1. SEL DAN ORGANEL
Laboratorium Struktur dan Fungsi
Jurusan Biologi
Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Diponegoro
2. PENDAHULUAN
• UNIT FUNGSIONAL TERKECIL DALAM SISTEM
TUBUH ADALAH SEL.
• FUNGSI SEL MENYUSUN FUNGSI JARINGAN.
• FUNGSI JARINGAN MENYUSUN FUNGSI ORGAN.
• FUNGSI ORGAN MENYUSUN FUNGSI SISTEM
FUNGSIONAL TUBUH.
• FUNGSI SISTEM TUBUH MENYUSUN KESELURUHAN
FUNGSI TUBUH.
• DENGAN DEMIKIAN, FUNGSI KESELURUHAN
ORGAN TUBUH DAN TUBUH MERUPAKAN HASIL
KERJA SEL-SEL DALAM TUBUH.
• PEMAHAMAN FUNGSI SEL SANGAT MENDASAR
DALAM PEMAHAMAN FISIOLOGI.
3. SEL MERUPAKAN SISTEM KIMIA YANG
TERORGANISASI DAN
BERTANGGUNG JAWAB ATAS
FUNGSI-FUNGSI ORGAN DAN
SISTEM DALAM TUBUH
4.
5. BAGIAN-BAGIAN UTAMA SEL
1. MEMBRAN SEL
2. SITOSOL/SITOPLASMA
3. SITOSKELETON
4. NUKLEUS
5. MITOKONDRIA
6. ENDOPLASMIK RETIKULUM
7. KOMPLEKS GOLGI
8. VESIKEL SEKRETORIS
9. LISOSOM
10. PEROKSISOM
11. VAKUOLA
12. RIBOSOM
13. PEMBUNGKUS SEL ATAU GLIKOKALIKS
11. 1. MEMBRAN SEL
• MEMBRAN SEL MEMBUNGKUS
SITOPLASMA DAN SELURUH
ORGANEL SEL.
• MEMBATASI DAN MEMPERTAHANKAN
KANDUNGAN ISI SEL.
• MEMBRAN TERUTAMA BEKERJA
SEBAGAI BAGIAN PENGATURAN
ALIRAN MOLEKUL KELUAR MASUK
SEL SECARA SELEKTIF.
13. LIPID MEMBRAN SEL
• MEMBRAN SEL TERDIRI ATAS LIPID
DAN PROTEIN (PROTEIN TERIKAT).
• LIPID TERSUSUN ATAS DUA LAPISAN
LEMAK: LIPID BILAYER.
• LIPID TERDIRI ATAS FOSFOLIPID
YANG MEMILIKI BAGIAN HIDROFILIK
(BAGIAN LUAR) DAN BAGIAN
HIDROFOBIK (BAGIAN DALAM).
21. FUNGSI LIPID MEMBRAN SEL
• LIPID MEMBRAN TERUTAMA
BERFUNGSI SEBAGAI PEMBATAS DAN
PERLINDUNGAN SEL TERHADAP
PERGERAKAN MOLEKUL SEHINGGA
SEMUA MOLEKUL TIDAK BEBAS
KELUAR MASUK SEL.
• LIPID JUGA BERFUNGSI SEBAGAI
SUBSTRAT UNTUK BEBERAPA REAKSI
ENZIMATIS.
23. DAG & IP3 (2nd
MESSENGER)
Phospholipase C
Receptor
Polypeptide
hormone
PI PIP2
PI PIP2
IP3
DAG Protein kinase C
PI PIP2
IP3
DAG
Extracellular space
Cytosol
ER lumen
Ca2+-caldmodulin kinase
P
P
P
Phospholipase C
Ca2+
Ca2+
Inactive
target
Protein
Inactive
target
Protein
Active
target
Protein
Active
target
Protein
Cellular
response
Cellular
response
Active
target
Protein
ATP ADPADP ATP
ATP ADP
24. MEMBRAN SEL
• PROTEIN MEMBRAN MEMILIKI JUGA
BAGIAN HIDROFILIK DAN HIDROFOBIK
MENGIKUTI ORIENTASI LIPID.
• PROTEIN YANG MENJULUR PADA
BAGIAN LUAR MEMBRAN MEMILIKI
RANTAI KARBOHIDRAT:
GLIKOPROTEIN (VARIASI
KARBOHIDRAT INI MENENTUKAN
GOLONGAN DARAH).
25.
