Makalah Biologi Sel

MAKALAH BIOLOGI SEL Mikrofilamen

 Nama

:

Shinta Anggraini

 NIM

:

I21112060

Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran Universitas Tanjungpura Tahun Ajaran 2012/2013

Kata Pengantar Saya mengucapkan alhamdulilah dan segala puji syukur ke hadirat Allah SWT atas terbitnya makalah biologi sel saya ini yang mencakup tentang materi mikrofila men yang telah saya buat dengan sebaik mungkin. Tanpa ridho dan kasih sayang serta petunjuk dari-Nya mustahil makalah ini dapat saya selesaikan. Makalah ini juga sebagai acuan dasar kegiatan belajar serta pegangan agar saya dapat dapat lebih memahami dan mengerti tentang materi biologi sel ini yaitu mikrofilamen yang terdapat di dalam bagian sel. Saya berharap dengan hadirnya makalah ini akan mempermudah dalam  proses mengajar dan belajar antara Ibu dan mahasiswa lainnya. Makalah ini juga juga berdasarkan bantuan sumber-sumber terpercaya seperti buku-buku buku-buku serta sumber-sumber lainnya yang menyangkut materi saya ini agar dapat memperjelas dan mempermudah dalam menyusun makalah saya ini. Akhirnya sesuai dengan kata pepatah “tiada gading yang tak retak,” saya mengharapkan saran dan kritik, khususnya dari teman-teman saya dan Ibu. Saya juga mengucapkan kepada segenap pihak terkait yang telah berusaha untuk menyelesaikan makalah biologi sel ini. Kebenaran dan kesempurnaan hanya Allah-lah yang Punya dan Mahakuasa.

Pontianak , 12 Oktober 2012

Penulis

i

DAFTAR ISI Kata Pengantar..............................................................................................................i Daftar Isi.......................................................................................................................ii Daftar Gambar..............................................................................................................iii Bab I Pendahuluan A. Latar Belakang..................................................................................................1 B. Rumusan Masalah.............................................................................................4 C. Tujuan Makalah................................................................................................4 D. Kegunaan Makalah...........................................................................................4 E. Prosedur Makalah.............................................................................................5 Bab II Isi A. Pengertian Mikrofilamen..................................................................................6 B. Fungsi Mikrofilamen........................................................................................12 C. Jenis-jenis Mikrofilamen..................................................................................12 Bab III Penutup ...........................................................................................................20 Daftar Pustaka..............................................................................................................iv

ii

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1.................................................................................................................6 Gambar 1.2.................................................................................................................7 Gambar 1.3.................................................................................................................8 Gambar 1.4..................................................................................................................9 Gambar 1.5.................................................................................................................14 Gambar 1.6.................................................................................................................14 Gambar 1.7..................................................................................................................15 Gambar 1.8.................................................................................................................16 Gambar 1.9..................................................................................................................17

iii

BAB 1 PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Setiap organisme atau makhluk hidup memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda beda. Ciri khas lain makhluk hidup adalah tersusun atas unit-unit dasar kehidupan yang disebut sel. Sel merupakan satuan struktural dan fungsional terkecil dari organisme. Selsel memiliki bermacam-macam bentuk dan ukuran. Makin besar ukuran tubuh makhluk hidup, makin banyak jumlah sel penyusunnya. Sebagai penyusun tubuh makhluk hidup, sel dapat dianalogikan dengan batu bata yang menyusun suatu bangunan. Semua makhluk hidup tersusun atas satu atau lebih sel, dari bakteri yang terkecil hingga yang terbesar. Sebuah sel merupakan unit terkecil yang mampu melakukan proses kehidupan. Sel hidup merupakan kumpulan zat tak hidup. Zat ini terus-menerus berinteraksi satu sama lain membentuk senyawa antara , molekul pembentuk , makromolekul , hingga ke sel hidup. Berbagai sel berinteraksi dalam suatu sistem dan membentuk jaringan , selanjutnya  berbagai sistem jaringan membentuk organ dan akhirnya membentuk makhluk hidup sempurna. Sel juga merupakan suatu bentukan hidup yang terlalu kecil untuk dilihat dan disentuh. Akan tetapi ribuan publikasi setiap tahunnya yang menjelaskan berbagai macam aspek dari sel. Tumbuhan , hewan dan mikrobial , terdiri d ari sel suatu ruangan kecil yang dibatasi oleh selaput, berisi cairan pekat. Bnetukan hidup yang paling sederhana berupa sel-sel soliter yang memperbanyak diri dengan cara membelah. Organisme tingkat tinggi seperti

mamalia

,

merupakan

organisme

selular

yang

di

dalamnya

terdapat

kekelompokkan sel yang melaksanakan berbagai fungsi khusus , saling berkaitan dengan sistem komunikasi yang sangat rumit. Sel mempunyai dimensi kecil, maka penemuan sel  baru terjadi setelah ditemukan mikroskop alat yang tersusun dari lensa-lensa yang mampu membentuk bayangan, diperbesar pada objek-objek yang kecil.

