FISIOBIOLOGI SEL
Setelah pembelajaran peserta mampu : 1) Menjelaskan pengertian sel 2) Menyebutkan Ukuran Sel 3) Menjelaskan Fungsi Sel 4) Menjelaskan Bentuk Sel 5) Menjelaskan Regenerasi Sel 6) Menjelaskan Pergerakan Sel 7) Menjelaskan Struktur Sel dan Fungsinya 8) Menjelaskan bagian-bagian Organel Sel 9) Menjelaskan Proses Pembelaan sel 10) Menjelaskan Modalisasi cedera sel Petunjuk umum mempelajari materi Proses pembelajaran pada topik ini dilaksanakan dalam bentuk pembelajaran teori dan aplikatif praktek yang mengacu mengacu pada Sistem Kredit Semester (SKS) sebagai berikut : 1) Para peserta didik dituntut untuk mencapai kompetensi pada kegiatan pembelajaran ini secara tuntas, sehingga peserta didik yang belum menguasai kompetensi yang diharapkan harus mengulang kembali sampai kompetensi yang diharapkan tersebut tercapai. 2) Para peserta didik dituntut untuk belajar secara mandiri tanpa bantuan optimal dari fasilitator. 3) Para peserta didik harus mengerjakan tugas-tugas atau latihan yang tertuang di dalam modul ini dan dilaporkan kepada dosen/fasilitator pada setiap kegiatan tutorial. 4) Para peserta didik harus mengerjakan tes yang sudah disediakan pada setiap pembelajaran. Untuk mengetahui tingkat ketercapaian bahan belajar, para peserta didik dapat mencocokkan jawaban yang ditetapkan dengan kunci jawaban yang telah disediakan serta menghitung sendiri perolehan nilai. Melalui penilaian mandiri ini, para peserta didik dapat mengetahui dimana letak kekurangannya, sehingga memperbaiki dan memperkaya materi secara mandiri pula. 5) Kegiatan pelajaran tatap muka yang terjadwal dan terprogram, akan dilaksanakan didalam kelas dalam membahas teori dan atau dilaksanakan dilaboratorium dalam menerapakan atau mempraktekan teori. 6) Kegiatan mandiri yang dapat dilakukan oleh peserta didik seperti membaca dan mengkaji buku sumber lainnya diperbolehkan untuk mendukung pemahaman terhadap modul ini.
1
A. Pendahuluan Mahkluk hidup dibangun oleh sel dan segala fungsi kehidupan dilakukan oleh sel tersebut. Robert Hooke(1665), pertama kali menemukan sel yang dilihat dari sayatan gabus Querqus suber sel yang dilihat hanya merupakan sel mati dengan rongga sel yang kosong. Dalam sel terdapat organel dan struktur membran tipis yang membentuk fungsi sel. Sekelompok sel-sel membentuk jaringan yang melaksanakan fungsi yang spesifik. Jaringan-jaringan yang mempunyai tipe sama membentuk organ yang juga mempunyai fungsi khusus. Beberapa organ membentuk sistem organ yang merupakan sebuah organism (misalnya sistem tubuh manusia atau binatang). Makhluk hidup bersel satu disebut Uniseluler, sedangkan makhluk hidup bersel banyak disebut Multiseluler dengan bentuk dan susunannya sangat beraneka ragam. Sel normal merupakan mikrokosmos yang berdenyut tanpa henti, yang secara tetap mengubah stuktur dan fungsinya untuk memberi reaksi terhadap tantangan dan tekanan yang selalu berubah. Bila tekanan atau rangsangan terlalu berat, struktur dan fungsi sel cenderung bertahan dalam jangkauan yang relatif sempit. Mekanisme adaptasi sel berhubungan dengan organisasi sel yaitu unit kehidupan, kesatuan lahiriah yang terkecil yang menunjukkan bermacam-macam fenomena yang berhubungan dengan hidup dan berbuhungan dengan karakteristik makhluk hidup yaitu bereproduksi, tumbuh, melakukan metabolisme dan beradaptasi terhadap perubahan internal dan eksternal. Aktivitas sel sesuai dgn proses kehidupan, meliputi, ingesti yaitu mengekskresikan sisa metabolism; asimilasi (bernafas dan bergerak); mencerna (mensintesis, berespon). B. Pengertian Sel Sel adalah unit terkecil dalam organisme hidup baik dalam dunia tumbuhan maupun hewan yang menunjukan bermacam-macam fenomena yang berhubungan dengan hidup. Sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung dalam sel. Jumlah sel yang ada di pada tubuh manusia belum ada konsensus secara pasti, namun estimasi jumlah sel yang ada di dalam tubuh manusia sekitar 10 miliar hingga trilliunan sel. Jauh Lebih banyak jika di bandingkan jumlah manusia di bumi. Jumlah sel tersebut bergantung pada ukuran masing-masing orang, semakin besar orang tersebut maka semakin besar pula jumlah selnya.
2
C. Ukuran Sel Sel Tubuh manusia adalah sel mikroskopik yang berdiameter sekitar 10 sampai dengan 30 µm. Ukuran sel dibatasi agar tidak tumbuh terlalu besar karena sel harus mempertahankan suatu area permukaan yang memadai untuk menampung pergantian antara nutrisi dan sampah. Sel-sel besar memperluas batasan ukuran mereka dengan cara memodifikasi membran palsmanya. Contoh bidang permukaan yang ada mungkin bertambah melalui invaginasi atau proyeksi penggandaan yang disebut microvillus D. Fungsi Sel Ada berbagai macam dan bentuk fungsi sel antara lain adalah : 1. Pertahanan diri dan per-kembangbiakan. 2. Membawa instruksi dalam bentuk kode untuk proses sintesis sebagian besar komponen selluler. Materi selluler ini sebelumnya digandakan melalui reproduksi sel, sehingga setiap sel baru membawa satu set penuh intruksi 3. Sebagai aktivitas metabolik yang dikatalisir reaksi kimia sehingga terjadi proses sintesis dan penguraian molekul organik. 4. Menyerap dan mengasimilasikan zat makanan, yaitu memisahkan zat-zat kimia dari cairan interstitial yang mengelilinginya, misalnya asam amino diubah merladi bahan yang lebih kompleks yaitu protein 5. Pertumbuhan dan perbaikan (anabolisme), Zat-zat makanan dapat digunakan untuk membentuk protoplasma baru, sehingga sel bertambah besar dan bertumbuh. Zat-zat tadi juga dapat digunakan untuk mengganti bagian-bagian sel yang usang/rusak. Fungsi ini disebut dengan fungsi anabolik dari sel 6. Respirasi/pernapasan, oksigen yang dibawa darah dari paru diserap oleh sel untuk kelangsungan hidup sel tubuh dan CO2 dikeluarkan untuk dibawa darah ke paru. 7. Ekskresi, zat-zat sisa dari hasil katabolisme sel dikeluarkan ke cairan interstiteil dan kemudian dibawa darah untuk dibuang/dikeluarkan dari tubuh. Karbon dioksida (CO2) dikeluarkan melalui paru, sedang zat sisa lain dikeluarkan melalui ginjal (urine) dan usus (faeces).
3
E. Komponen lingkungan seluler Sel sendiri merupakan kumpulan senyawa kimia yang membentuk satu kesatuan fungsi tertentu. Ada 5 senyawa kimia dasar yang membentuk sel antara lain : 1. Air, sekitar 60-90 % bagian sel mengandung zat ini yang menjadi pelarut bagi senyawa kimia lainnya; 2. Ion, yaitu senyawa kimia anorganik yang diperlukan reaksi-reaksi kimia sel dalam bentuk atom atau molekul dengan jumlah yang tidak sama, terdiri dari elektron dan proton. Contoh ion penting antara lain natrium, kalium, kalsium, dan klorida 3. Protein, sekitar 50-60 % terdiri atas protein struktural dan fungsional. Subunit protein adalah asam amino asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida 4. Lemak (lipid), sekitar 40 % bagian sel yang bersifat tidak larut air sehingga berfungsi memisah-misahkan sel dari sel lainnya dan organel sel dari organel lainnya. Contoh lipid antara lain trigliserida, fosfolipid dan steroid. 5. Karbohidrat, umumnya sekitar 3%, Sumber energi penting untuk sel yang terdiri dari Atom Karbon, Hidrogen, oksigen (Misalnya, Glukosa adalah C6 H12O2). Jenis KH meliputi monosakarida, diskarida dan polisakarida.
