LINGKUNGAN EKSTRASELULER DAN DINDING SEL Hery Purnobasuki Laboratorium Biologi Reproduksi Departemen Biologi Universitas Airlangga

LINGKUNGAN EKSTRASELULER ADAPTASI SEL PADA LINGKUNGAN DIPENGARUHI OLEH :  Habitat potensial  Faktor genetik  Kemampuan untuk berubah Faktor lingkungan berpengaruh terhadap: struktur sel dan aktivitas sel

ADAPTASI SEL PROKARIOTIK DAN EUKARIOTIK Lebih cepat beradaptasi Sistem genetik yang sederhana Memproduksi enzim untuk beradaptasi EUKARIOTIK Adaptasi tergantung lingkungan dan sel lainnya Sistem genetik lebih kompleks mempunyai sistem internal khusus untuk perkembangan sistem jaringan/organ mampu menghadapi keadaan yang ekstrem karena multiseluler

LINGKUNGAN EKSTREM Lingkungan yang normal pada organisme mungkin dapat ekstrem pada organisme lain Lingkungan yang ekstrem tidak absolut, tetapi relatif pada organisme tergantung pada struktur atau aktivitas Faktor-faktor yang membuat kondisi lingkungan ekstrem, yaitu : (1) Air, (2) Salinitas, (3) Tekanan hidrostatik, (4) pH, (5) Temperatur

AIR  Kehidupan membutuhkan air untuk aktivitas metabolisme seperti tumbuh dan reproduksi. Jika air kurang akan mengganggu metabolisme  Faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas air : penyerapan permukaan sel dan hidrasi  Aktivitas lingkungan yang rendah terdapat pada : lingkungan kering dan lingkungan dengan kadar garam tinggi

SALINITAS Salinitas menurunkan aktivitas air pada organisme Salinitas yang tinggi menyebabkan sel dehidrasi Halophile: organisme yang menyukai salinitas yang tinggi. Contoh: Halobacterium salinarium, membutuhkan sodium (Na+) untuk pertumbuhan

TEKANAN HIDROSTATIK Tekanan hidrostatik tertinggi berada di dasar laut. Tekanan hidrostatik = 1 atm berada ± 10 m di bawah permukaan air. Tekanan hidrostatik yang tinggi akan menghambat replikasi sel, menghambat metabolisme, dan menekan aktivitas enzimatis. Barotolerant : organisme yang toleran pada tekanan tinggi. Cara adaptasi: (1) menghasilkan enzim dan (2) mempunyai membran yang tidak peka terhadap tekanan yang tinggi. Truly Barophilic : organisme yang toleran pada tekanan ekstrem.

pH Mempengaruhi struktur dan metabolisme. Habitat geothermal, vulkanik, rawa : lingkungan asam. Laut: pH 8, sungai dan danau : pH 5-6, lingkungan sulfurik (geothermal): pH 2 Taman nasional Yellowstone pH 0,05: alga, jamur, dan bakteri Lingkungan hidup tanaman tinggi >3, ikan dalam air >4.

TEMPERATUR Organisme hidup pada suhu normal, tetapi ada yang hidup dibawah 0oC dan ada yang hidup pada temperatur ekstrem Thermophilic: hidup di 40-90oC atau lebih Psychrophiles: hidup di lingkungan di bawah 20oC Mesophiles: hidup di 20-50oC Adaptasi sel pada temperatur yang tinggi adalah: mempunyai thermostable (1) enzim dan (2) membran

DINDING SEL PROKARIOTA FUNGSI: perlindungan, transportasi, dan memberi bentuk sel PROKARIOTA • Tidak semua mempunyai dinding sel. • Punya dinding sel : bakteri dan blue-green algae/cyanobacteria • Tidak punya dinding sel : Mycoplasma dan bakteri bentuk L

FUNGSI DINDING SEL PROKARIOTA Perlindungan terhadap tekanan osmotik (mencegah lisis sel dalam media hipotonis) Menambah kekakuan dan bentuk sel Barier penetrasi beberapa molekul

DINDING SEL BAKTERI Dinding sel Cyanobacteria menyerupai Gram -, kecuali yang melakukan fotosintesis. Dinding sel bakteri tersusun oleh makromolekul peptidoglikan, suatu polimer yang tersusun dari N-asetil glukosamin(AGA), N-asetil muramat (AAM) dan peptida (alanin, asam glutarat, dan lisin). Fungsi peptidoglikan adalah mengendalikan atau mencegah terjadinya lisis osmotik protoplasma pada media atau lingkungan hipotonik.

DINDING SEL BAKTERI GRAM + DAN - GRAM POSITIF Ungu pada pewarna Gram Peptidoglikan lebih tebal. Punya asam tekoat yang terikat pada peptidoglikan. GRAM NEGATIF Pink pada pewarna Gram Peptidoglikan lebih tipis, tetapi mempunyai membran luar yang tersusun dari lipid polar dan lipopolisakarida

DINDING JAMUR Bahan utama berupa kitin pada hifa dan β-glukan pada ragi. Bahan tertanam dalam suatu komplek protein-manan Manan= suatu polisakarida yang terdiri atas polimer manosa yang bercabang atau lurus

DINDING SEL EUKARIOTA ORGANISME NON-FOTOSINTESIS Fungi uniseluler (Baker’s Yeast) dan fungi multiseluler Dinding sel terdiri dari polimer, kitin, dan glucan. ORGANISME FOTOSINTESIS Tanaman tinggi Jika di air berfungsi untuk proteksi protoplas dari lisis. Jika di darat berfungsi untuk proteksi terhadap dehidrasi. Dinding sel tersusun dari selulose, hemi-selulose, pektin, dan protein.

MEMBRAN PLASMA