Laporan Sub Modul 1

78
Laporan Sub Modul 1 Blok SP BMD Tutor : dr. Nuraini Ketua: Labibah Rasyid Sekretaris: Andi Silpia Anggota: - Andi M iqbal - Andi M syakir - Dyah raras - Insan zikrillah - Intan kusuma - Laila farhana

Transcript of Laporan Sub Modul 1

Page 1: Laporan Sub Modul 1

Laporan Sub Modul 1

Blok SP BMD

Tutor : dr. Nuraini

Ketua: Labibah Rasyid

Sekretaris: Andi Silpia

Anggota: - Andi M iqbal

- Andi M syakir

- Dyah raras

- Insan zikrillah

- Intan kusuma

- Laila farhana

- Patimah Tul M

- RR. Yunisa putri ryanti

- Vera desniarti

Page 2: Laporan Sub Modul 1

SEL

Sel adalah kesatuan structural dan fungsional makhluk hidup dimana keberadaannya

sangat berpengaruh terhadap kepribadian dan tingkah laku dari masing- masing makhluk hidup.

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti :

a. sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma

(sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan

alga biru

Page 3: Laporan Sub Modul 1

b. sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system

membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup

kecuali bakteri dan alga biru

Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi,

sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak.

Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :

Sel Prokariotik

- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan

nucleoid

- Organel-organelnya tidak dibatasi membran

- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan

- Diameter sel antara 1-10mm

- Mengandung 4 subunit RNA polymerase

- Susunan kromosomnya sirkuler

Sel Eukariotik

- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus

- Organel-organelnya dibatasi membran

- Membran selnya tersusun atas fosfolipid

- Diameter selnya antara 10-100mm

- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase

- Susunan kromosomnya linier

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya

a. Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid

b. Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid

Bagian-bagian Sel

1. Membrane Sel

Membrane sel ialah lapis ganda lemak cair yang terbenam dalam protein, merupakan

suatu struktur membranosa yang sangat tipis, yang membingkus setiap sel.

Page 4: Laporan Sub Modul 1

Sawar berminyak ini memisahkan isi sel dari lingkungan sekitar; membrane plasma

menjaga cairan intra sel tetap berada didalam sel dan tidak bercampur dengan cairan

ekstra sel diluar sel.

Lapis ganda lemak memiliki 3 fungsi penting :

Membentuk struktur dasar membrane

Bagian hidrofobik sebagai sawar (sekat penghalang) bagi bahan larut air antara

cairan intra sel dan cairan ekstra sel

Menentukan sifat cair membrane

Protein membrane sel :

Sebagian besarnya merupakan glikoprotein

Ada dua jenis protein membrane

Protein integral, menembus membrane sepenuhnya. Fungsinya sebagai

pengangkut zat yang jika tidak diangkut tidak akan bisa menembus lipid ganda.

Kadang terjadi pengangkutan zat kearah berlawanan dengan arah difusi yang

seharusnya (transport aktif). Protein integral lainnya berperan sebagai enzim. Ada

juga yang berperan sebagai reseptor untuk zat kimia yang larut air.

Protein perifer, seringkali melekat pada protein integral hampir sepenuhnya

berfungsi sebagai enzim atau sebagai pengatur lalu lintas zat yang melalui pori-

pori membrane sel

Karbohidrat membrane

Hampir selalu terdapat dalam bentuk kombinasi dengan protein atau lipid sebagai

molekul glikoprotein atau glikolipid. Bagian karbohidrat yang melekat dipermukan luar

sel. Fungsinya :

Banyak karbohidrat bermuatan listrik negative sehingga sel mempunyai suatu

muatan keseluruhan permukaan sel yang negtif jadi dapat menolak benda

bermuatan negative

Glikokaliks beberapa sel melekat pada glikokaliks sel lain sehingga sel dapat

saling melekat

Page 5: Laporan Sub Modul 1

Sebagai reseptor untuk mengikat hormone, seperti insulin

Ada yang ikut dalam reaksi kekebalan

2. Nucleus

Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik.

Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA

linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti

histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.

Fungsi nukleus adalah :

untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan

mengelola ekspresi gen

mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel

memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein

sebagai tempat sintesis ribosom

tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA

serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan

diakhiri

Mengandung sejumlah DNA (gen) yang akan mengatur karakteristik protein sel

dan enzim-enzim sitoplasma . enzim sitoplasma mengatur aktifitas sitoplasma

Mengatur reproduksi

Page 6: Laporan Sub Modul 1

Membran Nukleus :

adalah selubung inti, merupakan dua membran yang terpisah. Satu membrane

didalam membrane yang lain. Tempat berpindahnya sejumlah molekul sampai dengan

berat molekul 44000 dapat lewat dan yang kurang dari 15000 lewat sangat cepat

3. Filamen dan Tubular Sel

Mikrotubule

Adalah rantai protein yang berbentuk spiral. Spiral ini membentuk tabung

berlubang dan tersusun atas bola-bola molekul yang disebut tubulin. Diameter

mikrotubulus kira-kira 25 nm. Mikrotubulus memanjang dengan menambah molekul

tubulin di ujung-ujungnya. Mikrotubulus dapat dibongkar dan tubulinnya digunakan

untuk membangun mikrotubulus dimana saja di dalam sel. Mikrotubulus merupakan

serabut penyusun sitoskeleton terbesar. Mikrotubulus juga ditemukan dalam sitoplasma

semua sel eukariotik.

Mikrotubulus mempunyai fungsi mempertahankan bentuk asimetrik sel dan

mengoordinasikan gerakan kompleks sel, khususnya mempermudah transport vesikel

sekretorik di dalam sel, berfungsi sebagai komponen structural dan fungsional utama

untuk silia dan flagella, serta membentuk gelondong mitotic selama pembelahan sel

Page 7: Laporan Sub Modul 1

Microfilament

Adalah rantai ganda protein yang saling bertaut dan tipis, terdiri dari protein yang

disebut aktin. Mikrofilamen berdiameter antara 5-6 nm. Karena kecilnya sehingga

pengamatannya harus menggunakan mikroskop elektron. Mikrofilamen seperti

mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin

dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel k. dan

peroksisom (Badan Mikro). Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan

banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

Berperan penting dalam berbagai system kontraktil sel, termasuk kontraksi otot dan

gerakan amuboid; berfungsi sebagai pengeras mekanis untuk mikrovilus

4. Apparatus Golgi

Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah

organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan

menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel

eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi,

misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel

tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya

disebut diktiosom.

Page 8: Laporan Sub Modul 1

Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan

Italia yang bernama Camillo Golgi.

beberapa fungsi badan golgi antara lain :

1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar

kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.

2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran

plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.

3. Membentuk dinding sel tumbuhan

4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim

untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

5. Tempat untuk memodifikasi protein

6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

7. Untuk membentuk lisosom

5. Mitokondria

Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung.

Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau

tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit

tenaga” bagi sel. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme

tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah

dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel.

Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm.

