1. Pengantar Sel Dan Jaringan

PENGANTAR SEL DAN

JARINGAN

IPA TERPADU, PS Pendidikan Dokter UNIB

organisasi : unsur → molekul monomer → molekul polimer → makromolekul → organel → sel → jaringan → organ → sistem organ → organisme

Dari berbagai jenis sel yang ada di dalam tubuh manusia ada yang berumur pendek dan akhirnya digantikan oleh sel yang baru, namun ada juga yang bertahan sampai dengan akhir kehidupan misalnya sel-sel saraf.

Sel merupakan unit fungsional terkecil dari makhluk hidup.

Satuan kehidupan terkecil yang menyusun tubuh mahluk hidup.

Tempat terselenggaranya fungsi kehidupan. Organisme hidup ada yang bersel satu (uniselulera) dan

ada yang bersel banyak (multiseluler).

Penyusun utama dari sel adalah air, yang dapat mencapai prosentase 70-80%,

Sisanya merupakan molekul-molekul penyusun sel, antara lain :

50% protein 15% karbohidrat15% asam nukleat 10% lipid 10% dan lain-lain.

Sel tersusun atas : 60% Hidrogen 25% Oksigen 10% Karbon 5% Nitrogen

1. Sel prokaryot (Pro : ‘sebelum’) + (karyon : kernel/nukleus) Sel yang “tidak mempunyai nukleus” materi

genetik pd daerah nukleoid, umumnya membran plasma dilengkapi dinding sel/kapsul.

2. Sel eukaryot (Eu: “sebenarnya”) + (karyon) Sel yang mempunyai inti (nukleus) yang jelas dan

dibungkus membran

Sel Prokaryot

Sel Eukaryot

Sel Bakteri

Sel Tumb.Sel Hewan

Sel Prokaryot

Sel Eukaryot

Organisme bakteri, cyanobacteria protista, fungi, tumbuhan, hewan Ukuran Sel 1 s/d 10 m 10 sd 100 m Metabolisme anaerobik dan aerobik aerobik Organel tidak ada atau sedikit, tidak

terorganisasi, punya plasmid Pada umumnya memiliki organel yg lengkap dan komplek, tdk ada plasmid

Kromosom Biasanya single chromosome, Molekul DNA berbentuk sirkuler dalam sitoplasma, genom sederhana dan jumlahnya lebih sedikit

Biasanya multiple chromosome, berbentuk linear sangat panjang, terdapat dalam nukleus , genom kompleks dan jumlah genom lebih banyak.

RNA dan Protein

RNA dan protein disintesis pada kompartmen yang sama.

RNA disintesis dan di proses dalam nukleus, protein disintesis di sitoplasma

Sitoplasma tidak ada sitoskeleton. Tidak ada endocytosis dan exocytosis

terdapat sitoskeleton yang tersusun atas protein filamen. Endocytosis dan exocytosis ada

Pembelahan Sel kromosom ditarik kedua arah yang berbeda dengan melekatkan pada membran plasma

kromosom ditarik oleh benang spindel sitoskeleton

Organisasi Seluler

uniseluler multiseluler dengan deferensiasi menjadi banyak tipe sel

Struktur sela b

c

Organel Sel

1. Organel bermembran (sistem organel yang bekerjasama dalam proses sintesis, penyimpanan dan transport makromolekul)

a. sistem endomembran (misal: RE, BG, lisosom, vokuola, mikrosom) b. organel endosimbion (mitokondria, kloroplas)2. Organel tanpa membran (ribosom, sitoskeleton spt

sentriol, silia, flagella)

Sel Tumbuhan Sel Hewan

Merupakan cairan sel dalam sel

Disebut juga dengan sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)

Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel.

