SITOSKELETON

Kelompok 9

Ranni RahmawatiSiti Chaerun Nisa

Septiany Dwi Hastuti

Sitoskeleton adalah jejaring serat yang membentang di seluruh sitoplasma.

Peran Sitoskeleton

1. Memberi bentuk dan mempertahankan struktur sel.Peran ini sangat diperlukan pada sel hewan karena tidak memiliki dinding sel.

Kekuatan dan kelenturan sitoskeleton yang luar biasa sebagai kesatuan disebabkan oleh arsitekturnya (gaya-gaya yang berlawanan yang dikeluarkan oleh unsur-unsurnya).

2. Penempatan berbagai organel dalam selFungsinya seperti rangka hewan secara umumnya, sitoskeleton menjadi

tambatan bagi banyak organel dan molekul-molekul enzim sitosol. Namun, sitoskeleton lebih dinamis daripada rangka hewan.

3. Motilitas sel.Motilitas (pergerakan) sel mencakup perubahan tempat sel maupun

pergerakan bagian sel yang lebih terbatas. Motilitas sel membutuhkan interaksi sitoskeleton dengan protein yang disebut protein motorik.

Lanjutan...4. Pergerakan materi-materi dan organel dalam sel.

Didalam sel, vesikel dan organel seringkali bergerak menuju tujuannya di sepanjang “rel tunggal”.

5. Dalam regulasi aktivitas biokimiawi dalam selSitoskeleton dapat mengahantarkan gaya mekanis dari

permukaan sel ke bagiaan dalamnya, bahkan keserabut lain bahkan mungkin mencapai nukleus. Seperti, terjadi pengaturan ulang secara spontan susunan nukleoli dan struktur lain dalam nukleus.

Komponen Sitoskeleton

• Mikrotubulus, merupakan serat yang paling tebal dari ketiga tipe serat

• Mikrofilamen, serat yang paling tipis

• Filamen Intermediat, serat dengan diameter pada kisaran menengah

Mikrofilamen

Deskripsi

• Memiliki diameter 7-8 nm• berupa rantai ganda protein

(aktin) yang saling bertautAktin dibangun

oleh suatu protein struktural aktin yang mempunyai dua bentuk, yakni :

1. Protein globuler monomer (G-aktin) BM 43.000 Dal

2. Protein serabut atau filamen aktin (F-aktin)

Peran Mikrofilamen

• Membantu mendukung bentuk sel dengan cara bergabung dengan protein lain dan membentuk jalinan 3 dimensi

• Mengatur arah aliran sitoplasmaJika arah mikrofilamen berubah maka, maka berubah pula arah aliran sitoplasma.

• Sebagai alat kontraksi ototkontraksi terjadi akibat filamen aktin dan miosin yang saling meluncur melewati yang lainnya yang akan memperpendek selnya

Mikrotubulus • Terdapat pada semua sel eukariot• Berperan dalam pengaturan organel dan

motilitas

Mikrotubulus

Struktur• Merupakan tabung berongga dgn diameter 25 nm dan

panjang 200 nm-25μm.• Dinding tabung tersusun dari protein globular (tubulin)• Tubulin berbentuk spiral dan heterodimer yaitu α-

tubulin dan β-tubulin• Terdapat ujung negatif dan plus, + ujung tempat pertumbuhan tubulin tertinggi. - ujung pembongkaran atau awal mulanya mikrotubulus

tumbuh, biasanya disebut sentrosome atau MicroTubule Organizing Center (MTOC)

Bagian-bagian Mikrotubulus

Gambar Mikrotubulus

Pengaturan Mikrotubulus

• Tubulin dapat berpolimerisasi membentuk mikrotubulus dan berikatan di ujung plus

• Untuk menstabilkan ujung plus dan mencegah polimerisasi terdapat cap / tutup yang terbentuk dari Microtubule-associated Proteins (MAPs).

• Penguraian mikrotubulus (depolimerisasi) bisa disebabkan karena adanya senyawa tertentu, misal kolkisin, vinblastin.

• Sintesis mikrotubulus terjadi jika konsentrasi dimer tubulin, GTP dan ion Mg (kofaktor) mencukupi maka pada suhu antara 0-37 C

Pembentukan Mikrotubulus1. Fase lag, tiap molekul tubulin berasosiasi untuk membentuk

agregat yang agak stabil oligomer sebagai inti. Proses lambat. 2. Fase elongasi, tiap dimer tubulin (subunit) berikatan dengan

ujung ujung mikrotubulus.• Subunit yang berikatan dengan GTP memerlukan ion Mg

GTP-tubulin• GTP-tubulin bebas bergabung dengan tubulin di ujung positif

ujung positif bertudung GTP• Ujung positif bertudung GTP cepat menangkap GTP-tubulin

lainnya3. Fase plateu terjadi jika jumlah dimer tubulin terbatas, laju

penambahan dimer tubulin sama dengan laju penguraian di ujung yang lain.

Gambar Pembentukan Mikrotubulus

Penguraian Mikrotubulus

1. Pertumbuhan Mikrotubulus menyebabkan tudung GTP bergeser ke arah ujung minus dan GTP mengalami hidrolisis menjadi GDP.

