Robert Hooke (1635 – 1703 )PENDAHULUAN

-Antonie van Leeuwenhoek (1674): Sel spermatozoa

-T Schwann & M Schleiden (1839) : Sel adalah unit dasar kehidupan.

-Robert Brown (1831) : Inti dalam sel merupakan komponendasar yang selalu ada dalam sel

-R Virchow (1859) :Omnis cellula e cellula (pembelahan)Pewarisan bahan genetis

-W Schultze (1860) :Materi hidup sel (protoplasma)Protoplasma terdiri daerah sitoplasma(cairan sel) dan nukleoplasma/karioplasma

Perbedaan Sitoplasma (plasma sel) dan Karioplasma/nukleoplasma (plasma inti):

Sitoplasma memiliki selaput luar: membran plasma/plasmalemma (membran sel)

Nukleoplasma memiliki selaput luar:karyotheca (membran inti) membedakan sel prokariotik dan eukariotik

MIKROSKOP

Mikroskop ada 2 jenis:

-Mikroskop cahaya -Mikroskop elektron

Robert Brown's microscope

Different types of microscopes Can be used to visualize different sized

cellular structures

Una

ide

d e

ye

1 m

0.1 nm

10 m

0.1 m

1 cm

1 mm

100 µm

10 µ m

1 µ m

100 nm

10 nm

1 nm

Length of somenerve and muscle cells

Chicken egg

Frog egg

Most plant and Animal cells

Smallest bacteria

Viruses

Ribosomes

Proteins

Lipids

Small molecules

Atoms

NucleusMost bacteriaMitochondrion

Lig

ht m

icro

sco

pe

Ele

ctro

n m

icro

sco

pe

Ele

ctro

n m

icro

sco

pe

Figure 6.2

Human height

Measurements1 centimeter (cm) = 102 meter (m) = 0.4 inch1 millimeter (mm) = 10–3 m1 micrometer (µm) = 10–3 mm = 10–6 m1 nanometer (nm) = 10–3 mm = 10–9 m

MIKROSKOP CAHAYA

MIKROSKOP BIASAMenggunakan cahaya sebagai pemantul bayangan obyek, mempunyai kombinasi 2 lensa : obyektif dan okuler, mampu membantu melihat benda hingga ukuran 0.0001 mm, untuk melihat bagian kasar sel (ex: inti sel, dinding sel, plastida dll

MIKROSKOP CAHAYA

MIKROSKOP FASE KONTRASMikroskop cahaya yang mampu membiaskan cahaya dengan sistem optik

khusus, dapat melihat sel tanpa bantuan pewarnaan, manfaat untuk mengamati sel yang hidup atau sel hasil penanaman

MIKROSKOP FLOURESENSI

Mikroskop cahaya menggunakan sinar ultra violet, bagian sel akan berflouresen/berbinar, manfaat untuk menemukan sel kanker, sel akan berbinar lebih terang karena kandungan DNA tinggi dibanding sel normal, penentuan sel mengandung kromosom Y untuk memilih jenis kelamin janin

Mikroskop fluorecens

MIKROSKOP ELEKTRON

Knoll & Ruska (1932): Mengganti cahaya dengan elektron untuk pemantulan bayangan suatu obyek; bagian yang tebal lebih banyak mengabsorbsi elektron daripada bagian yang tipis; mampu memperbesar benda hingga 100.000x (mikroskop cahaya 1000x)

Mikroskop elektron dikenal ada 2 jenis:-MET (mikroskop elektron transmisi)-MES (mikroskop elektron (scanning)

Perbedaan: MES mampu menampilkan obyek yang bersifat stereometris dan perbesaran hanya 10.000x

CARA MEMPELAJARI SEL

-Sediaan basah/segar-Mikroteknik-Penanaman sel-Sitokimia-Biokimia-Sitokimia-Biokimia-Sitogenetika-Freeze-fracture-Sentrifugasi-Autoradiografi-Difraksi sinar X

-Sediaan basah/segar

-Mikroteknik:Bagian sel diamati dengan cara pembuatan preparat terlebihdahulu, agar tampak jelas ketika diamati dibawah mikroskopAlat: Mikrotom, mampu mengiris jaringan hingga ketebalan4-5 mikrometer, untuk diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya.Sedangkan Ultratom/ultra-mikrotom/ultra cut, mampu membuat sayatan jaringan hingga 0.005-0.1 mikrometer, untuk diamati di bawah mikroskop elektron.Dikenal juga alat Kriostat: Mikrotom + Freezer/pendingin

-Penanaman sel : Penanaman sel pada suatu media yang cocok, perlu penambahan anti biotik untuk mencegah kontaminasi mikroorganisme dan media harus di ganti dalam periode tertentu untuk mengurangi tumpukan hasil metabo lisme.

Fungsi: Mengamati metabolisme serta pembelahan sel, mekanisme infeksi virus dan bakteri, kariotipe/penyusunan kromosom sel.

-Sitokimia: Reaksi kimia sel pada jaringan setelah diberi enzim dan diamati terbentuknya senyawa yang tak larut dan berwarna khas dengan menggunakan mikroskop

Fungsi: Susunan kimia sel dapat ditentukan dengan adanya reaksi kimia.

-Biokimia: Menganalisa susunan kimia organel dalam alat di laboratorium, dengan perlakuan pemecahan dinding sel dan sentrifugasi, endapan yang timbul dianalisa secara kimia.

-Sitogenetika Mengamati sel dengan melihat susunan genetis secara khusus

Fungsi: Mengamati susunan DNA, sifat kromosom dalam bentuk kromatin, pindah si- lang, kawin silang.

-Freeze-fracture : Pengamatan sel dengan cara pembuatan cetakan pada permukaan sel.

Cara: Sel dibekukan mendadak dalam nitrogen cair dalam suhu -180 celcius, kemudian sel dipecah dalam ruang hampa udara, kemudian dibuat cetakan menggunakan bahan karbon dan platina atau emas yang dipanaskan dalam ruang hampa udara. Selanjutnya fragmen sel dilarutkan/dibersihkan dari ce- kan dengan asam sehingga terbentuk cetakan dalam 3 dimensi.

-Sentrufugasi :

Jaringan dihomogenkan/dihancurkandisentrifuse 1 g selama, 20 menit, ambil supernatan yg mengandung

homogenat sel/jaringan yang dihancurkan

Supernatan di sentrifuse 1000g, selama 10 menit, intisel akan terendapkan

Supernatan di sentrifuse 20.000 g, selama 20 menit, mitokondria dan lisosom akan terendapkan

Supernatan di sentrifuse 80.000 g, selama 60 menit, mikrosoma akan terendapkan

Supernatan + Na-deoksikolat, disentrifuse 150.000g, selama 3 jam, akan terendapkan retikulum endoplasma pada lapisan atas dan ribosom pada

lapisan bawah

Tissuecells

Homogenization

Homogenate1000 g(1000 times theforce of gravity)

10 min Differential centrifugation

Supernatant pouredinto next tube

20,000 g20 min

Pellet rich innuclei and

cellular debris

Pellet rich inmitochondria(and chloro-plasts if cellsare from a

plant)

Pellet rich in“microsomes”

(pieces of plasma mem-branes and

cells’ internalmembranes)

Pellet rich inribosomes

150,000 g3 hr

80,000 g60 min

Figure 6.5

-Autoradiografi Pengamatan sel dengan perlakuan pada jaringan diberi bahan radioaktif (isotop) dan diwarnai dengan perak bromida

-Difraksi sinar X Pengamatan sel dengan perlakuan sinar X

Fungsi: Mengetahui susunan kimia sampai tingkat susunan molekul zat-zat yang terkandung dalam sel.

