Bagian Biologi Kedokteran
description
Transcript of Bagian Biologi Kedokteran
Bagian Biologi KedokteranBagian Biologi Kedokteran
Mata PelajaranMata Pelajaran
=BIOLOGI SEL==BIOLOGI SEL=
Dra. Eliza Anas,MSDra. Eliza Anas,MS
Tujuan UmumTujuan Umum : Ultra Struktur Sel : Ultra Struktur Sel
Tinjauan Instruksi umum :Tinjauan Instruksi umum :
Memahami struktur & fungsi sel secara umum Memahami struktur & fungsi sel secara umum
Tujuan perilaku khusus (TIK) :Tujuan perilaku khusus (TIK) :
1. Menjelaskan perbedaan antara sel prokariota, eukariota & virus.1. Menjelaskan perbedaan antara sel prokariota, eukariota & virus.
2. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel prokariota. 2. Menjelaskan struktur dan fungsi organel sel prokariota.
3. Menjelaskan struktur dan fungsi organel virus 3. Menjelaskan struktur dan fungsi organel virus
Ultrastruktur selUltrastruktur sel
@ Sel sebagai satuan struktur benda hidup.@ Uniselular dan multiselular.
@ Struktur sel dilihat dibawah ME
@ Terlihat lebih terinci dibandingkan MC
ultrastruktur
@ Secara ultrastruktur, kandungan sel dapat
dibedakan atas berbagai organelnya.
@ Membuat slit dg teknik tertentu
• Berdasarkan ada atau tidaknya membran inti, sel hewan dibedakan:
• 1. prokariot tidak mempunyai membran
inti (nukleus)
mis: bakteri, virus
• 2. eukariot mempunyai membran inti
• (nukleus)
Organel sel prokariota:
1. Dinding sel
2. Membran sel
3. Ribosom
4. Nukleoid
5. Plasmid
6. Sitoplasma
7. Tonjolan sel
PROKARIOTAPROKARIOTA
1. Dinding Sel 1. Dinding Sel Polisakarida, lipid dan protein, kakuPolisakarida, lipid dan protein, kakuTebal Tebal ++ 10 nm 10 nm Dinding sel hilang Dinding sel hilang → protoplast→ protoplastDinding sel hilang sebahagian Dinding sel hilang sebahagian → → spheroplastspheroplastFungsi: melindungi sel Fungsi: melindungi sel memberi btk yg memberi btk yg konstankonstanKapsul: bhg luar dinding sel Kapsul: bhg luar dinding sel Gelatin Gelatin
kapsul dan ddg sel non essensial kapsul dan ddg sel non essensial → → viabilitasviabilitasProtoplast & spheroplast – hidup – Protoplast & spheroplast – hidup –
ling ling cocokcocokMis : PPLO = Pluro Pneumonia Like Mis : PPLO = Pluro Pneumonia Like OrganismOrganism
0,25 – 0,1 %0,25 – 0,1 % Tidak mempunyai dinding selTidak mempunyai dinding sel
2. Membran Plasma = Plasmalemma2. Membran Plasma = Plasmalemma Trilaminer :
- Protein dan lipid- Protein dan lipid
- Hidrofilik,hidrofobik- Hidrofilik,hidrofobik
- Semi permiabel, - Semi permiabel, barrierbarrier
selektifselektif
- Bakteri berkloropil - Bakteri berkloropil fotosintesafotosintesa
- Plasmalemma- Plasmalemma respirasi respirasi
InvaginasiInvaginasiplasmalemmplasmalemmaa
mesosom mesosom enzim enzim respirasirespirasi respirasi respirasi
3. 3. RibosomRibosomPartikel diameter 10 – 15 nmPartikel diameter 10 – 15 nm20.000 – 30.000 partikel20.000 – 30.000 partikel2 sub unit 30 S (svedberg unit)2 sub unit 30 S (svedberg unit)