Page 9: Laporan Sub Modul 1

Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran

dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper,

2000]. Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta

mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap

molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria

menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung

enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid

ke matriks untuk menjalani ?-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.

Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20%

lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas

permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam

matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran

dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam

mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi

membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar

masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.

Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam

merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs,

reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi ?-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria

juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP,

ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium

Disebut juga dengan rumah energi sel :

Jika sel tidak punya mitokondria maka sel tidak akan dapat menyadap energy

dari bahan makanan akibatnya semua fungsi sel akan berhenti

Berperan penting dalam metabolism energy

Lipatan-lipatan mitokondria merupakan tempat pelekatan enzim-enzim

oksidatif

Mitokondria bagian dalam dipenuhi matriks mengandung sejumlah besar

enzim dibutuhkan untuk menghisap energy dari bahan makanan

Page 10: Laporan Sub Modul 1

Kerja sama antar enzim oksidatif dan enzim yang ada di matriks

menyebabkan oksidasi dari bahan makanan maka terbentuklah karbon

dioksida dan air

Energy yang dibebaskan digunakan untuk mensintesis substansi berenergi

tinggi yaitu adenosine tripospat (ATP)

Mengandung DNA yang mirip dengan DNA yang ada di nucleus. Jika DNA

di nucleus untung replikasi sel mnaka sama halnya DNA di mitokondria untuk

replikasi mitokondria

6. Peroksisom

Secara fisik mirip dengan lisosom tetapi berbeda dalam dua hal penting. Pertama,

peroksisom diyakini dibentuk dari replikasi sendiri atau melalui pertunasan dari reticulum

endoplasma halus dan bukan dibentuk dari apparatus golgi.

Kedua, peroksisom lebih mengandung oksidase daripada hydrolase :

Oksidase mampu menggabungkan oksigen dengan ion hydrogen dari zat

kimia intraseluler yang berbeda untuk membentuk hydrogen peroksida (H2O2)

Hydrogen peroksida mudah beroksidasi dan penggunaannya berkaitan dengan

katalase

Katalase, suatu enzim oksidase yang banyak di peroksisom untuk

mengoksidasi banyak substansi yang bila tidak, akan menjadi racun bagi sel.

Sebagai contoh sebagian alcohol yang diminum seseorang didetoksifikasi oleh

peroksisom di sel-sel hati

Page 11: Laporan Sub Modul 1

7. Lisosom

Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik

yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom

ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di

dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease,

glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH

5.

Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi :

Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme

endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan,

yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali

(dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi

tersebut 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.

Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti

organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar

menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, 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.

Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme

seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau

mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim

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

Page 12: Laporan Sub Modul 1

Merupakan system pencernaan intraselular yang memungkinkan sel untuk

mencernakan bahan dan struktur intraselular khususnya struktur sel yang telah

rusak, partikel makanan yang telah dicernakan sel (seperti protein,

karbohidrat, lipid dan turunannya) dan bahan yang tidak diinginkan tubuh

(misalnya bakteri)

Mengandung granula kecil yang merupakan kumpulan protein dengan enzim

hidrolitik (pencernaan)

Enzim hidrolitik mampu memecahkan senyawa organic

8. Retikulum Endoplasma

Daerah permukaan reticulum yang luas dan berbagai system enzim yang melekat

pada membrane menyediakan perlengkapan untuk peran utama fungsi metabolism sel.

Ribosom dan RE granula, sejumlah besar partikel-partikel granula kecil yang

melekat pada permukaan luar RE disebut ribosom. Bagian reticulum tempat

ribosom ini melekat disebut RE bergranula. Ribosom terdiri atas campuran asam

ribonukleat (RNA) dan protein berfungsi pada sintesis protein didalam sel

RE agranula, sebagaian RE tidak dilekati oleh ribosom bagian ini, disebut RE

agranula atau halus. RE agranula berfungsi dalam sintesis zat lipid dan berperan

dalam proses sel lain yang diperantarai enzim yang berada di dalam reticulum

Page 13: Laporan Sub Modul 1

9. Sentriol (sentrosom)

Sentrosom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol)

yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke

bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase,

terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan

duplikasi sentrosom.

Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1

dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian

dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan

menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru

terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke

kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-

benang spindel

10. Vesikel Sekretoris

salah satu fungsi penting dari banyak sel adalah menyekresi substansi-substansi

khusus. Hampir semua substansi sekretoris dibentuk oleh reticulum endoplasmic-sistem

aparatus Golgi dan kemudian dilepaskan dari aparatus Golgi ke dalam sitoplasma di

dalam vesikel penyimpanan, yang disebut vesikel sekretoris atau granula sekretoris.

Contoh pada vesikel sekretoris khusus di dalam sel-sel asini pancreas yang

menyimpan proenzim protein (enzim yang belum aktif) yang kemudian akan disekresikan

ke membran sel bagian luar, masuk ke duktus pankreatikus dan kemudian ke duodenum,

dimana proenzim akan menjadi aktif dan melakukan fungsi pencernaanya

11. Ribosom

Page 14: Laporan Sub Modul 1

Ribosom adalah partikel-partikel kecil, padat-elektron, berdiameter 15-20 nm. Terdiri

dari RNA dan protein dan bertanggung jawab untuk sifat basofilik yang terdapat dalam

sitoplasma sel. Ada 2 golongan ribosom jenis pertama ditemukan di dalam prokaryot,

kloroplas, dan mitokondria, dan jenis kedua ditemukan dalam sitoplasma sel eukaryotic.

Ribosom dapat muncul sebagai granul bebas tersendiri di dalam sitoplasma, atau

berkelompok yang disebut polisom. Polisom atau poliribosom adalah kelompok ribosom

yang dipersatukan oleh suatu benang umum messenger RNA. Polisom dapat melekat ke

permukaan reticulum endoplasma atau berada dalam sitoplasma. Dalam keadaan melekat,

mereka membentuk reticulum endoplasma granular yang ada di dalam jenis sel yang

terutama mensitesa protein untuk diekspor dari sitosol.

Siklus Sel

Siklus sel adalah fungsi sel yang paling mendasar berupa duplikasi akurat sejumlah besar

DNA di dalam kromosom, dan kemudian memisahkan hasil duplikasi tersebut hingga terjadi dua

sel baru yang identik. Pada populasi sel yang selalu mengalami pembaharuan, seperti pada epitel

yang membatasi saluran cerna, sel-sel membelah diri secara periodik. Proses mitosis dan

interfase ini (periode di antara pembelahan sel) disebut siklus sel.

MITOSIS

Sel memiliki siklus sel. Siklus sel terdiri dari fase pembelahan sel/ mitotik (M) dan

periode pertumbuhan yang disebut interfase. Interfase terdiri dari tiga subfase, yaitu G1, S dan

G2, sebelum sel memasuki fase mitotik dan siap membelah. Pembelahan mitosis merupakan

pembelahan yang menghasilkan sel-sel tubuh. Secara garis besar, pembelahan sel secara mitosis

terdiri dari fase interfase, fase kariokinesis, dan fase sitokinesis.

