Drs. H. Hery Purnobasuki, MSi., PhD. BIOLOGI SEL Drs. H. Hery Purnobasuki, MSi., PhD.

SEL Unit struktural dan fungsional dari organisme Bentuk, ukuran dan struktur sel sangat bervariasi Tipe sel: Sel prokariota dan Sel Eukariota (sel hewan dan tumbuhan) Fraksionasi sel metode pemisahan sel untuk mempelajari fungsi sel

Bagian-bagian sel Bagian mati (inklusio) Bagian hidup protoplasma Dinding sel sitoplasma nukleoplasma Senyawa-senyawa: Pigmen antosianin Alkaloid Tanin Glikosida Garam nitrat Butir glikogen Garam oksalat organel Nukleolus Asam nukleat Membran sel RE Aparatus Golgi Mitokondria Ribosom Sentrosom Lisosom Plastida Vakuola

Sel tumbuhan Sel hewan

Mahluk Hidup Eukariotik Prokariotik Inti sel primitif dan tidak jelas batas-batasnya. Bahan inti berbatasan dengan sitoplasma Inti sel jelas dan dibatasi dengan membran inti. Bahan inti ada di dalam inti sel Contoh: Bakteri Ganggang biru PPLO (The pleuropneumonia like organism)

Archaebacteria (procaryotes) Anaerobic bacteria living in hot acid conditions (e.g. sulfur bacteria) Archaebacteria (procaryotes) Bacteria living in extreme salt conditions (extreme halophyte) Anaerobic bacteria that reduce CO2 to methane (methanogens) Ancestral procaryote Gram positive bacteria Green photosynthetic bacteria (anaerobic) Eubacteria (procaryotes) Cyanobacteria (blue-green algae) Purple photosynthetic bacteria Nonphotosynthetic gram negative bacteria spirochetes

Bakteri Semua tergolong prokaryotik  1,25m, bakteri terkecil Dialister pneumosister (0,15 -0,3  panjangnya), bakteri terbesar Spirillum volutans (13 -15  panjangnya) Bentuk bulat (coccus), batang (bacillus) dan spiral (spirillum)

Struktur Sel Bakteri a. Bagian luar sebagai penutup sel, terdiri dari: 1. Kapsula Bagian paling luar berupa lendir untuk melindungi sel. Struktur kimia : polisakarida 2. Dinding sel Terdiri dari KH, protein, fosfor dan beberapa garam anorganik (asam amino, asam diamino pimalat dan asam asetil muramat Fungsinya: - sebagai pelindung - mengatur pertukaran zat - reproduksi

2. Dinding sel Bagian penutup paling dalam, mengandung enzim oksida atau enzim respirasi Membentuk lipatan-lipatan yang berlapis-lapis (desmosom) Membentuk lipatan-lipatan ke dalam/invaginasi (mesosom) Fungsi mesosom: Respirasi Sekresi Menerima DNA saat konjungasi

a. Bagian sitoplasma Membentuk koloid yang mengandung butiran protein, glikogen, lemak, asam poli-hidroksi butirat, granulosa, volutin dan sulfur Mengandung ribosom bebas Tidak mempunyai RE, badan golgi, mitokondria, lisosom dan sentriol Badan genetik: AND/kromosom/genophore terdapat dalam daerah inti (nucleoid) Beberapa bakteria mengandung kromatophore (klorofil) Bakteria bentuk batang dan spiral punya alat gerak flagel / silia Beberapa mempunyai fili untuk menempel pada permukaan

Ganggang Biru a. Bagian luar Morfologi: bersel tunggal, berbentuk benang, berkelompok a. Bagian luar - Selubung gelatin - Dinding sel - Membram sitoplasma Dinding sel terdiri atas: lipoprotein, liposakarida, dan mukoprotein

b. Bagian dalam Sitoplasma mengandung ribosom dan tidak mengandung: RE Badan golgi Mitokondria Lisosom Bagian lamela mengandung pigmen karotenoid + klorofil + fikosianin dan fikoeretrin

PPLO (The Pneuropneumonia-Like Organism) W.V. Iterson (1969) digolongkan dalam bakteri kelas Mycoplastaceae Novikoff & Holzman (1970) tidak menggolongkan dalam bakteri Merupakan mikroorganisme patogen pada manusia dan hewan yang merusak saluran pernafasan Ukuran terkecil 0,1 – 0,3  Tidak mempunyai dinding sel, mesosom dan strukturnya sangat sederhana

PPLO Sel dikelilingi membram sitoplasma (tebal 75 Å) DNA terkumpul di daerah inti, berupa fibril-fibril menyerupai lingkaran double helix Daerah inti dikelilingi ribosom  sintesis protein Sitoplasma mengandung enzim untuk proses replikasi, transkripsi dan translasi RNA Pembentukan ATP dari gula secara respirasi anaerob Tidak memerlukan host untuk pembelahan sel Cara reproduksi: membelah diri, membentuk tunas & membentuk spora

Sel Eukaryotik Mempunyai 2 macam membran: Membran sitoplasma Membran inti Terdapat pada tumbuhan dan hewan dan mengandung: Membran plasma Sitoplasma Organel: RE, badan golgi, lisosom, mitokondria dan nukleus

