1. INTRODUKSI SEL
Sel
adalah satuan terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup dan tempat
terselenggaranya kehidupan. Robert Hooke, seorang saintis Inggris, pertama kali
menerangkan dan menamakan sel pada tahun 1665, ketika ia meneliti suatu irisan
dari gabus. Walaupun meyakini bahwa kotak kecil, atau ‘sel’, yang ia lihat
hanya dimiliki oleh potongan gabus tersebut, Hooke tidak pernah menyadari
betapa pentingnya penemuannya ini. Sel akhirnya diakui sebagai unit kehidupan
yang terdapat di mana saja oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann, dua
ahli biologi Jerman.
2.
ULTRA STRUKTUR SEL
1.
Membrane sel
Adalah suatu
struktur membranosa yang sangat tipis yang membungkus setiap sel.
Fungsi :
Ø Bekerja
sebgai sawar selektif antara inti sel dan cairan extrasel, mengontrol
lalulintas masuk dan keluar sel.
2.
Nucleus
(inti sel)
Adalah
struktur bulat atau oval yang biasanya terletak di tangah sel, berisi DNA dan
protein khusus yang terbungkus oleh membrane rangkap.
Fungsi :
Ø Mengarahkan
sintesis protein
Ø Mengatur
sebagian besar aktivitas sel
Ø Sebagai
pusat control sel
Ø Menyimpan
informasi genetic
Adalah
bagian interior yang tidak ditempati oleh nucleus
Organel-organel:
a)
Retikulu endoplasma
Adalah system membrane yang berisi cairan yang tersebar luas diseluruh sitosol, utamanya adalah
pabrik pembuat protein dan lemak. macam-macam RE, yaitu:
·
RE halus à suatu anyaman tubulus halus yang
saling berhubungan.
·
RE kasar à menonjol keluar dari RE halus
sebagai tumpukan kantung yang relative gepeng.
b)
Ribosom
Granula RNA dan protein,sebagian melekat ke RE kasar, sebagian bebas dalam
sitoplasma. Fungsi:meja kerja bagi sintesis protein.
c)
Mitokondria
Struktur bulat/oval yang dibungkus oleh dua membrane,dengan membrane dalam
membentuk lipatan (Krista)yang menonjol kedalam matriks interior.
Fungsi:
o Bekerja
sebagai organel energy
o Tempat utama
pembentukan ATP
o Mengandung
enzim untuk siklus asam sitrat dan rantai transport electron.
d)
Lisosom
Ø Kantung
Ø Sebagai
cetak biru genetic selama replikasi sel {DNA}
3.
Sitoplasma
Membranosa yang mengandung enzim
hidrolitik. Berfungsi sebagai system pencernaan sel, menghancurkan bahan asing
dan sisa sel.
a)
Badan golgi
Rangkaian kantung membranosa gepeng yang bertumpuk-tumpuk. Berfungsi untuk
memodifikasi, mengemas dan mendistribusikan protein yang baru terbentuk.
b)
Peroksisom
Adalah kantung membranosa yang mengandung enzim oksidatif. Berfungsi untuk melaksanakan aktifitas detoksifikasi
Adalah kantung membranosa yang mengandung enzim oksidatif. Berfungsi untuk melaksanakan aktifitas detoksifikasi
c)
Vault
Adalah berbentuk seperti tong octagonal berongga. Berfunsi sebagai truk sel untuk transport dari nucleus ke sitoplasma.
Adalah berbentuk seperti tong octagonal berongga. Berfunsi sebagai truk sel untuk transport dari nucleus ke sitoplasma.
d)
Mikrotubulus
Tabung langsing berongga yang panjang dan terdiri dari molekul tubulin. Berfungsi untuk mempertahankan bentuk asimetris sel dan mengoordinasikan gerakan kompleks sel.
Tabung langsing berongga yang panjang dan terdiri dari molekul tubulin. Berfungsi untuk mempertahankan bentuk asimetris sel dan mengoordinasikan gerakan kompleks sel.
e)
Mikrofilament
Adalah rantai helix molekul aktin yang saling pilin, terdiri dari molekul myosin yang juga terdapat di sel otot. Mempunyai fungsi untuk berperan penting dalam berbagai system kontraktil sel termasuk kontraksi otot dan gerakann amoeboid, berfungsi sebagai pengeras mekanik untuk mikro filus.