Tahap Interfase

Page 15: Laporan Sub Modul 1

Pada tahap ini sering dianggap tahap istirahat, tapi sebenarnya tahap interfase merupakan

tahap yang aktif dan penting untuk mempersiapkan pembelahan. Selanjutnya interfase dibagi lagi

ke dalam fase gap-1 (G1), fase sintesis (S), dan fase gap-2 (G2).

Fase gap-1 (G1)

Pada fase G1 sel-sel belum mengadakan

replikasi DNA, sehingga DNA masih berjumlah

1 salinan (1c = 1 salinan) dan diploid (2n).

Fase sintesis (S)

Pada fase S DNA dalam inti mengalami replikasi (penggandaan jumlah salinan)

sehingga pada fase sintesis akhirnya menghasilkan 2 salinan DNA dan diploid (2c, 2n).

Fase gap-2 (G2)

Pada fase G2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan

pembelahan.

Tahap Kariokinesis

Kariokinesis merupakan tahap pembelahan inti sel. Tahap ini terdiri dari fase atau tahap-

tahap yang lebih rinci yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.

Page 16: Laporan Sub Modul 1

Profase

Merupakan tahap paling lama dalam mitosis. Pada profase terjadi empat

perubahan struktural utama yang terjadi kurang lebih bersamaan.

1. Benang-benang kromatin menjadi padat (menebal dan memendek) sehingga

kromosom menjadi terlihat sebagai bangunan mirip batang, pendek, dan gelap. Setiap

kromosom terbelah dua secara memanjang dan kedua belahan itu melekat pada suatu

titik sepanjang kromosom, di daerah kecil yang disebut sentromer. Masing-masing

belahan adalah kromatid. Sebagai akibat duplikasi DNA yang terjadi sebelum mitosis,

sebenarnya masing-masing kromatid adalah suatu replikasi sempurna dari kromosom,

walupun tidak disebutkan demikian dalam tahap ini.

Page 17: Laporan Sub Modul 1

Equator

Kromosom menyusun diri pada bidang ekuator

2. Pasangan sentriol umumnya berdampingan dengan inti sel interfase, berduplikasi,

membentuk anak sentriol dan pasangan sentriol bergerak saling menjauh untuk

menempati kutub-kutub atau ujung sel yang berlawanan. Bersamaan dengan ini mulai

dibentuk mikrotubul diantara pasangan sentriol yang saling menjauh itu. Sebagian

tersusun mengitari masing-masing berupa serabut-serabut atau berkas astral, yang

tidak begitu nyata pada sel-sel manusia, dan keseluruhan kompleks serabut astral dan

sentrior itu disebut aster. Mikrotubul lain yang lebih panjang berkembang diantara

aster-aster sebagai serat spindel. Beberapa diantaranya pada akhirnya akan meluas dari

aster ke aster sebagai mikrotubul utuh, tetapi hal ini baru terjadi setelah selubung inti

lenyap.

3. Anak inti lambat laun menghilang, isinya melekat pada beberapa kromatid.

4. Akhirnya selubung inti berdisintegrasi (hancur). Ia menjadi kurang jelas dan lebih tipis

sebagai akibat menjauhnya bahan kromatin dari permukaan dalamnya, dan kemnudian

pecah menjadi gelembung-gelembung kecil yang tidak dapat dibedakan dari unsur-

unsur retikulum endoplasma granula.

Metafase

Semua kromosom (pasangan kromatid) bergerak ke tengah sel, berhubungan

dengan spindel dan menyusun diri pada bidang ekuator, tegak lurus pada sumbu

panjang spindel, dan sejajar terhadap sumbu tempat berlangsungnya sitokinesis.

Dipandang dari kutub sel yang manapun, kromosom itu terlihat tersusun berbentuk

cincin mirip bintang.

Kemudian terjadi perkembangan lebih lanjut pada mikrotubul spindel, yaitu

bahwa serabut-serabut spindel dari masing-masing pasangan sentriol bertemu dan

bersambungan membentuk rangkai mikrotubul di daerah lempeng ekuator,

kemudian memanjang dan dengan demikian mendorong pasangan sentriol itu

saling menjauhi. Pada lempeng ekuator, rangkai mikrotubul itu berjalan di antara

kromosom.

Sentromer masing-masing kromosom mengandung dua badan mirip cakram

kecil yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Badan ini atau

kinetokor, mengatur pembentukan lebih banyak mikrotubul, yang disebut

Page 18: Laporan Sub Modul 1

mikrotubul kromosom, yang memanjang ke arah kedua kutub sel, satu perangkat untuk

setiap kinetokor, jadi terdapat pada setiap kromatid. Dengan demikian satu perangkat

mikrotubul kromosom meluas dari kinetokor satu kromatid ke satu kutub selnya.

Akhirnya, pada akhir metafase terjadi pembelahan lengkap kedua kromatid

masing-masing kromosom pada sentromernya, kinetokor berpisah. Pada tahp ini

kromatid merupakan kromosom anak, jadi sel metafase mempunyai jumlah kromosom

tetraplois (92) yaitu dua set lengkap.

Anafase

Setelah pembelahan lengkap kromosom

pada sentromer, kromosom anak bergerak ke arah

kutub sel yang berlawanan, satu set diploid (46) ke

masing-masing ujung sel. Mekanisme gerakan

kromatid yang sesungguhnya sedikit sekali

dimengerti, tetapi dikatakan berkenaan dengan dua

hal yang tidak saling berkaitan (independent):

1. Gerakan mikrotubul kromosom ke arah

kutub, yang ikut menarik kromatid ke

kutub.

2. Pemanjangan dan pergeseran rangkai

mikrotubul yang menambah jarak di antara

kedua kutub.

Percobaan mikromanipulasi

memperlihatkan bahwa mikrotubul kromosom

melekat erat-erat pada spindel dekat kutub melalui

suatu “jala” mirip jel yang mungkin membangkitkan kekuatan agar kromatid bergerak.

Ujung bebas rangkai mikrotubul (tumbuh

cepat) berada di dekat daerah persimpangan pada

ekuator spindel dan ujung bebas itu diperpanjang

dengan panambahan subunit tubulin. Gerakan

bergeser kedua perangkat rangkai mikrotubul itu

Page 19: Laporan Sub Modul 1

kemungkinan besar disebabkan oleh suatu molekul mirip dinein yang menggunakan

energi hidrolisis ATP. Hal ini di ikuti oleh terlepasnya rangkai mikrotubul dari kedua

aster dan gerakannya menuju, dan berkumpulnya di pusat sel, dekat daerah asal

sitokinesis.

Di sini kelompok mikrotubul membentuk massa padat yang disebut “badan

tengah” (midbody). Menjelang akhir anaphase, dan sampai memasuki telofase, terjadi

pinggetan mirip sabuk mengelilingi sel (alur pembelahan) pada daerah badan tengah, dan

mitokondria serta unsur sitoplasma lain tersebar secara merata di sekitar tepi sel.