Di dalamnya terdapat berbagai organel sel

Kepala (Fosfat) Hidrofilik

Ekor (Lipid) Hidrofobik

Glikoprotein(mengikat molekul sel tetangga)

Protein integral(protein yang terbenam)

Protein periferal(protein menempel)

Berfungsi mempertahankan komposisi zat / mengatur lalu lintas molekul keluar dan masuk sel, membran bersifat selektif permeabel yang mampu menyaring bahan yang masuk.

Terdapat tonjolan-tonjolan (mikrofili) sehingga permukaan sel makin luas.

Tersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak, stuktur membran berupa lipid bilayer

molekul hidrofobik (O2, N2, benzene) dapat langsung lewat membran

molekul kecil polar tidak bermuatan (H2O, urea, gliserol, CO2) dapat langsung lewat membran

molekul besar polar tidak bermuatan (glukosa, sukrosa) tidak dapat lewat membran

Ion (H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+) tidak dapat lewat membran

O2, N2, benzene

H2O, urea, gliserol, CO2

glukosa, sukrosa

H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+)

Lipid bilayer artifisial

E-mail : [email protected]

Terdapat pada sel tumbuhan, berbentuk keras karena disusun oleh selulosa, pektin, glikoprotein, dan hemiselulosa

Merupakan organel terbesar sel Massa protoplasma (nukleoplasma) lebih pekat yang

dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti yang bsifat selektif thadap bahan2 yg masuk k dlm nukleus

Mengendalikan sel dan kegiatannya. Menyimpan materi genetik berupa DNA, tempat

penggandaan DNA Memiliki nukleolus atau anak inti yang berperan dalam

sintesis ribosom, yang selanjutnya dibawa keluar menuju retikulum endoplasma.

Merupakan Organel bermembran yang tidak termasuk sistem endomembran

Struktur mitokondria :membran luar, ruang antar membran, membran dalam berlipat2 membentuk krista, matriks.

DNA mitokondria dan ribosom berada dalam bagian matriks

Berperan dalam respirasi selular dalam rangka menghasilkan energi berupa ATP

merupakan struktur yang tersusun oleh suatu tumpukan sisterna terletak antara retikulum endoplasma dan permukaan sel.

Di sekitar sistem ini terdapat vesikula kecil berukuran > 50 nm. Vesikel terikat membran tersebut amat penting di dalam mengemas (memaket) makromolekul untuk transport ke bagian-bagian dalam sel.

Badan golgi bertugas mengelola dan mengatur makromolekul enzim atau hormon yang hendak menuju ke lisosom, peroksisoma, dan vesikel sekret.

•Berupa vesikula yang dibentuk dari pertunasan membran alat Golgi yang terdapat pada sel hewan dan sel cendawan tertentu. •Lisosom adlh organel sistem endomembran, produk dari ER kasar dan Golgi apparatus.•Jumlah dan distribusi lisosom dlm tgantung pd aktifitas sel•mengandung enzim untuk menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, dan lipid•Mendaur ulang organel yang rusak membantu penghancurkan bakteri• Pelepasan isi lisosom yg tdk terkontrol akan menyebabkn kematian sel

Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma

Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma (sehingga menjadikan RE tersebut dinamakan RE Kasar)

Berperan dalam sintesis protein

Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi sebagai pengatur tekanan turgor

Fungsi: pencernaan intrasel dan membuang produk sampah sel.

Fungsi: pembelahan sel. Sentrosom terdiri atas dua sentriol. Pada

saat pembelahan sel, sentrosom mengalami replikasi (penyalinan) menjadi dua sentriol. Masing-masing belahan akan menuju belahan sel yang berlawanan.