Adalah rantai helix molekul aktin yang saling pilin, terdiri dari molekul myosin yang juga terdapat di sel otot. Mempunyai fungsi untuk berperan penting dalam berbagai system kontraktil sel termasuk kontraksi otot dan gerakann amoeboid, berfungsi sebagai pengeras mekanik untuk mikro filus.
f)
Vakuola
Berisi garam glikosida, minyak, enzim, butiran pati. Berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan dan komponen lain, pemompa air keluar sel.
Berisi garam glikosida, minyak, enzim, butiran pati. Berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan dan komponen lain, pemompa air keluar sel.
3.
JENIS SEL
a. Sel Saraf
Saraf
mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan
efektor. Reseptor adalah satu atau
sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali rangsangan
tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan tanggapan terhadap
rangsangan, contohnya otot dan kelenjar. Sistem saraf terdiri dari jutaan sel
saraf (neuron). Fungsi sel saraf
adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang atau tanggapan.
Setiap
neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan
inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan
akson (neurit). Dendrit berfungsi
mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan lain.
Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat
lapisan lemak disebut Mielin yang
merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di
seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel Schwann disebut Neurilemma. Fungsi mielin adalah
melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus
mielin disebut Nodus Ranvier, yang
berfungsi mempercepat penghantaran impuls.
Berdasarkan
struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel
saraf sensori, sel saraf motor, dan sel saraf intermediet (asosiasi).
1.
Sel saraf sensori
Fungsi sel
saraf sensori adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat,
yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari
saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).
2.
Sel saraf motorik
Fungsi sel
saraf motorik adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau
kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel
saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan
dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.
3.
Sel saraf intermediet
Sel saraf
intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini berada pada sistem saraf
pusat yang berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori
atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat.
Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf
asosiasi lainnya.
b. Sel Otot
Otot adalah
kontraktil jaringan hewan dan berasal dari lapisan mesodermal sel germinal
embrio. Sel-sel otot mengandung filamen kontraktil yang bergerak melewati satu sama
lain dan mengubah ukuran sel. Mereka diklasifikasikan sebagai tulang, jantung,
atau halus otot. Fungsi mereka adalah untuk menghasilkan gaya dan menyebabkan
gerak.
Ada tiga
jenis otot :
1.
Otot lurik memiliki desain yang
efektif untuk pergerakan yang spontan dan membutuhkan tenaga besar. Otot ini
mudah lelah, yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat
pada sel-selnya. Pergerakan otot lurik berasal dari sinyal motorik yang berasal
dari otak
dan bersifat sadar (bukan refleks). Otot ini terdapat pada hampir keseluruhan
tubuh bagian luar manusia dan hewan.
2.
Otot polos berada dalam dinding-dinding organ dan
struktur seperti kerongkongan, lambung, usus, bronchi, rahim, uretra, kandung
kemih, pembuluh darah, dan pili arrector di kulit. Bekerja
dengan pengaturan dari sistem syaraf tak sadar atau saraf otonom.
Otot polos dibentuk oleh sel-sel otot yang terbentuk dari gelendong dengan
kedua ujung meruncing, serta mempunyai satu inti tunggal.
3.
Otot jantung Otot yang bekerja
khusus untuk memompa darah pada jantung
ini adalah jaringan otot yang sanggup berkontraksi secara terus-menerus tanpa
henti. Pergerakannya tidak dipengaruhi sinyal saraf pusat. Otot jantung dapat
dipengaruhi oleh interaksi syaraf simpatetik atau parasimpatetik yang
memperlambat atau mempercepat laju denyut jantung, namun tidak dapat
mengontrolnya secara sadar.
c. Sel Tulang
Ada tiga
jenis sel tulang yaitu :
1.
Osteoblas
Osteoblas
memiliki inti sel tunggal atau mononukleat, dengan bentuk yang bervariasi pipih
hingga bulat, menggambarkan tingkat aktivitas selular dan pada tahap lanjut
dari proses maturitas sejalan dengan pembentukan tulang pada permukaan. Osteoblas
merupakan jenis sel mesenkimal yang berfungsi untuk pembentukan dan
perkembangan tulang.
2.