Telofase

Pada masing-masing kutub sel, semua kromosom dilepaskan dari mikrotubul

kromosom dan mikrotubul itu hancur. Kromosom mulai memanjang atau terurai, menjadi

kurang jelas dan akhirnya hanya sebagian yang tetap bergelung rapat berupa hetero

kromatin, dan bagian terurai berupa eukromatin. Anak inti masing-masing intik tampak

lagi dalam gabungan dengan kromosom khusus dan selubung inti dibentuk kembali dari

vesikel-vesikel bermembran di dalam sitoplasma yang mungkin berasal dari retikulum

endoplasma granular.

Peristiwa ini berlanjut sampai masing-masing inti terlihat sebagai inti interfase.

Pada waktu bersamaan alur pembelahan sekitar badan tengah makin mendalam. Pada

berbagai jenis sel didapatkan cincin mikrofilamen di bawah permukaan cincin alur

pembelahan, dan pengerutannya mungkin menjadi penyebab mendalamnya alur

pembelahan, sampai berdekatan sekali pada badan tengah. Pada tahap ini hanya terdapat

jembatan protoplasma yang tipis di antara kedua sel anak, dan akhirnya jembatan ini

putus dan terbentuklah dua anak sel yang terpisah. Unusur-unsur sitoplasma terbagi rata

antara keduanya, dan mikrotubul yang semula terdapat pada badan tengah, terurai atau

hancur.

MEIOSIS

Page 20: Laporan Sub Modul 1

Jumlah kromosom semua sel somatik adalah diploid (46, atau 23 pasangan homolog),

tetapi sel kelamin atau gamet mempunyai jumlah haploid (23), yang hanya mengandung satu

belahan dari masing-masing pasangan kromosom. Hal ini dicapai dengan pembelahan sel secara

khusus yang disebut meiosis. Proses meiosis terdiri atas dua peristiwa pembelahan inti berturut-

turut tanpa diselingi periode replikasi DNA. Pada pembelahan pertama hanya satu kromosom

(pasangan kromatid) dari setiap pasangan homolog pergi ke masing-masing sel anak, jadi

membagi dua jumlah kromosom menjadi 23. Pada pembelahan kedua, kedua kromatid pada

masing-masing kromosom dipisahkan, jadi pada akhirnya diperoleh empat inti, masing-masing

dengan jumlah kromosom haploid. Jika gamet pria dan wanita bersatu, jumlah diploid diperoleh

kembali. Variasi genetik dapat terjadi pada meiosis dengan tertukarnya segmen-segmen

kromosom homolog selama pembelahan reduksi.

1. Meiosis I

Page 21: Laporan Sub Modul 1

Interfase

- Sel berada pada tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan.

- Persiapannya berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (sama

seperti pada interfase mitosis)

- Tahap akhir interfase adalah adanya dua salinan DNA yang telah siap dikemas menjadi

kromosom.

Profase I

- Merupakan tahap terpanjang dibandingkan lainnya

- Terdapat lima tahap:

Leptoten. Nukleus bertambah besar dan

kromatin à kromosom. Kromosom tampak

sebagai benang halus panjang.

Zigoten. Kromosom homolog saling mendekati

dan berpasangan pada tempat-tempat yang bersesuaian.

Pakiten. Kromosom tampak lebih pendek dan tebal.

Kromosom merapat dan membentuk pasangan

kromosom (sinaps) yang sempurna. Jelaslah bahwa

setiap pasangan homolog/ bivalen terdiri atas 4

kromatid, setiap kromosom terbelah memanjang

menjadi 2 kromatid.

Diploten. Kromosom mulai memisahkan diri, tetapi tidak sempurna dan pada titik-

titik tertentu tetap berhubungan satu sama lain membentuk tempat silang (kiasma)

dan saling mempertukarkan segmen-segmen.

Diakinesis. Selubung inti mulai menghilang, sedangkan anak inti pecah berkeping-

keping dan akhirnya menghilang.

Metafase I

Page 22: Laporan Sub Modul 1

- Tetrad (kromosom homolog) menyusun

diri pada bidang ekuator.

- Benang-benang spindel (mikrotubul) melekatkan

diri pada tiap sentromer kromosom.

- Ujung benang spindel yang lainnya membentang

melekat di kedua kutub pembelahan yang berlawanan

Anafase I

- Spindel memendek dan menarik belahan tetrad

(diad) ke kutub berlawanan (homolog dipisahkan)

- Tujuan anaphase I adalah membagi isi kromosom

diploid menjadi haploid

Telofase I

- Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali

dan terjadi pembelahan sitoplasma (sitokinesis)

- Tiap kromosom homolog telah mencapai kutub

pembelahan

Sitokinesis I

- Tiap kromosom homolog dipisahkan oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua

sel, masing-masing berisi kromosom dengan kromatid kembarnya.

2. Meiosis II

Page 23: Laporan Sub Modul 1

Profase II

• Kromatin menebal menjadi kromosom

• Membran inti dan nukleolus menghilang

• Sentrosom berduplikasi menjadi 2 dan

masing2 menuju kutub berlawanan

Metafase I

- Kromosom berjejer didaerah equator

- Terbentuk benang-benang spindel

- Satu ujung melekat pada sentromer

- Ujung lain membentang menuju ke kutub

pembelahan yang berlawanan arah

Anafase II

Page 24: Laporan Sub Modul 1

- Kromatid ditarik oleh spindel menuju kutub

berlawanan

- Akibatnya kromosom memisahkan kedua

kromatidnya dan bergerak menuju kutub

yang berbeda

- Kromatid yang terpisah dinamakan kromosom

Telofase II

- Kromatid telah mencapai kutub pembelahan

(kromosom telah memncapai kutub pembelahan)

- Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali

- Tiap inti mengandung setengah pasang kromosom

(haploid) dan salinan DNA

- Kromosom menjadi kromatin kembali

Sitokinesis II

- Tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel

- Akhirnya menghasilkan empat sel kembar haploid

- sitokinesis menghasilkan pembagian sitoplasma yang rata.

PERBEDAAN MITOSIS DAN MEIOSIS

Page 25: Laporan Sub Modul 1

Pembeda Mitosis Meiosis

T4 sel tubuh dan gonad gonad

Sel anak yang dihasilkan1 sel induk dihasilkan

2 sel1 sel induk dihasilkan 4 sel

Jumlah kromosom sel turunan = sel induk 1/2 dari sel induk.

Pembelahan 1 kali pembelahan 2 kali pembelahan

Susunan materi genetik turunan = sel indukbeda dengan induk, karena

crossing over

Page 26: Laporan Sub Modul 1

Crossing over (pindah silang) Tidak ada Ada, pada tahap profase 1

Metabolism sel

Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat menjalankan

aktivitas hidup, di antaranya metabolisme. Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi

di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena

metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.

Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Anabolisme/AsimilasI/Sintesis,

yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi

tinggi.

Contoh : fotosintesis (asimilasi C)

energi cahaya

6 CO2 + 6 H2O ———————————> C6H1206 + 6 02

klorofil glukosa

(energi kimia)

Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi

kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan

senyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut

berlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam

bentuk panas reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut

reaksi endoterm.

