Retikulum Endoplasma (Mader, 2000)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
RETIKULUM ENDOPLASMA • Ada dua jenis retikum endoplasma (ER) yang melakukan fungsi yang berbeda di dalam sel: – Retikulum Endoplasma kasar (rough ER), yang ditutupi oleh ribosom pada permukaan luarnya, berfungsi pada sintensis protein. – Retikum Endoplasma halus (smooth ER) tidak ditutupi oleh ribosom dan terutama dilibatkan pada metabolisme lipid dari pada protein • Percobaan yang dilakukan oleh George Palade menyimpulkan suatu jalur untuk protein yang disekresi, yang disebut secretory pathway yaitu: – ER kasar →Golgi →vesikel sekretori →eksterior (bagian luar sel).
• Protein yang ditujukan untuk tetap berada pada sitosol atau yang diperuntukkan bagi nukleus, mitokondria, kloroplas, atau peroksisom disintesis pada ribosom bebas dan dilepaskan ke dalam sitosol ketika translasinya selesai. Sebaliknya, sebagian besar protein yang ditujukan untuk sekresi atau yang diperuntukkan bagi ER, apparatus Golgi, lisosom, atau membran plasma disintesis pada ribosom yang terikat membran dan ditransfer ke dalam ER kasar sebagai proses translasinya Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MITOKONDRIA • •
•
Fungsi →tempat pembentukan energi metabolik pada sel eukariotik Berbeda dengan organel lainnya, mitokondria memiliki genom organel (memiliki DNA sendiri yang mengkode rRNA, tRNA), sehingga dapat mensintesis protein, Mitokondria selain mendapatkan protein dari yang disintesisnya sendiri, juga mendapatkan protein dari luar melalui import protein dari ribosom ke mitokondria. Bagian-bagian dari mitokondria: 1. 2. 3. 4.
Membran paling luar (outer membrane) Membran dalam (inner membrane) Ruang antar membran (intermembrane space) Ruang paling dalam (matrix)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MITOKONDRIA MATRIKS MITOKONDRIA 1. Sistem genetik mitokondria 2. Enzim-enzim yang bertanggungjawab untuk siklus asam sitrat.Tahap awal dari glikolisis (perubahan glukosa →piruvat) terjadi di sitosol. Piruvat kemudian ditransport ke dalam mitokondria untuk dioksidasi sempurna menjadi CO₂dan ATP melalui siklus asam sitrat INNER MEMBRANE
•
•
Berfungsi sebagai tempat terjadinya fosforilasi oksidatif (proses pembentukan ATP akibat transfer elektron dari NADH atau FADH₂kepada O₂ melalui serangkaian pengemban elektron). OUTER MEMBRANE Mengandung porin yang dapat dilewati oleh molekulmolekul kecil (<6000 dalton) Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Mitokondria (Mader, 2000)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
LISOSOM
• Lisosom adalah organel yang dibatasi membran, mengandung enzim hidrolitik, yang dapat mendegradasi (mencerna) makromolekul (protein, polisakarida, asam nukleat, lipid) • Lisosom mengandung sekitar 40 jenis enzim hidrolitik, yang meliputi protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, dan sulfatase, yang ekseluruhannya merupakan asam hidrolase. • Asam hidrolase aktif pada pH asam (sekitar 5), tetapi tidak aktif pada pH netral (sekitar 7,2). Untuk mempertahankan keasaman pH internalnya, lisosom harus secara aktif meningkatkan ion H+ (proton), yaitu dengan menggunakan pompa proton yang memerlukan energi dalam bentuk hidrolisis ATP.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Lisosom (Raven, 2002)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
PEROKSISOM • Peroksisom terdapat pada semua sel eukariotik • Peroksisom mengandung enzim oksidatif, seperti katalase dan urate oksidase yang dapat menggunakan molekul oksigen untuk menghilangkan atom hidrogen dari substrat organik spesifik, dalam suatu reaksi oksidatif yang menghasilkan hidrogen peroksida (H₂O₂) : RH₂+ O₂→R + H₂O₂ • Katalase menggunakan H₂O₂yang dihasilkan oleh enzim lain dalam organel untuk mengoksidasi bernagai substrat lainnya, yang meliputi fenol, asam format, formaldehid, dan alkohol melalui reaksi peroksidatif: H₂O₂+ R’H₂→R’ + 2H₂O • Jenis reaksi oksidatif ini terutama penting pada sel-sel liver dan ginjal, di mana peroksisom berfungsi sebagai detoksifikasi molekul-molekul toksik yang masuk aliran darah Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
SITOSKELETON Sitoskeleton terdiri dari jaringan filamen protein yang menyebar sepanjang sitoplasma dari sel eukariotik. Pada bakteri tidak terdapat sitoskeleton Fungsi sitoskeleton:
•
•
Pendukung struktural sel Pergerakan sel
– –
•
Sitoskeleton disusun oleh tiga tipe filamen protein: Mikrotubul →subunit protein penyusunannya adalah tubuhlin Filamen aktin →subunit protein penyusunnya adalah aktin Filamen intermediet →subunit protein penyusunnya adalah protein fibrous, seperti keratin, vimentin, nuclear lamin Tubulin dan aktin adalah protein globular.
1. 2. 3.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
MIKROTUBUL •
Fungsi : 1. 2.
Menentukan bentuk sel Pergerakan sel o o
•
•
Transport intraselular dari organel →berperan pada penempatan organel →contoh: aparatus golgi ditempatkan dekat sentrosom Pemisahan kromosom selama mitosis
Mikrotubul terbentuk dari unit protein tubulin. Tubulin adalah heterodimer →terdiri dari 2 polipeptida globular, yaitu: tubulin α dan tubulin β Tubulin akan berpolimerisasi menjadi mikrotubul pada 37°C dengan adanya Mg²+ dan GTP.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Struktur Mikrotubul Struktur mikrotubul adalah polar, memiliki dua ujung : • ujung positif, tumbuh dengan cepat • ujung negatif, tumbuh dengan lambat →tertanam pada bagian sentrosom
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
FILAMEN AKTIN (MIKROFILAMEN)
• Filamen aktin disusun oleh unit protein aktin, merupakan sitoskeleton yang paling tipis, diameter 5-7 nm. • Terutama melimpah pada membran plasma, untuk membentuk jaringan yang memberikan dukungan mekanik, menentukan bentuk sel, dan memungkinkan pergerakan dari permukaan sel • Memiliki struktur polar seperti mikrotubul →mempunyai ujung positif dan negatif. Ujung negatif relatif inert dan tumbuh dengan lambat, sedangkan ujung positif tumbuh dengan cepat.
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
•
• •
•
FILAMEN INTERMEDIET Filamen intermediet memiliki diameter 8-10 nm, yang berada diantara diameter filamen aktin (5-7 nm) dan mikrotubul (25 nm). Merupakan bentuk sitoskeleton yang paling stabil. Fungsi: memberikan dukungan struktural bagi sel dan jaringan Berbeda dengan filamen aktin dan mikrotubul yang merupakan polimer dari protein tunggal (aktin dan tubulin), filamen intermediet tersusun dari berbagai protein. Lebih dari 50 protein filamen intermediet telah diidentifikasi ke dalam 6 grup berdasarkan kesamaan sekuen asam aminonya. Meskipun berbeda ukuran dan sekuen asam aminonya, filamen intermediet memiliki central rod domain yang terdiri dari sekitar 310-359 asam amino Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
Sitoskeleton (Raven, 2002)
Tuti N. dan Sri S. (FIK-UI)