1

Konsep mengenai sel sebagai unit dasar kehidupan mulai berkembang secara  bertahap sejak tahun 1665 sampai 1850. Istilah sel (berasal dari bahasa Latin cella= lubang kecil) diberikan oleh Robert Hooke tahun 1665, ketika pertama kali melihat  bagian tubuh tumbuhan di bawah mikroskop buatannya sendiri. Seluk beluk sel penting untuk menerangkan biokimia, sebab biokimia adalah ilmu yang mempelajari berbagai molekul yang mendasari kehidupan. Fungsi umum sel adalah mengambil bahan makanan , mengoksidasi bahan bakar , mengeluarkan bahan-bahan yang tidak dapat diolah lagi dan sel mampu tumbuh dan  berkembang biak . Sel juga terus-menerus membuat senyawa baru , melakukan transpor senyawa dan menghasilkan panas. Semua sel tersusun atas komponen-komponen kimiawi utama protein , asam nukleat , lemak dan polisakarida. Sel adalah suatu satuan yang dinamis oleh karena selalu mengalami perubahan. Perubahan sel dapat berupa pertambahan ukuran dan volume, karena adanya proses  pertumbuhan , mapun perubahan fungsi , misalnya karena proses diferensiasi. Bahkan  pada waktu sel tidak mengalami pertumbuhan sebenarnya juga terjadi perubahan di dalam sel karena adanya proses metabolisme yang lain. Ditinjau dari segi metabolisme , maka sel dapat dikatakan sebagai suatu sistem kimiawi. Dalam sistem semacam ini , sel akan melakukan transformasi bahan atau nutrisi menjadi bentuk energi , sebaliknya energi yang dihasilkan akan digunakan untuk melakukan transformasi lebih lanjut yang akhirnya akan bermuara dalam bentuk pertumbuhan dan perkembangan. Sel juga merupakan unit terkecil yang menunjukkan semua sifat yang dihubungkan dengan kehidupan. Suatu sel harus memperoleh energi dari luar untuk digunakan dalam  proses-proses vitalnya, misalnya pertumbuhan, perbaikan , dan reproduksi. Sel makhluk hidup selalu mempergunakan sistem komparatementasi dalam melakukan kegiatan sehari-harinya. Struktur-struktur yang terdapat dalam sel seperti inti , mitokondria,  badan Golgi , kloroplas, vakoula, dan lain-lain yang lebih dikenal dengan organel sel makhluk hidup yang menunjukkan sistem kompartemensi ini.

Ada organel yang

dilindungi dengan baik , seperti pada eukariot dan adapula organel yang terlindungi dengan baik seperti yang terdapat pada sel eukariot dan ada pula organel yang batasnya tidak terlalu jelas , seperti struktur “daerah inti” pada sel-sel prokariot. 2

Secara struktural, terdapat dua jenis sel , yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Walaupun jauh dari sederhana , sel prokariotik (termasuk bakteri dan archae) umumnya  berukuran lebih kecil dan mempunyai stuktur lebih sederhana daripada sel eukariotik. Sel makhluk hidup selalu mempergunakan sistem komparatementasi dalam melakukan kegiatan sehari-harinya. Struktur-struktur yang terdapat dalam sel seperti inti , mitokondria, badan Golgi , kloroplas, vakoula, mikrotubulus, mikrofilamen dan lain-lain yang lebih dikenal dengan organel sel makhluk hidup yang menunjukkan sistem kompartemensi ini. Ada organel yang dilindungi dengan baik , seperti pada eukariot dan adapula organel yang terlindungi dengan baik seperti yang terdapat pada sel eukariot dan ada pula organel yang batasnya tidak terlalu jelas , seperti struktur “daerah inti” pada sel-sel prokariot. Organel (organella) merupakan struktur subseluler yang memiliki ciri organisasional dan membran pada sel eukariot . Organel sel dan fungsinya terdiri dari :