Gambar 2.1 Sebuah sel yang dikelilingi berbagai komponen sel Harun Yahya: keajaiban di dalam tubuh kita
4
F. Bentuk Sel Bentuk dasar dari sel yang diisolasi adalah bulat, seperti sel darah, sel lemak dan sel telur. Bentuk dasar ini, biasanya berubah karena spesialisasi sel berdasarkan fungsinya, seperti sel syaraf berbentuk seperti bintang dengan prosesus yang panjang. Penggepengan sel terjadi karena kontak dengan permukaan, ini terjadi akibat penekanan dari banyak permukaan. ada 3 macam secara global sel antara lain adalah sel pada jaringan epitel, sel saraf (neuron), sel otot, sel tulang dan sel darah. 1. Jaringan Epitel Jaringan epitel adalah jaringan pembatas dan pelapis yang menyelubungi atau melapisi permukaan organ, rongga dan saluran baik di luar maupun di dalam tubuh yang terbagi menjadi 2 bagian, yaitu: o Epitelium penutup dan pelapis, yaitu lapisan sel yang menutupi bagian internal dan eksternal dari permukaan tubuh dan organ serta melapisi rongga tubuh dan organ berongga. Lapisan sel ini dapat dibagi lagi menjadi 2, yaitu: - Endotelium adalah epitelium yang melapisi pembuluh darah. - Mesotelium adalah epitelium yang melapisi beberapa rongga tubuh. o Epitelium glandular atau epitel kelenjar berasal dari epitelium yang melapisi atau menutupi sel-sel yang tumbuh sampai kedalam jaringan penunjang. Epitel kelenjar tersusun atas beberapa jaringan epitel yang memiliki peran dalam penyerapan (absorpsi) dan menyekresikan senyawa kimia. Epitel kelenjar dapat dibagi lagi menjadi 2, yaitu: - Kelenjar eksokrin mempertahankan duktus atau suatu hubungan ke permukaan tubuh. Hasil sekresi kelenjar eksokrin langsung menuju permukaan epitel tanpa melalui pembuluh. - Kelenjar endokrin adalah kelenjar yang berhubungan dengan kelenjar darah sehingga hasil sekresi kelenjar ini masuk ke pembuluh darah dan mengalir bersama darah. 2. Sel Saraf (Neuron) Neuron adalah unit fungsional sistem saraf yang terdiri dari badan sel dan perpanjangan sitoplasma. Sel-sel neuron terbagi atas 3 bagian, yaitu badan sel, dendrit, dan neurit (akson) yang masing-masing mempunyai fungsi berbeda. Ketiga bagian sel saraf tersebut membentuk satu kesatuan yang menyusun sel saraf dan membuatnya bekerja dengan baik. Berdasarkan struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu: 5
o
Sel saraf sensorik berfungsi untuk menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). o Sel saraf motorik berfungsi untuk mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. o Sel saraf intermediate berfungsi untuk menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensorik atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. 3. Sel Otot Sel otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya untuk menggerakkan organ-organ tubuh. Kemampuan tersebut disebabkan karena jaringan otot mampu berkontraksi. Kontraksi otot dapat berlangsung karena molekul-molekul protein yang membangun sel otot dapat memanjang dan memendek. Sel otot dapat dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu: o Jaringan otot polos o Jaringan otot lurik o Jaringan otot jantung/miokardium 4. Sel Tulang Pembentukan tulang dimulai dari sel tulang (osteoblas) yang merupakan sel-sel mesenkim khusus. Sel tulang mensekresi substansi intersel, osteoit yang pada mulanya terdiri atas substansi dasar yang lembut, serta serabut-serabut kolagen. Sel tulang berkembang menjadi osteositosteosit dan sel-sel tulang defenitif. 5. Sel Darah Tubuh manusia tersusun dari milyaran sel darah yang memiliki fungsi yang vital. Darah adalah jaringan cair, dimana volume darah pada manusia secara keseluruhan sekitar 1/12 berat badan atau sekitar 5 liter. Sel darah adalah semua sel dalam segala bentuk yang secara normal ditemukan dalam darah yang terdiri dari: o Sel darah merah (eritrosit) adalah jenis sel darah yang paling banyak dan berfungsi membawa oksigen ke jaringan-jaringan tubuh. o Sel darah putih (leukosit) adalah sel yang membentuk komponen darah dan berfungsi untuk membantu tubuh melawan berbagai penyakit infeksi sebagai bagian dari sistem kekebalan tubuh. o Keping darah (trombosit)
6
G. Regenerasi Sel Setiap hari sel manusia mati 3 triliun sampai dengan 4 triliun dan idealnya setiap hari lahir 3 triliun sampai dengan triliun. DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri. Ada 3 kemungkinan kejadian regenerasi sel antara lain adalah : 1. Jumlah sel yang mati = jumlah sel yang hidup, supaya yang bersangkutan tetap sehat. 2. Jumlah sel yang mati lebih banyak dari pada yang lahir, untuk kondisi ini lambat laun muncul sejumlah penyakit pada umumnya, tergantung pada bagian tubuh mana kejadian tersebut. 3. Sel yang mati lebih sedikit dari pada sel yang lahir, untuk kondisi ini lambat laun muncul penyakit tumor, kangker. H. Pergerakan Sel 1. Gerakan amuboid. Gerakan amuboid berarti gerakan seluruh sel dalam hubungannya dengan sekitarnya, seperti pergerakan sel darah putih melalui jaringan khas. Gerak amuboid dimulai dengan penonjolan pseudopodium dari salah satu ujung sel. Sel yang paling sering menunjukkan gerak amuboid pada tubuh manusia adalah sel darah putih yang bergerak keluar dari darah masuk ke jaringan dalam bentuk makrofag atau mikrofag jaringan. Jenis sel lain dalam keadaan tertentu dapat bergerak dengan gerak amuboid. Misalnya fibroblast akan bergerak ke dalam setiap daerah yang rusak untuk membantu memperbaiki kerusakan dan malahan beberapa sel germinativum kulit, melalui sel-sel yang biasanya melekat pada membrana basalis, akan bergerak dengan gerak amuboid ke arah daerah luka untuk memperbaiki koyakan. Faktor yang paling penting yang biasanya mengawali gerak amuboid adalah timbulnya zat kimia tertentu. Fenomena ini dinamakan kemotaksis dan zat kimia yang menyebabkan terjadinya pergerakan dinamakan zat kemotaksik 2. Gerakan silia Mekanisme gerakan silia ada dua yang perlu diketahui yaitu : a. Sembilan tubulus ganda dan dua tubulus tunggal satu sama lain saling dihubungkan oleh kompleks protein yang mengadakan ikatan silang. b. Diduga bahwa energi yang dilepaskan dari ATP yang berhubungan dengan lengan ATPase, menyebabkan lengan bergerak sepanjang 7
permukaan tubulus yang berdekatan. Bila tubulus depan dapat bergerak keluar seakan tubulus belakang tetap diam, jelas ini akan menyebabkan pembengkokan. banyak silia pada permukaan sel yang berkontraksi serentak seperti gelombang, diduga bahwa beberapa isyarat yang di sinkronisasi mungkin suatu isyarat elektrokimia di atas permukaan sel yang dipindahkan dari silia ke silia. 3. Gerakan pada Membran Sel Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel adalah molekul hidrofobik (karbon dioksida dan oksigen) dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sedangkan, molekul polar yang berukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus untuk masuk ke dalam sel. Banyaknya lalu lintas membran digolongkan menjadi tiga cara, yaitu transport pasif, transpor aktif, dan transpor massa. a. Proses pasif, transpors pasif tidak memerlukan pengeluaran energi oleh sel, bersifat spontan. Contoh transpor pasif adalah difusi, difusi terfasilitasi, dan osmosis.
(1) Difusi adalah peristiwa berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Zat berukuran kecil melalui membran plasma dan berpindah dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan melarutkan diri ke dalam bagian membran yang mengandung lipid (contoh zat yanglarut di dalam lemak seperti oksigen, karbon dioksida, asam lemak, dan lain-lain); selain itu melalui saluran yang mengandung aiq atau pori-pori membran. Contoh zat yang larut dalam air adalah natrium, kalium, dan kalsium. Laju difusi dipengaruhi oleh: - Konsentrasi gradien - Luas penampang di mana difusi terjadi - Suhu - Berat molekul suatu zat - Jarak yang terjadi melalui difusi
8
Gambar 2.2 Gerakan difusi pada sel
(2) Difusi terfasilitasi, adalah perpindahan zat dari konsentrasi tinggi ke rendah yang terjadi melalui suatu karier spesifik untuk menembus membran semipermeabel. contoh glukosa dan asam amino. Suatu zat yang ditranspor diikat terlebih dahulu dengan karier protein yang spesifik di mana ikatan ini akan menyebabkan zat dapat menembus membran plasma. (3) osmosis = difusi air melintasi membran semipermeabel (seperti membran sel) dari area dengan konsentrasi zat terlarut rendah ke area dengan konsentrasi zat terlarut tinggi
Gambar 2.3 Gerakan osmosis pada sel
b. Proses aktif Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein, misalnya protein karier dan ionosfor. Transpor aktif melibatkan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif terbagi dua, yaitu transpor aktif primer dan transport aktif sekunder. Transport aktif primer menggunakan energi langsung dari ATP, misalnya pompa natrium-kalium, sedangkan transpor aktif sekunder, glukosa atau asam amino diangkut masuk ke dalam sel mengikuti natrium. 9