Osteosit
Osteosit
adalah sel-sel tulang dewasa yang berasal dari osteoblas, yang telah bermigrasi
ke dalam dan dikelilingi oleh matriks tulang. Ruang yang mereka tempati dikenal
sebagai lakuna. Fungsi mereka termasuk pembentukan tulang, pemeliharaan matriks
dan homeostasis kalsium.
3.
Osteoklas
Osteoklas
adalah sel-sel yang berfungsi untuk resorpsi tulang dan remodeling. Mereka
sel-sel besar, berinti terletak pada permukaan tulang pada apa yang disebut
lakuna howship atau lubang penyerapan. Lakuna ini, atau lubang resorpsi,
tertinggal setelah kerusakan pada permukaan tulang. Karena osteoklas berasal
dari garis keturunan sel induk monosit, mereka dilengkapi dengan mekanisme
fagositosis seperti mirip dengan makrofag yang beredar.
d. Sel Darah
Darah
manusia adalah cairan jaringan tubuh. Fungsi utamanya adalah mengangkut oksigen
yang diperlukan oleh sel-sel di seluruh tubuh. Darah juga menyuplai jaringan
tubuh dengan nutrisi, mengangkut zat-zat sisa metabolisme, dan mengandung
berbagai bahan penyusun sistem imun yang bertujuan mempertahankan tubuh dari berbagai
penyakit. Hormon-hormon dari sistem endokrin juga diedarkan melalui darah.
Darah
manusia berwarna merah, antara merah terang apabila kaya oksigen sampai merah
tua apabila kekurangan oksigen. Warna merah pada darah disebabkan oleh
hemoglobin. Manusia memiliki sistem peredaran darah tertutup yang berarti darah
mengalir dalam pembuluh darah dan disirkulasikan oleh jantung. Darah dipompa
oleh jantung menuju paru-paru untuk melepaskan sisa metabolisme berupa karbon
dioksida dan menyerap oksigen melalui pembuluh arteri pulmonalis, lalu dibawa
kembali ke jantung melalui vena pulmonalis. Setelah itu darah dikirimkan ke
seluruh tubuh oleh saluran pembuluh darah aorta. Darah mengedarkan oksigen ke
seluruh tubuh melalui saluran halus darah yang disebut pembuluh kapiler. Darah
kemudian kembali ke jantung melalui pembuluh darah vena cava superior dan vena
cava inferior.
Sel-sel
darah dibedakan menjadi sel darah merah (eritrosit), sel darah putih
(leukosit), dan sel darah pembeku (trombosit):
1.
Sel darah merah atau eritrosit
Eritrosit
tidak mempunyai nukleus sel ataupun organela, dan tidak dianggap sebagai sel
dari segi biologi. Eritrosit mengandung hemoglobin dan mengedarkan oksigen. Sel
darah merah juga berperan dalam penentuan golongan darah. Orang yang kekurangan
eritrosit menderita penyakit anemia.
2.
Sel darah pembeku atau trombosit
Di dalam
darah terdapat protein (trombin) yang larut dalam plasma darah yang mengubah
fibrinogen menjadi fibrin atau benang-benang. Fibrin ini akan membentuk anyaman
dan terisi keping darah, sehingga mengakibatkan penyumbatan dan akhirnya darah
bisa membeku.
3.
Sel darah putih atau leukosit
Leukosit
bertanggung jawab terhadap sistem imun tubuh dan bertugas untuk memusnahkan
benda-benda yang dianggap asing dan berbahaya oleh tubuh, misal virus atau
bakteri. Leukosit bersifat amuboid atau tidak memiliki bentuk yang tetap. Orang
yang kelebihan leukosit menderita penyakit leukimia, sedangkan orang yang
kekurangan leukosit menderita penyakit leukopenia.
e.
FUNGSI SPESIFIK SEL
1. Fungsi Masing-masing Struktur Sel
a. Selaput
Plasma
Selaput
Plasma (Plasmalemma) yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar
yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau
Lipid dan senyawa Protein). Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika
ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah:Protein – Lipid – Protein Þ
Trilaminer Layer.
Lemak
bersifat Hidrofebik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat
Hidrofilik (larut dalam air); oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif
Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton). Selektif permeabel berarti
hanya dapat memasukkan /di lewati molekul tertentu saja.