1. Plasmalemma (PL) : tempat berlangsungnya difusi secara selektif, transpor aktif , cytosis , penerima dan penyampai rangsangan serta respons , komunikasi dan benteng  pertahanan. 2. Retikulum endoplasma (RE) : sintesa protein , metabolisme lemak , transpor zat ke alat golgi , dan untuk detoksikasi 3. Alat Golgi (AG) : tempat persenyawaan karbohidrat atau lemak dengan protein , memadatkan dan membungkus bahan untuk digetahkan dan mencadangkannya , membikin lisosom dan membikin PL 4. Lisosom (LS) : pencernaan , regenerasi , penyembuhan , remodeling , resorpsi 5. Mitokondria (MK) : penghasil ATP , metabolisme lemak dan sintesa steroid ,  produksi panas 6. Plastida : mengandung pigmen (zat warna) , terutama pada tumbuhan 7. Sentriol : mengatur pembelahan sel , produksi mikrotubul dan mikrofilamen ,  produksi cilia dan flagella , kontrol gerakan 8. Mikrotubul (MT) : sitoskelet , transport , gerakan 9. Mikrofilamen (MF) : sitoskelet , transport , gerakan 10. Peroksisom : pencernaan zat tertentu , mengandung enzim proksidase untuk merombak peroksida yang meracun jadi H2O dan O2

3

11. Inti (nukleus) : tempat kromatin dan nukleolus . Kromatin : bahan genetis , nukleolus ,  produksi ribosom. Mikrotubulus dan mikrofilamen merupakan organel sel eukariot yang berpartisipasi dalam pembelahan sel, menjaga morfologi, transpor intraselular dan motilitas sel. Mikrofilamen memiliki bentuk seperti mikrotubulus, hanya saja mikrofilamen ini lebih lembut yang terbentuk dari komponen utama protein aktin dan myosin. Mikrofilamen memiliki peran penting dalam pergerakan sel dan peroksisom (badan mikro). B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas , maka rumusan masalah yang didapat adalah sebagai berikut : 1. Apa pengertian mikrofilamen ? 2. Apa saja fungsi dari mikrofilamen ? 3. Apa saja macam-macam mikrofilamen berdasarkan ukurannya ? C. TUJUAN MAKALAH

Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Memahami pengertian dan penjelasan tentang sel 2. Memahami pengertian dan penjelasan tentang mikrofilamen 3. Mengetahui apa saja fungsi mikrofilamen 4. Mengetahu jenis-jenis pada mikrofilamen berdasarkan ukurannya D. KEGUNAAN MAKALAH

Makalah ini disusun dengan harapan memberikan kegunaan baik secara teoritis maupun praktis. Secara teoritis makalah ini berguna sebagai pengembangan konsep ilmu pengetahuan. Secara praktis makalah ini diharapkan bermanfaat bagi : 1. Penulis, sebagai alat penambah pengetahuan dan konsep keilmuan khususnya tentang konsep ilmu pengetahuan 4

2. Pembaca/dosen , sebagai media informasi tentang konsep ilmu pengetahuan baik secara teoritis maupun secara praktis. E. PROSEDUR MAKALAH

Makalah ini disusun dengan menggunakan pendekatan kualitatif. Metode yang digunakan adalah metode deskriptif. Data teoritis dalam makalah ini dikumpulkan dengan menggunakan teknik studi pustaka, artinya penulis mengambil data melalui kegiatan membaca berbagai literatur yang relevan baik dari buku maupun internet.

5

BAB II ISI A. Pengertian Mikrofilamen

Mikrofilamen adalah rantai ganda subunit aktin yang terlilit. Mikrofilamen agaknya ada dalam seluruh sel eukariotik. Peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton ialah untuk menahan tegangan atau gaya tarik. Mikrofilamen merupakan filamen yang sangat tipis yang ditemukan di dalam sitoplasma sel. Mikrofilamen memiliki bentuk seperti mikrotubulus, hanya saja mikrofilamen ini lebih lembut yang terbentuk dari komponen utama protein aktin dan myosin. Mikrofilamen memiliki peran penting dalam pergerakan sel dan peroksisom (badan mikro). Dan juga mikrofilamen merupakan batang padat yang  berdiameter sekitar 7 nm. Mikrofilamen ini disebut juga filamen aktin, karena tersusun darimolekul aktin yang merupakan salah satu protein globular. Mikrotubulus dan mikrofilamen terkandung banyak dalam sel, membentuk jalinan  pada berbagai lapisan sitoplasma. Mikrotubulus berbentuk pipa, berongga, diameter 25 nm. Mikrofilamen bentuk benang halus, masif (tidak berongga), berdiameter 6-10 nm. Keduanya membina rangka sel. Mikrotubul dalam silia dan flagela, sel saraf, dan gelendong pembelahan (spindel), semua mempunyai ultrastruktur yang sama. Setiap sistem pergerakan pada berbagai jaringan dan alat memiliki banyak mikrotubulus dan mikrofilamen. Pada tempat dimana terjadi endocytosis atau exocytosis, mikrofilamen melingkar bagian puncak plasmalema, membentuk sehingga

gentingan, tercipta

lalu

putus,

gelembung

atau

vesikula berisi bahan yang “ditelan” atau “dimuntahkan” sel itu. Pada waktu mitosis dan meisosis, pun terjadi cincin mikrotubul dan mikrofilamen didaerah ekuator, membuat plasmalemma jadi genting, putus, sehingga terjadi membran yang terpisah untuk setiap sel anak.