2. Jika konsentrasi GTP tubulin bebas rendah maka penguraian ujung minus terjadi dengan cepat.

3. Penguraian menyebabkan mikrotubulus tidak lagi mengandung tudung GTP atau tudung GTP terlepas.

4. Tanpa tudung GTP, mikrotubulus menjadi tidak stabil dan terurai menjadi oligomer atau subunit-subunit penyusunnya

Gambar Penguraian Mikrotubulus

Peran Mikrotubulus dalam Transport Material Intraseluler

+

-

Peran Mikrotubulus dalam Pembelahan Sel

• Terbentuknya sentrosom benang spindel memisahkan kromosom

Sentrosom dan Sentriol

• Pada sel hewan, sentrosom pusat pengorganisasian mikrotubulus saat pembelahan sel.

• Pada sel tumbuhan dan sel khamir, sentrosom tidak ada dan perannya langsung diambil alih oleh mikrotubulus sendiri

• Sentrosom terdiri dari sepasang sentriol

Sentrosom dan Sentriol

Struktur dan Fungsi• Tiap sentriol tersusun dari sembilan set triplet

mikrotubulus yang membentuk cincin• Sentrosom dikelilingi oleh material berbentuk granula

yang disebut parasentriol titik pertumbuhan mikrotubulus

• Mikrotubulus / benang spindel yang ujungnya sudah berikatan dengan kinetokor tidak mengalami polimerisasi lagi.

• Saat anfasase, mikrotubulus memendek, kromosom tertarik ke masing2 kutub

Struktur Sentrosom

Peran Mikrotubulus dalam Motilitas Sel

• Terbentuknya struktur flagellata dan silia

Flagellata

• Terdapat pada sperma hewan, alga, dan beberapa tumbuhan

• Berdiameter sekitar 0,25 μm dan panjang 10-200 μm

• Memiliki inti yg terdiri dari 2 mikrotubulus tunggal dan dikelilingi 9 doblet mikrotubulus membentuk cincin pola 9+2

Silia

• Terdapat pada• Silia memiliki diameter sama seperti flagellata,

0,25 μm namun relative pendek daripada flagel (panjangnya 5-10 µm vs 150 µm) dan jumlahnya lebih banyak.

• Silia motil memiliki pola 9+2 sedangkan nonmotil berpola 9+0 (tanpa inti dipusat)

Struktur Flagellata

Struktur Silia

Struktur Flagellata

Dynine arms have ATPase activity

Mekanisme GerakFlagella dan Silia

1. When dynine arms use ATP, microtubules doublets slide past each other

2. As microtubules slide past each other the flagella changes shape

• 3. When flagella or cilia change shape the cell moves

Filamen intermediet

• Berdiameter 8 – 12 nm• Disebut serabut antara karena berukuran

diantara ukuran mikrotubulus dan mikrofilamen.

• Tersusun atas protein yang disebut fimetin. Akan tetapi, tidak semua sel tersusun atas fimetin, contohnya sel kulit tersusun oleh protein keratin.

• Bersifat lebih permanen

• Dua Monomer molekul IF saling melilit membentuk dimer.

• Dimer IF tersusun secara paralel dengan dimer yang lain dan membentuk tetramer.

• Tetramer berikatan dengan tetramerlain, dst. Membentuk semacam tambang IF.

Peran filamen intermediet

• berperan untuk membantu sel mempertahankan diri dari tekanan mekanis.

• Memperkuat bentuk sel dan menetapkan posisi organel tertentu

Tabel Sifat Dari Komponen SitoskeletonSifat Mikrotubulus Mikrofilamen Filamen Intermediat

Struktur Tabung berongga; dinding terdiri dari 13 kolom molekul tubulin

Dua untai aktin yang teranyam, masing-masing merupakan polimer subunit aktin

Protein fibrosa (berserat) yang sangat mengumpar menjaddi kabel yang lebih tebal

Diameter 25 nm dengan lumen 15 nm

7 nm 8-12 nm

Subunit protein Tubulin ( tubulin dan β tubulin)

Aktin Salah satu dari beberapa protein yang berbeda famili keratin, bergantung pada tipe sel

Fungsi Utama Mempertahankan bentuk sel;

Motilitas sel; Pergerakan

kromosom dalam pembelahan sel;

Pergerakan organel

Mempertahankan bentuk sel;

Perubahan bentuk sel;

Kontraksi otot; Aliran sitoplasmik; Motilitas sel; Pembelahan sel.

Mempertahankan bentuk sel;

Tambatan nukleus dan organel lain;

Pembentukan lamina nukleus

Daftar Pustaka

Ardiyanto, Taufik. 2011. Makalah Mikrotubula. http://taufikardiyanto.blogspot.com/2011/07/makalah-mikrotubula.html. Diakses pada 10 Desember 2012.

Bawa, Wayan. 1988. Dasar-dasar Biologi Sel. Depdikbud. Jakarta

Campbell, Neil. A dan Jane B. Reece-Lawrence G. Mitchell. 2002. BIOLOGI Edisi kedelapan Jilid 1. PT. Gelora Aksara Pratama: Jakarta.