Sel Hewan Bagian luar  membran plasma / plasmalema, dapat membentuk lipatan  mikrovili (untuk memperluas permukaan) Hubungan antar membran plasma dengan desmosom Sitoplasma sel mengandung organel-organel: RE Ribosom Lisosom Mitokondria Badan golgi

Struktur dan fungsi komponen sel hewan 1. Membran plasma / plasmalema Mengatur pertukaran zat antara sitoplasma dengan larutan di luar sel Bersifat semipermeabel, hidup dan sangat tipis Komponen kimia: - Bagian luar + dalam  protein - Tengah  lemak

2. Retikulum Endoplasma Membran lipoprotein Terletak antara membran inti dan membran sitoplasma Macamnya: 1. RE granuler (kasar) pada permukaan menempel ribosom 2. RE nongranuler (halus) tidak mengandung ribosom Fungsinya: alat transportasi zat yang diperlukan inti sel dari luar inti sel

- Suatu sistem membran yang menembus semua daerah sel eukariot antara membran plasma dan salut inti - Komponen sistem membran intra sel yang dinamis - Membentuk jalinan rongga sel (cytocavitary) - Membentuk sistem peredaran di dalam sel dengan cara fusi membran

Dua jenis RE: 1. RE Kasar Tempat sintensis dan transport protein merakit dan mengekspor protein melekatnya ribosom 2. RE Halus / Licin Sintesis lain dan modifikasi kimia ber BM rendah Produksi sterol, sintesis kolesterol, pigmen retina, sel interstitial testis metabolisme dan mekanisme detoksifikasi

3. Badan Golgi Camilo Gollgi (1898) sel saraf burung hantu Struktur: bentuk tumpukan kantong-kantong pipih yang kompleks, bagian dalam kantong terdapat ruang kecil (vakuola) Fungsi: menghasilkan sekret berupa butiran getah, lisosom primer, menyimpan protein dan enzim Pada tumbuhan disebut: dictyosome Setiap kantung pipih dinamakan sisterna, sakula atau lamela, di dalamnya terdapat ruang lebar (lumen) Menunjukkan suatu polaritas

Permukaan luar / pembentukan/ sis Ke arah RE Kompleks Golgi Permukaan luar / pembentukan/ sis Ke arah RE Permukaan dalam / matang / trans Ke arah permukaan sel vesikula vakuola Enzim dominan enzim transferase, dengan enzim marker glikosiltransferase Vesikula transisi RE ribosom

Fungsi Kompleks Golgi 1. Perakitan makromolekul kaya karbohidrat - Biosintesis glikoprotein dan glikolipida - Keduanya berasosiasi dengan membran-membran dan permukaan sel - Contohnya pada sekresi kelenjar tiroid dan pempentukan glikoprotein membran plasma - Glikoprotein membran plasma tidak dilepaskan ke lumen sakula kompleks Golgi - Sel tiroid terlibat dalam satu saur aktivitas yang melibatkan beberapa organel

2. Pembentukan lisosom dan akrosom - Lisosom timbul dari permukaan matang Golgi - Terbentuknya hidrolase dalam vesikula berkaitan dengan pembentukan lisosom - Akrosom merupakan tudung menutupi inti pada ujung anterior sperma 3. Pembentukan dinding sel tumbuhan - Polisakarida matriks dikumpulkan di Golgi - Papan sel dibentuk oleh vesikula yang memadat - Golgi berperan mengarahkan dan menambahkan beberapa bahan dinding sel ke tempatnya yang baru

4. Lisosom Bentuk bola , diameter 500 nm Mengandung enzim Fungsi: mencernakan bahan makanan yang masuk ke dalam baik secara pinositosis atau fagositosis Pinositosis : makanan yang berupa cairan yang masuk secara ditelan Fagositosis : makanan padat yang masuk secara ditelan

LISOSOM Definisi: Setiap partikel sel dapat diidentifikasi sbg lisosom jika: Diliputi oleh suatu membran pembatas Bentuk dan ukuran heterogen Mengandung 2 atau lebih enzim hidrolase asam Bersifat enzyme latency Khusus jaringan hewan FUNGSI Pemecahan debris intra dan ekstrasel (endositosis & eksositosis) Destruksi mikroorganisme yang terfagositosis Pemecahan bahan untuk nutrien sel (autolisosis) Membran mengandung protein-protein yang sangat terglikolisasi (unusually highly glycosylated) untuk melindungi dari protease di lumen lisosom pH lumen sekitar 5, dipelihara oleh pompa H+ATPase

STRUKTUR LISOSOM

bakteri ekstraseluler Membran plasma fagosom fagositosis (1) Endosom akhir Endosom awal lisosom endositosis (2) mitokondria RE otofagosom otofagositosis (3) Tiga jalur transpor menuju pencernaan lisosomal, yaitu melalui endositosis (endosom), fagositosis (fagosom) dan otofagositosis (otofagosom)

5. Mitokondria Bentuk bulat lonjong / bercabang Ukuran: 500-2000 nm Banyak pada sel yang sedang aktif Ada 2 lapisan: membran dalam dan membran luar Fungsi: tempat respirasi/oksidasi KH yang menghasilkan energi (ATP)

STRUKTUR MITOKONDRIA MATRIX INNER MEMBRANE OUTER MEMBRANE INTERMEMBRANE SPACE