MATRIKS EKSTRA SEL Dan Struktur Fungsi Sel

MATRIKS EKSTRA SEL

Kolagen Kolagen merupak merupakan an kompone komponen n utama utama se!agian se!agian

Matriks Matriks ekstrase ekstraselule lulerr (MES) (MES) adalah adalah kompone komponen-ko n-kompo mponen nen yang

 !esar aringan ikat, mem!entuk mem!entuk sekitar +  protein

terletak di luar sel, merupakan earing kompleks yang !ertanggung

mama mamalia lia,,

 a"a! untuk mem!entuk mem!entuk dan memelihara memelihara struktur aringan# $ada

anyaman anyaman-any -anyaman aman dan pita-pita pita-pita##

 !anyak aringan, misalnya pada otot atau hati hanya terdapat %elah

yang khas yang daya rentang dan leksi!ilitasnya leksi!ilitasnya i

yang sempit antara sel-sel, tapi pada !e!erapa aringan lain terdapat

 aringan manusia telah ditemukan paling sedikit .

ruang antara sel yang yang le!ih le!ar yang akan akan diisi oleh MES# MES# MES

tipe kolagen !er!eda yang di!entuk oleh le!ih dari

mengandung tiga kelas utama !iomolekul &

*/ rantai polipeptida !er!eda#

'# $rotei $rotein n stru% stru%tur tural al , yang yang memili memiliki ki daya rentan rentang g %ontoh %ontoh &

dan laminin dan *# $roteogl $roteoglikan ikan yang mengisi mengisi ruang ruang

serat serat-se -serat rat,,

i!ril i!ril-i -i!ri !ril, l,

Memilik Memilikii siat

Tabel 1 : Jenis-Jenis Kolagen

kolagen, elastin dan i!rilin-', # $rotein $rotein khusus khusus tertentu,ya tertentu,yang ng teranyam teranyam %ontoh %ontoh & i!rinek i!rinektin tin

mem!en mem!entuk tuk

I

Tipe

0aringan Se!agian !esar a aringan ikat,

II II I

termasuk tulang Tulang ra"an, 1itreous humor   0aringan ik i kat yang le l entur, misalnya misalnya kulit, paru dan sistem sistem

I2 2II

I3 3 3I

yang mengandung kolagen tipe I Se!agian !esar aringan ikat An%horing i!ril Endothel, aringan lain 0aringan ya y ang mengandung

3II 3III

kolagen tipe II Tulang ra"an hipertroik   0aringan yang mengandung

3I2

kolagen tipe II 0aringan yang

2III

Gambar 1: matriks ekstraselluler 

I.

KOLAGEN

1askuler  Mem!rane !asal Komponen minor di aringan

mengandung

kolagen tipe I 4anyak aringan 4anyak aringan 5emidesmosom kulit 4anyak aringan, mis hati dan

 peptide perpanangan se%ara !erturut-turut !erturut-turut di uung terminal

32 32I 32II 32III 3I3

ginal Sel Ra!domisarkoma

'/// asam amino perantai se%ara spontan akan mem!entuk 

amino dan kar!oksil proses ini dapat teradi dalam kriptus atau lipata-li lipata-lipata patan n mem!rane mem!rane sel#

Setelah Setelah propeptida propeptida di

keluarka keluarkan, n, molekul molekul heliks heliks tripel tripel yang mengand mengandng ng sekitar  sekitar 

serta kolagen# Sel-se Sel-sell yang yang menge mengelua luarka rkan n kolag kolagen en uga uga akan akan mengeluarkan mengeluarkan i!ronektin, i!ronektin, yakni suatu glikoprotein glikoprotein !esar  yang terdapat di permukaan sel, di matriks ekstra sel dan di darah#

Gambar 2 : Klasifikasi Kolagen Berdasarkan Struktur yang   Dibentuk  Biosintesis Kolagen

Molekul prekurso kolagen di!entuk pada Retikulum Endoplasma Endoplasma kasar ( RE kasar)# Kolagen yang !aru disintesis disintesis akan menalani modiikasi pas%atranslasi ekstensi se!elum menadi menadi !again dari serat kolagen kolagen ekstra matur# matur#

Seperti Seperti

ke!anyakan protein yang disekresikan, kolagen di sintesis di

Gambar 3 : Molekular Struktur Kolagen dari

ri!os ri!osom om dalam dalam suatu suatu !entuk !entuk pre%u pre%urso rsorr yang yang dise! dise!ut ut

Sekuens rimer !ingga beru"a serat 

 praprokolagen  praprokolagen yang akan menadi prakolagen#

Setelah

Seki Sekita tarr */ gen gen meny menyan andi di kola kolage gen, n, dan dan alu alur  r 

kolagen disekresikan dari sel melalui apparatus golgi, en6im-

 !iosintesis  !iosintesis kolagen !ersiat kompleks yang meli!atkan

en6im ekstra sel yang dise!ut prokolagen aminoproteinase

 paling tidak delapan tahap pa%atranslasi pa%atranslasi yang dikatalis

dan

en6im# en6im# 7leh karena itu, itu, terdapat terdapat !e!erapa !e!erapa penyakit penyakit yang

prokol prokolage agenk nkar! ar!ok oksip siprot rotein einase ase

akanm akanmeng engelu eluark arkan an

dise!a!kan oleh mutasi di gen kolagen atui.au di gen yang

 prolil dan lisil hidroksilase, hidroksilase, dan dan kedua en6im ini memerlukan memerlukan

menyandi se!agian en6im yang !erperan dalam modiikasi

aam askor!at se!agai koaktors

 pas%atranslasi  pas%atranslasi ini# 4e!erapa 4e!erapa penyakit terse!ut, antar antar lain&

-

Sindrom Sindrom ehlers-d ehlers-danlo anlos, s, terdiri terdiri dari sekelom sekelompok pok penyakit penyakit hered erediiter ter

yang ang

gam gam!aran aran

klinis inis

utama ama

!eup !eupaa

hiperekstensi!ilitas hiperekstensi!ilitas kulit, ragilitas a!normal aringan, dan  peningkatan mo!ilitas sendi#

-

Sindrom Sindrom alport, alport, mengenai mengenai struktur struktur serat kolagen kolagen tipe I2, I2, kolagen utama yang terdapat dimem!ran !asal glomerulus ginal# Telah di!uktikan telah teradi mutai di!er!agai gen yang menyandi menyandi serat kolagen kolagen tipe I2# Tanda Tanda a"al adalah adalah hematuria, dan akhirnya dapat mengalami gagal ginal tahap akhir# A

