BAB I PENDAHULUAN A. Lata Latarr Bela Belaka kang ng Biokimia dapat didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan tentang dasar kimiawi
kehidupan. Sel adalah unit structural makhluk hidup. Oleh karena itu biokimia juga dapat diartikan sebagai ilmu pengetahuan tentang konstituen kimiawi sel hidup serta reaksi dan proses yang dialami konstituen-konstituen tersebut. Berdasarkan definisi ini, biokimia mencakup bidang biologi sel, biologi b iologi molekuler dan genetika molekuler. Sel merupakan unit terkec il dan structural dari organisme atau mahluk hidup. Miliara Miliaran n sel harus adany adanyaa
koor koordi dina nasi si
ber-koo ber-koordinas rdinasii ters terseb ebut ut
untuk untuk
maka maka
membentuk membentuk suatu suatu
memu memungk ngkin inka kan n
suat suatu u
jaringan. jaringan. Dengan Dengan orga organi nism smee dapa dapatt
berkembang. berke mbang. Dimulai dari sel kemudian membentuk membentu k jaringan, jar ingan, organ dan system organ o rgan yang menjalankan organisme tersebut. Dalam kehidupan ma khluk hidup baik uniseluler atau multiseluler multiseluler akan berinteraksi berinteraks i dengan lingkungannya lingkung annya untuk mempertahankan mempertah ankan kehidupannya kehidup annya.. Sinyalsinyal antar sel jauh lebih sederhana sederhana daripada daripada bentuk-bent bentuk-bentuk uk pesan pesan yang biasanya biasanya dirubah oleh manusia. Sinyal - sinyal yang diterima sel, yang berasal dari sel lain atau dari beberapa perubahan perubaha n pada lingkungan fisik organisme, organ isme, bermacam-macam bermaca m-macam bentuknya. bentukn ya. Misalnya, sel dapat mengindera dan merespons sinyal elektromagnetik, seperti seperti cahaya, dan sinyal mekanis seperti, sentuhan. kan tetapi sel-sel paling sering berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan sinyal kimiawi.
BAB II
PEMBAHASAN 1. TRANSUDKSI SINYAL !ransduksi sinyal merupakan suatu proses perubahan suatu jenis sinyal menjadi
jenis yang lain. !ransduksi sinyal mencakup pengubahan sinyal dari satu bentuk ke bentuk lain dalam sel. khirnya, respon terjadi sebagai hasil dari sinyal awal. Sinyalsinyal kimia dapat berupa protein, asam amino, peptida, nukleotida, steroid, dan gas. Sebagian besar sinyal bersifat hidrofilik sehingga tidak dapat melewati membran "contohnya protein, asam amino, dan peptida#. Beberapa sinyal bersifat hidrofobik dan mampu melalui membran untuk memulai respon "contohnya hormon steroid#. Sinyalsinyal tersebut diproduksi oleh signal cell dan dideteksi oleh protein reseptor pada sel target. Sistem
komunikasi
menentukan respon seluler
suatu
sel
berperan
teramat
penting
dalam
yang akan dilakukan oleh sel. Seluruh peristiwa yang
terangkum dalam dogma biologi molekuler diawali oleh adanya akti$itas komunikasi. %ntuk dapat menjalankan akti$itas komunikasi tersebut sebuah sel "eukariotik# dilengkapi berbagai jenis reseptor yang terdapat di membrane plasmanya.&eseptor ini biasanya merupakan bagian structural dari protein integral yang terdapat di sela-sela lemak lapis ganda. Sel berinteraksi dengan sel lain dengan cara komunikasi langsung atau dengan mengirimkan sinyal kepada sel target. Berikut macam-macam interaksi sel ' (. utokrin Suatu sel mensekresikan molekul, dan molekul tersebut bekerja)berpengaruh terhadap sel itu sendiri atau sel-sel lain yang sejenis. Sinyal dan reseptor terdapat pada sel yang sama.
