SISTEM ENDOMEMBRAN Sistem endomembran Organel pada sistem endomembran dinamik membentuk suatu jejaring yang terintegrasi Berbagai organel dalam sistem endomembran saling terkait baik secara struktural maupun fungsional Rough ER Transport vesicle from ER Transport vesicle from Golgi Plasma membrane Nucleus Smooth ER Nuclear envelope Vacuole Lysosome Golgi apparatus 1
materi-materi organel vesikula transpor: pembentukan vesikula dari organel sebelumnya Jalur pergerakan vesikula: Jalur biosintetik: sintesis protein dengan bantuanribosomdire - dimodifikasi di badan Golgi - transport keberbagaitujuan, mis. ke membran plasma, lisosom atau vakuola Dinamakan pula jalur sekretori Jalurendositik materi dari luar masuk ke dalam sel vesikula hasil endositosis(endosom) lisosom matang 2
Jalur biosintesis/ sekretori a. Konstitutif Materi yang terbawa dalam vesikula, akan dibawa dari tempat sintesis dan dikeluarkan dari sel secara kontinyu, mis. materi untuk matriks ekstraselular, termasuk materi untuk pembentukan dinding sel Materi untuk membran sel b. Regulatif Materi yang akan dikeluarkan dari sel disimpan dahulu dalam vesikula di dalam sel, materi akan dikeluarkan bila ada stimulus yang sesuai. Mis : -Sel saraf yang mengeluarkan neurotransmiter -Sel pankreas mengeluarkan enzim pencernaan -Sel endokrin melepaskan hormon Organel pada sistem endomembran 1. Retikulum endoplasma 2. Badan Golgi 3. Lisosom 4. Vakuola 3
Retikulum Endoplasma RETIKULUM ENDOPLASMA Terdiri atas sistem membran yang mengelilingi ruang, lumen yang terpisah dari lingkungan sitosol Terdiri dari : RE kasar& RE halus 4
Retikulum endoplasma halus (SER) Banyak ditemukan dalam sel otot rangka, sel-sel padapembuluhginjal, kelenjarendokrin, pada tumbuhan banyak ditemukan pada sel kelenjar atau sel penghasil minyak. Peran SER: sintesis hormon steroid dalam sel endokrin pada gonad detoksifikasisenyawatoksik dan obat, termasuk barbiturat dan alkohol. Pemakaian kronis proliferasi SER pada sel-sel hati Pembebasan glukosa dari glukosa-6-fosfat, mis. dalam sel hati pengaturankadarca 2+ dalam sitoplasma sel otot dan sel otot polos jantung kontraksi otot Sintesis lipida Model pembentukan badan lemak pada tumbuhan yang melibatkan peran dari retikulum endoplasma 5
RE kasar Ribosom pada permukaan luar RE Umumnya berbentuk sisterna (kantung yang memipih) Transport vesicle buds off Ribosome 4 Sugar chain 3 Secretory (glyco-) protein inside transport vesicle 1 2 Glycoprotein ROUGH ER Polypeptide Berperan dalam sintesis protein ribosom. Protein yang disintesis: disekresikan keluar dari sel Bagian dari protein integral membran protein terlarutyang disimpan dalam organel lain RE kasar 6
Sintesis protein pada ribosom terikat membran RE mrna terikat pada ribosom bebas pada ribosom terjadi sintesis sinyalpeptida(6-15 asamamino nonpolar) diperlukan untuk penempatan polipeptida dalam lumen RE sinyalpeptidadikenalioleh Partikelpengenalansinyal (SRP): 7 polipeptida + 7S rrna SRP berikatan dengan reseptor ribosom berikatan dengan RE sinyal peptida terlepas dari SRP masuk ke channel protein translokon terikat pada binding site protein yang disintesis masuk ke lumen RE protein akan diikat oleh BiP atau chaperone lain untuk diproses lebih lanjut. Sintesis protein integral membran Terjadi dalam RE mengandung satu atau lebih segmen transmembran yang hidrofobik Proses hampir serupa dengan sintesis protein yang akan disekresikan, tetapi terdapat urutan asam amino yang bersifat hidrofobyang akan berikatan dengan protein hidrofob pada membran RE. 7
Biosintesis membran terjadi di dalam RE Materi membran dilepaskan dari organel menjadi bagian dari membran Sintesis membran lipid Membran lipid pada umumnya disintesis di RE Fosfogliserida disintesis di RE sfingomielin dan glikolipid disintesis di RE dan dilengkapi di badan Golgi Enzim yang terlibat dalam sintesis fosfolipid merupakan protein integral membran. Pada saat biosintesis membran, dapat terjadi pergerakan fosfolipid dengan cara flipflop untuk mengubah posisi fosfolipid flippase Lipid dibawa dari ER ke Golgi dan membran plasma dalam bentuk bagian daripada bilayer yang membangun membran vesikulatransport. 8
9
Badan/aparat Golgi Peran : Menerima dan memodifikasi hasil dari RE dan meneruskannya ke organel lain atau ke membran sel pemilahan, penyelesaian dan transport produk dari sel Tempat terjadi glikosilasi Sintesis polisakarida Aparatus / Badan Golgi Golgi apparatus Golgi apparatus Receiving side of Golgi apparatus Transport vesicle from ER New vesicle forming Shipping side of Golgi apparatus Transport vesicle from the Golgi 10
Lisosom kantung/vesikula berisi enzim pencernaan -+50 enzim yang akan menghidrolisa makromolekul. Enzim dapat aktif pada ph rendah Terbentuk dari badan Golgi Ukuran25-50 nm -1µm. Hanya ditemukan pada sel hewan LYSOSOME Nucleus Enzim pada lisosom Rough ER Mencerna makanan Menghancurkan patogen Transport vesicle (containing inactive hydrolytic enzymes) recycle organel yang rusak Berperan dalam perkembangan embrio pada hewan Food Plasma membrane Engulfment of particle LYSOSOMES Golgi apparatus Lysosome engulfing damaged organelle Food vacuole Digestion 11
Vakuola organel multifungsi Pada sel dewasa suatu kompartemen besar, mengisi hampir 90% volume sel Memiliki membran tunggal tonoplas, yang mengandung sistem transport aktif Vakuola memiliki berbagai fungsi dan karakter, tergantung pada tipe sel Central vacuole Nucleus Peran vakuola 1. Kompartemen yang aktif secara osmotik Air masuk secara osmosis ph dalam vakuola rendah pompa H+-ATPase- dalam tonoplas yang memompa proton ke dalam carian vakuola mis. Pada tumbuhan CAM ph cairan dalam vakuola berfluktuasi fluktuasi di malam hari terjadi akumulasi asam malat 2. Berfungsi seperti lisosom tempat penghancuran senyawa tertentu oleh enzim hidrolase 3. Tempat penyimpanan cadangan makanan senyawadanmakromolekulsementara, mis. protein, enzim untuk pencernaan 4. Tempat penyimpanan senyawa metabolit sekunder Alkaloid; vinblastin, nikotin; pigmen Kristal komponen bersifat toksik. menyimpan byproduct hasil samping metabolisme. 12