-

Epidermolysis !ulosa, yaitu %edera kulit yang tim!ul !erpa

Gambar * : enyakit 'kibat Mutasi di Gen Kolagen atau

lepuh aki!at trauma ringan# ie!a!kan mutase di #$%&'1(

 Defisiensi +n,im-+n, +n,im-+n,im im as)atranslasi as)atranslasi yang yang Ber"eran

yang yang menge mengenai nai struk struktur tur kolage kolagen n ipe 2II# 2II# Kolag Kolagen en ini ini

 Dalam Biosintesis Biosintesis Kolagen Kolagen

mem!ent mem!entuk uk sera!ut sera!ut halus halus yang melekatk melekatkan an lamina lamina !asal !asal  pada serat kolagen di dermis# Sera!ut an)!oring fibrilis ter!ukti ter!ukti sangat !erkurang !erkurang pada penyakit penyakit ini, dan menadi menadi  penye!a! ter!entuk ter!entuk lepuh# lepuh#

-

Skor!ut, deisiensi asam askor!at yang mengenai struktur  kolagen# Tanda utamanya adalah gusi !erdarah, perdarahan su!kut su!kutis, is, dan dan gangg gangguan uan penye penyem! m!uh uhan an luka# luka# Tand Tandaa ini men%erminkan gangguan sintesis kolagen aki!at deisiensi

II#

 

ELASTIN Elastin adalah protein aringan ikat yang !erperan

karena karena siat siat ekstensi ekstensi!ilt !iltasny asnyaa ( daya regang) dan kele kelent ntur uran an elas elasti ti)) re)o re)oil il

 aringan#

Meskipun

distri!u distri!usiny sinyaa tidak tidak seluas seluas kolagen, kolagen, namun namun elastin elastin terdapat terdapat dalam umlah umlah !esar !esar terutama terutama di aringan aringan seperti seperti paru, paru, pem!lh pem!lh arteri arteri !esar, !esar, dan !e!erapa !e!erapa ligamentum elasti%# Tabel 2 : erbedaan tama Kolagen dan +lastin

Kolagen 4anyak tipe geneti% 5eliks tripel Struktur !erulang Adanya hidrosilisin Mengandung kar!ohidrat Ikatan silang aldolintramolekul Adanya Adanya peptide peptide perpan perpananga angan n se"aktu se"aktu !iosin !iosintesi tesiss

memperlihatkan memperlihatkan !er!agai konormai kumparan a%ak  Elastin Satu tipe geneti% yang yang memung memungki kinka nkan n protei protein n ini ini terega teregang ng dan Tidak ada heli8 tripel9 konormasi kumparan kemudi kemudian an pulih pulih se"akt se"aktu u melak melaksan sanaka akan n tugas tugas a%ak yang memungkinkan peregangan Tidak ada struktur !erulisiologisnya# ang Sindrom .illiams-Beuren( suatu Tidak ada hidrosilisin Tidak mengandung kar penyakitperkem!angan !ohidrat erkem!angan yang mengenai aringan  penyakitp Ikatan silang desmosin intramolekul ikatd ikatdan an se"ak su sunan an sara sara pusat pusat## Mutas Mutase, e, dengan dengan Tidak Tidak ada peptid peptidee perpana perpanangan ngan ssusun e"aktu tu memp mempeng engaru aruhi hi pem!en pem!entuk tukan an elast elastin in,, mungk mungkin in  !iosintesis  !iosintesis menadi penye!a! stenosis aorta supra1al1ular yang

Biosintesis Elastin Elastin Elastin diintesi diintesiss se!agai se!agai suatu suatu monomer  monomer 

sering ditemukan pada penyakit ini# $enurunan atau

larut larut yang yang dies!u dies!utt tropo tropoela elasti stin# n# # tropoe tropoelas lasti tin n

ragmentasi dari elastin uga ditemukan pada kondisi

kemu kemudi dian an

seperti emisema paru, %uti8 la8a dan penuaan kulit#

meng mengal alam amii

hidr hidrok oksi sila lasi si

mena enadi di

hidroksiprolin hidroksiprolin oleh proil hidroksilase# Tidak seperti kolagen, elastin hanya memiliki satu tipe geneti% dan

FIBR FIBRON ONEK EKTI TIN N =i!ron =i!ronek ektin tin adalah adalah glikop glikoprot rotein ein utama utama matri matriks ks

tidak disintesis dalam !entuk pro- disertai peptide

ekstrasel yang uga ditemukan dalam !entuk larut

 perpanangan#  perpanangan# Selain itu elastin tidak mengandung mengandung

dalam plasma# plasma# Merupakan dimer yang yang !er!entuk 

sekuens :ly-3-; !erulang, struktur heliks triple atau

 !enang, terdiri atas rantai-rantai rantai-rantai peptide yang serupa

gugus gugus kar!ohid kar!ohidrat# rat# Setelah Setelah disekres disekresikan ikan dari sel,

dan salin saling g dihu!u dihu!ungk ngkan an satu satu sama sama lain lain dengan dengan

resi residu du

 em!atan disulide# disulide#

tert terten entu tu

pada pada

trop tropoe oela last stin in

meng mengal alam amii

III. III.

$rotein terse!ut di!agi dalam

deaminas deaminasii oksidati oksidati menadi menadi aldehida aldehida oleh lisis lisis

 !e!erapa domain, ungsi domain-domain ini antara

oksidase#
lain adalah mengikat heparin, i!rin, kolagen, 
dielasti dielastin n adalah desmosin# desmosin#

0ika telah mengalam mengalamii

dan permukaan permukaan sel# Melalui Melalui domain-d domain-domai omain n ini,

ikatan silang dalam !entuk matang ekstrasel nya ,

i!ronektin i!ronektin dapat !erikatan pada reseptor permukaan

elastin menadi sangat tidak larut dan sangat sta!il

sel, pada kolagen kolagen,, pada i!rin, i!rin, dan pada !er!agai !er!agai

serta memiliki lau pergantian yang rendah# Elastin

ma%am proteoglikan# proteoglikan# engan demikian demikian i!ronektin i!ronektin

 !asalis adalah tiga protein, yakni9 laminin, entaktin

memiliki siat se!agai perekat molekuler#

dan kolagen tipe I2# Entaktin dikenal se!agai glikoprotein yang mengand mengandung ung sekuens sekuens R:, entaktin entaktin ini !erikatan !erikatan dengan laminin dan merupakan suatu a%tor perekat sel yang utama# Lamina !asal !erperan dalam iltrasi glomerulus yang mengatu le"atnya molekul !esar, melalui glomerulus glomerulus kedalam tu!ulus ginal# ginal# $ori pori glomerulus glomerulus !erukuran %ukup !esar untuk  memungkinkan memungkinkan le"atnya molekul yang !erukuran

IV.

