Pengantar Sel
Teori Sel • Semua makhluk hidup terdiri atas sel. • Sel adalah unit kerja terkecil dari semua makhluk hidup. • Semua sel berasal dari sel-sel yang sudah ada sebelumnya melalui pembelahan sel • Robert Hooke, Antonie Van Leeuwenhoek, Robert Brown, Felix Durjadin, Johanes Purkinje
Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia Unit dasar kehidupan manusia adalah sel Setiap organ merupakan kumpulan dari banyak sel berbeda yang disatukan oleh berbagai struktur penunjang antarsel Setiap jenis sel beradaptasi secara khusus utk melakukan satu atau beberepa fungsi tertentu, misalnya sel darah merah yg jumlah seluruhnya 25 triliun, mengangkut oksigen dari paru-paru ke jarangan. Walaupun sel darah merah berjumlah paling banyak di antara jenis – jenis sel tubuh yg lain, masih ada sekitar 75 triliun sel jenis lain melaksanakan fungsi yg berbeda dari fungsi sel darah merah.
Jadi jumlah seluruh sel dlm tubuh manusia kira-kira 100 triliun.
Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia Walaupun sel tubuh yang banyak tersebut sering kali sangat berbeda satu sama lain. semua sel tersebut mempunyai karakteristik dasar tertentu vang serupa. Misalnya, di dalam semua sel, oksigen bereaksi dengan karbohidrat, lemak, atau protein untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk fungsi sel.
Hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk bereproduksi sehingga menghasilkan sel lain dari jenis yang sama. Untunglah, bila sel dari tipe tertentu rusak oleh suatu sebab, sel yang tersisa dari jenis yang sama biasanya akan membentuk sel-sel baru sampai persediaan sel itu menjadi cukup kembali.
Definisi Sel
Sebuah sel adalah unit terkecil yang mampu melakukan fungsi kehidupan.
Examples of Cells Amoeba Proteus Plant Stem
Bacteria
Red Blood Cell
Nerve Cell
Cell Types
• Prokaryotic
• Eukaryotic
Prokaryotic • Tidak memiliki struktur yang dikelilingi oleh membran • Beberapa struktur internal • Organisme bersel satu, Bakteri
Eukaryotic • Mengandung organella yang dikelilingi oleh membran Kebanyakan organisme hidup Plant
Animal
“Typical” Animal Cell
“Typical” Plant Cell
Cell Parts Organelles
Surrounding the Cell
Plasma Membrane • Contains cell contents • Double layer of phospholipids & proteins
Phospholipids • Polar – Hydrophylic head – Hydrophobic tail
• Interacts with water
Movement Across the Plasma Membrane • A few molecules move freely – Water, Carbon dioxide, Ammonia, Oxygen
• Carrier proteins transport some molecules – Proteins embedded in lipid bilayer – Fluid mosaic model – describes fluid nature of a lipid bilayer with proteins
Membrane Proteins 1. Channels or transporters – Move molecules in one direction
2. Receptors – Recognize certain chemicals
Membrane Proteins 3. Glycoproteins – Identify cell type
4. Enzymes – Catalyze production of substances
Inside the Cell
Nucleus • Directs cell activities • Separated from cytoplasm by nuclear membrane • Contains genetic material - DNA
Nuclear Membrane • Surrounds nucleus • Made of two layers • Openings allow material to enter and leave nucleus
Chromosomes • In nucleus • Made of DNA • Contain instructions for traits & characteristics
SEL dan KROMOSOM Nucleus
Chromosome
Telomer adalah segmen DNA yang terletak pada ujung kromosom sel eukariot. Fungsi utama telomer adalah melindungi DNA dari kerusakan dan mempertahankan kestabilan kromosom
Nucleolus • Inside nucleus • Contains RNA to build proteins
Cytoplasm • Viscous fluid containing organelles • Components of cytoplasm : – – – –
Interconnected filaments & fibers Fluid = cytosol Organelles (not nucleus) storage substances
Cytoskeleton
• Sitoskeleton atau kerangka sel adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun sitoplasma dalam sel. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan
Cytoskeleton • Filaments & fibers • Made of 3 fiber types – Microfilaments : fleksibel & tdk dpt diregangkan – Microtubules : kaku – Intermediate filaments : fleksibel & dpt diregangkan
• 3 functions: – mechanical support – anchor organelles – help move substances
A = actin, IF = intermediate filament, MT = microtubule
Cilia & Flagella • •
Provide motility Cilia – Short – Used to move substances outside human cells
•
Flagella – Whip (cambuk)-like extensions – Found on sperm cells
•
Basal bodies like centrioles
Cilia & Flagella Structure • Bundles of microtubules • With plasma membrane
Endoplasmic Reticulum • Cisternae • Helps move substances within cells • Network of interconnected membranes • Two types – Rough endoplasmic reticulum – Smooth endoplasmic reticulum
Rough Endoplasmic Reticulum • Ribosomes attached to surface – Manufacture protiens – Not all ribosomes attached to rough ER