*. +arakrin +ada pensinyalan parakrin, sel pensekresi bertindak pada sel target didekatnya dengan melepas molekul pengatur local ke dalam fluida ekstraseluler. Sel mensekresi sinyal ke lingkungan di sekitarnya. Sel penghasil dan sel penerima sinyal berada pada lingkungan yang sama.
. ndokrin)ormonal ormon mensinyal sel target pada jarak yang lebih jauh. +ada hewan, sel endokrin terspesialisasi mensekresi hormone ke dalam cairan tubuh yaitu darah. ormone dapat mencapai hamper seluruh sel tubuh dengan melalalui aliran darah, tetapi, hanya
sel target spesifik yang mengenali dan merespons sinyal kimiawi
yang diberikan.
/. Sinaptik +ersinyalan sinaptik merupakan tipe pensinyalan jarak jauh melalui sistem persarafan. Sel saraf melepaskan molekul neurotransmiter kedalam sinapsis sehingga merangsang sel target. +ada melepaskan
pensinyalan
sinaptik
sel
saraf
molekul neurotransmitter ke dalam sinapsis antara sel lain.
0. 1ontak antar Sel +ersinyalan tipe ini adalah komunikasi antar sel yang sangat berdekatan. 1omunikasi ini terjadi dengan mentransfer sinyal listrik "ion-ion# atau sinyal kimia melalui hubungan yang sangat erat antara sel satu dengan lainnya. 2ap junction
merupakan protein saluran khusus yang dibentuk oleh protein conne3in. 2ap junction memungkinkan terjadinya aliran ion-ion "sinyal listrik# dan molekulmolekul kecil "sinyal kimia#, seperti asam amino, !+, cM+ dalam sitoplasma kedua sel yang berhubungan.
Sifat %mum !ransduksi Sinyal ' (. 1espesifikan Sinyal memiliki reseptor sepesifik yang dapat menerimanya.
*. mplifikasi
. Desensitisasi atau adaptasi /. &espon atau integrasi asil akhir dari adanya transduksi sinyal adalah respon. Suatu sinyal dapat menghasilkan berbagai respon, contohnya seperti perubahan akti$itas en4im dan
perubahan ekspresi gen. Berbagai sinyal dapat berintegrasi dan menghasilkan suatu respon tunggal. Suatu kompleks transduksi sinyal dapat meningkatkan efekti$itas dan kecepatan penyebaran sinyal 2. KOMUNIKASI INTRASELULER 1omunikasi intra sel adalah komunikasi yang terjadi di dalam sel. 1omunikasi
intra sel merupakan proses pengubahan sinyal yang terdapat di dalam sel itu sendiri. 1omunikasi ini tergantung pada pembentukan sinyal spesifik yang dipicu oleh pemicu eksternal yang kemudian sinyal diterima oleh sel sasaran dan ditransmisikan serta diproses lebih lanjut dengan bantuan rantai sinyal intraseluler. !ransduksi sinyal intraseluler melibatkan protein dan caraka kedua " second messenger). !ahap-tahap komunikasi intraseluler (. +embentukan sinyal akibat adanya pemicu eksternal *. !ranspor sinyal ke sel sasaran . +engenalan sinyal oleh sel sasaran /. !ransmisi sinyal masuk ke sel sasaran 0. !ransformasi sinyal menjadi reaksi elektris atau biokimiawi dalam sel sasaran 5. +engakhiran sinyal
3. CARAKA KEDUASECOND MESSEN!ER
Second messenger merupakan jalur persinyalan yang melibatkan molekul atau ion kecil nonprotein yang terlarut-air. Sedangkan molekul sinyal ekstraseluler yang mengikat reseptor membrane merupakan
mesenjer pertama jalur. 1arena mesenjer
kedua itu kecil dan terlarut dalam air, mesenjer ini data segera menyebar ke seluruh sel dengan berdifusi. Messenger kedua berperan serta dalam jalur yang diinisiasi reseptor terkait protein-2 maupun reseptor tirosin-kinase. Dua mesenjer kedua yang paling banyak digunakan ialah' . M+ siklik Second messenger ini yang membawa sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membrane plasma sel hati atau otot ke bagian dalam sel, d imana sinyal itu
menyebabkan pemecahan glikogen. +engikatan epinefrin pada membrane plasma se l hati akan meningkatkan senyawa adenosine monofosfat siklik, yang disingkat M+
siklik atau cM+. cM+
ini diaktifkan oleh adenilat siklase yang
mengkatalisa perombakan !+. cM+ atau a liran ion tadi dapat membuat perubahan pada perilaku sel, dan mereka disebut messenger se kunder atau mediator intraseluler yang mana akan merangsang metabolisme sel lewat akti$itas protein kinase. B. 6on kalsium Banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmitter, factor pertumbuhan, dan sejumlah hormone, menginduksi respon pada sel targetnya melalui jalur transduksi sinyal yang meningkatkan konsentrasi ion kalsium sitosolik. +eningktan konsentrasi ion kalsium sitosolik menyebabkan banyak respon pada sel hewan. Sel menggunakan ion ka lsium sebagai mesenjer kedua dalam jalur protein-2 da n jalur reseptor tirosin kinase. Dalam merespon sinyal yang direlai oleh jalur transduksi sinyal, kadar kalsium sitosolik mungkin meningkat, biasanya oleh suatu mekanisme yang melepas ion ka lsium dari & biasanya jauh lebih tinggi daripada konsentrasi dalam sitisol. 1arena kadar kalsium sitosolit rendah, perubahan kecil pada
jumlah absolute ion
akan
menggambarkan persentase perubahan
yang relati$e tinggi pada konsentrasi kalsium. ". RESEPTOR da * tipe reseptor yaitu reseptor intraseluler dan reseptor permukaan sel.
&eseptor intraseluler ada yang lambat "mengubah ekspresi gen# dan cepat "mengubah fungsi protein#. &eseptor intraseluler adalah reseptor protein yang tidak berada pada membran sel melainkan pada sitoplasma atau nukleus. Sinyal harus melewati membran plasma terlebih dahulu sebelum bertemu dengan reseptor jenis ini "karena ukuran molekul kecil dapat melewati membran atau merupakan lipid sehingga terlarut dalam membran#. Sinyal kimiawi dengan reseptor intraseluler misalnya hormon steroid "testosteron# dan tiroid hewan yang berupa lipid serta molekul gas kecil oksida nitrat. 7ontoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyal gas nitrat oksida yang berikatan secara langsung dengan en4im dibagian dalam sel target.
&eseptor permukaan membrane terbentang dalam plasma membrane dan memunyai e3tracellular binding domain untuk caraka. Sebagian besar molekul sinyal adalah hidrofilik sehingga tidak dapat menembus membrane plasma, untuk menembus membrane pmasma maka sinyal tersebut harus berikatan dengan reseptor baru kemudian dapat membentuk sinyal intraseluler.
kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah ion-channel-linked, 2 protein-linked, dan en4yme-linked receptors. 6on-channel-linked receptors juga dikenal sebagai transmitter-gated ion channels atau • ionotropic receptors. Membuka atau menutup secara singkat sebagai jawaban atas pengikatan suatu neurotransmitter.
•
2-protein-linked receptors' memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyal,meliputi hormon, neurotransmitter, dan perantara lokal. Semua 2-proteinlinked receptors termasuk famili besar homolog, 8-pass transmembrane proteins. +rotein reseptor ini dapat mengakti$asi atau inakti$asi en4im yang terikat pada membran plasma atau ion channel melewati protein 2 secara tidak langsung.
•
n4yme-linked receptors memiliki 5 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosine-kinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine)threonine kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. +rotein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. 7ontoh' kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh histidine-kinase-associated chemota3is receptors.
DA#TAR PUSTAKA (. 4har, !auhid 9ur. *::;. Dasar-dasar Biologi Molekular . Bandung'
