SEL: STRUKTUR DAN FUNGSI TIM BIOLOGI MATA KULIAH BIOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UB 2013
CELLULAR LEVEL OF ORGANIZATION TEORI SEL UKURAN SEL
SEL PROKARIOT SEL EUKARIOT ORGANEL
SEL TANAMAN DAN HEWAN BAGIAN DAN FUNGSI SEL
Cellular Level of Organization TEORI SEL UKURAN SEL
TEORI SEL Theodor Schwann (1810-1883)
Sel adalah bagian dari organisme
Rudolf Virchow (1821-1902) Seorang ahli fisiologi Menyatakan bahwa sel membelah menjadi dua sel Setiap sel berasal dari sel yang sudah ada
TEORI SEL 1.
Semua organisme tersusun atas satu atau lebih sel (kecuali virus) German botanist Matthais Schleiden 1838 German zoologist Theodor Schwann 1839
2.
Sel adalah unit terkecil yang memiliki semua persyaratan hidup German physician Rudolph Virchow 1850
3.
Keberlangsungan kehidupan secara langsung berasal dari pertumbuhan dan pembelahan sel (berlawanan dengan spontaneous gemeration)
UKURAN SEL Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
0.1 nm
1 nm
10 nm
100 nm
protein
amino acid
1
m
10
chloroplast
m
100
plant and animal cells
m 1 mm
1 cm
0.1 m
10 m
100 m 1 km
rose
mouse
frog egg
1m
virus most bacteria
human egg
atom
ant
ostrich egg blue whale human
electron microscope light microscope human eye
MACAM-MACAM SEL
KARAKTERISTIK SEL • SEL DISELUBUNGI OLEH MEMBRAN
• SITOPLASMA MENGANDUNG CAIRAN (JUMLAH TERGANTUNG KEBUTUHAN SEL)
• ORGANEL (SUATU
BAHAN/MATERI KEHIDUPAN YG BERFUNGSI UNTUK KESELURUHAN KEHIDUPAN SEL)
• MEMILIKI PENGONTROL DNA (PADA INTI SEL -> OPERON)
SEL PROKARIOT
SEL EUKARIOT
JENIS SEL
Ada 2 jenis sel:
1. SEL PROKARIOT 2. SEL EUKARIOT
SEL PROKARIOT UKURAN RELATIF KECIL (Ø 0,5-1 m) TIDAK MEMILIKI INTI SEL yang jelas (karena tidak ada MEMBRAN INTI)
Tidak memiliki ORGANEL DNAnya kontak dengan sitoplasmanya secara tidak langsung Sitoplasmanya mengandung RIBOSOM (KECIL)) Sel dibungkus oleh plasma membran, dinding luar sel yang kompleks, pili, kadang-kadang berFlagela
SEL PROKARIOT • SITOPLASMA: cairan • • • •
didalam sel DNA dalam 1 lingkaran besar PILLI: melekatkan sesuatu FLAGELA : bergerak RIBOSOME: pembentukan protein
PROKARYOTE LIFESTYLE • UNICELLULAR: all alone
• COLONY: forms a film • FILAMENTOUS: forms a chain of cells
PROKARYOTE FEEDING • Photosynthetic: energy from sunlight • Disease-causing: feed on living things • Decomposers: feed on dead things
SEL EUKARIOT Ukurannya RELATIF BESAR (Ø 10-100 m)
Memiliki INTI SEJATI (dibatasi membran) Bagian dalam SANGAT KOMPLEKS dengan organel-organel yang dibatasi membran maupun yang tidak dibatasi membran MEMILIKI ORGANEL - DIBATASI MEMBRAN: endoplasmik retikulum, Golgi aparatus, mitokondria, lisosom, dan mikrobodies) - TIDAK DIBATASI MEMBRAN : ribosom, mikrotubul, sentriol, flagela, dan sitoskeleton
