K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

  • Upload
    chandra

  • View
    231

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    1/72

    1

    Komunikasi antar sel

    Minarma Siagian

    Departmen Ilmu Faal

    FKUI

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    2/72

    2

    Bahasan

    Komunikasi antar sel

    Sinyal-sinyal yang digunakan

    Transduksi sinyal: ormon

    !istrik

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    3/72

    "

    Komunikasi antar selKomunikasi antar sel

    Koordinasi #ungsi tu$u% pada organisme multisel

    Sistem kendali

    Fungsi terintegrasi

    HOMEOSTASISHOMEOSTASIS

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    4/72

    &

    Struktur Umum Sel

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    5/72

    '

    HomeostasisHomeostasis

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    6/72

    (

    Integrasi antar sistem tubuh

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    7/72

    )

    Kimia*i

    +utokrin , arakrin: sinyal lokal

    Sistem endokrin: sasaran $er.arak/ sasaran luas !istrik

    Gap junction: lokal

    Sistem sara#: 0epat/ spesi#ik/ sasaran $er.arak

    aris $esar komunikasi antar sel

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    8/72

    Cara komunikasi antar sel

    GAP junctions: trans#er langsung sitoplasma

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    9/72

    3

    Gap Junctions dan CAMs

    Kanal protein - 0onne4in

    Mengalir langsung ke seldise$ela%nya

    !istrik-ion 5potensialmem$ran6

    Sinyal kimia*i

    Cell Adhesion Molecules

    Memerlukan permukaankontak

    Sinyal kimia*i

    Direct and local cell-to-cell communication

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    10/72

    11

    Cara komunikasi antar sel

    GAP junctions: trans#er langsung sitoplasma

    Komunikasi lokal kimia*i: parakrin/ autokrin

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    11/72

    12

    arakrin , +utokrin

    Komunikasi lokal

    Sinyal kimia*i langsung ke

    sel sasaran

    7onto%: sitokin+utokrinreseptor pada

    dirinya

    arakrinreseptor pada

    sel dise$ela%nya

    Direct and local cell-to-cell communication

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    12/72

    1&

    Cara komunikasi antar sel

    GAP junctions: trans#er langsung sitoplasma

    Komunikasi lokal kimia*i: parakrin/ autokrin

    Komunikasi .arak .au%: neuro%ormon/ %ormon/

    neurotransmitter

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    13/72

    1'

    Sinyal kimia*i

    Di$entuk ole% sel

    endokrin

    Transport 8ia dara%

    9eseptor di sel

    sasaran

    Komunikasi .arak .au%: %ormon

    Long distance cell-to-cell communication

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    14/72

    1)

    euron

    Sinyal listrik meram$at pada akson sampai sinaps

    Dilan.utkan ole% sinyal kimia*i 5neurotransmitter6 ke sel

    pas0a sinaps

    euro%ormon

    Sinyal kimia*i dilan.utkan sinyal listrik meram$at

    sepan.ang akson

    neuro%ormon disekresi ole% lalu di$a*a 8ia dara% ke sel

    sasaran

    Komunikasi arak auh! "euron # "eurohormon

    Long distance cell-to-cell communication

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    15/72

    1

    Komunikasi .arak .au%:

    euron , euro%ormon

    Long distance cell-to-cell communication

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    16/72

    21

    Jaras sin$al

    Molekul sinyal 5ligand6

    9eseptor

    Sinyal intrasel

    rotein sasaran

    9espons

    Signal pathways

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    17/72

    22

    %okasi reseptor

    Di sitosol atau nu0leus

    !igand $ersi#at lipo#ilikmasuk sel

    Dapat mengakti#kan gen

    9espons lam$at

    Di mem$ran sel

    !igand $ersi#at lipo#o$iktak dapat masuk sel

    9eseptor di permukaan

    sel

    9espons 0epat

    Target cell receptors

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    18/72

    2"

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    19/72

    2&

    !igand- gated 0%annel

    9e0eptor en;ymes

    -protein-0oupled

    Integrin

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    20/72

    2'

    Contoh enis reseptor mem&ran

    Four classes of membrane receptors

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    21/72

    2(

    Transduksi sin$al

    Mengu$a% $entuk energi

    sinyal

    rotein kinase

    Se0ond messenger

    +kti#kan protein melalui Fos#orilasi

    engikatan 7a==

    9espons sel

    Biological signal transduction

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    22/72

    2)