Fungsi dari
selaput plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu
ke sel yang lain. Khusus pada sel tumbahan, selain mempunyai selaput plasma
masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar selaput plasma yang disebut
Dinding Sel (Cell Wall). Dinding sel tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa,
di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat rongga yang dinamakan Lamel
Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin,
Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lainSelain itu pada dinding sel tumbuhan
kadang-kadang terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering
terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir
sama dengan fungsi saraf pada hewan.
2.
Sitoplasma
Sitoplasma
dan Organel Sel merupakan bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma
khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang
bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu digunakan Organel Sel.
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel.Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel.Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).
Organel Sel
tersebut antara lain :
a.
Retikulum Endoplasma (RE) yaitu
struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis
RE yaitu RE. Granuler (Rough E.R)• RE. Agranuler (Smooth E.R) Fungsi R.E.
adalah sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri. Struktur
R.E. hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
b.
Ribosom (Ergastoplasma). Struktur
ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang melekat
sepanjang R.E. dan ada pula yang soliter. Ribosom merupakan organel sel
terkecil yang tersuspensi di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah sebagai
tempat sintesis protein. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan
mikroskop elektron.
c.
Mitokondria (The Power House). Struktur
berbentuk seperti cerutu ini mempunyai dua lapis membran.Lapisan dalamnya
berlekuk-lekuk dan dinamakan KristaFungsi mitokondria adalah sebagai pusat
respirasi seluler yang menghasilkan banyak ATP (energi) karena itu mitokondria
diberi julukan “The Power House”.
d.
Lisosom. Fungsi dari organel ini adalah
sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler. Salah satu enzi nnya
itu bernama Lisozym.
e.
Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom). Organel ini
dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan
menggunakan mikroskop cahaya biasa.Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh
yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.
f.
Sentrosom (Sentriol). Struktur berbentuk bintang yang
berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak
sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis.Struktur ini hanya dapat dilihat
dengan menggunakan mikroskop elektron.
g.
Plastida dapat dilihat dengan mikroskop
cahaya biasa.
Dikenal tiga
jenis plastid,yaitu:
1.
Lekoplas (plastida
berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari:
a)
Amiloplas untuk menyimpan amilum.
b)
Elaioplas (Lipidoplas) untuk menyimpan lemak atau
minyak.
c)
Proteoplas untuk menyimpan protein.
2. Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi
menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3. Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya:
a)
Karotin (kuning)
b)
Fikodanin (biru)
c)
Fikosantin (kuning)
d)
Fikoeritrin (merah)
3.
Vakuola
(RonggaSel).
Beberapa
ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat
dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengan
sitoplasma disebut TonoplasVakuola berisi :
a.
Garam-garam organic
b.
Glikosida
c.
Tanin (zat penyamak)
d.
Minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine
pada mawar Zingiberine pada jahe)
e.
Alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin
dan lain-lain)
f.
Enzim
g.
Butir-butir pati. Pada boberapa spesies dikenal adanya
vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil.
4.
Mikrotubulus.
Mikrotubulus
berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan
sebagai “rangka sel”. Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung
pembelahan Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentakan Sentriol, Flagela
dan Silia.
5.
Mikrofilamen
Mikrofilamen
mirip dengan Mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen
utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen
berperan dalam pergerakan sel.k. Peroksisom (Badan Mikro)Ukurannya sama seperti
Lisosom. Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak
mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).
6.
Inti Sel
(Nukleus)
Inti sel
terdiri dari bagian-bagian yaitu :
a.
Selaput Inti (Karioteka)
b.
Nukleoplasma (Kariolimfa)
c.
Kromatin / Kromosom
d.
Nukleolus(anak inti).
Berdasarkan
ada tidaknya selaput inti kita mengenal 2 penggolongan sel yaitu :
1)
Sel Prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput
inti), misalnya dijumpai pada bakteri, ganggang biru.
2)
Sel Eukariotik (sel yang memiliki selaput inti).
Fungsi dari inti sel adalah mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di
dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis
protein.
2.
Metabolisme Sel
Metabolisme adalah segala proses
reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel
satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan;
sampai mkhluk yang susunan tubuhnya kompleks seperti manuasia. Di dalam proses
ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya
untuk mempertahankan hidupnya.
Metabolisme meliputi proses sintesis
(anabolisme) dan proses penguraian (katabolisme) senyawa atau
komponen dalam sel hidup.. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh
enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme adalah peranannya dalam
penawaracunan atau detoksifikasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan zat yang
beracun menjadi senyawa tak beracun yang dapat dikeluarkan dari tubuh.