BAGIAN DAN FUNGSI SEL
MEMBRAN CELL FUNGSI: PERLINDUNGAN(SELEKTIF PERMEABEL), DUKUNGAN FISIK DAN KOMUNIKASI ATAU HUBUNGAN DENGAN SEL-SEL LAINNYA PADA TANAMAN DINDING SEL YANG KAKU -> KERANGKA PENDUKUNG KOORDINASI ANTAR SEL DILAKUKAN MELALUI STRUKTUR YANG MENGHUBUNGKAN SEL DISEBUT SEL JUNCTION
MEMBRAN CELL
Sistem Endomembran
Structure of the Cell Membrane
MEMBRAN CELL
Phospholipids Most abundant lipid Polar/hydrophilic head(attracted to water) Pair of nonpolar/hydrophobic tails(repelled by water)
Hydrophilic head Hydrophobic tails
MEMBRAN CELL Phospholipid bilayer: Polar heads, outside & inside Nonpolar tails in the interior Cell Membranes
NUCLEUS FUNGSI : PUSAT PENGATUR GENETIK SEL “BLUE PRINT” HEREDITAS SEL YANG MENGATUR: AKTIVITAS SEL
STRUKTUR NUKLEUS DIBUNGKUS OLEH KANTUNG NUKLEUS (NUCLEAR ENVELOPE) YAITU MEMBRAN LAPIS DUA YANG MEMILIKI LUBANG-LUBANG (PORE) DARI LUBANG-LUBANG TERSEBUT MATERIAL MASUK DAN KELUAR NUKLEUS
THE NUCLEUS
NUKLEOLUS FUNGSI: SINTESIS rRNA DAN PERAKITAN RIBOSOM TERDAPAT DI DALAM NUKLEUS NUKLEOLUS TERDIRI ATAS BAGIAN KROMATIN DNA DAN RNA DAN PROTEIN
MITOCHONDRION FUNGSI: SUMBER ENERGI SEL SEMAIN BESAR ENERGI YANG DIBUTUHKAN, SEMAKIN BANYAK MITOKONDRIA TERDIRI LAPISAN INNER DAN OUTER DGN LIPATAN YANG DINAMAKAN CRISTAE MENANGKAP ENZIM DAN ELEKTRON “DEVIDE INDEPEDENTLY OF CELL: ORGANEL BEBAS,KETIKA ORGANEL LAIN MATI, MITOKONDRIA BISA TETAP AKTIF
ENDOPLASMIC RETICULUM – SMOOTH: MEMBENTUK LEMAK DAN KARBOHIDRAT JARINGAN TUBULAR TERTUTUP FUNGSI: MEMPROSES NUTRISI DAN MENYIMPAN LIPID
– ROUGH: MENYIMPAN PROTEIN YANG DIPRODUKSI OLEH RIBOSOM YANG MENEMPEL DI ER
RIBOSOME FUNGSI: MEMBENTUK PROTEIN DARI ASAM AMINO PADA SITOPLASMA TERDAPAT BEBAS DI SEL/MENEMPEL PADA ER MEMBUAT RNA
RIBOSOME
GOLGI COMPLEX FUNGSI: MENYELESAIKAN, MENYORTIR, ATAU MEMILIH DAN MENGIRIMKAN HASILHASIL SEL (SEL PRODUK) TERDIRI DARI TUMPUKAN KANTONG DATAR YANG DINAMAKAN CISTERNAE
LYSOSOMES LISOSOM TERDIRI ATAS ENZIMENZIM PENCERNAAN (HIDROLITIK) YANG DIKEMAS DALAM SUATU KANTUNG BERMEMBRAN – DIGEST WORN OUT CELL PARTS – DIGEST FOOD ABSORBED BY CELL
LYSOSOMES
http://www.people.virginia.edu/~rjh9u/lysosome.html
LYSOSOMES Membran lisosom sebagai suatu kompartemen di mana enzim pencernaan disimpan dan secara aman terpisah dari bagian sitoplasma yang lain. Lisosom bergabung dengan vakuola makanan sehingga makanan dapat dicerna enzim yang dimiliki lisosom menjadi molekul-molekul kecil Molekul kecil hasilnya meninggalkan lisosom dan digunakan lagi oleh sel.
