TUGAS BIOLOGI SELLISOSOM DAN RIBOSOM

Disusun Oleh :Rama Dhona

Sufi Dwimasani

Kelompok : 5Dosen Pembimbing :

Jumiati,M.Pd

PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LANCANG KUNINGT.A 2011

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas rahmat dan

karuninya akhirnya karya tulis ini dapat diselesaikan. Karya tulis ini dibuat dalam rangka

menyelesaikan tugas biologi sel yang berjudul Lisosom dan Ribosom

Tak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada

tuhan yang maha esa karena telah membimbing saya seluruh dalam menyelesaikan karya

tulis ini.

Akhir kata, penulis menyadari dalam karya tulis ini tidak akan terlepas dari kesalahan

dan kekurangan baik dalam tulisannya maupun dalam bentuk bahasanya. Untuk itu penulis

dengan senang hati akan menerima segala kritik dan sarannya, demi kemajuan bersama.

Pekanbaru, Oktober 2012

Penulis

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................................................i

DAFTAR ISI..............................................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN..........................................................................................1

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Lisosom........................................................................................2

2.2 Fungsi Lisosom..............................................................................................2

2.3 Pengertian Ribosom.......................................................................................5

2.4 Struktur Ribososm..........................................................................................6

BAB III PENUTUP

3.1 KESIMPULAN............................................................................................10

3.2 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………...11

ii

BAB I

PENDAHULUAN

Ribosom adalah komponen sel yang membuat protein dari semua asam amino. Salah

satu prinsip utama biologi, sering disebut sebagai “dogma sentral,” adalah DNA yang

digunakan untuk membuat RNA, yang, pada gilirannya, digunakan untuk membuat protein.

Urutan DNA gen disalin ke RNA (mRNA). Ribosom kemudian membaca informasi dalam

RNA dan menggunakannya untuk membuat protein. Proses ini dikenal sebagai translasi;

yaitu, ribosom “menerjemahkan” informasi genetik dari RNA menjadi protein. Ribosom

melakukan hal ini dengan mengikat sebuah mRNA dan menggunakannya sebagai template

untuk urutan yang benar asam amino pada protein tertentu. Lisosom memiliki

keanekaragaman morfologi. Berbentuk agak bulat dan dikelilingi oleh membran tunggal

bilayer yang digunakan untuk mencerna makromolekul. Yang khas dari lisosom adalah terdiri

atas sekitar 50 enzim hidrolitik yang berbeda yang dihasilkan di dalam RE kasar. Enzim ini

disebut dengan lisozom. Enzim-enzim ini dapat menghidrolisis semua bentuk makromolekul

antara lain polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat, dan protein. Enzim hidrolisis tersebut

bekerja optimum pada pH asam (sekitar 4,6). Kondisi asam ini dihasilkan dari pompa proton

di membran organel. Lisosom dapat mempertahankan kondisi asam ini dengan cara membran

lisosom memompa ion hidrogen dengan menghunakan bantuan ATP dari sitosol ke dalam

lumen lisosom

1

BAB II

RIBOSOM DAN LISOSOM

A. Lisosom

Lisosom adalah organel yang termasuk dalam sistem endomembran, produk atau hasil ER

kasar dan golgi aparatus. Lisosom merupakan kantung terikat membran yang berisi enzim

hidrolitik yang digunakan untuk mencerna makromolekul. Nama lisosom berasal dari dua

kata Latin yang berarti badan pemecahan. Terdapat enzim lisosom yang dapat menghidrolisis

protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Enzim-enzim tersebut bekerja sangat baik

pada keadaan asam kira-kira pada ph 5.Struktur Lisosomal. Membran lisosom sebagai suatu

kompartemen di mana enzim pencernaan disimpan secara aman terpisah dari bagian

sitoplasma yang lain. Untuk menyediakan pH asam bagi enzim hidrolitik,membran lisosom

mempunyai pompa H+ yang menggunakan energi dari hidrolisis ATP. Membran lisosom

juga sangat terglikosilasi yang dikenal dengan lysosomal-associated membrane proteins

(LAMP). Sampai saat ini sudah terdeteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63/LAMP-3.LAMP

berguna sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.2. Enzim

Hidrolitik Enzim hidrolitik dibuat pada retikulum endoplasma, yang mengalami pemaketan di

badan Golgi dan kemudian ke endosom lanjut yang nantinya akan menjadilisosom. Untuk

prosesnya ini, enzim ini mempunyai molekul penanda unik, yaitu manosa 6-fosfat (M6P)

yang berikatan dengan oligosakarida terikat-N. Fungsi utama lisosom adalah berperan dalam

pencernaan intrasel. Fungsi lisosom ada 3 yaituendositosis, fagositosis, dan autofagi.