Anabolisme
dibedakan dengan katabolisme dalam beberapa hal:
a.
Anabolisme merupakan proses
sintesis molekul kimia kecil menjadi molekul kimia yang lebih besar, sedangkan
katabolisme merupakan proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil
b.
Anabolisme merupakan proses
membutuhkan energi, sedangkan katabolisme melepaskan energi
c.
Anabolisme merupakan reaksi
reduksi, katabolisme merupakan reaksi oksidasi
f.
TRANSPORT MEMBRAN
Tranportasi lewat membran digolongkan menjadi dua
cara, yaitu dengan transpor pasif bagi molekul-molekul yang mampu melalui
membran tanpa mekanisme khusus, dan transpor aktif bagi molekul yang
membutuhkan mekanisme khusus.
1.
Transpor
pasif
Transpor
pasif merupakan suatu perpindahan molekul berdasarkan perbedaan gradien konsentrasinya,
yaitu molekul berpindah dari konsentrasinya yang tinggi ke konsentrasi rendah
(sesuai dengan gradient konsentrasi) memalui bilayer lipid, channel protein
(saluran protein) ataupun carrier protein (protein pembawa) dan tidak ada
energi metabolik yang terlibat. Transpor pasif meliputi :
a.
Difusi merupakan perpindahan senyawa dari konsentrasi
tinggi ke konsentrasi rendah dan semakin besar gradien konsentrasi senyawa
semakin cepat laju difusinya dan akan terhenti setelah tercapai kesetimbangan
gradient. Melalui pori protein yang dibentuk oleh protein integral atau pori
statis akibat gerakan rantai asam lemak bilayer lipid,zat yang di angkut tidak
bersifat spesifik tetapi memenuhi syarat ukuran maupun muatan. Molekul polar
hidrofobik merupakan molekul yang lebih cepat berdifusi melintasi bilayer
fosfolipid misalnya diethylurea, demikian pula molekul non polar misalnya O2
dan molekul polar yang tidak bermuatan misalnya CO2.
b.
Difusi terfasilitasi Difusi ini difasilitasi oleh
protein yang tersusun dalam bentuk saluran (protein trans membran) dan carrier
protein yang merupakan protein pembawa. Difusi melalui protein transmembran
sering digunakan oleh sel-sel syaraf untuk perpindahan ion Na+ dan K+ serta
ion-ion seperti Cl-,Ca2+ dan HCO3 -
Protein pembawa (carrier protein) memiliki permukaan spesifik untuk ion,
glukosa dan asam amino sehingga masing-masing senyawa tersebut dapat berikatan.
Difusi melalui protein pembawa dapat terjadi beberapa
macam sebagai berikut:
1.
uniport, terjadi apabila protein pembawa hanya
mengikat satu macam ion, misal glukosa ekstraseluler yang relatif tinggi maka
lintasannya menggunakan cara ini.
2.
kotransport, terjadi
jika protein pembawa mengikat sepasang ion. Kotransport ada dua macam yaitu:
a.
simport jika transpor memindahkan dua macam ion kearah
yang sama, misalnya glukosa ekstraseluler dengan konsentrasi rendah akan
terikat ke sisi protein pembawa dan masuk ke dalam sel bersama dengan Na+
b.
antiport jika transpor memindahkan dua macam ion yang
terikat pada protein pembawa dan berpindah dengan arah berlawanan. Contoh
antiport adalah “chloride- bicarbonate exchanger” yaitu pertukaran ion Cl-
dengan ion HCO3-.
c.
Osmosis merupakan transport pasif air yaitu
perpindahan ion/ molekul dari kerapatan tinggi kekerapatan rendahdengan
melewati membrane selektif permeable atau semi permeable hal ini berarti
membrane tersebut hanya dapat dilalui oleh molekul molekul air tetapi tidak
oleh molekul lainnya.
2.
Transpor
aktif
Merupakan proses perlaluan zat yang membutuhkan energy
selain itu juga membutuhkan bantuan dari carrier protein dan saluran protein.
Energi yang digunakan dalam pemindahan molekul tersebut ada yang diperoleh dari
hidrolisis ATP karena melawan gradient konsentrasi. Kinerja transport aktif dilakukan
oleh protein spesifik yang tertanam pada membrane. Dua jenis transport aktif
yaitu :
a.
