Penemuan, Tipe dan Komponen Sel 1) Sejarah penemuan sel dan teori tentang sel 2) Sifat-sifat dasar sel 3) Sel prokariotik vs eukariotik 4) Ukuran berbagai.

Presentasi berjudul: "Penemuan, Tipe dan Komponen Sel 1) Sejarah penemuan sel dan teori tentang sel 2) Sifat-sifat dasar sel 3) Sel prokariotik vs eukariotik 4) Ukuran berbagai."— Transcript presentasi:

1 Penemuan, Tipe dan Komponen Sel 1) Sejarah penemuan sel dan teori tentang sel 2) Sifat-sifat dasar sel 3) Sel prokariotik vs eukariotik 4) Ukuran berbagai sel dan komponennya 5) Virus dan viroid Nur Rahma P062171605 Biokimia dan Biologi Molekuler

2 Ilmuwan Belanda bernama lengkap Antonie van Leeuwenhoek (1632– 1723) merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Digunakan untuk mengamati air rendaman jerami  menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air,  bakteri Penemuan Sel

3 Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal dalam pengamatannya  cellulae artinya sel Sel penemuan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati.

4 Perkembangan Sejarah dan Teori Penemuan pada Sel 1. Sel Merupakan Kesatuan atau Unit Struktural Makhluk Hidup Dikemukakan oleh Jacob Schleiden (1804–1881) dan Theodor Schwan (1810–1882). Tahun 1839 Schleiden (ahli botani berkebangsaan dari Jerman) mengadakan pengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Pada waktu yang bersamaan Theodor Schwan melakukan pengamatan terhadap sel hewan. kesimpulan : 1) Tiap makhluk hidup terdiri dari sel. 2) Sel merupakan unit struktural terkecil pada makhluk hidup. 3) Organisme bersel tunggal terdiri dari sebuah sel, organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebut organisme bersel banyak.

5 2. Sel Sebagai Unit Fungsional Makhluk Hidup Max Schultze (1825–1874) menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan. Tempat berlangsung dari reaksi-reaksi kimia kehidupan. Sel merupakan kesatuan dari fungsional kehidupan.

6 3. Cell Sebagai Unit Pertumbuhan Makhluk Hidup Rudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari sel sebelumnya). Sehingga dapat dikatakan bahwa sel adalah unit pertumbuhan makhluk hidup.

7 4. Cell Sebagai Unit Hereditas Makhluk Hidup Gregor Mendel (1882-1884), sel merupakan kesatuan hereditas (sifat menurun) makhluk hidup. Ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong penemuan unit-unit penurunan sifat yang terdapat dalam nukleus, yaitu kromosom.

8 Penemuan-penemuan yang mendukung perkembangan teori mengenai cell sebagai berikut : 1) Robert Brown (1812), Biolog Skotlandia menemukan benda kecil terapung dalam cairan sel yang ia sebut nukleus. 2) Felix Dujardin (1835), beranggapan bahwa bagian terpenting sel adalah cairan sel yang sekarang disebut protoplasma. Protoplasma dikelilingi oleh membran sel 3) Johanes Purkinye (1787–1869), orang pertama yang mengajukan istilah protoplasma yang merupakan bagian dari cell untuk menamai bahan embrional cell telur.

9 Sel : unit struktural dan fungsional mahluk hidup Diferensiasi sel menciptakan keberagaman dari jenis sel yg muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yg sudah dibuahi menjadi organisme dengan ratusan jenis sel berbeda

10 1. Hidup 2. Sel sangat kompleks dan terorganisasi Tata letak organel konsisten dan bentuknya pun konsisten 3. Sel memiliki program genetik Organisme terbentuk berdasarkan informasi yang dikode oleh gen. 4. Sel mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri Sel dihasilkan dari pembelahan. 5. Sel memerlukan dan menggunakan energi 6. Sel melakukan berbagai reaksi kimia Keseluruhan reaksi kimia yang terjadi di dalam sel mewakili metabolisme sel tersebut. Sifat Sifat Dasar Sel

11 7. Sel melakukan berbagai aktivitas mekanik Materi di transport dari satu tempat ke tempat lain, struktur dibangun dan secara cepat dibongkar. 8. Sel mampu memberikan respon terhadap stimulan Sebagian besar sel memiliki reseptor yang dapat berinteraksi dengan substansilingkungan dengan cara yang sangat spesifik. 9. Sel mampu mengatur dirinya sendiri Materi di transport dari satu tempat ke tempat lain, struktur dibangun dan secara cepat dibongkar. Sifat Sifat Dasar Sel

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

13 Prokariotik Vs Eukariotik

14

15 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 Mesosom : pada prokariotik Perbedaan Sel Prokariotik dan Eukariotik

16 Ukuran berbagai Sel dan Komponennya

17

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

19 Membran Plasma P elindung bagi sel agar isi sel tidak keluar P engatur pertukaran zat yang keluar masuk ke dalam sel M elakukan seleksi terhadap zat yang boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable) T ersusun atas Karbohidrat, protein, dan lemak

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

21 Sitoplasma 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. Cairan yang berada diluar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidup, organel dalam sitoplasma antara lain :

