1. Extra-cellular environment : The extreme influence of terrestrial environment to

the monocellular organism is desiccation. How cell can be survive in these

conditions? Give example the several cases of bacterial life

Pada kondisi yang tidak menguntungkan, beberapa bakteri seperti Bacillus dan

Clostridium memproduksi endospora sebagai bentuk upaya pertahanan hidup malalui

proses yang dikenal sebagai sporulasi. Endospora ini tahan terhadap kondisi

lingkungan ekstrim seperti suhu yang tinggi, kekeringan, senyawa kimia beracun

(desinfektan, antibiotic) dan radiasi UV. Jika kondisi lingkungan kembali

menguntungkan endospora kemudian membentuk proses germinasi, dan membentuk

bakteri sel tunggal.

2. Mitochindrion is an organelle which acts as energy source in eukaryote

organisms only, because prokaryote cells don’t have mitochondrion. Explain

your answer, how do prokaryotes get their energy?

ATP pada prokariot diperoleh melalui proses glikolisis yang terjadi di sitoplasma.

Akan tetapi hasil glikolisis hanya berupa 2 molekul ATP. Sebagai ganti tidak adanya

itokondria, prokariota memproduksi ATP melalui mesosom yaitu membran sel pada

sel prokariot yang mengalami pelekukan ke arah dalam. Mesosom berfungsi sebagai

tempat terjadinya respirasi sel sehingga dihasilkan energi yang akan digunakan untuk

aktifitas di dalam sel. Bakteri menghasilkan energi melalui proses Oksidasi-reduksi

dengan bantuan enzim-enzim yang terdapat dalam membra mesosom. Oksidasi adalah

proses pelepasan elektron sedang reduksi adalah proses penangkapan elektron. Karena

elektron tidak dapat berada dalam bentuk bebas, maka setiap reaksi oksidasi selalu

diiringi oleh reaksi reduksi. Hasil dari reaksi oksidasi berupa energi.

3. Membran sel merupakan bagian sel yang bisa mengalami kerusakan atau

gangguan fungsi, baik bersifat reversibel ataupun irreversibel. Jelaskan maksud

pernyataan tersebut, dan berikan contoh kasus.

Gangguan Reversible merupakan gangguan atau kerusakan pada membran yang

bersifat sementara dan akan kembali normal jika penyebab kerusakan dapat

dihilangkan. Misalnya, hipoksia (kekurangan oksigen) menimbulkan gangguan

produksi ATP oleh mitokondria yang membawa efek kegagalan transport membran

Na+/K+-ATPase. Hal ini menyebabkan natrium masuk kedalam sel sementara kaliaum

keluar dari dalam sel, terdapat pula peningkatan influks Ca2+ disamping pelepasan

Ca2+ dari simpanan intra sel yang disertai dengan kenaikan isoosmotik,

pembengkakan sel dan pelebaran retikulum endoplasma. Pelebaran retikulum

endoplasma juga dapat mempengaruhi sisntesis protein membra karena ribosom

terlepas dari RE. Contoh lain adalah saat membrane sel tumbuhan mengalami turgor

(tumbuhan yang terendam air hujan) dan membrane sel tumbuhan pada larutan

hipertonik akan mengalami plasmolisis yang menyebabkan membrane sel mengerut

jika proses ini dihentikan maka membrane sel akan normal kembali.

Ganguan Ireversibel merupakan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki sehingga

dapat menyebabkan kematian sel. Hal ini terjadi jika penyebab kerusakan terjadi

secara terus menerus, sehingga membrane sel tidak dapat kembali ke keadaan semula

dan sel itu akan mati Misalnya ;

Deplesi AtP menimbulkan perubahan MPT dalam membran mitokondria,

pembentukan pori mengakibatkan penurunan potensial membran dan difusi

solut

Peningkatan kalsium sitosolik mengaktifkan fosfolipase membran sehingga

terjadi kehilangan fosfolipid yang progresif dan kerusakan membran.

Peningkatan kalsium sitosolik mengaktifkan protease intrasel sehingga terjadi

penguraian unsur sitoskeleton intermediet yang membuat membran sel rentan

terhadap peregangan khususnya jika terdapat pembengkakan sel

4. Komponen Sitoskeleton meliputi Mikrotubula, Mikrofilamen dan Filamen

Intermediet. Semua komponen terdiri dari serat protein berbentuk filamen yang

mempunyai aktivitas dinamis. Jelaskan maksud dinamis dalam hal ini, dengan

memberikan contoh aktivitas yang menunjukkan adanya kedinamisan tersebut

kaitannya dengan fungsi masing-masing (mikrotubula, mikrofilamen dan

filamen intermediet)

Tiga komponen utama yang terdapat pada sitoskeleton adalah mikrotubulus,

mikrofilamen, dan filament intermediet. Ketiga komponen tersebut bersifat dinamis

artinya bersifat lentur dan dapat melakukan pergerakan.

a. Mikrotubulus terdiri dari tubulin alfa dan beta yang dapat diuraikan untuk

membentuk mikrotubulus lainnya dengan laju yang berbeda dari setiap ujungnya

sehingga menyusut dan tumbuh dalam aktivitas sel. Mikro tubulus bersifat

dinamis untuk menyokong fungsinya sebagai pergerakan sel misalnya pada flagel

dan silia. Sifat dinamis disebakan adanya interkasi antara sitoskeleton tubulus

dengan protein motor (Dinein). Misalnya pada silia dan flagelata, Protein motor

mencengkeram mikrotubulus yang menyebabkan mikrotubulus saling tergelincir

melewati satu sama lain.

