SEL DAN KEHIDUPANNYA

Kelompok 8

Alifah Inarah Ghassani, 1006666974

Amelia Priscilla Sugiarta, 1006666993

Annisa Ulfah Hanum, 1006667024

Dina Ariani, 1006658631

Hanifa Anis Alamri, 1006667264

Kemas Irsan Sa’bani, 1006667333

Laila Novpriati, 1006658700

Martyn Suprayugo, 1006667402

Muhammad Hafif A. S., 1006667415

Riza Hakim F. Zaini, 1006667560

Makalah bagi Pemicu 1 untuk Mata Kuliah Ilmu Kedokteran Dasar

Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Indonesia

2011

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Unit terkecil kehidupan adalah sel. Untuk menjadi individu hidup, sebuah sel

berintegrasi dengan sel-sel lainnya atau dengan lingkungan eksternalnya. Dalam

mempertahankan kehidupannya, sel perlu melakukan serangkaian aktivitas

kehidupan.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah yang disepakati oleh kelommpok kami adalah bagaimana

sel mempertahankan keadaan homeostasis.

1.3 HIPOTESIS

Hipotesis yang kelompok kami sepakati untuk menjawab rumusan masalah di

atas adalah sel mempertahankan keadaan homeostasis dengan cara melakukan

berbagai aktivitas baik itu internal maupun eksternal seperti metabolism, pembelahan

sel, traspor zat, dan lainnya.

1.4 SASARAN BELAJAR

Sasaran belajar dari skenario ini adalah untuk mengetahui:

1. Struktur dan komponen sel serta fungsi berbagai organel sel

2. Proses metabolisme seluler yang mencakup pembentukan, penyimpanan,,

serta penggunaan energy

3. Fungsi dan mekanisme transport berbagai zat dan komunikasi antar sel

4. Interaksi antarsel dan interaksi sel dengan media yang mengelilinginya

5. Upaya tubuh dan sel dalam mempertahankan keadaan homeostasis

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Sel

Sel merupakan satuan kehidupan yang paling mendasar serta pondasi bagi

semua makhluk hidup. Sel adalah unit terkecil yang dapat menjalankan proses yang

berhubungan dengan kehidupan.

Bentuk kehidupan yang paling sederhana adalah organisme unisel (bersel

tunggal), misalnya bakteri dan amuba, sedangkan manusia merupakan organisme

multisel dengan jumlah sel lebih dari 75 triliun.

Fungsi dasar yang dijalankan sel antara lain:

1. memperoleh makanan (zat gizi) dan oksigen dari lingkungan yang mengelilingi sel

2. menjalankan berbagai reaksi kimia yang menggunakan zat gizi dan oksigen untuk

menghasilkan energi bagi sel

3. mengeluarkan karbondioksida dan zat-zat sisa atau produk sampingan yang

dihasilkan selama reaksi-reaksi kimia ke lingkungan sel

4. mensintesis protein dan komponen lain yang diperlukan untuk membentuk struktur

seluler, untuk pertumubuhan dan menjalankan fungsi tertentu sel

5. menjadi sensitif dan responsif terhadap perubahan yang terjadi di lingkungan

sekitar sel

6. mengontrol pertukaran berbagai zat antara sel dan lingkungan di sekitarnya

7. memindahkan zat-zat dari salah satu bagian sel ke bagian lain ketika menjalankan

aktivitas sel, bahkan sebagian sel dapat menggerakkan seluruh dirinya melintasi

lingkungannya

8. bereproduksi. beberapa sel tubuh, misalnya sel saraf dan sel otot telah kehilangan

kemampuan untuk bereproduksi. Apabila sel-sel ini rusak akibat trauma atau

proses penyakit, mereka tidak dapat digantikan.

Fungsi khusus

1. sel kelenjar sistem pencernaan mensekresikan enzim-enzim pencernaan, yang

kesemuanya adalah protein

2. sel-sel saraf membentuk dan menyalurkan impuls listrik yang menyampaikan

informasi mengenai perubahan-perubahan ke bagian lain di dalam tubuh

3. kemampuan sel-sel ginjal untuk menahan zat tertentu yang dibutuhkan oleh

tubuh secara selektif sekaligus mengeluarkan zat-zat yang tidak dibutuhkan

melalui utin bergantung pada kemampuan yang khusus sel-sel ini dalam

mengontrol pertukaran zat-zat antara sel dan lingkungannya.

4. kontraksi otot, yang melibatkan gerakan selektif berbagai struktur internal

agar sel otot dapat memendek adalah perluasan kemampuan inheren sel-sel ini

untuk menghasilkan gerakan intrasel.

Sel secara progresif terorganisasi menjadi jaringan, organ, sistem dan

akhirnya tubuh secara keseluruhan.

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti

Sel prokariotik, 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

sel eukariotik, 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.

Sel pada tumbuhan dan sel pada hewan juga memiliki beberapa perbedaan.

Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan

Sel Tumbuhan Sel Hewan

Memiliki dinding sel Tidak memiliki dinding sel

Memiliki plastida Tidak ada plastida

Memiliki klorofil Tidak ada klorofil

Memiliki satu vakuola besar Memiliki banyak vakuola kecil

Nukleus ada dibagian perifer Nukleus berada di tengah tengah

Sedikit mitokondria Banyak mitokondria

Langka akan lisosom (vakuola

khusus untuk mencerna)

Banyak lisosom

Ada glioksisom untuk memecah

asam lemak di biji

Tidak ada glioksisom

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya

Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid

Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat

haploid

Sel Prokariotik Sel Eukariotik

Tidak memiliki membran inti Memiliki membran inti

DNA nya berbentuk bulat DNA berbentuk linear

Transkripsi dan translasi terjadi di

sitoplasma

Transkripsi terjadi di nukleus, translasi

terjadi di sitoplasma

Tidak terbentuk benang spindle

saat pembelahan

Terbentuk benang spindle saat

pembelahan

Tidak memiliki RE Sitoplasma berdiferensiasi menjadi

matriks sitoplasma dan RE

Tidak memiliki mitokondria Ada mitokondria

Tidak memiliki badan golgi Ada badan golgi

Tidak memiliki lisosom Ada lisosom

2.2 Organel Sel

1. Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma dibagi menjadi 2 yaitu

a. Retikulum Endoplasma kasar

Organel ini banyak ditemukan pada sel yang dikhususkan untuk sekresi

protein seeperti fibroblas dan sel plasma (immunoglobulin). Organel ini terlihat kasar

karena terdapat ribosom yang menempel pa Retikulum Endoplasma tersebut.

Fungsi utama Retikulum Endoplasma kasar yaitu:

Pemencilan protein yang akan digunakan oleh sel maupun yang akan

disekresikan oleh sel.

Glikolisasi awal dari glikoprotein dengan oligosakarida terikat N

Sintesis fosfolipid

Perakitan protein banyak rantai

Modifikasi polipeptida pasca translasi tertentu

b. Retikulum Endoplasma halus (SER)

SER banyak dijumpai pada sel hati. SER berpeeran dalam netralisasi atau

detoksifikasi hormon dan substansi berbahaya tertentu dan perombakan glikogen

dalam hati. Selain itu, SER juga berperan dalam kontraksi otot dalam bentuk yang

disebut Retikulum Sarkoplasma.

2. Ribosom

Ribosom adalah partikel kecil kedap elektron yang hampir disemua sel

memilikinya, namun dengan jumlah dan distribusi yang terbatas. Ribosom bersifat

basofilik karena banyaknya gugus fosfat yang dan bekerja sebagai polianion yang

bereaksi dengan pewarna basa sehingga daerah disekitar Ribosom terlihat gelap.

Daerah gelap tersebut diberi nama sesuai dengan sel yang dipelajarinya seperti

ergatoplasma (sel kelenjar), badan Nissl (neuron), dan badan basofilik (pada semua

sel).

Ribosom yang berkelompok dinamakan poliribosom (polisom). Mereka

disatukan oleh mRNA. Ribosom berperan dalam penerjemahan sandi yang terdapat

pada mRNA.

3. Mitokondria

Mitokondria merupakan organel yang berbentuk bulat atau filamen yang

banyak ditemukan pada bagian sel dengan aktivitas metabolik yang kuat.

Mitokondria berfungsi mengubahenergi kimiawi menjadi energi yang mudah

digunakan oleh sel, seperti ATP.

Mitokondria terdiri atas membran mitokondria luar dan dalam. Membran ini

membungkus dua ruangan yaitu ruangan intramembran dan interkrista. Membran

dalam juga membentu lipatan-lipatan yang disebut krista, yaitu tempat terjaddinya

fosforilasi oksidatif.

4. Kompleks Golgi

Kompleks golgi terdudun atas tiga kompartmen bermembran licin yang

terpisah, yaitu sisterna pipih, vesikel, dan vakuola. Kompleks golgi berperan dalam

proses pembentukan protein setelah dibentuk oleh Retikulum Endoplasma. Bagian

kompleks golgi yang dekat dengan Retikulu Endoplasma disebut bagian cis dan

bagian lainnya disebut trans. Pada bagian trans biasanya terdapat vakuo;la-vakuola

yang disebut vakuola memadat.

5. Lisosom

Lisosom adalah vesikel bermembran yang banyak mengandung variasi enzim

hidrolitik yang berfungsi dalam pencernaan intrasel. Lisosom dibagi menjadi dua

jenis, yaitu lisosom primer dan lisosom sekunder. Lisosom primer merupakan

lisosom yang belum bergabung dengan substansi yang akan dicerna. Lisosom

sekunder yaitu lisosom yang sudah bergabung dengan substansi lain. Lisosom

sekunder dibagi menjadi dua, yaitu fagolisosom dan autofagosom. Fagolisosom

adalah lisosom yang bergabung dengan nutrien, sedangkan fagolisosom adalah

lisosom yang bergabung dengan organel. Senyawa yang tidak dapat dicerna oleh

lisosom disebut badan residu yang akan membentuk pigmen lipufusen atau pigmen

ketuaan.

Lisosom berfungsi mencerna nutrien dan merombak organel-organel yang

rusak. Selain itu pada keadaan tertentu lisosom akan mengeluarkan enzimnya diluar

sel yang digunakan sebagai respon terhadap radang atau cidera

6. Peroksisom

Peroksisom merupakan organel yang banyak mengandung enzim katalase,

yaitu enzim yang mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Oleh karena

itu fungsi utama dari peroksisom yaitu melindungi sel dari kerusakan akibat dari

hidrogen peroksida.