• May modify proteins from ribosomes
• Kegunaan daripada Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon. • Kantung : cisternae
Smooth Endoplasmic Reticulum • No attached ribosomes • Has enzymes that help build molecules (nonprotein) – Carbohydrates – Lipids
Ribosomes • Each cell contains thousands • Make proteins • Found on RE & floating throughout the cell
Golgi Apparatus • Involved in synthesis of plant cell wall • Packaging & shipping station of cell vesikel sekretori • Ekskresi hormon
Golgi Apparatus Function 1. Molecules come in vesicles
2. Vesicles fuse with Golgi membrane 3. Molecules may be modified by Golgi
Golgi Apparatus Function (Continued) 4. Molecules pinched-off in separate vesicle 5. Vesicle leaves Golgi apparatus (secretory vesicle)
6. Vesicles may combine with plasma membrane to secrete contents
Lysosomes • Contain digestive enzymes • Functions – Aid in cell renewal – Break down old cell parts – Digests invaders – imun
Mitochondria • Have their own DNA • Bound by double membrane
Mitochondria • Break down fuel molecules (cellular respiration) – Glucose – Fatty acids
• Release energy – ATP
KOMUNIKASI SEL (CELL SIGNALING)
Komunikasi sel
Sel berkomunikasi dengan melepas pembawa pesan (messager)
Lintasan transduksi sinyal • Sinyal kimia dikonversi dari satu tipe sinyal menjadi sinyal lain untuk menghasilkan molecular response. All organisms require signaling pathways to live. ABCDEFG
• Huruf mewaliki senyawa kimia atau protein. Tanda panah menunjukkan langkah enzimatik.
Sel hewan dan sel tumbuhan komunikasi dengan kontak langsung, memiliki cell junctions yang secara langsung menghubungkan sitoplasma dengan sel sebelahnya
Plasma membranes
Gap junctions between animal cells
Plasmodesmata between plant cells
Cell junctions. Both animals and plants have cell junctions that allow molecules to pass readily between adjacent cells without crossing plasma membranes.
Pada signaling lokal pada sel hewan, dapat berkomunikasi melalui interaksi antara molekul2 yang menonjol dari permukaan sel
Cell-cell recognition. Two cells in an animal may communicate by interaction between molecules protruding from their surfaces.
Cara kerja cell signaling Direct Pensinyalan kimiawi jarak dekat • Pensinyalan parakrin. Molekul sinyal dikeluarkan oleh sebuah sel dan bekerja pada sel target di dekatnya. Molekul pengatur lokal dilepas ke dalam fluida ekstraseluler • Pensinyalan sinaptik. Sel saraf melepaskan molekul neurotransmiter ke dalam sinapsis. Jarak yang lebih jauh • Pensinyalan hormonal (endokrin). Sel endokrin mensekresi hormon ke dalam cairan tubuh (darah).
• In other cases, animal cells communicate using local regulators
Local signaling Target cell
Secretory vesicle
Local regulator diffuses through extracellular fluid
Electrical signal along nerve cell triggers release of neurotransmitter Neurotransmitter diffuses across synapse
Target cell is stimulated (b) Synaptic signaling. A nerve cell releases neurotran(a) Paracrine signaling. A secreting cell acts on smitter molecules into a synapse, stimulating the nearby target cells by discharging molecules of a local regulator (a growth factor, for example) into the target cell. extracellular fluid.
• In long-distance signaling both plants and animals use hormones Long-distance signaling Endocrine cell
Hormone travels in bloodstream to target cells
(c) Hormonal signaling. Specialized
endocrine cells secrete hormones into body fluids, often the blood. Hormones may reach virtually all body cells.
Blood vessel
Target cell
Proses Percakapan Seluler Terdiri dari 3 tahapan 1. Penerimaan 2. Transduksi 3. Respon EXTRACELLULAR FLUID
1 Reception
CYTOPLASM Plasma membrane 2 Transduction
3
Response
Receptor
Activation of cellular response Relay molecules in a signal transduction pathway
Signal molecule
Reception/Penerimaan: pendeteksian sinyal yang datang dari luar sel oleh sel target Pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor mengawali proses transduksi reseptor bersifat sangat spesifik
Intracellular receptors cytoplasmic or nuclear proteins Molekul sinyal yang menggunakan reseptor ini adalah yang kecil atau hydrophobic dan dapat langsung melewati plasma membran Reseptor pada plasma membran
Sinyal yang ditransduksi memicu respon selular spesifik
Receptors in the Plasma Membrane
• Terdapat tiga tipe reseptor membran – G-protein-linked – Tyrosine kinases – Ion channel
G protein • Merupakan enzim yang memecah GTP (guanosine triphosphat) menjadi GDP (guanosine diphosphat)
Reseptor Tyrosine Kinase
Reseptor terkait kanal ion (neurotransmitter)
