SEL FISIOLOGI SEL Merupakan unit dasar penyusun tubuh

SEL

FISIOLOGI SEL Merupakan unit dasar penyusun tubuh mahluk hidup; manusia. Sel → Jaringan → Organ → Sistem Organ → Mahluk hidup Sel bersifat SPESIFIK → Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Bersama dengan sel lain yang sejenis, dihubungkan oleh komponen interseluler. eg. sel darah merah ± 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.

Sifat dasar sel Mengikat oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak/protein sel Melakukan Metabolisme Membentuk energi untuk aktivitas kehidupan sel Ber-ekskresi Melepaskan sisa hasil reaksinya ke cairan/lingkungan sekitar Reproduksi dan Regenerasi Memiliki kemampuan untuk berkembang biak maupun untuk memperbaiki diri jika mengalami kerusakan

Struktur dasar penyusun sel : membran sel protoplasma inti sel (nukleus) Komponen kimiawi penyusun sel : air elektrolit protein lemak karbohidrat

LIMA BAHAN DASAR SEL AIR Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70 -85%. Berfungsi sebagai bahan pelarut ELEKTROLIT Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel

Protein Terdiri atas banyak asam amino yang saling berikatan. Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis, antara lain : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Proses enzimatik Proses transport dan penyimpanan Proses pergerakan Fungsi mekanik Proses imunologis Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

Lemak Komponen penyusun membran sel : rantai hidrokarbon memiliki gugus hidroksil (fosfolipid dan kolesterol) sehingga bersifat hidrofilik atau dapat berikatan dengan air. Tersimpan dalam sel : triasilgliserol merupakan molekul yang sangat hidrofobik, tidak larut dalam air/larutan garam → membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi.

Karbohidrat Tersusun atas atom C, H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel. Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

Sitoplasma dan organel Sel mengandung struktur-struktur fisis yang tersusun dengan sangat sempurna, yang disebut sebagai organel dan sangat penting bagi fungsi sel. Misalnya tanpa adanya mitokhondria, maka lebih dari 95 % energi yang disuplai oleh sel akan segera menghilang. Struktur tersebut tersebar di dalam sitoplasma, diantaranya : globulus lemak netral, granula-granula glikogen, ribosome, granula sekretoris, dan lima macam organel terpenting yaitu retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokhondria, lisosom dan peroksisom.

INTI SEL (NUCLEUS) Merupakan pusat pengatur berbagai aktifitas sel. Mengandung DNA dalam jumlah besar yang disebut gen. Gen yang terdapat pada kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel. Inti sel terdiri atas nukleolus, nukleoplasma dan membran inti sel. Membran dari inti sel terdiri 2 lapis, dimana lapisan luar berhubungan dengan membran retikulum endoplasma.

DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA) Terdapat pada kromosom Merupakan struktur double stranded (double helix) yang terdiri dari : 1) gugus posfat 2) gugus pentose/gula(deoksiribosa) 3) basa nitrogen yaitu purine : adenine dan guanine; pirimidine : sitosine dan thymine. Pada DNA, adenin selalu - thymine dan guanin - sitosine. Karena DNA berlokasi pada inti sel → RNA untuk berdifusi menuju sitoplasma dan mengatur sintesa protein yang spesifik. Proses pembentukan RNA diatur oleh DNA melalui proses transkripsi.

RIBONUCLEIC ACID (RNA) Terdapat 3 jenis RNA yang dibentuk oleh DNA, dimana tiap jenis RNA mempunyai fungsi yang berbeda, yaitu : 1. Messenger RNA (m. RNA), berfungsi membawa kode genetik ke sitoplasma untuk mengatur sintesa protein. 2. Transfer RNA (t. RNA) untuk transport asam amino menuju ribosom untuk digunakan menyusun molekul protein 3. Ribosomal RNA (r. RNA) untuk membentuk ribosom bersama dengan 75 protein lainnya. Bila molekul m. RNA kontak dengan ribosom, maka akan dibentuklah molekul protein disepanjang ribosom. Proses pembentukan protein ini disebut translasi. Jadi pada ribosom terjadi proses kimia penyusunan asam amino untuk membentuk protein.

RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) Merupakan organel yang mempunyai permukaan membran yang sangat luas. Terdiri dari vesikel dan tubulus dan berfungsi sebagai tempat sintesa protein dan lemak. Permukaan membran RE ada yang mengandung granula ribosom dan disebut RE granuler / Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula disebut RE agranuler / smooth RE. Ribosom → granuler RE : tempat sintesa protein. Agranuler RE : sintesa dan metabolisme asam lemak dan fosfolipid.

APPARATUS GOLGI Apparatus Golgi (AG) disebut juga golgi kompleks yang mempunyai hubungan yang erat dengan RE granuler. Beberapa menit setelah protein disintesa oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

LISOSOM Merupakan organel vesikuler yang dibentuk pada Apparatus golgi yang akan disebarkan ke seluruh sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistim pencernaan intrasel yang akan mencerna dan membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan atau benda asing seperti bagian sel yang mati, atau bakteri. Fungsi pencernaan dari lisosom dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam amino atau glikogen menjadi glukosa.

PEROKSISOM Merupakan organel kecil yang terdapat pada sitoplasma dengan diameter 0, 5 m dan mempunyai membran. Mengadung enzim oksidase yang akan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen peroksidase (H 202), juga mengandung enzim katalase yang akan mengubah H 202 menjadi air dan oksigen. Organel peroksisom ini juga banyak terdapat dalam hati dan ginjal yang berperan pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari lemak/protein).

MITOKONDRIA Merupakan sumber energi (powerhouse) dari sel berfungsi mengekstrak energi dari makanan. Mitokondria merupakan organel yang besar dalam sel dan menempati sekitar 25% volume sitoplasma. Mitokondria mempunyai 2 lapisan membran, membran luar dan membran dalam. Membran ini mengandung krista yang mengandung banyak enzim-enzim oksidatif fosforilase. Enzim ini berperan pada proses oksidasi glukosa dan lemak serta sintesa ATP dari ADP.

MEMBRAN SEL Terutama tersusun oleh lemak dan protein. Lemak yan terdapat pada membran memungkinkan membran berfungsi sebagai barrier yang membatasi pergerakan molekul yang dapat larut dalam air melewati membran. Molekul protein yang dapat menembus membran sel, berfungsi sebagai tempat lewatnya bahan-bahan tertentu. Selain itu protein yang terdapat pada permukaan membran seperti reseptor, enzim dan pump (pompa) berfungsi sebagai katalisator dan transport aktif ion-ion tertentu kedalam maupun keluar sel.

Lemak pada membran sel Membran sel komposisnya terutama terdiri dari protein 55%, lemak 42% dan karbohidrat 3%, tetapi persentase ini bervariasi pada berbagai sel. Terdapat 3 jenis lemak yang terdapat pada membran sel yaitu fosfolipid, kolesterol dan glikolipid. Pada membran sel fosfolipid membentuk dua lapisan (lipid bilayer) dimana lapisan hidrofilik terletak pada bagian luar (berhadapan dengan cairan ekstrasel) dan bagian dalam sel (berhadapan dengan sitoplasma), sementara bagian hidrofobik terletak antara kedua lapisan hidrofilik ini.

Lipid bilayer

Protein dan karbohidrat pada membran sel Protein pada membran sel terbagi atas protein integral dan protein perifer. Sebagian besar protein integral membentuk channel pada membran atau membentuk pompa sebagai tempat lewatnya ion-ion. Sementara protein perifer biasanya hanya terikat dengan protein integral atau dengan bagian hidrofilik membran, dan umumnya protein perifer ini membentuk enzim. Karbohidrat pada membran umumnya dalam bentuk glikolipid dan glikoprotein. Karbohidrat ini berfungsi meningkatkan hidrofilisitas lemak dan protein, mempertahankan stabilitas membran oleh adanya struktur yang disebut glikokaliks. Glikokaliks akan berinteraksi dengan glikokaliks sel lain sehingga berfungsi melekatkan satu sel dengan sel yang lainnya. Glikolipid yang terdapat pada membran sel juga berperanan dalam reaksi imunologis, dengan membentuk antigen golongan darah.

TRANSPORT LINTAS MEMBRAN Proses transport melalui membran terjadi melalui 2 mekanisme, yaitu transport aktif dan transport pasif. Transport pasif terjadi tanpa memerlukan energi sedangkan transport aktif memerlukan energi. Yang termasuk transport pasif adalah : a. difusi sederhana, b. transport dengan fasilitas, c. transport lewat ion channel.