SKENARIO

SISTEM SEL YANG SANGAT MENAKJUBKAN

Meca, mica, ica, dan cica sedang bermain hompimpa. Mereka betul-betul berisik hingga membuyarkan konsentrasi Akram yang sedang belajar biologi sel. Akram, mahasiswa fakultas kedokteran di kota daeng jadi memperhatikan adik dan sepupunya yang sedang asyik bermain tersebut. Mereka bersorak kegirangan bersamaan, dan saling menertawakan. Permainan mereka begitu hidup, mengalir, dan spontan. Setiap orang mengerti dengan aturan permainan. Setiap orang memiliki peranan yang berbeda pula. Hingga permainan mereka berlangsung secara harmonis dan selaras.

Terlintas di benak Akram, peristiwa yang disaksikannya hampir serupa dengan biologi sel yang sedang dipelajarinya. Sebuah sel memiliki elemen-elemen (berupa organel-organel, membran sel, dan inti sel) yang saling berinteraksi, setiap elemen memiliki peranan berbeda, tapi secara bersama-sama menyokong kehidupan sel. Kemudian sebuah sel merupakan elemen yang saling berinteraksi dengan sel lainnya dalam sebuah jaringan. Hal tersebut terjadi melalui reseptor yang terdapat pada membran tiap sel, sehingga koordinasi dan metabolisme antar sel berjalan dengan baik. Secara keseluruhan, sistem ini berlangsung baik pada sel prokaryotik maupun pada sel eukaryotik.

Bagaimana anda menjabarkan sistem biologi sel yang menakjubkan ini seperti apa yang ada dibenak Akram?

Kata Sulit :1. Metabolisme

Pembentukan & Penguraian zat didalam Tubuh2. Reseptor

Penerima Rangsangan 3. Koordinasi

Mengatur suatu organisasi atau Aktifitas4. Penyokong

Penunjang atau pembantu5. Berinteraksi

Hubungan timbal balik antara satu dengan yang lain6. Selaras

Memiliki fungsi atau tujuan yang sama7. Elemen

- Zat sederhana yang dianggap sebagai komposisi bahan- Bagian dari keseluruhan yang besar dan penting

8. Sel ProkariotikSuatu sel yang memiliki inti, endomembran dan Organel

9. Organel - Bagian dasar penyusun sel- Organ yang mempunyai struktur & fungsi tertentu

10.Sel Eukariotik- Sebuah sel yang mempunyai inti- Sel yang memiliki materi genetik / DNA

11.Biologi SelIlmu yang mempelajari tentang keadaan & sifat Mahkhuk hidup

Kata Kunci :1. Biologi Sel2. Sel3. Jaringan4. Membran Sel5. Inti Sel6. Organel7. Metabolisme antar Sel8. Sel Prokarioti9. Sel Eukariotik

Pertanyaan 1. Bagaimana sel membentuk tubuh manusia?2. Organel-organel penyusun sel?3. Perbedaan DNA dan RNA?4. Mekanisme DNA dan RNA?5. Jelaskan fungsi Membran Sel!6. Jelaskan struktur dari Membran Sel!7. Bagaimana cara sel saling berkoordinasi?8. Jelaskan perbedaan Prokariotok dan Eukariotik!9. Bagaimana Transportasi antar Membran Sel?10. Bagaimana Metabolisme dari Sel?

1. Struktur penyusun sel tubuh manusia

BAHAN PENYUSUN SEL ; PROTOPLASMAProtoplasma merupakan massa yang memiliki tanda-tanda hidup. Protoplasma mempunyaisifat dan tanda struktural, kimiawi, maupun fisikokimiawi. Sifat tersebut sama untuksemua jenis sel, hanya perbandingan jumlahnya kadang berbeda.Perbandingan senyawa-senyawa penyusun protoplasma sel hewan dan tumbuhanSenyawa sel Protoplasma sel hewan

AirDidalam sel air digolongkan menjadi tiga jenis:a. air intramolekuler; merupakan bagian molekul proteinb. air terikat; yang terikat pada protoplasmac. air bebas; merupakan air yang terdapat di dalam vakuola. Di dalam air bebasterlarut berbagai senyawa kimia, yang terbagi menjadi tiga kelompok yaitu: (1)garam-garam mineral yang mengandung Ca, Na, K, Mg, Fe, dll. (2) senyawa organik yang terlarut. (3) gas-gas terlarut misalnya O2, CO2, N2, yangsemuanya berasal dari udaara.Struktur bangun molekul air:Peranan air: sebagai pelarut dan pengangkut senyawa-senyawa yang dibutuhkan selmaupun yang harus dibuang.