Terdiri dari: Kloroplas mengandung klorofil

Tilakoid tempat terjadinya fotosintesis Stroma menyimpan hasil fotosintesis

Kromoplas mengandung karoten Leukoplas menyimpan cadangan makanan

Organel kloroplast dijumpai umumnya pada sel tanaman dan beberapa protista dan merupakan organel bermembran ganda, berfungsi utk mengubah energi matahari menjadi energi kimia

cairan plastida disebut STROMA, bagian bertumpuk-tumpuk spt kaset disebut GRANUM, jamaknya GRANA

SITOSKELETON

Merupakan kerangka sel sehingga memberi bentuk dan mempertahankan bentuk sel

Pengatur gerakan sel Berupa jaringan protein filamen dan

tubulus

FLAGELA DAN CILIA

Cilia (tunggalnya cilium) dan flagela (tunggalnya flagellum) adalah alat atau mesin pergerakan sel, yang muncul dari suatu sel tertentu

Cilia dalam satu sel jumlahnya biasanya banyak, ukurannya pendek

Flagella biasanya tunggal atau sedikit jumlahnya dan ukuran biasanya panjang

FLAGELA DAN CILIA

Baik cilia atau flagela tersusun atas bagian tengah atau pusat mikrotubul dobel dikelilingi oleh 9 mikrotubul dobel

Oleh karena itu susunan cilia atau flagela sering disebut struktur atau pola 9±2 disebut struktur axoneme

Mikrotubul pada cilia dan flagela bertindak sebagai pendukung sekaligus alat pergerakan ketika organel cilia atau flagela bergetar

Pergerakan organel itu disebabkan karena mikrotubul penyusunnya berlekuk

Empat kategori fungsi organel pada sel eukariotik:

1. Fungsi pembentukan yaitu fungsi pembentukan makromolekul dan mentransportnya atau membawanya dalam sel itu sendiri

2. Fungsi pemecahan, yaitu fungsi pembuangan dan daur ulang materi-materi dalam sel

3. Fungsi pemrosesan, yaitu perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya

4. Fungsi penyangga, pergerakan, dan komunikasi, yaitu fungsi menjaga hubungan sel dengan lingkungan luar sel atau ekstra seluler

Review struktur sel

PEMBELAHAN SEL

Sel bertambah banyak dengan membelah diri.

1. Sel tubuh (sel somatis) misalnya sel otot, sel saraf, sel kulit, sel darah putih dll. Membelah dengan cara mitosis.

2. Sel kelamin (sel gamet) membelah diri dengan cara meiosis.

PEMBELAHAN PEMBELAHAN SELSEL

Amitosis (Pembelahan biner)

Mitosis (tidak terjadi reduksi jumlah kromosom)

Meiosis (terjadi reduksi

jumlah kromosom)

PEMBELAHAN BINER/AMITOSIS (pada Bakteri)

Kromosom bakteri menempel pada membran plasma

Bagian DNA kromosom yang menempel mengalami replikasi

Sel mulai membelah

Terbentuk dua sel anakan

PEMBELAHAN SEL: MITOSIS

1 sel membelah menjadi 2 sel baru yang sama dengan sel semula (proses copy/penyalinan)

Dihasilkan salinan-salinan sel baru seperti induknya hingga menjadi triliunan jumlahnya

Terdiri atas 7 fase yaitu: interfase, profase, prometafase, metafase, anafase, telofase dan sitokenesis

INTERFASE

Interfase terjadi replikasi DNA (dari 1 salinan menjadi 2 salinan).

Fase gap 1 belum terjadi replikasi DNA. Fase sintesis(S) DNA dalam inti

mengalami replikasi sehingga menghasilkan salinan 2 DNA.

Fase gap 2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan.

Tahap kariokinesis (pembelahan inti) dan sitokinesis ( pembelahan sitoplasma). Profase Metafase Anafase telofase

Pembelahan sitoplasma dan diikuti pembentukan sekat sel yang baru

Sekat memisahkan dua inti tersebut menjadi 2 sel anakan.

SIKLUS SEL

Bab 4 Pembelahan Sel

SIKLUS SEL

Fase pembelahan sel (mitotik / M). Fase pertumbuhan (interfase), terdiri

dari :

a. G1.(fase gap 1)

b. S. (fase sintesis)

c. G2.(fase gap 2)

Sebelum sel memasuki fase mitotik dan siap membelah.