26. PROTEIN MEMBRAN SEL
PROTEIN MEMBRAN BERFUNGSI
SEBAGAI:
• SALURAN (CHANNEL)
• TRANSPORTER/KARIER
• ENZIM
• RESEPTOR
• PEMANDU ATAU TEMPAT BERTAUT
UNSUR STRUKTURAL SITOSKELETON
27. Arah Pergerakan Ion Na
Depolarisasi
Kanal K
tertutupEkstra
seluler
Intraseluler
Kanal Na
terbuka
Na tinggi diluar sel,
110-140mM
28. Arah Pergerakan Ion K
RepolarisasiEkstraseluler
Intraseluler
Kanal Na tertutup
K tinggi didalam
sel, 110-140mM
29. Activated adenylat cyclase
Extracellular
space
Cytosol
Other proteins
→ Cellular responses ( vary with cell type)
Hormone
G-PROTEIN-LINKED RECEPTOR
• G protein
• Adenylate cyclase
• cAMP (2nd
messenger)
• PKA
• Other proteins
Receptor
• G protein
• PLC
• IP3 - DAG (2nd
messenger)
• PKC
• Other proteins
DETECTION OF WATER SOLUBLE HORMONE BY G PROTEIN-LINKED RECEPTOR
Receptor
Hormone
Phospholipase C
DAG
IP3
PI
PKAPKC
2ATP 2ADP
DAG
IP3
PIP2
PI PIP2
cAMP
30. α chain
NH3
+
NH3
+
NH3
+NH3
+
COO--
OOC
β chain
Extracellular space
Cytosol
Tyrosine
kinase
domain
Tyr
Tyr
-
OOC COO-
• Enzyme-linked receptor
(Tyrosine kinase)
• Signal (hormone)
• Tyrosine kinase dimer
• Other signaling proteins
DETECTION OF WATER SOLUBLE HORMONE BY ENZYME-LINKED CELL
SURFACE (TYROSINE KINASE) RECEPTOR
32. SITOSOL ATAU SITOPLASMA
• SITOSOL MENEMPATI LEBIH DARI SEPARUH
VOLUME SEL.
• SITOSOL MELIPUTI SEMUA ISI SEL, KECUALI
NUKLEUS DAN ORGANEL SEL LAIN YANG
TERBUNGKUS MEMBRAN.
• SITOPLASMA TERDIRI ATAS ZAT-ZAT
TERLARUT, CAIRAN, DAN ENZIM-ENZIM
LARUT.
• SITOPLASMA DIPENUHI OLEH FILAMEN DAN
TUBUL YANG DISEBUT SITOSKELETON.
36. PROSES PENTING YANG
TERJADI DI SITOSOL
• SINTESIS PROTEIN.
• SINTESIS LEMAK (PEMANJANGAN
RANTAI KARBON ASAM LEMAK).
• GLIKOLISIS.
• PENTOSE PHOSPHATE PATHWAYS.
39. SITOSKELETON
• SITOSKELETON ADALAH JARINGAN KERJA
TIGA DIMENSI FILAMEN DAN TUBUL.
• SITOSKELETON TERDIRI ATAS JARINGAN
MIKROTUBUL, MIKROFILAMEN, DAN
FILAMEN ANTARA.
• SITOSKELETON MEMBENTUK MATRIKS
YANG BERFUNGSI DALAM
MEMPERTAHANKAN BENTUK SEL,
PERGERAKAN, DAN PEMBELAHAN SEL.
40. PERANAN SITOSKELETON
• KONTRAKSI SEL OTOT
• DENYUT SILIA DAN FLAGELLA.
• PERGERAKAN KROMOSOM SELAMA
PEMBELAHAN SEL.
• LOKOMOSI SEL.
• PENGATURAN POSISI DAN
PERGERAKAN ORGANEL DALAM SEL.
43. MIKROTUBUL
• MIKROTUBUL TERSUSUN ATAS TUBULIN.
• MIKROTUBUL MERUPAKAN PENYUSUN
STRUKTUR AKSONEMA (EKOR SPERMA)
DAN SPINDLE FIBER (DALAM PEMISAHAN
KROMOSOM DALAM PEMBELAHAN SEL).
• MIKROTUBUL BERPERAN PENTING DALAM
PENGKUTUBAN SEL, PENGATURAN BENTUK
SEL, PENGATURAN SPASIAL ORGANEL SEL,
DAN PENYEBARAN MIKROFILAMEN DAN
FILAMEN ANTARA.