Pompa natrium-kalium merupakan mekanisme transpor aktif yang mempertahankan homeostasis natrium (Na) dan kaliurn (K) elektrolit. Berdasarkan prinsip kation, kalium berada di dalam sel dan natrium berada di luar sel. Ion ini cenderung berdifusi dengan memompa K+ keluar sel dan Na+ ke dalam sel. Untuk mempertahankan gradien konsenrrasi, Na+ yang berlebihan secara konstan dipompa keluar membran sel dan bertukaran dengan K+. c. Transpor massa (bulk transport) Perpindahan partikel yang berukuran sangat besar di membran sel terjadi melalui pinositosis atau fagositosis. Sitoplasma yang melakukan gerakan ekstensi menelan partikel dan menyelubungi partikel sehingga membentuk vakuola yang berikatan pada membran. Saat vakuola kecil, terjadi pinositosis. Pada fagositosis partikel yang berukuran lebih besar (misal: materi asin, mikroba' dan lain-lain) ditelan ke dalam sel. I. Struktur Sel dan Fungsinya Sel mengandung struktur fisik yang sangat terorganisasi, yang dinamakan organel. Secara anatomis, sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar fisik terorganisasi yang terdiri dari: 1. Membran sel (membran plasma) o Merupakan lapisan yang sangat tipis yang memisahkkan sel dengan dunia luarnya. Ukuran ketebalan antara 7,5-10 nanometer, bersifat elastis. Fungsi dari membran plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain. o Membran sel tersusun dari senyawa kimia yang terdiri dari Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau Lipid dan senyawa Protein) dengan susunan 55 % protein, 25 % fosfolipid, 13 % kolesterol, 4 % lipid lain, 3 % karbohidrat. o Lipoprotein 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. Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan/di lewati oleh molekul tertentu saja. o Pada membran sel, terdapat protein yang menembus membran, disebut protein integral, dan yang hanya melekat di salah satu 10
permukaan membran, disebut protein perifer. Protein integral diibaratkan ‘pori-pori’ kulit dimana zat-zat larut air keluar masuk, terutama ion. Protein integral juga sebagai protein karier (pembawa) zat-zat tertentu keluar masuk. Selain itu, juga berfungsi sebagai ‘antena’, atau disebut reseptor, terhadap zat-zat larut air, seperti hormon. Sedangkan protein perifer sering melekat pada protein integral sebagai pengontrol zat yang keluar masuk. o lipid di membran sel terdiri atas dua lapis (lipid bilayer) dimana permukaan lapis luar maupun dalam bersifat hidrofilik (larut air) sedangkan diantara kedua lapisan bersifat hidrofobik (tidak larut air tetapi larut lemak) sehingga zat-zat larut air, termasuk air, tidak mudah keluar masuk, kecuali atas mekanisme tertentu, ditentukan oleh molekul kolesterol. Namun, sebaliknya, zat-zat larut lemak, seperti oksigen, karbondioksida, dan alkohol, akan mudah keluar masuk. o Karbohidrat juga terkandung sebagai glycocalyx, yaitu ‘selimut’ karbohidrat yang melekat longgar dengan membran sel untuk melekatkan sel-sel satu sama lain berperan sebagai zat reseptor untuk mengikat hormon seperti insulin yang merangsang aktifitas spesifik dalam sel. o 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-lain. Selain 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. Inti Sel (nucleus) o Inti sel terletak dibagian tengah sel, yang merupakan pusat kegiatan untuk kehidupan sel, misalnya mengatur pertumbuhan, perkembangan dan pembelahan sel. Ditengah-tengah inti terdapat anak inti yang disebut nucleolus. o Dalam nucleus terdapat kromosom yang mengandung DNA untuk Mengontrol aktifitas sel yang akan disebarkan dari sel ke sel saat pembelahan sel 11
o Berdasarkan ada tidaknya selaput inti kita mengenal 2 penggolongan sel yaitu sel prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput inti) misalnya dijumpai pada bakteri, ganggang biru dan sel eukariotik (sel yang memiliki selaput inti). o Membran nukleus atau nuclear envelope terdiri dari dua lipid bilayer yang terpisah. Membran luar menyambung dengan Retikulum endoplasma dan rongga di antara membran luar dan dalam pun berhubungan dengan rongga di dalam Retikulum endoplasma. Membran ini memiliki pori-pori yang dilekati protein pada pinggir pori tersebut. Meskipun pori ini kecil, tetapi cukup untuk keluar masuk berbagai molekul dengan mudah. Di dalam nukleus, terdapat nukleolus yang tidak memiliki membran, yaitu hanya berupa akumulasi RNA dan protein seperti di dalam ribosom. Nuklelolus dibentuk dari gen tertentu di dalam kromosom yang menyebabkan RNA disintesis. Sebagian di dalam nuklelus sebagai nukleus, sedangkan sebagian lainnya keluar melalui pori nukleus untuk bergabung dengan protein lain menjadi ribosom. o Bentuk Struktur inti sel bulat padat, yang terdiri dari massa protoplasma yang kompak, dikelilingi oleh membran yang terdiri dari bagian-bagian yaitu selaput Inti (karioteka), Nukleoplasma (kariolimfa), kromatin/kromosom, Nukleolus (anak inti) yaitu nukleus yang mengandung RNA dalam jumlah besar dan protein, nukleolus sangat membesar bila sel secara aktif mensintesis protein. o Ada beberapa fungsi dari nukleus antara lain : - Memerintahkan pembentukan zat-zat kimia bagi sel, dan mengendalikan produksi sel, - Mengatur perkembangan sifat secara genetika, sehingga nukleus adalah pusat control yang mengandung informasi genetik yang mengijinkan sel untuk memperbanyak diri. - Sebagai kontrol seperti otak, sehingga mengandung sekumpulan DNA, disebut juga gen (terbentuk dalam bentuk untaian yang disebut kromosom), yang menentukan karakteristik protein yang disintesis oleh beberapa bagian sel. - Reproduksi, dimana gen akan membelah menjadi 2 set (disebut kromatin) yang identik dan diikuti proses mitosis sel untuk membentuk dua sel anak. Tiap sel menerima satu dari dua pasang gen yang sudah membentuk kromosom. Selama mitosis, kromatin mudah ditemukan sebagai bagian dari kromosom. Kromatin dapat berubah menjadi benang kromosom. 12
3. Sitoplasma o merupakan cairan sel yang bertempat di antara inti sel dan membran plasma yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel dan sirkulasi zat-zat hasil. Sitoplasma juga mengandung struktur-struktur yang mengkonsumsi dan mengubah energi serta bertindak untuk fungsi yang lebih khusus pada sel, termasuk penyimpanan dan pengiriman material pada sel, membuang zat sisa, memproduksi dan memproses protein. o Sitoplasma terisi oleh partikel dan organel kecil dan besar yang tersebar yang ukurannya berkisar dari beberapa nanometer sampai dengan 3 mikron. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air dengan prosentase 75 % air dan 25 % protein. o cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu disebut Organel Sel. Beberapa organel atau dari luar, seperti protein, elektrolit dan glukosa. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup untuk menjalankan fungsi-fungsi kehidupan. Organel sel tersebut antara lain adalah Retikulum Endoplasma, Ribosom, Miitokondria, Lisosom, Badan Golgi, Sentrosom, Plastida, Vakuola, Mikrotubulus, Mikrofilamen,
Gambar 2.4 Sebuah sel yang dikelilingi berbagai komponen sel, Harun Yahya: keajaiban di dalam tubuh kita
13
J. Organel Sel 1. Retikulum Endoplasma (RE) o Retikulum Endoplasma yaitu struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel yang saling berhubngan membentuk suatu anyaman. Luas bisa 30 – 40 kali luas membran sel. Retikulum endoplasma (RE) dapat diibaratkan seperti hati (liver) yang memiliki fungsi metabolisme untuk membuat (sintesis) molekul protein dan lipid baru untuk sel. o Beberapa fungsi Retikulum Endoplasma antara lain : - sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri. - Ia mengandung enzim-enzim yang mengatur pemecahan glikogen bila glikogen digunakan untuk energi. - Ia mengandung banyak enzim yang mampu mendetoksikasi zatzat yang merusak sel seperti obat-obatan. Ia melakukan ini dengan koagulasi, oksidasi, hidrolisis, dan konjugasi dengan asam glukonat, serta cara-cara lain. - Ia dapat mensintesis beberapa karbohidrat yang biasanya terkonjugasi dengan molekul protein untuk membentuk glikoprotein. o Retikulum endoplasma berbentuk tubular (melipat-lipat dengan rongga di dalamnya) dan vesikular (gelembung-gelembung). Ada 2 jenis Retikulum endoplasma, yaitu tipe granular (kasar) dan agranular (halus). Tipe granular ditempeli oleh ribosom pada permukaan luar sehingga tampak (bertotol-totol yang disebut granula) dan Retikulum endoplasma agranular tidak ditempeli ribosom dan fungsinya untuk sintesis lipid. Ribosom terdiri atas ribonucleic acid (RNA) dan protein lain untuk sintesis molekul protein baru 2. Ribosom (Ergastoplasma), o Ribosom merupakan organel sel terkecil yang tersuspensi di dalam sel. o Fungsi utama dari ribosom adalah tempat sintesis protein. o Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang melekat sepanjang Retikulum endoplasma dan ada pula yang soliter. o Terdiri dari RNA (Ribosomal RNA) dan protein. Biasanya tersebar secara acak di seluruh sitoplasma atau melekat pada permukaan retikulum endoplasma kasar o Sering dihubungkan bersama dalam rantai disebut polyribosomes atau polysomes. 14