Page 27: Laporan Sub Modul 1

2. Katabolisme (Dissimilasi),

Yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam

senyawa organik tersebut.

Contoh:

enzim

C6H12O6 + 6 O2 ———————————> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.

Energi kimia saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan

energi sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya

disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm.

1. ENZIM

Enzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang dihasilkan oleh sel.

Struktur enzim terdiri dari:

• Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun dari protein, yang akan

rusak bila suhu terlampau panas(termolabil).

• Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun

dari protein, tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organik

yang disebut KOENZIM. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas

(termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan

sebagai stabilisator agarenzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai

pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid

Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), SITOKROM.

Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di

dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus

berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi,

pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan pencernaan.

Page 28: Laporan Sub Modul 1

Sifat-sifat enzim

Enzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut:

1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.

2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena

enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat

pada enzim.

4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya

sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel

(ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.

6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada

juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-

katalisis pembentukan dan penguraian lemak.

lipase

Lemak + H2O ———————————> Asam lemak + Gliserol

7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif

(permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan

permukaan substrat tertentu.

8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non

protein tambahan yang disebut kofaktor.

Page 29: Laporan Sub Modul 1

Gbr. Penghambatan Reversible terhadap kerja enzim

Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator dan inhibitor,

aktivator dapat mempercepat jalannya reaksi,

2+ 2+

contoh aktivator enzim: ion Mg, Ca, zat organik seperti koenzim-A.

Inhibitor akan menghambat jalannya reaksi enzim. Contoh inhibitor : CO, Arsen, Hg, Sianida.

2. ATP (Adenosin Tri Phosphat)

Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat

dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudah melepaskan gugus fosfatnya meskipun

digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.

Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan pembebasan energi

sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang

dapat balik.

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang

mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah.

Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam

Page 30: Laporan Sub Modul 1

senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut

proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

(glukosa)

Contoh Fermentasi :C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.

(glukosa) (etanol)

  Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi

melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia

ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

Contoh:

Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:

C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi

(gluLosa)

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

1. Glikolisis.

2. Daur Krebs.

3. Transpor elektron respirasi.

1. Glikolids:

Peristiwa perubahan :

Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ

3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat.

Page 31: Laporan Sub Modul 1

Jadi hasil dari glikolisis :

1.1. 2 molekul asam piravat.

1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi

tinggi.

1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):

Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam

piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia

Gbr. Bagan reaksi pada siklus Krebs

3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:

Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH +

H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang

dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai

hasil sampingan respirasi selain CO2.

Page 32: Laporan Sub Modul 1

Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata

pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP

1. Glikolisis:

Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP

2. Siklus Krebs:

2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP

2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2

3. Rantai trsnspor elektron respirator:

10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP

2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP

Total 38 ATP

Kesimpulan :

Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan

energi sebanyak 38 ATP. Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung

adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu

hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi yaitu proses

pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob.

Page 33: Laporan Sub Modul 1

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan

fermentasi alkohol.

A. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa

ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi enzim

Prosesnya :

1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).

enzim

C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi

2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.

2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD

piruvat

dehidrogenasa

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

Page 34: Laporan Sub Modul 1

B. Fermentasi Alkohol

Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat

diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol. Dalam

fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan

dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

2. Dekarbeksilasi asam piruvat.

Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.

piruvat dekarboksilase (CH3CHO)

3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol

(etanol).

2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HsOH + 2 NAD.

alkohol dehidrogenase

enzim

Ringkasan reaksi :

C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Page 35: Laporan Sub Modul 1

C. Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan

aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat

etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi

alkohol secara anaerob.

Reaksi:

aerob

C6H12O6 —————> 2 C2H5OH ———————————————> 2 CH3COOH +

H2O + 116 kal

(glukosa) bakteri asam cuka asam cuka

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks,

nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan

energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

1. Fotosintesis

Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi

cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya

infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak

kelihatan). Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu

sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.

Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan

dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi

fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat

dilakukan percobaan Ingenhousz.

Page 36: Laporan Sub Modul 1

2. Pigmen Fotosintesis

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun

terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang

mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu

menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan

yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran

tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung

tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat

pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam

tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :

1. Gen :

Bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki

klorofil.

2. Cahaya :

beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,

tanaman lain tidak memerlukan cahaya.

3. Unsur N. Mg, Fe :

merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.

4. Air :

bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.

Page 37: Laporan Sub Modul 1

Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh

klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut

fotolisis (reaksi terang). H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2,

sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2

oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap

NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.

CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2

Ringkasnya :

Reaksi terang :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2

Reaksi gelap :CO2 + 2 NADPH2 + O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2

atau

2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2

atau

12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

3. Kemosintesis

Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber

energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C

dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur,

bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi

dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu. bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara

oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).

Page 38: Laporan Sub Modul 1

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi

NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:

Nitrosomonas

(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi

Nitrosococcus

1. Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat

tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu

gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa

tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk

dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.

4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :

Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.

Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.

Gliserol + asam lemak ———> lemak.

4.2. Sintesis Lemak dari Protein:

Protein ————————> Asam Amino protease

Page 39: Laporan Sub Modul 1

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu

memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil

Ko-A. Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat,

selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan

asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak. Lemak berperan sebagai sumber

tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak

menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.

5. Sintesis Protein

Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom.

Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul

polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida. Setiap sel dari organisme mampu

untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein

dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting

sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.

ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/.../0114%20Bio%203-1c.htm

Interaksi Sel

Sistem komunikasi suatu sel berperan teramat penting dalam menentukan respon seluler

yang akan dilakukan oleh sel. Seluruh peristiwa yang terangkum dalam dogma biologi molekuler

diawali oleh adanya aktivitas komunikasi. Untuk dapat menjalankan aktivitas komunikasi

tersebut sebuah sel (eukariotik) dilengkapi berbagai jenis reseptor yang terdapat di membrane

plasmanya. Reseptor ini biasanya merupakan bagian struktural dari protein integral yang terdapat

di sela-sela lemak lapis ganda. Sel berinteraksi dengan sel lain dengan cara komunikasi langsung

atau dengan mengirimkan sinyal kepada sel target.

Page 40: Laporan Sub Modul 1

Berikut macam-macam interaksi sel :

1. Komunikasi kontak langsung

Sel dapat berkomunikasi dengan cara kontak langsung. Baik sel hewan maupun sel

tumbuhan memiliki sambungan sel yang bila memang ada memberikan kontinuitas sitoplasmik

diantara sel-sel yang berdekatan. Dalam hal ini, bahan pensinyalan yang larut dalam sitosol dapat

dengan bebas melewati sel yang berdekatan. Disamping itu sel hewan mungkin berkomunikasi

melalui kontak langsung diantara molekul-molekul pada permukaannya.

2. Pensinyalan parakrin

Page 41: Laporan Sub Modul 1

Pada pensinyalan parakrin, sel pensekresi bertindak pada sel target didekatnya dengan

melepas molekul pengatur lokal ke dalam fluida ekstraseluler.

3. Pensinyalan sinaptik

Pada pensinyalan sinaptik, sel saraf melepaskan molekul neurotransmitter ke dalam sinapsis

antara sel lain.