• BERPERAN PENTING DALAM TRANSPORT
AKSON PADA SEL SARAF.
51. FILAMEN ATARA
• BERPERAN PENTING SEBAGAI
RANGKA UNTUK MENOPANG
KESELURUHAN RANGKA
SITOSKELETON.
• PERANAN UTAMA DALAM MENAHAN
TEGANGAN.
• MEMPERTAHANKAN POSISI NUKLEUS
DALAM SEL.
54. NUKLEUS
• NUKLEUS DISELUBUNGI OLEH MEMBRAN
ATAU PEMBUNGKUS NUKLEUS YANG
MENGANDUNG PORI YANG BERFUNGSI
SEBAGAI SALURAN MOLEKUL POLAR
ANTARA NUKLEUS DAN SITOSOL.
• RIBOSOM, MESENGER RNA, PROTEIN
KROMOSOM, DAN ENZIM YANG
DIPERLUKAN UNTUK AKTIVITAS NUKLEUS
SEMUANYA DIANGKUT MELALUI PORI INI.
56. PERANAN NUKLEUS
• NUKLEUS DISELUBUNGI OLEH MEMBRAN DUA
LAPIS.
• NUKLEUS BERFUNGSI SEBAGAI PUSAT KONTROL
UNTUK KESELURUHAN SEL (PENGATURAN
REAKSI KIMIA DAN REPRODUKSI).
• NUKLEUS MENGANDUNG KROMATIN, YANG PADA
SAAT PEMBELAHAN SEL AKAN BERUBAH
MENJADI KROMOSOM (DNA).
• NUKLEUS MENGANDUNG NUKLEOPLASMA DAN
NUKLEOLUS.
• NUKLEOLUS BERFUNGSI UNTUK MENSINTESIS
DAN MERAKIT SUBUNIT PEMBENTUK RIBOSOM.
58. MITOKONDRIA
• MITOKONDRIA DUBUNGKUS OLEH
DUA MEMBRAN: MEMBRAN BAGIAN
DALAM DAN MEMBRAN BAGIAN LUAR.
• MITOKONDRIA ADALAH PUSAT
PEMBANGKIT ENERGI DALAM SEL.
• PROSES YANG TERJADI DALAM
MITOKONDRIA: SIKLUS KREBS,
OKSIDASI BETA ASAM LEMAK, DAN
PEMBANGKITAN ATP.
59. MITOKONDRIA
• PELIPATAN MEMBRAN BAGIAN DALAM
MITOKONDRIA (KRISTAE) MERUPAKAN
LOKASI TERJADINYA TRANSPORT
ELEKTRON (ENZIM-ENZIM OKSIDASI
FOSFORILATIF).
• SIKLUS KREBS DAN OKSIDASI ASAM LEMAK
TERJADI DALAM MATRIKS (BAGIAN DALAM)
MITOKONDRIA.
• JUMLAH MITOKONDRIA DALAM SEL
UMUMNYA BERHUBUNGAN LANGSUNG
DENGAN KEBUTUHAN ENERGI SEL
TERSEBUT.
65. Total produksi ATP
Tabel produksi ATP
Reaksi ATP NADH FADH2 ATP dari
transport
elektron
Total ATP
Glikolisis 2 2 0 4 6
Dekarboksilasi
piruvat
0 2 0 6 6
Siklus Krebs 2 6 2 22 24
Total 4 10 2 32 36
66. ENDOPLASMIK RETIKULUM
• ENDOPLASMIK RETIKULUM TERDIRI ATAS
MEMBRAN TUBULER DAN KANTONG PIPIH
ATAU SISTERNA YANG KELIHATAN SEPERTI
SALING BERHUBUNGAN.
• RUANGAN INTERNAL DISEBUT LUMEN.
• ENDOPLASMIK RETIKULUM
BERSAMBUNGAN DENGAN MEMBRAN
BAGIAN LUAR PEMBUNGKUS NUKLEUS.
• ENDOPLASMIK RETIKULUM TERDIRI ATAS
ER KASAR DAN ER HALUS.
67. ENDOPLASMIK RETIKULUM
• ER KASAR BANYAK BERLEKATAN
DENGAN RIBOSOM, SEMENTARA ER
HALUS TIDAK.
• PROTEIN SEKRETORIS DAN PROTEIN
MEMBRAN DISINTESIS DALAM
RIBOSOM YANG TERIKAT DENGAN ER
KASAR.
