Tatap Muka I S E L

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL Fungsi yaitu membentuk dan menggunakan energi, melakukan respirasi, reproduksi, dan ekskresi. Sel-sel bergabung untuk membentuk jaringan, jaringan-jaringan bersatu untuk membentuk organ, dan organ-organ membentuk sistem tubuh

Sel terdiri dari ruang-ruang internal yang dipisahkan oleh membran-membran semipermeabel. Berbagai ruang internal tersebut dibungkus bersama-sama menjadi satu oleh sebuah membran sel. Ruang-ruang internal sel dapat di bagi menjadi dua bagian utama, yaitu sitoplasma dan inti sel (nukleus).

FUNGSI ORGANELA SEL Sentriol Silia Flagela Inti sel Ribosom Retikulum Endoplasmik Jalur transport materi di dalam sel. Sistesis lemak Ribosom Tempat sintesis protein Aparatus golgi Sistesis karbohidrat dan Membungkus materi untuk disekresikan dari sel. Tempat respirasi sel dalam suasana Aerob dalam memproduksi ATP Mitokondria Lisosom Berisi enzim untuk mencerna materi yang di ingesti atau jaringan yang rusak Mengatur benang spindel selama pebelahan sel Sentriol Silia Menyapu materi yang melintas permukaan sel Flagela Memungkinkan sel bergerak Inti sel Mengandung DNA sbg bahan genetik sel

Membran Sel Dibentuk oleh : 1. Fosfolipid : memungkinkan materi larut lemak masuk atau keluar sel dengan mudah melalui difusi menembus membran sel. 2. Kolesterol : menurunkan fluiditas membran sehingga membran menjadi lebih stabil 3. Protein : membentuk pori-pori untuk memungkinkan pergerakan materi, Protein lain adalah enzim, yang juga membantu masuknya zat ke dalam sel. Protein lain, oligosakarida di permukaan luar membran sel, yang merupkan antigen sebagai penanda.

MEMBRAN SEL

Zat-zat seperti oksigen, karbondioksida, lemak netral, kolesterol, alkohol, dan urea bersifat larut lemak dan berpindah melalui proses difusi sederhana melintasi lapisan ganda lemak Zat-zat lain yang tidak larut lemak, misalnya sebagian besar ion kecil, glukosa, asam amino, dan protein, berpindah dari cairan ekstrasel ke ruangan intrasel melalui pori-pori yang dibentuk oleh protein integral atau melalui sistem transport yang diperantarai oleh pembawa (carrier).

