Struktur dan fungsi sel serta struktur membran

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL Apa itu sel.??? Sel adalah bagian terkecil dari tubuh makhluk hidup yang membentuk struktur dan fungsi tertentu. Tempat terselenggaranya fungsi kehidupan Manusia dewasa  75 triliun sel Ukuran, bentuk & fungsi bervariasi Ovum  140 m Eritrosit  7.5 m Sel otot polos  20 – 500 m

BERDASARKAN JUMLAH SEL MAKHLUK HIDUP BERDASARKAN JUMLAH SEL BER SEL SATU/TUNGGAL (UNISELULER/MONOSELULER) BANYAK SEL (MULTISELULER) AMOEBA, BAKTERI TUMBUHAN, HEWAN, MANUSIA,DLL

SEJARAH PENEMUAN SEL 1. ROBERT HOOKE (1665) Ilmuwan inggris yang pertama kali menemukan istilah sel dalam penelitian tentang sel gabus, sel adalah ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding. 2. FELIX DURJADIN (1839) Biolog prancis, meneliti beberapa sel hidup dan menemukan isi dalam rongga yang disebut sarcode. 3. JOHANES PURKINJE (1789-1869) Mengubah nama sarcode menjadi protoplasma. 4. MAX SCHULTZE (1825-1874) mengemukakan protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan. 5. THEDORE SCHWANN (1801-1881) Zoologi jerman, meneliti tentang sel-sel hewan 6. MATHIAS SCLEIDEN (1804-1881) botani jerman, meneliti tentang sel tumbuhan 7. ROBERT BRWON (1831) biolog skotlandia, menemukan intis sel yang disebut nukleus. 8. RUDOLF VIRCOW mengemukakan sel berasal dari sel ``Omnis Cellula Cellula`` SEJARAH PENEMUAN SEL

SEL BERDASARKAN MEMBRAN INTI SEL PROKARIOTIK (BELUM MEMILIKI MEMBRAN INTI) SEL EUKARIOTIK (SUDAH MEMILIKI MEMBRAN INTI) BAKTERI, MONERA TUMBUHAN, HEWAN, CENDAWAN, PROTISTA

Perbedaan Sel Prokariotik dan Eukariotik Membran inti : Eukariot memiliki membran inti sedangkan prokariot tidak . DNA : Pada eukariot terdapat intron (tempat pembentuk) sedangkan prokariot tidak . Kromosom : Pada kromosom eukariot terdapat histon sedangkan prokariot tidak . Ukuran : Prokariot lebih kecil dari eukariot . Ribosom : Ukuran ribosom prokariot lebih kecil dari eukariot . Organel : Eukariot memiliki organel bermembran sedangkan prokariot tidak punya .

Berdasarkan Jumlah Kromosom dan fungsinya Sel reproduktif Perbanyakan mahkluk hidup secara seksual Jumlah kromosom 1n/haploid Pembelahan secara miosis Sel somatik (sel tubuh) Merupakan sel-sel penyusun tubuh Jumlah kromosom 2n/diploid Pembelahan secara mitosis

BAGIAN YANG BERSIFAT MATI TERDIRI ATAS DINDING SEL DAN VAKUOLA BAGIAN-BAGIAN SEL BAGIAN YANG BERSIFAT HIDUP (PROTOPLASMA) TERDIRI ATAS INTI SEL, SITOPLASMA DAN ORGANEL-ORGANEL BAGIAN YANG BERSIFAT MATI TERDIRI ATAS DINDING SEL DAN VAKUOLA DINDING SEL Berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk, hanya dimiliki : bakteri, cendawan, ganggang, dan tumbuhan. MEMBRAN PLASMA Pembatas sel dari lingkungan luar bersifat semi permeabel, dimiliki semua sel VAKUOLA rongga bulat berisi senyawa kimia atau sisa metabolisme. SITOPLASMA Cairan yang berada diluar inti sel terdiri atas air dan zat-zat terlarut serta berbagai macam organel sel hidup

