SEL Struktur dan fungsi
Mengetahui konsep sel Mengetahui teori sel Capaian Pembelajaran Dapat membedakan tipe sel prokariot dan eukariot Memahami struktur sel prokariot, eukariot Memahami struktur dan fungsi organel sel eukariot Dapat membedakan sel hewan dan tumbuhan
Konsep SEL Semua organisme tersusun atas sel Sel merupakan unit terkecil kehidupan Struktur sel berkorelasi dengan fungsinya Para ahli biologi menggunakan mikroskop dan biokimia utk mempelajari sel
Mikroskop Mikroskop cahaya Melewatkan chy pd spesimen Memperbesar struktur sel menggunakan lensa Bermacam-macam tipe mikroskop dpt digunakan utk memvisualisasikan bentuk dan struktur sel yg berbeda-beda
Ukuran sel Measurements 1 centimeter (cm) = 10 2 meter (m) = 0.4 inch 1 millimeter (mm) = 10 3 m 1 micrometer (µm) = 10 3 mm = 10 6 m 1 nanometer (nm) = 10 3 mm = 10 9 m
Teori Sel Antonie van Leeuwenhoek (1623-1723) Menemukan mikroskop mengamati organisme uniseluler animalcules Robert Hooke (1635-1703) Menemukan struktur menyerupai sarang lebah pd irisan gabus SEL Matthias Jacob Schleiden (1838) Menemukan sel tumbuhan Theodor Schwann (1839) Menemukan sel hewan
Antonie van Leeuwenhoek Robert Hooke
M.J. Schleiden Theodor Schwann
Rudolf Virchow Setiap sel berasal dari sel yang telah ada sebelumnya.
The Cell Theory Complete The 3 Basic Components of the Cell Theory were now complete: 1. All organisms are composed of one or more cells. (Schleiden & Schwann) (1838-39) 2. The cell is the basic unit of life in all living things. (Schleiden & Schwann) (1838-39) 3. All cells are produced by the division of preexisting cells. (Virchow) (1858)
Sel sbg satuan struktural terkecil : organisme unisellular dan multisellular tersusun atas sel dan sekresinya Sel sbg satuan fungsional terkecil: Kegiatan fisiologis organisme hidup akibat dari aktivitas seluler baik secara tunggal maupun secara terkoordinasi Setiap sel berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya Sel sbg satuan hereditas terkecil: Di dalam sel terdapat materi genetik yg dpt diwariskan ke sel anakan melalui proses pembelahan Sel mempunyai struktur dan penyusun yang hampir sama
Sel terdiri atas membran plasma, sitoplasma dan inti sel. Dengan mikroskop cahaya sitoplasma tampak sebagai substansi spt gel, bentuk amorf, jika diamati dengan mikroskop elektron sitoplasma tampak mengandung organel. Sitoplasma tdr: Sitosol: cairan diluar organel Sitosol pada sel eukariotik kira-kira 50-60% dari isi sel total. Organel: kompartment dlm sitoplasma yg mpy fungsi tertentu
Tipe sel Prokariotik Tidak memiliki membran nuklear Mencakup spesies dalam domain Archaea dan Bakteri Eukariotik Memiliki membran nuklear Memiliki organel 1,000 sampai 10,000 kali lebih besar dibandingkan sel prokariot Mencakup spesies dalam domain eukariot
Comparison of Procaryotic and Eucaryotic Organisms Procaryotes Eucaryotes Organisms archaea, bacteria protists, fungi, plants, animals Cell linear dim. 1-10 :m 10-100 :m Metabolism anaerobic or aerobic aerobic or anaerobic Organelles no nucleus, chloroplasts, mitochondria, endoplasmic reticulum, etc. DNA circular, in cytoplasm very long linear molecules bounded by nuclear envelope RNA and protein Cytoplasm Cell division Cellular organization RNA and protein synthesized in same compartment no cytoskeleton: no cytoplasmic streaming, no endocytosis, no exocytosis chromosomes pulled apart by attachment to plasma membrane mainly unicellular Molecular Biology of the Cell, 2 nd Ed. RNA synthesized in nucleus; protein, in cytoplasm cytoskeleton composed of protein filaments; cytoplasmic streaming; endocytosis and exocytosis chromosomes pulled apart by cytoskeletal spindle apparatus mainly multicellular, with differentiation of many cell types
Persamaan sel Prokariot dan Eukariot Mempunyai membran sel Mempunyai sitosol Mempunyai kromosom (DNA) Mempunyai ribosom
Struktur Umum Sel Prokariot Dinding sel Membran sel/membran plasma Sitoplasma Materi genetik Ribosom Beberapa memiliki flagela untuk bergerak Beberapa mempunyai pili
SEL PROKARIOT
Vibrio cholerae - causes cholera ATP drive motor protein complex E. Coli - normal inhabitant of human gut Tipe sel bakteri adalah prokariot
Eukaryotes Sel memiliki nukleus yang bermembran Dapat bersel tunggal (uniseluler) misalnya Protista Dapat terdiri dari milyaran sel (multiseluler) seperti fungi, tumbuhan dan hewan Terorganisasi dengan baik Memiliki bentuk dan fungsi yang jelas Ukuran relatif lbh besar
Struktur umum sel Eukariot Membran Sel Sitoplasma Nukleus Sel hewan Sel tumbuhan http://sun.menloschool.org/~cweaver/cells/
Membran Sel Membran sel tdr: 1. selaput sel : bagian dari protoplasma yang terluar yang membatasi sel dari lingkungan 2. selaput sitoplasmik: semua selaput yang tdpt dalam sitoplasma, mencakup selaput organel-organel sel
Membran sel / membran plasma Membatasi sel dgn lingkungannya Mengontrol apapun yang memasuki dan meninggalkan sel. Bakteri, Fungi, Algae dan Tanaman, memiliki struktur di luar membran sel yang disebut dinding sel.