DIFUSI Adalah pegerakan molekul dari tempat dengan PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER DIFUSI Adalah pegerakan molekul dari tempat dengan konsentrasi tinggi ke tempat dengan konsentrasi rendah. Difusi terjadi karena molekul memiliki energi bebas, yg membuatnya senantiasa bergerak. Merupakan proses yg berjalan sangat lambat, tp mpk mekanisme transport yg efektif.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER DIFUSI Di dalam tubuh, gas oksigen dan karbondioksida bergerak secara difusi. Misalnya pada paru terdapat konsentrasi oksigen yang tinggi dalam alveoli, dan konsentrasi oksigen yang rendah di dalam darah di sekeliling kapiler pulmonalis. Keadaan sebaliknya terjadi pada karbondiosida; konsentrasi karbon dioksida yang rendah dalam udara di dalam alveoli dan konsentrasi CO2 yang tinggi tedapat dalam darah di kapiler pulmonalis.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER DIFUSI Oksigen bedifusi dari udara ke dalam darah untuk kemudian di sirkulasikan ke seluruh tubuh. CO2 berdifusi dari darah ke udara untuk kemudian diekshalasikan.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER OSMOSIS adalah difusi air melintasi membran permeabel atau sawar selektif. Air akan bergerak dari tempat yang airnya lebih banyak ke tempat yang airnya lebih sedikit Di dalam tubuh, sel yang melapisi usus halus mengabsorbsi air dari makanan yang dicerna melalui osmosis. Proses osmosis juga berlangsung di ginjal, yang mengabsorbsi air dalam jumlah besar, untuk mencegah kehilangan air dalam urin.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER DIFUSI TERFASILITASI Molekul begerak melintasi membran dari tempat dengan konsentrasi tinggi ke tempat dengan konsentrasi rendah, namun untuk melakukannya diperlukan bantuan. Di dalam tubuh, sel harus mengabil glukosa untuk dipakai memproduksi ATP. Tetapi glukosa tidak akan bedifusi menembus sebagian besar membran sel dengan sendirnya, bahkan jika terdapat lebih banyak glukosa di luar ketimbang di dalam sel. Difusi glukosa ke dalam sebagian besar sel membutuhkan bantuan enzim pengangkut, yaitu protein yang merupakan bagian membran sel. Glukosa terikat pada enzim ini sehigga menjadi larut dalam fosfolipid membran sel. Molekul pengangkut glukosa berdifusi melalui membran, kemudian glukosa dilepaskan ke dalam sel.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER TRANSPORT AKTIF Membuthkan energi ATP untuk menggerakan molekul dari tempat dengan konsentrasi rendah ke tempat dengan konsentrasi tinggi. Transport aktif merupakan kebalikan dari difusi, energi bebas molekul berpindah ke tempat yang memiliki lebih sedikit molekul. Oleh karena itu transport aktif dikatakan pergerakan melawan gradien konsentrasi. Di dalam tubuh, sel saraf dan sel otot memilki ”pompa natrium: untuk memindahkan ion natrium keluar sel. Ion natrium lebih banyak terdapat di luas sel dan akan berdifusi secara konstan ke dalam sel yang berkonsentrasi rendah. Tanpa pompa natrium untuk mengembalikan ion tersebut keluar, jumlah ion natrium yang msuk sel akan menimbulkan impuls saraf yang tak diinginkan serta menimbulkan kontraksi otot. Sel saraf dan sel otot secara konstan memproduksi ATP untuk mempertahankan pompa natrium dan mencegah timbulnya impuls spontan Contoh lain transport aktif adalah absorbsi glukosa dan asam amino oleh lapisan sel usus halus, sel-sel tersebut menggunakan ATP untuk mengabsorbsi nutrien dari makanan yang sudah dicerna, bahkan saat konsentrasi intraseluler menjadi lebih tinggi dari pada konsentrasi ekstraseluler.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER Filtrasi Proses filtrasi juga membutuhkan energi, tetapi energi yang dibutuhkan tidak langsung berasal dari ATP. Energi ini merupakan energi hasil tekanan mekanik. Filtrasi berarti bahwa air dan material terlarut dipaksa melewati membran dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Di dalam tubuh tekanan darah dihasilkan oleh kerja pompa jantung, filtrasi terjadi ketika aliran darah melalui kapiler, yang dindingnya hanya merupakan selapis sel tebal yang sangat permeabel. Tekanan darah mengalir dalam kapiler lebih tinggi daripada tekanan cairan jaringan disekelilingnya. Dalam kapiler di seluruh tubuh, tekanan darah mendorong plasma dan materi terlarut melewati membran kapiler masuk ke ruang jaringan sekitarnya. Keadaan ini menghasilkan lebih banyak cairan jaringan, juga menerangkan bagaimana sel-sel mendapatkan glukosa, asam amino dan nutrien lain. Tekanan darah dalam kapiler ginjal juga menyebabkan filtrasi, yang merupakan tahap pertama pembentukan urin.

PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN /MEKANISME TRANSPORT SELULER Fagositosis dan pinositosis Kedua proses ini serupa dalam hal menelan materi tetentu. Suatu contoh fagositosis ialah sel darah putih yang menelan bakteri. Sel darah putih akan mengelilingi bakteri, menelannya, akhirnya mencernanya. Sel lain yang tidak bergerak dapat menangkap molekul kecil yang kemudian diserap atau diikat pada membrannya. Sel-sel tubulus ginjal mengabsorbsi kembali protein kecil melalui pinositosis. Sehingga protein tersebut tidak hilang dalam urin.

Sel-ssel manusia atau cairan tubuh lain mengandung berbagai zat terlarut (disebut solut) seperti garam. Gula, asam dan basa. Konsentrasi zat terlarut dalam cairan menghasilkan tekanan osmotik larutan, yang pada gilirannya menentukan perpindahan air melintasi membran.