7. Sitoskeleton

Sitoskeleton dibagi menjadi tiga, yaitu mikrotubulus, mikroofilamen dan

filamen intermediat.

a. Mikrotubulus

Mikrotubulus terdiri dari molekul tubulin α dan tubulin β yang

berpolimerisasi. Mikrotubulus berfungsi dalam pembentukan bentuk sel,

pertahananan bentuk sel, transpor intra sel, sebagai dasar dari berbagai komponen

sitoplasma, dan sebagai inti dari silia dan flagel.

b. Mikrofilamen

dalam sel, mikrofilamen mempunyai beberapa bentuk, yaitu berkas parakristal pada

sel otot, selaput tipis atau berbentuk kisi-kisi pada ujung sel, dan cincin filamen.

c. Filamen Intermediat

jenis-jenis filamen intermediat antara lain, sitokeratin sebagai perlindungan fisik dari

panas dan kekurangan air, vimentin yaitu proteinyang dapat berkopolimerisasi

dengan Desmin, desmin yang banyak ditemukan di otot polos dan otot jantung,

filamen gilia, dan neurofilamen.

2.3 Siklus Sel

Sel memiliki suatu siklus aktivitas dalam kehidupannya, baik berupa

pertumbuhan,perkembangan bahkan reproduksi. Semua tersusun dalam suatu siklus

tersendiri yang hanya diperuntukkan bagi sel secara umum. Berikut ini adalah gambar

dari sebuah siklus sel:

Keterangan:

• G1: Pembentukan organel dan persiapan menuju fase S

• S: Sintesa DNA dan duplikasi kromosom

• G2: Persiapan energi menuju fase M (pembelahan sel)

• M: Fase mitosis (profase-metafase-anafase-telofase)

2.4 Metabolisme Sel

Sel merupakan penyusun dari tubuh makhluk hidup yang memiliki fungsi

yang sangat penting bagi tubuh. Ada banyak jenis sel dengan yang telah

terspesialisasi sehingga memiliki fungsi khusus. Untuk melakukan akivitas, tubuh

tentu saja memerlukan energi dan begitu pula sel memerlukan energi untuk

melakukan aktivitas kehidupan demi mempertahankan hidupnya. Oleh karena itu, sel

melakukan metabolisme yang secara umum terdiri dari dua jenis, yaitu katabolisme

dan anabolisme.

A. Katabolisme

Katabolisme adalah salah satu jenis dari metabolisme sel. Katabolisme adalah

proses metabolisme yang menguraikan bahan-bahan organik dari makanan menjadi

bentuk yang lebih sederhana dan mengubahnya menjadi energi berupa ATP yang bisa

dimanfaatkan. Karena tiap bahan organik melalui proses katabolisme yang sedikit

berbeda, maka katabolisme terbagi menjadi tiga, yakni katabolisme karbohidrat,

protein, dan lemak.

A.1. Katabolisme Karbohidrat

Untuk menghasilkan energi, karbohidrat(polisakarida) yang masuk ke tubuh

terlebih dahulu dicerna menjadi bentuk yang lebih sederhana yaitu monosakarida

(glukosa, fruktosa, dan galaktosa). Lalu kemudian monosakarida ini akan melalui

beberapa tahapan untuk megubahnya menjadi ATP.

Tahapan yang pertama adalah glikolisis. Glikolisis terjadi diluar mitokondria

yaitu di sitoplasma. Pada glikolisis, glukosa yang memiliki enam atom C dubah

menghasilkan dua molekul asam piruvat yang memiliki tiga atom C. hasil sampingan

dari proses glikolisis adalah dua molekul ATP dan dua NADH. Proses glikolisis

terjadi berdasarkan urutan sebagai berikut.

Tahapan kedua dari katabolisme karbohidrat adalah dekarboksilasi oksidatif.

Pada proses ini, asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis masih memiliki

tiga atom C disederhanakan lagi menjadi asetil koenzim-A yang hanya memiliki dua

atom C dengan hasil sampingan beruapa CO2. Karena pada glikolisis tercipta dua

molekul asam piruvat, sehingga masing-masing molekul asam piruvat melalui proses

dekarboksilasi oksidatif menghasilkan dua asetil koenzim-A dan dua molekul CO2.

Gambaran proses dekarboksilasi oksidatif adalah sebagai berikut:

Setelah menjadi asetil koenzim-A, proses selanjutnya adalah siklus asam

sitrat(daur krebs). Pada proses dihasilkan NADH, ATP, dan FADH2. Karena dua

molekul asam piruvat menghasilkan dua asetil koenzim-A, maka masing-masing

molekul asetil koenzim-A melalui satu kali siklus dari siklus krebs. Siklus krebs

digambarkan sesuai gambar dibawah ini:

Setelah melalui siklus krebs, proses terakhir dari katabolisme karbohidrat

adalah transport elektron(Fosforilasi oksidatif). Dari proses-proses sebelumnya, telah

tercipta sepuluh molekul NADH dan dua molekul FADH2. Proses transport elektron

terjadi di matriks mitokodria. Prosesnya adalah sebagai berikut:

dari tahapan-tahapan yang telah dilalui diatas, maka tercipta 38 molekul ATP dimana

satu molekul ATP setara dengan 8.000 kalori. Sedangkan energi yang terbuang

menjadi energi panas adalah sebesar 686.000 kalori.