Struktur Sel Dinding Sel bersifat permeabel berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh

1. Membran Plasma Pelindung bagi sel agar isi sel tidak keluar Pengatur pertukaran zat yang keluar masuk ke dalam sel Melakukan seleksi terhadap zat yang boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable) Tersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak

Gambar Membran Plasma Glikoprotein (mengikat molekul sel tetangga) Kepala (Fosfat)  Hidrofilik Ekor (Lipid)  Hidrofobik Protein integral (protein yang terbenam) Protein periferal (protein menempel)

STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANEL SEL Sitoplasma Cairan yang berada diluar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidup, organel dalam sitoplasma antara lain : Retikulum Endoplasma (RE) berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran RE RE halus dan RE kasar. Pada RE kasar terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis protein. RE halus tidak terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis lipid.

b. Ribosom b. Ribosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada RE kasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom  (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Fungsi Organel inimenerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi.

c. Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua membran tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria ini adalah tempat respirasi aerob.

Aparatus Golgi (Badan Golgi) Lisosom berupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna  yang berfungsi dalam pencernaan intrasel. Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel.

g. Vakuola berbentuk rongga bulat, berisi senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel, yang mengandung berbagai macam zat sesuai pada jenis selnya. Misalnya dapat berisi garam nitrat pada tanaman tembakau, tanin pada sel-sel kulit kayu, minyak eteris pada kayu putih dan mawar, terpentin pada damar, kinin pada kina, nikotin pada tembakau, likopersin pada tomat, piperin pada lada. h. Nukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benang- benang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiri atas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam

.Nukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benang-benang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiri atas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam

Plastida. Berbentuk bulat cakram yang ditemukan pada Plastida Berbentuk bulat cakram yang ditemukan pada tumbuhan, terbagi atas tiga macam: - Leukoplas = Amiloplas: plastida yang tidak berwarna, dapat membentuk dan menyimpan butir-butir zat tepung/pati. - Kromoplas adalah plastida berwarna selain hijau, karena adanya pigmen: melanin (hitam), likopin (merah), xantophil (kuning), karoten (jingga), fikosianin (biru), dan fikoeritrin (coklat). - Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau, karena mengandung zat hijau daun (klorofil), terdiri atas: klorofil a (warna hijau biru=C55H72O5N4Mg) dan klorofil b (warna hijau kuning=C55H70O6N4Mg).

Perbedaan Sel Tumbuhan dan Hewan No Nama Organel Hewan Tumbuhan 1 Sentriol Ada Tiada 2 Dinding Sel 3 Vakuola Kecil Besar 4 Plastida

1. Sentriol Mengatur pembelahan sel dan pemisahan kromosom selama pembelahan sel pada hewan 2. Dinding sel Keras karena disusun oleh selulosa, pektin, glikoprotein, dan hemiselulosa 3. Vakuola Kantong yang berisi cairan, pada tumbuhan berfungsi sebagai pengatur tekanan turgor 4. Plastida Terdiri dari: Kloroplas  mengandung klorofil Tilakoid  tempat terjadinya fotosintesis Stroma  menyimpan hasil fotosintesis Kromoplas  mengandung karoten Leukoplas  menyimpan cadangan makanan

Gambar Sel Hewan dan Tumbuhan

Perbedaan Sel tumbuhan Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan. Mempunyai bentuk yang tetap. Mempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa. Mempunyai plastida. Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar. Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) pati. Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome]. Tidak memiliki lisosom [lysosome].. Nukleus lebih kecil daripada vakuola. Sel hewan Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan. Tidak mempunyai bentuk yang tetap. Tidak mempunyai dinding sel [cell wall]. Tidak mempunyai plastida. Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan). Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle]. Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) glikogen. Mempunyai sentrosom [centrosome]. Memiliki lisosom [lysosome]. Nukleus lebih besar daripada vesikel.