Sebagai contoh : NaCl. Manusia mengandung NaCl dengan konsentrasi 0,9 %. Isotonik : larutan yang memiliki konsentrasi garam yang sama dengan konsentrasi di dalam sel. Plasma darah isotonik terhadap sel darah merah. Hipotonik : larutan dengan konsentrasi garam yang lebih rendah dibanding dengan konsentrasi di dalam sel. Air suling (garam 0%) hipotonik terhadap sel plasma. Hipertonik : larutan dengan konsentrasi garam lebih tinggi dibanding knsentrasi di dalam sel. air laut (garam 3 %) hipertonik terhadap sel manusia.

Apabila SDM terdapat dalam plasma, air akan bergerak ke dalam dan keluar plasma dengan kecepatan yang sama, dan sel tetap dalam kandungan ukuran yang normal. Apabila SDM terdapat dalam air suling, lebih banyak air yang masuk daripada yang meninggalkan sel maka, sel akan membengkak dan bisa pecah. Apabila SDM terdapat dalam air laut, lebih banyak air yang keluar dibanding yang masuk sel, sehingga sel akan mengerut dan mati.

Kode genetik dan sintesis protein DNA dan kode genetik. DNA adalah untai ganda nukleotida dalam bentuk heliks ganda, sangat menyerupai tangga spiral. Pilihan tangga tersebut disusun oleh empat basa nitrogen, yang selalu dijumpai dalam pasangan komplemennya yaitu : adenin berpasangan dengan timin (A-T) dan guanin berpasangan dengan sitosin (G-S). Meskipun DNA hanya disusun oleh empat basa, namun basa-basa tersebut dapat disusun dalam berbagai urutan. Urutan basa inilah yang membentuk kode genetik. DNA pada 46 kromosom manusia diperkirakan tersusun atas kurang lebih enam milyar pasangan basa, yang menyusun kurang lebh 50 ribu sampai 100 ribu gen.

RNA dan Sintesis Protein Transkrpsi kode genetik DNA, menjadi protein membutuhkan asam nukleat lain, yaitu RNA. Apabila protein akan dibuat, segmen pada DNA, yakni gennya membuka pilinannya. Dan ikatan hidrogen antara pasangan basa akan putus. Dalam nukleus, nukleotida RNA (A,C,G,U) dan enzim-enzim akan menyusun nukleotida untai tunggal. Yang merupakan salinan komplemen separuh gen DNA

DNA RNA Protein Protein struktural Enzim Reaksi katalisis Ekspresi kode genetik DNA RNA Protein Protein struktural Enzim Reaksi katalisis Sifat herediter

Setiap individu merupakan total jumlah sifat genetik. Tipe darah, warna rambut, protein otot, sel saraf dan ribuan aspek lain pada struktur dan fungsi tubuh berdasar pada kode genetik DNA. Apabila ada “kesalahan” dalam DNA, berupa kesalahan basa atau tripelt basa, kesalahan tersebut akan disalin oleh mRNA. Hasilnya adalah pembentukan protein yang tidak berfungsi. Keadaan ini disebut penyakit genetik atau herediter.

Pembelahan sel Mitosis Pada mitosis, satu sel dengan jumlah diploid pada kromosom (manusia ada 46 koromosom) membelah menjadi dua sel yang identik, masing-masing dengan jumlah kromosom yang diploid. Produksi sel yang identik diperlukan untuk pertumbuhan organisme dan perbaikan jaringan. Mitosis sangat penting untuk perbaikan jaringan, mengganti sel-sel yang rusak atau mati. Contoh, mitosis terjadi pada beberapa tempat di dalam tubuh tempat terjadinya mitosis epidermis kulit, mukosa lambung, dan sumsum tulang. Pada tiap tempat ini ada alasan spesifik mengapa mitosis yang konstan ini diperlukan. Mitosis

