MAKALAH : FISIOLOGI DOSEN : Ns Aliyah Andriani S.Kep M.Kes
ANATOMI FISIOLOGI SEL
Kelompok : 3
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
1.10Hubungan 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 irisanirisan 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 ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢
Untuk mengetahui anatomi sel Untuk mengetahui fisiologi sel Untuk mengetahui transport membrane pada sel Untuk mengetahui metabolisme pada sel Untuk mengetahui reproduksi sel Untuk mengetahui perbedaan CIS dan CES Untuk mengetahui macam-macam sel Untuk mengetahui hubungan intersel
BAB II PEMBAHASAN A. Anatomi Sel
SEL
MACAM MACAM SEL
STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA
fFUNGSINY
MEMBRAN PLASMA
ORGANEL SITOPLASMA
SEL EUKARIOTIK
SEL PROKARIOTIK
DINDING SEL
NUCLEUS
BADAN GOLGI
MITOKONDRIA
RETIKULUM ENDOPLASMA
KLOROPLAS VAKUOLA RIBOSOM
SENTRIOL LISOSOM
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
a. 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. b. 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. 1.1 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. 1.2 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. 1.1 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. 1.1 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
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.
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.
a. 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 ✔ Protein transmembran menyebar ke seluruh lapisan ganda dan membentuk saluran (pori-pori) untuk transport zat yang melewati membrane. ✔ 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. a. 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. 1. 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
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.
a. 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
1. 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 a. 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. 1. 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. a. 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
1. 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 a. 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
intraseluler,seperti enzim lisosom.
protein
yang
berfungsi
secara
1. 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. a. 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 1. 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. 2. 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. 3. 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. 4. 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.
a. 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
Mikrofilamen, Mikrotubulus, Sentriol, dan Silia serta Flagela. Selain organel yang berlapis membrane, sitoplasma juga mengandung jaring-jaring komponen structural yang kompleks. 1.1 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. a. 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). b. 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. a. 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. a. 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. A. 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. a. 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.
1.1 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 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: 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 • 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. 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”. Substansisubstansi tersebut adalah DNA dan RNA. 2. Katabolisme (Dissimilasi), yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut. 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. 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) 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. 1.1 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.
a. 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.
a. 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.
a. 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. 1
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). 1
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 a. 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
a. 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 ➢ 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 ➢ 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. a. 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 nonfungsional. • Setiap sel mengandung setengah jumlah kromosom, seperempat jumlah DNA normal yang diproduksi pada tahap interfase G2 dan penyimpangan genetic yang unik. a. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel ➢ Penempelan (sel bertumpu): sel membelah setelah sel bertumpu/menempel ➢ Kerapatan sel: sel berhenti membelah setelah seluruh permukaan dilipisi satu lapis sel ➢ Faktor pertumbuhan (growth factors): walau seluruh permukaan telah penuh sel, bila ditambahi faktor pertumbuhan sel maka pembelahan sel berlangsung mengakibatkan penumpukan sel a. Akibat dari pertumbuhan sel yang diluar kontrol.
Pertumbuhan sel yang di luar kontrol mengakibatkan apa yang disebut kanker ➢ sel normal pada kultur tumbuh dan membelah antara 20-50 generasi ➢ sel kanker dapat membelah terus tanpa henti sepanjang ada nutrisi. Sel kanker membelah tidak mengikuti pola siklus sel normal, tapi acak. ➢ Sel-sel kanker menghasilkan tumor ganas (tumor malignan) ➢ 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 5070% 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.
1.10Hubungan 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
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA ftp://komo.padinet.com/free/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0112%20Bio%203-1a.htm http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_%28biologi%29 http://www.membuatblog.web.id/2010/02/struktur-dan-fungsi-sel.html http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel-2/ http://www.docstoc.com/docs/57528963/KONSEP-DASAR-CAIRAN-DANELEKTROLIT http://www.scribd.com/doc/17059905/Cairan-Dan-Elektrolit-Dalam-TubuhManusia http://www.masbied.com/search/struktur-dan-fungsi-dna-serta-rna http://nadjeeb.wordpress.com/sistem-transport-pada-sel/ http://www.morphostlab.com/artikel/transport-membran.html