A.2 Katabolisme Protein

Untuk menghasilkan energi, protein yang masuk ke tubuh terlebih dahulu

dicerna menjadi bentuk yang lebih sederhana yaitu asam amino. Lalu kemudian asam

amino ini akan diproses hingga menghasilkan ATP.

Proses pertama yang akan dilalui asam amino adalah transaminasi.

Transaminasi adalah proses transfer rantai amina dari asam amino ke molekul lain.

Rantai amina yang ditransfer ini akan membentuk asam glutamat dengan hasil

sampingan berupa asam keto.

Asam glutamat tadi selanjutnya akan melalui proses deaminasi. Deaminasi

adalah proses pelepasan NH3 yang merupakan rantai amina sehingga menghasilkan

asam α-ketoglutaric. NH3 yang tadi dilepas merupakan racun dan akan diubah di hati

menjadi urea yang nanti akan diekskresikan oleh ginjal. Sedangkan asam α-

ketoglutaric akan dioksidasi sehingga berubah menjadi asetil koenzim-A. proses

transaminasi dan deaminasi adalah sesuai gambar berikut:

Asetil koenzim-A hasil oksidasi akan memasuki daur krebs yang sama dengan

daur krebs pada katabolisme karbohidrat dan berlanjut ke fosforilasi oksidatif seperti

pada katabolisme karbohidrat. Jumlah ATP yang dihasilkan dari katabolisme protein

sama dengan katabolisme karbohidrat.

A.3 Katabolisme Lemak

Untuk menghasilkan energi, Lemak yang masuk ke tubuh terlebih dahulu

dicerna menjadi bentuk yang lebih sederhana yaitu asam lemak dan gliserol. Lalu

kemudian asam lemak ini akan diproses agar dapat menghasilkan ATP. Sedangkan

gliserol akan diubah menjadi gliseraldehid dan masuk ke dalam tahapan katabolisme

karbohidrat.

Tahapan pertama yang akan dilalui oleh asam lemak adalah proses β-

oksidasi(beta oksidasi). Proses β-oksidasi akan menghasilkan asetil koenzim-A yang

akan masuk ke dalam siklus asam sitrat untuk selanjutnya masuk ke proses fosforilasi

oksidatif. Bagan dari proses β-oksidasi adalah berikut ini:

Siklus krebs dan fosforilasi oksidatif pada katabolisme lemak sama dengan

siklus krebs dan fosoforilasi oksidatif dari katabolisme karbohdirat maupun

katabolisme protein. Energi yang dihasilkan lemak jauh lebih banyak daripada

karbohidrat dan protein, yakni sebanyak 146 ATP.

B. Anabolisme

Anabolisme adalah jenis lain dari metabolisme sel. Anabolisme adalah proses

metabolisme yang memanfaatkan energi untuk membentuk bahan-bahan organik

seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Anabolisme masing-masing bahan organik

berbeda satu sama lain karena proses yang dilaluinya agak berbeda.

B.1 Anabolisme Karbohidrat

Proses pembentukan karbohidrat dari protein dan lemak disebut

glukoneogenesis. Lemak dan protein digunakan untuk membentuk karbohidrat

apabila tubuh mengalami kekurangan karbohidrat. Lemak dan protein yang akan

digunakan untuk membentuk karbohidrat terlebih dahulu dicerna dan diproses secara

katabolik hingga menghasilkan asetil koenzim-A. asetil koenzim-A ini akan diproses

membentuk glukosa dengan reaksi yang bisa disebut reaksi terbalik dari

dekarboksilasi oksidatif dan glikolisis. Ini adalah letak perbedaan antara proses

katabolisme dengan anabolisme dimana pada katabolisme, asetil koenzim-A akan

diuraikan lebih lanjut melalui siklus krebs dan fosforilasi oksidatif. Sedangkan pada

anabolisme, asetil koenzim-A akan mengalami reaksi terbalik dari dekarboksilasi

oksidatif dan glikolisis.

B.2 Anabolisme Lemak

Anabolisme lemak dilakukan apabila terjadi kekurangan lemak dalam tubuh

atau penyimpanan cadangan energi atau makanan dalam bentuk lemak di jaringan

adifosa. Jika glukosa disimpan dalam bentuk glikogen di hati, maka lemak disimpan

dibawah jaringan adifosa. Glukosa dan asam amino bisa diubah menjadi lemak

apabila tubuh memerlukan lemak. Kelebihan protein tidak dapat disimpan tubuh

sehingga protein yang berlebih dapat dibuang melalui ekskresi ataupun diubah

menjadi lemak agar bisa disimpan tubuh. Glukosa dan asam amino yang dengan

prosesnya masing-masing dapat menghasilkan asetil koenzim-A. Asetil koenzim-A

ini akan diproses menjadi asam lemak yang kemudian akan bersatu dengan gliserol

hingga membentuk lemak. Asetil koenzim-A disini tidak melalui siklus krebs dan

fosforilasi oksidatif melainkan mengalami proses yang terbalik dari proses β-oksidasi

asam lemak dan menghasilkan asam lemak.