ULTRASTRUKTUR SEL

Sel Manusia

These complex questions can be answered with one very short word, cells!  The human body is made up of approximately 100 trillion (100, 000, 000, 000, 000) cells!

ORGANEL DAN FUNGSI

I. PLASMALEMMA/MEMBRAN PLASMATempat berlangsungnya difusi secara selektif, transport

aktif, cytosis, penerimaan dan penyampaian rangsangan serta respon, komunikasi, dan pertahanan.

H. Davson & J Danielli (1935):Struktur plasmalemma/membran plasma bermodelkue sandwich

JD Robertson (1959):-Plasmalemma/membran plasma terdiri atas 3 lapis (trilaminar): Lapisan luar (gelap); Lapisan tengah (terang); Lapisan dalam (gelap) dengan ketebalan masing-masing 2.5 nm. -Tersusun atas 40% lemak; 60% protein. Lemak terdiri: phospolipid dan kolesterol (letak diantara phospolipid).Lapisan luar terdapat glikolipid atau glikoprotein (gabungan karbohidratdan lemak atau protein)-Pori (lobang halus): diduga tersebar di permukaan plasmalema dan dilapisi oleh protein dan lemak

SJ Singer & G Nicholson (1972)Plasmalemma terkandung 2 golongan protein:

1. Protein ekstrinsik/periferal Terletak sebelah luar membran & mudah terekstraksi2. Protein intrinsik/integral Terletak diantara molekul lemak & sulit terekstraksi

Membran sel: Sandwich

Membran sel: Trilaminar

FUNGSI PROTEIN INTRINSIK DAN EKSTRINSIK:

1.Sebagai pembawa dalam proses perembesan zat, dengan cara mengikatsuatu molekul tertentu (terjadi pada proses difusi dan transport aktif)

2.Sebagai sistem enzim, untuk menyelesaikan pencernakan protein, karbohidrat, maupun lemak seperti dijumpai pada

plasmalemma/membran sel pada sel epitel usus halus.

3.Sebagai reseptor yang berfungsi mengenal antigen, neurotransmitter, zat yang akan di cytosis, hormon.

4.Sebagai contact inhibition karena terdapat protein yang harus dipunyai oleh sel normal untuk mengenal sel tetangga, juga mencegah proses motosis yang tidak terkendali dan bertualang. Sel kanker tidak mampu saling

kenal dengan sel yang lain karena kehilangan contact inhibition, sehingga sel kanker akan terus bermitosis membentuk gumpalan sel yang tidak

mampu berkomunikasi, bersifat liar dan bertualang.

PERTAUTAN SEL

Makhluk multiseluler terdiri dari kumpulan sel dan memiliki daerah pertautan antar sel tetangga (Junctional Complex).

Fungsi: terbina komunikasi dan pemerataan sebaran zat, sehingga terjadi koordinasi dan inter-relasi dalam melakukan aktivitas

Macam pertautan sel pada hewan: tumbuhan :1. Desmosom 1. Plasmodesma2. Tight Junction3. Gap Junction

-Desmosom: Berupa kepingan berbentuk cakram, membentuk setangkup dengan desmosom sel tetangga, ukuran 0.3 mikrometer, jarak antar pasangan kepingan 22-35 nm. Desmosom banyak terdapat pada sel otot jantung dan kulit. Fungsi: mengantar tenaga mekanis, pergerakan sel tetangga

Tight Junction:

Nama lain:-Zona occludens apabila berbentuk seperti pita-Facia occludens apabila terdiri dari beberapa pita

Fungsi:1.Sebagai barrier permeabilitas2.Menciptakan potensial listrik antara 2 permukaan plasmalemma3.Merekat sel tetangga

Types of Intercellular Junctions in animals

Tight junctions prevent fluid from moving across a layer of cells

Tight junction

0.5 µm

1 µm

Spacebetweencells

Plasma membranesof adjacent cells

Extracellularmatrix

Gap junction

Tight junctions

0.1 µm

Intermediatefilaments

Desmosome

Gapjunctions

At tight junctions, the membranes ofneighboring cells are very tightly pressedagainst each other, bound together byspecific proteins (purple). Forming continu-ous seals around the cells, tight junctionsprevent leakage of extracellular fluid acrossA layer of epithelial cells.

Desmosomes (also called anchoringjunctions) function like rivets, fastening cellsTogether into strong sheets. IntermediateFilaments made of sturdy keratin proteinsAnchor desmosomes in the cytoplasm.

Gap junctions (also called communicatingjunctions) provide cytoplasmic channels fromone cell to an adjacent cell. Gap junctions consist of special membrane proteins that surround a pore through which ions, sugars,amino acids, and other small molecules maypass. Gap junctions are necessary for commu-nication between cells in many types of tissues,including heart muscle and animal embryos.

TIGHT JUNCTIONS

DESMOSOMES

GAP JUNCTIONS

Figure 6.31

Gap Junction:

Nama lain: NexusDaerah pertautan antara sel tetangga, terdiri dari sepasang kepingan.

Fungsi:1.Komunikasi antar sel tetangga2.Tempat transport ion dan metabolit serta zat induktor3.Mengalirkan rangsangan4.Kordinasi gerakan dan aktivitas 5.Pemerataan sebaran zat

DINDING SEL

Dijumpai hanya pada sel tumbuhan, terdiri atas selulosa, tebal 1-10 mikrometer (100-1000 x tebal membran sel/plasmalemma), tidak berwarna/bening

Dinding SelDinding sel hanya terdapat pada sel

tumbuhan. Dinding sel itu tipis, berlapis-lapis, dan pada tahap awalnya lentur. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, tiap belahan baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa. (Sumber: Time Life, 1984).

Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat.

Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut noktah.

Melalui noktah ini terjadi hubungan antara antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut plasmodesmata.

Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat.

Plant Cell WallsAre made of cellulose fibers embedded in

other polysaccharides and proteinMay have multiple layers

Central vacuoleof cell

Plasmamembrane

Secondarycell wall

Primarycell wall

Middlelamella

1 µm

Centralvacuoleof cell

Central vacuole

Cytosol

Plasma membrane

Plant cell walls

PlasmodesmataFigure 6.28

Plants: PlasmodesmataPlasmodesmata

Are channels that perforate plant cell walls

Interiorof cell

Interiorof cell

0.5 µm Plasmodesmata Plasma membranes

Cell walls

Figure 6.30

SitoplasmaSitoplasma merupakan cairan yang terdapat di

dalam sel, kecuali di dalam inti dan organel sel. Khusus cairan yang terdapat di dalam inti sel dinamakan nukleoplasma. Sitoplasma bersifat koloid, yaitu tidak padat dan tidak cair. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.

Sitoplasma ditunjukkan berwarna pink,yang menjadi tempat organel-organel sel.

.

Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya. Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.

Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain:

Retikulum endplasmaRibosomMitokondriaBadan golgiLisosom, dll

RETICULUM ENDOPLASMA

Porter (1945), menemukan jala-jala yang halus pada sitoplasma seperti saluran/terusan yang berjajar melengkung dan berhubungan dengan seluruh sitoplasma. Saluran seperti jala disebut: Cisterna. Pada cisterna terdapat butiran padat dan besar (Granula) yang tersusun oleh protein.

Ada 2 jenis reticulum endoplasma (ER):1. Reticulum endoplasma kasar (REK)2. Reticulum endoplasma halus (REH)

Disebut REK, karena pada lapisan luar banyak melekat ribosom dan tampak berupa saluran panjang berjajar melengkung teratur, bersifat basofil karena banyak dilekati asam nuklet.Tempat melekatnya ribosom pada REK adalah mikrosom, bersifat asidofil karena tidak dilekati asam nukleat.

Disebut REH, karena pada lapisan luar tidak terdapat ribosom dan tampak seperti pembuluh atau gelembung (vesikuler/vesikel)

REK dan REH saling berhubungan untuk bekerja sama dalam melakukan aktivitas sel.

A animal cell:

Rough ER Smooth ER

Centrosome

CYTOSKELETON

Microfilaments

Microtubules

Microvilli

Peroxisome

Lysosome

Golgi apparatus

Ribosomes

In animal cells but not plant cells:LysosomesCentriolesFlagella (in some plant sperm)

Nucleolus

Chromatin

NUCLEUS

Flagelium

Intermediate filaments

ENDOPLASMIC RETICULUM (ER)

Mitochondrion

Nuclear envelope

Plasma membrane

Figure 6.9

Endoplasmic Reticulum (ER)Means “little net within the cytoplasm”Internal membrane system with a lipid bilayer + proteins.

Weaved in sheets- forming channels.Outer membrane of the nuclear envelope is continuous with the ER membrane.

Some regions have embedded ribosomes.

The ER MembraneIs continuous with the nuclear envelope

Smooth ER

Rough ER

ER lumen

Cisternae

RibosomesTransport vesicle

Smooth ER

Transitional ER

Rough ER 200 µm

Nuclearenvelope

Figure 6.12

Two Types of (ER)1. Rough ER: heavily studded with ribosomes- protein synthesis. Proteins have signal sequences which direct to a docking site on the surface of the ER.

2. Smooth ER: lack ribosomes; have enzymes embedded in membrane for carbohydrate and lipid synthesis.

3. Both secrete finished products in transport vesicles.

Functions of Smooth ER

The smooth ER:Synthesizes lipidsMetabolizes carbohydratesStores calciumDetoxifies poison

RIBOSOM

Ribosom terdapat bebas dalam sitoplasma atau menempel pada gelembung-gelembung yang berdinding membran.Ribosom yang bebas berfungsi untuk sintesa proteinRibosom terdiri atas 2 subunit:

- sub unit besar - sub unit kecil

SINTESA PROTEIN

Untuk sintesa protein dalam sel dibutuhkan:

1. DNA

2. RNA

3. Asam amino

4. Enzim

Molekul DNA berperanan sebagai informasi yang merupakan rangkaian gene atau kodon

Informasi tersebut harus dipindahkan dahulu sebelum sampai ke dalam sitoplasma yang mengandung ribosom.

Untuk penyampaian informasi dibutuhkan molekul-molekul RNA

DNA

68

STRUKTUR

RNA

3 Jenis RNA: Messenger RNA = m RNA sebanyak 5%Transfer RNA = t RNA sebanyak 20%Ribosomal RNA = r RNA sebanyak 75%

Massenger RNA

Molekul RNA hampir sama dengan molekul DNA dengan perbedaan:1. Biasanya terdiri atas sebuah untaian tunggal2. Mempunyai basa: adenin, cytosin, guanin dan urasil3. Gugus gula: ribose

Dinamakan massenger RNA (m RNA) karena berfungsi sebagai “duta” sehingga dikenal juga d RNA, merupakan cetakan dari molekul

M RNA merupakan bentuk komplementer molekul DNA yang dipakai sbg pola:

Jalur I DNA: TAC CAA TTG………GAG ATT TAC TGT

Jalur mRNA: AUG GUU AAC………CUC UAA AUG CAC

Pembentukan molekul mRNA dengan molekul DNA sebagai pola disebut:TRANSKRIPSI yang berfungsi untuk memindahkan informasi yang berupa kode genetik. Pembentukan mRNA diperlukan enzim RNA Polimerase

M RNA yang terbentuk akan meninggalkan inti sel melalui lubang-lubang inti untuk masuk ke sitoplasma

Purines & Pyrimidines

N

N NH

N

NH2

HN

N NH

N

O

H2N

N

NH

NH2

O

NH

NH

O

O

adenine (A) guanine (G) cytosine (C) uracil (U)

N

N NH

N

NH2

H3C

+HN

N NH

N

O

H2N

CH3+

N

NH

NH2

O

CH3+NH

NH

HN

O

O

1-methyladenine (m1A) 7-methylguanine (m7G) 3-methylcytosine (m3C) pseudouracil ()

Nucleoside bases found in RNA:

Nucleic acids are polymers of nucleotides. Each nucleotide includes a base that is either a purine (adenine or guanine), or a pyrimidine (cytosine, uracil, or thymine).

Some nucleic acids contain modified bases. Examples:

N

N NH

N

NH2

HN

N NH

N

O

H2N

N

NH

NH2

O

NH

NH

O

O

adenine (A) guanine (G) cytosine (C) uracil (U)

N

N NH

N

NH2

H3C

+HN

N NH

N

O

H2N

CH3+

N

NH

NH2

O

CH3+NH

NH

HN

O

O

1-methyladenine (m1A) 7-methylguanine (m7G) 3-methylcytosine (m3C) pseudouracil ()

Nucleoside bases found in RNA:

Examples of modified bases found in tRNA:

Transfer RNA (t RNA)Kelompok RNA yang terdiri atas molekul-molekul RNA kecil-kecil yang berfungsiUntuk mengenal kodon yang terdapat pada mRNA dan sekaligus mengenali asam amino yang khusus sesuai dengan kodon yang ada.

Struktur t RNA berbentuk seperti daun semanggi (Holley)

Pada molekul t RNA terdapat 4 ujung yang penting:1.Ujung perangkai asam amino (aseptor)2.Ujung pengenal kodon yang disebut anti kodon3.Ujung pengenal bagi enzim asam amino yang bersangkutan4.Ujung pengenal ribosom yang sama untuk semua t RNA

PENGENAL ENZIM

PENGENAL ASAM AMINO

Tiap asam amino terdapat enzim khusus yang berguna untuk mengaktifkan gugus karboksil asam amino tersebut (ujung pengenal enzim)

Antikodon akan mendekati kodon sesuai pada m RNA yang bersangkutan, sedangkan t RNA dengan anti kodon tersebut mempunyai ujung-ujung lain yang khusus untuk merangkai asam amino yang cocok (aseptor), letak aseptor berhadapan dengan anti kodon.

Seperti juga m RNA maka t RNA di buat dalam inti sel.

Ribosomal RNA (r RNA)

R RNA merupakan RNA yang terbanyak yang terdapat dalam sebuah sel. Molekul r RNA dibentuk dalam inti sel, kemudian menempati ribosom dalam sitoplasma.

Ribosom sebagai tempat sintesa protein sekaligus merupakan mesin yang akan mengatur dan memilih komponen komponen yang terlibat dalam sintesa protein.

