By: Arya / Dosendoktor(No Plagiarism, respect copyright, respect author)

SEL

Sel mempunyai 2 bagian utama yaitu Nukleus dan Sitoplasma. Nukleus dipisahkan dari sitoplasma oleh membran nukleus. Sitoplasma dipisahkan dari cairan sekitarnya oleh membrane sel.

NUKLEUSMerupakan pusat pengaturan sel, mengandung sejumlah besar DNA yang di sebut Gen.Fungsi : kontrol terhadap metabolisme sel, sintesis protein dan informasi genetik.NukleolusMengandung sejumlah besar RNA dan protein dari jenis yang ditemukan pada ribosom.Membran Nukleus (Selubung Inti)Merupakan 2 membran yang terpisah, satu membran terdapat di dalam membran yang lain. Membran sel (plasmalemma)Struktur elastic tipis, tebalnya hanya 7,5-10nm, ampir seluruhnya terdiri dari protein dan lipid.Fungsi : Proteksi, penyokong, sensitivitas, kontrol/regulasi pertukaran zat intra-ekstra sel.

SITOPLASMA :

Non Membranous Organelles:Cytosol : merupakan komponen cairan sitoplasma berfungsi utk distribusi material melalui diffusi.Cytoskeleton : terdiri dari struktur filamen dan tubulus yang berfungsi sebagai struktur rangka dari sel.Mikrovilli : berfungsi memfasilitasi absorpsi material ekstrasel.Centrosome (centriole) : berperan penting dalam pergerakan kromosom selama pembelahan sel.Cilia : berfungsi menggerakkan material pada permukaan sel.Ribosomes : berperan dalam sintesis protein.

Membranous Organelles Retikulum Endoplasma Fungsi : sintesis protein, KH, lipid ; intracellular storage; transport; detoksikasiAparatus Golgi : berperan dalam penyimpanan, modifikasi & pengumpulan produk2x sekretorik termasuk

enzim lisosomal.Lisosom : merupakan organel vesikuler yang dibentuk oleh aparatus golgi, berperan sebagai sistem pencernaan intraseluler.Peroksisom : berfungsi menetralisir toksinMitokondria : berfungsi memproduksi ATP (95% dari ATP yang dibutuhkan sel).

DNA Merupakan materi genetik, molekul sifat genetik Urutan nukleotida merupakan kode; 3 nukleotida dalam DNA mengkode 1 asam amino dalam protein, disebut sebagai KODON 1 gen berisi kode untuk satu protein atau satu sifat biologi suatu sel /organisme 1 kromosom terdiri dari satu DNA utuh berisi banyak gen, urutan pengatur, urutan penyela, dll 1 genom dapat terdiri dari banyak kromosom / DNA

Sifat kimiawi DNA Ikatan fosfodiester dapat di pecah oleh: Sinar UV, Enzim endonukleases & eksonuklease Pasangan basa antar utas dapat dipecah dgn pemanasan, penambahan urea atau formamida menyebabkan denaturasi Bentuk rantai dan superkoil dapat saling bertukar secara enzimatik oleh topoisomerase

Enzim-enzim yang bekerja pada DNA1. Endonuklease : memotong DNA dari dalam2. Eksonuklease : memotong DNA dari ujung3. DNA Polymerase : mensintesis DNA4. DNA Ligase : menyambung 2 ujung DNA5. Helikase : menguraikan DNA utas ganda menjadi utas tunggal6. Topoisomerase = Gyrase : menguraikan btk superheliks7. Polynucleotide kinase : memindah fosfat ujung ATP ke ujung 5’ DNA8. Alkali phosphatase : defosforilasi ujung 5’ RNA maupun DNA9. Reverse transcriptase : sintesis DNA menggunakan cetakan RNA.10. Terminal transferase : menambah nukleotda ke ujung 3’

Urutan basa DNA :

Struktur heliks DNA :