B.3 Anabolisme Protein

Anabolisme protein disebut juga proses sintesis protein. Sintesa Protein

merupakan salah satu contoh dari anabolisme dalam sel. Pembentukan protein ini

terdiri dari transkripsi dan translasi yang masing-masingnya memiliki beberapa

tahapan dalam prosesnya, yaitu:

Transkripsi (dibantu dengan RNA polimerase), terdiri dari:

Inisiasi:

o RNA polimerase memasangkan molekul mRNA pada rantai

nukleotida yang sesuai

o Setelah promotor diikat, rantai DNA dilepas dan menginisiasi sintesis

RNA pada titik awal untaian templat

Elongasi:

Terjadi pemanjangan RNA pada arah 5’-3’

Untaian ganda DNA yang telah dilepas, kembali membentuk rantai

ganda

Terminasi:

RNA polimerase menerjemahkan terminator (batas akhir DNA

sebagai unit transkripsi)

mRNA dilepaskan, RNA polimerase memisahkan diri dari DNA

Translasi (dibantu subunit ribosom kecil dan besar)

mRNA menuju ribosom dan berikatan dengan ribosomal subunit

(kecil) dan tRNA dengan asam aminonya menuju ribosom dan

berikatan dengan ribosomal subunit (besar)

Subunit ribosom besar mengkatalis pembentukan ikatan peptida

antara asam amino yang dibawa tRNA

Asam amino terbentuk, tRNA melepaskan diri digantikan dengan

tRNA berikutnya

Ketika sampai di kodon ‘stop’ maka mRNA dan protein telah

terbentuk dan meninggalkan ribosom

2.5Komunikasi Sel

Komunikasi merupakan hal yang sangat penting bagi kelangsungan hidup

masyarakat sel yang secara kolektif membentuk tubuh. Kemampuan sel

berkomunikasi dengan sesama sel penting bagi koordinasi aktivitas mereka yang

beragam untuk mempertahankan homeostasisserta untuk mengontrol pertumbuhan

dan perkembangan tubuh sebagai satu kesatuan.

Sistem endokrin berperan dalam komunikasi intrasel (antarsel) dengan mengeluarkan

zat perantara kimiawi ke dalam darah yang dikenal sebagai hormon.

Terdapat tiga jenis komunikasi antarsel, yaitu :

1. Gap Junction

Merupakan cara komunikasi antarsel yang paling erat. Pada gap junction

erbentuk saluran-saluran halus yang menjembatani sitoplasma sel-sel yang

terletak berdampingan di sebagian jaringan. Melalui susunan anatomis khusus

ini, molekul kecil dan ion dapat dipertukarkan secara langsung antara sel-sel

yang besangkutan tanpa pernah melalui cairan ekstra sel (CES). Gap junction

sangat penting untuk menyalurkan penyebaran sinyal listrik dari satu sel ke

sel lain di otot jantung dan otot polos.

2. Melalui hubungan langsung sel-sel secara sementara.

Adanya molekul-molekul pembawa sinyal di permukaan membran sebagian

sel memungkinkan sel-sel tersebut secara langsung berhubungan dan

berinteraksi dengan se-sel tertentu lain dengan cara khusus. Cara komunikasi

antar sel ini merupakan cara yangdigunakan fagosit sistem pertahanan tubuh

untuk secara spesifik mengenal dan mengenal dan menghancurkan sel-sel

yang tidak diinginkan, misalnya mikroba penginvasi, secara sementara

membiarkan agar sel-sel tubuh tidak terpengaruh.

3. Melalui zat perantara kimiawi antarsel.

Cara ini merupakan cara tersering yang digunakan oleh sel untuk

berkomunikasi.

Proses :

1. Tiap zat perantara kimiawi spesifik disintesis oleh sel-sel khusus untuk

melaksanakan tugas tertentu.

2. Dikeluarkan ke CES oleh rangsangan yang sesuai.

3. Zat-zat pembawa sinyal bekerja pada sel sasaran.

Terdiri dari empat jenis :

1. Parakrin

Merupakan zat perantara kimiawi lokal yang efeknya hanya bekerja pada

sel-sel di sekitar yang dekat dengan tempat pengeluarannya. Kerja zat ini

terbatas dalam jarak dekat, karena parakrin tersebar melalui proses difusi

sederhana. Zat-zat ini tidak masuk ke darah dalam jumlah yang bermakna

karena cepat diinaktifkan ole enzim-enzim lokal. Contohnya adalah

histamin, yang dibebaskan oleh sel mast selama respons peradangan di

dalam jaringan yang cedera atau terinvasi. Histamin bekerja pada otot

arteriol di sekitarnya untuk menimbulkan vasodilatasi(pembesaran lumen

pembuluh darah akibat relaksasi otot polos sirkuler pembuluh tersebut)

lokal yang kemudian diikuti oleh peningkatan aliran darah yang

diperlukan untuk menambah perangkat pertahanan tubuh ke tempat yang

terkena.

2. Neurotransmitter

Sel saraf (neuron) berkomunikasi secara langsung dengan sel-sel yang

mereka persarafi (sel sasaran) dengan mengeluarkan zat perantara kimiawi

yang jara jangkauan kerjanya sangat pendek sebagai respons terhadap

potensial aksi.