3. Miitokondria (the power house), o Struktur berbentuk seperti cerutu dengan ukuran 0,2 m – 5 m. o Mitokondria mempunyai dua lapis membrane luar dan dalam yang masing-masing merupakan lipid bilayer dan protein. Membran dalam melipat-lipat/berlekuk-lekuk yang dinamakan Krista dan beberapa enzim oksidase melekat padanya. Di dalam rongga yang dikelilingi membran dalam, terdapat matriks yang berisi enzim terlarut yang akan bekerja sama dengan enzim oksidase. Mitokondria memiliki deoxyribonucleic acid (DNA) sendiri sehingga dapat bereplikasi sendiri sesuai kebutuhan produksi energi yang diperlukan sel. o Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak ATP (energi) ; karena itu mitokondria diberi julukan “The Power House”. Mitokondria diibaratkan sebagai ‘paru’ adalah karena mitokondria mengonsumsi O2 untuk proses oksidasi zat makanan menjadi energi, karbondioksida, dan air, dimana energi bebas tersebut digunakan untuk sintesis zat ‘berenergi tinggi’, yaitu adenosine triphospat (ATP). ATP ini kemudian menyebar sebagai sumber energi organel lainnya. Mitokondria juga diibaratkan seperti jantung karena menghasilkan energi ibarat generator listrik, yang ‘menyalakan’ seluruh sel, yang menyuplai zat makanan untuk ‘menyalakan’ sel. ATP adalah suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat. Dua rantai fosfat terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh apa yang dinamakan ikatan fosfat berenergi tinggi. ATP digunakan untuk menggiatkan 3 fungsi sel utama yaitu: - transpor membran. - sintesis senyawa-senyawa kimia di seluruh sel. - kerja mekanik, yang penggunaannnya antara lain: o Mensuplai energi untuk transpor natrium melalui membran sel, o Menggiatkan sintesis protein oleh ribosom. o Mensuplai energi yang dibutuhkan selama kontraksi otot. 4. Lisosom, o Lisosom merupakan vesikel dengan membran seperti apparatus Golgi (secretory vesicle) yang berisi enzim hidrolase yang memecah protein menjadi asam amino, glikogen menjadi glukosa, dan lipid menjadi asam lemak dan gliserol, dengan mereaksikannya dengan air (H2O). 15
Garis tengahnya 250 – 750 milimikron dan dikelilingi oleh membran lipid dua lapis yang khas. o Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler. Salah satu enzimnya itu bernama Lisozym. lisosom yang berfungsi mencerna partikel makanan, organel sel yang rusak, dan menghancurkan bakteri. o Peranan sangat khusus lainnya adalah pembuangan sel-sel yang rusak dari jaringan – sel rusak karena panas, dingin, trauma, zat kimia, atau faktor-faktor lainnya. o Lisosom juga mengandung agen bakterisidal yang dapat membunuh bakteri yang difagositosis sebelum mereka dapat menyebabkan kerusakan sel o Hasil-hasil pencernaan adalah molekul-molekul kecil asam amino, glukosa, asam lemak, fosfat, dan sebagainya yang kemudian dapat berdifusi melalui membran vesikel ke dalam sitoplasma 5. Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom) o Organel ini berbentuk kantong pipih dengan fungsi sebagai proses pengeluaran atau 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. o Ibarat pankreas, apparatus Golgi berfungsi menghasilkan enzim pencernaan dan zat lainnya. o Fungsi apparatus Golgi berkaitan dengan Retikulum endoplasma dimana vesikel Retikulum endoplasma /secretory vesicle (gelembung berisi zat hasil sintesis) menyatu dengan apparatus Golgi yang berikutnya akan diproses menjadi lisosom dan zat lainnya di dalam sitoplasma. Membran apparatus Golgi mirip dengan Retikulum endoplasma agranular. 6. Sentrosom (Sentriol) o 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. o Ukuran beberapa nanometer – 3 mikron bentuk koloid dengan prosentase 75 % air dan 25 % protein 7. Plastida o Dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. o Dikenal tiga jenis plastida yaitu : 16
- Lekoplas (plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari: Amiloplas, untak menyimpan amilum Elaioplas (Lipidoplas), untukmenyimpan lemak/minyak).• Proteoplas, untuk menyimpan protein - Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. - Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya Karotin (kuning), Fikodanin (biru), Fikosantin (kuning), Fikoeritrin (merah) 8. Vakuola (RonggaSel) o Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. o Selaput pembatas antara vakuola dengan sitoplasma disebut Tonoplas Vakuola yang berisi garam-garam organic, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine pada mawar Zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin dan lain-lain), enzim, butir-butir pati Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. 9. Mikrotubulus o Berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai “rangka sel”. o Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentakan Sentriol, Flagela dan Silia. 10.Mikrofilamen o Seperti Mikrotubulus, tetapi lebih lembut yang terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). o Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel Peroksisom (Badan Mikro) Ukurannya sama seperti Lisosom. o Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati). 11.Silia dan Flagela Silia, relatif pendek dan banyak (misalnya pada lapisan permukaan trakea). Flagellum relatif panjang dan biasanya hanya satu (misalnya pada sel sperma) 17
Gambar 2.5 Struktur sel (copyright 2003, pearson education. Inc., publishing as Benjamin Cummings)
K. Proses Pembelaan sel Sel-sel akan membelah saat (1) pertumbuhanmanusia; (2) Proses penyembuhan luka; (3) Proses produksi sperma dan sel telur. Ada dua tipe pembelahan sel, yaitu mitosis dan meiosis. Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi pada pertumbuhan manusia dan pada proses penyembuhan atau penggantian jaringan. Pembelahan ini akan menghasilkan dua sel baru yang mengandung kromosom yang sama pada masing-masing sel (daughter cells) maupun dengan sel induk (parent cel). Semua sel dalam tubuh manusia mengandung DNA yang sama (identical DNA).
Gambar 2.6 Proses mitosis dalam sel
Meiosis adalah pembelahan sel ini menghasilkan sel telur dan sperma yang dibutuhkan untuk reproduksi seksual. Pembelahan ini hanya terjadi dalam ovarium (indung telur) dan testis. Fungsi paling penting dari meiosis yaitu membelah menjadi dua sejumlah kromosom, sehingga bila sperma membuahi ovum (sel telur) akan diperoleh jumlah yang normal. Meiosis 18
merupakan proses pembelahan yang lebih kompleks dibanding mitosis, dimana masing-masing harus melalui dua divisi dan 4 sel yang dihasilkan masing-masing berbeda genetikanya juga dengan sel induknya.
Gambar 2.6 Proses meiosis dalam sel
L. Modalisasi cedera sel Sel selalu terpajan terhadap kondisi yang selalu berubah dan potensial terhadap rangsangan yang merusak sel akan bereaksi dengan cara (1) Beradaptasi; (2) Jejas / cidera reversible; (3) Kematian.
Stress (+)
Normal cell
Stress (-)
Adapted cell
injury Stress (+)
Adapted cell
Adapted cell
Stress (-)
apoptosis necrosis
Normal cell
Gambar 2.8 Proses modalitas cedera sel
19
1. Adaptasi sel terhadap cedera Bentuk reaksi jaringan organ / system tubuh terhadap jejas antara lain : a. Retrogresif, jika terjadi proses kemunduran (degenerasi / kembali kearah yang kurang kompleks ) b. Progresif, berkelanjutan berjalan terus kearah yang lebih buruk untuk penyakit. c. Adaptasi (penyesuaian) Sel mampu mengatur dirinya dengan cara mengubah struktur dan fungsinya sebagai respon terhadap berbagai kondisi fisologis maupun patologis. Kemampuan ini disebut dengan adaptasi selular. Apabila cedera sel sangat berat sehingga tidak dapat kembali normal, sel akan mati melalui 2 cara, yaitu apoptosis (bunuh diri, sebagai kematian sel yang alami) atau nekrosis (rusak, sehingga mati). Adaptasi sel merupakan respons sel terhadap cedera yang tidak mematikan dan bersifat menetap (persistent). Adaptasi sel dibagi menjadi beberapa kategori yaitu menambah atau mengurangi ukuran sel (hipertrofi dan atrofi); menambah atau mengurangi jumlah sel (hiperplasia dan involusi); merubah ukuran sel (metaplasia). a. Atrofi, Atropi adalah berkurangnya ukuran suatu sel atau jaringan. Atrofi dapat terjadi akibat sel atau jaringan tidak digunakan misalnya, otot individu yang mengalami imobilisasi atau pada keadaan tanpa berat (gravitasi 0). Mungkin kita pernah melihat seorang yang lumpuh sehingga lengan atau kakinya mengecil, mengapa bisa mengecil, Salah satu sebabnya adalah otot-otot tidak pernah bergerak sehingga sel-sel otot menyusut, baik itu dalam ukuran maupun fungsinya dengan kata lain, sel tersebut mengalami atrofi.