50 S50 SFungsional 70 S Fungsional 70 S → m RNA → m RNA Polirobosom / ergosomPolirobosom / ergosomFungsi = sintesa proteinFungsi = sintesa proteinBekerja sama dengan m RNA Bekerja sama dengan m RNA dan dan t RNAt RNA
Pewarnaan Feulgen – MC - positifPewarnaan Feulgen – MC - positifDaerah Daerah → gambaran spesifik → → gambaran spesifik → nukleoidnukleoidMengandung kromosom – molekul Mengandung kromosom – molekul DNA DNA sirkulersirkulerPanjang Panjang ++ 1 nm - informasi 1 nm - informasi genetikgenetikMenempel di membran plasmaMenempel di membran plasmaTidak mempunyai membranTidak mempunyai membranDNA sirkuler lain → plasmid atau DNA sirkuler lain → plasmid atau episomepisom
4.Nukleoi4.Nukleoidd
5. Plasmid 5. Plasmid
• DNA sirkuler
• Memiliki sedikit gen
• Dapat bereplikasi sendiri
• Diperlukan utk pertahanan hdp
• Plasmid dpt terbtk pd kondisi lingkungan yg banyak tekanan
• Resistensi
mis: antibiotik
MaterikoloidMaterikoloidOrganel sel – ribosom - asam nukleat Organel sel – ribosom - asam nukleat dlldllTempat metabolisme sel terjadiTempat metabolisme sel terjadi
6. 6. SitoplasmaSitoplasma
FlagellaFlagella + 10 mikronAlat gerakProtein
7. Tonjolan 7. Tonjolan sel :sel :
FilliFilli 1 – 2 mikron1 – 2 mikron Proses Konyugasi Proses Konyugasi → jembatan → jembatan sitoplasma pd bakteri sitoplasma pd bakteri yg yg berkonyugasiberkonyugasi Bakteri patogen Bakteri patogen → menempel → menempel pada pada sel hospessel hospes
Virus :Virus :
Organisme hidup ? Materi genetik Reproduksi dalam sel hospes Problem penyakit pada organisme hidup Iwanowsky → daun tembakau Struktur virus :
“Core” /inti → molekukl DNA atau RNA
Kapsid → mantel virus –kapsomer – protein melekat pd inti
Envelope → beberapa virus – lapisan lain kapsid Protein dan lemak
BAKTERIOFAG.BAKTERIOFAG.
STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN MEMBRAN
E. OVERTON (1890)
@. Mempelajari permiabilitas membran sel
@. Zat yang dapat lewat membran yang
larut dalam lemak
@. Membran terdiri dari lemak
GORTER dan GRENDEL (1925) .
@. Membran sel eritrosit
@. Mengekstrak semua lemak dr mem-
bran
@. Mengukur luas lemak dg cara merentangkan shg membentuk
selaput monomolekuler pd permukaan
air
@. Hidrofilik (mengikat air), hidrofobik
COLE (1932).
@. Mengukur tekanan permukaan mem-
bran pada hewan bintang laut
@. Telur ditekan antara 2 gls penutup
@. Mengukur nilai tekanan permukaan
membran
@. Berkesimpulan protein yg memberi nilai tekanan
DAVSON dan DANIELLI (1935).
@. Mengekstrak minyak dr telur ikanmakarel dan meneliti sifat-sifatnya
@. Menemukan adanya tekanan permu- kaan lemak yg amat rendah di bbrp
tempat@. Setelah dilakukan pemisahan di
dapatkan nilai tekanan permukaansama dg tek minyak murni
@. Kesimpulan protein menyebar di-antara lemak.