PEMBELAHAN MITOSIS

Terjadi pada sel tubuh (somatis) dan menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induk.

Kromosom hasil pembelahan mitosis berpasangan sehingga disebut diploid (2n).

Ada empat fase dalam pembelahan mitosis yaitu : profase, metafase, anafase, dan telofase.

Hasil akhir pembelahan ini adalah 2 sel anak yang masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya.

CIRI-CIRI TAHAPAN MITOSIS

Profase ditandai dengan menghilangnya membran inti, dan terbentuknya benang-benang kromatin (pemadatan kromosom).

Metafase ditandai dengan kromosom yang berderet di bidang equator (saat yang mudah mengamati kromosom).

Anafase ditandai dengan kromosom mulai bergerak kearah kutub yang berlawanan ditarik oleh benang-benang spindel/mikrotubul.

Telofase sel terbagi menjadi 2 sel anakan

PEMBELAHAN MITOSIS

Profase awal Profase akhir Metafase

Anafase

Telofase akhir

Telofase awal

Bab 4 Pembelahan Sel

telofase

metafaseprofase

Telofase akhir

anafase

interfase

REPRODUKSI SEL (sitokinesis dan kariokinesis) MITOSIS

interfase

Telofase awal

Profase Prometafase Metafase

Telofase akhirAnafase

PEMBELAHAN MEIOSIS (terjadi pada sel gamet)Meiosis I

Profase I

Telofase I Anafase I

Metafase I

PEMBELAHAN SEL: MEIOSIS

1 sel gamet membelah secara meiosis menjadi 4 sel baru yang memiliki set kromosom separuh dari sel induk (tidak di-copy).

Dihasilkan sel-sel baru dengan kromosom separuh dari sel semula.

Ada 2 tahap utama yaitu meiosis I dan meiosis II. Pada tiap tahap terjadi fase-fase pembelahan

seperti mitosis. Sel yang bakal membelah (spermatogonium dan

oogonium) memiliki 2 set kromosom/diploid/2N, namun memiliki 4 set DNA atau tetraploid (4N). Kromosom selanjutnya digandakan menjadi sister chromatids atau homologous dyads

MEIOSIS (pembelahan sel gamet). Meiosis I

Prometafase I

Anafase I Telofase I Sitokinesis I

Profase I Metafase I

Lima tahapan profase I

Leptoten

DiakinesisDiploten

PakitenZigoten

PEMBELAHAN MEIOSIS (2)

Meiosis II

Profase IITelofase I

Metafase IIAnafase II

Telofase II

PEMBELAHAN MEIOSIS (2)

GAMETOGENESIS HEWAN JANTAN (SPERMATOGENESIS)

GAMETOGENESIS HEWAN BETINA (OOGENESIS)


Profase I

Pasangan dyads membentuk tetrads, kromatid non homolog berhubungan menyilang

membentuk chiasma (crossing over)


Metafase I

Spindel mengikat dyad pada kinetokor Tegangan spindel membuat tetrad berada di

ekuator (pusat sel)


Anafase I

Chiasmata menghilang dan kromatid homolog bergerak ke kutub berlawanan


Telofase I

Mulai proses sitokinesis (pembelahan) menghasilkan 2 sel anak haploid (1N)


Profase II

Pembentukan spindel dimulai Sentrosom mulai bergerak ke kutub

berlawanan


Metafase II

Tegangan spindel membuat kromosom ada di bidang ekuator (pusat sel)


Anafase II

Kromatid memisah dan menuju kutub berlawanan


Telofase II

Mulai terjadi sitokinesis

Apoptosis (programmed cell death)

Apoptosis atau kematian sel yang terencana (KST, programmed cell death, PCD) adalah program internal dalam sel untuk menghentikan aktifitas hidupnya (dengan jalan menempuh program kematian sel) yang diatur secara genetik karena alasan-alasan ontogenik.

