KOMPOSISI KIMIAWI SEL DAN SISTEM KOLOID DRA.ELMATRIS SY,MS

Susunan Sel

Substansi yang membentuk sel dis : Protoplasma Protoplasma terdiri atas : 2 Komponen Utama - Komponen anorganik - Komponen organik Komponen anorganik Yaitu : Air, garam-garam mineral(elektrolit), gas oksigen,karbondioksida,nitrogen dan amonia. Komponen organik Yaitu : Protein, Lipid, Karbohidrat.dan beberapa komponen spesifik lainnya seperti :enzim,vitamin dan hormon. Komposisi Kimia dari sel : 70-85% Air, 10-20% Protein,2-3% Lipid,1% Karbohidrat dan 1% zat anorganik Lainnya

Komponen anorganik Air Medium utama sel Komposisinya 70% -85% dalam sel Berfungsi sebagai :Pelarut zat anorganik dan organik( sep: ion-ion,glukosa,sukrosa,asam amino,dan berbagai vitamin) Sebagai medium pendispersi dari sistim koloid protoplasma Media transpor berbagai zat yang terlarut atau tersuspensi untuk berdifusi dari satu bagian sel ke bagian sel yang lain. Media dalam proses reaksi-reaksi enzimatis yang berlangsung di dalam sel Mengabsorpsi panas dan mencegah perubahan yang drastis didalam sel

Garam-garam mineral (Elektrolit) Elektrolit yang terpenting didalam sel adalah : K+,Mg+2,PO4-3 ,SO4-2 ,HCO3-, dan sedikit Na+, Cl-, Ca+2. - Ion-ion ini terlarut dalam cairan sel - Terikat secara khusus pada molekul-molekul protein dan lipid.

Fungsi elektrolit Fungsi osmosis, yaitu konsentrasi total elektrolit berpengaruh terhadap difusi air melintasi membran Dapat menimbulkan reaksi-reaksi didalam sel Diperlukan untuk kerja beberpa mekanisme pengaturan sel Menentukan dan Mengatur aktifitas beberapa reaksi yang dikatalisis oleh enzimatik untuk metabolisme sel

Gas oksigen(O2) ,nitrogen(N2), karbondioksida(CO2) O2 berperan untuk mengoksidasi bahan makanan CO2 dihasilkan dalam oksidasi bahanmakanan sebagai hasil sampingan CO2 dapat bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3) H+ dan HCO3- Umumnya CO2 di dalam sel berada dalam bentuk H2CO3 (karbonat) atau HCO3- (bikarbonat)

PROTEIN Protein merupakan komponen utama dalam sel hidup 10-20% massa sel mengandung protein KLASIFIKASI PROTEIN A. Berdasarkan Bentuk 1. Protein sederhana a. Protein serat - Rantai polipeptida tidak berlipat - tidak larut dalam air - memberikan peranan struktural contoh : Keratin, Kolagen,elastin

b. Protein globular(Contoh: Albumin,Globulin) - Merupakan enzim sel - Menyatu/melekat pada struktur membran sel - Mengkatalisis reaksi-reaksi kimia didalam sel Contoh : semua Enzim, Protein transpor pada darah, antibody, Protein penyimpan 2. Protein konyugasi(bersenyawa dengan zat lain) → Protein yang dihubungkan ke suatu bagian non protein (gugus prostetik)

Contoh : ● Chromoprotein ● hemoglobin ● feritin ● cytochrom ● Glikoprotein ● mucin ● Nukleoprotein ● Fosfoprotein ● kasein,vitolin ● Protein-koenzim ● dehidrogenase ● Lipoprotein ● Metaloprotein

B. Berdasarkan Peranan Biologisnya Golongan Contoh Enzim Ribonuklease,Tripsin Protein transpor Hemoglobin,Albumin,serum, Mioglobin,β-lipoprotein Protein nutrient danpenyimpan Gliadin (Gandum)Ovalbumin (Telur)Kasein (Susu)Feritin Protein Kontraktil Aktin,Miosin,Tubulin,Dynein Protein struktural Keratin,Fibroin,Kolagen,Elastin Protein pertahanan Protein Pengatur Antibodi,fibrinogen,trombin Insulin,hormon tumbuh,kortikotropin,hormon paratiroid

Lipid - Senyawa organik berlemak yang tidak larut dalam air tapi larut dalam pelarut2 yang nonpolar -Terdapat 2% dari massa sel - Lipid polar merupakan komponen utama membran sel -Pada umumnya sel mengandung fospolipid dan kholesterol -Kira-kira 95% dari massa sel mengandung trigliserida (lemak netral) - Berperan sebagai Cadangan Energi