4. Pensinyalan endokrin/ hormonal

Hormon mensinyal sel target pada jarak yang lebih jauh. Pada hewan, sel endokrin

terspesialisasi mensekresi hormon ke dalam cairan tubuh yaitu darah. Hormone dapat mencapai

hampir seluruh sel tubuh, tetapi, jika dengan pengatur lokal. Hanya sel target spesifik yang

mengenali dan merespons sinyal kimiawi yang diberikan.

Page 42: Laporan Sub Modul 1

Metode Komunikasi Antar Sel

Di dalam tubuh, terdapat tiga metode komunikasi antar sel, yaitu:

1. Komunikasi langsung, adalah komunikasi antar sel yang sangat berdekatan. Komunikasi

ini terjadi dengan mentransfer sinyal listrik (ion-ion) atau sinyal kimia melalui hubungan

yang sangat erat antara sel satu dengan lainnya. Gap junction merupakan protein saluran

khusus yang dibentuk oleh protein connexin. Gap junction memungkinkan terjadinya

aliran ion-ion (sinyal listrik) dan molekul-molekul kecil (sinyal kimia), seperti asam

amino, ATP, cAMP dalam sitoplasma kedua sel yang berhubungan.

2. Komunikasi lokal, adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke

cairan ekstrasel (interstitial) untuk berkomunikasi dengan sel lain yang berdekatan

(sinyal parakrin) atau sel itu sendiri (sinyal autokrin).

3. Komunikasi jarak jauh: adalah komunikasi antar sel yang mempunyai jarak cukup jauh.

Komunikasi ini berlangsung melalui sinyal listrik yang dihantarkan sel saraf dan atau

dengan sinyal kimia (hormon atau neurohormon) yang dialirkan melalui darah.

Tahapan komunikasi sel

Proses komunikasi sel dibagi menjadi tiga tahap, yaitu :

1. Penerimaan (reseption) , merupakan pendeteksian sinyal yang datang dari luar sel oleh

sel target. Sel kimiawi terdeteksi apabila sinyal itu terikat pada protein seluler, biasanya

pada permukaan sel yang bersangkutan.

2. Transduksi, diawali dengan pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor.

Tahap transduksi ini mengubah sinyal menjadi suatu bentuk yang dapat menimbulkan

respon seluler spesifik. Pada system Sutherland, pengikastan epinefrin kebagian luar

protein reseptor dalam membrane plasma sel hati berlangsung melalui serangkaian langka

untuk mengaktifkan glikogen fosforilase. Transduksi ini kadang-kadang terjadi dalam

satu langkah, tetapi lebih sering membutuhkan suatu urutan perubahan dalam sederetan

molekul yang berbeda (jalur transduksi) sinyal. Molekul di sepanjang jalur itu sering

disebut molekul relay.

Page 43: Laporan Sub Modul 1

Transduksi sinyal meliputi aktifitas sebagai berikut:

1. Pengenalan berbagai sinyal dari luar terhadap reseptor spesifik yang terdapat pada

permukaan membran sel.

2. Penghantaran sinyal melalui membran sel ke dalam sitoplasma.

3. Penghantaran sinyal kepada molekul efektor spesifik pada bagian membran sel atau

efektor spesifik dalam sitoplasma. Hantaran sinyal ini kemudian akan menimbulkan

respon spesifik terhadap sinyal tersebut. Respon spesifik yang timbul tergantung pada

jenis sinyal yang diterima. Respon dapat berupa peningkatan atau penurunan aktifitas

enzim-enzim metabolik, rekonfigurasi sitoskeleton, perubahan permeabilitas membran

sel, aktifasi sintesa DNA, perubahan ekspresi genetik atupun program apoptosis.

4. Terputusnya rangkaian sinyal. Terjadi apabila rangsangan dari luar mulai berkurang atau

terputus. Terputusnya sinyal juga terjadi apabila terdapat kerusakan atau tidak aktifnya

sebagian atau seluruh molekul penghantar sinyal. Informasi yang terjadi akan melewati

jalur rangsang (signal transduction pathway) yang terdiri dari berbagai protein berbeda

atau molekul tertentu seperti berbagai ion dan kanalnya, berbagai faktor transkripsi,

ataupun berbagai tipe sububit regulator. Setiap protein yang terlibat pada jalur ini

mampu menghambat atau mengaktifasi protein yang berada dibawah pengaruhnya

(down stream). Protein utama yang terlibat dalam jalur rangsang pada umumnya adalah

kinase dan posphatase, yang beberapa diantaranya merupakan protein yang terdapat/larut

dalam  sitoplasma. Kedua protein ini mampu melepaskan atau menerima grup posphat

dari protein lain sehingga proses penghantaran atau penghentian sinyal dapat

berlangsung.

Secara singkat langkah-langkah transduksi sinyal adalah:

1. Sintesis molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.

2. Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal.

3. Transpor sinyal oleh sel target.

4. Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkan aktivasi reseptor tersebut.

5. Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel.

6. Peubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau perkembangan sel.

7. Pembuangan sinyal yang mengakhiri respon sel.

Page 44: Laporan Sub Modul 1

Ikatan ligan dengan reseptor spesifik akan memicu pelepasan second messenger yang akan

menimbulkan reaksi berantai dan membawa perubahan didalam sel. Reseptor spesifik, yang

terdapat pada membran sel dapat berupa: GTP binding protein (G-protein)-coupled

receptors, receptor tyrosine kinase, cytokine receptor-link kinase atupun serine kinase. Sinyal

yang terjadi bukan hanya oleh adanya ikatan ligan dengan reseptor spesifik saja, melainkan juga

akibat adanya paparan langsung dengan tekanan mekanik maupun perubahan kimiawi disekitar

sel dengan melibatkan integrin.

3. Respon, pada tahap ketiga pensinyalan sel, sinyal yang ditransduksi akhirnya memicu

respon seluler spesifik. Respon ini dapat berupa hamper seluruh aktivitas seluler seperti

katalisis leh suatu enzim, penyusunan ulang sitoskeleton, atau pengaktivan gen spesifik di

dalam nucleus.proses pensinyalan sel mebantu memastikan bahwa aktivitas penting sperti

ini terjadi pada sel yang benar, pada waktu yang tepat, dan pada koordinasi yang sesuai

dengan sel lain dalam organisme bersangkutan.

Mesenjer kedua

Mesenjer kedua merupakan jalur persinyalan yang melibatkan molekul atau ion kecil

nonprotein yang terlarut-air. Sedangkan molekul sinyal ekstraseluler yang mengikat reseptor

membrane merupakan  mesenjer pertama jalur. Karena mesenjer kedua itu kecil dan terlarut

dalam air, mesenjer ini data segera menyebar ke seluruh sel dengan berdifusi. Mesenjer kedua

berperan serta dalam jalur yang diinisiasi reseptor terkait protein-G maupun reseptor tirosin-

kinase.