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

23  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.  Sebagai tempat respirasi aerob. Mitokondria

24 Organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi. Pada tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman Lisosom

25 Organel yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid bilayer yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak memiliki genom dan mengandung sekitar 50 enzim, seperti katalase dan ureat oksidase yang mengkristal di pusatnya. Peroksisom ditemukan pada semua sel eukariota Peroksisom Menggunakan oksigen (O 2 )dan hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) untuk melakukan reaksi oksidatif. H 2 O 2 dimanfaatkan oleh enzim katalase untuk mengoksidasi substrat lain (fenol, asam format, formaldehida, dan alkohol). Reaksi oksidasi ini berperan untuk mendetoksifikasi bermacam-macam molekul racun dalam darah. Penumpukan H 2 O 2 diubah oleh katalase menjadi O 2 dalam reaksi Salah satu fungsi penting dari reaksi oksidatif yang dilakukan di peroksisom adalah pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta-oksidasi.

26 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. Aparatus Golgi (Badan Golgi)

27

28

29  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. Vakuola

30 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)

31 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). Plastida

32 Gambar Sel Hewan dan Tumbuhan

33 Sel tumbuhan Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan. Mempunyai bentuk yang tetap. Mempunyai dinding sel dari selulosa. Mempunyai plastida Mempunyai vakuolaatau rongga sel yang besar. Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran pati Tidak Mempunyai sentrosom Tidak memiliki lisosom Nukleus lebih kecil daripada vakuola. Sel hewan Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan. Tidak mempunyai bentuk yang tetap. Tidak mempunyai dinding sel Tidak mempunyai plastida Tidak mempunyai vakuola 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 Memiliki lisosom Nukleus lebih besar daripada vesikel.

34 Virus Pada tahun 1889, ahli mikrobiologi Belanda, Martinus Beijerinck mengemukakan konsep virus berdasarkan studinya terhadap penyakit mosaik tembakau (Tobacco Mosaic Disease). Menemukan bahwa virus dibentuk oleh protein dan asam nukleat

35 Pengamatan Virus Lebih kecil dibanding sel lain Lebih kecil dibanding sel lain Diukur dalam nanometer Diukur dalam nanometer Hanya bisa dilihat menggunakan mikroskop elektron Hanya bisa dilihat menggunakan mikroskop elektron “A virus is a piece of bad news wrapped in a protein.” Sir Peter Medawar

36  Virus (bahasa Latin dari ‘racun”) merupakan parasit obligat intraseluler yang hanya dapat bereplikasi di dalam sel inang yang hidup  Sebelum virus memasuki sel, partikel virus bebas disebut virion.  Virion tidak dapat tumbuh atau membawa fungsi biosintetis atau biokimia karena virion bersifat inert secara metabolis.  Virus bukan merupakan sel.  Ukurannya bervariasi dari 20 nanometer (virus polio) sampai 300 nanometer (virus smallpox) dan tidak dapat diidentifikasi menggunakan mikroskop cahaya.

37 Ukuran Virus

38 STRUKTUR VIRUS Komponen utama virus adalah:  Inti asam nukleat: dapat berupa DNA atau RNA yang membawa informasi genetik (genome) virus.  Kapsid: merupakan mantel protein yang menyelubungi virus dan melindungi asam nukleat dari pengaruh lingkungan.  Kapsid juga berperan dalam proses pengikatan virus kepada sel inang. Kapsid terdiri dari satu atau lebih protein unik untuk tiap jenis virus dan menentukan bentuk virus.  Dinding Luar : adalah lapisan terluar virus, berupa membran bilayer. Jika virus tidak memiliki dinding luar, maka disebut sebagai virus telanjang

39 Struktur Tubuh Virus

40 Bentuk Virus 1) Heliks 2) Polihedral 3) Virus Kompleks

41 Pada tahun 1971, ahli patologi tumbuhan Theodor Otto Diener, seorang ahli penyakit tanaman yang bekerja di Pusat Penelitian Pertanian di Maryland menemukan partikel RNA infektif yang lebih kecil dari pada virus dan dapat menyebabkan penyakit pada tumbuhan. Viroid  tersusun dari potongan pendek (beberapa ratus basa nukleotida) RNA yang komplementer, sirkuler, dan beruntai tunggal.  Berbeda dengan virus; struktur penyusun viroid tidak memliki kapsid.  Viroid hanya mampu bereproduksi di dalam sel hidup sebagai partikel RNA.

42 Viroid tidak mengkode protein, tetapi mampu bereplikasi di dalam sel inang dengan menggunakan enzim seluler. Molekul RNA viroid akan mengganggu metabolisme sel dan mengacaukan sistem pengendali pertumbuhan sehingga menghambat pertumbuhan tanaman. Viroid  Menginfeksi tanaman kentang, menyebabkan umbi kentang menggelendong (spindle tuber disease).  Menginfeksi chrysanthemum (sejenis tanaman bunga) dan menghambat pertumbuhan tanaman tersebut.  Menyebabkan kepucatan pada mentimun.  Viroid mirip dengan virus, akan tetapi, viroid berbeda dengan virus dimana setiap partikel RNA berisi RNA tunggal yang spesifik.  Viroid tidak mempunyai kapsid ataupun dinding luar.