Senyawa organik ProteinProtein terdiri dari unsur-unsur C, H, O, dan N.Peran protein: sebagai katalisator berbagai reaksi kimia, memberi kekakuan struktural, memantau permeabilitas selaput sel, mengatur kadar metabolit yang diperlukan menyebabkan gerakan, dan

Sel 100%

AIR 60%

INTRAMOLEKUL BEBAS

TERIKAT

SENYAWA 40%

ORGANIK

LIPID 12%

PROTEIN 18%

SAKARIDA6%

ANORGANIK 4%

memantau kegiatan gen.Rumus bangun proteinProtein merupakan senyawa yang teridiri dari monomer asam amino. Semua protein terdiriatas satu atau lebih polimer yang linier dan tidak bercabang. Asam amino diikat satu samalain untuk membentuk polipeptida, ikatannya disebut ikatan peptida.Rumus bangun asam amino sebagai berikut :Klasifikasi protein: berdasarkan susunan molekul:

a. protein fibrosa; contoh protein fibrin, aktin, dllb. protein globular; contoh Hb, Enzim, dll. berdasarkan peranannya:

a. protein struktural; sebagai penunjang/penyokongb. protein dinamis/fungsional; sebagai katalisator pada metabolisme.Nukleotida dan asam nukleatPada organisme yang hidup terdapaat 2 golongan besar asam nukleat yaitu DNA(=Deoksiribonukleat) dan RND (=asam ribonukleat)Asam nukleat dapat dipecah menjadi monomer-monomer yang disebut nukleotida.Sebuah nukleotida terdiri dari tiga bagian: LipidLipid mencakup asam lemak, lemak netral, fosfolipid, glikolipid, terpen, dan streroid.Asam lemak berperan penting sebagai penyusun selaput plasma.Asam lemak memiliki dua daerah:a. rantai hidrokarbon; bersifat hidrofobik tidak larut dalam air dan kurang reaktif;b. gugus asam karboksilat; mengion di dalam larutan. Terlarut dalam air, mudah bereaksimembentuk ester.Fosfolipid mempunyai ekor hidrofobik yang terdiri dari dua buah rantai asam lemak dangugus kepala yang bersifat hidrofilik. Dua buah lapisan fosfolipid dapat berkaitan ekordengan ekor membentuk dwilapisan fosfolipid yang merupakan struktur dasar selaputplasma.SakharidaTersusun oleh monosakarida. Beberapa monosakarida akan membentuk polisakrida.Beberapa molekul monosakarida mengandung sulfur atau nitrogen.Dua molekul monosakarida disebut disakarida. Tiga molekul monosakarida disebuttrisakarida. Keduanya berikatan membentuk oligosakarida. Beberapa oligosakaridamembentuk polisakarida.Poliskarida digolongkan menjadi dua golongan: polisakarida struktural dan nutrien.Polisakarida struktural berperan dalam membentuk dinding sel.Polisakarida nutrien berperan dalam metabolisme misalnya amilum, glikogen, dll.

Referensi : staff.unila.ac.d

2. Sebutkan organel-organel penyusun sel?

Jawab :

(Gambar Sel Manusia)

1. Ribosom - Sebagai meja kerja bagi sintesis protein- Mengadakan sintesis protein yang akan digunakan untuk

pertumbuhan dan pembelahan sel- Mengadakan sintesis protein yang berfungsi sebagai sekresi

2. Retikulum Endoplasma - Membentuk membran sel baru dan komponen sel lain- Membentuk produk sekresi - Sintesis lipid, kolesterol, dan hormone steroid