(gambar 1.1) 6

Mikrofilamen juga merupakan serat tipis panjang berdiameter 5-6 nm. Terdiri dari  protein yang disebut aktin. Banyak mikrofilamen membentuk kumpulan atau jaring pada  berbagai tempat dalam sel . Adanya hal itu digabungkan dengan gerak sel . Bila sel hewan membelah menjadi dua , misalnya terbentuklah seberkas mikrofilamen dan memisahkan kedua sel anak tersebut. Mikrofilamen terbentuk dari protein aktin. Subunit aktin dipolimerisasi menjadi seutas untaian panjang , dan dua untaian bersatu dalam sebuah heliks ganda (double helix) untuk membentuk mikrofilamen. Mikrofilamen memencar ke seluruh bagian sitoplasma dan dengan demikian menjaga bentuk sel. Kombinasi mikrofilamen dengan protein miosin membentuk filamen peluncuran yang dikaitkan dengan kontraksi oto dan perubahan bentuk sel. Filamen intermediet , yang dinamai demikian karena diameternya berada di antara kedua filamen struktural lainnya , lebih tahan lama daripada kedua filamen lain dan ditemukan pada, misalnya , jala rapat yang memberikan kekuatan yang fleksibel bagi lembar-lembar jaringan epitel.

(Gambar 1.2)

7

Mikrofilamen sangat erat hubungannya dengan mikrotubula. Filamen-filamen yang  besar (10 nm) membentuk unsur-unsur kerangka sel yang memberikan keteguhan pada sitoplasma, filamen-filamen kecil (3 sampai 7 nm) mengandung protein kontraktil (aktinomysosin) dan berkaitan dengan gerakan sel seperti yang terjadi pada amuba bersel satu atau sel otot. Mikrofilamen yang besar maupun yang kecil terdapat dalam mikrovilli sel-sel epitel sebagai jala terminal , suatu bangunan penunjang. Mikrofilamen banyak di dalam neuron dan proses mereka , dimana mereka berfungsi sebagai bangunan kerangka sel , mereka juga dapat dikaitkan dengan transpor bahan-bahan sepanjang serat-serat saraf. Di dalam mikrovilli terdapat juga mikrofilamen kontraktil. Pada banyak sel , sitoplasmanya bergerak-gerak dan fenomena ini dinamakan aliran sitoplasmik. Geraknya bergantung pada adanya mikrofilamen. Mikrofilamen ini juga merupakan ciri yang penting sekali dalam sel yang berpindah-pindah dan berubah-ubah  bentuknya. Hal ini tidak saja bagi sel gerak bebas yang independen seperti misalnya amuba tetapi juga bagi kebanyakan sel hewan selama sel hewan selama pembentukan embrio . Mikrofilamen dan mikrotubulus ini belum dikenal sebelum adanya ME. Keduanya terkandung banyak dalam sel , membentuk jalanin pada berbagai daerah sitoplasma. Fungsi kedua organel ini adalah sebagai rangka, pergerakan , cytosis, transpor dan pembelahan.

(Gambar 1.3)

8

Mikrofilamen adalah sekitar 8 nm diameter dan terdiri dari subunit globular dari  protein aktin. Di hadapan ATP, monomer aktin polimerisasi untuk membentuk filamen, fleksibel heliks. Sebagai hasil dari organisasi subunit, sebuah filamen aktin pada dasarnya adalah sebuah struktur dua-stranded dengan dua alur heliks berjalan sepanjang  panjangnya. Istilah "aktin filamen," F-aktin "dan microfilament dasarnya sinonim untuk  jenis filamen. Karena masing-masing subunit aktin memiliki polaritas dan semua subunit dari filamen aktin menunjuk ke arah yang sama, microfilament seluruh memiliki  polaritas. Tergantung pada jenis sel dan aktivitas di mana ia terlibat, filamen aktin dapat diatur dalam array sangat teratur, longgar tidak jelas jaringan, atau bundel erat berlabuh.

(Gambar 1.4)

Berbeda dengan peran penahan-kompresi oleh mikrotubulus , peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton adalah menahan tegangan (gaya tarik).Jejaring  berdimensi tiga yang dibentuk oleh mikrofilamen tepat di bagian dalam membran  plasma (mikrofilamen korteks) membantu menyokong bentuk sel. Jejaring ini menyebabkan lapisan sitoplasma terluar sel , yang disebut korteks (cortex) , memiliki konsistensi semisolid gel , kebalikan dari kondisi sitoplasma interior yang lebih cair (sol).