LYSOSOMES Lisosom juga berfungsi menghancurkan bakteri yang membahayakan. Sel darah putih memasukkan bakteri ke dalam vakuola sel, lalu organel lisosom sel darah putih memasukkan enzimnya ke dalam vakuola untuk mencernakkan dinding sel bakteri
Lisosom juga berfungsi penting pada perkembangan embrio. Contohnya, enzim lisosom menghancurkan sel-sel selaput yang menghubungkan antara jari-jari pada tahapan perkembangan awal manusia Lisosom yang abnormal menyebabkan penyakit yang fatal atau menyebabkan kematian
CENTRIOLES Menghungkan dua budle tub Mengatur pembelahan sel
CYTOSKELETON • SITOSKELETON ADALAH KERANGKA INTERNAL SEL, YANG MERUPAKAN KUMPULAN SERABUT ATAU FILAMEN GLOBULAR, SERABUT PROTEIN • TERBUAT DARI MIKROTUBULUS • DITEMUKAN DI SELURUH SITOPLASMA • MEMBERI BENTUK PADA SEL & ORGANEL BERGERAK DI SEKITAR DI DALAM
CYTOSKELETON SITOSKELETON TERDIRI ATAS: 1. MIKROFILAMEN (STRUKTUR MIRIP “ROD” YANG BERUPA PROTEIN GLOBULAR) 2. FILAMEN INTERMEDIATE (PROTEIN SERABUT) 3. MIKROTUBUL (TABUNG BERLUBANG TERDIRI ATAS PROTEIN GLOBULAR)
CELL WALL STRUCTURES FOUND IN PLANT CELLS SANGAT KUAT TERBUAT DARI SELULOSA MELINDUNGI SEL DARI PECAH TERPAKU PADA SELSEL LAIN DI SEBELAH
CELL WALL
VACUOLE STRUCTURES FOUND IN PLANT CELLS – Seperti kantung besar berisi air – Menjaga tekanan pada sel – Penyimpanan pati – Fungsi vakuola berhubungan dengan fungsi lisosom
CHLOROPLASTS FUNGSI: • Mengubah energi matahari menjadi energi kimia • Fungsi ini sangat penting dalam kehidupan kita • Organel kloroplast dijumpai paa umumnya sel tanaman dan beberapa protista dan merupakan organel yang dibatasi oleh membran ganda
CHLOROPLASTS organel yang dibatasi oleh membran ganda Kloroplast terdiri atas tiga bagian utama yaitu: Ruangan sempit antar membran protoplast Bagian dalam membran dalam yang mengandung cairan tebal disebut STROMA
Dan jaringan tabung dan lubang kaset yang membentuk membran Kaset-kaset bertumpuk-tumpuk dan masing-masing tumpukannya disebut GRANUM, jamaknya GRANA
CHLOROPLASTS GRANA adalah tempat di mana klorofil menangkap energi matahari Masing-masing kloroplast memainkan peranan khusus untuk memindahkan energi matahari menjadi energi kimia
ORGANISME DAN SEL
MENGAPA SEL EUKARIOTIK MEMPUNYAI ORGANEL BERMEMBRAN
SPESIALISASI FUNGSI (KOMPLEKSITAS)
MENGAPA SEL EUKARIOTIK MEMPUNYAI ORGANEL BERMEMBRAN Untuk mempertahankan molekul dalam konsentrasi tertentu pada kompartemen
SEL TANAMAN DAN HEWAN
ANIMAL CELL ANATOMY
Plasma membrane: outer surface that regulates entrance and exit of molecules protein phospholipid
Nucleus: command center of cell
Cytoskeleton: maintains cell shape and assists movement of cell parts: Microtubules: protein cylinders that move organelles
Nuclear envelope: double membrane with nuclear pores that encloses nucleus Chromatin: diffuse threads containing DNA and protein Nucleolus: region that produces subunits of ribosomes Endoplasmic reticulum: protein and lipid metabolism
Intermediate filaments: protein fibers that provide stability of shape
Rough ER: studded with ribosomes that synthesize proteins
Actin filaments: protein fibers that play a role in change of shape
Smooth ER: lacks ribosomes, synthesizes lipid molecules Peroxisome: vesicle that is involved in fatty acid metabolism