Model Davson dan Danielli (sandwich bilayer fosfolipid) diantara dua lap protein
S.J.Singer dan G.Nicolson (1972)
- Lipid dan protein penyusun utama, - Lipid dan protein penyusun utama, walaupun KH tdk kalah pentingnyawalaupun KH tdk kalah pentingnya
- Model yang diterima- Model yang diterima mosaik mosaik fluida fluida - Membran merupakan - Membran merupakan mosaikmosaik
molekul protein yang terapung pada molekul protein yang terapung pada bilayer fluida bilayer fluida terdiri dari fospolipidterdiri dari fospolipid
- ProteinProteinperiferal dan integralperiferal dan integral- Lemak Lemak hidrofilik dan hidrofobik hidrofilik dan hidrofobik- Karbohidrat Karbohidrat glycocalyk glycocalyk
- ME tampak PL mengandung serabut halus → Glycocalyx - Glycocalyx berbentuk benang halus dan
tegak lurus terhadap PL- Glycocalyx melekat kelemak→glikolipid
Glycocalyx melekat keprotein→ glikoptrotein- Glycocalyx berfungsi :
Transpor zat (absorpsi) Penyeleksi zat yang diabsorpsi Selubung sel .Mis :lapisan lendir mukosa
saluran pencernaan Diproduksi oleh sel sendiri
GAMBAR: STRUKTUR MEMBRAN PLASMA
- membran merupakan lembaran molekul
dinamis yang dapat berpindah tempat
- terdiri dari daerah hidrofilik dan hidrofobikGambar: Hidrofobik-hidrofilik
- kolesterol steroid berguna utk stabilitas membran
- membran hrs bersifat fluid agar dpt bekerja dg baik
- mosaik banyak protein berbeda-beda yg tertanam dlm matriks bilayer lipid
- lipid penyusun utama membran sdgkan protein menentukan f/ spesifikmembran mis: membran sel darah ditemukan lebih 50 macam protein
- protein integral tertanam pd bilayer lipid
protein periferal tdk tertanam pd bilayer
lipid
- karbo hidrat f/ pengenalan sel dg sel te-
tangga atau dg sel-sel lain.
- mis: penolakan organ cangkokan pd sistem
imun.
diferensiasi sel waktu embrio, dll
- karbohidrat dan membran disintesa dlm RE
CARA ZAT MELINTASI MEMBRANCARA ZAT MELINTASI MEMBRAN
Transpor: (a) protein mem
bran bersifat selektif u/ zat
tertentu, memberikan sa-
luran hidrofilik melintasi
membran. Mis: air, zat mo-
lekul kecil, zat larut dlm
lemak.
(b) Protein menghidrolisis
ATP u/ memompa bahan
melintasi membran secara aktif.
Aktivitas enzimatik:
Protein membran berupa
enzim dg sisi aktifnya
Transduksi sinyal:
Protein membran memiliki
btk pengikatan spesifik dg
mesenjer kimia (hormon)
dan pesan disampaikan
ke dalam sel
Penggabungan intersel:
protein membran antara
sel bersebelahan diikat o/
junction.
Pengenalan sel:
glikoprotein berfungsi
sebagai label identifikasi
secara khusus dikenal o/
sel lain
Pelekatan ke sitoskeleton
dan matriks ekstraselular:
Elemen sitoskeleton atau
mikrofilamen terikat ke
protein membran u/ mem-
pertahankan bentuk sel.