Transport aktif primer (energy dari hidrolisis
ATP) yaitu transport yang bergantung pada potensial membrane. Dalam
keadaan stabil, ekstraseluler memiliki konsentrasi Na+ 10 kali lebih
tinggi dari pada di dalam sel, sedangkan konsentrasi ion K+ lebih
rendah di dalam sel dari pada di luar sel. Kalau konsentrasi Na+
dalam sel meningkat maka Na+ perlu dikeluarkan, maka diperlukan ATP
untuk memompa Na+ keluar dengan cara Na+ akan terikat
pada sisi spesifik pada saluran protein, sehingga menyababkan rangsangan
fosforilasi dan terjadi hidrolisis ATP, menghasilkan suatu perubahan pada
konformasi saluran protein berakibat Na+ yang terikat bergerak
keluar sel dan terjadi reduksi afinitas ikatan Na+ pada protein
saluran sehingga Na+ terlepas. Pada waktu bersamaan, di bagian
ekstraseluler K+ mengalami afinitas di bagian sisi protein saluran,
terjadi stimulus defosforilasi berakibat perubahan konformasi saluran protein
sehingga terjadi gerakan yang menyebabkan K+ bergerak ke bagain
interseluler. Saluran protein memiliki tiga tempat spesifik untuk ikatan Na+
dan dua untuk K+, sehingga setiap kali siklus transpor tiga Na+
dan dua K+ lewat membran sel membutuhkan satu molekul ATP yang
terhidrolisa.
b.
Transport aktif sekunder (energy dari gradient ion)
Transpor aktif juga memindahkan mikromolekul yang berada di daerah lumen usus,
misalnya perpindahan glukosa dan asam amino berkonsentrasi rendah ke dalam sel
usus dengan konsentrasi relatif tinggi. Perpindahan ini tidak menggunakan ATP
hasil hidrolisis tetapi digerakkan karena perbedaan gradien Na+. Konsentrasi
Na+ ekstraseluler usus lebih rendah dari pada dalam sel,sehingga terjadi
perpindahan ion ke dalam sel dengan cara berikatan dengan bagian sisi protein
saluran, selanjutnya diikuti oleh glukosa yang berikatan dengan protein saluran
yang sama tetapi pada sisi yang lain. Transpor seperti ini disebut transpor
aktif sekunder.
g.
REPRODUKSI SEL
Pembelahan
sel hakikatnya merupakan penggandaan materi genetik, yaitu gen dan DNA
yang terdapat dalam nukleus, pembelahan diri sehingga dihasilkan sel sel
anakan yang menggandakan materi genetik yang sama.
Bagi
makhluk uniseluler, Pembelahan Sel merupakan usaha untuk menghindari kepunahan jenisnya.
Bagi makhluk hidup multiseluler, Pembelahan sel merupakan proses yang
berkaitan dengan pertumbuhan, perbaikan sel sel yang rusak, serta
penting untuk perkembangbiakan.
a. Pembelahan Sel Secara Langsung
Pembelahan sel secara langsung bisa disebut pula pembelahan secara amitosis,
artinya dalam pembelahan tersebut tidak didahului peristiwa pembentukan
gelendong, pembelahan, peleburan inti, dan penampilan kromosom. Pembelahan biner adalah pembelahan sel tanpa
melalui pembelahan inti. Pada bakteri terjadi pembelahan biner dimana setiap
sel membelah manjadi dua.
Sel-sel anakan mempunyai ukuran dan struktur materi genetik yg sama.
Pembelahan ini diawali dengan penggandaan DNA pada kromosom tunggal. Kromosom
bakteri berupa benang panjang berbentuk lilitan. Pembelahan DNA diikuti
pembelahan benang kromosom yang keduanya dari materi DNA yang sama.
Terbentuknya dua kromosom diikuti pula dengan terbentuknya membran pemisah yang
terbentang diantara kedua kromosom tersebut.
b. Pembelahan Sel Secara Tidak langsung
Pembelahan sel secara tak langsung dapat dilihat pada sel eukariotik,
dimana peristiwanya didahului oleh peristiwa pembentukan gelendond, peleburan
inti, dan penampilan kromosom. Sel
eukariotik lebih kompleks melakukan pembelahan dikarenakan jumlah ADN yang
lebih banyak, mengandung lebih dari 1000 kromosom yg terdapat di dalam nukleus
yang diselubungi oleh membran dan lain-lain.
