Physiology of Cell, Body Fluids, Excitable tissue & Muscle Choesnan Effendi Physiology Dep. Airlangga University 2012

ILMU FAAL = Physiology Fisiologi Sel, Cair Tubuh, Sel Eksitabel & Otot

Ilmu yang mempelajari : Fungsi organ-organ tubuh Hubungan & keterkaitan tiap organ Aktifitas suatu sel & fungsi organella yang ada : Fisiolgi sellular Peranan molekul-molekul yang ada terhadap fungsi sel : Fisiologi molekuler Ilmu FAAL / Physiology

Contoh : * Fungsi Jantung : memompa darah Bagaimana jantung dapat memompa darah ? O. k. Jantung mempunyai otot jantung yang dapat berkontraksi Bagaimana dapat berkontraksi o. k. mengandung actin & myosin

Mengapa actin & myosin dapat berkontraksi O. k. diaktivkan oleh ion Calsium Bagaimana ion Calsium dapat mengaktivkan actin & myosin ? Pertanyaan ini terus berlanjut, yang jawabannya hanya dapat dijelaskan secara molekular

Para ahli molekular medis, malah bukan dokter, YAITU ahli BIOMOLEKULAR Ilmu Molekular tersebut dimanfaatkan Oleh ahli Farmasi Sehingga ditemukan obat yang menghambat masuknya ion Calsium kedalam sel otot Jantung Yang disebut Calcium blocker digunakan untuk ANTI-HYPERTENSI

Episode Pertama

Buku Acuan : 1.Review of Med. Physiology by W.F. Ganong – Text Book of Med Physiology by Guyton and Hall – Human Physiology From Cells to System by Sherwood L. – Buku Panduan : Faal Sel, Cair tubuh dan Sel Eksitabel & OTOT. Ch. Effendi, K. P.Santoso & Bambang P. – 2009

Episode Pertama / First Episode Fungsi Sel, Organella & Transduksi sinyal Function of Cell, Organelles, Cell Junction & Signal Transduction

Fungsi Sel & Organella Membran sel Membran sel ER : granula & nongranula ER : granula & nongranula Rb Rb Golgi Apparatus Golgi Apparatus Lysosome Lysosome Nucleus Nucleus Review of Cellular biology

Transduksi signal Transduksi signal : - Metabotropic - Ionotropic - Gprotein receptor

Fungsi membran sel : Phospholipids Double layers Bentuk Proteksi Seleksi bahan : Semi – permeabel Tempat reseptor, ion channels

Reseptor Secara umum berarti penerima rangsang (RGS) Tetapi secara BIOMOLEKULAR ADALAH STRUKTUR KHUSUS bagian suatu sel: - Dapat di membran - di sitosol - di membran organella / nucleus

Membran sel : Receptor Receptor metabotropic Ionotropic Terbentuknya senyawa kimia / Mengaktifkan suatu senyawa kimia lain Pengaruh terhadap Saluran ion

Metabotropic Membran sel Receptor 2 nd Messenger 1 st Messenger Sitosol

1 st ( First ) Messenger Hormon Sitokin Bahan asing Obat Bahan humoral ( substan yang beredar didalam darah )

2 nd ( second ) Messenger IP 3 ( Inositol Triphosphate ) cAMP cGMP ( cyclic Guanosine monophosphate ) C a 2+ DAG ( Diacylglycerol )

cAMP is 2 nd messenger Metabotropic Membran sel Receptor cAMP Adrenalin Sitosol

Receptor - cellular membran sel sitoplasma membran organella Dapat di

Ionotropic Signal molecule : Adrenalin (epinephrine)

Fungsi Organella Terdapat di sitoplasma / sitosol Mempunyai struktur & fungsi yang spesifik Pusat pengendalian adalah DNA yang terdapat didalam Nucleus DNA, transkripsi & translasi akan dijelaskan di Kuliah GENETIKA

Endoplasmic reticulum ( ER), ada 2 macam : Granular ER ( Rough ER = ER kasar ) Smooth atau Agranular ER ( ER halus ). Granula tersebut adalah ribosom

Granular ER : sintesa protein / polipeptida. ER halus : sintesa lemak / steroid / detoxikasi ER pada otot rangka dan jantung diberi nama sarcoplasmic reticulum ( SR ) JUGA berfungsi : Konduksi impuls / potensial aksi

Golgi apparatus ( GA) = Golgi complex : Fs : GA erat hubungannya dgn ER, dalam rangka proses sintesa protein. Mengemas protein / polipeptida yang dihasilkan ER Mucus atau lendir yang terdapat dipermukaan suatu sel berasal dari sekresi GA

Ribosom ( Rb ) : Rb bebas maupun yang menempel di ER penting untuk sintesa protein

Lysosomes ( LS ) : Bentuk vesikular, banyak tersebar di sitosol. Fs : digestif ( pencernaan ) intraselluler ; mencerna bakteri, protein asing maupun partikel- partikel asing. LS banyak terdapat di leukosit neutrophil, macrophage.

disebut juga power house, O.K. fungsinya sebagai tempat produksi energi secara erobik. Banyak mengandung enzim-enzim untuk glikolisis & lipolisis, yang terdapat didindingnya maupun di matrix. O.K. mengandung DNA : MT dpt replikasi sendiri Mitochondrion ( plural : mitochondria )

NUCLEUS

Chromosome human : 23 pasang ( diploid ) ; 22 ps : Autosomal chr + 1 ps – Sex chr

Chromosome human : Terdapat di tiap SEL : 23 pasang ( diploid ) = 46 Apakah ada Sel yang tidak mempunyai CHROMOSOME ? Apakah ada Sel yang mempunyai CHROMOSOME hanya 23

Sintesa Protein / Polipeptida Tahapan : Transkripsi oleh DNA untuk membentuk rRNA, mRNA & tRNA Dikirim ke sitosol melewati nuclear pores Sintesa terjadi di Ribosom ( Rb )

Sintesa Protein t RNA m RNA Bawa a. amino – a. amino r RNA  Rb Penyusunan a.a. sesuai urutan yg ditentukan oleh kode genetik yg dibawa mRNA Bawa kode genetik urutan a.a.

mRNA : Dari transkripsi DNA Berisi urutan Asam amino Untuk sintesa POLIPEPTIDA Keluar dari nucleus melalui nuclear pore

tRNA : Membawa asam amino

t-RNA : membawa asam amino ( a.a. ) m-RNA : membawa kode genetik urutan a.a. r-RNA : tempat penyusunan urutan a.a. untuk membentuk polipeptida / protein

Signal transduction : Pesan / RGS / Bahan / Hormon / Cytokine / Zat : First messenger RECEPTOR membran sel / organella / sitoplasma Substant : Second messenger

Rangsang ( RGS ) / Stimulus : 1.Mekanis 2.Kimiawi 3.Thermis 4.Elektris 5.Cahaya ( gelombang elektromagnetis ) 6.Gelombang suara

Membran sel Receptor 2 nd Messenger 1 st Messenger Sitosol

Protein receptor / G-protein RGS G  - subunit IP 3 cAMP DAG cGMP

Stimulus / Rangsangan : suatu substan disebut first messenger ; a.l. hormon, sitokin, bahan asing, obat-obatan, humoral factor Receptor Ca 2+ X Calmodulin + Complex ER

Ion Ca 2+ sebagai second messenger Selanjutnya membuat complex dengan Calmodulin Kemudian merangsang kontraksi otot polos

Signal transduction : Yang menghasilkan 2 nd messenger ( cAMP )

Reseptor : G-Protein intra sel / sitosol / sitoplasma membran sel luar sel / ekstrasellular Mengaktifkan enzim adenylyl cyclase Adenylyl cyclase Zat X Stimulus / rangsangan

AMP Phosphodiesterase ATP cAMP Adenylyl cyclase

Second messenger Berperanan fisiologis terhadap fungsi didalam sel Contoh : cAMP IP 3 Kontraksi antara actin & myosin Otot polos Saluran ion Ca Terbuka di ER

Transduksi signal Yang mengakibatkan terbukanya saluran ion

Ionotropic

Cholinergic receptor – nicotinic type

Acetylcholine binding site Cholinergic receptor – nicotinic type

Stimulus Na + channel opened Na + Na + channel closed Membrane Cell Ion channel

RESUME Fungsi membran sel Fungsi organella : ER, Mitochondria Funsi Nucleus Sintesa protein

Transduksi signal 1 st messenger 2 nd messenger Receptor yang bersifat : -Metabotropic -Ionotropic

To Be Continued

Yang dapat berperanan sebagai 1 st messenger adalah : A. Albumin B. Insulin C. cAMP D. Adenylyl cyclase D. Ion Ca 2+ Contoh Soal :

Yang dapat berperanan sebagai 2 nd messenger adalah : A. Albumin B. Insulin C. cAMP D. Adenylyl cyclase D. G-protein receptor Contoh Soal :

Struktur utama yang membentuk plasma membran adalah : A. Polisaccharida B. Polipeptida C. Glikoprotein D. Phospholipid E. Protein.

Fungsi Mitochondria adalah : A. Tempat sintesa cAMP B. Tempat sintesa ATP C. Tempat sintesa hormon D. Tempat replikasi RNA E. Tempat detoksikasi waste product

Sintesa polipeptida dapat dilakukan di sitoplasma maupun di plasma darah Sintesa polipeptida berasal dari polimerisasi asam amino Sebab