Protein yg dekat ke matrik
sel dapat mengkoordinasi
perubahan ekstra/intra sel
Pertautan selPertautan sel# Multiseluler # Multiseluler → kumpulan sel → kumpulan sel (jaringan)(jaringan)# Pertautan antar sel bertetangga # Pertautan antar sel bertetangga (Junction Complek) (Junction Complek) # Terbina komunikasi# Terbina komunikasi# Pemerataan sebaran zat# Pemerataan sebaran zat# Koordinasi dalam melakukan # Koordinasi dalam melakukan aktifitasaktifitas
3 macam pertautan antar sel:1. Desmosom
2. Tight junction 3. Gap junction
• 1.Desmosom. Banyak terdapat pada sel. Berupa kepingan bentuk cakram. Diameter kepingan ± 0,3 mµ. Jarak 22 – 35 nm. Beirisi perekat dari glikoprotein. Pertautan sitoskeleton-mikrofilamen. Sel otot jantung dan kulit
3 Jenis Desmosom3 Jenis Desmosom1. Macula adhearens1. Macula adhearens2. Zonula adhearens2. Zonula adhearens3. Fascia adhearens3. Fascia adhearens
1. Macula adhearens :
Celah 20 -30 nmBertindak pasifMengantarkan tenaga mekanik. mis : - benturan - tekananTempat berpaut sitoskeletonBahan antara sel padat dan
mengkilap
2. Zonula adhearens → pita membelit sel tipis
3.Fascia adhearens → pita membelit sel tebal dan lebar
Kedua jenis desmosom : - Aktif dalam pergerakan sel bertetangga- terdapat pada puncak sel.
mis: pada kulit
Sel kanker desmosomnya lemah → tidak dapat dibina koordinasi dan kerja sama
Tight junction1. Zonula occludens → pita membelit
tipis2. Vascia occludens → pita membelit
lebar Celah interseluler sedikit, lebar 15 nm
* Patri antar sel * Berderet diantara puncak sel* Banyak dijumpai pd sel btk
torak Mis:Melapisi rongga suatu
saluran
Fungsi :Fungsi :1. Menghalangi perembesan molekul 1. Menghalangi perembesan molekul besarbesar2. Menciptakan potensial listrik2. Menciptakan potensial listrik3. Merekatkan sel bertetangga agar 3. Merekatkan sel bertetangga agar kukuhkukuh. . 2 2 Gap junctionGap junction (nexus): (nexus):Sepasang kepinganSepasang kepingan Dibina unit kecil Dibina unit kecil → butiran→ butiran Butiran berlobang ditengahButiran berlobang ditengah Berhubungan dengan butiran sel tetanggaBerhubungan dengan butiran sel tetangga Membentuk saluran halusMembentuk saluran halus Lebar celah 2 – 4Lebar celah 2 – 4 nm nm
Fungsi Gap junction
1. Komunikasi
2. Lewat ion dan metabolik
3. Mengalirkan arus listrik (aksi potensial pada synapsis)
4. Koordinasi gerakan, aktifitas pemerataan berbagai zat
5. Lewat zat induktor
Pada jaringan/populasi sel, adanya gap Pada jaringan/populasi sel, adanya gap junction dapat dibina :junction dapat dibina : - keharmonisan sel- keharmonisan sel
- ke sinkronan aktifitas- ke sinkronan aktifitas
Mis : - transportasi zatMis : - transportasi zat - pembelahan sel - pembelahan sel - tumbuh- tumbuh - respons terhdp rangsangan- respons terhdp rangsangan
Terdapat pada :
- Sel-sel embrio awal- Gonad- Otot- Jaringan ikat- Jaringan epitel
Tdk ditemukan:- sel darah yg beredar
- otot lurik
Induktor disebarkan lewat gap Induktor disebarkan lewat gap junction untuk :junction untuk :1. Melancarkan pertumbuhan 1. Melancarkan pertumbuhan embrioembrio2. Diferensiasi sel jadi jaringan2. Diferensiasi sel jadi jaringan3. Regenerasi3. Regenerasi4. Penyembuhan luka atau 4. Penyembuhan luka atau kerusakankerusakanSel tumor kehilangan kontrol
karena gap junction tidak berfungsi .
SIFAT FISIK SELSIFAT FISIK SEL
Terdiri dari:
1. koloid kompleks
2. kepermeabelan
3. transport zat
4. potensial listrik
KOLOID KOMPLEKSKOLOID KOMPLEKS
Sel mengandung sistem koloid
artinya:
* mol sederhana larut dlm sito-
plasma mis: garam mineral, as
amino, polipeptida rantai pendek
dan glukosa.