3. Hormon

Zat perantara kimiawi jarak jauh yang secara spesifik disekresikan ke

dalam darah oleh kelenjar endokrin sebagai respons terhadap sinyal yang

sesuai. Karena melalui perantara darah, zat perantara dapat membawa

pengaruhnya pada sel sasaran yang terletak jauh dari tempat

pengeluarannya.

4. Neurohormon

Merupakan hormon yang dikeluarkan ke dalam darah secara spesifik oleh

neuron neurosekretorik.

2.6 Transduksi Sinyal

Pada dasarnya transduksi sinyal adalah proses yang memastikan bahwa pesan

yang disampaikan melalui sinyal

kepada sel penerima dapat diubah

ke bentuk yang sesuai dengan

tidak mengubah isi dari pesan

tersebut. Proses transduksi ini

dimulai ketika molekul sinyal dari perantara pertama (first messenger, yang pada

umumnya adalah molekul hidrofilik, menempel pada reseptor yang terdapat pada

spor Pengikatan antara sinyal molekul dan reseptor mengaktifkan perantara kedua

intrasel (intracellular second messenger) yang menginisiasi terjadinya serangkaian

proses yang akan menghasilkan respon yang diperlukan.

Sebagai contoh hormon yang berikatan dengan reseptor pada membran sel

target akan mengaktifkan adenilat siklase (sebuah protein transmembran) yang akan

mengkatalis perubahan ATP menjadi AMP siklik (Adenosine Monophosphate, salah

satu jenis perantara kedua). Siklik AMP mengaktifkan serangkaian enzim di dalam

sel dan berujung pada perubahan pada RNA yang akan menghasilkan respon yang

sesuai.

2.7 Transpor Zat

1. Transpor membran yang berdasarkan kebutuhan energi dibedakan menjadi:

1.1. Transport aktif.

Pengertiannya yaitu memompa atau mentransfer zat terlarut berupa ion-ion

melawan gradient konsentrasi. Karena zat terlarut ini ditransfer melawan

gradien konsentrasi, yakni dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi maka

dibutuhkan ATP sebagai sumber energi. Berdasarkan sumber energi,

prosesnya dibedakan menjadi:

1.1.1. Primary active transport = hidrolisis ATP

1.1.2. Secondary active transport = energi yang tersimpan dalam gradien ion

yang berasal dari proses primary active transport.

1.2. Transport pasif.

Transpor yang dalam prosesnya tidak memerlukan energi karena berpindah

sesuai gradient konsentrasi yakni dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi

rendah. Transpor pasif terdiri dari tiga macam jenis, yakni:

1.2.1. Difusi.

Kecendrungan molekul atau ion untuk menyebar secara merata yang

mana pergerakannya tidak menentu di seluruh lingkungan. Kecepatan

dari pergerakannya dipengaruhi oleh suhu dan ukuran dari molekul itu,

semakin kecil ukurannya semakin cepat begitu juga dengan panas,

semakin tinggi suhunya maka semakin cepat pergerakannya. Proses

difusi berdasarkan ukuran molekulnya dibedakan menjadi:

1.2.1.1. Difusi yang sederhana

Terjadi ketika subtansi tak berpolar seperti oksigen, karbon

dioksida, dan alkohol serta lemak tak jenuh berdifusi secara

langsung melalui lapisan lipid. Pori dan saluran pada membrane

menjadi selektif dalam memperbolehkan substansi apa yang

lewat berdasarkan susunan kimia atau sinyal elektrik.

1.2.1.2. Difusi terfasilitasi.

Proses

ini

dilakukan yntuk molekul seperti glukosa yang terlalu besar dan

juga berpolar dengan cara berkombinasi dengan molekul protein

pembawa di dalam membran plasma dan dilepas ke dalam

sitoplasma. Proses ini dibatasi oleh jumlah reseptor yang ada.

1.2.2. Filtrasi.

Merupakan proses yang memaksa air dan zat terlarut melewati

membran atau dinding kapiler oleh tekanan zat cair. Contohnya adalah

darah.

1.2.3. Osmosis.

Difusi dari sebuah pelarut melalui membrane semi permeabel.

Kemampuan untuk mengubah bentuk dari sel dengan mengubah

volume air internal disebut tonicity.

Keadaan dengan konsentrasi

yang sama dimana tidak

adanya penetrasi zat terlarut

yang terdapat dalam sel (0,9 %

salinitas, 5 % glukosa) disebut

isotonic.

Kemudian ada kelainan keadaan pada sel, jika konsentrasi di dalam sel

lebih tinggi daripada konsentrasi di luar maka sel akan kehilangan air

dan menyusut (krenasi), keadaan ini disebut hipertonik. Sedangkan

jika konsentrasi di dalam sel lebih rendah dari pada di luar maka sel

akan memompa air keluar dari selnya, keadaan ini disebut hipotonik.

2. Tranpor vasikular menggunakan ATP untuk mentransfer partike besar dan

makromolekul. Menurut prosesnya dibedakan menjadi:

2.1. Eksositosis.

Sebuah mekanisme pemindahan substansi dari dalam sel keluar. Dalam

prosesnya pertama- tama substansi tersebut akan dibungkus dalam kantung

bermembran yang disebut vesikel. Kemudian vesikel ini nantinya akan

bermigrasi ke membran plasma, untuk melebur dengannya, dan kemudian

memuntahkan isi kantung ke luar sel.