Gambar / :0ibronektin LAMI NI NIN Laminin merupakan suatu glikoprotein glikoprotein komponen utama dari lamina !asal# Lamina !asal adalah !agian khusus matriks esktraselular yang mengelilingi sel epiteldan !e!erapa sel lain# Laminin terdiri atas tiga rant rantai ai

poli polipe pept ptid idaa

mem memana anang ng

 !e!erapa 1arian geneti%#

dan dan

mem memilik ilikii

Molekul ini memiliki

hinggan .nm# Al!umin !erukuran le!ih ke%il, namun tidak dapat le"at dengan mudah karena di ham!at oleh muatan negati heparin sulat dan glikoprotein tertentu yang mengandung asam sialat yang terdapat dilamina# Muatan negati1e ini menolak al!umin dan  !e!erapa protein protein plasma yang !ermuatan !ermuatan negati1e di  p5 darah# Stru Strukt ktur ur

norm normal al

glom glomer erul ulus us

dapa dapatt

tempat-tempat tempat-tempat pengikatan potensial untuk kolagen

mengalam mengalamii kerusaka kerusakan n parah pada enis enis tertentu tertentu,,

tipe I2, heparin dan integrin dipermukaan sel# Salah

seperti glomerulonephritis, glomerulonephritis, karena hal ini mengu!ah

satu satu tempat tempat ditem ditemuka ukanny nnyaa lamini lamini adalah adalah pada pada

 pori

lamina !asalis di glomerulus ginal# Lamina !asalis

makromo makromoleku lekull !ermuatan !ermuatan negati1e negati1e yang dise!ut dise!ut

adalah adalah !agian !agian khusu khususs

matri matriks ks ekstra ekstrasel sel yang yang

diata diatas, s, dan al!um al!umin in dalam dalam umlah umlah !esar !esar dapat dapat

mengelilingi sel epitel dan !e!erapa sel lain seperti

menga mengalir lir di urin urin dan dan meny menye!a e!a!k !kan an albuminuria

 pada glomerulus glomerulus ginal# Komponen utama lamina

berat

serta

umlah

dan

disposisi disposisi

!er!agai

V.

PROT PROTEO EOGL GLIK IKAN AN $roteogl $roteoglikan ikan adalah adalah molekul molekul yang sangat sangat

kompleks dan ditemukan di setiap aringan tu!uh# Molekul Molekul ini !erikatan !erikatan satu sama sama lain dan dengan dengan molekul lain seperti kolagen, i!ronektin, i!ronektin, laminin dan dan elas elasti tin n deng dengan an %ara %ara yang yang %uku %ukup p spes spesi iik  ik  sehing sehingga ga

pentin penting g

dalam dalam

menen menentuk tukan an

susu susunan nan

stru%tural matriks# matriks# $roteoglikan merupakan merupakan protein protein yang ang

menga engand ndu ung

gliko likosa sam mino inoglik glikaan-

glikosam glikosaminog inoglika likan n (:A:) (:A:) yang disatuk disatukan an oleh ikat ikatan an

ko1a ko1ale len# n#

:A: :A:

yang ang

terd terdap apat at

pada pada

 proteoglikan  proteoglikan !ersiat polianion, sehingga dapat mengikat polikation dan katian seperti dan K>, kemampu kemampuan an ini menye!a! menye!a!kan kan air tertarik tertarik se%ara se%ara osmoti osmoti%% ke dalam dalam matrik matrikss ekstra ekstra sel, sel, sehing sehingga ga  !erperan dalam menentukan menentukan turgor# turgor# Telah Telah ditemukan ditemukan sedik sedikitn itnya ya */ enis enis proteo proteogl glika ikan n yang yang dinam dinamai ai sindekan, !etaglikan, serglisin, perlekan, agrekan, 1ersikan, dekorin, !iglikan, dan i!romodulin#

Gambar  : Skematis roteoglikan 'grekan Agrekan adalah salah satu proteoglikan yang  !anyak ditemukan pada tulang ra"an memiliki ukur ukuran an yang yang

sang sangat at !esar !esar

keseluruhan yang mirip sikat !otol#

deng dengan an stru strukt ktur  ur 

•

Keratan Sulat I ? II# Keratan sulat tipe I !anyak ditemukan pada kornea, sementara keratan sulat tipe II !anyak ditemukan  !ersama dengan kondroitin kondroitin sulat sulat yang melekat pada asam hialuroat di aringan ikat longgar# Tipe I dan II memi memilik likii perlek perlekata atan n yang yang !er!e !er!eda da ke protei protein# n#

Gambar & : Sifat tama Glikosaminoglikan

Keratan Keratan sulat sulat !ersama !ersama dengan dengan dermatan dermatan sulat sulat ditemukan diantara serat-serat kolagen kornea mata

Terdapat paling sedikit tuuh glikosaminoglikan (:A:) &

yang !erperan penting dalam siat transparan kornea# •

Asam 5ialuronat Asam hialuronat hialuronat terdiri terdiri atas rantai tak !er%a!ang !er%a!ang unit-uni unit-unitt disakarida disakarida##

Asam hialur hialuronat onat terdapat terdapat

Keratan sulat I uga ditemukan ditemukan pada tulang ra"an# 5eparin# isakarida !erulamg pada senya"a ini mengandung mengandung

di!akter di!akterii dan terse!ar terse!ar luas di!er!ag di!er!agai ai he"an he"an dan

gluko glukosam samin in dan salah salah satu dari

 aringan, termasuk %airan sino1ial, korpus 1itreus

5eparin ditemukan di granula sel mast, hati, paru

mata, tulang ra"an dan aringan aringan ikat longgar# longgar# Asam

dan kulit# kulit#

hialuronat memiliki konsentrasi yang sangat tinggi

 penting# Molekul ini ini !erikatan dengan dengan aktor I3 dan dan

di aringan aringan mudigah dan !erperan !erperan penting untuk 

3I, tetapi interaksinya yang paling penting adalah

memung memungkin kinkan kan •

•

terad teradiny inyaa

migra migrasi si

sel sel

yang ditemukan ditemukan pada asam asam hialuronat# hialuronat# Kondroitin sulat terletak di !agian-!agian !agian-!agian tulang tulang endokondral endokondral yang megalam megalamii kalsiikasi# kalsiikasi#