9

Dalam sel hewan yang terspesialisasi untuk mentranspor materi melintasi membran plasma , misalnya sel usus , berkas mikrofilamen menjadi inti mikrovilli ,  penjuluran halus yang meningkatkan luas permukaan sel di usus seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Mikrofilamen terkenal karena perannya dalam motilitas sel, terutama sebagai bagian aparatus kontraktil sel otot. Ribuan filamen aktin tersusun  paralel satu sama lain di sepanjang suatu sel otot , berselang-seling dengan filamenfilamen lebih tebal yang terbuat dari protein yang disebut miosin. Seperti dinein yang berinteraksi dengan mikrotubulus , miosi bekerja sebagai  protein motorik berbasis mikrofilamen dengan penjuluran yang berjalan di sepanjang filamen aktin. Kontraksi sel otot dihasilkan dari filamen aktin dan miosin yang menggelincir melewati satu sama lain dengan cara ini , sehingga sel memendek. Pada  jenis sel yang lain , filamen aktin berasosiasi dengan miosin dalam versi yang  berukuran kecil dan kalah rumit daripada susunannya pada sel otot. Agregat aktinmiosin ini bertanggung-jawab atas kontraksi lokal sel. Misalnya , sabuk mikrofilamen yang berkontraksi membentuk lekukan penyibakan (cleavage furrow) yang membagi sel hewan yang sedang membelah menjadi dua sel anak. Kontraksi lokal yang disebabkan oleh aktin dan miosin juga memainkan peran dalam pergerakan amoeboid , ketika suatu sel misalnya amoeba , merayao di sepanjang suatu permukaan dengan cara menjulur dan mengalir ke dalam penjuluran selular yang disebut pseudopodia (dari kata Yunani pseudes , palsu dan pod). Pseudopodia menjulur dan memendek (berkontraksi) melalui perakitan dapat-balik (reversibel)

subunit-subunit

aktin

menjadi

mikrofilamen-mikrofilamen

,

dan

mikrofilamen menjadi jejaring yang mengubah sitoplasma dari bentuk sol menjadi gel. Menurut model yang diterima luas , filamen-filamen di dekat ujung sel yang tertinggal di belakang akan berinteraksi dengan miosin , menyebabkan kontraksi.

10

Meskipun terdapat bermacam-macam filamen di dalam sel yang dapat ditunjukkan dengan mikroskop elektron, namun istilah mikrofilamen ditujukan kepada semua elemen fibrosa yang memiliki garis tengah 60 angstrum dan terdiri dari molekul protein aktin. Selain aktin terdapat pula mikrofilamen yang disebut miosin dan tropomiosin yang  banyak dijumpai di sel otot. Mikrofilamen-mikrofilamen sel otot akan dibicarakan di  bagian akhir bab ini. Semula aktin dianggap hanya merupakan filamen yang terdapat di sel otot saja. Namun, ternyata semua sel memilikinya. Aktin merupakan protein globular dengan BM 42.000 dalton. Apabila berada dalam bentuk monomer disebut aktin G, yang dapat dirakit menjadi filamen beruntai rangkap dan disebut aktin F. Seperti halnya mikrotubula , aktin juga sudah terurai menjadi monomer-monomernya dan terakit kembali menjadi mikrofilamen. Dari beberapa penelitian diketahui bahwa aktin merupakan protein kontraktil yang terlibat dalam proses-proses yang terjadi dalam sel , antara lain: sitokinesis , gerakan sel , gerakan mikrovili intestinsi , dan sebagainya. Aktin merupakan protein terbanyak yang terdapat di dalam sel eukarota , hampir 5 % dari semua protein sel. Walaupun aktin tersebar di seluruh sitoplasma namun , sebagian  besar sel hewan mempunyai jaring-jaring sangat tebal yang terdiri dari filamen aktin dan  protein-protein yang terdapat tepat di permukaan sitosolik selaput sel. Jaring-jaring ini merupakan korteks sel , yang memberi daya mekanis kepada permukaan sel dan memungkinkan sel dapat bergerak serta berubah bentuk. Bentuk korteks sel bervariasi dari sel ke sel atau dari beberapa dalam satu sel. Di beberapa sel , korteks sel merupakan anyaman trimatra yang tebal dari filamen aktin yang berikat-silang. Pada sel-sel yang lain lebih menyerupai anyaman dwimatra yang tipis. Di dalam korteks sel tidak dijumpai organela , semula daerah ini disebut ektoplasma. Di beberapa daerah tertentu dari sel hewan, berkas-berkas kecil filamen aktin tersembul dari korteks membentuk pusat yang kaku dari tonjolan permukaan sel sedangkan di daerah yang lain filamen aktin menarik selaput sel ke dalam. Mengingat  bahwa selaput sel sangat menyatu dengan korteks sel , untuk beberapa tujuan dua unit ini dianggap sebagai satu unit fungsional.

