Cara Mempelajari Sel
-
Upload
luthfi-sulistya-nugraha -
Category
Documents
-
view
367 -
download
16
Transcript of Cara Mempelajari Sel
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
1/59
CARA MEMPELAJARI SEL
Monica
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
2/59
Besar sel
Mikroskopik(kebanyakan)
Ukuran mikron
m(mikrometer)
m : 1 / sejutam
10-9m = 1 /seribu mm
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
3/59
Besar sel
Sel manusia
terbesar = ovum
Diameter =
1000 m (1 mm)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
4/59
Besar sel
Sel manusia terkecil = sel sperm
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
5/59
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
6/59
Bagaimana Mempelajari Sel ?
Problem:
Ukuran : mikroskopik!
Solusi:
1. Teknik BiofisikaMikroskopi
2. Teknik Biokimia
Cara Analitik3. Teknik Biakan selTeknik Biologi
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
7/59
Bagaimana Mempelajari Sel ?
Problem:
Ukuran : mikroskopik!
Solusi:
1. Teknik BiofisikaMikroskopi
2. Teknik Biokimia
kok3. Teknik Biakan seljij
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
8/59
MIKROSKOP
Cahaya Mikroskop cahaya
Mikroskop elektron
Pengamatan
Mikroskop diseksi
Mikroskop monokuler / binokuler
Kegiatan pengamatan
Mikroskop sederhana
Mikroskop riset :
Mikroskop dark filed Mikroskop fluoresens
Mikroskop fase kontras
Mikroskop Nomarski DIC
Mikroskop konfokal
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
9/59
MIKROSKOP
Cahaya Mikroskop cahaya
Mikroskop elektron
Pengamatan
Mikroskop diseksi
Mikroskop monokuler / binokuler
Kegiatan pengamatan
Mikroskop sederhana
Mikroskop riset :
Mikroskop dark filed Mikroskop fluoresens
Mikroskop fase kontras
Mikroskop Nomarski DIC
Mikroskop konfokal
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
10/59
Mikroskop Cahaya
Cahaya melalui spesimen
Fokus dengan lensa kaca
Gambar dibentuk oleh retina
Pembesaran maksimal : 1000
X
Tebal spesimen 0.2 mm, 500
X > mata manusia
eye
light rays
ocular lens
objective lens
specimen
condenser lens
light source
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
11/59
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
12/59
Mikroskop Elektron
Prinsip = mikroskop cahaya, KECUALI:
Pancaran elektroncahaya
Pancaran elektron : 0.01 nm resolusi 12
nm (TEM) atau 1020 nm (SEM)
Fokus : elektromagnet
lensa kaca
Resolusi tinggi
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
13/59
Transmission
Electron Microscope (TEM)
Elektron melalui spesimen
Fokus dengan lensa magnetik
Gambar dibentuk pada layarfluorensen
layar TV
Difoto
Pembesaran maksimal 1.000.000 X
Tebal spesimen 0.00002 mm, 100.000Xlebih baik daripada mata manusia
electron source
electron beam
specimen
200 nm
pseudopod segment, transmission electron
micrograph
observation screenor
photographic plate
electromagnetic
objective lens
electromagnetic
condenser lens
electromagnetic
projector lens
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
14/59
Transmission electron microscopy
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
15/59
Scanning
Electron Microscope (SEM)
Spesimen dilapisi tipis dengan metal
Pancaran elektron memindai sepanjang permukaan
spesimen
Metal memancarkan elektron sekunder
Pancaran elektron difokuskan oleh lesa magnetik
Gambar dibentuk pada layar berfluoresens
Seperti layar TV
Gambar lalu difoto
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
16/59
Scanning electron microscopy
Red blood cells Tracheal cilia
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
17/59
17
Mikroskop danAmoeba proteus
eye
amoeba, light micrograph amoeba, scanning electron micrograph
light rays
ocular lens
objective lens
specimen
condenser lens
light source
a. Compound light microscope
electron gun
electron beam
scanning coil
specimen
c. Scanning electron microscope
electron source
electron beam
b. T ransmission electron microscope
specimen
85 m 200 nm 500 m
pseudopod segment, transmission electron
micrograph
electromagnetic
condenserl
enses
final
Condenser
lens
secondary
electronsobservation screen
or
photographic plate
electromagnetic
objective lens
electromagnetic
condenser lens
electromagnetic
projector lenselectron
detector
TV
Viewing
screen
a: Robert Brons/Biological Photo Service; b: M. Schliwa/Visuals Unlimited; c: Kessel/Shih/Peter Arnold, Inc.
Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
18/59
Pewarnaan histologi untuk
spesimen tebal
1. Fiksasi
2. Embedding (paraffin block)
3. Potongan tipis (mikrotom)
4. Pewarnaan
5. Pemeriksaanmikroskop cahaya
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
19/59
Sel Hidup
Sel hidup dapat dilihat dengan teknik yang menghasilkan kontras
Kebanyakan sel dan jaringan transparan dan tidak bewarna (kontras rendah)
Komponen seluler berbeda satu sama lain dalam indeks refraksi
Teknik optik seperti fase kontras dan differential interference contrast dapat
digunakan untuk melihat sel hidup yang tidak berwarna
Phase contrast DIC
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
20/59
Antibodi Antibodi terdiri dari 2 rantai berat, 2
rantai ringan Berikatan dengan afinitas sangat tinggi
dengan antigen target
Dapat diproduksi pada tikus, kelinci,
kambing, domba, dan ayam
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
21/59
Penggunaan antibodi untuk
imunohistokimia
Pewarnaan imunofluoresens
Golgi (biru), aktin (hijau) histon
(merah)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
22/59
22
Mikroskop Cahaya Imunofluoresens
Antibodi terhadap protein spesifik Molekul berlapis pewarna fluoresens berikatan pada
molekul antibodi
Spesimen terpapar pada antibodi berfluoresens
Sinar ultra-violet melalui spesimen Pewarnaan fluoresens bersinar dimana antigen berada
Cahaya yang terpancar difokuskan oleh lensa kaca keretina manusia
Dapat memetakan distribusi protein spesifik pada sel
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
23/59
Contoh preparat
multi-color fluorescence
Sel endotelial hidup : RE (hijau) dan
mitokondria (merah)Sel epitelial : aktin (ungu), DN A(biru),
dan Golgi (hijau)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
24/59
Mikroskop Konfokal
Pancaran laser tipis memindai sepanjang spesimen
yang transparan
Pancaran difokuskan pada piringan yang rata
Dapat membuat potongan pada spesimen
Potongan dibuat pada tingkat yang berbeda
Dapat membuat gambar 3 D pada layar komputer yang
dapat diputar
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
25/59
Mikroskop Konfokal
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
26/59
Green fluorescent protein (GFP)
Protein fluorofor alami
Terdapat pada uburubur
Menyerap cahaya biru dan
memancarkan cahaya hijau
Sikuens DNA dapat difusikan
(gabungkan) pada gen lain dandimasukkan dalam sel
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
27/59
Bagaimana Mempelajari Sel ?
Problem:
Ukuran : mikroskopik!
Solusi:
1. Teknik BiofisikaMikroskopi
2. Teknik Biokimia
Cara Analitik3. Teknik Biakan seljij
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
28/59
Teknik Biokimia
Tujuan : mempelajari sel pada tingkat molekul
untuk memahami fungsi dan peran molekul
tsb dalam mengkonstruksi sel atau komponen
sel
Prinsip : mengisolasi atau memisahkan
molekul dari sel, dan mengujinya berdasarkan
sifat-sifat fisik, biologi dan kimianya
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
29/59
Teknik Biokimia
Metode dasar (Prinsip kerja)
Memecah/menghancurkan sel/jaringan
menjadi bagian-bagian kecil atau fragmen sel.