Selain Selain itu kondroit kondroitin in

sulat sulat uga uga ditem ditemuka ukan n dalam dalam tulang tulang ra"an ra"an dan neuron tertentu#

5eparin merupakan merupakan antikoagulan antikoagulan yang

•

dengan antitrom!in plasma# 5eparin Sulat# Molek Molekul ul ini ini terdap terdapat at di !anya !anyak k permu permukaa kaan n sel

•

se!agai suatu proteoglikan dan terletak ekstrasel# ermatan Sulat# @at ini terse!ar terse!ar luas di aringan aringan he"an# he"an# Memiliki

selam selamaa

morogenesis dan penyem!uhan luka# Kondroitin Sulat# isakarida !erulang pada senya"a ini serupa dengan

asam asam uronat# uronat#

struktur yang sama dengan kondroitin sulat

Gambar 16: Gambaran umum Muko"olisakaridosis

•

stru%tural kolagen, elastin dan i!rilin-', i!rilin-', seumlah

Gambar  : 0ungsi Glikosaminoglikan dan  roteoglikan  roteoglikan Kelain Kelainan an hered heredit iter er meta! meta!ol olism ismee

KESIMPULAN Komponen utama matriks ekstrasel adalah protein

 protein khusus (misalnya (misalnya i!rone%tin dan laminin), yang yang

mengenai :A: dinamakan muko"olisakaridosis

•

dan !er!agai proteoglikan# Kolag Kolagen en adalah adalah protei protein n paling paling !anya !anyak k di dunia dunia he"an# he"an# 4iosinte 4iosintesisn sisnya ya adalah adalah suatu suatu proses proses yang kompl kompleks eks yang yang meli! meli!atk atkan an !anya !anyak k

modi modiik ikasi asi

 pas%atranslasi  pas%atranslasi termasuk hidroksilasi prolin dan lisin# $enya $enyaki kitt

Gambar 4: Skema seder!ana "enyebab  "olisakaridosis(  "olisakaridosis( misalnya misalnya Sindrom Sindrom 5urler 5urler

•

yang yang

!erkai !erkaitan tan

men%a men%akup kup,,

skor!u skor!ut, t,

sindrom Ehlers-anlos dan penyakit Menkes# Elastin menghasilkan ekstensi!ilitas ekstensi!ilitas (daya regang) dan re%oil re%oil elast elasti% i% !agi !agi aring aringan an## Elast Elastin in tidak  tidak  memilik memilikii hidroksi hidroksilin, lin, sekuens sekuens :ly-3-; :ly-3-;,, struktur  struktur  heliks heliks tripel tripel dan gula, gula, tetapi tetapi mengandu mengandung ng ikatan ikatan silan silang g

desmo desmosin sin dan isodes isodesmo mosin sin yang yang

ditemukan pada kolagen#

tidak  tidak 

•

•

:likosaminoglikan (:A:) di!entuk oleh disakarida

 penyusunnya  penyusunnya

 !erulang yang mengandung mengandung asam uronat uronat (glukoronat (glukoronat

 !erkem!ang  !erkem!ang !iak dengan %ara mem!elah mem!elah diri (se%ara mitosis)# mitosis)# Selain

atau atau

dan dan

itu sel uga mengandung mengandung materi genetik, genetik, yaitu materi penentu penentu siat-

heksosamin (galaktosamin dan glukosamin) 4anya 4anyak k kompon komponen en matri matriks ks ekstra ekstrasel sel !erik !erikata atan n

siat makhluk makhluk hidup maka maka siat makhluk makhluk hidup dapat di"ariskan di"ariskan

idor idoron onat at))

deng dengan an prot protei ein n

atau atau

heks heksos osaa

perm permuk ukaa aan n

(gal (galak akos osa) a)

sel sel

!erungsi) kemudian mem!entuk mem!entuk organisme# organisme# Sel

kepada keturunannya# keturunannya#

yang yang dina dinam mai

Masing-masing sel dari seumlah '// triliun atau le!ih sel

integrin9 hal ini mem!entuk mem!entuk alur yang digunakan

yang terdapat dalam tu!uh manusia merupakan struktur hidup yang

oleh lingkungan eksterior sel untuk !erkomunikasi

dapat dapat mempert mempertahank ahankan an hidupnya hidupnya untuk untuk angka angka "aktu "aktu yang tidak  tidak 

dengan !agian interior sel#

ter! ter!at atas as,,

dan dan

pada pada se!a se!agi gian an !esa !esarr

kead keadaa aan, n, !ahk !ahkan an dapa dapatt

 !erkem!ang  !erkem!ang !iak sendiri, menyediakan %airan di sekitarnya dengan

STRKTR dan =<:SI I
 !ahan nutrisi nutrisi yang sesuai# sesuai# Searah $enemuan Sel

$engertian Sel Sel kata latin ditemukan oleh

7)ella8 !erarti !erarti

ruangan ruangan

ke%il, ke%il,

yang

Ro!ert 5ooke, pengamatan terhadap sayatan

ga!us (terdapat ruangan-ruangan ruangan-ruangan

ke%il yang menyusun menyusun ga!us

terse!ut)# Sel merupakan suatu ruangan ke%il yang di!atasi oleh mem!ran mem!ran,,

yang

didalam didalamnya nya terdapat terdapat %airan %airan (protopl (protoplasm asma)# a)#