Ribosom terdiri 2 sub unit:-Sub unit besar (akan mengikat t RNA yang sesuai)-Sub unit kecil (akan mengikat m RNA)

Nukleus

Nukleus

Umum terdapat pada sel eukariot

Tempat mayoritas material genetik sel (DNA – yg jg tdpt pd mitokondria & kloroplas

Mengandung komponen & enzim yg diperlukan dlm proses transkripsi & translasi material genetik

Struktur nukleus

Nukleus tdr atas :Selaput intiStruktur internal :

Kromatin : kompleks DNA & protein Matriks inti : network protein fibillar Lamina inti : network protein fibillar dibawah

selaput Nukleolus : struktur amorfus & kompak dmn

gabungan ribosom menempati nukloeplasma.

Struktur nukleus

Struktur nukleus

Fungsi nukleus

Menyimpan gen pada kromosom

Mengatur gen dlm kromosom dlm proses pembelahan sel

Mentransport faktor regulasi & produk gen melewati pori inti

Menghasilkan pesan (mRNA) yang mengkode protein

Menghasilkan ribosom dalam nukleus

Mengatur DNA uncoiling dlm replikasi gen

Selaput inti (Nuclear envelope)Memisahkan sitoplasma dengan bagian internal inti

Double membran

Membran luar berhubungan dg sitoplasma, membran dlm memisahkan dg bag luar & menghadap interior dlm inti

Tdpt perforasi dg adanya pori 70-90 nm

Pori inti menyerupai cincin yg berisi protein (annulus) yg mengatur pergerakan molekul besar spt DNA & protein

Fungsi selaput inti

Memisahkan materi genetik dari sitoplasma

Memisahkan RNA immature dari elemen translasi (mRNA harus diproses dulu sblm ditranslasi)

Mengatur masuk keluarnya molekul bsr & kompleks

Kompleks pori inti

Pori inti berhubungan dg tingkat aktivitas inti

20 pori per μm persegi selaput inti, 3000-4000 per nukleus mamalia

Berperan dlm transport inti-sitoplasma

Struktur pori inti

Tbtk pd daerah dlm & luar membran / selaput inti akibat menyatunya 2 lapis lipid dr slpt dlm & slpt luar

Diameter 120 nm, tdr atas lbh dr 100 mcm protein yg berbeda

Tdr dr sub unit2 berdiameter 15-20 nm yg mbtk suatu cincin, dmn tiap sub unit menghadap dlm mbtk struktur spt roda.

Kromatin

Merupakan material inti yg mengandung kode genetik

Kode genetik tsb tersimpan dlm kromosom

Bdsk daya serapnya thdp lar pewarna dibedakan mjd 2 : heterokromatin (menyerap wrn dg kuat) & eukromatin (kurang kuat menyerap wrn)

Heterokromatin merup btk rapat (condensed) dr kromatin, shg terlihat spt noda yg rapat. Bnyk terlihat saat sel istirahat, spt limfosit atau sel memori yg menanti antigen asing. Heterokromatin inaktif dlm transkripsi

Eukromatin bbtk halus, bnyk tdpt dlm keadaan aktif (sel aktif melakukan transkripsi).

Kromatin

Berdasarkan lokasinya kromatin dibedakan mjd 3 daerah : Kromatin perinukleolar, berada di sekell

nukleolusKromatin internukleolar, berada dlm nukleolusKromatin periferal, berikatan dg selaput sel.

Kromatin nukleolar & periferal merup heterokromatin

Kromatin

Ditinjau dr peranannya sbg materi genetik, heterokromatin dibagi mjd 2 : heterokromatin fakultatif & heterokromatin konstitutif.

Heterokromatin konstitutif selamanya tdk aktif & tetap dlm keadaan mampat selama daur hdp sel

Heterokromatin fakultatif tdk selamanya berada dlm keadaan mampat. Pd saat ttt secara ajeg kromatin ini terurai & saat terurai mrk dpt disalin

Dr analisis kimia ternyata kromatin tdr dr DNA, RNA & protein. Protein yg tdpt di kromatin tdr dr 2 jenis : histon & non-histon

KromatinHiston merupakan protein bersifat sangat basa, yg

disebabkan oleh adanya asam amino lisin & arginin dlm jml cukup bnyk.

Protein non-histon tdpt lbh dr bbrp ratus jenis, bervariasi sesuai dg jenis selnya, mis. Aktin, tubulin, RNA polimerase, asetil transferase dll

146 pasang basa DNA, 1 oktamer histon. 8 buah histon mbtk oktamer yg tdr dr 4 psg masing2 : H2A, H2B, H3 & H4

Set 8 histon tsb dsbt nuklosome, 10 nm fibril nukleoprotein. Nukleosome dipisahkan oleh daerah antara 4 nm filamen DNA

Kromosom

Sblm pembelahan sel (stlh sintesis DNA), kromatin mengalami pembelahan kondensasi mbtk individu kromosom metafase, yg nampak sbg sepasang kromatid (tampak spt 2 pasang lengan)

KromosomJmlh kromosom di dlm sel berbeda2 sesuai jns

organismenya

Btk & ukuran kromosom selama mitosis berubah2 , sebag bsr memp 2 lengan & tdpt lekukan dsbt kinetokor / sentromer

Sentromer ini merup tempat melekatnya kromosom pd mikrotubul dr gelendong mitosis & sekaligus sbg pusat pergerakan kromosom pd stadium anafase.

Kromosom tanpa sentromer dsbt kromosom asentrik & umumnya gagal memisahkan diri selama pembelahan sel.

Kromosom saat interfase seakan2 hilang, yg tampak dlm nukleus hanya anyaman filamen halus, dsbt kromatin

Matriks inti

Merupakan jaringan fibril protein dlm sel, fgs tdk pasti tp diduga terlibat dlm maintenance btk inti

Berperan dlm pengaturan & pemisahan kromatin

Berperan sbg mesin perlekatan pd proses transkripsi & replikasi & membantu keluarnya mRNA dr inti

Lamina inti

Tdr dr jaringan yg teratur dr filamen (protein) berdiameter 10 nm yg melekat pd bag dlm membran.

Bfgs sbg tempat perlekatan kromatin, memperkuat selaput inti

Nukleolus (anak inti)

Tdpt 1 / lebih, tdpt di dlm nukleus

Bbtk sferik sbg massa granul & fiber yg pekat

Merupakan tempat kromosom dg banyak kopi gen yg diperlukan utk sintesis ribosom, RNA & protein ribosom. Pd sel sehat dihasilkan 10.000 ribosom per menit.