11

B. Fungsi Mikrofilamen

Untuk mengetahui lebih jauh tentang kegunaan dari mikrofilamen, berikut ini adalah fungsi mikrofilamen sebagai berikut : 1.

Untuk menjaga dan mepertahankan bentuk sel sepanjang mikrotubul

2.

Mikrofilamen biasanya membentuk jaringan sub membran plasma untuk mendukung  bentuk sel

3.

Kontraksi otot (filament aktin bergantian dengan serat yang lebih tebal dari myosin, membentuk protein motor, dalam jaringan otot)

4.

Siklosis (pergerakan komponen sitoplasma di dalam sel)

5.

Pergerakan “amuboid” dan fagositosis

6.

Bertanggung jawab untuk pemutusan galur pada sitokinesis hewan

7.

Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel dan peroksisom (Badan Mikro). Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

8.

Pengaliran sitoplasma

9.

Motilitas sel (seperti pada psuedopodia)

10.

Pembelahan dan perubahan bentuk sel

C. Jenis-jenis mikrofilamen

Ada 3 macam menurut besarnya : 1. filamen aktin 2. filamen sedang 3. filamen miosin

Ketiga macam mikrofilamen itu membina rangka sel (sitoskelet), dan bersama mikrotubul berperan penting untuk segala hal yang menyangkut gerakan atau pergerakan. Filamen aktin seringkali dijumpai sebagai jaring-jaring trimatra yang kaku. Hal ini disebabkan karena filamen aktin sangat terikat dengan protein pengikat silang (cross-linking). Protein pengikat-silang yang terbanyak terdapat di dalam sel yaitu filamen , suatu molekul  panjang dan lentur terdiri dari dua rantai polipeptida kembar. 12

Filamen Aktin

 Filamen aktin diameter 6 nm, banyak terdapat pada otot polos dan sel-sel yang memiliki tonjolan gerak. Filamen sedang  diameter 7 –  10 nm, banyak terdapat pada desmosom dan sel saraf. Pada sel saraf disebut neurofilamen. Filamen miosin diameter > 10 nm, banyak terdapat  pada otot lurik dan sel-sel yang memiliki tonjolan gerak. Identifikasi filamen aktin pada sel yang diberikan dapat dibuat dengan pasti menggunakan tes cytochemical yang mengambil keuntungan dari fakta bahwa filamen aktin, terlepas dari sumbernya, akan berinteraksi dengan cara yang sangat spesifik dengan myosin  protein. Untuk memfasilitasi interaksi teh, dimurnikan myosin (diperoleh dari jaringan otot) dibelah menjadi fragmen oleh enzim proteolitik. Salah satu fragmen, disebut S1, mengikat molekul aktin sepanjang microfilament tersebut. Selain mengidentifikasi filamen aktin sebagai, fragmen S1 terikat mengungkapkan polaritas filamen itu. Ketika fragmen S1 terikat, salah satu ujung microfilament muncul menunjuk seperti panah, sedangkan ujung yang lain tampak berduri. Contoh dari hal ini "dekorasi" panah ditampilkan dalam microfilli sel epitel usus. Orientasi kepala panah yang dibentuk oleh kompleks S1-aktin menyediakan informasi mengenai arah di mana mikrofilamen kemungkinan akan dipindahkan oleh protein motor myosin. Aktin juga dapat dilokalisasi dengan mikroskop cahaya menggunakan Phalloidin flourescently berlabel, yang mengikat aktin filamen atau dengan flourescently berlabel antiaktin antibodi.

(Gambar 1.5)

13

Mikrofilamen berbentuk tongkat solid yang terbuat dari protein globular yang disebut dengan actin, oleh karena itu mikrofilamen sering disebut juga filament aktin. Mikrofilamen  banyak ditemukan dalam sel eukariotik. Filamen ini merupakan struktur primer fungsional dan sangat penting sebagai komponen cytoskeleton.

Mikrofilamen seperti mikrotubulus tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam  pergerakan sel. Berlawanan dengan peran penahan-tekanan (gaya tekan mikrotubula), peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton adalah untuk menahan tegangan (gaya tarik).