Ada dua cara bagaimana sel menemui kematiannya : a. pertama, sel terbunuh oleh agen penyebab luka atau agen

racun yang menyebabkan kematian dan b. kedua, sel terinduksi untuk melangkah kepada 'keputusan'

bunuh diri.

Apoptosis karena luka Sel mati karena luka disebabkan karena kerusakan

mekanik dan terpapar dengan senyawa racun. Sel tersebut akan mengalami serangkaian

perubahan yang karakteristiknya :Sel dan organel di dalamnya seperti mitokondria

akan membengkak.Hilangnya kemampuan membran plasma

membran untuk mengontrol keluar masuknya ion dan air.

Isi sel melimpah keluar, karena sel bocor, menyebabkan pembengkakan (inflammation) jaringan-jaringan sekelilingnya

Alasan sel melaksanakan Apoptosis Alasan Pertama, KST diperlukan sebagai normalnya perkembangan dan

pertumbuhan seperti pada mitosis. Misalnya ketika kecebong menjadi dewasa, pembentukan jari tangan dan kaki embrio, peluruhan sel dinding uterus saat menstruasi

Alasan kedua, KST diperlukan untuk merusak sel-sel yang mengancam

integritas organisme.

Apoptosis untuk merusak sel2 yang mengancam integritas organisme

Contohnya : a. Sel-sel yang terinfeksi virus. Salah satu metodanya adalah

dengan cara diperantarai sel limfosit T sitotoksik (cytotoxic T lymphocytes, CTL) untuk membunuh sel-sel terinfeksi virus dengan cara menginduksi program apoptosis

b. Pada saat respon kekebalan yang dimediasi oleh sel mulai melemah, sel-sel efektor harus dibunuh untuk mencegah mereka menyerang bagian badan. Sel limfosit T sitotoksik (CTL) menginduksi apoptosis satu sama lain bahkan bagi dirinya sendiri. Rusaknya mekanisme apoptosis ini menyebabkan penyakit dimana sistem kekebalan mengenal sel-sel badan sendiri sebagai 'musuh' contoh penyakit lupus erythematosus dan rheumatoid arthritis.

c. Sel yang mengalami kerusakan DNA. Kerusakan pada DNA genom (misalnya pada sel-sel embrio muda) dapat menyebabkan sel membelah tidak sempurna dan menyebabkan perkembangan embrio tidak sempurna dan selanjutnya menyebabkan cacat bayi lahir, dan atau sel-sel menjadi bersifat kanker. Se l-sel yang mengalami kerusakan DNA-nya merespon dengan cara memproduksi protein p53. Protein p53 adalah suatu induser yang potensial untuk program kematian sel. Itu sebabnya mengapa mutasi gen p53, menghasilkan protein yang defektif dan seringkali dijumpai p ada sel-sel kanker (yang menunjukkan ancaman letal terhadap organisme jika diijinkan hidup.

d. Sel kanker. Terapi kedokteran yang berbentuk radiasi dan pemberian zat kemikalia yang ditujukan terhadap penyakit kanker pada dasarnya berguna untuk menginduksi program kematian sel (apoptosis) pada beberapa tipe sel kanker.

Mekanisme kerja ApoptosisAda 3 mekanisme berbeda yang dipergunakan untuk

melangsungkan program kematian sel pada sel-sel yang bersedia bunuh diri :

1. Pertama, mekanisme yang ditimbulkan oleh sinyal yang berasal dari diri sel sendiri.

2. Kedua, mekanisme yang dipicu oleh aktivator kematian yang melekat pada reseptor permukaan sel : TNF-a, Lymphotoxin, Fas ligand (FasL)

3. Mekanisme ketiga dipicu oleh macam-macam reaksi oksigen yang berbahaya.

Documents

1. Pengantar Sel Dan Jaringan