Purifikasi/pemisahan komponen sel
Menganalisis struktur dan fungsi fragmen-
fragmen tersebut pada tingkat molekul
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
30/59
Memecah / Fragmentasi
Larutan hipotonusEritrosit (0,075 M KCl)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
31/59
Memecah / Fragmentasi
Sonifikasikejutan
getaran (Hertz = Hz)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
32/59
Memecah / Fragmentasi
Enzimlisozim
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Lysozyme%20Reaction.mp4http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Lysozyme%20Reaction.mp4 -
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
33/59
Memecah / Fragmentasi
Deterjen
Nonionik :
membran sel
hancur Kationik :
membran sel larut
Anionik : organelrusak (ekstraksi
DNA)SDS
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
34/59
Memecah / Fragmentasi
Homogenizerjaringan yang
kuat (elektrik)
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
35/59
Purifikasi
Sentrifugasi
Sentrifugasi diferensial
Sentrifugasi densitas bertingkat
Kromatografi
Kromatografi kertas
Kromatografi lapis tipis
Kromatografi kolom
Elektroforesis
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
36/59
Sentrifugasi
Pemisahan komponen sel berdasarkan perbedaan
kecepatan sedimentasi
Tersedimentasi karena daya sentrifugal yang
dihasilkan oleh perputaran rotor Satuan universal yg dipakai untuk menyatakan daya
sentrifugal yg dihasilkan rotor adalah g
Macamnya :
Sentrifugasi deferensial
Sentrifugasi densitas bertingkat
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
37/59
37
Sentrifugasi Diferensial
Hancurkan sel Sentrifuse sel pada
kecepatan yang berbeda
600 g10 menit
Nukleus
pada sedimen
Mitokondria dan lisoson
pada sedimen
Ribosom dan retikulum endoplasma
pada sedimen
Bagian sitoplasma100.000 g60 menit15.000 g5 menit
Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
38/59
38
Sentrifugasi Diferensial
Separasi bagian sel
Separasi berdasarkanukuran dan densitas
Seperti mesin cuci
Putaran mesin ,
bagian sel terpisah
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
39/59
Sentrifugasi Densitas Bertingkat
Sukrose gradient
Sukrose dengan konsentrasi bertingkat (pekat di dasar,
encer di atas)
Perbedaan frictional force pada medium dengan
densitas berbeda
BM besar di atas, BM kecil di bawah
Protein dan organel sel
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
40/59
Sukrose Gradient
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
41/59
Sentrifugasi Densitas Bertingkat
CsCL gradient
Garam CsCL
densitas tinggi dan
viskositas rendah
Struktur sama, BM
berbeda
DNA / RNA
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
42/59
Kromatografi
2 fase yang tidak dapat bercampur :
fase stasioner / diam (stationary phase)
fase mobil (mobile phase)
Pemisahan : beda afinitas terhadap fase
Macam kromatografi :
Kromatografi kertas
Kromatografi lapis tipis Kromatografi kolom
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
43/59
Kromatografi Kertas
Pisahkan molekul-molekul kecil : nukleotida, peptida & as.
amino
Media penunjang - kertas selulose
Fase stasioner air yg membasahi kertas
Fase mobil pelarut nonpolar, bergerak lebih cepat pada
kertas selulose, mis.: n-butanol
Suspensi yg akan dipisahkan diteteskan pada salah satu ujung
kertas (dlm ml) & dikeringkanujung kertas dg noda sampeldicelupkan ke dlm bejana berisi air & butanolterjadi partisi
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
44/59
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
45/59
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
46/59
Kromatografi Lapis Tipis
Media penunjang lempeng kaca Fase stasioner selulose / silica gel
dilapiskan pada permukaan kaca,
berfungsi sbg adsorption material
Fase mobil campuran nonpolar
CHCl2& CH3OH.