LATIHAN 1

LATIHAN 2 AA

STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN E. OVERTON (1890) @. Mempelajari permiabilitas membran sel @. Zat yang dapat lewat membran yang larut dalam lemak @. Membran terdiri dari lemak

GORTER dan GRENDEL (1925) . @. Membran sel eritrosit @. Mengekstrak semua lemak dr mem- bran @. Mengukur luas lemak dg cara merentangkan shg membentuk selaput monomolekuler pd permukaan air @. Hidrofilik (mengikat air), hidrofobik

COLE (1932). @. Mengukur tekanan permukaan mem- bran pada hewan bintang laut @. Telur ditekan antara 2 gls penutup @. Mengukur nilai tekanan permukaan membran @. Berkesimpulan protein yg memberi nilai tekanan

DAVSON dan DANIELLI (1935). @. Mengekstrak minyak dr telur ikan makarel dan meneliti sifat-sifatnya @. Menemukan adanya tekanan permu- kaan lemak yg amat rendah di bbrp tempat @. Setelah dilakukan pemisahan di dapatkan nilai tekanan permukaan sama dg tek minyak murni @. Kesimpulan  protein menyebar di- antara lemak.

Model Davson dan Danielli (sandwich bilayer fosfolipid) diantara dua lap protein

S.J.Singer dan G.Nicolson (1972) - Lipid dan protein penyusun utama, walaupun KH tdk kalah pentingnya - Model yang diterima mosaik fluida - Membran merupakan mosaik molekul protein yang terapung pada bilayer fluida terdiri dari fospolipid Proteinperiferal dan integral Lemak  hidrofilik dan hidrofobik Karbohidrat  glycocalyk

Penyeleksi zat yang diabsorpsi - ME tampak PL mengandung serabut halus → Glycocalyx - Glycocalyx berbentuk benang halus dan tegak lurus terhadap PL - Glycocalyx melekat kelemak→glikolipid Glycocalyx melekat keprotein→ glikoptrotein - Glycocalyx berfungsi : Transpor zat (absorpsi) Penyeleksi zat yang diabsorpsi Selubung sel .Mis :lapisan lendir mukosa saluran pencernaan Diproduksi oleh sel sendiri

GAMBAR: STRUKTUR MEMBRAN PLASMA

- membran merupakan lembaran molekul dinamis yang dapat berpindah tempat - terdiri dari daerah hidrofilik dan hidrofobik Gambar: Hidrofobik-hidrofilik

- membran hrs bersifat fluid agar dpt bekerja dg baik - kolesterol steroid berguna utk stabilitas membran - membran hrs bersifat fluid agar dpt bekerja dg baik - mosaik banyak protein berbeda-beda yg tertanam dlm matriks bilayer lipid - lipid penyusun utama membran sdgkan protein menentukan f/ spesifikmembran mis: membran sel darah ditemukan lebih 50 macam protein

- protein integral tertanam pd bilayer lipid protein periferal tdk tertanam pd bilayer lipid - karbo hidrat  f/ pengenalan sel dg sel te- tangga atau dg sel-sel lain. - mis: penolakan organ cangkokan pd sistem imun. diferensiasi sel waktu embrio, dll - karbohidrat dan membran disintesa dlm RE

CARA ZAT MELINTASI MEMBRAN Transpor: (a) protein mem bran bersifat selektif u/ zat tertentu, memberikan sa- luran hidrofilik melintasi membran. Mis: air, zat mo- lekul kecil, zat larut dlm lemak. (b) Protein menghidrolisis ATP u/ memompa bahan melintasi membran secara aktif.