68. ENDOPLASMIK RETIKULUM
• GLIKOSILASI PROTEIN TERJADI
DALAM ER KASAR.
• SINTESIS KOMPONEN MEMBRAN
(PROTEIN DAN FOSFOLIPID) TERJADI
DI ER.
• PROTEIN YANG DITUJUKAN UNTUK
BERADA DI SITOSOL DISINTESIS OLEH
RIBOSOM BEBAS.
69. ENDOPLASMIK RETIKULUM
• ER HALUS BERFUNGSI DALAM
PEMBUNGKUSAN PROTEIN SEKRETORIS
DAN SINTESIS LIPID, SERTA PEMBENTUKAN
VESIKEL TRANSPORT.
• DALAM SEL OTOT, SARKOPLASMIK
RETIKULUM BERFUNGSI SEBAGAI GUDANG
PENYIMPAN ION KALSIUM DARI SITOSOL KE
DALAM LUMEN ER.
• ER HALUS BERTANGGUNG JAWAB ATAS
INAKTIVASI DAN DETOKSIFIKASI OBAT-
OBATAN DAN SENYAWA LAIN YANG
BERBAHAYA BAGI SEL.
80. KOMPLEKS GOLGI
• KOMPLEKS GOLGI BERDEKATAN DENGAN ER
HALUS.
• KOMPLEKS GOLGI TERDIRI ATAS TUMPUKAN
VESIKEL PIPIH.
• KOMPLEKS GOLGI BERPERAN DALAM
PEMROSESAN DAN PEMBUNGKUSAN PROTEIN
SEKRETORIS.
• KOMPLEKS GOLGI MERUPAKAN LOKASI SINTESIS
POLISAKARIDA KOMPLEKS (ASAM HIALURONAT
DAN LAKTOSA).
• MODIFIKASI PROTEIN TERJADI DI KOMPLEKS
GOLGI.
• KOMPLEKS GOLGI MERUPAKAN LOKASI
PEMBENTUKAN VESIKEL TRANSPORT UNTUK
PENGIRIMAN KE LUAR SEL.
85. VESIKEL SEKRETORIS
• PROTEIN SEKRETORIS DAN BAHAN-BAHAN
LAIN YANG DITUJUKAN UNTUK DIEKSPOR
KE LUAR SEL AKAN DIBUNGKUS KE DALAM
VESIKEL SEKRETORIS.
• VESIKEL BERGERAK DARI GOLGI KE
MEMBRAN PLASMA.
• VESIKEL MENYATU DENGAN MEMBRAN
PLASMA DAN MELEPASKAN ISINYA MELALUI
PROSES EKSOSITOSIS.
86.
87. PENGANGKUTAN LEWAT MEMBRAN SEL
ER
Golgi
TGNcis trans
VESIKEL
SEKRETORIS
SEKRESI
KONSEKUTIF
endocytosis
EKSOSI
TOSIS
ENDOSOM YANG MENDAUR
SITOSOL
DI LUAR
ENDO-
LISOSOM
MEMBRAN
88. LISOSOM
• LISOSOM DIKELILINGI OLEH SEBUAH MEMBRAN
TUNGGAL.
• LISOSOM MENGANDUNG ASAM FOSFATASE DAN
ENZIM-ENZIM HIDROLITIK.
• LISOSOM MENGANDUNG HIDROLASE, YAITU ENZIM
KHUSUS UNTUK PEROMBAKAN MOLEKUL
BIOLOGIS KHUSUS, SEPERTI PROTEIN,
KARBOHIDRAT, LEMAK, DAN ASAM NUKLEAT.
• PROTEIN ENZIM LISOSOM DISINTESIS DI ER KASAR
DAN DIBUNGKUS DI GOLGI YANG KEMUDIAN
MELEPAS DARI GOLGI SEBAGAI LISOSOM PRIMER.
• LISOSOM PRIMER MENYATU DENGAN VAKUOLA
MEMBENTUK LISOSOM SEKUNDER.
89. LISOSOM
• LISOSOM MERUPAKAN SISTEM
PEMBUANGAN SAMPAH DAN DAPAT
MELAKUKAN FAGOSITOSIS.