Dua mesenjer kedua yang paling banyak digunakan ialah:

1. AMP Siklik

Mesenjer kedua ini yang membawa sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membrane plasma

sel hati atau otot ke bagian dalam sel, dimana sinyal itu menyebabkan pemecahan glikogen.

Pengikatan epinefrin pada membrane plasma sel hati akan meningkatkan senyawa adenosine

monofosfat siklik, yang disingkat AMP siklik atau cAMP. cAMP ini diaktifkan oleh adenilat

siklase yang mengkatalisa perombakan ATP. cAMP atau aliran ion tadi dapat membuat

perubahan pada perilaku sel, dan mereka disebut messenger sekunder atau mediator intraseluler

yang mana akan merangsang metabolisme sel lewat aktivitas protein kinase.

Page 45: Laporan Sub Modul 1

2. Ion Kalsium

Banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmitter, factor pertumbuhan, dan

sejumlah hormone, menginduksi respon pada sel targetnya melalui jalur transduksi sinyal yang

meningkatkan konsentrasi ion kalsium sitosolik. Peningktan konsentrasi ion kalsium sitosolik

menyebabkan banyak respon pada sel hewan. Sel menggunakan ion kalsium sebagai mesenjer

kedua dalam jalur protein-G dan jalur reseptor tirosin kinase. Dalam merespon sinyal yang

direlai oleh jalur transduksi sinyal, kadar kalsium sitosolik mungkin meningkat, biasanya oleh

suatu mekanisme yan melepas ion kalsium dari RE biasanya jauh lebih tinggi daripada

konsentrasi dalam sitisol. Karena kadar kalsium sitosolit rendah, perubahan kecil pada jumlah

absolute ion akan menggambarkan persentase perubahan yang relative tinggi pada konsentrasi

kalsium.

Transduksi sinyal

Transduksi sinyal merupakan proses penyampaian pesan. Jadi ada pesan dari luar sel trus di

membran sel ia ketemu reseptornya dan mengakibatkan ada suatu tanggapan dari dalam sel.

Jika digambar di atas itu stimulus dari luar sel berupa ligand. kemudian terjadi ikatan antara ligan

tersebut dengan reseptor yg ada di membran sel. trus ada suatu mekanisme penyampaian pesan

(nanti dibahas) yg akan menyebabkan perubahan ekspresi gen.

Page 46: Laporan Sub Modul 1

Tahap secara umum

transduksi sinyal oleh antar sel melalui tahap sebagai berikut:

Page 47: Laporan Sub Modul 1

1. Sintesis

2. Pelepasan molekul signaling (ligand) oleh sel signaling

3. Transport signaling ke sel target

Page 48: Laporan Sub Modul 1

4. Terjadi ikatan antara signaling tadi dengan reseptor membentuk kompleks ligand-reseptor.

5. Reseptor yg teraktivasi akan menyebabkan 1 / lebih transduksi sinyal intraselular

6. Perubahan spesifik pada fungsi, metabolisme dan perkembangan sel

7. Removal of the signal

Ligand

ligand atau molekul signaling dapat berupa:

1. hormon, growth factor, neuro transmitter, feromon

2. stimulus fisik: cahaya, panas, sentuhan

3. perubahan konsentrasi metabolit

Transduksi sinyal

menurut sifat stimulator / ligandnya, transduksi signal dapat dibagi menjadi 2:

1. Reseptor Intraselular

ligandnya merupakan senyawa yg dapat larut dalam lipid. karenanya ia bisa langsung nembus

membran sel trus masuk ke dalam sel menuju reseptornya yg ada di dalam sel.

2. Reseptor di Membran sel

ada juga ligand yg g bisa larut dalam lipid, jd g bisa nembus membran sel. trus gimana? Tenang!

ada reseptornya di membran sel. jadi ia cm perlu nempel di reseptor di membran sel tersebut.

Page 49: Laporan Sub Modul 1

Reseptor Intraselular

reseptor intraselular merupakan reseptor yang terdapat di dalam sel, ligan2 yg bisa langsung

nembus membran sel karena sifatnya yg lipofilik bisa langsung berikatan ama reseptor yg 1 ini.

contohnya hormon kortikoid, progesteron, dan estrogen.

Misalnya pada Glucocorticoid Receptor (GR) -> reseptor kortisol

saat g ada kortisol

reseptor ini akan membentuk kompleks dengan protein yg namanya Hsp90 (Heat Shock Protein

90) ada 2, Hsp70 (Heat Shock Protein 70), dan FKBP52 (FK506 binding protein 52).

saat ada kortisol

lihat gambar di bawah:

yg hijau segi enam itu kortisol. trus yg warna warni itu kompleks GR. saat kortisol digandeng

maka kompleks sebelumnya akan terlepas sehingga hanya monomer GR (kompleks GR-

kortisol yg warna ungu ada ijo di tengah) yg aktif yg ke tahap selanjutnya.

Page 50: Laporan Sub Modul 1

kompleks ini yg semula ada di sitoplasma akan jalan ke nukleus. lalu GR-kortisol tadi akan

menclok (mendarat) di bagian DNA yg namanya Hormon Responsive Elements (HREs) kalo

untuk Glucocorticoid namanya Glucocorticoid Response Element (GRE). What happens next?

kompleks GR-kortisol yg udah nempel di DNA tersebut akan menyebabkan transkripsi dan

selanjutnya akan mengekspresikan gen.

Reseptor di Membran Sel

Seperti yg udah disebutin di awal kalo ada senyawa yg g bisa nembus membran sel. karenanya

Alhamdulillah Allah sudah menyediakan reseptor di membran sel.

-Second messenger-

hampir kelupaan, sebelum masuk ke masing2 mekanisme harus kenalan dulu ama tmn2 ini.

kenapa? soalnya mereka memegang penting dalam mengantarkan pesan dari ligan di reseptor

membran ke dalam sel. ibaratnya seperti pak pos, ligand nganterin pesannya ke reseptor (ibarat

kantor pos) terus second messenger nganter pesan itu ke penerimanya. baik ke sitsol maupun di

nukleus tergantung targetnya. siapa saja mereka?

1. cAMP (Cyclic AMP)           : mengaktifkan protein kinase A

2. cGMP                                       : mengaktifkan protein kinase G

3. IP3 (Inositol tri Fosfat)   : membuka kanal Ca2+ di retikulum endoplasma

4. DAG (Diasil gliserol)          : mengaktifkan protein kinase C

5. ion calcium

Page 51: Laporan Sub Modul 1

sekarang yg reseptornya melibatkan second messengers:

1. G Protein Couple Receptors (GPCRs)

GPCR merupakan salah satu reseptor yang terdapat di membran sel. Fungsinya g main2 loh,

kerusakan pada reseptor ini mengakibatkan diabetes melitus, alergi, penyakit kardiovaskuler,

kebutaan, dan kanker.