$rotoplasma terdiri dari plasma sel (sitoplasma) dan inti sel (nukleus)# i dalam inti sel terdapat plasma inti atau nukleoplasma# Sel merupakan satuan terke%il makhluk hidup yang dapat dapat

melaksan melaksanakan akan kehidup kehidupan an (tidak dapat dapat di!agi-!agi di!agi-!agi lagi) lagi)

merupaka merupakan n unit terke%il terke%il penyusun penyusun makhluk makhluk hidup hidup (dilihat (dilihat se%ara se%ara struktural)# Se%ara ungsional, sel !erungsi untuk menalankan ungsi

kehidupan (menyelenggarakan (menyelenggarakan

kehidupan

ika

sel-sel

$enelitian tentang sel telah !erlangsung le!ih dari *// tahun,  !ersama dengan !erkem!angnya !erkem!angnya mikroskop# mikroskop# Mikroskop optik   pertama kali ditemukan pada a!ad 'B# $ada tahun '.*., seorang  !otanis Matthias 0ako! S%hleiden dan seorang isiologis isiologis Theodor  S%h"ann S%h"ann menemuk menemukan an !ah"a !ah"a !aik sel tum!uha tum!uhan n maupun maupun he"an he"an keduanya memiliki nu%lei atau nukleus# 4erdasarkan pengamatan mereka, kedua ilmu"an ini mem!uat hipotesis !ah"a semua !enda hidup tersusun atas sel# $ada tahun '.*C, S%h"ann mempu!likasikan DMi%ros%opi% In1estigations on the A%%ordan%e in the Stru%ture and :ro"th o $lants and AnimalsD, yang !erisi pernyataan pertama dari  pengga!ungan  pengga!ungan teori sel mereka# $ara peneliti sepanang tahun mempelaari sel le!ih !anyak suatu kelompok dari siat-siat umum telah !erkem!ang !erkem!ang yang kita

se!ut Teori Teori Sel# Adanya Adanya mikroskop

yang le!ih modern dan penelitian pada akti1itas !iokimia"i !iokimia"i sel telah menguatkan dasar pemikiran ini# 4erikut merupakan !e!erapa ahli yang mengemukakan pendapatnya& '# Ro!ert 5ooke ('*+ F 'B/*) 7rang yang pertama menye!utkan istilah sel yaitu %ellulae G ruangan ke%il yang kosong kosong

sayatan ga!us tutup !otol !otol (Huer%us su!er),

merupakan sel mati yang tidak memilki isi sel# # Antonie 2an 2an Leeu"enhoek ('B*) Seroang ahli asah lensa dari 4elanda, mem!uat mikroskop sederhan sederhanaa

, Memeriksa Memeriksa %airan %airan setetes air kolam kolam mi%ros%op mi%ros%opi% i%

animal%ulesJ animal%ulesJ (he"an ke%il) merupakan&sel merupakan&sel !akteri dan orang yang  pertama kali melukiskan melukiskan !entuk-!entuk !entuk-!entuk !akteri# !akteri#

# S%hleiden dan T S%h"ann ('./-'..' dan '.'/-'..) Mem!uktikan !ah"a sel hidup !ukanlah kamar kosong, melainkan  !erisi %airan sitoplasma sitoplasma yang mendukung mendukung segala akti1itas dasar  makhluk hidup# Sel merupakan unit struktural dan ungsional terke%il pada makhluk hidup kemudian keduanya mengemukaan teori sel se!agai  !erikut& $ada makhluk hidup multiseluler & '# Sel-sel yang yang serupa !erkumpul !erkumpul !ersama !ersama dan menalankan menalankan satu ungsi yang sama mem!entuk aringan# # 0aringan 0aringan-ar -aringa ingan n yang !er!eda !er!eda !erkumpul !erkumpul !ersama !ersama dan menalankan ungsi tertentu mem!entuk organ# *# 7rgan-o 7rgan-organ rgan yang yang !er!eda !ekera !ekera !ersama-s !ersama-sama ama untuk  untuk  mem!entuk suatu sistem yang dise!ut sistem organ#

*# Ro!ert 4ro"n ('.**) Ilmu"an Ilmu"an Skotland Skotlandia ia yang pertama kali menemukan menemukan inti sel pada sayatan sel anggrek Inti sel dise!utnya dise!utnya se!agai nukleus#
Teori Sel Sel ialah satu unit kehidup kehidupan# an# Semua Semua !enda !enda hidup hidup !aik 

ini merupakan struktur sel yang sangat penting !agi kehidupan#

he"an atau tum!uhan disusun oleh sel# Sel-sel ini !erkumpul dan

# =eli8 uradin uradin ('.*+)

 !erga!ung dengan adanya !ahan antara sel diantaranya diantaranya untuk 

Tokoh !erke!angsaan $eran%is yang pertama kali menemukan

mem!ent mem!entuk uk aringan aringan seperti otot, tulang ra"an dan sara# alam

%airan sel yang hidup (sarkode) yang merupakan !agian penting

keadaan tertentu !e!erapa aringan !erga!ung dan mem!ina organ

dari sel# Menurutnya Menurutnya !agian terpenting dari sel adalah isi sel

seperti kelenar, pem!uluh pem!uluh darah, kulit dan lain-lain# i alam ini kita

yang !erupa %airan hidup hidup yang !erada dalam suatu lumen#

dapat mem!agi sel ke dalam dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan

+# 0ohanes $urkine

sel eukariotik# Istilah prokariotik, di!angun dari kata pro dan karyon#

Merup Merupaka akan n ilmu" ilmu"an an

yang yang menya menyatak takan an !ah"a isi sel adalah adalah

$ro, artinya se!elum dan karyon, artinya inti# 0adi sel prokariotik 

 protoplasma#  protoplasma# $rotoplasma $rotoplasma merupakan !ahan penting pada sel

artiya artiya Jse!el Jse!elum um intiJ# intiJ# Ini Ini menga mengandu ndung ng penger pengertia tian n !ah"a !ah"a sel sel

yang melangsungkan mel angsungkan kehidupan#

 prokariotik  prokariotik !ukannya tanpa inti, melainkan memiliki memiliki materi genetik 

yang terse!ar di dalam sitoplasmanya# Eukariot di!angun dari kata



Sel merupa merupakan kan kesatu kesatuan an heredita hereditass (siat (siat menurun) menurun) makhl makhluk  uk 