3. Apparattus Golgi

- Memodifikasi, mengemas, dan medistribusikan protein yang baru terbentuk

- Memelihara membran plasma- Transportasi protein keluar sel

4. Lisosom - Sistem Pencernaan sel- Mengeluarkan bahan asing dari sisa sel serta organel yang tidak

berfungsi

5. Sitoskeleton- Pengaturan aktifitas biokimiawi di dalam sel

6. Mitokondria- Tempat utama pembentukan ATP- Bekerja sebagai organel energi

7. Sitosol- Tempat terjadinya reaksi metabolisme, seperti glikolisis, sintesis

protein dan sintesis asam lemak

8. Sentriol- Berperan dalam proses pembelahan sel

9. Nukleus- Sebagai pengendali aktifitas sel

10. Nukleolus- Tempat penyimpanan DNA, RNA, dan Protein

REFERSENSI :1. dr. Juniarto Achmad Zulfa, dr. Juwodo. 2012. Biologi sel. Jakarta. EGC: hal 35-362. dr. Juniarto Achmad Zulfa, dr. Juwodo. 2012. Biologi sel. Jakarta. EGC: hal 38-403. Sherwood, Lauralee. 2013. Fisiologi Manusia: Dari Sel ke Sistem. Edisi 6. Jakarta.

EGC: hal 38-40 4. Sherwood, Lauralee. 2013. Fisiologi Manusia: Dari Sel ke Sistem. Edisi 6. Jakarta.

EGC: hal 465. Biologi jilid 1. Edisi 5 hal 1306. Buku pedomam umum pelajar Biologi. Halaman 63 dan 677. Biologi Interaktif. Halaman 8

3. Jelaskan Perbedaan DNA dan RNA?

Perbedaan DNA RNALetak Ditemukan pada nucleus,

didalam kromosom, mitokondria dan kloroplas

Terdapat di nucleus, terdapat juga di sitoplasma didalam ribosom

Bentuk -Rantai panjang-Ganda (double helix)-Berpilin

-Rantai pendek-Tunggal-Tidak berpilin

Komponen nukleotida:-Basa Nitrogen

-Gula

Purin: Adenin dan GuaninPirimidin: Timin dan Sitosin

Purin: Adenin dan GuaninPirimidin: Urasil dan Sitosin

Deoksiribosa RibosaKadar Kadarnya tetap Kadarnya tidak tetap

Fungsi-Pusat pengontrol sel-Penurunan sifat-Sintesis protein

-Interpretasi info genetik-Sintesis protein

Referensi: (B.Dilam A. 2013. Bahan Kuliah Presentasi Biokimia “Struktur dan Fungsi Asam Nukleat. Makassar. Bagian Biokimia UNHAS.)

4. Mekanisme DNA dan RNA?

penjelasannya mana?

5. Jelaskan fungsi membrane sel !

1.Mempertahankan struktur sel - Matriks ekstraseluler

Mampu membuat terjadinya interaksi antar sel-sel yang berdekatan khususnya pada jaringan.

- Sitoskeleton

Membran sel mampu membuat terjadinya iinteraksi antara sel-sel yang berdekatan khususnya pada jaringan .

- Pertahanan

Membrane sel dapat melindungi sel dari bahan kimia serta mempertahankan molekul makro.

2.Fasilitas selektif permeableMembran sel sangat teliti dalam memilih zat-zat yang dapat masuk atau

keluar sel.3.Sebagai transportasi aktif sel

Pemindahan zat-zat / molekul dari dalam atau dari luat sel walaupun terjadi perbedaan gradient konsentrasinya.4.Transportasi makromolekul

Eksositosis : mengeluarkan isi dari vesikel keluar dari sel.Endositosi : proses memasukkan molekul besar melalui membran sel

dengan membentuk vesikel.5.Sebagai penanda (marker) dan signaling

Mampu di tandai oleh penanda protein tertentu yang membuat komunikasi antar sel dapat terjadi.6.Dalam aktifitas metabolismMembran plasma pada beberapa bagian dari strukturnya seperti protein atau enzim ikut terrlibat dalam proses metabolism sel.Sumber:shahib M.N.2005 Biologi molukuler jilid 1 . Fakultas kedokteran universitas padjadjaran

8. Jelaskan perbedaan Prokariotok dan Eukariotik!

No. Prokariotik Eukariotik1 Pro = Sebelum; Karyon=Inti Eu = Baik ; Karyon= Inti2 Contohnya Bakteri dan Alga