Klasifikasi Lipid 1. Lipid sederhana Yaitu : ester asam lemak dengan berbagai alkohol a. Lemak yaitu : ester asam lemak dengan gliserol b. Lilin yaitu : ester asam lemak dengan alkoholmonohidrat yang mempunyai berta molekul lebih berat. 2. Lipid majemuk Yaitu : ester asam lemak yang mengandung gugus tambahan selain alkohol dan asam lemak

Lipid majemuk/kompleks Fosfolipid yaitu : lipid yang mengandung residu asam fosfat sebagai tambahan asam lemak dan alkohol Glikolipid Yaitu campuran asam lemak dengan karbohidrat

 Struktur fosfolipid   Contoh : Fosfatidilgliserol, fosfatidilkolin(lesitin), fosfatidiletanolamin(sefalin), fosfatidilinositol, fosfatidilserin, plasmolagen dan sfingomielin  Struktur fosfolipid   O R1 – C – O – CH2 R2 – C – O – CH S U S S H2C – O – P – O – CH2CH2N+(CH3)3 O – ekor kepala

Contoh : Galaktosilseramida Glikolipid Contoh : Galaktosilseramida  Glikosfingolipid utama pada jaringan otak dan saraf  ditemukan di tempat lain dg jml yg relatif rendah  Mengandung sejml asam lemak yang khas (C24) OH H O OH CH3(CH2)12CH=CHCHCH – N – C – CH(CH2)21CH3 CH2OH HO O H OCH2 OR H H H H OH

Peranan Biologi Yang Penting Dari Lipid Komponen struktur membran 3. Dervat lipid hormon steroid → mengaktifasi DNA contoh : cortisol,estrogen dan testosteron Peranan Biologi Yang Penting Dari Lipid Komponen struktur membran Komponen permukaan sel Bentuk energi cadangan Komponen dlm proses pengangkutan melalui membran

Asam Nukleat - Senyawa penting yang terdapat dalam sel Tersusun atas unit-unit nukleotida, setiap nukleotida tersusun atas basa purin atau pirimidin Dua asam nukleat yang dikenal : DNA dan RNA Basa purin umum dijumpai adalah adenin dan guanin, Basa pirimidin yang umum adalah urasil , timin dan sitosin,

Terorganisasi→ Organel Struktur Fisik Sel ↓ Terorganisasi→ Organel Beberapa Organel dan struktur Sel Utama -Membran sel Membran Nukleus Retikulum Endoplasma Aparatus Golgi Mitokondria Lisosom sentriol

Struktur Fisik Sel

Membran sel Menyelubungi sel, elastis dan tipis Tebalnya 7,5 nm s/d 10 nm Hampir seluruhnya terdiri dari lipid dan protein dengan komposisi : 55% Protein, 25% fospolipid, 13% kholesterol, 4% lipid lainnya, dan 3% karbohidrat Protein pada membran → Glikoprotein Yaitu : Protein integral (yang menonjol)→ sbgi Pengangkut Protein perifer (yang melekat pada permukaan membran) → Enzim

Karbohidrat Sangat sedikit dalam fungsi struktural didalam sel → glikoprotein Berperan utama dalam nutrisi sel Komposisinya kira-kira 1 % dari total massa sel 3% dalam sel otot Kadang-kadang 6% didalam sel hati Sejumlah kecil karbohidrat disimpan dalam sel dalam bentuk glikogen,merupakan polimer dari glukosa yang tak larut dan segera digunakan oleh sel untuk mensuplai kebutuhan energi

Gambar: Struktur Membran Sel

Sitoplasma dan Organelnya Cairan Bening pada Sitoplasma terdiri atas : Protein yang larut Elektrolit Glukosa Sejumlah kecil lipid Tersebar lemak netral

Retikulum Endoplasmik(RE) - Dinding RE membran berlapis lipid ganda banyak sekali protein 30 – 40x ›membran sel Partikel-partikel yang melekat pada permukaan RE Ribosom terdiri atas campuran : asam ribonukleat(RNA) dan protein berfungsi pada sintesis protein di dalam sel. Aparatus golgi Memiliki membran yang mirip RE Lisosom Merupakan sistem pencernaan intraseluler kumpulan protein dengan enzim hidrolitik + 40 enzim asam hidrolase, substansi dasar yang dicerna adalah protein,karbohidrat,lipid dan derivatnya. Peroksisom Secara fisik mirip lisosom tapi lebih banyak mengandung enzim oksidase dari enzim hidolase Berfungsi untuk membentuk peroksida (H2O2)