Eu dan Karyon# Eu, !erarti sungguh dan karyon !erarti inti# 0adi sel

hidup

eukariotik adalah sel-sel yang telah memiliki inti sel, atau sel yang

ikemukakan oleh !iara"an Austria :regor Mendel ('.-

memiliki materi inti yang terorganisasi dalam suatu selaput, sehingga

'..) '..)## Sel menga mengandu ndung ng siat siat keturu keturunan nan (genet (genetik) ik) atau atau

inti selnya tampak elas# Telah diketahui !ah"a semua organisme

hereditas yang di"ariskan pada keturunannya#

hidup di !umi sekarang !erasal dari sel tunggal yang lahir *#+//  !eruta-uta tahun tahun yang lalu# Sel pur!a ini digam!arkan digam!arkan dengan dengan suatu

Struktur Sel $rokariotik (tidak memiliki mem!ran inti)

selapu selaputt di se!el se!elah ah luar, luar, salah salah satu satu peris peristi" ti"aa yang yang rumit rumit yang yang memimpin penetapan hidup di atas !umi# Molekul organik sederhana terse!ut terse!ut mungkin mungkin telah telah diprodu diproduksi ksi dalam kondisikondisi-kond kondisi isi yang memungk memungkinka inkanny nnyaa hidup hidup dan lestari di !umi !umi dalam status status a"al hidupnya (kira-kira selama milyaran tahun pertamanya)# Ada !e!erapa teori tentang sel diantaranya& '



*

Sel merupa merupakan kan kesatu kesatuan an struktu struktural ral dari dari makhluk makhluk hidup, hidup,

Mempunyai mem!ran plasma, nukleoid (!erupa 
semua makhluk hidup tersusun atas sel# Tokoh Tokoh pen%etus

dan sitoplas sitoplasma ma yang mengandu mengandung ng ri!osom# ri!osom# Tidak Tidak

teori ini adalah&

endomem endomem!ran !ran

M# S%hleiden ('./-'..') & sel tum!uhan#

mitokondria mitokondria dan kloroplas, tetapi punya struktur yang !erungsi

Theodore S%h"ann ('.'/ -'..) & sel he"an#

sama yaitu mesosom dan kromatoor#

Sel merupa merupakan kan kesatu kesatuan an ungsi ungsional onal makhluk makhluk hidup hidup

(mem!ran (mem!ran

dalam

inti

sel)& sel)&

memilik memilikii

tidak tidak memilik memilikii

ontoh& !akteri dan ganggang hiau-!iru atau %yano!a%teria# %yano!a%teria#

ikemukakan oleh Ma8 S%hul6e tahun '.'#Sel mengatur 

iri-%iri Sel $rokariotik&

ungsi-ungsi pada makhluk hidup#

4iasanya relati ke%il dan sederhana, mempunyai mempunyai %iri-%iri eksternal,

Sel adala adalah h kesatua kesatuan n pertum pertum!uha !uhan n dari dari makhluk makhluk hidup hidup

 !atasnya adalah mem!ran plasma, dapat memiliki memiliki !ungkus yang

ikemuk ikemukakan akan oleh Rudol Rudol 2ir%ho" 2ir%ho" ('.+.)# ('.+.)# Menyataka Menyatakan n

dise!ut mesosom# inding yang kaku yang tersusun dari senya"a

 !ah"a makhluk hidup !erasal dari pertum!uhan pertum!uhan sel

yang unik, yang ditemukan hanya pada dinding $rokariotik yang

se!elumnya omne %ellulae a %ellulaeJ#

dise!ut peptidoglikan (dan tidak ada pada Ar%hae!a%teria)# apat

Struktur tersusun atas molekul lemak dan protein# =ungsi se!agai

mensekresi sarung pelindung atau kapsul untuk perlindungan# apat

 pelindung molekuler molekuler sel terhadap lingkungan lingkungan sekitar mengatur 

memiliki memiliki struktur motil yang dise!ut lagella, tetapi mereka !er!eda

lalu lintas molekul dan ion-ion dari dan kedalam tu!uh#

dari lagella lagella yang terdapat pada Eukariot Eukariotik, ik, atau proyeksi proyeksi yang

•

Sitoplasma

sangat ke%il yang dise!ut ili, yang mem!antu pengikatan !akteri

Struktur tersusun atas air, protein, lemak, mineral, dan en6im-

 pada permukaan# Interior sel $rokariotik !er!eda# Molekul 
en6im en6im##

tunggal (sirkuler), terkonsentrasi pada suatu daerah di sitoplasma sitoplasma

makanan ekstraseluler dan melakukan meta!olisme sel#

yang dise!ut nukleoid# 
•

mungkin memiliki le!ih dari satu uta kopi dari molekul 
khusus

dari

inormasi

genetik#

$lasmid

 !erperan

ke !akteri# !akteri# $lasmid $lasmid penting penting dalam dalam peneliti penelitian an 
reaksi-reaksi oksidasi untuk menghasilkan menghasilkan

Ri!osom Tempat !erlangsungnya sintesis protein#

•

4agian-!agian dari sel prokariotik


inding sel

osat osat

Struktur Struktur tersusun tersusun atas polisaka polisakarida rida,, lemak, lemak, protein# protein# =ungsi =ungsi

dan

gula

deoksiri deoksiri!osa !osa,,

!asa-!as !asa-!asaa
inormasi genetik merupakan siat-siat yang akan di"ariskan

se!agai se!agai pelindun pelindung, g, pem!eri pem!eri !entuk !entuk tetap tetap terdapat terdapat pori-por pori-porii

 pada keturunannya# keturunannya#

se!agai alan keluar masuknya molekul-molekul# •

Mem!ran plasma

dalam

yang

energi#

mempunyai struktur internal yang dikelilingi mem!ran (organela)#

•

mem!ent mem!entuk uk organel organel sel mesosom# mesosom# =ungsi =ungsi se!agai se!agai

 penghasil energi terdapat en6im-en6im pernaasan

ditransmisikan ditransmisikan dari satu !akteri ke yang lainnya atau dari lingkungan lingkungan

•

men%e men%erna rna

Mesosom

dalam

dapat

Ri!osom, tersusun dari R
diguna digunakan kan untuk untuk

Struktur terdapat pada mem!ran plasma yang melekuk ke

mempuny mempunyai ai plasmid plasmid,, ragmen ragmen 
=ungsi =ungsi en6im en6im-en -en6im 6im,,

R
kode-kod kode-kodee genetik genetik sesua sesuaii dengan dengan

A# Struktur Sel Eukariotik (memiliki mem!ran inti)

