BAB V SITOSKELETON. Gambar 5.1 Mikrofilamen

Transkripsi

1 BAB V SITOSKELETON I. PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang sitoskeleton, komponen-komponen primernya yang meliputi mikrofilamen, mikrotubul dan filamen intermediet. Peran dan fungsi masing-masing sitoskeleton juga dibahas dalam bab ini. Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan ini diharapkan mahasiswa dapat membedakan struktur mikrotubul, mikrofilamen dan filamen intermediet, menjelaskan peranan mikrotubul dalam pengaturan letak organela dalam sel dan dapat menjelaskan peran mikrotubul sebagai dasar gerakan sel. II. MATERI A. SITOSKELETON Sitoskeleton adalah khas untuk sel eukariot. Merupakan struktur tiga dinamik yang mengisi sitoplasma. Struktur ini berfungsi sebagai otot dan rangka untuk pergerakan dan stabilitas. Fiber/serabut panjang dari sitoskleton merupakan subunit polimer. Komponen utama dari sitoskeleton adalah mikrofilamen, mikrotubul dan intermediet. Mikrofilament Mikrofilament sangat kecil, fiber protein berdiameter 3-6 nm. Mikrofilamen mayoritas terdiri dari protein kontraktil yang disebut aktin, protein yang terdapat dalam jumlah banyak dalam sel. Penggabungan mikrofilamen dengan protein myosin berguna untuk kontraksi otot. Mikrofilamen juga dapat digunakan untuk pergerakan sel seperti pergerakan halus (gliding), kontraksi dan sitokinesis. Mkrofilaments with fluorescent label Gambar 5.1 Mikrofilamen

2 Mikrotubul Mikrotubul merupakan tabung silinder dengan diameter nm. Tersusuri dan subunit protein tubulin yang disebut alfa dan beta tubulin. Mikrotubul berfungsi alat untuk menentukan bentuk sel, menyediakan jalur untuk organel dan vesikel untuk bergerak. Mikrotubul juga membentuk fiber spindle (benang-benang fiber) untuk memisahkan kromosom selama mitosis. Dalam flagela dan silia mikrotubul digunakan sebagai lokomotif Gambar 5.2. Mikrotubul Filamen Intermediet Filamen intermediet berdiarneter 10 nm dan berfungsi untuk memberikan kekuatan tekanan dalam sel. Ada beberapa tipe filamen intermediet yang masing-masing dibangun oleh satu atau lebih protein. Keratin yang ditemukan dalam sel epitel dan juga membentuk rambut dan kuku Lamin inti yang menstabilisasi selaput inti. Neurofilament menguatkan axon syaraf yang panjang. Vimentin memberi kekuatan mekanik otot dan sel lain.

3 Gambar 5.3. Filamen intermediet sel epitel Sebagai contoh adalah sitoskeleton dalam sel epitelial Dalarn sel epitel/kulit usus halus terdapat tiga macam fiber. Mikrofilamen terdapat dalam filli yangmemberikan bentuk permukaan sel. Mikrotubul tumbuh dari sentrosom ke sel perifer. Fimane intermediet menghubungkan sel yang berdekatan lewat desmosorn. Gambar 5.4. Komponen sitoskeleton sel epitel usus halus B. PERGERAKAN SEL EKSTERNAL Pergerakan sel dilakukan dengan silia dan flagela. Silia berstruktur seperti rambut yang dapat bergerak mengakibatkan pergerakan sel. Silia juga ditemukan pada eukariot, contohnya pada trakea dan oviduct. Flagela merupakan alat mirip cambuk yang menyebabkan pergerakan sel. Lebih panjang daripada silia tapi mempunyai struktur internal yang mirip terbuat dari mikrotubul. Flagela pada eukariot dan prokariot sangat berbeda. Flagela dan silia mempunyai suatu susunan mikrotubul 9+2. Penyusunan ini menunjukkan 9 pasangan mikrotubul yang menyatu pada permukaan luar silinder dan 2 mikrotubul yang tidak rnenyatu di pusat silinder. Tangan dynein pada mikrotubul yang berfungsi sebagai penggerak molekuler. Tangan dynein yang mengalami kerusakan (defect) menyebabkann infertilitas pada laki-laki dan juga dapat menyebabkan problem sinusitis saluran pernapasan.

4 Electron Micrograph of the cross-section of a sperm tail Cross-section of sperm tail with defective dynein Gambar 5.5. Ekor sperma C. PERGERAKAN SEL INTERNAL Sitoskeleton berfungsi sebagai jalur dimana sel dapat menggerakkan organela, mosom dan lain-lain. Sebagai contoh: Pergerakan vesikel antara organela dan permukaan sel Arus sitoplasma Pergerakan vesikel pigmen untuk proteksi pewarnaan lonisasi vesikel dalam pengaturan air pada protozoa Pembelahan sel-sitokinesis Pergerakan kromosom selama mitosis dan meiosis Pergerakan vesikel pigmen untuk pewarnaan pelindung Motor/penggerak sel Sel mempunyai protein motor/penggerak yang mengikat dua molekul dan menggunakan ATP sebagai energi, menyebabkan suatu molekul bergerak dalam hubungannya dengan molekul yang lain. Dua macam protein motor tersebut adalah myosin dan actin, dan dynein atau kinesin dan mikrotubul. Protein-protein ini mempunyai ujung motor, tapi mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda pada ujung pengikatan. Pengikatan protein ini dapat menyebabkan pergerakan organela dan molekul yang lain untuk bergerak. Family of kinesin motors Gambar 5.6. Ujung pengikatan yang berbeda pada kelompok motor kinesin

5 Ketika dihubungkan dengan mikrotubul yang lain, protein motor dapat menyebabkan pergerakan apabial ujungnya Iengkap dan akan mengalarni pemanjangan apabilaa ujungnya bebas (Gambar 5.7) Protein motors can cause motion Protein motors microtubules Gambar 5.7. Protein motor penyebab pergerakan Motor/penggerak yang rusak Pada individu yang sehat, protein dystrophin adalah bagian dari hubungan antara sitoskeleton sel dan protein adesi diluar sel. Pada Duchenne Muscular Dystrophy, gen yang mengkode dystrophin mengalami kerusakan (defect) menyebabkan degenerasi otot dan kematian. Penyakit ini X-linked recessive dan terjadi 1 kali tiap pria. D. TUGAS DAN LATIHAN SOAL 1. Terangkan bagaimana mikrotubul berperandalam pergerakan sel! III. PENUTUP Ringkasan Mikrofilamen dan mikrotubul merupakan protein berfiber yang ditemukan pada eukariot, berperan dalam pergerakan sel. Silia dan flagela merupakan struktur permukaan khusus yang menggerakan sel pada medium cair. Modifikasi pada silia dan flagela dapat terjadi seperti pada sel sperma mamalia. Pada bab berikutnya akan dibahas tentang ribosom dan peranannya dalam sintesis protein.