KROMOSOM Kromosom, dari bahasa Yunani: chroma = warna dan soma = tubuh Kromosom merupakan rantaian utas DNA (dari satu molekul DNA) yang sangat panjang dan kontinyu, yang berisi banyak gen, elemen regulator dan sekuens nukleotida pengisi lainnya. Bagian-bagian kromosom : → Sentromer (kinetokor) merupakan pusat pergerakan kromosom dalam pembelahan sel → Telomer merupakan lengan-lengan kromosom

1) Chromatid. One of the two identical parts of the chromosome after S phase. 2) Centromere. The point where the two chromatids touch, and where the microtubules attach. 3) Short arm 4) Long arm

Berdasarkan letak sentromer, kromosom dibedakan menjadi beberapa jenis : → Telosentrik : letak sentromernya diujung kromosom → Akrosentrik : letak sentromernya didekat ujung → Submetasentrik : letak sentromernya didekat pertengahan → Metasentrik : letak sentromernya ditengah-tengah

Aberasi Kromosom Beberapa kelainan kromosom tidak mengakibatkan kelainan bawaan, seperti translokasi atau inversi, tapi meningkatkan kemungkinan mempunyai anak dengan kelainan kromosom. Kelainan jumlah kromosom atau kromosom set (aneuploidy) biasanya fatal, atau memberikan penyakit genetik.

ANOKSIA

Suatu kondisi dimana terjadi ketidakadaan suplai oksigen ke organ atau jaringan.Dapat disebabkan oleh beberapa kondisi penyakit dari darah, paru, hati, sirkulasi termasuk serangan jantung, asma berat, emphysema. Dapat juga akibat dari merokok atau inhalasi CO, anestesiasi dalam, keracunan, jeratan, tenggelam.Proses :

1. Anoksia menghentikan sintesis ATP.2. Sel tidak lagi memperoleh energi dari proses oksidatif, berpindah ke proses anaerobik dimana terjadi

pemecahan simpanan glikogen (Anaerobik glikolisis), hal ini dapat menghasilkan energi (dan ATP) tanpa oksigen untuk sementara waktu sampai simpanan glikogennya habis (maksimal 20-30 menit di sel jantung atau sel hati)

3. Hasilnya asam laktat (hasil akhir dari pemecahan glikogen) meningkat jumlahnya dalam sel.4. Peningkatan konsentrasi dari asam laktat menyebabkan lilitan kumparan kuat dari DNA di nukleus

(kuklear pycnosis) yang akan menghentikan sintesis RNA baru5. Akibat tidak ada lagi mRNA, kompleks poliribosom berubah manjadi ribosom tunggal, kemudian

sintesis protein berhenti oleh karena tidak ada lagi mRNA yang akan di ubah mnejadi asam amino.Perubahan yang terjadi akibat anoksia bersifat reversible, jika oksigen kembali ke sel – akan sembuh lagi. Anoksia merusak sel karena adanya asam laktat yang menginduksi keasaman intraseluler yang mengahancurkan membran lisosom dan melepaskan enzimnya, kemudian memakan selnya sendiri (Cathepsin D, acid phosphatase etc).

1. Peningkatan fosfat bebas di sel yang mati karena molekul membrane fosfolipid, DNA, RNA mengalami kerusakan.

2. Kerusakan kysosom sampai ke organelle sakular, melepaskan enzim spesifik ke dalam sitoplasma. matrikto Cathepsin D adalah lisosom enzim yang muncul singkat sebelum terjadinya anoksia yang irreversible.