1. Endositosis Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar ke dalam sel melalui

mekanismeendositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil

dan tidak beraturan,yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah, ada

yang digunakan kembali(dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom

lanjut. Di endosom lanjut, materitersebut bertemu pertama kali dengan enzim

hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6.Terjadi penurunan pH (5) pada

endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.

2

2. Fagositosis Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan

mikroorganismeseperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan

membungkus partikel ataumikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian,

fagosom akan berfusi dengan enzimhidrolitik dari trans golgi dan berkembang

menjadi lisosom (endosom lanjut).

3. Autofagi Proses autofagi untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, organel

yang tidak  berfungsi lagi. Bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi

organel dan membentuk autofagosom. Lalu autofagosom berfusi dengan enzim

hidrolitik dari trans golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut).

Proses ini berguna pada sel hati,transformasi berudu menjadi katak, dan embrio

manusia.

Lisosom memiliki beberapa tipe fungsi pencernaan. Lisosom bergabung dengan vakuola

makanan, sehingga makanan dapat dicerna enzim yang dimiliki lisosom menjadimolekul-

molekul kecil. Molekul kecil hasilnya meninggalkan lisosom dan digunakan lagioleh sel.

Lisosom juga menghancurkan bakteri yang membahayakan. Sel darah putih kita

memasukkan bakteri ke dalam vakuola untuk mencernakan dinding sel bakteri. Lisosom juga

berfungsi penting pada perkembangan embrio. Contohnya, enzim lisosommenghancurkan

sel-sel selaput yang menghubungkan antara jari-jari pada tahapan perkembangan awal

manusia. Lisosom yang abnormal menyebabkan penyakit yang fatal atau menyebabkan

kematian.

Pada amoeba dan banyak protista lain makan dengan jalan menelan organisme atau

partikel makanan lain yang lebih kecil, suatu proses yang disebut fagositosis (berasal dari

bahasa Yunani, phagein yang berarti “memakan” dan kytos yang berarti wadah. Wadah disini

yang dimaksud adalah sel). Sebagian sel manusia juga melakukan fagositosis, diantaranya

adalah makrofage, sel membantu mempertahankan tubuh dengan merusak bakteri dan

penyerang lainnya. Perusakan sel terprogram oleh enzim lisosomnya sendiri penting dalam

perkembangan organisme. Misal, pada waktu kecebong berubah menjadi katak, ekornya

diserap secara bertahap. Sel-sel ekor yang kaya akan lisosom mati dan hasil penghancuran

digunakan di dalam pertumbuhan sel-sel baru yang berkembang.

3

Pada perkembangan tangan embrio manusia yang semula berselaput hingga lisosom

mencerna jaringan diantara jari-jari tangan tersebut sehingga terbentuk jari yang terpisah

seperti yang kita punyai sekarang.

Berbagai kelainan turunan yang disebut sebagai penyakit penyimpangan lisosom

(lysosomal storage disease) mempengaruhi metabolism lisosom. Seseorang yang ditimpa

penyakit penyimpangan ini kekurangan salah satu enzim hidrilitik aktif yang secara normal

ada dalam lisosom. Lisosom melahap substat yang tidak tercerna yang mulai mengganggu

fungsi seluler lainnya. Pada penyakit Pompe misalnya, hati dirusak oleh akumulasi glikogen

akibat ketiadaan enzil lisosom yang dibutuhkan untuk memecah polisakarida. Pada penyakit

Tay-Sachs, enzim pencerna lipid hilang atau inaktif, dan otak dirusak oleh akumulasi lipid

dalam sel. Untunglah penyakit penyimpangan ini jarang ada pada populasi umum.