Sampel diteteskan pada sumur diujung plateplate dicelupkan ke fase
mobil molekul yg sukar teradsorpsi
akan bergerak lebih cepat terbawa
oleh pelarut nonpolar
Kromatografi Kolom
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
47/59
Kromatografi KolomFILTRASI GEL (BM)
Media penunjang : partikel gel bahan selulose (sephadex)ukuran pori
pori tertentu, larutan buffer
Fase stasionerbuffer dalam partikel gel
Fase mobilbuffer di luar partikel gel
Hasil :
Partikel besardi luar gel, semua keluar Partikel sedangsebagian masuk, sebagian di luar,
Partikel kecilsemua masuk poripori, keluar paling akhir
ION EXCHANGE
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
48/59
ION EXCHANGE
CHROMATOGRAPHY
Perbedaan muatan listrik
(ion) molekul
Media penunjang :
selulose + ion exchanger Fase stasionerpartikel
bermuatan pada ion
exchanger
Fase mobilbufferdengan pH / konsentrasi
garam bertingkat
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
49/59
Elektroforesis
Memisahkan komponen sel / molekul yang bermuatan(protein/nukleotida)
Prinsip : molekul bermuatan di dalam medan listrik akan
bermigrasi ke elektroda yang berlawanan
Media penunjanggel agarose / poliakrilamid (konsentrasitertentuporipori)
Bejana berisi bufer elektrolit & dihubungkan ke power supply
terjadi partisi karena migrasi molekul bermuatan ke
elektroda yang berlawanan
Kecepatan migrasi menentukan partisi, tergantung pada:
besar muatan
ukuran molekul
bentuk molekul
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
50/59
Elektroforesis
ELEKTROFORESIS
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Agarose%20Gel%20Electrophoresis.mp4http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Agarose%20Gel%20Electrophoresis.mp4http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Agarose%20Gel%20Electrophoresis.mp4 -
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
51/59
Analisis Fraksi Sel : SPEKTROSKOPI
Prinsip : Molekul / ikatan kimia cenderung
mengabsorpsi energi
Sinar : gel elektomagnetikenergi
E = h.c energi yg dihasilkan sinar berbanding terbalik dengan panj gel
Ground state, Excited statediukur
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
52/59
SPEKTROFOTOMETER
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/DNA%20Quantitation%20Using%20a%20Spectrophotometer%20(1).mp4http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/DNA%20Quantitation%20Using%20a%20Spectrophotometer%20(1).mp4 -
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
53/59
Analisis Fraksi Sel : SPEKTROSKOPI
Kegunaan :
Identifikasi molekul yang belum diketahui
Asam nukleat
Protein
Mengukur kuantitas/konsentrasi molekul dlm
larutan
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
54/59
Analisis Fraksi Sel : LABEL ISOTOP
Isotop :
atom dengan jumlah elektron sama tetapi mempunyai
jumlah neutron berbeda
mempunyai sifat kimia sama, tetapi sifat fisika berbeda
Manfaat :
Analisis eksistensi molekul yang mengandung isotop dalam
sistem biologis
Isotop tidak stabil Isotop stabil + E materi sensitif
sinar lokasi molekul yang mengandung isotop
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
55/59
Analisis Fraksi Sel : LABEL ISOTOP
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
56/59
Bagaimana Mempelajari Sel ?
Problem:
Ukuran : mikroskopik!
Solusi:
1. Teknik BiofisikaMikroskopi
2. Teknik Biokimia
kok3. Teknik Biakan selTeknik Biologi
Kultur sel hewan : sistem
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
57/59
Kultur sel hewan : sistem
eksperimental yang mudah diikuti
Fisiologi, biokimia, morfologi,genetika
In vitro
Kultur primer : sel diambillangsung dari organisme danditumbuhkan. Kultur ini hanyamembelah beberapa kali,kemudian berhenti
Cell lines: berasal dari selembrionik undifferentiated atausel tumor. Kultur ini immortal
Sel kultur tumbuh dalam medium
Pro dan kontra sel kultur sebagai
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
58/59
Pro dan kontra sel kultur sebagai
modelKeuntungan :
1. Kebanyak jaringan terdiri dari berbagai tipe sel dan sel dengan tipe
spesifik dalam ditumbuhkan dalam kultur
2. Kondisi eksperimental lebih mudah dimanipulasi dan diamati dengan
kultur sel daripada dengan organismeKerugian :
1. Sel yang dikultur pada cawan kultur tidak berada dalam lingkungan
normal dan tingkah lakunya tidak diatur oleh sel dan jaringan lain seperti
dalam organisme
-
7/22/2019 Cara Mempelajari Sel
59/59
PERTANYAAN ????