Sel Eukariotik mengalami 2 tahap :
a.
Kariokinesis (Karyon =
Nukleus, Kinesis = Pembelahan)
Nukleus
dan bahan-bahan yang dikandungnya membelah untuk membentuk nukleus baru.
b.
Sitokinesis (Cyto =
Sitoplasma, Kinesis = Pembelahan)
Sitoplasma
sel dan nukleus tersekat menjadi sel-sel anak yang terpisah.
h.
HOMEOSTASIS
Homeostasis adalah Kemampuan proses
fisiologis tubuh dalam mempertahankan keseimbangan dan kecenderungan semua
jaringan hidup guna memelihara dan mempertahankan kondisi setimbang atau
ekuilibrium ( Cannon, 1926 )
Cannon mengajukan 4 postulat yang
mendasari homeostatis, yaitu:
1.
Peran sistem saraf dalam mempertahankan
kesesuaian lingkungan dalam dengan kehidupan.
2.
Adanya kegiatan pengendalian yang
bersifat tonik.
3.
Adanya pengendalian yang bersifat
antagonistik.
4. Suatu
sinyal kimia dapat mempunyai pengaruh yang berada di jaringan tbuh yang
berbeda.
Proses
homeostasis ini dapat terjadi apabila tubuh mengalamai stress sehingga tubuh
secara alamiyah akan melakukam mekanisme pertahanan diri untuk menjaga
kondisisi nyang seimbang. Homeostasis yang terdapat dalam tubuh manusia dapat
dikendalikan oleh suatu system endokrim dan saraf otonom. Secara alamiah proses
homeostasis dapat terjadi dalam tubuh manusia.
Organ-organ
yang terlibat dalam pengaturan homeostasis antara lain:
1. Hati
2.
Ginjal
3. Kulit
Homeostasis
penting bagi kelangsungan hidup sel, sebagai bagian dari sistem yang terorganisasi,
memberi kontribusi bagi homeostasis
Sel-sel tubuh dapat hidup dan berfungsi hanya jika
dibasuh oleh cairan ekstra sel yang cocok bagi kelangsungan hidup mereka,
dengan demikian komposisi kimiawi dan keadaan fisik lingkungan internal hanya
diperbolehkan menyimpang dalam batas-batas yang sempit. Sewaktu sel
mengeluarkan zat-zat gizi dan O2 dari lingkungan internal,
bahan-bahan esensial ini harus secara terus menerus dilengkapi lagi agar proses
sel mempertahankan hidupnya yang berlangsung terus menerus dapat berlanjut.
Fungsi-fungsi yang dilakukan oleh setiap sistem tubuh
ikut berperan dalam mempertahankan homeostasis, sehingga lingkungan yang
diperlukan untuk kelangsungan hidup dan fungsi semua sel yang membentuk tubuh
dapat dipertahankan.
Faktor-faktor lingkungan internal yang harus dipertahankan
secara homeostasis:
1. Konsentrasi molekul zat-zat gizi.
2. Konsentrasi O2 dan CO2.
3. Konsentrasi zat-zat sisa.
4. pH.
5. Konsentrasi garam-garam, air, dan
elektrolit-elektrolit lain.
6. Suhu.
7. Volume dan tekanan.
Terdapat
sebelas sistem tubuh utama yang berkontribusi terpenting dalam untuk
homeostasis
1.
Sistem sirkulasi adalah
sistem transportasi yang membawa berbagai zat.
2.
Sistem pencernaan,
menguraikan makanan menjadi molekul-molekul kecil zat gizi yang dapat diserap
kedalam plasma untuk didistribusikan keseluruh tubuh.
3.
Sistem respirasi, mengambil
O2 dari dan mengeluarkan CO2 ke lingkungan eksternal.
4.
Sistem kemih,
mengeluarkan kelebihan garam, air, dan elektrolit lain dari plasma melalui
urin, bersama zat-zat sisa selain CO2.
5.
Sistem rangka, memberi
penunjang dan proteksi bagi jaringan lunak dan organ-organ. Sistem ini juga
berfungsi sebagai tempat penyimpanan kalsium(Ca++).
6.
Sistem otot, menggerakan
tulang-tulang yang melekat kepadanya. Sistem ini memungkinkan individu
mendekati makanan dan menjauhi bahaya. Panas yang dihasilkan oleh kontraksi
otot penting untuk mengatur suhu.