Golgiapparatus

TEM of Golgi apparatus

cis face(“receiving” side ofGolgi apparatus)

Vesicles movefrom ER to Golgi Vesicles also

transport certainproteins back to ER

Vesicles coalesce toform new cis Golgi cisternae

Cisternalmaturation:Golgi cisternaemove in a cis-to-transdirection

Vesicles form andleave Golgi, carryingspecific proteins toother locations or tothe plasma mem-brane for secretion

Vesicles transport specificproteins backward to newerGolgi cisternae

Cisternae

trans face(“shipping” side ofGolgi apparatus)

0.1 0 µm16

5

2

3

4

Functions of the Golgi Apparatus

Figure 6.13

1. MITOKONDRIA2. KLOROPLAS

Organela pembangkitan tenaga

Mitokondria dan kloroplas

Mitokondria

Mito = benang, chondrion = granulaPertama kali ditemukan oleh Kollicker (1850)Benda, menamakan mitochondrion (pl.,

mitochondria) sebab kenampakannya seperti benang di mikroskop cahaya

Michaelis (1900) memberi pewarnaan Janus green B sebagai warna khas untuk mitokondria

Mitokondria

Bentuk jorong (seperti sosis)Diameter 0,5-1,0 µm, panjang 7 µmSemakin sedikit jumlah mitokondria semakin

besar ukuran mitokondria di dalam selMitokondria tidak berhubungan dengan

sistem endomembran

Bagian-bagian mitokondria :

Selaput sebelah luar (outer membrane)Selaput sebelah dalam (inner membrane)Matriks (berisi cairan kental/gel)Ruang antar selaput (inter-membrane) yang

berisi cairan lebih encerMitokondria berisi bermacam-macam enzim.Di bagian matriks terdapat banyak enzim-

enzim untuk siklus asam trikarboksilat.

Mitokondria

Selain enzim-enzim untuk reaksi dalam siklus asam trikarboksilat juga terdapat garam, air, benang DNA dan ribosoma.

Selaput dalam berlekuk-lekuk sedemikian rupa sehingga memperluas bidang permukaan yang dinamakan krista (-e).

Bentuk susunan krista bermacam-macam : seperti lembaran, sangat rapat seperti tumpukan uang logam, seperti jala.

Bentuk distribusi krista :

Bentuk distribusi krista :

Mitokondria

Di bagian krista terdapat bangunan yang berbentuk seperti knop dinamakan oksisoma.

Apa peran oksisoma ?Susunan protein dan lipid pada membran

luar dan dalam berbeda begitu pula kedua membran tersebut berbeda dengan sistem sitoplasmik yang lainnya.

Membran pada mitokondria

Membran luarMacam dan jumlah

protein sedikitJumlah fosfolipid

lebih banyak, sebagian besar berisi kolesterol

Membran dalamLebih kaya proteinJumlah fosfolipid

kurang daripada membran luar, banyak berisi kardiolipin

Permeabilitas membran pada mitokondria

Membran luarPermeabel bagi

molekul-molekul sampai berbobot 5 kD

Membran dalamPermeabel untuk

molekul-molekul berukuran lebih kecil 100-150 D

Dengan melihat sifat ini dapat diketahui batas antara membran luar dan dalam dari suatu mitokondrion

Jenis-jenis enzim

Membran luar : MAO (monoamin oksidase), tiokinase asam lemak, sitokrom c reduktase

Ruang antar membran : adenilat kinaseMembran dalam : enzim-enzim rantai

respirasi, ATP-sintaseMatriks : sitrat sintase, malat

dehidrogenase, reduktase asam lemak.

Kloroplas

Plastida yang berwarna hijauUmumnya berbentuk lensaTerdapat pada ; Clorophyta, Bryophyta,

Pteridophyta dan SpermatophytaDiameter 2-6 µm, tebal 0,5-1,0 µmDengan mikroskop cahaya, kloroplas tampak

seperti butir

Chloroplasts absorb light energy and convert it to chemical energy

LightReflected

light

Absorbedlight

Transmittedlight

Chloroplast

THE COLOR OF LIGHT SEEN IS THE COLOR NOT ABSORBED

Bagian-bagian kloroplas :

Grana : tampak berwarna hijau lebih tuaStroma : tampak berwarna hijau lebih mudaBagian yang sejajar dengan kloroplas dikenal

dengan nama lamela.Suatu sel mesofil daun, secara umum

mengandung 30-500 butir kloroplas

Bentuk kloroplas :

Bentuk kloroplas untuk tumbuhan tingkat tinggi biasanya cakram atau gelendong

Bentuk kloroplas yang bermacam-macam dijumpai pada tumbuhan algae (ganggang) seperti :

Bentuk Bintang : pada Zygnema spBentuk Pita spiral : Spirogyra spBentuk Jala : Cladophora sp

LISOSOM:Keadaan tidak aktif berbentuk bulat/ovoid dengan diameter 0.4 mikron. Dalam gelembung lisosom terdapat enzim hidrolisis: ex: protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase dan fosfatase.

Fungsi:1.Membebaskan enzim2.Mencerna zat-zat yang belum dapat diuraikan atau bakteri hasil fagositosis. Mula-mula zat atau kuman difagositosis dengan cara diselubungi oleh membran sampai bertemu dengan lisosom yang kemudian mengadakan fusi dan terjadilah kontak antara bakteri dan enzim hingga terjadi penghancuran kuman/bakteri.

FAGOSITOSIS adalah proses pemasukan bahan-bahan dari luar sel dengan jalan melingkupi dengan membran sel/plasmalemma.

Bahan yang dilingkupi disebut FAGOSOM, apabila fagosom bertemu dengan lisosom primer maka terjadi fusi dan terjadi penghancuran bahan dalam fagosom PROSES DISEBUT ENDOSITOSIS

PINOSITOSIS adalah proses pemasukan cairan yang mengandung protein atau bahan lain yang larut dalam bentuk gelembung-gelembung kecil yang dinamakan VESIKEL, vesikel kemudian fusi dengan lisosom primer dan membentuk BADAN MULTIVESIKULER.3. Penghancuran bagian-bagian sel yang sudah berguna. Lisosom yang dipakai disebut SITOLISOSOM.

Residual body

Primary lysosomeBuds from trans face of

Golgiexogenous materials,

deteriorating organellesSecondary lysosome

primary fuses with an endosome or phagosome

Usually look more electron dense

PeroxisomesSimilar structure to lysosomes

Single membraneConsume oxygen

but not to form ATP as mitochondria

Degrades hydrogen peroxide (H2O2) can be toxic to cellsUsing catalase to degrade

hydrogen peroxide to water

Crystallineinclusion

Inclusion NOT found in humans, we don’t have urate oxidase

More peroxisome functionsGenerates hydrogen peroxide

detoxify various ingested moleculesIn kidney and liver

Synthesizes bile acidsOxidation of fattly acids

Provides energyAlso done by mitochondria

Cells with lysosomesAll cells have lysosomes,

but a few cells are distinguished by abundance of lysosomes

primary secondaryNotice dark inclusions

SIFAT SIFAT FISIOLOGIS PROTOPLASMA

1.IRITABILITAS2.KONDUKTIVITAS3.KONTRAKTILITAS4.ABSORBSI DAN ASIMILASI5.EKSKRESI6.RESPIRASI7.TUMBUH DAN BERKEMBANG BAIK

IRITABILITAS:Kemampuan untuk bereaksi terhadap rangsang. Tiap jenis dalam organisme multiseluler mempunyai kemampuan yang tidak sama dan terjadi penjurusan kemampuan.Ex: protoplasma pada sel-sel penerima rangsang pada mata, hidung

KONDUKTIVITASKemampuan protoplasma untuk menerima rangsang dan meneruskan ke bagian sel yang lainEx: protoplasma pada sel saraf

KONTRAKTILITAS:Kemampuan protoplasma sel yang dapat berubah panjang sehingga mempengaruhi bentuk dan ukuran sel.Ex: protoplasma pada sel otot

ABSORBSI DAN ASIMILASIAbsorbsi: Kemampuan sel untuk mengambil cairan di permukaan sel.Asimilasi: Kemampuan untuk menggunakan zat-zat yang diambil oleh sel untuk pembentukan energi, protein atau penimbunan bahan makanan

EKSKRESI DAN SEKRESI:Ekskresi:Kemampuan untuk mengeluarkan bahan-bahan sisa yang tidak bergunaSekresi:Kemampuan untuk mengeluarkan bahan-bahan yang dibutuhkan oleh sel.

