THE TOUR Pendahuluan Tubuh manusia 100 trilyun sel 70% berat sel = air 2/3 dari seluruh air tubuh terdapat dalam sel 1/3 di rongga antar sel 67% berat tubuh = air manusia = air yang hidup CYTOLOGY : The Study of Cells Visualisasi sel : mikroskop meningkatkan resolusi (jarak antar obyek utk dpt dibedakan) obyek shg sel & struktur internalnya dpt dibedakan Teori sel pondasi dasar biologi modern : Mahluk hidup tersusun atas 1 sel atau lebih Unit dasar dr struktur & fungsi mahluk hidup (tdpt reaksi kimia dr sel hidup & tdd informasi genetik yg diturunkan ) Semua sel berasal dr sel terdahulu Bentuk & Ukuran Sel - Btk sel bervariasi misal : sel syaraf panjang; sel kulit pipih/platelike; sel telur bola; sel parenkim persegi empat ; Btk sel tetap (dibatasi dd sel yg kaku) & dpt berubah (sel membran fleksibel tanpa dd sel yg kaku) Ukuran sel bergantung dr fungsinya mis : sel telur byk pembelahan sel utk proses perkembangan Mengapa sel berukuran kecil? Kepentingan sel : pertukaran nutrien & sampah metabolisme dgn lingkungan luar sel melalui membran sel DIFUSI A. Pd sel besar : volume sel yang meningkat lebih besar dibanding luas permukaannya : Misal : sel membesar jari jari = 2x ~~> volume = 8x luas permukaan = 4x kebutuhan sel utk pertukaran materi >>>, ttp luasan permukaan membran sel utk pertukaran <<< permukaan yang luas akan meningkatkan efisiensi dalam penyerapan zat, serta pengeluaran sampah dan kotoran. 1
sel2 besar : sel neuron & sel otot mpy btk pipih sehingga meningkatkan luas permukaan membran selnya sel raksasa 20 cm ~~> molekul O2 perlu waktu 200 hari utk berdifusi sampai ke tengah sel difusi antar sel perlu wkt yg lama. Sel = Kota Metropolitan B. Semakin kecil volume benda, semakin kecil pengaruh gaya tarik bumi Sel tetap berfungsi normal dalam berbagai orientasi letak misal : Karung beras yang jatuh dari lantai 10 akan hancur berantakan; 1 butir beras yang jatuh dari tempat yang sama, jatuh dalam keadaan utuh karena ukurannya yang kecil Sel = kota metropolitan Pabrik energi, bahan bakar ~~> mitokondria, kloroplas Transportasi antar sel ~~> membran sel Jaringan komunikasi ~~> protein membran Pabrik penghasil produk (sistem import & export) ~~> kompleks Golgi, g, ribosom, ER Sistem Pemerintahan ~~> nukleus Sistem Penghancur ~~> lisosom (mampu menghancurkan tubuhnya sendiri) Basic parts of a cell 1. Batas terluar = MEMBRAN PLASMA / MEMBRAN SEL Menyelubungi permukaan sel, sbg barrier antara bag. dlm & luar sel Seluruh materi masuk & keluar melalui membran sel 2. Sitoplasma Bag. sel yg ada dlm membran sel : cairan, sitoskeleton & semua organel 3. Pusat kontrol Bawa informasi genetik dlm btk DNA utk regulasi fungsi & reproduksi sel terdpt dlm struktur bermembran (= nukleus) Dinding sel Lapisan di luar membran sel Mengandung jaringan selulosa, pektin, lignin & senyawa kimia lain Pada bakteri, mengandung peptidoglikan Pada jamur, mengandung kitin Fungsi: membentuk sel, permeabel terhadap air dan garam mineral, mencegah keluarnya substansi penting seperti air Merupakan selaput yang pintar dan tipis Tipis 1mm=130.000 lembar selaput/membran Pintar: dapat memilih zat yang boleh masuk/ tidak mengenali zat yang harus dikeluarkan Sifat: tidak padat mendekati cair dan semipermiabel 2