Hijau-biruMemiliki membrane internal yang mengelilingi atau membungkus bahan subsel

3 Sel yang hidup dan Inti dipisahkan dari bagian sel lainnya

bereproduksi secara bebas (sitoplasma) oleh selubung4 Tidak mempunyai nucleus

(Inti sel)Mempunyai nucleus ( Inti sel)

5 Di luar membrane terdapat dinding sel yg terdiri dari polisakarida yang membentuk perisai protektif di permukaan sel.

Pada inti sel terdapat terdapat pori pori yang menghubungkan nukleoplasma dan sitoplasma

6 DNA berada di tengah sel (nucleoid) bukan nucleus karna tak dipisahkan dari bagian sel lainnya oleh suatu membrane

DNA berada di nucleus

7 Tidak terdapat mitokondria, apparatus golgi, Reticulum Endoplasma

Terdapat Mitokondria, apparatus golgi, Reticulum Endoplasma

Referensi : B. Marks, Dawn. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar. Jakarta; EGC

7. Bagaimana cara sel saling berkoordinasi ? jawab :

berkoordinasi dengan cara melalui komunikasi sel. Prosesnya sebagai berikut :

Signal berupa parakrin, hormone, neurohormon diterima oleh receptor

Kemudian di receptor ini terjadi pendeteksian sinyal yang dating dari luar sel oleh sel target . sel kimiawi terdeteksi apabila signal itu terikat pada protein reseptor

Kemudian terjadi proses transduksi yang diawali dengan pengikatan molekul signal. Tahap transduksi ini mengubah signal menjadi suatu bentuk yang daoat menimbulkan respon seluler spesifik

a. Pengenalan berbagai signal dari luar terhadap reseptor spesifik yang terdapat pada permukaan membrane sel

b. Penghantaran signal melalui membrane sel ke dalam sitoplasma

c. Penghantaran signal kepada molekul efektor spesifik pada bagian membrane sel / efektor spesifik dalam sitoplasma. Hantaran signal ini menmbulkan respon spesifik

d. Terputusnya rangkaian signal karena rangsangan dari luar berkurang

Kemudian diterima dalam bentuk respon spesifik. Respon spesifik itu berupa respon terhadap masing-masing efektor

9.Mekanisme transportasi selJawab :

Proses transport melalui membrane terjadi melalui dua mekanisme, yaitu :1. Transport aktif

Merupakan suatu cara pemindahan molekul atau ion dari gradient konsentrasi rendah menuju gradient konsentrasi tinggi dengan menggunakan energy.Transport aktif terbagi atas dua yaitu :

a. Transport aktif primerTransport aktif primer memakai energy langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump. 3 ion Na akan di pompa keluar sel sedangkan 2 ion K akan dipompa ke dalam sel.

b. Transport aktif sekunder

Transport aktif sekunder juga terdiri atas :1. Co- Transport

Pada transport sekunder co- transport, glukosa atau asam amino akan ditransport masuk dalam sel mengikuti masuknya Natrium. Natrium yang masuk akibat perbedaan konnsentrasi mengikuti glukosa atau asam amino ke dalam sel, meskipun asam amino atau glukosa di dalam sel konsentrasinya lebih tinggi dari luar sel, tetapi asam amino atau glukosa ini memakai energy dari Na ( Akibat perbedaan konsentrasi Na). Sehingga glukosa atau asam amino di transport secara aktif sekunder co-transport.

2. Counter transportPada proses counter transport/exchange, masuknya ion Na ke dalam sel akan menyebabkan bahan lain di transport keluar. Misalnya pada NA-Ca exchange, 3 ion Na akan di transport kedalam sel untuk setiap 1 ion Ca yang di transport keluar sel, hal ini untuk menjaga kadar Ca intrasel, khususnya pada otot jantung sehingga berperan pada kontraktilitas jantung.