Gambar 2.9 Proses atrophi pada tubuh
20
Hampir semua sel pada organ tubuh dapat mengalami atrofi. Kulit, pembuluh darah, saraf, ginjal, bahkan otak pun bisa mengalami atrofi. Penyebabnya bermacam-macam. Bisa karena kurangnya oksigen, gangguan nutrisi, hilangnya persarafan, ataupun proses penuaan. Seperti contoh di atas penyebabnya adalah aktivitas yang menurun dari sel-sel otot yang menyebabkan atrofi sehingga disebut disuse atrophy. Ketika aktivitas/beban menurun, kegiatan persarafan dan vaskularisasi di daerah tersebut akan menurun pula. Atrofi juga dapat timbul sebagai akibat penurunan rangsang hormon atau saraf terhadap sel atau jaringan. Atrofi dapat disebabkan oleh berbagai faktor tergantung pada jenis atrofi tersebut. Secara umum, terdapat dua jenis atrofi, yaitu atrofi fisiologis dan atrofi patologis. Atrofi fisiologis merupakan atrofi yang bersifat normal atau alami. Contoh dari atrofi fisiologis ini yaitu proses penuaan (aging process). Proses penuaan seseorang akan mengakibatkan glandula mammae mengecil setelah laktasi, penurunan fungsi/produktivitas ovarium dan uterus, kulit menjadi tipis dan keriput, tulang-tulang menipis dan ringan akaibat resorpsi. Penyebab proses atrofi ini bervariasi, diantaranya yaitu berkurangnya/hilangnya stimulus endokrin, involusi akibat menghilangnya rangsan-rangsang tumbuh (growth stimuli), berkurangnya rangsangan saraf, berkurangnya perbekalan darah, dan akibat sklerosis arteri. Penyebab-penyebab tersebut terjadi karena peoses normal penuaan. Berbeda dengan atrofi fisiologis, atrofi patologis merupakan atrofi yang terjadi di luar proses normal/alami. Secara umum, atrofi patologis dan fisiologis terbagi menjadi lima jenis, yaitu atrofi senilis, atrofi local, atrofi inaktivas, atrofi desakan, dan atrofi endokrin. (1) Atrofi senilis, yang terjadi pada semua alat tubuh secara umum, karena atrofi senilis termasuk dalam atofi umum (general atrophy). Atropi senilis tidak sepenuhnya merupakan atropi patologis karena proses aging pun masuk ke dalam kelompok atrofi senilis padahal proses aging merupakan atropi fisiologis. Contoh atropi senilis yang merupakan proses patologik yaitu starvation (kelaparan). Starvation atrophy terjadi bila tubuh tidak mendapat makanan/nutrisi untuk waktu yang lama. Atropi ini dapat terjadi pada orang yang sengaja berpuasa dalam jangka waktu yang lama (tanpa berbuka puasa), orang yang memang tidak mendapat makanan sama sekali (karena terdampar di laut 21
atau di padang pasir). Orang yang menderita gangguan pada saluran pencernaan misalnya karena penyempitan (striktura) esophagus. Pada penderita stiktura esophagus tersebut mungkin mendapatkan suplai makanan yang cukup, namun makanan tersebut tidak dapat mencapai lambung dan usus karena makanan akan di semprotkan keluar kembali. Karena itu, makanan tidak akan sampai ke jaringan-jaringan tubuh sehingga terjadilah emasiasi, inanisi, dan badan menjadi kurus kering. (2) Atrofi Lokal Atrofi local dapat terjadi akibat keadaan-keadaan tertentu. (3) Atropi inaktivitas, terjadi akibat inaktivitas organ tubuh atau jaringan. Misalnya inaktivitas otot-otot mengakibatkan otot-otot tersebut mengecil. Atropi otot yang paling nyata yaitu bila terjadi kelumpuhan otot akibat hilangnya persarafan seperti yang terjadi pada poliomyelitis. Atrofi inaktivitas disebut juga sebagi atrofi neurotrofik karena disebabkan oleh hilangnya impuls trofik. Tulang-tulang pada orang yang karena suatu keadaan terpaksa harus berbaring lamaocclusion) pada saluran keluar pancreas, selsel asinus pancreas (eksokrin) menjadi atrofik. Namun, pulaupulau Langerhans (endokrin) yang membentuk hormon dan disalurkan ke dalam darah tidak mengalami atrofi. mengalami atrofi inaktivitas. Akibatnya, tulang-tulang menjadi berlubanglubang karena kehilangan kalsiumnya sehingga tidak dapat menunjang tubuh dengan baik. Sel-sel kelenjar akan rusak apabila saluran keluarnya tersumbat untuk waktu yang lama. Ini misalnya terjadi pada pankreas. (4) Atrofi desakan Atrofi ini terjadi akibat desakan yang terusmenerus atau desakan dalam waktu yang lama dan yang mengenai suatu alat tubuh atau jaringan. Atrofi desakan fisiologik terjadi pada gusi akibat desakan gigi yang mau tumbuh dan dan yang mengenai gigi (pada nak-anak). Atropi desakan patologik misalnya terjadi pada sternum akibat aneurisma aorta. Pelebaran aorta di daerah substernal biasanya terjadi akibat sifilis. Karena desakan yang tinggi dan terus menerus mengakibatkan sternum menipis. Atrofi desakan ini pun dapat terjadi pada ginjal. Parenkim ginjal dapat menipis akibat desakan terus-menerus. Ginjal seluruhnya berubah menjadi kantung berisi air, yang biasanya terjadi akibat obstruksi ureter, yang biasanya disebabkan oleh batu. Atrofi dapat terjadi pada suatu alat tubuh kerena menerima 22
desakan suatu tumor didekatnya yang makin lama makin membesar. (5) Atrofi endokrin Terjadi pada alat tubuh yang aktivitasnya bergantung pada rangsangan hormon tertentu. Atrofi akan terjadi jika suplai hormon yang dibutuhkan oleh suatu organ tertentu berkurang atau terhenti sama sekali. Hal ini misalnya dapat terjadi pada penyakit Simmonds. Pada penyakit ini, hipofisis tidak aktif sehingga mrngakibatkan atrofi pada kelenjar gondok, adrenal, dan ovarium. Secara umum, atrofi dapat terjadi karena hal-hal/kondisi berikut (1) Kurangnya suplai Oksigen pada klien/seseorang (2) Hilangnya stimulus/rangsangan saraf (3) Hilangnya stimulus/rangsangan endokrin (4) Kekurangan nutrisi (5) Disuse/inaktivitas (organ tidak sering digunakan, maka akan mengakibatkan pengecilan organ tersebut). Secara umum, seluruh perubahan dasar seluler (dalam hal ini merupakan perubahan ke arah atropi) memiliki proses yang sama, yaitu menunjukkan proses kemunduran ukuran sel menjadi lebih kecil. Namun, sel tersebut masih memungkinkan untuk tetap bertahan hidup. Walupun sel yang atropi mengalami kemunduran fungsi, sel tersebut tidak mati. Atropi menunjukkan pengurangan komponen-komponen stuktural sel. Sel yang mengalami atropi hanya memiliki mitokondria dengan jumlah yang sedikit, begitu pula dengan komponen yang lain seperti miofilamen dan reticulum endoplasma. Akan tetapi ada peningkatan jumlah vakuola autofagi yang dapat memakan/merusak sel itu sendiri. b. Hipertrofi dan hiperplasi Adaptasi yang ini kebalikannya dari atrofi, dimana hiperplasia menunjukkan sel dengan ukuran normal tapi jumlah sel berlebih, sedangkan hipertrofi menunjukkan jumlah sel normal ukurannya membesar. Adaptasi sel dapat juga berupa kombinasi dari keduanya yaitu jumlah dan ukuran sel bertambah. Hipertrofi seringkali terjadi bersama dengan hiperplasia, bisa fisiologis bisa juga patologis, terutama disebabkan oleh peningkatan kebutuhan fungsional organ tersebut atau adanya rangsangan hormonal. 23
Gambar 2.10 Proses adaptasi sel dengan hipertropi dan hiperplasi
(1) Hipertrofi Hipertrofi adalah peningkatan ukuran sel dan perubahan ini meningkatkan ukuran alat tubuh menjadi lebih besar dari pada ukuran normal. Hipertrofi merupakan suatu respon adaptif yang terjadi apabila terdapat peningkatan beban kerja suatu sel. Hipertrofi adalah suatu respons adaptif yang terjadi apabila terdapat peningkatan beban kerja suatu sel. Kebutuhan sel akan oksigen dan zat gizi meningkat, menyebabkan pertumbuhan sebagian besar struktur dalam sel. Contoh hipertrofi yang menguntungkan adalah yang terjadi pada jaringan yang terdiri atas sel permanen misalnya otot skelet pada binaragawan. Hipertrofi yang bersifat patologis contohnya adalah jantung yang dipotong melintang, kapasitas jadi lebih kecil dan kerja jantung jadi lebih berat. Ada 3 jenis utama hipertrofi yaitu : - Hipertrofi fisiologis terjadi sebagai akibat dari peningkatan beban kerja suatu sel secara sehat. - Hipertrofi patologis terjadi sebagai respons terhadap suatu keadaan sakit - Hipertrofi kompensasi terjadi sewaktu sel tumbuh untuk mengambil alih peran sel lain yang telah mati. (2) Hiperplasia, Hiperplasia adalah peningkatan jumlah sel yang terjadi pada suatu organ akibat peningkatan mitosis. Hiperplasia dapat terbagi 3 jenis utama yaitu : - Hiperplasia fisiologis terjadi setiap bulan pada sel endometrium uterus selama stadium folikuler pada siklus mentruasi. - Hiperplasia patologis dapat terjadi akibat kerangsangan hormon yang berlebihan. 24
-
hiperplasia kompensasi terjadi ketika sel jaringan bereproduksi untuk mengganti jumlah sel yang sebelumnya mengalami penurunan.
c. Metaplasia, Metaplasia adalah perubahan sel dari satu subtype ke subtype lainnya. Metaplasia biasanya terjadi sebagai respons terhadap cedera atau iritasi kontinu yang menghasilkan peradangan kronis pada jaringan. Dengan mengalami metaplasia, sel-sel yang lebih mampu bertahan terhadap iritasi dan peradangan kronik akan menggantikan jaringan semula. Contoh metaplasia yang paling umum adalah perubahan sel saluran pernapasan dari sel epitel kolumnar bersilia menjadi sel epitel skuamosa bertingkat sebagai respons terhadap merokok jangka panjang.