Mem!ran $lasma Tersusun dari& molekul lemak ( lapis& terdapat di !agian tengah mem!ran) dan protein luar, protein perier (protein tepi) menyusun tepi luar ? dalam mem!ran selain itu ada protein yang menem!us ke dalam  lapisan lemak (dise!ut protein integral)# =ungsinya =ungsinya sangat penting untuk menaga kehidupan sel, melindungi melindungi isi sel (memperta (mempertahank hankan an isi sel)# sel)# Mengatur Mengatur keluar keluar masukny masuknyaa molekul-molekul (!ersiat semipermea!el  selekti permea!le !erarti hanya hanya 6at-6at 6at-6at tertentu tertentu yang dapat dapat mele"at mele"atii mem!ran mem!ran)# )# Se!agai Se!agai reseptor (penerima) rangsangan dari luar sel (!agian sel yang  !erungsi se!agai reseptor adalah glikoprotein) glikoprotein) rangsang kimia,

4#

misalnya hormon, ra%un, listrik, mekanik# Sitoplasma

iri-%iri Sel Eukariotik& Eukariotik& Sel Eukariotik punya suatu sistem struktur internal yang dikelilingi mem!ran mem!ran,, yang dise!ut dise!ut organel organela, a,
seperti

retikulum

mikondria, dan lisosom# 4agian-!agian dari sel eukariotik& eukariotik&

organel-organel organel-organel

endoplasma, endoplasma, kompleks golgi,

Sel merup merupaka akan n

%airan %airan

yang yang

!erad !eradaa

dalam dalam

sel sel

selain selain

nukleoplasma nukleoplasma (plasma inti)# inti)# airannya dise!ut sitosol, sitosol, padatannya padatannya  !erupa organel-organel# organel-organel# Sitosol tersusun atas& air, protein, asam

amino, 1itamin, 1itamin, nukleotida, nukleotida, asam lemak, gula, gula, dan ion-ion# Sitosol

(!erungsi

 uga !iasa dise!ut dengan matriks sitoplasma# $adatan sitoplasma sitoplasma

 protein)# R
terdiri dari organel-organel organel-organel yaitu & ri!osom, ri!osom,

 
mitokondria, mitokondria, dan

untuk

menyampaikan menyampaikan inormasi genetik dan sintesis

kompleks golgi# an mempunyai mempunyai siat isik !eru!ah-u!ah karena

Mem!ran luar dan dalam9 Mem!ran luar langsung !erhu!ungan

mengandung mengandung protein# apat !erupa ase sol (%air) dan ase gel

dengan Retikulum Endoplasma, dan akhirnya ke mem!ran sel#

(gelatin, padat) tergantung kondisi kondisi sel# =ungsi Sitoplasma tempat penyimpanan !ahan-!ahan kimia yang

 
 penting !agi meta!olisme meta!olisme sel (en6im-en6im, (en6im-en6im, ion-ion, gula, lemak  dan protein)# Teradi Teradi

pem!ongkaran pem!ongkaran

dan

penyusunan penyusunan

terdapat !enang-!enang !enang-!enang kromatin (!enang penyerap "arna), pada

6at-6at

saat proses pr oses mitosis maka !enang kromatin itu tampak memendek 

melalui reaksi-reaksi kimia# ontoh& $em!entukan energi, sintesis asam lemak, asam amino,  protein, dan

nukleotida# nukleotida#

Sitoplasma Sitoplasma

dan dise!ut kromosom (tersusun atas protein dan 
selalu mengalirJ agar 

dikeluarkan ke sitoplasma#

meta!olisme !eralan dengan !aik# #
 
(sintesis R
di

dalam

nukleus# 0adi,

nukleolus adalah !ukan organel tetap, melainkan suatu tanda  !ah"a sel sedang melakukan transkripsi transkripsi (karena !ila proses transkripsi !erhenti, maka nukleolus nukleol us akan menge%ilmenghila ng)#  
$engen $engendal dalii

seluru seluruh h

kegiat kegiatan an sel, sel,

pengat pengatur  ur 

 pem!elahan sel, pem!a"a inormasi genetik (
replikas replikasii (!agian (!agian dari sentral sentral dogma), dogma), proses proses transkri transkripsi psi 
 !er!entuk !ulato1al# !ulato1al# Kromosom tersusun atas protein dan 
menghasilkan R
Sentriol

apat dilihat ketika sel

mengadakan pem!elahan pada ase

tertentu dalam hidupnya sentr iol memiliki silia lagela dan han ya

maka maka

dise!ut dise!ut

Retikulu Retikulum m

Endoplas Endoplasma ma (RE) hanya hanya pada sel

lurus lurus antar antar sesamanya sesamanya,, dekat dekat nukleus nukleus pada pem!elah pem!elahan an motosis motosis

eukariotik# Ma%am-ma%am Retikulum Endoplasma& Retik Retikulu ulum m Endop Endoplas lasma ma kasar kasar yaitu yaitu retiku retikulum lum yang yang ditem ditempel pelii

sentriol ter!agi menadi menadi , tiap-tiap !agian menunukkan menunukkan kutu! kutu! sel

ri!oso ri!osom m (tamp (tampak ak sepert sepertii !ulir !ulir atau atau !inti !intik-! k-!in intik tik)# )# Retiku Retikulum lum

maka ter!entu ter!entuklah klah !enang-!e !enang-!enang nang spindel spindel yang menghu!u menghu!ungka ngkan n

Endoplasma halus yaitu retikulum yang tidak ditempeli oleh ri!osom

kedua kedua kutu! kutu! dan !erungsi !erungsi menarikJ menarikJ kromosom kromosom menuu kutu! kutu!