Plasma membrane expandsby fusion of vesicles; proteinsare secreted from cell

Transport vesicle carriesproteins to plasma membrane for secretion

Lysosome availablefor fusion with anothervesicle for digestion

4 5 6

Nuclear envelope isconnected to rough ER, which is also continuous

with smooth ER

Nucleus

Rough ER

Smooth ERcis Golgi

trans Golgi

Membranes and proteinsproduced by the ER flow in

the form of transport vesiclesto the Golgi Nuclear envelop

Golgi pinches off transport Vesicles and other vesicles

that give rise to lysosomes and Vacuoles

1

3

2

Plasmamembrane

Figure 6.16

Respirasi:Kemampuan untuk mengikat oksigen untuk terbentuknya energi

Pertumbuhan dan perkembangbiakan:Pembesaran sel karena penambahan materi protoplasma dan diikuti oleh proses pembelahan sel.

SIFAT FISIK SEL

1.Koloid Komplek2.Kepermeabelan3.Transport zat4.Potensial listrik

KOLOID KOMPLEK

Sel mengandung sistem koloid komplek yang terdiri: 1. Sistem koloid2. Sistem larutan3. Suspensi

Sistem koloid: molekul sederhana dalam sitoplasma dan molekulkomplek

Sistem larutan terdiri: garam mineral, asam amino, polipeptida rantai pendek dan glukosa (larut dalam sitoplasma).

Suspensi: protein, pati dan lemak

Fase dalam sistem koloid: SOL dan GEL BENTUK SEL

KEPERMEMEABELAN

Sel bersifat semi-permeable (hanya permeable untuk zat tertentu dan impermeable untuk zat lain)

Permeable untuk molekul sederhana dan lemak serta zat yang larut dalam lemak, serta zat yang larut dalam air.

Impermeable untuk molekul komplek, sehingga perlu diurai terlebih dahulu sehingga bisa bersifat permeable. Zat yang larut dalam air relatif mudah merembes masuk melalui plasmalemma (membran sel)

Sifat kepermeablean dapat berubah karena tidak semua molekul sederhana permeable secara tetap dan tidak semua molekul komplek bersifat impermeable tetap.

PLASMALEMA merupakan bagian yang memiliki kepermeablean yang khusus bagi zat tertentu, yang dipengaruhi oleh:

1. besar molekul2. kelarutan dalam air atau lemak3. perbedaan muatan listrik

Besar Molekul: Molekul sederhana dan kecil dapat merembes ke plasmalemmadan

Kelarutan dalam air dan lemak: zat yang larut dalam air mudah merembes ke plasmalema lewat pori-pori permukaan plasmalema, zat yang larut dalam lemak lebih mudah lagi karena plasmalemma terdiri atas lapisan lemak dwi lapis (model kue sandwich)

Perbedaan muatan listrik: Beberapa sel memiliki muatan listrik berbeda, yang bermuatan sama dengan sel akan ditolak dan bermuatan lain akan ditarik dan merembes masuk.Ex: Eritrosit bermuatan positif, akan permeable terhadap ion negatif seperti Cl dan impermable terhadap ion positif seperti Na.

TRANSPORT ZAT

Prinsip: Dalam sel ada zat yang harus dimasukkan dan ada yang dikeluarkan.Masuk: air, ion, metabolit, zat regulator dan oksigen melalui sistem semi

permeable pada plasmalemaKeluar: ampas metabolisme (gas karbondioksida, amoniak, sisa perombakan

oleh lisosim dan zat hasil sintesa ada juga yang dikeluarkan melalui

alat golgi dalam bentuk vesikula.Transport lewat membran sel melewati 2 daerah:

*cairan intraseluler (cairan sitoplasma)*cairan ektrasel (cairan tubuh bagi individu

multiseluler) (lingkungan bagi individu

uniseluler)

Sel butuh energi untuk transport zat, berupa ATP yang kemudian dipecah oleh ATP-ase menjadi ADP dan Phosphat. Phosphat mengandung energi untuk reaksi kimia dalam kegiatan sel.

Transport zat ada juga yang tidak membutuhkan pengerahan energi secara alamiah.

Cara transport:1. difusi2. osmosa3. filtrasi4. transport aktif5. cytosis

DIFUSIPerembesan zat dari ruang berkonsentrasi lebih tinggi ke ruang yang berkonsentrasi lebih rendah. Perembesan dapat lewat sekat maupun tidak.

Perembesan lewat sekat: intra dan ekstra sel, sitoplasma dan nukleoplasma, sitoplasma dan organel.

Perembesan tidak melewati sekat: ujung reticulum endoplasma ke ujung yang lain.

Transport zat dengan cara difusi tidak membutuhkan energi. Contoh zat yang terdistribusi secara difusi: Oksigen, karbondioksida, air, elektrolit dan bahan organis molekul sederhana. Akan tetapi tidak efisien karena molekul penting yang dibutuhkan sel tidak dapat terdistribusi secara difusi, ex: gula, asam amino.

Berdasarkan ada-tidaknya pembawa (carier) pada membran, difusi dibedakan 2 macam:

*Difusi Bebas*Difusi Terikat

Difusi bebas: difusi zat tanpa melibatkan protein pembawa pada membranDifusi terikat: difusi zat dengan melibatkan protein pembawa pada membran.

OSMOSAPerembesan zat melalui membran sel permeable dari daerah yang bersifat hipotonis (tekanan rendah) ke daerah yang bersifat hipertonis (tekanan tinggi) hingga konsentrasi di kedua daerah sama (isotonis). Besar tekanan osmosa dapat diukur dengan Manometer dengan satuan mm Hg.

Transport secara osmosa banyak terjadi dalam sel tubuh, contoh: masuknya plasma darah dari sel jaringan untuk kembali ke lumen (rongga) kapiler, karena plasma dalam lumen bersifat hipertonis terhadap cairan sel.

Gangguan pada tekanan osmosa dapat menyebabkan sel rusak, sehingga sel berusaha untuk menjaga suasana isotonis dengan cairan ekstrasel (HOMOSTATIS)

Efek tekanan osmosa: KRENASI dan LYSIS

Krenasi : pengkerutan karena pengaruh larutan hipertonis pada sel hewan

Plasmolisa: Lepasnya protoplasma dari dinding sel karena pengaruh larutan hiper tonis pada sel tumbuhan

Lysis : pecah karena pengaruh larutan hipotonis

Larutan fisiologis bersifat isotonis terhadap sel jaringan.Ex.: Larutan Ringer dan Larutan LockeMengandung ion Na, K, Cl, HCO3, dan Ca berkonsentrasi sama dengan kandungan yang ada di dalam sel.

Pada umumnya tekanan osmosa intrasel sekitar 10 atm.