Aktivitas enzimatik: Protein membran berupa enzim dg sisi aktifnya Transduksi sinyal: Protein membran memiliki btk pengikatan spesifik dg mesenjer kimia (hormon) dan pesan disampaikan ke dalam sel

Penggabungan intersel: protein membran antara sel bersebelahan diikat o/ junction. Pengenalan sel: glikoprotein berfungsi sebagai label identifikasi secara khusus dikenal o/ sel lain

Pelekatan ke sitoskeleton dan matriks ekstraselular: Elemen sitoskeleton atau mikrofilamen terikat ke protein membran u/ mem- pertahankan bentuk sel. Protein yg dekat ke matrik sel dapat mengkoordinasi perubahan ekstra/intra sel

SIFAT FISIK SEL Terdiri dari: 1. koloid kompleks 2. kepermeabelan 3. transport zat 4. potensial listrik

TRANSPORT ZAT *Keluar masuknya zat dari sel *Caranya: 1. difusi 2. osmosa 3. filtrasi 4. transport aktif 5. cytosis 1,2,3  melibatkan sifat fisik sel 4  sifat fisik dan biologis sel 5  sifat biologis sel

DIFUSI * Tergantung pd konsentrasi zat terlarut * Perembasan zat dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah * Perembesan dapat terjadi tanpa lewat sekat atau lewat sekat * Tanpa lewat sekat berlangsung pd proto- plasma sendiri, mis: ujung RE ke ujung lain * Lewat sekat, mis:- antara intra dan ekstra sel - antara sitoplasma dengan nukleoplasma

* Difusi umum terdpt pd sel, tanpa energi * Difusi terjadi bagi O2, CO2, air, elektrolit dan mol organik sederhana. Elektrolit berdifusi krn adanya potensial listrik, dimn pd membran luar muatan (+) sdgkan dlm membran muatan (-) Na+ diluar membran susah msk, K+ dlm membran mudah keluar

Berdasarkan carrier difusi dibagi: Difusi bebas bebas berdifusi Difusi terikat diikat o/ carrier (permease) carrier(pembawa) khas bg suatu zat, dg arah difusi tetep  ] tinggi ke [ ] rendah difusi bebas difusi terikat

OSMOSA * Merupakan transpor pasif air * Membandingkan dua larutan dg konsent- rasi zat terlarut dlm air berbeda. * Konsentrasi zat terlarut tinggi (pekat) hipertonik * Konsentrasi zat terlarut rendah (encer) hipotonik * Konsetrasi zat terlarut sama  isotonik * Nilai osmosis * Melalui membran permiabel selektif

Dalam keadaan biasa sel isotonis dg cairan mediumnya (CES) Menjaga tekanan osmosa homostatis Contoh: pd eritrosit dlm media hipertonis akan terjadi krenasi eritrosit dlm media hipotonis akan terjadi haemolisis Secara umum disebut cytolysis Pada sel tumbuhan disebut plasmolysis

FILTRASI Transport zat terjadi krn perbedaan teka- nan atmosfer antar 2 ruangan yg dipisah- kan membran yg permiabel terhdp zat itu Mis: lumen kapiler ke sel jaringan sekitar, krn tek drh (akibat pemompaan jantung).

TRANSPORTASI AKTIF Melawan gradient konsentrasi  konsent- rasi rendah ke konsentrasi tinggi Membutuhkan energi (ATP) Transportasi aktif ini disebut juga absorpsi Ada 2 teori cara tranportasi aktif ini yaitu: dorongan pemusingan

Zat yg diabsorbsi adalah: elektrolit, glukosa as amino dll. Gambar: pompa natrium-kalium, transprtasi aktif.

SITOSIS Transport zat yg melibatkan lepasnya sebhg membran sel fragmen membran langsung menjadi selaput zat yg ditrans- port Endosotisis masuk zat dr luar ke dalam Exosotosis  masuk zat dr dalam ke luar Menurut dimensi zat terbagi 2: pinositosis dan pagositosis Berdasarkan asal zat yg difagosit: hetero fagosit (extraselular) dan autofagosit (inraselular)

Exositosis perlu u/: 1. sekresi: (getahan) yaitu mengeluarkan zat produksi sellendir,enzim steroid. 2. ekskresi: (pembuangan) yaitu mengelu- arkan ampas metabolisme atau ampas pencernaan sel dlm btk cair NH4OH, urea, as urat dll 3. ekstrusi: membuang bhn pdt paska lisosom