2.2. Endositosis.

Mekanisme bagi partikel besar atau makromolekul untuk masuk ke dalam

sel. Substansi ini secara bertahap dibungkus oleh sebuah bagian dari

membran plasma. Setelah membran vesikel terbentuk, ia berpindah dari

membran plasma dan masuk ke sitoplsama, dimana isi dari kantung vesikel

ini akan dicerna nantinya. Berdasarkan ukuran molekul dibedakan menjadi:

2.2.1. Fagositosis.

Perpanjangan sitoplasma yang disebut pesudopos bergeliat di sekitar

materi besar/padat dan kemudian melingkupi materi tersebut untuk

kemudian bersama-sama melewati membran plasma dan masuk ke

dalam sitoplasma.

2.2.2. Pinositosis.

Sel membrane melengkung kea rah dalam sampai akhirnya

membentuk kantung yang melingkupi zat terlarut dan cairan (materi

kecil) dan melewati membran plasma untuk masuk ke dalam

sitoplasma.

2.8 Lingkungan Ekstraseluler

Adapun lingkungan di luar sel yang berpengaruh terhadap kehidupan sel

antara lain:

1. Water Activity.

Artinya air yang tersedia dan dapat dimaanfaatkan untuk metabolisme,

pertumbuhan, dan reproduksi. Dua faktor yang mempengaruhi water activity,

yakni derajat air yang dapat diserap oleh permukaan sel dan derajat air yang

dapat keluar dari sel. Umumnya organisme dapat tumbuh dengan baik pada

kondisi dengan water activity yang tinggi (> 95 %)

2. Salinitas.

Bila kadar garam naik berarti kadar air yang ada di sekitarnya akan berkurang,

begitu juga sebaliknya. Hal ini sebetulnya lebih berpengaruh kepada water

activity dibandingkan dengan proses osmosis. Kondisi dengan keadaan garam

yang baik yakni sekitar 0,9 %.

3. PH

Berpengaruh terhadap struktur dan aktivitas enzim di dalam tubuh organime.

Air laut sedikit bersifat basa dengan PH 8, sedangkan di sungai dan di danau

lebih bersifat asam dengan PH sekitar 5-6. Pada kisaran 5-6 inilah banyak

dijumpai organism hidup.

4. Tekanan Hidrostatik.

Lebih berpengaruh kepada organism yang hidup di air, karena setiap

kedalaman 10 m tekanan naik 1 atmosfer (atm). Berpengaruh kepada 3 hal:

4.1. Pada tekanan 1000-3000 atm enzim denaturasi.

4.2. Menekan kecepatan reaksi fisiologik.

4.3. Menekan pertumbuhan atau reproduksi.

5. Temperatur.

Umumnya organisme eukariotik lebih peka terhadap panas tinggi disbanding

organisme prokariotik. Namun ditemukan organisme prokariot yang mampu

hidup di lingkungan ekstrim pada suhu sekitar 93,5 – 95,5 ˚C, sedangkan

organisme eukariot paling tinggi hanya mampu hidup di suhu 60 ˚C.

6. Faktor-faktor lain sperti ada tidaknya oksigen yang digunakan makhluk hidup

untuk respirasi, nutrien sebagai sumber energi tubuh, dan perlindungan diri

dari radiasi matahari (sinar ultraviolet).

2.9 Adhesi Antarsel

Organisme multisel membran plasma tidak hanya berfungsi sebagai batas luar

semua sel, tetapi juga berperan dalam adhesi sel ke sel (antarsel) yang

memungkinkan kelompok-kelompok sel menyatu, membentuk jaringan dan

selanjutnya membentuk organ.

Sel-sel disatukan dengan oleh tiga cara yang berbeda :

1.) Molekul-molekul adhesi sel (cell adhesion molecules) di membran plasma

sel.

2.) Matriks ekstrasel

Sel-sel di dalam suatu jaringan sebagian besar tidak berkontak fisik secara

langsung dengan sel-sel tetangganya. Sel sel tersebut disatukan oleh matriks

ekstrasel, suatu jalinan protein fibrosa yang rumit yang terbenam di dalam

substansi berair mirip gel yang tersusun dari karbohidrat kompleks.

Terjalin tiga jenis serat protein utama :

1. Kolagen

Membentuk serat-serat seperti kabel atau lembaran yang menghasilkan

kekuatan tensil.

2. Elastin

Serat protein seperti karet , paling banyak terdapat di jaringan. Sering

dijumpai di paru yang terus menerus mengembang dan mengempis

sewaktu udara masuk atau keluar.

3. Fibronektin

Dapat menunjang adhesi sel dan membran sel-sel pada posisinya. Matriks

ekstrasel disekresikan oleh sel-sel lokal , terutama oleh fibroblas yang

terdapat di matriks.

3.) Taut sel khusus

Terdiri dari tiga jenis :

1. Desmosom (adhering junctions)

Filamen-filamen yang komposisinya belum diketahui menonjol dari

membran plasma dua sel yang berdekatan tetapi tidak saling bersentuhan.