FILTRASITransport zat karena adanya perbedaan tekanan atmosfer 2 ruang yang dipisahkan oleh membran yang permeable dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.Ex: Lumen kapiler ke sel jaringan sekitar O2 dari lumen alveolus ke kapiler Plasmalemma dinding alveolus

TRANSPORT AKTIFMembutuhkan energi, bertolak belakang dengan kondisi alamiah, melibatkan protein pembawa yang terdiri dari protein intrinsik atau integral, ada kalanya protein ekstrinsik atau periferal.

Teori Transport Aktif1. Cara Dorongan2. Cara Pusingan

Cara dorongan: Molekul zat terikat antara pembawa protein ekstrinsik lalu bergerak pindah ke sebelah dalam membran dan dilepaskan.

Cara Pusingan:

Molekul zat diikiat pembawa setelah protein pembawa melepaskan Na+ di sebelah luar membran, lalu protein pembawa bergerak berputar dalam membran, sehingga molekul zat terlepas di sebelah dalam membran. Kemudian protein pembawa mengikat Na+ lagi dan berputar sehingga mencapai sebelah luar membran dan dilepas kembali.

Akibat transport zat untuk menghindari penimbunan zat sehingga sistem transport tetap berjalan lancar maka zat harus:

1. Zat diendapkan dalam sitoplasma2. Diubah menjadi molekul lain3. Direaksikan dengan zat lain

Ex: Ca+2 dapat ditimbun dalam retikulum endoplasma otot, karena diendapkan berupa Ca3(PO4)2. Glukosa diubah menjadi glikogen atau direaksikan dengan fosfat.

TRANSPORT LEWAT PERTAUTAN:

Pertautan sel: Desmosom, Tight Junction, Gap JunctionPertautan sel yang digunakan sebagai transport zat hanya GAP JUNCTION

Types of Intercellular Junctions in animals

Tight junctions prevent fluid from moving across a layer of cells

Tight junction

0.5 µm

1 µm

Spacebetweencells

Plasma membranesof adjacent cells

Extracellularmatrix

Gap junction

Tight junctions

0.1 µm

Intermediatefilaments

Desmosome

Gapjunctions

At tight junctions, the membranes ofneighboring cells are very tightly pressedagainst each other, bound together byspecific proteins (purple). Forming continu-ous seals around the cells, tight junctionsprevent leakage of extracellular fluid acrossA layer of epithelial cells.

Desmosomes (also called anchoringjunctions) function like rivets, fastening cellsTogether into strong sheets. IntermediateFilaments made of sturdy keratin proteinsAnchor desmosomes in the cytoplasm.

Gap junctions (also called communicatingjunctions) provide cytoplasmic channels fromone cell to an adjacent cell. Gap junctions consist of special membrane proteins that surround a pore through which ions, sugars,amino acids, and other small molecules maypass. Gap junctions are necessary for commu-nication between cells in many types of tissues,including heart muscle and animal embryos.

TIGHT JUNCTIONS

DESMOSOMES

GAP JUNCTIONS

Figure 6.31

KEHIDUPAN SEL

NUTRISI SELFungsi: Sebagai bahan mentah dan energi

Berdasarkan nutrisi dikenal: AUTOTROF dan HETEROTROF

Autotrof kebutuhan energi melalui proses:1. Fotosintesa2. Kemosintesa

KEMOSINTESA

Terdapat pada beberapa jenis bakteri, tidak menggunakan cahaya matahari sebagai sumber energi, tapi menggunakan bahan anorganis di tanah sebagai oksider

NUTRIENT

Karbohidrat:

Tumbuhan:Tumbuhan mencadangkan karbohidrat berupa polisakarida melalui fotosintesa, untuk diangkut ke sel-sel harus dipecah dulu menjadi di-sakarida atau monosakarida

Hewan:Karena bersifat heterotrof, maka hewan mendapatkan polisakarida dari luar dan akan dipecah oleh enzim untuk menjadi senyawa yang sederhana, dan senyawa sederhana tersebut dapat diubah kembali sebagai polisakarida dalam bentuk glikogen.

Fungsi: Sumber energi

Karbohidrat

Suatu 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.

.

Karbohidrat  

                                       

Lemak:

Tumbuhan mendapatkan lemak dengan memakai glukosa. Glukosa diubah jadi asam lemak dan alkohol. Kedua bereaksi akan terbentuk lemak. Lemak dapat terdistribusi ke sel-sel lain dalam bentuk asam lemak atau fosfolipid yang larut air.

Hewan mendapatkan lemak dari organisme lain dan harus dicerna terlebih dahulu menjadi asam lemak dan gliserol untuk bisa diangkut ke sel-sel yang lain.

Fungsi:

1.Sebagai bantalan/isolator terhadap gangguan fisik: suhu, listrik, benturan.2.Membina bagian sel: membran, reticulum endoplasma, badan golgi, dan

bagian sel lainnya yang terdiri atas lipoprotein.3.Sebagai cadangan energi dengan cara bereaksi dengan alkohol dan diubah

menjadi karbohidrat

LemakAsam lemak yang merupakan komponen membran sel

adalah rantai hidrokarbon  yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi.

Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.

Protein:

Tumbuhan mensintesa protein dari bahan dasar glukosa dan ion nitrat (umumnya dalam bentuk garam KNO3 . Selanjutnya glukosa dan nitrat disenyawakan menjadi asam amino.Atau menggunakan garam ammonium sebagai sumber N untuk mensintesa protein.

Hewan: Protein yang diperoleh dari organisme lain, harus dicerna kembali ke asam amino untuk dapat diangkut ke sel-sel yang lain.Sel hewan dapat menggubah asam amino hasil pemecahan protein menjadi asam amino yang lain.

Asam amino essensiel: histidin, leusin. Isoleusin, lisin, valin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, serin.

Fungsi:1.Membina bahan intra dan intersel2.Memelihara tekanan osmosa3.Sebagai sumber energi dengan merombak menjadi asam amino lalu diubah menjadi karbohidrat

Vitamin:

Tumbuhan mampu mensintesa vitamin sendiri kecuali vitamin A dengan memakai bahan organik glukosa dan asam amino ditambah mineral yang diserap dari tanah.Hewan hanya mampu mensintesa vitamin apabila bersimbiose dengan bakteri.Fungsi:Memperlancar reaksi kimia dalam sel.

Mineral:

Tumbuhan mendapat mineral dari tanah yang larut dalam air.Ada 2 golongan mineral:

1. Makronutrient (C,H,O,N,S,P,K,Ca,S, Cl)2. Mikronutrient (Mn,Zn, Cu,I,Co,Bo,Se,Mo)

Hewan mendapatkan mineral dari alam.99% unsur mineral dalam sel hewan dan tumbuhan terdiri makronutrientUnsur-unsur mineral diambil tumbuhan dan hewan dalam bentuk:

1. Gas: O dan C2. Garam atau asam anorganis larut dalam air.

Fungsi: 1. Membina berbagai bahan organis dan organel sel2. Memperlancar reaksi kimia dalam sel.

ENERGI

Dalam energi dikenal 2 istilah:1. Eksergonik : Mengeluarkan energi dengan menyebarkan

energi dan membentuk ikatan kimia baru yang berenergipotensial rendah dari ikatan kimia sebelumnya.

2. Endergonik : Menerima energi dalam membentuk ikatankimia baru, berenergi potensial lebih besar dari padaikatan kimia sebelumnya.