    'en(uatan sin$al

    Sinyal ke0il dapat $eri

    respons $esar

    +mpli#ikasi ensim Kaskade

    Signal amplification

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    23/72

    2

    Ensim )eseptor

    Transduksi

    +kti8asi sitoplasma

    7onto%: Tyrosinekinase

    Tyrosine kinase, an example of a receptor-enyme

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    24/72

    23

    )eseptor G-Protein-coupled

    9atusan .enis

    Merupakan 0ara transduksi utama

    +kti8asi ensim Mem$uka kanal ion

    Diampli#ikasi ole% adenyl 0y0lase-0+M

    Meningkatkan sintesis

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    25/72

    ">

    9e0eptor G-Protein-coupled

    The ! protein-coupled adenylyl cyclase-c"#$ system

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    26/72

    "1

    )in(kasan transduksi

    Summary of signal transduction systems

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    27/72

    "2

    Molekul*molekul sin$al lain

    7a==: kontraksi otot

    em$ukaan kanal

    +kti#kan ensim

    itri0 ?4ide 5?6

    Kar$on monoksida 57?6

    arakrin lipid:

    !eukotrien rostanoid: prostaglandin/ trom$oksan

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    28/72

    ""

    Contoh

    %alcium as an intracellular messenger

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    29/72

    "&

    +sam arak%idonat:

    se0ond messenger/

    mem$entuk parakrin

    5e0oisanoid6

    !eukotrien:

    $ronkokonstriktor/

    reaksi ana#ilaksis

    rostaglandin

    tidur/ in#lamasi/ nyeri/

    demam

    T%rom$o4an

    pem$ekuan dara%

    arakrin !ipid

    The arachidonic acid cascade produces lipid messengers

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    30/72

    "'

    Modulasi .aras sinyal ole% ligand

    ma0am2ligand

    +gonist yang

    $erikatan dgn

    reseptor

    +ntagonist

    meng%am$at

    reseptor

    "gonists and antagonists

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    31/72

    "(

    Modulasi oleh reseptor

    @e$erapa .enis reseptor utk satu ligand: epine#rin

    9eseptor 8asokonstriksi 9eseptor 8asodilatasi

    Receptor up-regulation: reseptor $ertam$a% .umla%nya

    Receptor down-regulation: reseptor $erkurang .umla%nya

    Over stimulation

    Toleransi o$at

    Andositosis ligand , re0eptor

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    32/72

    ")

    Modulasi oleh reseptor

    Target response depends on the target receptor

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    33/72

    "

    Komunikasi .arak .au%: %ormon

    Feromon: komunikasi antar organisme

    ormon: komunikasi antar sel

    Di%asilkan ole% kelen.ar endokrin

    Transport 8ia dara% 9eseptor ada di sel sasaran $er.arak .au%

    9espons #isiologis

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    34/72

    "3

    Sintesis dan sekresi hormon protein # polipeptida

    $eptide hormone synthesis, packaging, and release

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    35/72

    &>

    9eseptor pemukaan

    ormon $erikatan

    Transduksi

    +kti#kan ensim

    @uka kanal

    Melalui second

    messenger

    )eseptor hormon protein # polipeptida

    #embrane receptors for peptide hormones

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    36/72

    &1

    Masuk sel sasaran

    9eseptor ada di sitoplasma atau nukleus +kti#kan D+ untuk sintesis protein

    ormon steroid: ker.a

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    37/72

    &2

    ormon steroid: ker.a

    Steroid hormone action

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    38/72

    &"

    Stimulus

    Sinyal a#eren

    Integrasi Sinyal e#eren 5%ormon6

    9espons #isiologis

    Umpan $alik negati# 5$iasanya6

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    39/72

    &&

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    40/72

    &'

    Komunikasi 0epat untuk %omeostasis

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    41/72

    &(

    Dentrit

    Soma

    +kson

    Terminal

    "euron +sel sara,-

    #odel neuron

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    42/72

    &)

    transport neurotransmitter di neuron

    "xonal transport of membranous organelles

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    43/72

    &

    Sinyal listrik:

    Konsentrasi ion , otensial mem$ran

    ersamaan ernst , oldman-odgkin-Kat; 5K6 men%itung:

    otensial mem$ran

    radien konsentrasi

    a=/ 7l-, 7a2=E le$i% tinggi di 7AS

    K=E le$i% tinggi di 7IS

    Depolarisasi menim$ulkan sinyal listrik 5potensial aksi6

    Gated channelsmengatur permea$ilitas

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    44/72

    &3

    Sinyal listrik:

    Konsentrasi ion , otensial mem$ran

    (on %oncentrations and )*uilibrium $otentials

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    45/72

    '>

    Graded Potentials5potential $er.en.ang6

    Dapat meningkat sesuai dengan $esarnyarangsang

    @erkurang semakin .au% dari rangsang @entuk: depolarisasi atau %iperpolarisasi

    50onto%nya endplate potential, EPSP, PSP,potensial reseptorgenerator6 9angsang eksitasi: depolarisasi/ mengurangi

    am$ang 9angsang in%i$isi: %iperpolarisasi/

    meningkatkan am$ang B dapat men.adipotensial aksi $ila men0apai am$ang letup

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    46/72

    '1

    Graded Potentials

    !raded potentials decrease in

    strength as they spread out from thepoint of origin

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    47/72

    '2

    Graded potentials

    Subthreshold and suprathreshold graded potentials in a neuron

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    48/72

    '&

    Mengikuti %ukum gagal atau tuntas 5All or none6

    @esarnya sama

    sinyal tidak $erkurang sepan.ang akson

    otensial aksi

    T % t i l +k i

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    49/72

    ''

    Ta%ap otensial +ksi

    The action potential

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    50/72

    '(

    +*al 5initiation6

    Depolarisasi

    un0ak 9epolarisasi

    'eru&ahan mem&rane # kanal ion selama potensial aksi

    ' & h & # k l i l t i l k i

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    51/72

    ')

    'eru&ahan mem&rane # kanal ion selama potensial aksi

    #odel of the 'oltage-gated channel +a

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    52/72

    '

    Umpan $alik positi# 5odgkinGs 7y0le6

    Masa re#rakter a$solut

    Masa re#rakter relati#

    Mekanisme pengaturan potensial aksi

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    53/72

    '3

    Mekanisme pengaturan potensial aksi

    (on mo'ements during the action potential

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    54/72

    (>

    Mekanisme pengaturan potensial aksi

    efractory periods

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    55/72

    (1

    Frekuensi pem$entukan potensial aksiem$entukan + le$i% 0epat karena depolarisasi

    men0apai am$ang le$i% 0epat

    eurotransmitter yang dilepaskan le$i%$anyak karena + le$i% sering

    enyandian $esar rangsang

    F k i t i l +k i

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    56/72

    (2

    Frekuensi otensial +ksi

    %oding for stimulus intensity

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    57/72

    ("

    Anergi kinetik yang menurunkan

    am$ang di depan potensial aksi

    yang sedang di%antarkan

    eng%antaran potensial aksi

    % t t i l k i

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    58/72

    (&

    eng%antaran potensial aksi

    %onduction of action potentials

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    59/72

    ('

    eng%antaran potensial aksi

    %onduction of action potentials

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    60/72

    ((

    eng%antaran potensial aksi

    %onduction of action potentials

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    61/72

    ()

    $esar B peng%antaran le$i% 0epat 5ka$ellistrikta%ananHr6

    +kson $ermielin B peng%antaran le$i% 0epat Saltatory 0ondu0tion

    enyakit yang merusak selu$ung mielin

    at kimia yang meng%am$at knal ion

    eru$a%an konsentrasi ion 7AS

    Ke0epatan %antar

    K t % t

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    62/72

    (

    Ke0epatan %antar

    "xon diameter and speed of conduction

    K t % t

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    63/72

    (3

    Ke0epatan %antar

    Saltatory conduction

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    64/72

    )>

    eng%antaran neuron ke neuron: sinaps

    Sinaps listrik: gap junctions peng%antaran sangat 0epat B miokardium

    Sinaps kimia*i

    U.ung 5terminal6 prasinaps Sintesis neurotransmitter 7a2= mem$antu penglepasan neurotransmitter

    7ela% sinaps 5S!naptic cle"t6

    euron pas0asinaps 5Posts!naptic cell6 memilikireseptor untuk neurotransmitter

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    65/72

    )1

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    66/72

    )2

    eng%antaran neuron ke neuron: sinaps

    " chemical synapse

    roses di sinaps

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    67/72

    )"

    roses di sinaps

    )'ents at the synapse

    Sintesis asetilkolin

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    68/72

    )&

    Sintesis asetilkolin

    Synthesis and recycling of acetylcholine at the synapse

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    69/72

    )'

    eurotransmitter

    euromodulator

    euro%ormon

    eurokrin

    k i

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    70/72

    )(

    eurokrin

    #a.or +eurocrines

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    71/72

    ))

    eurokrin

    #a.or +eurocrines

  • 7/24/2019 K-9 (130207) Kom. Antar Sel Oleh Minarma Siagian

    72/72

    Integrasi ker.a sistem tu$u% memerlukan komunikasi antar sel se0ara

    lokal/ endokrin dan sara#

    Sinyal diteruskan melalui di#usi/ gap junctions/ akson/ dan dara% ke

    sel sasaran

    @er$agai .enis reseptor $erperan: ikatan reseptor-ligand/ transduksi/

    ampli#ikasi/ akti8asi/ respons sel

    Modulasi ker.a reseptor melalui kompetisi/ spesi#isitas/ %am$atan/ up

    , down#regulation

    enutup