(Gambar 1.6)

14

Dengan bergabung dengan protein lain, mikrofilamen sering membentuk jalinan tiga dimensi persis di dalam membran plasma yang membantu mendukung bentuk sel. Jalinan ini membentuk korteks (lapisan sitoplasma luar) sel tersebut mempunyai kekentalan semipadat seperti gel, yang berlawanan dengan keadaan sitoplasma dalamnya yang lebih cair (sol). Dalam sel hewan yang terspesialisasi untuk mengangkut materi melintasi membran plasma,  berkas mikrofilamen membentuk inti mikrovili,  penonjolan halus yang meningkatkan luas  permukaan sel. Mikrofilamen dikenal baik karena perannya dalam pergerakan sel khususnya sebagai  bagian alat kontraksi sel otot.  Ribuan filamen aktin disusun sejajar satu sama lain di sepanjang sel otot yang diselingi dengan filamen yang lebih tebal yang terbentuk dari protein yang disebut miosin.  Kontraksi otot terjadi akibat mikrofilamen dan miosin yang saling melncur melewati yang lain, yang akan memperpendek selnya. Aktivitas mikrofilamen menyebabkan pergerakan seperti aliran sitoplasma dan gerak ameboid (gerak sel tunggal protista, cendawan, dan hewan yang menggunakan protoplasmanya yang mengalir

keluar

dari

sel

unuk

membentuk

semacam kaki semu atau  pseudopod,  kemudian  bagian sel yang tertinggal maju ke arah pseudopod hingga

menghasilkan

 permukaan).

gerak

Mikrofilamen

sel terlihat

di

suatu melalui

mikroskop fluoresensi dengan bantuan antibodi antiaktin (diperoleh dari lawan aktin pada hewan) atau dengan analog fluoresen falotoksin (berasal dari cendawan  Amanita phalloides), yang secara khas berikatan dengan molekul aktin atau ( liraktin).

(Gambar 1.7)

15

Mikrofilamen juga merupakan penanggung jawab seluruh gerakan di dalam sel karena mikrofilamen berhubungan dengan miosin , sejenis protein yang mengadakan kerja sama dengan aktin dalam sel-sel otot untuk menghasilkan kontraksi. Adanya aktin miosin pada mikrofilamen inilah yang bertanggung jawab untuk semua gerakan yang ada di dalam sel. Gerakan tersebut misalnya kontraksi , aliran sitoplasma, endositosis , eksositosis , gerak amoeboid , dan perubahan bentuk sel. Mikrofilamen tidak dengan sendirinya tampak dengan mikroskop cahaya, namun  penyebaran aktin dalam sel dapat ditunjukkan dengan memakai antibodi anti-aktin berlabel flouresen. Filamen aktin tampak pada mikrograf elektron, tetapi dalam konsentrasi di bawah normal karena filamen ini cenderung terektraksi oleh pemaparan berkepanjangan terhadap  bahan fiksasi konvensional. Daya penggerak sel tergantung pada interaksi filamen aktin dengan protein pengikat aktin miosin. Dalam otot, yang dikhususkan untuk kontraksi, miosin ini terdapat berupa filamen relatif tebal dalam barisan sangat teratur, yang berselisipan dengan filamen aktin. Pemendekan otot mencakup peluncuran filamen aktin tipis terhadap filamen miosin yang lebih tebal. Dalam sel bukan otot, miosin terdapat dalam rasio jauh lebih rendah terhadap aktin dan tidak berupa filamen yang tampak dalam mikroskop.

(Gambar 1.8)

16

Penyebaran filamen aktin dalam sitoplasma dipengaruhi sejumlah protein pengikataktin. Profilin mengikat pada monomer aktin-G, mencegah polimerisasi sehingga membantu mempertahankan suplai monomer yang dapat ditarik bila diperlukan untuk membentuk filamen aktin baru. Protein penutup mengikat pada ujung filamen aktin, membatasi  pemanjangan selanjutnya. Protein lain, fimbrin, dengan erat mengikat filamen-filamen aktin yang berdekatan berjajar menjadi berkas. Yang lain, filamen mengadakan hubungan fleksibel antara mikrofilamen yang bersilangan, menstabilkan anyaman tiga dimensi. Yang lain lagi, gelsosin sanggup menyisipkan diri di antara subunit sebuah filamen, memecahnya menjadi segmen lebih pendek. Dua protein pengikat aktin lain , antara lain vinkulin dan aktinin α, menengahi ikatan filamen aktin pada membran sel pada taut intersel dan pada dasar sel. Dalam pengorientasian sumbu pembelahan sel, mikrofilamen ini menahan nukleus dalam orientasi yang stabil dalam gelendong terbentuk, dan kemudian mereka akan mengarahkan pergerakan vesikula (kantung) lempengan sel.