Pada masa mendatang mungkin kita dapat mengobati penyakit penyimpangan ini dengan

menyuntikkan enzim yang hilang bersama dengan molekul adaptor yang menargetkan enzim-

enzim untuk penelanan oleh sel dan penggabungan dengan lisosom. Pembentukan lisosom

Enzim lisosom adalah suatu protein yang diproduksi oleh ribosom dan kemudian masuk ke

dalam RE. Dari RE enzim dimasukkan ke dalam membran kemudian dikeluarkan ke

sitoplasma menjadi lisosom. Selain ini ada juga enzim yang dimasukkan terlebih dahulu ke

dalam golgi. Oleh golgi, enzim itu dibungkus membran kemudian dilepaskan di dalam

sitoplasma. Jadi proses pembentukan lisosom ada dua macam, pertama dibentuk langsung

oleh RE dan kedua oleh golgi. Ada dua jenis lisosom yang dikenal sampai saat ini, yaitu

lisosom primer dan lisosom sekunder. Perbedaannnya adalah, bahwa lisosom primer

merupakan lisosom yang belum digunakan untuk pencernaan/hirolisis, sedangkan lisosom

sekunder merupakan lisosom primer yang telah bekerja dan menyatu dengan membran

fagosom. Secara struktur lisosom terdiri atas enzim-enzim hidrolitik dan membran lisosom.

Enzim-enzim hidrolitik ini jenisnya bermacam-macam, tergantung substrat apa yang akan

dicerna. Enzim-enzim ini disintesis di retikulum endoplasma kasar, lalu dibawa oleh vesikel

terselubung ke badan golgi untuk dikemas dan dihantarkan ke lisosom melalui vesikel

transportasi.

4

Adapun membran lisosom bertujuan untuk melindungi lisosom dari kebocoran, supaya

enzim-enzim hidrolitik di dalamnya tidak keluar dan melahap seluruh isi sel, sehingga sel

menjadi mati/habis.

B. Ribosom

Merupakan butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di dalam sitoplasma. Bahan

penyusun ribosom adalah protein dan RNA ribocomal(RNAr). Ribosom ada yang tesebar

bebas di dalam sitoplasma dan ada yang melekat pada endosplasma. F u n g s i n y a , u n t u k

m e l a n g s u n g k a n s i n t e s i s p r o t e i n . R i b o s o m y a n g terdapat di sitoplasma

berguna untuk mensintesis protein yang berfungsi didalam sitoplasma. Sedangkan ribosom

yang berada di endoplasma gunannya untuk sintesis protein yang hasilnya masuk ke lumen

RE. Penemuan Ribosom diplopori oleh G. Garnier yang melaporkan bahwa sel kelenjar

eksokrin mengandung komponen basofil yang banyak. Substansi ini diwarnai dengan

pewarnaan basa. Kemudian Garnier member nama substansi tersebut ergastoplasma atau

cairan kerja. Ergastoplasma sering dijumpai pasda sel-sel dengan tingkat metabolisme tinggi.

Dengan penemuan mikroskopelectron, para ilmuwan mendapati bahwa ergatoplasma

merupakan sejumlah granula dengan ukuran 20 nm dan sering ditemukan di membrane

reticulum endoplasma Ribosom merupakan organel sel yang berperan dalam sintesis protein.

Keabnormalan pada ribosom mengakibatkan dampak serius pada pembentukan enzim hingga

organ. Dengan diameter 20 -25 nm membuatribosom tidak tampak pada mikroskop cahaya.

Ribosom sendiri merupakan bentuk lain dari RNA yang digulung oleh suatu protein. Dengan

mikroskopelectron, ribosom tampak terdiri dari dua sub unit yang memiliki perbedaanukuran,

yang biasa disebut sub unit kecil dan sub unit besar. Terdapat tiga jenis ribosom dalam sel .

Ribosom bebas, ribosom ini terdapat di sitoplasma dan memiliki fungsi membuat beberapa protein

plastid dan mitokondria ( yang tidak diproduksioleh organel tersebut), semua protein yang

berikatan dengan nucleus danbadan mikro, protein yang ditujukan untuk permukaan dalam

membrane plasma dan protein yang berakhir di sitoplasma. Struktur ribosom adalah partikel

kecil kedap-elektron dengan ukuran sekitar20×30 nm. Ribosom tersusun oleh empat jenis RNA

ribosom (rRNA) danhampir 80 protein yang berbeda.(L Carlos Junqueira, MD dkk, 1997 : 31).

Ribosom umumnya terdapat terikat ke retikulum endoplasma dan selaputinti, dan sebagian

lainnya terdapat bebas dalam sitoplasma.

5

Ribosom bertindak sebagai mesin produksi protein dan akibatnya ribosom sangat

melimpah pada sel yang sedang aktif dalam sintesis protein. Sejumlah protein yang

dihasilkan, diangkut ke luar sel. Ribosom eukaryot diproduksi dan dirakit di dalam nukleolus.

Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas,

memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai

ribosom E. coli. Protein ribosomal masuk ke nukleolus dan berkombinasi dengan empat

strand rRNA untuk membentuk dua sub unit ribosomal (sub unit kecil dansub unit besar).

Unit ribosom ke luar meninggalkan inti melalui pori inti danmenyatu dalam sitoplasma untuk

tujuan sintesis protein. Bila produksi protein tidak berlangsung, kedua sub unit ribosomal

terpisah.

Struktur dari ribosom memiliki sifat sebagai berikut :

Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips.

Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak

lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda.

Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam

unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S

untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk

yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk

sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).

Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang

ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm

dengan besar 22 nm.

Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2

ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub

unit besar menyerupai ribosom E. coli.

Ribosom umumnya terdapat di  retikulum endoplasma dan selaput inti, dan sebagian

lainnya terdapat bebas di dalam sitoplasma. Ribosom bertindak sebagai mesin produksi

protein dan akibatnya ribosom sangat melimpah pada sel yang sedang aktif dalam sintesis

protein. Sejumlah protein yang dihasilkan, diangkut ke luar sel. Ribosom eukaryot diproduksi

dan dirakit di dalam nukleolus.

6

Protein ribosomal masuk ke nukleolus dan berkombinasi dengan empat strand rRNA

untuk membentuk dua sub unit ribosomal (sub unit kecil dan sub unit besar). Unit ribosom ke

luar meninggalkan inti melalui pori inti dan menyatu dalam sitoplasma untuk tujuan sintesis

protein. Bila produksi protein tidak berlangsung, kedua sub unit ribosomal terpisah.

Pemahaman mengenai struktur ribosom telah dikembangkan secara berangsur-angsur lebih

dari 50 tahun, dan semakin banyak struktur yang telah diaplikasikan untuk masalah ini.

Awalnya disebut microsome, ribosom yang pertama diamati pada awal abad 20 sebagai

partikel kecil hampir diluar kemampuan mikroskop cahaya. Pada tahun 1940 dan 1950,

mikroskop elektron pertama menunjukan bahwa ribosom bakteri berbentuk oval dengan

ukuran 29 nm x 21 nm, lebih kecil dari ribosom eukariot, dan bermacam-macam ukuran kecil

tersebut bergantung pada spesiesnya dengan ciri-ciri sekitar 32 nm x 22nm. Dalam

pertengahan 1950an penemuan ribosom adalah pada daerah sintesis protein yang di stimulasi

percobaan untuk menggambarkan struktur patikel ini dengan lebih detail.

Awal proses kemajuan dalam memahami struktur ribosom secara terperinci, tidak datang dari

pengamatan dengan mikroskop elektron tetapi dari analisis komponennya dengan

ultrasentifugasi. Ribosom utuh memiliki koefisien sedimentasi 80s untuk eukariot dan 70s

untuk bacteria, dan masing-masing dapat dipecah atau dibagi dalam komponennya lebih

kecil.

1. Masing-masing ribosom meliputi 2 subunit, pada prokariot subunit ini 60s dan

40s. Pada bakteria adalah 50s dan 30s, dengan catatan koefisien sedimentasi

tidak additive karena hal terebut tergantung pada bentuk seperti halnya masa.

2. Subunit terbesar berisi 3 rRNAs pada eukariot ( 285, 5.85 dan 55 rRNAs ) tapi

hanya ada 2 pada bacteria ( 235 dan 53 rRNAs ). Pada bacteria eukariot

sepadan dengan 5.8 rRNA termuat dalam 23 rRNA.

3. Subunit ribosom mengandung rRNA tunggal pada kedua tipe organisme,

masing-masing sebuah 18s rRNA pada eukariot dan sebuah 16s rRNA pada

bakteria.

4. Kedua subunit berisi berbagai protein ribosomal. Dengan angka-angka yang

lebih detail pada protein ribosom yang kecil disebut S1, S2 dan seterusnya dan

yang besar disebut L1, L2 dan seterusnya. Hanya ada satu dari masing-masing

protein tiap ribosom, kecuali L7, L12 yang ada sebagai dimer.

7

Penyelidikan struktur halus ribosom. Sekali komposisi dasar ribosom eukariot dan

ribosom bakteria diketahui, maka pengamatan dan perhatian di fokuskan pada cara dengan

variasi rRNA dan protein di cocokan bersama-sama. Informasi penting telah disajikan oleh

urutan RNA pertama, perbandingan diantara daerah yang telah di identifikasi dapat berupa

base-pair untuk membentuk komponen struktur 2 dimensi. Gambar : Struktur basa RNA 165

pada E.coli. Hal ini menunjukan pasangan basa standar (G-C, A-U) dinyatakan sebagai

bar/palang dan pasangan basa yang tidak standar (misalnya G-U) dinyatakan sebagai titik.