Centrioles*: short cylinders of microtubules of unknown function Centrosome: microtubule organizing center that contains a pair of centrioles
Ribosomes: particles that carry out protein synthesis
Lysosome*: vesicle that digests macromolecules and even cell parts
Vesicle: small membranebounded sac that stores and transports substances Cytoplasm: semifluid matrix outside nucleus that contains organelles *not in plant cells
Polyribosome: string of ribosomes simultaneously synthesizing same protein
Mitochondrion: organelle that carries out cellular respiration, producing ATP molecules Golgi apparatus: processes, packages, and secretes modified proteins
PLANT CELL ANATOMY Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
Nucleus: command center of cell Nuclear envelope: double membrane with nuclear pores that encloses nucleus Nucleolus: produces subunits of ribosomes Chromatin: diffuse threads containing DNA and protein Nuclear pore: permits passage of proteins into nucleus and ribosomal subunits out of nucleus Ribosomes: carry out protein synthesis Centrosome: microtubule organizing center (lacks centrioles) Endoplasmic reticulum: protein and lipid metabolism
Central vacuole*: large, fluid-filled sac that stores metabolites and helps maintain turgor pressure Cell wall of adjacent cell Middle lamella: cements together the primary cell walls of adjacent plant cells Chloroplast*: carries out photosynthesis, producing sugars Granum*: a stack of chlorophyll-containing thylakoids in a chloroplast Mitochondrion: organelle that carries out cellular respiration, producing ATP molecules Microtubules: protein cylinders that aid movement of organelles
Rough ER: studded with ribosomes that synthesize proteins Smooth ER: lacks ribosomes, synthesizes lipid molecules Peroxisome: vesicle that is involved in fatty acid metabolism Golgi apparatus: processes, packages, and secretes modified proteins Cytoplasm: semifluid matrix outside nucleus that contains organelles
Actin filaments: protein fibers that play a role in movement of cell and organelles Plasma membrane: surrounds cytoplasm, and regulates entrance and exit of molecules Cell wall*: outer surface that shapes, supports, and protects cell
*not in animal cells
2. PANDANGAN MENYELURUH TENTANG SEL Sel tumbuhan dan hewan memiliki sebagian besar organel yang sama
Yang tidak ada di sel tumbuhan:
Yang tidak ada di sel hewan:
lisosom,
dinding sel,
sentriol,
dan flagela
kloroplas,
vakuola sentral dan tonoplas
plasmodesmata
HOW DO CELLS MOVE? • Some can crawl with pseudopods • Some can swim with a flagellum • Some can swim very fast with cilia
PSEUDOPODS • means “fake feet” • extensions of cell membrane • example: ameoba
FLAGELLUM/FLAGELLA • • • •
FUNGSI: PERGERAKAN BENTUK SEPERTI CAMBUK PANJANG FLAGEL EUKARIOTA 10x LBH TEBAL DIBANDING PROKARIOTA
FLAGELLUM/FLAGELLA
FLAGELLUM/FLAGELLA
CILIA/FIMBRAE • BENTUK SEPERTI RAMBUT • TERDAPAT DISEKELILING MEMBRAN • FUNGSI: PERGERAKAN FILTERING KOTORAN FEEDING
BAKTERI PENYERANGAN HOST -> MENYEBABKAN PENYAKIT BAKTERI YANG TIDAK PUNYA FIMBRAE BIASANYA TIDAK MENYEBABKAN PENYAKIT
PILUS SEX ->LEBIH PANJANG DARI CILIA FUNGSI UNTUK REPRODUKSI
CILIA