Banyak terdapat pada jaringan yang mendapat banyak peregangan.

2. Taut erat (tight junction)

Menyatukan lembaran-lembaran jaringan epitel. Taut erat berifat

impermeabel sehingga mencegah bahan-bahan melewati celah antar sel.

Sehingga, lewatnya bahan harus menembus sel bukan diantara sel.

3. Gap Junction

Merupakan celah (gap) antar dua sel yang berdekatan , yang

dihubungkan oleh saluran-saluran penghubung kecil yang dikenal sebagai

konekson. Konekson dibentuk oleh gabungan protein yang meluas keluar

dari kedua membran plasma yang berdekatan. Gerakan ion-ion antara sel-

sel melalui gap junction berperan penting dalam menyalurkan aktivitas

listrik ke seluruh massa otot.

2.10 Homeostasis

Homeostasis berasal dari kata homeo yang artinya tidak berubah dan stasis

yang artinya keadaan. Homeostasis mengacu pada keaadaan lingkungan internal

tubuh yang stabil. Homeostasis sangatlah vital karena kegagalan dalam

mempertahankan keadaan tersebut bias mengakibatkan kesakitan bahkan kematian.

Oleh karena homeostasis penting bagi kelangsungan hidup sel, setiap sel wajib

menjaga keadaan homeostasis tersebut.

Segala upaya penagturan system fisiologi tubuh untuk mendapatkan keadaan

stabil tersebut disebut kontrol homeostasis. Ada dua mekanisme kontrol homeostasis,

yaitu:

Kontrol Otomatis/ Kontrol Intrinsik

Sel/ jaringan/ organ/ sistem organ mengatur aktivitasnya secara otomatis

dalam merespon berbagai perubahan lingkungan. Contohnya adalah pada

pembuluh darah. Ketika kadar oksigen pada suatu jaringan menurun, sel

melepaskan bahan kimia yang melebarkan pembuluh darah. Pelebaran itu

menyebabkan meningkatnya aliran darah sehingga menyediakan oksigen

lebih pada jaringan tersebut.

Kontrol Ekstrinsik

Kontrol ini dihasilkan melalui aktivitas dua sistem organ yang memegang

kendali dan mengontrol aktivitas sistem-sistem yang lain secara simultan,

yakni sistem endokrin dan sistem saraf. Contohnya ketika berolahraga,

sistem saraf memberikan perintah meningkatkan kecepatan jantung

sehingga darah akan bersirkulasi lebih cepat. Di sisi lain, sistem saraf

mengurangi aliran darah yang menuju organ-organ yang kurang aktif pada

saat itu sperti organ-organ pencernaan. Oksigen pada darah akan

difokuskan kepada otot yang aktif karena di situ lah oksigen paling

banyak dibutuhkan.

Ada tiga bagian yang mengatur mekanisme kontrol homeostasis, yaitu:

Reseptor; sensor yang sensitif terhadap perubahan-perubahan tertentu

Pusat Kontrol; disebut juga pusat integrasi; menerima dan memproses

informasi yang dikirimkan reseptor lalu mengirimkan perintah

Efektor; sel atau organ yang merespon perintah dari pusat kontrol

Faktor-faktor lingkungan internal yang harus dipertahankan secara

homeostasis: konsentrasi molekul-molekul nutrient, konsentrasi oksigen dan

karbondioksida, konsentrasi zat-zat sisa, pH, konsentrasi air, garam dan elektrolit

lain, suhu, volume dan tekanan.

BAB 3

PENUTUP

KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan sebelumnya, kelompok kami mendapat beberapa

kesimpulan. Kesimpulan tersebut yaitu :

Sel melakukan serangkaian aktivitas seperti metabolism, transport zat,

komunikasi, pembelahan, dan lainnya untuk menjaga keadaan

homeostasis dalam tubuh organisme dan juga untuk keberlangsungan

hidup sel itu sendiri.

Dengan terlaksananya aktivitas sel secara normal, keadaan homeostasis

dapat dipertahankan sehingga kehidupan sel dapat terjaga.

DAFTAR PUSTAKA

Ganong, William F. 1997. Review of Medical Physiology 18th Edition. Connecticut:

Appleton & Lange.

Gartner, Leslie P. dan James L. Hiatt. 2007. Color Textbook of Histology, Third

Edition. Philadelphia, USA: Saunders.

Guyton, Arhur C. 1973. Textbook of MEDICAL PHYSIOLOGY Fourth Edition.

Philadelphia: W.B. Saunders.

Lauralee Sherwood. Fisiologi Manusia dari sel ke sisem (Alih Bahasa: dr. Brahm U.

Pendit, Sp.KK). Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Leeson, dkk. 2000. Buku Ajar Histologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Marieb, Elaine N. 2001. Human Anatomy and Physiology Fifth Edition. Benjamin

Cummings.

Martini, Frederic H. 2006. Fundamentals of Anatomy & Physiology 7th Edition. San

Francisco: Bejamin Cummings.

Sumadi dan Aditya Marianti. Biologi Sel.

http://www.icbse.org/2010/01/differences-between-plant-and-animal-cell-

procaryotic-and-eucaryotic-cell.html

http://www.scq.ubc.ca/conversing-at-the-cellular-level-an-introduction-to-signal-

transduction/