 Mikrofilamen seperti

mikrotubulus  (pengertian mikrotubulus dibawah), tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen  berperan dalam pergerakan sel k. dan peroksisom (Badan Mikro). Organel ini senantiasa  berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

(Gambar 1.9)

17

Protein pembangkit tenaga terdiri dari aktin dan miosin.Protein pengontrol terdiri dari tropomiosin, tropodin-C, kofaktor dan kinase. Protein struktur terdiri dari spektrin, protein  pengikat aktin, alfa-aktinin, dan beta-aktinin. Semua sel eukaryota mengandung aktin dan miosin. Miosin dalam kadar rendah, aktin dalam kadar tinggi. Aktin menangani masalah  pergerakan sel, (bersama miosin) serta membina rangka sel yang pertama. Suatu sel dapat kontraktif jika aktin dan miosin berinteraksi, dan ini oleh kehadiran zat lain yang disebut di atas, plus ion Ca.

Protein kelompok dua berperan untuk mengatur interaksi aktin-miosin. Sedangkan  protein kelompok tiga berperan dalam masalah struktur sel. Protein pengikat aktin membuat rantai silang dengan aktin, sehingga terbentuk jalinan, mengakibatkan terbentuknya suasana yang stabil dalam sel. Spektrin dikira mengakibatkan aktin ke membran sel, terutama ke  junctional complex (desmosom). Alfa-aktinin terdapat dalam garis Z serat otot, sedangkan  pada sel bukan-otot ia membantu interaksi membran-filamen. Alfa-aktinin terdapat pada ujung mikrovili jonjot usus halus. Beta-aktinin penyebab fragmentasi protein kontraktif. Aktin dan miosin sel bukan-otot sama sifatnya dengan aktin dan miosin yang membina serat otot sendiri.

(Gambar 1.10)

18

Semua miosin memiliki dua sifat : 1. berikatan dengan aktin secara reversibel (dapat kembali terurai) 2. sebagai katalisator hidrolisa ATP : untuk ini perlu kehadiran aktin.

Miosin adalah bipolar, memiliki dua kepala yang bundar dan satu ekor yang panjang. Kepala mengandung tempat melekat aktin (actin-binding site) dan tempat enzim ATPase. Ekor perlu untuk membentuk filamen. Jala mikrofilamen dalam sitoplasma terdiri dari aktin. Jala ini suatu ketika dapat lepas-lepas jadi filamen, jika terjadi reaksi dengan beta-aktinin, seperti jika sel berkerut (bergerak). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel dan  peroksisom (Badan Mikro). Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan  banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

19

BAB III PENUTUP Dari uraian makalah ini, diperoleh kesimpulan bahwa sel merupakan unit kehidupan dari sebuah makhluk hidup. Setiap sel melakukan aktivitasnya masing-masing layaknya indivudu. Didalam sel terdapat bagian-bagian yang terdiri dari bagian hidup mati seperti dinding sel dan vakuola dan bagian yang hidup seperti, plasma sel, dan organel-organel sel. Bagian-bagian tersebut bekerja sama dalam melakukan kegiatannya. Namun, tidak semua memiliki bgian tersebut. Pada sebagian sel prokariot hanya memiliki beberapa bagian saja . Serta dengan mempelajari materi tentang mikrofilamen ini kita dapat mengetahui  bahwa mikrofilamen ini juga merupakan penanggung jawab seluruh gerakan di dalam sel karena mikrofilamen berhubungan dengan miosin , sejenis protein yang mengadakan kerja sama dengan aktin dalam sel-sel otot untuk menghasilkan kontraksi. Adanya aktin miosin  pada mikrofilamen inilah yang bertanggung jawab untuk semua gerakan yang ada di dalam sel. Gerakan tersebut misalnya kontraksi , aliran sitoplasma, endositosis , eksositosis , gerak amoeboid , dan perubahan bentuk sel. Dan masih banyak lagi kesimpulan lainnya yang dapat kita ambil dari materi mikrofilamen ini. Demikianlah makalah ini saya susun sebagai kerangka dan acuan dalam kegiatan  pembelajaran materi biologi sel yang menyangkut tentang mikrofilamen. Semoga dalam makalah ini membawa manfaat dan memberikan kegiatan bekal pengetahuan yang berguna untuk masa ini dan masa yang akan datang.

20

DAFTAR PUSTAKA Campbell Neil A.1987. “Biology Fifth Edition”.Addison Campbell Neil A.2000.” BIOLOGI Edisi Kelima Jilid 2”. Jakarta: Penerbit Erlangga Campbell Neil A.2008.” Biologi edisi kedelapan jilid 1”. Pearson Education Inc Fawceet W Don .2002. “Buku Ajar Histologi edisi 12”. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC Setiowati Tetty.2007.” Biologi Interaktif “. Jakarta: Penerbit Azka Press Stansfield D William ,Ph.D. 2003. ” Theory and Problems of Molecular and Cell Biology” Mc Graw-Hill Companies Susilowarno R Gunawan.2007.” BIOLOGI” .Jakar ta:Grasindo Yuwono Triwibowo.2005.” Biologi Molekular”. Jakarta: Erlangga

iv