STRUKTUR MEMBRAN PLASMA MODEL MOSAIK CAIR (SINGER-NICOLSON) Pada dasarnya lipid dan protein integral tersusun secara mosaik. Membran plasma merupakan struktur cairan sehingga lipid dan protein integral dapat mengadakan gerakan. Membran tersusun dari membran berlapis dua atau rangkap (10 nm) terdiri atas fosfolipid. Lapisan lipid bilayer : 1. kepala (polar) :hidrofilik 2. ekor (non polar): hidrofobik
Protein Membran Plasma Protein perifer /ekstrinsik : tidak melekat kuat pada membran, mudah dilepaskan, mengandung asam amino hidrofilik sehingga berinteraksi dengan air sekitar. Protein perifer pada bagian luar sel mengandung rantai gula (glikoprotein) atau senyawa dengan substansi lain. Protein integral /intrinsik : tertanam di bagian hidrofobik mengandung daerah hidrofilik dan hidrofobik
Transport Membran Plasma Transport Pasif Transportasi yang berlangsung akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat/larutan satu dengan yang lain dan tidak memerlukan ATP (energi). Contoh : difusi sederhana,difusi dipermudah, osmosis Transport Aktif Transportasi bersifat melawan gradien konsentrasi, sehingga memerlukan ATP. Contoh : Pengangkutan ion Na+ dan K+
Nukleus Pusat kontrol sel Merupakan organel yang paling mudah terlihat dibawah mikroskop umumnya 1 per sel (kecuali sel otot). Terdiri bagian: membran inti ganda, nukleoplasma dan nukleolus Mengandung DNA Nukleolus: spot gelap di tengahtengah nukleus yang membantu membuat ribosom
Nukleus www.eccentrix.com/ members/chempics/cell.html
Sistem endomembran
Retikulum Endoplasma Sering disingkat ER Struktur: sistem membran kantung pipih (sisternae) Berhubungan dengan membran nukeus Berfungsi sebagai sistem delivery internal sel Dua tipe yaitu: ER kasar: ditempeli oleh ribosom tempat sintesis protein btk kantung pipih ER halus: tidak ada ribosom, berfungsi membuat lipid Bentuk tubular
FUNGSI RE Tempat sintesis protein (RER) Tempat penyimpanan protein Tempat sintesa fosfolipid dan kolesterol Tempat pemasakan glikoprotein (proses glikosilasi) Sebagai tempat detoksifikasi (penetralan racun) Sebagai sarana perbaikan (pemulihan) selaput
Ribosom Terdapat pada semua sel, prokariot maupun eukariot Organel tidak bermembran Tempat sintesis protein Ditemukan berikatan dengan ER kasar atau berada bebas di sitosol Diproduksi di bagian nukleus yaitu nukleolus
Golgi Apparatus STRUKTUR Merupakan kantung membran pipih tersusun bertumpuk Setiap kantung membran disebut sisterna/lamela Setumpuk sisterna disebut satu diktiosom Permukaan cembung (cis) = permukaan pembentukan, disekitarnya terdapat vesikuli peralihan yang ukurannya lebih kecil Permukaan cekung (trans) = permukaan matang, disekitarnya terdapat vesikuli sekretoris ukuran lebih besar
Fungsi Badan Golgi Tempat menyimpan dan memodifikasi serta mengepak protein Molekul ditransportasikan dari Golgi melalui pembentukan vesikula Perakitan makromolekul kaya karbohidrat Pembentukan lisosom dan akrosom Pembentukan dinding sel tumbuhan
Lisosom Dibentuk oleh Badan Golgi Ukuran sangat kecil Mengandung enzim digestif yang memecah limbah sel (pencernaan intraseluler)
Semua sel mengandung lisosom, pada sel tumbuhan mengandung enzim hidrolase tetapi enzim ini tidak dipisahkan dalam kompartmen yang khusus seperti pada sel hewan. Pada tumbuhan terikat di dinding sel berfungsi di sekitar dinding sel. Pada perkecambahan biji, enzim hidrolase sangat berperan dalam memecah cadangan makanan dalam endosperm.