Gambar 2.11 Proses adaptasi sel dengan metaplasia
Gambar A dan B menunjukkan sel epitel yang mengalami metaplasia, A digambarkan secara skematik, B merupakan sel epitel sebenarnya yang dilihat dari bawah mikroskop. Pada gambar B, yang ditunjuk panah adalah tempat transformasi metaplastik, sebelah kirinya adalah epitel skuamosa bertingkat pada esophagus normal menjadi epitel silindris 25
Contoh lain yang dapat kita amati pada kasus kanker serviks. Pada perubahan sel kolumnar endoserviks menjadi sel skuamosa ektoserviks terjadi secara fisiologis pada setiap wanita yang disebut sebagai proses metaplasia. Karena adanya faktor-faktor risiko yang bertindak sebagai ko-karsinogen, proses metaplasia ini dapat berubah menjadi proses displasia yang bersifat patologis. Displasia merupakan karakteristik konstitusional sel seperti potensi untuk menjadi ganas. Jadi, intinya metaplasia bisa terjadi dalam bentuk fisiologis namun hanya sesaat saja karena pasti akan ada factor yang menyebabkan metaplasia ini berubah sifat menjadi patologis. contoh kasus peradangan kronis pada jaringan Salah satu contoh peradangan kronis misalnya pada penyakit gastritis. Gastritis adalah suatu peradangan pada dinding gaster terutama pada lapisan mukosa gaster. Salah satu etiologi terjadinya gastritis adalah Helycobacter pylory (pada gastritis kronis). Helicobacter pylori merupakan bakteri gram negatif. Organisme ini menyerang sel permukaan gaster, memperberat timbulnya desquamasi sel dan muncullah respon radang kronispada gaster yaitu: destruksi kelenjar dan metaplasia. Metaplasia adalah salah satu mekanisme pertahanan tubuh terhadap iritasi, yaitu dengan mengganti sel mukosa gaster misalnya dengan sek squamosa yang lebih kuat. Karena sel squamosa lebih kuat maka elastisitasnya juga berkurang. pada saat mencerna makanan, lambung melakukan gerakan peristaltik tetapi karena sel penggantinya tidak elastis maka akan timbul kekakuan yang pada akhirnya akan menimbulkan rasa nyeri. Metaplasia ini juga menyebabkan hilangnya sel mukosa pada lapisan lambung, sehingga akan mengakibatkan kerusakan pembuluh darah lapisan mukosa. Kerusakan pembuluh darah ini akan menimbulkan perdarahan. Gastritis akut gastritis akut yang bersifat peradangan terjadi di mukosa atau sub mukosa yang bersifat iritasi lokal, gejala biasanya ringan seperti : rasa tidak enak di daerah epigastrik, kram di perut / tegang juga dapat menimbulkan terjadinya perdarahan, di samping itu pada gastritis dapat terjadi peningkatan yang dapat dapat menimbulkan mual dan muntah juga dapat menyebabkan rasa nyeri. Rasa nyeri ini ditimbulkan oleh karena kontak HCL dengan mukosa gaster.
26
d. Displasia, Displasia adalah kerusakan pertumbuhan sel yang menyebabkan lahirnya sel yang berbeda ukuran, bentuk dan penampakannya dibandingkan sel asalnya. Displasia tampak terjadi pada sel yang terpajan iritasi dan peradangan kronik. e. Degenerasi, Degenerasi yaitu keadaan terjadinya perubahan biokimia intraseluler yang disertai perubahan marfologik, akibat jejas yang fatal pada sel. 2. Jejas Sel Sel dapat cedera akibat berbagai stresor dan cedera yang melebihi kapasitas adaptif sel. Kerusakan pada sel dapat berlanjut menjadi kerusakan jaringan, kerusakan jaringan dapat berlanjut kepada kerusakan organ dan kerusakan organ dapat berakhir pada kegagalan sistem tubuh dalam menjalankan fungsinya yang akan berakibat pada kematian. Kerusakan sel dapat terjadi pada berbagai organel sel, tetapi yang paling sering mengalami kerusakan adalah membran sel, mitokondria, nucleus. Penyebab terjadinya jejas sel (cedera sel) antara lain : a. Hipoksia (pengurangan oksigen) Hipoksia terjadi sebagai akibat dari beberapa kondisi sebagai berikut: o Iskemia (kehilangan pasokan darah), yang terjadi bila aliran arteri atau aliran vena dihalangi oleh penyakit vaskuler atau bekuan didalam lumen. o Oksigenisasi tidak mencukupi karena kegagalan kardiorespirasi, misalnya adanya pneumonia. o Hilangnya kapasitas pembawa oksigen darah misalnya anemia, keracunan karbon monooksida. b. Faktor fisik o Trauma Trauma mekanik dapat menyebabkan sedikit pergeseran tetapi pada keadaan lain yang ekstrem, dapat merusak sel secara keseluruhan. o Suhu rendah Suhu rendah mengakibatkan vasokontriksi dan mengacaukan perbekalan darah untuk sel. Jejas pada pengaturan vasomotor dapat disertai vasodilatasi, bendungan aliran darah dan kadang-kadang pembekuan intravaskular. Bila suhu menjadi cukup rendah aliran intrasel akan mengalami kristalisasi.
27
o Suhu Tinggi Suhu tinggi dapat membakar jaringan, tetapi jauh sebelum titik bakar ini dicapai, suhu yang meningkat berakibat jejas dengan akibat hipermetabolisme. Hipermetabolisme menyebabkan penimbunan asam metabolit yang merendahkan pH sel sehingga mencapai tingkat bahaya. o Radiasi Kontak dengan radiasi secara fantastis dapat menyebabkan jejas, baik akibat ionisasi langsung senyawa kimia yang dikandung dalam sel maupun karena ionisasi air sel yang menghasilkan radikal “panas” bebas yang secara sekunder bereaksi dengan komponen intrasel. Tenaga radiasi juga menyebabkan berbagai mutasi yang dapat menjejas atau membunuh sel. o Tenaga Listrik Tenaga listrik memancarkan panas bila melewati tubuh dan oleh karena itu dapat menyebabkan luka bakar dan dapat mengganggu jalur konduksi saraf dan berakibat kematian karena aritmi jantung. c. Bahan kimia dan obat-obatan Banyak bahan kimia dan obat-obatan yang berdampak terjadinya perubahan pada beberapa fungsi vital sel, seperti permeabilitas selaput, homeostasis osmosa atau keutuhan enzim dan kofaktor. Misalnya barbiturat menyebabkan perubahan pada sel hati, karena obat ini menyebabkan sel-sel hati degradasi. Bahan kimia dan obat-obatan lain yang dapat menyebabkan jejas sel antara lain obat terapeotik misalnya, asetaminofen (Tylenol); bahan bukan obat misalnya, timbale dan alkohol. d. Bahan penginfeksi atau mikroorganisme Mikroorganisme yang menginfeksi manusia mencakup berbagai virus, ricketsia, bakteri, jamur dan parasit. Sebagian dari organisme ini menginfeksi manusia melalui akses langsung misalnya inhalasi, transmisi oleh vektor perantara, misalnya melalui sengatan atau gigitan serangga. Sel tubuh dapat mengalami kerusakan secara langsung oleh mikroorganisme, melalui toksis yang dikeluarkannya, atau secara tidak langsung akibat reaksi imun dan peradangan yang muncul sebagai respon terhadap mikroorganisme. e. Reaksi imunologik, antigen penyulut dapat eksogen maupun endogen. Antigen endogen (misal antigen sel) menyebabkan penyakit autoimun. Reaksi imun sering di kenal sebagai penyebeb kerusakan dan penyakit pada sel. 28
f. Kekacauan genetik misalnya mutasi dapat menyebabkan mengurangi suatu enzim kelangsungan. g. Ketidakseimbangan nutrisi, antara lain : o Defisiensi protein-kalori. o Avitaminosis. o Aterosklerosis, dan obesitas. o Penuaan Pengaruh stimulus yang menyebabkan cidera sel pada sel : a. Kerusakan biokimia, terjadi perubahan kimia dari salah satu reaksi metabolisme atau lebih di dalam sel. b. Kelainan fungsi, (missal kegagalan kontraksi, sekresi sel atau lainnya) cidera kelainan fungsi. Tetapi tidak semua, kerusakan biokimia pada sel. Jika sel banyak cidera, memiliki cadangan yang cukup sel tidak akan mengalami gangguan fungsi yang berarti. c. Perubahan morfologi sel. Yang menyertai kelainan biokimia dan kelainan fungsi. Tetapi saat ini masih ditemukan sel secara fungsional terganggu namun secara morfologi tidak memberikan petunjuk adanya kerusakan d. Pengurangan massa atau penyusutan, Pengurangan ukuran sel jaringan atau organ disebut atropi lebih kecil dari normal.
Jenis Cedera Sel Apabila sebuah stimulus menyebabkan cedera sel maka perubahan yang pertama kali terjadi adalah terjadinya kerusakan biokimiawi yang mengganggu proses metabolisme. Sel bisa tetap normal atau menunjukkan kelainan fungsi yang diikuti dengan perubahan morfologis. Gangguan fungsi tersebut bisa bersifat reversibel ataupun ireversibel sel tergantung dari mekanisme adaptasi sel. Cedera reversibel disebut juga cedera subletal dan cedera ireversibel disebut juga cedera letal. a. Cedera Subletal (reversibel) Cedera subletal terjadi bila sebuah stimulus menyebabkan sel cedera dan menunjukkan perubahan morfologis tetapi sel tidak mati. Perubahan subletal ini bersifat reversibel dimana bila stimulusnya dihentikan maka sel akan kembali pulih seperti sebelumnya. Cedera subletal ini disebut juga proses degeneratif. Perubahan degeneratif lebih sering mengenai sitoplasma, sedangkan nukleus tetap dapat mempertahankan integritasnya. Bentuk perubahan degeneratif yang paling sering terjadi adalah akumulasi cairan di dalam sel akibat gangguan mekanisme pengaturan cairan. Biasanya disebabkan karena berkurangnya energi yang 29
digunakan pompa natrium untuk mengeluarkan natrium dari intrasel. Sitoplasma akan terlihat keruh dan kasar (degenerasi bengkak keruh). Dapat juga terjadi degenerasi lebih berat yaitu degenerasi lemak atau infiltrasi lemak dimana terjadi penumpukan lemak intrasel sehingga inti terdesak ke pinggir. Jaringan akan bengkak dan bertambah berat dan terlihat kekuning-kuningan. Misalnya perlemakan hati (fatty liver) pada keadaan malnutrisi dan alkoholik
Gambar 2.11 Cedera sublethal pada sel
b. Cedera Letal (ireversibel) Bila stimulus yang menyebabkan sel cedera cukup berat dan berlangsung lama serta melebihi kemampuan sel untuk beradaptasi maka akan menyebabkan kerusakan sel yang bersifat ireversibel (cedera sel) yang berlanjut kepada kematian sel.