* mol kompleks membtk suspensi mis: protein, pati dan lemak.
FASE KOLOID:
terdiri dari: sol ( encer )
gel ( kental )
*Selalu terjadi pergantian perubahan antar
sol ke gel, gel ke sol shg sel berubah btk
mis: berkerut dan menjulur.
*Sitoplasma lebih encer dari nukleoplasma
namun komponen kimia sitoplasma lebih kompleks dr nukleoplasma
KEPERMEABELANKEPERMEABELAN*Sel bersifat semi-permiabel (tembus u/ zat
tertentu)
*Kepermeabelan ditentukan oleh:
- besar molekul
- kelarutan dlm air atau lemak
- perbedaan muatan listrik
TRANSPORT ZATTRANSPORT ZAT*Keluar masuknya zat dari sel
*Caranya: 1. difusi
2. osmosa
3. filtrasi
4. transport aktif
5. cytosis
1,2,3 melibatkan sifat fisik sel
4 sifat fisik dan biologis sel
5 sifat biologis sel
DIFUSIDIFUSI* Tergantung pd konsentrasi zat terlarut
* Perembasan zat dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah
* Perembesan dapat terjadi tanpa lewat sekat atau lewat sekat
* Tanpa lewat sekat berlangsung pd proto- plasma sendiri, mis: ujung RE ke ujung lain
* Lewat sekat, mis:- antara intra dan ekstra sel
- antara sitoplasma dengan nukleoplasma
* Difusi umum terdpt pd sel, tanpa energi
* Difusi terjadi bagi O2, CO2, air, elektrolit
dan mol organik sederhana.
• Elektrolit berdifusi krn adanya potensial listrik, dimn pd membran luar muatan (+) sdgkan dlm membran muatan (-)
Na+ diluar membran susah msk, K+ dlm membran mudah keluar
Berdasarkan carrier difusi dibagi:
1. Difusi bebas bebas berdifusi
2. Difusi terikat diikat o/ carrier (permease)
carrier(pembawa) khas bg suatu zat, dg arah difusi tetep ] tinggi ke [ ] rendah
difusi bebas difusi terikat
OSMOSAOSMOSA
* Merupakan transpor pasif air
* Membandingkan dua larutan dg konsent- rasi zat terlarut dlm air berbeda.
* Konsentrasi zat terlarut tinggi (pekat) hipertonik
* Konsentrasi zat terlarut rendah (encer) hipotonik
* Konsetrasi zat terlarut sama isotonik
* Nilai osmosis
* Melalui membran permiabel selektif
• Dalam keadaan biasa sel isotonis dg
cairan mediumnya (CES)
• Menjaga tekanan osmosa homostatis
• Contoh: pd eritrosit dlm media hipertonis
akan terjadi krenasi
eritrosit dlm media hipotonis akan terjadi haemolisis
• Secara umum disebut cytolysis
• Pada sel tumbuhan disebut plasmolysis
FILTRASIFILTRASI• Transport zat terjadi krn perbedaan teka-
nan atmosfer antar 2 ruangan yg dipisah- kan membran yg permiabel terhdp zat itu
• Mis: lumen kapiler ke sel jaringan sekitar,
krn tek drh (akibat pemompaan jantung).
TRANSPORTASI AKTIFTRANSPORTASI AKTIF• Melawan gradient konsentrasi konsent-
rasi rendah ke konsentrasi tinggi
• Membutuhkan energi (ATP)
• Transportasi aktif ini disebut juga absorpsi
• Ada 2 teori cara tranportasi aktif ini yaitu: dorongan pemusingan
Zat yg diabsorbsi adalah: elektrolit, glukosa
as amino dll.
Gambar: pompa natrium-kalium, transprtasi aktif.