ANOXIAThe most common, the most important lethal injury is anoxia, the complete withdrawal of oxygen from a cell.The most common cause of death among human (most common destroyers of heart and brain).Hypoxia, a diminished oxygen supply, can also be lethal if it is sufficiently severe (frequently caused by diminished blood supply = ischaemia).In the mitochondria furnaces of a cell, substrates such as fatty acids are oxydized (burned), releasing energy.The energy is used to manufactured ATP by coupling ADP with phosphate (phosphorylation), and is locked and stored in ATP molecules (can of energy)The ATP is transmitted by mitochondria to various organelles of the cell, where it served as fuel (the mitochondrial dance) to drive energy-requiring processes of live (movement, secretion, pumping out of sodium, natrium, water from cell)The energy released from ATP by splitting it back to ADP and phosphate.Process :

1. Anoxia stops ATP synthesis.2. The cells can no longer derive energy from oxydative processes, they switch to the anaerobic splitting of their

glycogen stores (anaerobic glycolysis), enable to produce some energy (and ATP) without oxygen for a while, until their glycogen stores are depleted (for maximally 20 to 30 minutes in the case of myocardial cells or hepatocytes, the glycogen richest cells).

3. As results, lactic acid (the end product of glycolysis splitting) increased amount within the cells while glycogen granules disappear

4. Increased concentration of lactic acid causes a tight coiling and clumping of DNA in the nucleus (nuclear pycnosis), which stops new RNA synthesis (therefore protein).

5. The cation and water pump stop pumping out the sodium, calsium and water because it need energy. Progressive accumulation of sodium and water in the cell, make the cell swells. The last saccular organelle to swell is the mitochondria.

6. Since no more mRNA is available, polyribosome complexes disperse into single ribosome because the string that hold their individual ribosome together (the mRNA thread), and then protein synthesis ceases because no more mRNA arrives to be translated into amino acid chains.

The change caused by anoxia are reversible, if oxygen return to the cell, it will recover.Oxydation and phosphorylation, ATP generation will be resumed in the mitochondria that are still intact.The cation pump will start operating again.Accumulated lactic acid will be oxydized away, the cell’s DNA will uncoil again, allowing RNA synthesis againIrreversible damage DNA will be wrapped upNew mitochondria replace the damaged mitokondriaIf no oxygen is made available again, the cell will be doomed to death:

1. Numerous fractures and break up develop on plasma membrane and unit membrans. Various intracellular components leak out into the extracellular space and blood.

2. Increased of free phosphate within the dead cells because membran phospholipid molecules, DNA, RNA disintegrated.Disintegration of cell membrane releases their phospholipid and cholesterol building block reassembled together with cholesterol into myelenoid structure.

3. Lysosome seem to be the last saccular organelles that rupture, release the specific enzymes into the cytoplasmic matrix. Cathepsin D is the lysosome enzyme that appear shortly before the onset of irreversible anoxic injury. 4. Numerous fractures and break up develop on plasma membrane and unit membrans. Various intracellular components leak out into the extracellular space and blood.It has been suggested that anoxia destroys cells because the lactic acid induced intracelular acidity ruptured the lysosomal membranes and releases their enzymes, and than digests their own cell (Cathepsin D, acid phosphatase etc).

1. Increased of free phosphate within the dead cells because membran phospholipid molecules, DNA, RNA disintegrated.

2. Lysosome to the last saccular organelles that rupture, release the specific enzymes into the cytoplasmic matrix. Cathepsin D is the lysosome enzyme that appear shortly before the onset of irreversible anoxic injury.

Massive extracelular calsium enter the cytoplasm, bind to free phosphate and fatty acids, producing intracelular precipitates of calsium phosphate and calsium fatty acid. Finally, lipid accumulate in some types of necrotic cells (heart), they enter from the bloodstream.Anoxic necrosis in most organ (heart, liver, kidney, spleen) àL solid necrotic material (coagulation necrosis), while in the brain à liquid necrotic material (liquefaction necr) breakdown of myelin are water soluble while fibroblast and collagen are rudimentary in the brainHE stains (24-48 hours): irreversible necrosis of cell appears as homogenous red mass (eosinophilic/acidophilic) without nucleus, because of all of its cytoplasmic and nuclear acid acid (normally stained blue) have disappeared, and only protein leaving behind (stained red)