Peroksisom Terdapat pada semua sel eukaryot, Pada sel hewan letak di sekitar RE, sedang pada tumbuhan dekat khloroplas Bentuk vesikuli membran tunggal fosfolipid hasil pertunasan RE Terdapat protein reseptor Tidak punya DNA ataupun ribosom Import protein dari sitosol Terdapat enzim oksidatif (katalase & urat oksidase)
PEROKSISOM
Mitokondria Tempat produksi energi Respirasi seluler terjadi di mitokondria untuk menghasilkan energi yang digunakan sel Memiliki membran ganda dan matriks Terdapat krista Memiliki DNA sendiri, ribosom
PLASTIDA Terdiri dari : kloroplas, kromoplas, dan leukoplas. Kloroplas : mengandung klorofil untuk fotosintesis. Kromoplas : mengandung pigmen kuning jingga dan merah (karoten). Leukoplas : tidak berwarna untuk menyimpan cadangan makanan.
Chloroplast Terdapat hanya pada sel tanaman Mengandung pigmen hijau chlorophyll Tempat produksi makanan (glucose) Dilindungi oleh membran ganda
Energy Converting Organelles Outer membrane Inner membrane Stroma Thylakoid Channel Granum Chloroplast
Kloroplas Plastida warna hijau mengandung klorofil Mempunyai membran rangkap: luar dan dalam Membran dalam melipatlipat membentuk kantung pipih (tilakoid) terdapat dalam stroma mbtk GRANA Terdiri atas grana (bagian berwarna tua) dan stroma (warna terang) Dalam tilakoid terdapat pigmen penangkap cahaya (klorofil) untuk proses fotosintesis
KHLOROPLAS :www.kensbiorefs.com/ cellchem.html
Dinding Sel Terdapat pada sel tumbuhan dan sel bakteri Rigid, batas pelindung Fungsi: memberikan suport dan perlindungan kepada membran sel Berlokasi diluar membran sel Ddg sel tumbuhan: Terbuat dari selulosa (fiber) Ddg sel bakteri: peptidoglikan
SITOSKELETON Rangka sel Sitoskeleton tersusun atas filamen protein yaitu mikrotubula dan mikrofilamen Berdasarkan diameter filamen protein dibedakan : 1. Mikrotubula 2. Filamen intermediet 3. Mikrofilamen
Mikrotubula : bentuk tubuler, diameter 25 nm,ketebalan dinding 6 nm Tersusun dari subunit protein tubulin Fungsi: mempertahankan bentuk sel, motilitas sel, pergerakan kromosom selama pembelahan sel, pergerakan organel
Mikrofilamen/Filamen aktin Filamen aktin: tersusun atas protein fibrosa berupa 2 fialmen aktin yg saling terjalin, diameter 7-12 nm Fungsi: memepertahankan bentuk sel, kontraksi otot, aliran sitoplasma, mobilitas sel, pembentukan alur pembelahan sel
Filamen intermediate Tersusun atas protein serabut menggulung Diameter 8-12 nm Fungsi: mempertahankan bentuk sel, tempat bertaut nukleus dan organel, pembentukan lamina nukleus
FUNGSI SITOSKELETON Memberi bentuk sel Menimbulkan aliran sitoplasma Mengatur organel serta memindahkan organel dari satu bagian ke bagian lain
Sentriol Hanya ditemukan pada sel hewan Tdpt sepasang spt silinder Terbuat dari mikrotubul Membantu pembelahan sel hewan yaitu mengatur pemisahan kromosom selama pembelahan sel
Vakuola Vakuola central yang besar terdapat pada sel tumbuhan Tempat penyimpanan air, makanan, enzim, pigmen, sisa metabolisme, metabolit sekunder
Komunikasi antar sel Sel Tumbuhan : plasmodesmata Sel Hewan : Junction ketat (tight junction) Junction jangkar (desmosom) Junction celah (gap junction)
PERBEDAAN SEL TUMBUHAN DAN HEWAN Mempunyai dinding sel Vakuola berukuran besar permanen Mempunyai plastida (kloroplas, kromoplas, dan leukoplas) Tidak mempunyai sentriol Tidak memiliki dinding sel Vakuola berukuran kecil tak permanen Tidak mempunyai plastida Mempunyai sentriol