(polos)# =ungsi Retikulum Endoplasma& Menampu Menampung ng protein protein dihasilk dihasilkan an oleh ri!osom ri!osom (masuk (masuk ke dalam

ditemui pada sel he"an# ara pem!elahan pem!elahan sel& sentriol terletak tegak 

E#

Letaknya& memusat pada !agian dalam sitoplasma sitoplasma (endoplasma) (endoplasma)

masing-masing# Retikulum Endoplasma

rongga Retikulum Retikulum Endoplasma) Endoplasma) untuk disalurkan disalurkan pada kompleks kompleks golgi golgi dan !erakh !erakhir ir pada pada sel (Retik (Retikul ulum um Endopl Endoplasm asmaa halus halus), ), mensintesis mensintesis lemak dan kolesterol (Retikulum Endoplasma Endoplasma kasar  dan halus), halus), menetra menetralkan lkan endoplasma endoplasma dalam

ra%un

(detoks (detoksiik iikasi) asi)

retikulu retikulum m

sel hati# Transportasi Transportasi molekul-molekul molekul-molekul dari

 !agian yang satu ke !agian yang lainnya (Retikulum Endoplasma Endoplasma kasar dan halus)#

Kompleks :olgi pada sel tum!uhan dise!ut diktiosom# Kompleks =#

Ri!osom Tersusun Tersusun atas R
:olgi merupakan organel polimorik, polimorik,

tersusun atas mem!ran

 !er!entuk kantong pipih, !erupa pem!uluh, pem!uluh, gelem!ung ke%il,

Menurut !entuknya maka ada ri!osom terdiri dari unit !esar ? unit

atau !entukan seperti mangkok# ara kera kompleks golgi& Retikulum Endoplasma Endoplasma menampung dan menyalurkan protein ke

ke%il serta ri!osom disintesis oleh nukleolus#

:olgi, :olgi mereaksikan protein itu dengan glikosilat sehingga ter!entuk glikoprotein untuk di!a"a ke luar sel# (maka golgi dise!ut uga se!agai organel sekretori)# =ungsi :olgi& Menam!ah glikosilat pada protein, se!agai organel sekretori, mensintesis (mem!entuk) glikolipida, mem!entuk dinding sel tum!uhan, mem!entuk lisosom 5#

:#

Kompleks

:olg :olgii

(Apa (Apara ratu tuss

Lisosom

:olgi)

(Lyso G pen%ernaan, soma G tu!uh) merupakan mem!ran yang  !er!entuk kantong kantong ke%il yang !erisi en6im hidrolitik hidrolitik (hidrolase) (hidrolase)

dise!ut dise!ut

liso6im liso6im

yang !erungs !erungsii untuk untuk pen%ernaa pen%ernaan n

intra intra sel



(men%erna 6at-6at yang masuk ke dalam sel)#

:liok :lioksis sisom om hanya hanya pada pada sel tum!uha tum!uhan, n, terut terutam amaa pada pada  aringan yang mengandung mengandung  !erlemak, menghasilkan menghasilkan

$em!entukan Lisosom En6im Lisosom Lisosom  protein protein yg diproduk diproduksi si oleh ri!osom ri!osom masuk masuk ke

yang

en6im katalase proses proses

dan

meta!oli meta!olisme sme

oksidase lemak, lemak,

mengu!ah lemak menadi gula# ihasilkan ihasilkan energi yang

Retikulum Endoplasma # En6im dimasukkan ke dalam mem!rane dikeluarkan ke sitoplasma menadi lisosom# Selain itu ada en6im

!erperan !erperan dalam

lemak, seperti !ii-!iian

diperlukan untuk perke%am!ahan perke%am!aha n !ii# 0#

Mitokondria

yang dimasukkan ke :olgi di!ungkus mem!rane lalu dilepaskan di dalam sitoplasma# $roses pen%ernaan oleh Lisosom& autoagi, agositosis, endositosis I#

4adan Mikro Terdiri atas& '

$eroksiso $eroksisom m (dikandu (dikandung ng !anyak !anyak pada sel-sel sel-sel yang yang !anyak  !anyak  melakuka melakukan n respiras respirasi)# i)# ontoh& ontoh& Sel hati, hati, ginal, ginal, dan otot# otot# hydrogen

$enghasil energi (AT$) (AT$) The po"er houseJ karena !erungsi

 peroksida (!ersiat ra%un) (57) menadi oksigen dan air#

untuk respirasi# Se%ara umum mitokondria !er!entuk !utiran!enang dan !ersiat

Mengandung Mengandung

en6im

katalase,

menguraikan

an !erperan dalam meta!olisme lemak dan otorespirasi#

 plastis (mudah !eru!ah)# Mitokondria Mitokondria !erkem!ang !iak dengan mem!elah diri dari mitokondria mitokondria se!elumnya se!elumnya (pem!elahan pada  !akteri)# Memiliki Memiliki



mem!ran& mem!ran luar dan dalam ,

mem!ran luar mirip dengan mem!ran plasma# $ada mem!ran dalam teradi pelekukan ke arah dalam mem!entuk krista (mem!uat permukaan mem!ran semakin luas sehingga proses respirasi menadi semakin eekti) teradi dalam mem!ran dalam mitokondria dan matriks (tersusun atas air, protein, en6im respirasi, garam, 
K#

Reaksi Respirasi yang teradi & Reaksi dekar!oksilasi oksidati, daur 

kromosom kromosom dari

daerah daerah

eNuator eNuator

ke

kutu! kutu!

masingmasing-masi masing ng

Kre!s, transer elektron#

dikendalikan dikendalikan oleh mikrotu!ulus#) mikrotu!ulus#) Selain itu !erguna pula untuk  untuk   penyusun sentriol, sentriol, lagela, dan silia#Se%ara umum dapat disimpulkan disimpulkan

Mikrotu!ulus dan Mikroilamen

 !erguna pada pada pergerakan pergerakan sel# Mikroilamen Merup Merupaka akan n !enang !enang-!e -!enan nang g

halus, halus,

tipis, tipis,

dan

meman memanang ang##

Mempunyai  protein yaitu aktin dan miosin !anyak terdapat pada sel-sel otot dan mem!entuk rangka dalam pada sel# ontoh&Menye!a!kan ontoh&Menye!a!kan kontraksi pada sel-sel otot tetapi apa!ila aktin aktin

dan miosi miosin n

salin saling g

mena menauh uh

relaksas relaksasi#Am i#Amoe!a oe!a !erperan !erperan dalam gerakan gerakan

sel,

gerakan gerakan

maka maka

akan akan

terad teradii

pem!entu pem!entukan kan pseudopod pseudopoda, a,

sitoplasm sitoplasma, a, pem!elah pem!elahan an

sel

yaitu yaitu

ter!elahnya ter!elahnya sel menadi  sel anak karena ditarik mikroilamen mikroilamen Mikrotu!ulus $ada gelendon gelendong g

yang menghu!ungkan mem!ran# sel !erupa !erupa

!enang-! !enang-!enan enang g spindel spindel

yang yang

menghu!u menghu!ungka ngkan n  kutu! kutu! sel pada "aktu pem!ela pem!elahan han (gerakan (gerakan