SITOSISSITOSIS- Transport zat yg melibatkan lepasnya
sebhg membran sel fragmen membran langsung menjadi selaput zat yg ditrans-port
- Endosotisis masuk zat dr luar ke dalam- Exosotosis masuk zat dr dalam ke luar- Menurut dimensi zat terbagi 2: pinositosis
dan pagositosis- Berdasarkan asal zat yg difagosit: hetero
fagosit (extraselular) dan autofagosit(inraselular)
Exositosis perlu u/:
1. sekresi: (getahan) yaitu mengeluarkan
zat produksi sellendir,enzim
steroid.
2. ekskresi: (pembuangan) yaitu mengelu-
arkan ampas metabolisme atau ampas pencernaan sel
dlm btk cair NH4OH, urea, as urat dll
3. ekstrusi: membuang bhn pdt paska
lisosom
Komunikasi sel dan konsep reseptorKomunikasi sel dan konsep reseptor• Pembicara dan pendengar• Bagaimana pendengar merespons• Sinyal jarak dekat dan jauh• Respon sinyal ada yg elektromagnetik
(cahaya) & ada yg mekanis (sentuhan)• Reseptor protein membran • Pada multiseluler penting komunikasi
tingkat seluler u/ kehidupannya• Guna u/ terciptanya koordinasi aktivitas
sel shg terbentuk organisme yg normal• Sinyal yg digunakannya sinyal kimia
Mekanisme Komunikasi Sel:
Pembicara Pendengar
@. Deteksi
@. Proses
@. Respon
Kesalahan komunikasi dapat disebabkan o/ sel pembicara dlm menyampaikan
bisa juga krn pada sel pendengar sbg penerima
Persinyalan sel
. Percobaan pada sel ragi:
. Menggunakan sinyal kimia
u/ mengindentifikasi
sel a reseptor faktor α
sel α reseptor faktor a
. Pengikatan faktor terjadi
perubahan pd permukaan
dan terjadi penggabungan
nukleus sel a dan sel α
Pensinyalan :
Jarak dekat : parakrin , sinaptik
Jarak jauh : endokrin (hormon) sbg neurotransmiter
Parakrin mrpkan senyawa
kimia yg dihslkan o/ sel peng-
sekresi , berdifusi kedlm cairan
ekstraseluler dan merangsang
sel target.
mis: faktor pertmbhan berupa
senyawa kimia yg merang-
sang sel target u/ tmbh
Sinaptik .• Terjadi pd sel saraf yg spesifik
• sel saraf menghslkan sinyal kimia neurotransmiter berdifusi ke sel target (sel saraf) melalui ruangan sempit (sinapsis) u/ meneruskan rangsangan
• Motor end plat ruangan sem-
pit yg meneruskan rangsangan
antara sel saraf dg sel otot
hormonalhormonal •pensinyalan ke tempat
yg jauh hormon
dikenal dg pensinyalan
endokrin
• sel spesial melepaskan
mol hormon msk kepem-
buluh darah dg melalui
sistem pembuluh darah
akan smpai ke sel target
Diagram hipothalamus hipofisis ovariumDiagram hipothalamus hipofisis ovarium
Komunikasi kontak langsung• Junction• Interaksi mol yg menonjol
dr permukan sel
Tahap pensinyalan:1.Penerimaan : sinyal akan dideteksi o/ protein membran sel sebagai reseptor 2.Transduksi : sinyal akan dirubah menjadi respons seluler spesifik 3.Respons : respons seluler aktif Ex: Epinefrin enzim glikogen posporilaseglukosa 1 pospat glukosa 6 pospat glikolisis
Komunikasi sel melalui reseptorKomunikasi sel melalui reseptor
Td: 1. reseptor terkait protein G
2. reseptor tiroksin kinase
3. reseptor saluran ion
1. Reseptor terikat protein G
2. Reseptor tiroksin kinase2. Reseptor tiroksin kinase
3.3.Reseptor saluran ionReseptor saluran ion
Sifat pensinyalan respon
•