Gambar 2.12 Cedera lethal pada sel
30
3. Kematian Sel Nekrosis merupakan proses kematian sel. Nekrosis melibatkan sekelompok sel, mengalami kehilangan integritas membrane, sel yang mengalami nekrosis akan terlihat membengkak untuk kemudian mengalami lisis. Nekrosis juga dapat terjadi kebocoran lisosom. Sel yang mengalami nekrosis kromatinnya bergerombol dan terjadi agregasi. Pada nekrosis, terlihat respon peradangan yang nyata disekitar sel – sel yang mengalami nekrosis dan sel yang mengalami nekrosis akan di makan oleh makrofag. Nekrosis terjadi Karena trauma nonfisisologi pada nekrosis enzim – enzim yang terlibat dalam proses apoptosis mengalami perubahan atau inaktivasi. Nekrosis tidak dapat di amati. Nekrosis tidak disertai proses sitensis makro molekul baru, pada nekrosis frakmentasi terjadi secara random sehingga pada agarose. Jejas yang paling ekstrim adalah kematian sel (cellular death). Kematian sel dapat mengenai seluruh tubuh (somatic death) atau kematian umum dan dapat pula setempat, terbatas mengenai suatu daerah jaringan teratas atau hanya pada sel-sel tertentu saja. Ada dua jenis utama kematian sel, yaitu apoptosis dan nekrosis. 1. Apoptosis Apoptosis adalah kematian sel terprogram (programmed cell death), yang normal terjadi dalam perkembangan sel untuk menjaga keseimbangan pada organisme multiseluler. Sel-sel yang mati adalah sebagai respons dari beragam stimulus. Selama apoptosis kematian selsel tersebut terjadi secara terkontrol dalam suatu regulasi yang teratur. Apoptosis tidak ditandai dengan adanya pembengkakan atau peradangan, namun sel yang akan mati menyusut dengan sendirinya dan dimakan oleh oleh sel di sebelahnya. Apoptosis berperan dalam menjaga jumlah sel relatif konstan dan merupakan suatu mekanisme yang dapat mengeliminasi sel yang tidak diinginkan, sel yang menua, sel berbahaya, atau sel pembawa transkripsi DNA yang salah. Kematian sel terprogram dimulai selama embriogenesis dan terus berlanjut sepanjang waktu hidup organisme. Rangsang yang menimbulkan apoptosis meliputi isyarat hormon, rangsangan antigen, peptida imun, dan sinyal membran yang mengidentifikasi sel yang menua atau bermutasi. Virus yang menginfeksi sel akan seringkali menyebabkan apoptosis, yang pada akhirnya akan menyebabkan kematian virus dan sel pejamu (host). Hal ini merupakan satu cara yang dikembangkan oleh organisme hidup untuk melawan infeksi virus. Perubahan morfologi dari sel apoptosis diantaranya sebagai berikut: 31
o o o o
Sel mengkerut Kondesasi kromatin Pembentukan gelembung dan apoptotic bodies Fagositosis oleh sel di sekitarnya
2. Nekrosis Nekrosis adalah kematian sekelompok sel atau jaringan pada lokasi tertentu dalam tubuh. Nekrosis biasanya disebabkan karena stimulus yang bersifat patologis. Faktor yang sering menyebabkan kematian sel nekrotik adalah hipoksia berkepanjangan, infeksi yang menghasilkan toksin dan radikal bebas, dan kerusakan integritas membran sampai pada pecahnya sel. Respon imun dan peradangan terutama sering dirangsang oleh nekrosis yang menyebabkan cedera lebih lanjut dan kematian sel sekitar. Nekrosis sel dapat menyebar di seluruh tubuh tanpa menimbulkan kematian pada individu. Istilah nekrobiosis digunakan untuk kematian yang sifatnya fisiologik dan terjadi terusmenerus. Nekrobiosis misalnya terjadi pada sel-sel darah dan epidermis. Indikator Nekrosis diantaranya hilangnya fungsi organ, peradangan disekitar nekrosis, demam, malaise, lekositosis, peningkatan enzim serum. Dua proses penting yang menunjukkan perubahan nekrosis yaitu : o Disgestif enzimatik sel baik autolisis (dimana enzim berasal dari sel mati) atau heterolysis(enzim berasal dari leukosit). Sel mati dicerna dan sering meninggalkan cacat jaringan yang diisi oleh leukosit imigran dan menimbulkan abses. o Denaturasi protein, jejas atau asidosis intrasel menyebabkan denaturasi protein struktur dan protein enzim sehingga menghambat proteolisis sel sehingga untuk sementara morfologi sel dipertahankan. Kematian sel menyebabkan kekacauan struktur yang parah dan akhirnya organa sitoplasma hilang karena dicerna oleh enzym litik intraseluler (autolysis). Kematian sel dapat mengakibatkan gangren. Gangren dapat diartikan sebagai kematian sel dalam jumlah besar. Gangren dapat diklasifikasikan sebagai kering dan basah. Gangren kering sering dijumpai diektremitas, umumnya terjadi akibat hipoksia berkepanjangan. Gangren basah adalah suatu area kematian jaringan yang cepat perluasan, sering ditemukan di organ dalam dan berkaitan dengan infasi bakteri kedalam jaringan yang mati tersebut. Gangren ini menimbulkan bau yang kuat dan biasanya disertai oleh manivestasi 32
sistemik. Gangren basah dapat timbul dari gangren kering. Gangren ren gas adalah jenis gangren khusus yang terjadi sebagai respon terhadap infeksi jaringan oleh suatu jenis bakteri anaerob yang disebut clostridium. Gangren gas cepat meluas kejaringan disekitarnya sebagai akibat dikeluarkannya toksin yang mematikan oleh bakteri yang membunuh sel-sel disekitarnya. Sel-sel otot sangat rentan terhadap toksin ini dan apabila terkena akan mengeluarkan gas hidrogen sulfida yang khas. Gangren jenis ini dapat mematikan.
Gambar 2.13 Proses modalitas cedera sel
Mekanisme Kerusakan Sel kerusakan sel dapat terjadi karena beberapa hal dan secara berurutanadalah sebagai berikut : 1. Penurunan produksi ATP 2. kerusakan mitokondria 3. Influks kalsium intraselular dan loss of calcium homeostasis 4. accumulation of Oxygen derived free radical (Oxidative stress) 5. Defects in membran permeability
33
Gambar 2.13 mekanisme kerusakan sel
Jika suplai oksigen berkurang maka proses fosforilasi oksidatif terhambat dan produksi ATP melalui respirasi aerob berkurang / menurun. Turunnya kadar ATP maka akan merangsang peningkatan AMP, hal ini akan merangsang fruktokinase dan fosforilasi, sehingga glikolisis anaerob meningkat. Akibatnya kadar glikogen menurun dengan cepat. Hasil dari glikolisis anaerob adalah asam laktat. Asam laktata menurunkan pH intraseluler sehinga mengakibatkan penggumpalan kromatin inti. Selain itu manifestasi hipoksia yang sering terjadi adalah pembengkakan sel akut. Hal ini disebabkan karena kegagalan transport membran aktif Na+ – K+ ATPase sehingga natrium masuk ke dalam sel dan kalium berdifusi ke luar sel. Kemudian terjadi peningkatan osmotik intraseluler (H2O masuk ke sel) sehingga terjadi pembengkakan sel. Hal ini termasuk kerusakan sel Reversibel. efek lain dalam sel-sel yang iskemik, asam lemak bebas dan lipofosfolipid (hasil degradasi fosfolipid) tertimbun di dalam sel, Padahal zat ini toksik untuk membrane, sehingga akan mengakibatkan hilangnya keutuhan membran menyebabkan influx kalsium dari ekstraseluler ke dalam sel naik mengakibatkan disfungsi mitokondria, inhibisi enzim selular, denaturasi protein, dan mengarah ke kematian sel.
34
M. Latihan soal Berilah tanda silang (X) huruf a,b,c,d atau e pada jawaban yang paling benar! 1. Struktur di dalam sel yang mengatur semua aktivitas sel disebut… a) Kloroplas c) Membran sel e) Sitoplasma b) Inti sel d) Vakuola 2. Pernyataan berikut tentang membran plasma adalah benar, kecuali a) Mencegah zat – zat tertentu meninggalkan sel b) Mengelilingi semua sel c) Mengatur zat – zat yang masuk dan keluar d) Mempertahankan bentuk sel e) Menghasilkan enzim pencernaan 3. Nukleus sangat vital bagi kehidupan sel karena berfungsi untuk mengendalikan seluruh kegiatan sel. Hal ini karena nukleus… a) Mengandung ribosom b) Mengandung nukleoplasma c) Terbungkus oleh membran inti d) Mengandung nukleolus e) Mengandung materi genetik berupa DNA 4. Hampir semua sel eukariotik memiliki mikrotubulus yang berupa tabung-tabung halus dari protein. Organel sel tersebut berkaitan erat dalam pembentukan.... a) kolkisin, tubulin, dan karbohidrat b) karbohidrat, silia, dan sentriol c) kerangka sel, sentriol, dan flagel d) Kerangka sel, silia, dan lemak e) Sentriol, silia, dan protein 5. Sel tergolong prokariotik apabila ……… a) tidak memiliki membran sel tergolong plasma b) tidak memiliki sistem endomembran dan membran nucleus c) tidak memiliki mitokondria d) tidak memiliki reticulum endoplasma dan lisosom e) tidak memiliki membran plasma dan membrane nucleus 6. Komponen zat yang penting untuk membentuk substansi dasar protoplasma adalah…. a) Metana c) asam amino e) atom hydrogen b) ammonia d) karbon 7. Perhatikan gambar sel, gambar yang ditunjuk oleh nomor 10 adalah… a) Mitokondria c) Membran plasma e) Ribosom b) Glioksisom d) Nukleus
35
3 4 5
1 2
6 7 8
9
12 11
10
8. Organel-organel sel didalam sel mempunyai berbagai macam fungsi. Salah satunya adalah ribosom yang mempunyai fungsi utama…. a) menghasilkan kode genetika b) membentuk butiran yang melekat pada reticulum endoplasma c) membentuk RNA duta d) tempat penggabungan beberapa jenis asam amino e) semua benar 9. Apakah pengaruh dari adanya membrane inti terhadap suatu sel? a) Kromosom tetap berada dalam inti sel b) Sel memiliki dinding sel c) Ukuran sel cenderung lebih besar d) Respirasi sel dilakukan melalui mitokondria e) Organel sel lebih lengkap 10. Organel yang berfungsi sebagai penghasil energi adalah… a) Kloroplas c) nukleolus e) retikulum endoplasma b) Mitokondria d) ribosom 11. Pasangan nama organel dan fungsinya yang benar adalah …. a) Membrane sel – Sekresi d) Mitokondria – respirasi b) Nucleus - trasportasi e) Badan golgi - regulasi c) R.Endoplasma – Ekskresi 12. Disepanjang organel yang berupa saluran halus dalam sitoplasma, yang erat kaitannya dengan sistem transportasi, terdapat organel-organel tempat mensintesis bahan baku utama dari enzim. Organel tersebut adalah … a) R. endoplasma b) plamodesmata e) badan golgi b) ribosom d) lisosom
36
13. Berikut ini adalah pernyataan yang benar tentang struktur mitokondria adalah: a) Organel yang mempunyai organ ganda dan membran dalamnya berupa lekukan yang disebut krista b) Organel yang merupakan saluran halus yang memiliki membran yang menghubungkan nukleus dengan sitoplasma. c) Organel yang mempunyai dua lapisan yaitu bagian kepala yang bersifat hidrofilik dan bagian ekor yang bersifat hidrofobik. d) Organel yang berbentuk seperti kantung pipih dan mampu membentuk enzim yang belum aktif e) Organel yang mempunyai 3 bagian besar yaitu membran inti, cairan inti, dan anak inti C4 - A 14. Organel yang mengandung enzim pencernaan adalah ……… a) Mitokondria c) Badan golgi e) Plastida b) Kloroplas d) Nukleus 15. Organel sel yang fungsinya berkaitan dengan penguraian zat ialah… a) Perioksisom d) Mitokondria b) Vakuola e) Ribosom c) Lisosom 16. Organel-organel di dalam sel mempunyai berbagai macam fungsi. Salah satunya adalah ribosom yang mempunyai fungsi utama … a) Membentuk butiran yang melekat pada reticulum endoplasma b) Menghasilkan kode genetika c) Membentuk RNA duta d) Tempat penggabungan beberapa jenis asam amino e) Semua benar 17. Membran plasma terdiri dari komponen berikut, kecuali … a) Fosfolipida c) Glikolipida e) Sterol b) Glikoprotein d) Karbohidrat 18. Disepanjang organel yang berupa saluran halus dan sitoplasma, yang erat hubungannya dengan sistem transportasi, terdapat organel-organel tempat mensintesis bahan baku utama dari enzim. Organel tersebut adalah … a) Plamodesmata c) Reticulum endoplasma e) Badan golgi b) ribosom d) lisosom 19. Dibawah ini termasuk organel sel, kecuali … a) Krista c) Badan Golgi e) Nucleus b) Ribosom d) Mitokondria 20. Organel sel yang berfungsi aktif pada pembelahan sel dan hanya terdapat pada sel hewan adalah: a) Nukleolus c) Plastida e) Sentriol b) Ribosom d) Lisosom 21. Mitokondria merupakan gudang energi karena kemampuannya untuk.... a) Sintesis protein d) Fotosintesis b) Respirasi e) Transpor aktif 37
c) Pembentukan dinding sel 22. Organel berupa saluran halus yang berkaitan dengan sintesis protein dan steroid adalah.... a) Badan golgi c) Ribosom e) R. Endoplasma b) Sentrosom d) Mikrotubulus 23. Berikut ini merupakan fungsi lisosom, kecuali.... a) Autofagi d) Fagositosis b) Trasportasi e) Autolisis c) Pencernaan intra sel 24. Fungsi utama ribosom dalam sel adalah..... a) Tempat penggabungan beberapa jenis asam amino b) Sintesis RNA c) Menghasilkan kode genetik d) Mempercepat reaksi oksidasi e) Membentuk butiran yang melekat pada retikulum endoplasma 25. (1) Nukleolus adalah tempat sintesis RNA ribosomal. (2) Unit pembawa sifat (gen) terletak di dalam nukleus (3) Membran plasma merupakan membran permeabel (4) Sintesis protein terjadi di dalam nukleus (5) DNA terletak di dalam nukleus dalam bentuk kromatin Pernyataan-pernyataan di atas yang tepat adalah..... a) 1, 2, dan 3 c) 1, 2, dan 5 e) 2, 3, dan 4 b) 1, 2, dan 4 d) 2, 4, dan 5 26. transpors yang tidak memerlukan pengeluaran energi oleh sel, bersifat spontan seperti difusi, difusi terfasilitasi, dan osmosis adalah merupakan : a) transport pasif b) transport aktip c) Transport silia d) transport amuboid e) tarnsport sel 27. peristiwa berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah: a) amuboid b) tarnsport sel c) difusi, d) difusi terfasilitasi, e) osmosis. 28. Komponen air melintasi membran semipermeabel (seperti membran sel) dari area dengan konsentrasi zat terlarut rendah ke area dengan konsentrasi zat terlarut tinggi termasuk perinpdahan zat dalam sel secara: a) amuboid b) tarnsport sel c) difusi, 38
d) difusi terfasilitasi, e) osmosis. 29. pembelahan sel yang terjadi pada pertumbuhan manusia dan pada proses penyembuhan atau penggantian jaringan. Pembelahan ini akan menghasilkan dua sel baru yang mengandung kromosom yang sama pada masing-masing sel (daughter cells) maupun dengan sel induk (parent cel) disebut : a) osmosis. b) genetik c) mitosis d) meiosis e) amuboid 30. berkurangnya ukuran suatu sel atau jaringan yang terjadi akibat sel atau jaringan tidak digunakan, ini adalah adaptasi sel dengan jenis : a) Retrogresif b) Atrofi c) Hipertropi d) Metaplasia e) hiperplasia 31. seorang yang lumpuh terkadang lengan atau kakinya mengecil, hal ini disebut : a) Retrogresif b) Atrofi c) Hipertropi d) Metaplasia e) hiperplasia 32. suatu respon adaptif yang terjadi apabila terdapat peningkatan beban kerja suatu sel : a) Retrogresif b) Atrofi c) Hipertropi d) Metaplasia e) Hiperplasia 33. peningkatan jumlah sel yang terjadi pada suatu organ akibat peningkatan mitosis : a) Retrogresif b) Atrofi c) Hipertropi d) Metaplasia e) Hiperplasia 34. perubahan sel dari satu subtype ke subtype lainnya disebut: a) Retrogresif b) Atrofi c) Hipertropi 39
d) Metaplasia e) Hiperplasia 35. kerusakan pertumbuhan sel yang menyebabkan lahirnya sel yang berbeda ukuran, bentuk dan penampakannya dibandingkan sel asalnya disebut : a. displasia b. Atrofi c. Hipertropi d. Metaplasia e. Hiperplasia 36. kematian sel terprogram (programmed cell death), yang normal terjadi dalam perkembangan sel untuk menjaga keseimbangan pada organisme multiseluler, disebut : a. displasia b. Atrofi c. Hipertropi d. apoptosis e. Hiperplasia 37. kematian sekelompok sel atau jaringan pada lokasi tertentu dalam tubuh yang disebabkan biasanya disebabkan karena stimulus yang bersifat patologis disebut: a. displasia b. nekrosis c. Hipertropi d. apoptosis e. Hiperplasia
38. Jelaskan bagan ini dengan menggunakan kalimat anda sendiri,
40
39. Jelaskan bagan ini dengan kalimat anda sendiri :
40.Jelaskan bagan ini dengan kalimat anda sendiri : Stress (+)
Normal cell injury
Adapted cell
Adapted cell
Stress (-)
Adapted cell
Stress (+) Stress (-)
apoptosis necrosis
Normal cell
41
N. Ringkasan Pada hakekatnya patofisiologi penyakit, mekanisme adaptasi, regenerasi dan nekrosis sel saling berkaitan. Patofisiologi adalah reaksi fungsi tubuh terhadap suatu penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Mekanisme adaptasi sel terdiri dari organisasi sel yaitu unit kehidupan, kesatuan lahiriah yang terkecil menunjukkan bermacam-macam fenomena yang berhubungan dengan hidup.dan selalu berhubungan dengan karakterristik makhluk hidup yaitu : bereproduksi, tumbuh, melakukan metabolisme dan beradaptasi terhadap perubahan internal dan eksternal. Regenerasi adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak dan Nekrosis adalah kematian yang utama. Sel yang mengalami kematian secara nekrosis umumnya disebabkan oleh faktor dari luar secara langsung.
DAFTAR PUSTAKA Robiins dan Kumar. 1992. Buku Ajar Patologi I. Jakarta : EGC. R. S. Cotran, V. Kumar, T. Collins, L. S. Robbins, Robbin’s Pathologic Basis of Diseases, 7th Ed., WB Saunders, Philadelphia (2003). P. S. Macfarlane, R. Reid, R. Callander, Pathology Illustrated, 5th Ed., Churchill Livingstone, London (2000). Nurachmah, E. Rida A. (2011), Dasar-dasar Anatomi dan Fisiologi, Singapore : Elsevier
42
