Pelepasan signal menyebabkan menyebabkan terhentinya respon seluler , komunikasi komunikasi selesai.
C3434 C34343; 3; : K3'<' P;5<63B3; 5+BK5; 5 +BK5; &;H3"B 5+
'intesis molekul signal #hormone ephine(rin$ oleh sel signal
2$
Pelepasan Pelepasan molekul signal oleh sel signal
%$
4ranspor molekul signal menuju =reseptor> sel target
8$
&olekul signal berikatan dengan =protein reseptor reseptor sel target>, untuk mengaktivasinya
$
Protein reseptor teraktivasi teraktiva si
G$
Kemudian Kemudian Bnisiasi jalur transduksi signal
I$
'ignal sampe ke sasaran #protein target$
J$
6espon : aktivasi enim P;5<63B 5+BK5;
R$
Pelepasan Pelepasan signal menyebabkan menyebabkan terhentinya respon seluler , komunikasi komunikasi selesai.
C34343; : K3'<' 63;5'3;53; <;4
'intesis molekul molekul signal #hormone pertumbuhan$ oleh sel signal
2.
Pelepasan Pelepasan molekul signal oleh sel signal
%.
4ranspor molekul signal menuju =reseptor> sel target
8.
&olekul signal berikatan dengan =protein reseptor sel target>, untuk mengaktivasinya
.
Protein reseptor teraktivasi teraktiva si
G.
Kemudian Kemudian Bnisiasi jalur transduksi signal
I.
'ignal sampe ke sasaran #protein target$
J.
6espon 6espon : aktivasi 5; untuk enim pembelahan sel
R.
Pelepasan signal menyebabkan terhentinya respon seluler , komunikasi selesai.
C34343; : +3;5K30 2 3;5 6<30 3"3+30 1.
jenis molekul signal
2.
6'P;;3
6'P46 '+ 6eseptor 'el 6eseptor 6eseptor adalah molekul protein protein yang menerima sinyal kimia dari luar sel yang mengarahkan mengarahkan kegiatan sel seperti membelah atau mengiinkan molekul tertentu untuk masuk atau keluar sel. 6eseptor 6eseptor dapat terikat pada membran sel, sitoplasma, atau nukleus, yang masingmasing hanya dapat dilekati dil ekati oleh jenis molekul sinyal tertentu. &olekul pemberi sinyal yang melekat pada suatu reseptor disebut ligan, yang dapat berupa suatu peptida atau molekul ke!il lain seperti neurotransmiter, neurotransmiter, hormon, obat, atau toksin. 3da 2 +okasi 6eseptor aitu : 1.
6eseptor permukaan sel #membrane sel$
2.
6eseptor 6eseptor intraseluler #sitoplasma / inti sel$
6eseptor 6eseptor intraseluler ada yang lambat #mengubah ekspresi gen$ dan !epat #mengubah (ungsi protein. &a!am ma!am reseptor
6eseptor Protein 5. 6eseptor 4irosin Kinase 6eseptor 'aluran Bon