Ligan

Epinephrine, glucagon, serotonin, vasopressin, ACTH, adenosine

Mekanismenya

taken from Lodish-Molecular Cell biology 5th edition

cara bacanya dari kiri atas – bawah trus kanan atas – bawah

misalnya pada hormon epinefrin (adrenalin)

Page 52: Laporan Sub Modul 1

0. Resting  State

Tidak ada ikatan ligan di reseptor. kompleks protein G masih belum dapat berikatan dengan

reseptor

1. Ligan berikatan dengan reseptor

Akibat ikatan tersebut, akan terjadi perubahan konformasi di reseptor (tampak ada lubang kecil

di pojok kanan)

2. subunit protein G berikatan dengan reseptor (β adrenergic receptor)

karena konformasi reseptor telah berubah, maka protein G dapat berikatan dengan reseptor

tersebut.

3. Pengikatan GTP

Akibat ikatan protein G terhadap reseptor, protein G jg mengalami perubahan konformasi. GDP

diganti dengan GTP <-disebut juga Guanine Nucleotide Exchange Factor (GEF)

4. Gα lepas kemudian berikatan dengan efektor (adenylate cyclase)

5. Pengaktifan adenylate cyclase

Adenylate cyclase akan mengkatalisis perubahan ATP menjadi cAMP

what happens next?

1. cAMP sebagai second messenger akan masuk ke sitosol dan mengaktifkan protein kinase A

(PKA). Protein kinase terdiri dari 2 subunit regulatori dan 2 subunit katalitik

2. cAMP berikatan dengan bagian regulatorinya sementara bagian katalitiknya akan masuk ke

nukleus

3. bagian katalitik memfosforilasi Creb transcription factor

Page 53: Laporan Sub Modul 1

4. kemudian faktor transkripsi ini akan menempel di CRE (Cyclic AMP Response Element)

5. ditambah koaktivator P300/CBP

6. transkripsi berjalan dan melakukan ekspresi gen

7. GTP terhidrolisis menjadi GDP + P oleh GTPase sehingga Gα kembali terikat ke Gβ dan Gγ

8. Produksi cAMP berhenti

9. Fosfatase menghidrolisis gugus fosfat pada protein yg difaktifkan oleh PKA

Cytokine Receptors and JAK-STAT Pathway

merupakan reseptor yang mengikat cytokine

Ligand

Interferons, erythropoietin, growth hormone, beberapa interleukins (IL-2, IL-4), cytokines lain

Mekanisme

cytokine receptor sendiri terdiri dari 2 subunit. dimana bagian luar dia memiliki Cytokine

binding receptor (untuk gandeng cytokine). sementara bagian yg di sitoplasma gandeng JAK.

JAK atau kepanjangannya adalah Janus Kinase merupakan golongan tyrosine kinase non

reseptor yang berperan dalam JAK-STAT pathway.

Page 54: Laporan Sub Modul 1

Fungsinya? JAK berfungsi untuk memfosforilasi dan mengaktifkan protein yg terlibat

dalam transduksi sinyal

1. Cytokine reseptor yang mengikat JAK masih terpisah

2. Dengan adanya Cytokine yang terikat di Cytokine Binding Receptor (yg ada di bagian luar)

akan menstabilkan kedua subunit tersebut sehingga keduanya gabung. dan JAK akan

memfosforilasi ekor dari cytokine receptor yg ada di sitoplasma

3. Kemudian STAT (Signal Transduction and Transcription) kemudian akan mendekat

karena mengendus fosfor yg ada di cytokine reseptor. kemudian akan melahapnya – berikatan

maksudnya – dengan fosfat tersebut. Dan STAT tersebut juga di fosforilasi oleh JAK (jadi STAT

ngiket4 gugus fosfat).

4. Terus STAT melepaskan ikatannya sambil bawa 2 fosfat

5. STAT ke nukleus dan menyebabkan transkripsi

Receptor Tyrosine Kinase

mekanisme tyrosine kinase receptor (TKR) hampir sama ama cytokine receptor.

Ligand

Insulin, epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor (FGF),neurotrophins, other

growth factors

Mekanisme pada kondisi normal

Page 55: Laporan Sub Modul 1

1. Tyrose kinase receptor terdiri dari 2 subunit jg.

2. Lalu ligand (growth factor) nemepl di bagian binding receptor di bagian luar

3. Terjadi dimerisasi dimana kedua subunit tersebut nempel satu sama lain karena distabilkan

oleh growth factor

4. Pada bagian yang berhubungan dengan sitoplasma difosforilasi

5. Sehingga SH2 domains (Src homology 2) dan PTB (Phosphotyrosine Binding) domain

6. SH2 domaijn mengalami fosforilasi

7. Terjadi pelepasan signal

MAP Kinase pathway

MAP (Mitogen-activated Protein) Kinase Pathway merupakan signal yg umumnya di stimulasi

oleh mitogen yg dapat mempengaruhi ekspresi gen sehingga mengubah sifat fisiologi sel.

Page 56: Laporan Sub Modul 1

Sistem

Dalam MAP kinase minimal harus ada berikut:

1. Dimulai dari aktivasi Guanin Nucleotide Exchange Factor (GEF)

2. GEF kemudian menstimulasi G protein dengan cara menukar GDP dengan GTP

3. G protein yang aktif tersebut kemudian mengaktifkan MAP KINASE KINASE KINASE

4. kemudian MAP KINASE KINASE KINASE kemudian memfosforilasi MAP KINASE

KINASE

5. MAP KINASE KINASE memiliki 2 fungsi: untuk memfosforilasi tyrosine maupun

Mekanisme transduksi sinyal

1. transduksi sinyal dimulai saat ligan menempel pada Receptor Tyrosine Kinase

2. terjadi dimerisasi dari 2 subunit Receptor Tyrosine Kinase

3. kemudian terjadi fosforilasi di subunti TKR bagian dalam

4. kemudian Growth Factor Receptor Bound Protein-2 (GRB2) kemudian nempel dibagian yg

terfosforilasi (karena di dalam GRB2 ada SH2)

5. kemudian SON OF SEVENLESS (SOS) nempel di GRB2 dan dapat mengit protein Ras.

6. SOS berfungsi sebagai GEF (Guanin Nucleotide Exchange Factor) dengan menukar GDP

pada Ras menjadi GTP. sehihngga Ras menjadi aktif

7. Kemudian kompleks Ras-GTP akan mengikat B-Raf

8. B-Raf memfosforilasi MEK 1 / 2 atau Map Kinase Kinase

9. kemudian MEK 1 / 2 akan memfosforilasi ERK 1 / 2 atau Map Kinase

Page 57: Laporan Sub Modul 1

10. ERK 1 / 2 akan mengaktivasi protein yg termasuk famili AP-1 (Activator Protein) yaitu fos

dan jun

11. kemudian fos dan jun akan masuk ke nukleus menuju DNA.

12. Terjadi ekspresi gen

Page 58: Laporan Sub Modul 1

Referensi :

- staff.ui.ac.id/internal/131951229/.../KuliahS2TransduksiSinyal.ppt

-http://avicennia.guru-indonesia.net/artikel_detail-238.html

-buku ajar fisiologi kedokteran guyton & hall edisi 9

-buku fisiologi manusia dari sel ke system lauralee Sherwood edisi 6

Page 59: Laporan Sub Modul 1
Page 60: Laporan Sub Modul 1