b. Mikrofilamen terdiri dari protein aktin dan miosin. Mikrofilamen memiliki sifat

dinamis (dapat melakukan pergerakan) untuk menyokong fungsinya dalam

motilitas sel misalnya kontraksi pada sel otot. Sifat dinamis tersebut disebabkan

oleh filamen aktin dan miosin yang saling tergelincir satu sama lain sehingga sel

dapat memanjang dan memendek. Dalam hal ini, miosin berperan sebagai protein

motor layaknya Dinein pada mikrotubulis. 

c. Filamen Intermedit adalah filamen yang berada diantara mikrotubul

dan mikrofilamen. Filamen ini memiliki rantai molekul protein yang berbentuk

untaian yang saling melilit untuk mempertahankan bentuk sel. Filamen

intermediet sangat berperan dalam menetapkan posisi organel-organel tertentu

(Campbell and Rece 2010)

5. There are three reasons why the cell membrane is called asymmetric membrane.

Explain the reason according to your reference

Membran sel memiliki bentuk asimetri disebabkan oleh tiga hal yaitu adanya

perbedaan komposisisi lipida, protein dan karbohidrat pada ke dua sisi membran

(Campble and Reece 2010). Hal tersebut dapat diuraikan sebagai berikut;

a. Penyebaran lipida pada kedua permukaan membran tidak sama. Lipida harus

mengisi tempat yang tidak terisi dengan protein. Pada membran eritrosit,

fosfatidil-kolin (PC) dan sfingomielin (SM) terutama terdapat pada setengah

bagian luar membran. Sedangkan fosfatidilserin (FS) dan fosfatidiletanolamin

(PE) terutama terdapat pada setengah bagian dalam membran

b. Penyebaran protein pada permukaan membran. Seperti halnya dengan lipida,

molekul protein juga tersebar secara tidak merata pada kedua permukaan

membran. Sebagai contoh adalah setengah bagian luar dari membran eritrosit

mengandung protein dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan dengan

jumlah protein yang terdapat pada setengah bagian dalam membran. Keadaan ini

menyebabkan morfologi membran menjadi asimetris .

c. Penyebaran Karbohidrat pada permukaan membran. Karbohidrat umumnya

terikat pada molekul lipida atau molekul protein yang terdapat pada permukaan

membran sebelah luar. Keadaan ini pun memberikan sumbangan terhadap model

membran yang asimetris.

(Adnan, FMIPA Biologi Universitas Negeri Makasar)

6. Give some examples of organ or tissue where mitosis is more frequent, and less

frequent or practically absent. Why ? explain your opinion

Pada organisme vertebrata mitosis lebih sering terjadi pada jaringan yang memerlukan

pembaharuan secara intensif untuk menunjang fungsinya. Misalnya pada jaringan

epitel dan sumsum tulang. Pada tumbuhan, jaringan meristem merupakan jaringan

yang sering mengalami pembelahan, karena jaringan ini merupakan jaringan yang

bersifat embrional dan belum mengalami deferensiasi dan spesialisasi serta berfungsi

sebagai pertumbuhan baik primer dan sekunder (kambium). Terjadinya pembelahan

pada jaringan meristem juga dipengaruhi oleh adanya hormon hormon pertumbuhan

dan pembelahan berupa auksin dan sitokinin.

Mitosis yang berlangsung lambat terjadi pada jaringan dewasa misalnya pada jaringan

tulang dan jaringan ikat. Bahkan pada jaringan dewasa hampir tidak terjadi

pembelahan mitosis karena merupakan jaringan yang sudah mengalami diferensiasi

dan spesialisasi.

7. What is the functional difference between lysosome, glioxisome and peroxisome?

Describe your opinion !

Peroksisom, glioksisom dan lisosom merupakan kompartemen metabolik

terspesialisasi yang dibatasi satu membran tunggal. Kektiganya memilki fungsi yang

berbeda sebagai berikut:

Peroksisom berfungsi untuk: menghasilkan enzim katalase yang berfungsi

menguraikan peroksida hydrogen (H2O2) yang merupakan hasil samping fotorespirasi

yang dapat meracuni sel, menjadi H2O dan O2 , serta berperan dalam merubah lemak

menjadi karbohidrat. Peroksisom menggunakan oksigen dalam proses oksidasi untuk

memecah asam lemak menjadi molekul-molekul yang lebih kecil yang kemudian

ditransfer ke motokondria sebagai bahan bakar respirasi.

Glikosissom merupakan spesialisasi dari peroksisom. Glioksisom ditemukan dalam

jaringan lemak pada biji tumbuhan dan berperan sebagai : tempat metabolisme asam

lemak sebagai tempat terjadinya siklus glikosilat, berperan pada masa awal

pertumbuhan tanaman, namun ketika tanaman sudah membentuk daun dan bisa

melakukan fotosintesis maka peran glioksisom akan terhenti.

Lisosom berfungsi untuk : Melakukan pencernaan intrasel, Autofagi yaitu

menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki (misalnya organel yang sudah tidak

berfungsi) Eksositosis yaitu pembebasan enzim keluar sel (misalnya pada pergantian

tulang rawan pada perkembangan tulang keras), Autolisis yaitu penghancuran diri sel

dengan membebaskan isi lisosom ke dalam sel, misalnya terjadi pada saat berudu

menginjak dewasa dengan menyerap kembali ekornya.

(Campbell and Reece 2010)