7.
Sistem integumen, sebagai
sawar protektif bagian luar yang mencegah cairan internal keluar dari tubuh dan
mikroorganisme asing masuk ke dalam tubuh. Sistem ini juga penting dalam
mengatur suhu tubuh.
8.
Sistem imun,
mempertahankan tubuh dari serangan benda asing dan sel-sel tubuh yang telah
menjadi kanker. Sistem ini juga mempermudah jalan untuk perbaikan dan
penggantian sel yang tua atau cedera.
9.
Sistem saraf adalah
salah satu dari dua sistem pengatur(kontrol) utama tubuh. Sistem ini sangat
penting terutama untukmendeteksi dan mencetuskan reaksi terhadap berbagai
perubahan lingkungan intrnal. Sistem ini juga bertanggung jawab atas fungsi
lain yang lebih tinggi yang tidak seluruhnya ditujukan untuk mempertahankan
homeostasis.
10.
Sistem endokrin adalah
sistem kontrol utama lainnya. Sistem ini terutama penting untuk mengontrol
konsentrasi zat-zat gizi dan, dengan menyesuaikan fungsi ginjal, mengontrol
volume serta komposisi elektrolit lingkungan internal.
11.
Sistem reproduksi, tidak
esensial bagi homeostasis. sehingga tidak penting bagi kelangsungan hidup
individu, akan tetapi sistem ini penting bagi kelangsungan hidup suatu spesies.
Gangguan pada homeostasis dapat menyebabkan penyakit dan kematian
Jika satu atau lebih sistem tubuh gagal berfungsi
secara benar, homeostasis terganggu dan semua sel akan menderita karena mereka
tidak lagi memperoleh lingkungan yang optimal tempat mereka hidup dan
berfungsi. Jika gangguan terhadap homeostasis menjadi sedemikian berat sehingga
tidak lagi memungkinkan kelangsungan hidup, timbul kematian.
i.
BENDA CAIR, CAIRAN, DAN GAS DALAM TUBUH MANUSIA
1. Benda Cair
Merupakan
zat yang mengalir. Terdapat sekitar 50 liter air didalam tubuh pada seorang
dengan berat rata-rata 70 kg. Air membentuk 75% pada tubuh bayi, 70 % pada
tubuh orang dewasa, 50 % pada tubuh orang lanjut usia. Karena, wanita secara
relatif memiliki kandungan lemak lebih banyak (yang secara relatif membebaskan
air), jumlah air pada wanita sekitar 10 % lebih rendah dari pada pria.
2. Cairan Tubuh
Secara
fisik, molekul pembentuk tubuh manusia dapat dibedakan menjadi jenis cairan dan
jenis matriks molekul padat. Cairan tubuh meliputi cairan darah, plasma
jaringan, cairan sinovial pada persendian, cairan serebrospinal pada otak dan
medula spinalis, cairan dalam bola mata (aqueous humordan vitreous humor),
cairan pleura, dan berbagai cairan yang terkandung dalam organ.
Fungsi
cairan dalam tubuh manusia, antara lain:
a)
Sebagai alat transportasi nutrien, elektrolit dan sisa
metabolisme
b)
Sebagai komponen pembentuk sel, plasma, darah, dan
komponen tubuh yang lainya
c)
Sebagai pengatur suhu tubuh dan lingkungan seluler
3. Gas Dalam Tubuh
Gas adalah
substansi yang berada dalam keadaan dimana substansi tersebut memiliki
mobolitas dabn bentuk yang tidak terbatas. Contoh gas dalam tubuh yaitu:
Oksigan dan Karbondioksida.
j.
LISTRIK DAN MEDAN MAGNET DALAM SISTEM TUBUH
Tubuh
manusia mengandung sistem kelistrikan. Mulai dari mekanisme otak, jantung,
ginjal, paru-paru, sistem pencernaan, sistem hormonal, otot-otot dan berbagai
jaringan lainnya. Semuanya bekerja berdasar sistem kelistrikan. Karena itu kita
bisa mengukur tegangan listrik di bagian tubuh mana pun yang kita mau. Semuanya
ada tegangan listriknya. Bahkan setiap sel di tubuh kita memiliki tegangan
antara -90 mvolt pada saat rileks sampai 40 mvott pada saat beraktifitas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar