1

GAMBARAN UMUM SEL

Sri Lestari Utami, S.Si., Mkes.

SEL → unit dasar kehidupan atau unit terkecil darikehidupan

1. Semua makhluk hidup tersusun atas sel-sel dan,2. Semua kegiatan yang ditampilkan oleh makhluk hidup

merupakan hasil dari proses-proses yang berlangsung dalamsel.

Cytologi atau Sitologi(cytos/kytos atau sito : sel)

2

Sejarah perkembangan penemuan sel dan teori-teori sel, yaitu :

•Robert Hooke (1635-1703) : sel (cellula : kamar kecil) → irisan gabus denganmikroskop → ruang-ruang kecil dibatasi dinding-dinding tipis.•Hunter (1823) : menggambarkan sel darah dengan sebuah ”nukleus”.•Robert Brown (1830) : nuklei sel-sel tumbuhan anggrek (tunggal : nukleus).•Matthias Jacob Schleiden (1804-1882) dan Theodor Schwann (1810-1882) :Teori Sel I “sel sebagai unit struktural makhluk hidup”.•Felix Dujardin (1835) : sarcode (cairan dalam lumen) → bagian terpenting sel.•Johannes E. Purkinje (1840) dan dan Hugo von Mohl (1846) memperkenalkanistilah protoplasma yaitu cairan yang mengisi sel.•Rudolf Virchow (1856) : omnis cellula e cellula Teori Sel II : “sel sebagai unitpertumbuhan makhluk hidup”.•Max Schultz (1860) mengemukakan bahwa sel itu adalah protoplasma besertanukleus dan protoplasma itu merupakan dasar fisik dari suatu kehidupan Teori Sel III : “sel sebagai unit fungsional makhluk hidup”.•Dengan ditemukannya kromosom dalam nukeus yang ternyata bahwakromosom merupakan pembawa sifat setiap makhluk hidup makaberkembanglah Teori Sel IV yaitu “sel sebagai unit hereditas makhluk hidup”.

Sel → ukuran dan bentuk yang bermacam-macam → prosesspesialisasi untuk fungsi-fungsi tertentu saat perkembangan fetus(morulasi, blastulasi, gastrulasi, differensiasi dan spesialisasi).

Bentuk tidak berubah seperti sel tumbuhan, relatif tetap (sepertisel kulit → pipih, sel otot → memanjang, eritrosit → bikonkaf dansel syaraf yang sangat memanjang) dan bentuk mudah berubahkarena adanya gerak ameboid (seperti pada Amoeba sp).

3

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap perjalanan evolusiUkuran sebagian besar sel yang mikroskopis ( 0,1-100 m) :•Transportasi melintasi membran sel harus cepat → ditentukanluas membrannya : semakin luas membran maka transportasisemakin besar → semakin kecil ukuran sel-sel penyusun makaluas total dari permukaannya akan semakin besar.

•Semakin kecil sel maka semakin tinggi kecepatan reaksi-reaksikimia didalamnya → transportasi lintas membran jg harus cepat.

•Luas membran sel harus seimbang dengan isi sel dan besarnukleus karena jika tidak maka aktivitas sel secara keseluruhanakan terganggu.

Sel terkecil : bakteri mycoplasma (PPLO : Pleuro Pneumonia LikeOrganism) berukuran 0,3 m dan sel terbesar : telur burung untayang berdiameter 15 cm.

Pengelompokan organisme berdasar jumlah sel penyusun :organisme uniseluler dan multiseluler.

sel-selnya dikelompokkan atas :1.Sel prokaryotik (karyon : nukleus/inti) → nukleus primitif :

nukleus yang tidak jelas batas-batasnya karena bahan-bahan/daerah inti (nukleoid) berbatasan langsung dengansitoplasma. Contoh : sel bakteri dan PPLO.

2.Sel eukaryotik → nukleusnya jelas karena dibatasi denganmembran nukleus dan didalamnya terdapat bahan-bahan inti.Contoh : sebagian besar sel tumbuhan dan sel hewan.

4

Tabel 1. Komponen-komponen sel-sel prokaryotik dan sel-sel eukaryotik

Gambar 3. Perbandingan antara sel-sel prokaryotik dan eukaryotik.

5

STRUKTUR SEL (protoplasma dan membran biologis)

Sri Lestari Utami, S.Si., MKes.

STRUKTUR SEL → AKTIF (A) & PASIF (P) :1. Protoplasma (A) : Nukleoplasma dan Sitoplasma (sitosol)2. Pembungkus sel : Membran Sel (A) dan Dinding Sel (P)3. Komponen Intraseluler : Organel (A) dan Inklusio (P)PROTOPLASMA• Koloid (solut 1-100µm) → gel (padat) sol (cair), terdapat sifat kimia dan fisika• Kandungan : air ( 75%), protein, asam nukleat, karbohidrat, lipid dan bahan-bahan anorganik• Sifat fisiologis : iritabilitas, konduktivitas, kontraktilitas, respirasi, absorbsi, sekresi, pertumbuhan• Dalam sitosol : organel, sitoskeleton dan kandungan-kandungan molekul lain. Variasi fungsi sel

dipengaruhi variasi jumlah, jenis organel dan inklusio dalam sitosol → letak organel dalam sitosol sebagai ciri khas sel dan tergantung dari fungsi sel.Contoh : RER dan mitokhondria → pada sitosol basal dari sel penghasil protein

.

6

Gambar 4. Susunan sel hewan

7

MEMBRAN BIOLOGISSTRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SELMembran biologis → membran sel/membran plasma/plasmalemma

membran organelFungsi : barrier ; membuat agar segala sesuatu tetap di tempatnya ;

penyeleksi in & out → a. lipid soluble & mudah difusi, b. dapat lewat channel/saluran & transporter ; tempat komu-nikasi dengan lingkungan eksternal → lewat reseptor, & recogni on molecul ; tempat penyandaran, tempat perle-katan protein-protein kontraktil atau sitoskeleton, bersifat dinamis

Perkembangan penemuan oleh ilmuwan :1. Overton → membran sel tersusun atas lemak2. Gorter & Grendel → 2 lapisan pada membran sel : molekul lemak

hidrofilik (luar) & molekul lemak hidrofobik (dalam)3. Cole → juga ada protein selain lemak

8

4. Davson & Danielli → struktur membran sel sebagai sandwich5. Robertson → lapisan membran sel : trilaminar (unit membran)6. Singer & Nicholson → model mosaikKesimpulan struktur membran sel :* Bilayer fosfolipid → asam lemak (fa y acyl) pada ekor yang hidrofobik

dan terletak di dalam (tengah)kepala yang hidrofilik membratasi keduanya

* Terdapat protein diantaranya → protein integral & perifer* Terdapat oligosakarida → glikoprotein & glikolipid (glikokaliks)

Gambar 5. Diagram skematik yang khas dari membran biologis

9

LIPID MEMBRAN→ ekor sebagai rantai panjang asam lemak H2 dan C → sangat

hidrofobik → non polar dan di bagian tengah→ kepala yang polar (bermuatan) → hidrofilik pada bagian permukaan

luar dan dalam• Membran sel dinamis dan selalu berubah-ubah → fluiditas yang

dipengaruhi komposisinya termasuk dari asam lemak (panjang dan jumlah ikatan gandanya) dan kolesterol. Fluiditas mempe-ngaruhi sifat permeabilitas membran sel.

• Lipid utama membran sel : fosfolipid, glikolipid & kolesterol• Membran sel → ak f membangun ER dengan enzim flippase• Glikolipid tersebar tidak merata pada membran yang menghadap

matriks

10

Gambar 6. Distribusi asimetris dari fosfolipid yang spesifik pada 2 lapisan bilayer lipid

11

PROTEIN MEMBRAN DAN GLIKOKALIKS Struktur membran sel → model cairan mosaik dengan protein yang

berenang di lautan lipid Protein → protein membran integral (PMI) & perifer (PMP) PMI : protein transmembran → single pass

multi passprotein membran integral yang disisipkan (anchored integral membrane protein)

PMP yang berinteraksi dengan protein lain dengan tenaga ionik Glikokaliks >>> ditemukan di membran sel → oleh badan Golgi

• meningkatkan sifat hidrofilik & menstabilkan konformasi protein membran (adanya ikatan karbohidrat)

• merupakan an gen pada kelompok golongan darah → Ag determinan

• Merupakan penyusun selubung sel (cell coat) dengan beberapa fungsi

Gambar 7. Protein membran integral

12

Gambar 8. Sitoskeleton spektrin

13

MEMBRAN ORGANEL Struktur dan sifat membran organel → membran sel dengan

beberapa karakteristik : 1) polaritas membran organel ditentukan dalam ER melalui sintesis lipid asimetris ; 2) penyisipan protein dan 3) glikosilasi

Membran ganda : dalam, luar dan intermembran space → nukleus ; mitokhondria & plastida.Pada membran nukleus : porus, spatium perinuclearis, lamin (fosforilasi & defosforilasi → pembelahan sel), kroma n yang menempel, hubungan membran luar dengan RER. Pada porus : pore complex.

Membran lisosom sangat rapat sehingga tidak terjadi autolisis.Membran mitokhondria terdapat reseptor untuk Ca2+ sebagai

transporter

14

15

DINDING SEL Terdapat pada tumbuhan dan bakteri di sebelah luar membran sel Pada sel muda → bening kemudian terjadi penebalan-penebalan →

kematian sel (dilihat Hooke) Terdapat tempat-tempat yang tidak menebal sebagai jalan masuk

atau keluar → pit (noktah), lubang besar & lubang Terdiri dari : air, pektin, selulosa, hemiselulosa, mannan, galak-tan,

linin, kitin, suberin, kutin, lilin, bahan-bahan anorganik, dan lain-lain Fungsi :

*rangka dasar organisme multiseluler sebagai penyokong & pelindung sel

*menentukan bentuk sel organisme *tempat interaksi sel dengan sel uniseluler seperti*barrier primer Bakteri*membantu pergerakan & pembelahan sel

16