Hal ini menunjukan bahwa RNA menyediakan sebuah scaffolding dalam ribosom, untuk

protein yang diikat, sebuah interpretasi bahwa dibawah penekanan memainkan peranan aktif

rRNA yang utama pada proses sintesis protein, tetapi meskipun demikian adalah suatu

fondasi yang digunakan untuk penelitian subsequen. Banyak penelitian berikutnya yang

dikonsentarikan pada ribosom bakteri yang lebih kecil dari eukariot dan tersedia dalam

jumlah besar dari sekitar ekstra sel, yang tumbuh dalam kepadatan tinggi dalam kultur cairan.

Sejumlah pendekatan yang  digunakan untuk mempelajari ribosom bakteri :

1. Mempelajari perlindungan nuklease yang memungkinkan kontak antara      rRNAs

dan protein untuk di identifikasi.

2. Protein-protein crosslinking yang mengidentifikasi pasangan atau kelompok protein,

yang ditempatkan tertutup dari satu ribosom ke ribosom lain.

3. Mikroskopis elektron secara berangsur telah lebih canggih dan memungkinkan untuk

mengenal struktur ribosom lebih detail. Sebagai contoh, inovasi rapat mikroskopis

imunoelektron, dimana ribosom diberi label dengan anti bodi spesifik sebelum

dilakukan pengujian, dan telah digunakan untuk menempatkan posisi protein ini pada

permukaan atas ribosom.

4. Site directed hydroxyl, penyelidikan radikal dengan menggunakan kemampuan ion

Fe(11) untuk menghasilkan hydroxyl radical yang membelah ikatan RNA

phosfodiester, yang ditempatkan setelah 1 nm dari daerah produksi radicula. Teknik

ini telah digunakan untuk menentukan posisi yang tepat protein ribosom S5 pada

ribosom E. coli. Asam amino berbeda pada S5 telah dilabeli dengan Fe (11) dan

hydroxyl radical diinduksi untuk menyusun kembali ribosom. Posisi pada 16S rRNA

telah di bagi kemudian digunakan untuk menyimpulkan / menduga topologi rRNA

sekitar protein 55.

8

Ditahun-tahun terakhir teknik ini terus meningkat, dilengkapi dengan X-ray

crystallography yang bertanggung jawab untuk mengarahkan pengertian yang mendalam

pada struktur ribosom. Analisis sejumlah data yang difraksi X-ray yang diproduksi cyristal

dari suatu objek yang sama besar, seperti ribosom adalah tugas yang sangat besar terutama

untuk memperoleh struktur yang detail yang cukup informative, tentang bagaimana ribosom

bekerja. Tantangan ini telah dijumpai dan strukturnya telah di simpulkan bahwa ribosomal

protein mengelilingi segmen rRNA mereka, untuk subunit yang besar dan kecil dan untuk

keseluruhan ribosom bakteri yang terlihat pada mRNA dan tRNA. Seperti halnya menyatakan

struktur ribosom ini merupakan informasi terbaru, dan mempunyai dampak penting pada

pemahaman proses translasi.

9

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Lisosom adalah organel yang termasuk dalam sistem endomembran, produk atau hasil

ER kasar dan golgi aparatus. Lisosom merupakan kantung terikat membran yang berisi enzim

hidrolitik yang digunakan untuk mencerna makromolekul. Fungsi utama lisosom adalah

berperan dalam pencernaan intrasel. Fungsi lisosom ada 3 yaituendositosis, fagositosis, dan

autofagi. Berbagai kelainan turunan yang disebut sebagai penyakit penyimpangan lisosom

(lysosomal storage disease) mempengaruhi metabolism lisosom.

Merupakan butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di dalam sitoplasma. Bahan

penyusun ribosom adalah protein dan RNA ribocomal(RNAr). Ribosom ada yang tesebar

bebas di dalam sitoplasma dan ada yang melekat pada endosplasma. Ribosom diplopori oleh

G. Garnier yang melaporkan bahwa sel kelenjar eksokrin mengandung komponen basofil

yang banyak.

10

D A F T A R P U S T A K A

http:// biozeronine.blogspot.com /2010/05/hemopoiesis .

11