Pembelahan sel Mitosis Apa yang terjadi dipermukaan kulit ? Sel-sel luar yang mati menjadi rusak karena kontak dengan lingkungan. Mitosis yang terjadi pada lapisan hidup di bawahnya menggantikan sel-sel tersebut sehingga ketebalan normal epidermis tetap dipertahankan. Mukosa lambung, meskipun terletak pada bagian dalam, secara konstan mengalami perusakan. Getah lambung, khususnya asam hidroklorida, sangat merusak sel. Mitosis yang amat cepat menggantikan sel-sel yang rusak dan mempetahankan mukosa labung tetap utuh. Mitosis

Pembelahan sel Mitosis Salah satu fungsi sumsum tulang adalah memproduksi sel darah merah. Karena sel darah merah memiliki rentang hidup kurang lebih 120 hari, diperlukan sel-sel baru untuk menggantika sel yang tua dan mati. Mitosis yang sangat cepat dalam sumsum tulang memproduksi sekitar dua juta, sel darah merah baru setiap detik. Perlu disadari bahwa ada tempat-tepat di tubuh yang tidak dapat mengalami mitosis. Pada orang dewasa, kebanyakan sel otot dan neuron tidak dapat lagi meproduksi dirinya. Jika sel-sel itu mati, fungsinya juga hilang.seorang yang cedera pada medula spinalis akan mengalami paralisis dan kehilangan sensasi pada daerah di bawah tingkat cedera tersebut . neuron pada medula spinalis tidak dapat mengalami mitosis untuk menggantikan se-sel yang hilang tersebut, dan kerusakannya bersifat permanen. Mitosis

Pembelahan sel Mitosis Jantung tersusun atas sel-sel otot jantung, yang juga tidak dapat bermitosis. Serangan jantung mioard infark berarti sebagian otot jantung mati akibat kekurangan oksigen. Sel-se jantung ini tidak dapat digantikan dan efektifitas pemompaan jantung akan berkurang,. Jika terjadi kematian otot jantung pada area yang luas, serangan jantung dapat berakibat fatal. Mitosis

Pembelahan sel Meiosis Merupakan proses pembelahan sel yang lebih kompleks, yang meghasilkan pembentukan gamet, yaitu sel telur dan sperma. Pada meiosis, satu sel dengan jumlah kromosom diploid membelah dua kali untuk membentuk 4 sel, masing-masing dengan jumlah haploid pada kromosom (separuh jumlah biasanya) pada wanita, meiosis terjadi pada ovarium dan disebut oogenesis. Pada pria, meiosis terjadi di testis dan disebut spermatogenesis. Meiosis

Pembelahan sel Meiosis Sel dan sperma yang diproduksi melalui meiosis mempuyai jumlah kromosom haploid, yang berjumlah 23 pada manusia. Meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena proses pembelahan ini mengurangi jumlah kromosom dalam ovum atau sperma. Selanjutnya selama fertilisasi sel telur dan sperma bersatu-23 kromosom sperma yang bersatu dengan 23 kromosom sel telur akan mengembalikan jumlah yang diploid, yaitu 46 kromosom pada sel telur yang telah difertilisasi. Jadi, jumlah kromosom tetap dipertahankan dalam sel individu baru. Meiosis

Pembelahan sel

Penuaan Sel Organisme multiseluler, termasuk manusia, menua dan akhirnya mati. Sel-sel tubuh kita juga memiliki rentang waktu hidup yang terbatas. Telah dinyatakan bahwa beberapa sel yang mampu bermitosis hanya dapat membelah sampai jumlah pembelahan tertentu, dalam arti setiap pembelahan yang terjadi merupakan semacam perjalanan waktu biologis sel tersebut. Sampai saat ini belum diketahui apa yang dimaksud waktu biologis suatu sel. Penuaan seluler juga melibatkan penuaan kromosom dan organela sel yang tak dapat dihindari.. sebagaimana onderdil mobil bisa rusak, demikian juga sel. Tidak seperti mobil atau mesin, sel dapat memperbaiki dirinya sendiri, tetapi sel mempunyai keterbatasan. Sesuai umur sel, struktur protein akan rusak dan tidak dapat digantikan, atau enzim yang dibutuhkan tidak disintesis lagi. Banyak proses penuaan sel secara kimia masih merupakan misteri, walaupun kita dapat menjelaskan apa yang terjadi pada organ dan tubuh secara keseluruhan.