Pembatas sel dg lingkungan Tempat terjadinya transportasi zat dari luar ke dalam sel atau sebaliknya & membatasi molekul2 tertentu ~~> selective permeable barrier Tempat penerimaan sinyal dan penciri suatu sel ~~> KTP KTP sel Terdiri dari lemak: protein = 50:1 Jenis lemak menentukan kemampuan bertugas : Lapisan Membran Lipid : tersusun 2 lapis fosfolipid (fosfolipid bilayer). 1 lapis fosfolipid tdd : a) Satu polar head a Fosfat hidrofilik ( water loving ) b) Dua non polar tails Asam lemak hidrofobik ( water fearing ) b KTP Sel KTP (Kartu Tanda Penduduk) mrpkan kartu pengenal seseorang KTP sel = protein2 membran serta polisakarida yg melekat pdmembran Berdasarkan KTP nya, sel dpt dibedakan mnjd sel normal, sel kanker, ke sel kuman dll Membran protein Protein spesifik tertanam dlm fosfolipid bilayer Protein Integral & P. Periferal P. integral : sbg kanal/pori dilalui substansi tertentu (molekul besar dg transpor aktif; molekul kecil + air dg transpor pasif) sisi perlekatan messenger kimia utk reaksi2 kimia dlm sel a) Cell surface marker, identifikasi tipe sel & deteksi sinyal2 dr lingk. luar sel ada bag. karbohidrat sbg label sel utk kenali sel satu sama lain b) Protein reseptor, mengenali & ikat substansi dr luar sel c) Protein transpor, bantu substansi utk berpindah / seberangi membran sel P. Periferal enzim. Di sisi dlm sel, utk bantu reaksi kimia di dlm sel (katalis reaksi) 3
Transpor Pasif Sel tak perlu input energi, substansi pindah krn beda konsentrasi & tekanan a. Difusi sederhana melalui fosfolipid bilayer, difusi air, gas2 terlarut & molekul larut lemak laju difusi : beda konsentrasi, ukuran molekul, kemampuan larut lemak b. Difusi difasilitasi/dipermudah melalui fosfolipid bilayer dg bantuan protein transpor : Protein kanal : kanal permanen yg hidrofilik (mis: kanal terpisah utk ion2 Na, K & Ca pd sel syaraf) Protein pembawa : molekul diikat transporter, btk berubah c. Osmosis Perpindahan molekul air dr konsentrasi air ke Difusi yg melalui membran permeabel ~~> membran lebih permeabel thd air dibdg molekul terlarut Berperan penting dlm sel hidup : Paramecium, di air tawar, mpy vakuola kontraktil Fungsi uptake air oleh akar tumbuhan Fungsi absorbsi air oleh usus Fungsi reabsorbsi air & mineral oleh ginjal Transpor Aktif Utk berfs normal, sel hewan memprthnkan konsentrasi ion Na+ tinggi di luar sel & ion K+ tinggi di dlm sel Sel perlu input energi, substansi pindah melawan perbedaan konsentrasi a. Pompa membran Dalam sel : molekul dikenali & diikat sisi pengenal + molekul ATP diikat Sel Bekerja Terus ATP mjd ADP, btk protein membran di sisi luar sel berubah Luar sel : molekul dpt masuk, keluarkan molekul dari dlm sel Luar sel : protein membran sisi luar berubah kembali 4
Sel bekerja terus butuh energi Energi dibutuhkan oleh sel secara terus menerus walaupun sedang tidur nyenyak untuk: Menjaga suhu tubuh Penggantian sel usang Kerja sel otot jantung Kerja sel otak Untuk kebutuhan energi mitokondria menghasilkan ATP Sel bekerja terus Sel tubuh menghasilkan ± 10.000 jenis protein yang berbeda selama masa hidupnya Sel bekerja efektif jutaan kali lebih efektif dibandingkan pabrik / laboratorium 5