Pentransfer energi:1. ATP (Adenosin Tri Phosphat) Pentranfer energi untuk sebagian aktivitas makhluk hidup

dengan penggunaan energi ATP akan dipecah menjadi ADP + P. ADP + P akan menjadi ATP lagi dalam reaksi respirasi danmenghasilkan Karbondioksida dan Air.2. GTP (Guanosin Tri Phosphat)Pentransfer energi untuk sintesa protein dari asam amino.3. UTP (Uridin Tri Phosphat)Pentransfer energi untuk sintesa glikogen dari glukosa4. CTP (Citidin Tri Phosphat)Pentransfer energi untuk sintesa DNA dan RNA

Cell cycle and check point

PEMBELAHAN SEL

3 Macam pembelahan sel:1. Amitosis2. Mitosis3. Meiosis

AMITOSIS:Disebut pembelahan langsung, karena pembelahan substansi inti / kariokinensis tidak diikuti oleh pembelahan substansi sitoplasma/sitokinensis. Sehingga dalam satu sel terdapat 2 inti, hanya pada ganggang.

MITOSIS:Pembelahan tak langsung (kariokinensis diikuti sitokinensis), menghasilkan sel-sel diploid dengan jumlah kromosom sama dengan induknya.

MEIOSIS:Pembelahan tak langsung (kariokinensis diikuti sitokinensis), menghasilkan sel haploid dengan jumlah kromosom setengah dari induknya. Terjadi pada pembentukan sel-sel kelamin.

The process of cell division which results in the production of two daughter cells

from a single parent cell.

The daughter cells are identical to one another and to the original parent

cell.

• Interphase

• Prophase

• Metaphase

• Anaphase

• Telophase & Cytokinesis

TAHAPAN MITOSIS

INTERFASE AKHIR nukleus telah terbentuk sempurna diselubungi

oleh membran nukleus di sekitar daerah luar nukleus terdapat 2

sentrosoma sebagai hasil replikasi sentrosoma tunggal

sel hewan : satu sentrosoma terdapat sepasang sentriola

mikrotubula merupakan perpanjangan dari sentrosoma yang menyebar secara radial berbentuk “aster”

kromosom sudah diduplikasi tetapi masih berbentuk benang-benang kromatin

InterphaseThe cell prepares for divisionAnimal Cell

DNA replicatedOrganelles

replicatedCell increases in

size

Plant CellDNA replicatedOrganelles

replicatedCell increases in

size

InterphaseAnimal Cell Plant Cell

Photographs from: http://www.bioweb.uncc.edu/biol1110/Stages.htm

PROFASEPROFASE kromosom tampak sebab benang-benang kromosom tampak sebab benang-benang

kromatin tergulung rapat dan memadat kromatin tergulung rapat dan memadat setiap kromosom terduplikasi tampak setiap kromosom terduplikasi tampak

sebagai dua kromatid yang identik sebagai dua kromatid yang identik di dalam sitoplasma gelendong mitotik mulai di dalam sitoplasma gelendong mitotik mulai

terbentuk, sentrosoma saling menjauh, terbentuk, sentrosoma saling menjauh, didorong sepanjang permukaan nukleus oleh didorong sepanjang permukaan nukleus oleh berkas mikrotubula yang memanjang berkas mikrotubula yang memanjang diantara sentrosomadiantara sentrosoma

ProphaseThe cell prepares for nuclear division

Animal CellPackages DNA into

chromosomes

Plant cellPackages DNA into

chromosomes

ProphaseAnimal Cell Plant Cell

Photographs from: http://www.bioweb.uncc.edu/biol1110/Stages.htm

PROMETAFASEPROMETAFASE membran nukleus terfragmentasimembran nukleus terfragmentasi mikrotubula berinteraksi dengan kromosom mikrotubula berinteraksi dengan kromosom

yang sudah lebih memadatyang sudah lebih memadat berkas mikrotubula memanjang dari daerah berkas mikrotubula memanjang dari daerah

polar ke equatorialpolar ke equatorial struktur khusus kinetokor melekat pada struktur khusus kinetokor melekat pada

mikrotubula yang terletak di daerah mikrotubula yang terletak di daerah sentromer sentromer

METAFASEMETAFASE

sentrosoma berada di daerah polar yang sentrosoma berada di daerah polar yang berlawanan berlawanan

kromosom berada di daerah equatorialkromosom berada di daerah equatorial seluruh kinetokor dari kromatid sudah siap seluruh kinetokor dari kromatid sudah siap

untuk ditarik ke arah polaruntuk ditarik ke arah polar

MetaphaseThe cell prepares chromosomes for divisionAnimal Cell

Chromosomes line up at the center of the cell

Spindle fibers attach from daughter cells to chromosomes at the centromere

Plant CellChromosomes line

up at the center of the cell

Spindle fibers attach from daughter cells to chromosomes at the centromere

MetaphaseAnimal Cell Plant Cell

Photographs from: http://www.bioweb.uncc.edu/biol1110/Stages.htm

ANAFASEANAFASE pasangan sentromer mulai terpisah, dan pasangan sentromer mulai terpisah, dan

memisahkan diri dari kromatid pasangannyamemisahkan diri dari kromatid pasangannya kromatid sekarang dianggap sebagai kromatid sekarang dianggap sebagai

kromosom lengkapkromosom lengkap Kedua kutub polar memiliki koleksi Kedua kutub polar memiliki koleksi

kromosom yang ekivalen dan lengkapkromosom yang ekivalen dan lengkap Mikrotubula yang tidak melekat pada Mikrotubula yang tidak melekat pada

kinetokor terus bertambah panjangkinetokor terus bertambah panjang

AnaphaseThe chromosomes divideAnimal Cell

Spindle fibers pull chromosomes apart

½ of each chromosome (called chromotid) moves to each daughter cell

Plant CellSpindle fibers pull

chromosomes apart½ of each

chromosome (called chromotid) moves to each daughter cell

AnaphaseAnimal Cell Plant Cell

Photographs from: http://www.bioweb.uncc.edu/biol1110/Stages.htm

TELOFASETELOFASE

mikrotubula nonkinetokor (mikrotubula yang mikrotubula nonkinetokor (mikrotubula yang tidak mengikat kinetokor) memperpanjang seltidak mengikat kinetokor) memperpanjang sel

nukleolus terbentuk kembali di kedua kutub nukleolus terbentuk kembali di kedua kutub polarpolar

membran nukleus terbentuk kembali berasal membran nukleus terbentuk kembali berasal dari fragmen-fragmen sel induk dan bagian-dari fragmen-fragmen sel induk dan bagian-bagian lain dari sistem endomembranbagian lain dari sistem endomembran

Benang-benang kromatin tidak lagi tergulung Benang-benang kromatin tidak lagi tergulung rapat dan memadatrapat dan memadat

TelophaseThe cytoplasm divides

Animal CellDNA spreads out2 nuclei formCell wall pinches in

to form the 2 new daughter cells

Plant CellDNA spreads out2 nuclei formNew cell wall forms

between to nuclei to form the 2 new daughter cells

TelophaseAnimal Cell Plant Cell

Photographs from: http://www.bioweb.uncc.edu/biol1110/Stages.htm

MEIOSISPembelahan Meiosis I:

-Prophase I : ProleptonemaLeptonemaZygonemaPachynemaDiplonemaDiakinesis

-Prometafase I-Metafase I-Anafase I-Telofase I

Pembelahan Meiosis II:-Prophase II-Metafase II-Anafase II-Telofase II