04/03/2009
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 Golgi
Transport vesicle from ER
Plasma membrane
Vacuole Nucleus Lysosome Smooth ER
Nuclear envelope
Golgi apparatus
1
04/03/2009
materi-materi – organel vesikula transpor : pembentukan vesikula dari organel sebelumnya
Jalur pergerakan vesikula : Jalur biosintetik : sintesis protein dengan bantuan ribosom di RE dimodifikasi di badan Golgi transport ke berbagai tujuan, mis. ke membran plasma, lisosom atau vakuola Dinamakan pula jalur sekretori Jalur endositik – materi dari luar masuk ke dalam sel vesikula hasil endositosis (endosom) lisosom matang
2
04/03/2009
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
04/03/2009
Retikulum Endoplasma
RETIKULUM ENDOPLASMA
• Terdiri atas sistem membran yang mengelilingi ruang, lumen yang terpisah dari lingkungan sitosol • Terdiri dari : RE kasar & RE halus
4
04/03/2009
Retikulum endoplasma halus (SER) •
Banyak ditemukan dalam sel otot rangka, sel-sel pada pembuluh ginjal, kelenjar endokrin, pada tumbuhan banyak ditemukan pada sel kelenjar atau sel penghasil minyak.
•
Peran SER: – – – – –
sintesis hormon steroid dalam sel endokrin pada gonad detoksifikasi senyawa toksik dan obat, termasuk barbiturat dan alkohol. Pemakaian kronis proliferasi SER pada sel-sel hati Pembebasan glukosa dari glukosa-6-fosfat, mis. dalam sel hati pengaturan kadar Ca2+ 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
04/03/2009
RE kasar • Ribosom pada permukaan luar RE • Umumnya berbentuk sisterna (kantung yang memipih)
Transport vesicle buds off
4
Ribosome
Sugar chain
3
Secretory (glyco-) protein inside transport vesicle
Glycoprotein 1
2
ROUGH ER
Polypeptide
RE kasar • Berperan dalam sintesis protein ribosom.
• Protein yang disintesis : • disekresikan keluar dari sel • Bagian dari protein integral membran • protein terlarut yang disimpan dalam organel lain
6
04/03/2009
Sintesis protein pada ribosom terikat membran RE mRNA terikat pada ribosom bebas pada ribosom terjadi sintesis sinyal peptida (6-15 asam amino nonpolar) diperlukan untuk penempatan polipeptida dalam lumen RE sinyal peptida dikenali oleh “Partikel pengenalan sinyal” (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 hidrofob yang akan berikatan dengan protein hidrofob pada membran RE.
7
04/03/2009
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 vesikula transport.
8
04/03/2009
Sistem endomembran
BADAN GOLGI
Kompleks Golgi • Terdiri atas sekumpulan kantung bermembran sisternae yang memipih, yang saling berhubungan: cis, medial dan trans
9
04/03/2009
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
04/03/2009
Lisosom
•
• • •
kantung/vesikula berisi enzim pencernaan - + 50 enzim yang akan menghidrolisa makromolekul. Enzim dapat aktif pada pH rendah Terbentuk dari badan Golgi Ukuran 25-50 nm - 1µ µm. Hanya ditemukan pada sel hewan
LYSOSOME
Nucleus
Enzim pada lisosom
Rough ER
– Mencerna makanan
Transport vesicle (containing inactive hydrolytic enzymes)
– Menghancurkan patogen Plasma membrane
– ‘recycle’ organel yang rusak
Golgi apparatus
– Berperan dalam perkembangan embrio pada hewan Engulfment of particle
Lysosome engulfing damaged organelle
“Food ” LYSOSOMES
Food vacuole
Digestion
11
04/03/2009
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
– senyawa dan makromolekul sementara, 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