2. Transport pasifMerupakan suatu perpindahan molekul berdasarkan perbedaan gradien konsentrasinya, yaitu molekul berpindah dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi rendah dan tidak ada energy metabolik yang terlibat. Transport pasif terbagi atas tiga yaitu :

1. Difusi sederhanaKecepatan difusi suatu zat di pengaruhi oleh beberapa factor :1. Permeabilitas membrane sel ( ditentukan oleh ketebalan

membrane, kelarutan suatu bahan dalam lemak, jumlah channel , temperature, dan diameter molekul)

2. Perbedaan konsentrasi molekul/ion3. Perbedaan tekanan pada kedua sisi membrane

4. Perbedaan potensial listrik pada kedua sisi membrane5. Luas permukaan membrane

2. Difusi terfasilitasTransport dengan cara difusi fasilitas mempunyai peerbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi fasilitas terjadi melalu carrier spesifik dan difusi ini mempunya kecepatan transport maksimum (Vmax). Suatu bahan yang akan di transport lewat cara ini akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini akan

membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak bahan kecepatan transport bahan makin meningkat tanpa batas.

Transport ion channelTransport lewat ion channel khusus bagi ion- ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membrane sel dan melalui ikatan channel dengan hormone atau neurotransmitter.

Sumber : Ganong WF. Dasar – dasar umum dan sellular Fisiologi

Kedokteran. Buku ajar Kedokteran Edisi 22 Revisi. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta 2008;20-21

Sherwood L. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Edisi 2. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta 2001;16 dan A12

Slide Dokter Mochammad Erwin Rachman “ Transport Sel “

10. Bagaimana proses metabolisme sel?

Metabolisme reaksi kimia dalam organisme disebut metabolisme (metabolism,berasal dari kata yunani metabole yang artinya berubah).Metabolisme juga diartikan sebagai sifat emergen kehidupan yang muncul dari interaksi antara molekul-molekul dalam lingkungan sel yang teratur.Metabolisme terbagi menjadi dua jalur yaitu jalur yang melepaskan energi melalui penguraian molekul kompleks menjadi molekul sederhana.Proses degradasi ini disebut jalur katabolik atau jalur penguraian.Salah satu contohnya adalah respirasi seluler,ketika gula glukosa dan bahan bakar organik lain diuraikan menjadi karbon dioksida dan air dengan kehadiran oksigen.Proses respirasi di bagi menjadi beberapa proses :1.Glikolisis =pemecahan glukosa Asam Piruvat2.Dekarboksilasi oksidatif=Perubahan Asam piruvat Asetil koenzim A3.Siklus Asam sitrat (Siklus kreb)= perubahan koenzim A Oksaloasetat4.Transpor Elektron= terbentuk (NADH + H++1 e-) dan FADH sehingga terbentuk air selain CO2.Produk sampingan ini akan dibuang ke luar tubuh melelui paru-paru pada peristiwa pernapasan.Jalur yg kedua yaitu Jalur anabolik yang mengkonsumsi energy untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul sederhana.Salah satu contohnya yaitu sintesis protein dari asam-asam amino.Referensi :Campell, Neil A & Reece, Jane B. 2010. Biologi edisi 8. Jakarta : Erlangga

6. bagaimana fungsi dari membrane sel?

1.Mempertahankan struktur sel - Matriks ekstraseluler

Mampu membuat terjadinya interaksi antar sel-sel yang berdekatan khususnya pada jaringan.

- Sitoskeleton

Membran sel mampu membuat terjadinya iinteraksi antara sel-sel yang berdekatan khususnya pada jaringan .

- Pertahanan

Membrane sel dapat melindungi sel dari bahan kimia serta mempertahankan molekul makro.

2.Fasilitas selektif permeableMembran sel sangat teliti dalam memilih zat-zat yang dapat masuk atau

keluar sel.3.Sebagai transportasi aktif sel

Pemindahan zat-zat / molekul dari dalam atau dari luat sel walaupun terjadi perbedaan gradient konsentrasinya.4.Transportasi makromolekul

Eksositosis : mengeluarkan isi dari vesikel keluar dari sel.Endositosi : proses memasukkan molekul besar melalui membran sel

dengan membentuk vesikel.5.Sebagai penanda (marker) dan signaling

Mampu di tandai oleh penanda protein tertentu yang membuat komunikasi antar sel dapat terjadi.6.Dalam aktifitas metabolismMembran plasma pada beberapa bagian dari strukturnya seperti protein atau enzim ikut terrlibat dalam proses metabolism sel.

Sumber:shahib M.N.2005 Biologi molukuler jilid 1 . Fakultas kedokteran universitas padjadjaran