• MERUPAKAN SISTEM PENCERNAAN
DALAM SEL UNTUK
MENGHANCURKAN STRUKTUR SEL
YANG RUSAK, MAKANAN YANG
DIAMBIL OLEH SEL, DAN SEL-SEL
BAKTERI
93. PEROKSISOM ATAU MIKROBODI
• PEROKSISOM MIRIP DENGAN LISOSOM,
DIKELILINGI OLEH SEBUAH MEMBRAN
TUNGGAL.
• PEROKSISOM MENGANDUNG ENZIM
PEMBENTUK PEROKSIDA DAN ENZIM
KATALASE YANG MEROMBAK HIDROGEN
PEROKSIDA MENJADI AIR DAN OKSIGEN.
• PEROKSISOM HATI MENDETOKSIFIKASI
ALKOHOL DAN SENYAWA BERBAHAYA
LAINNYA DENGAN CARA MEMINDAHKAN
HIDROGEN DARI SENYAWA ITU KE OKSIGEN
DAN MENGHASILKAN H2O2.
94. PEROXISOME
• Struktur seperti lisosom
• Konsumsi oksigen (seperti mitokondria)
oksigen tidak digunakan untuk reaksi
kimia yang melibatkan ATP
• Fungsi : menghancurkan hasil tertentu
yang terbentuk dari oksigen (hydrogen
peroxidase) untuk menghilangkan racun
98. VAKUOLA
• VAKUOLA BERFUNGSI SEBAGAI
PENYIMPANAN ATAU TRANSPOR
SEMENTARA.
• VAKUOLA ADALAH HASIL
ENDOSITOSIS ATAU FAGOSITOSIS.
• VAKUOLA LEBIH BESAR DARI
VESIKEL.
101. RIBOSOM
• RIBOSOM ADALAH MEJA KERJA PRODUKSI ATAU
SINTESIS PROTEIN.
• RIBOSOM TERDIRI ATAS DUA SUBUNIT, YAITU
RIBOSOM BESAR DAN RIBOSOM KECIL.
• SUBUNIT RIBOSOM DISINTESIS DI NUKLEOLUS
DARI RNA YANG DIBUAT DALAM NUKLEOLUS, RNA
YANG DIPRODUKSI DALAM NUKLEUS, DAN
PROTEIN YANG DIIMPORT DARI SITOPLASMA.
• RIBOSOM BEBAS MENSINTESIS PROTEIN YANG
DITUJUKAN TINGGAL DI SITOPLASMA.
• RIBOSOM YANG TERIKAT DENGAN ER
MENSINTESIS PROTEIN YANG AKAN DIEKSPOR KE
LUAR SEL ATAU YANG AKAN DIGUNAKAN UNTUK
MEMBANGUN KOMPONEN MEMBRAN.
103. PEMBUNGKUS SEL ATAU
GLIKOKALIKS
• GLIKOKALIKS TERDAPAT PADA
PERMUKAAN LUAR SEL SEBAGAI ANALOG
DINDING SEL PADA SEL TUMBUHAN.
• GLIKOKALIKS TERDIRI ATAS
OLIGOSAKKARIDA DAN GLIKOPROTEIN DAN
BAHAN-BAHAN LAIN.
• GLIKOKALIKS BERFUNGSI UNTUK
MEMPERKUAT PERMUKAAN SEL DAN
MENJAGA SUPAYA SEL BERSATU SATU
SAMA LAIN.
104. FUNGSI GLIKOKALIKS
• GLIKOKALIKS SANGAT PENTING DALAM
PENGENALAN SEL DENGAN SEL KARENA
STRUKTUR MOLEKULER KARBOHIDRAT
YANG UNIK YANG TERIKAT DENGAN
PROTEIN DAN LIPID MEMBRAN SEL.
• GLIKOKALIKS PENTING DALAM KOMUNIKASI
ANTARSEL DAN PERSAMBUNGAN
ANTARSEL YANG DISEBUT CELAH
LONGGAR (GAP JUNCTION) YANG
MEMUNGKINKAN TRANSFER BAHAN
ANTARSITOPLASMA SEL YANG
BERSEBELAHAN.
105. FUNGSI GLIKOKALIKS
• GLIKOKALIKS PENTING DALAM
PEMBENTUKAN CELAH KETAT (TIGHT
JUNCTION) YANG MENAHAN SEL-SEL YANG
BERDEKATAN SEDEMIKIAN KETATNYA
SEHINGGA TRANSPOR BAHAN ANTAR SEL
TIDAK BISA TERJADI.
• DESMOSOM MENGHUBUNGKAN SEL-SEL
MENJADI BENTUK LEMPENGAN SEL.