Mitokondria - Mengandung asam deoksiribonukleat(DNA) Nukleus Dapat bereplikasi sendiri Nukleus Pusat pengaturan sel Mengandung sejumlah besar DNA

SISTEM KOLOID (SISTEM DISPERSI) KOLOID  CAMPURAN SUATU ZAT YANG TIDAK DAPAT BERCAMPUR  TERDIRI DARI : - FASA TERDISPERSI - FASA PENDISPESI DEFENISI : TERDISPERSINYA SUATU ZAT DALAM ZAT LAIN DENGAN UKURAN DIAMETER RENIKNYA 10OA – 1000OA / 0,1 – 1  KOLOID  - SOL - EMULSI - GEL - BUIH

Penggolongan Koloid/Sol Hidrofop(tidak suka air) →suspensoid → fasa terdispersinya mempunyai sedikit afinitas dengan medium pendispersinya Fasa terdispersi : zat-zat anorganik(logam,sulfida,oksida) Hidrofil(senang air) → emulsoid → fasa terdispersinya mempunyai afinitas yang besar dengan medium pendispersinya. Fasa terdispersi : zat-zat organik(amilum,protein sep; albumin,gelatin) Contoh-contoh koloid : susu,agar-agar,tinta,sampho,awan dll Cairan di dalam sel(sitoplasma)

SIFAT-SIFAT SISTEM KOLOID EFEK TYNDAL GERAK BROWN ELEKTROFORESA KOAGULASI KOAGULASI DAPAT TERJADI : MENCAMPUR 2 MACAM SOL YANG BERBEDA MUATAN ELEKTROFORESIS PEMANASAN PENAMBAHAN ELEKTROLIT KOLOID PELINDUNG CONTOH : Ca POSPAT SUKAR LARUT DALAM DARAH  DIDAPATKAN DALAM BENTUK SUSPENSI KOLOID  DALAM DARAH TERDAPAT PROTEIN . PROTEIN  KOLOID PELINDUNG

SOL EMAS + GELATIN + Na CL  TIDAK GELATIN  KOLOID PELINDUNG SOL EMAS + Na Cl 10%  SOL EMAS + GELATIN + Na CL  TIDAK GELATIN  KOLOID PELINDUNG 6. ADSORPSI PEMURNIAN KOLOID CARA DIALISIS CARA ULTRAFILTRASI KERTAS SARING  KE KOLODION  POMPA VAKUM MEMBRAN SEMIPERMIABEL TAK SEMPURNA

KESETIMBANGAN DONNAN PERMIABEL ION : KECIL SEPERTI Na+, K+, Cl+ I- I II Na+ K+ I- Cl- I II KOMP KIMIA SAMA ∏ I2 II SAMA KESETIMBANGAN MEMBRAN S.P. TAK SEMPURNA PERMIABEL ION : KECIL SEPERTI Na+, K+, Cl+ I- IMPERMIABEL ION : BESAR SEPERTI : R- (KOL)

KESETIMBANGAN DONNAN Na+ R- Cl- Na+ Cl- R- KOMP KIMIA TDK SAMA I II Na+ Cl- R- I II KOMP KIMIA TDK SAMA ∏ I2 II TDK SAMA KESETIMBANGAN MEMBRAN S.P. TAK SEMPURNA KESETIMBANGAN DONNAN

KESETIMBANGAN DONNAN DAPAT TERJADI BILA : 1. Adanya membran s.p tak sempurna 2. Salah satu cairan harus mengandung satu ion koloid yang impermiabel

KESETIMBANGAN DALAM DARAH DARAH : - ERITROSIT (SEL DARAH MERAH) - PLASMA ERITROSIT : Hb, PROTEIN, K+, Na+, Cl-, HCO3- PLASMA : PROTEIN, K+, Na+, Cl-, HCO3- MEMBRAN SEL DARAH IMPERMIABEL TERHADAP : Hb, PROTEIN, Na+, K+ PERMIABEL TERHADAP TERHADAP Cl- & HCO3- ANTARA SEL DARAH MERAH DENGAN PLASMA  KESETIMBANGAN DONNAN

Daftar Kepustakaan 1. Campbel Reece-Miychel,”Biologi”,Ed 5, Jakarta,Erlangga, 2000. 2. Lehninger,”Dasar-dasar Biokimia”Ed 2,Jakarta Erlangga,1990. 3. Guyton & Hall,”Fisiologi Kedokteran”,Editor Irawati Setiawan, Ed 9, Jakarta 1997. 4. M.Sukmariah,A.Kamianti,”Kimia Kedokteran”Ed 2 Jakarta,Bina Aksara,1990. 5. Subowo,”Biologi Sel”,Ed1, Bandung Angkasa,1995.

TERIMA KASIH