Transcript
BIOLOGI UMUM
STRUKTUR SEL
SEL
• SEL merupakan suatu unit struktural dan fungsional yang fundamental dari makhluk hidup
• Teori Sel dari SCHLEIDEN (1838) dan SCHWAHN (1839) → Setiap organisme hidup tersusun dari sel-sel
MACAM-MACAM Sel
• Sel prokariotik ( bakteri )
• Sel eukariotik (protozoa, fungi, hewan, tumbuhan)
Sel prokariotik ( bakteri )
Tabel : Perbandingan( persamaan dan Perbedaan) Sel Prokariot dan Sel Eukariot (hewan dan tumbuhan)
Ukuran
Sel Prokariot
Sel EukariotLebih besar 10-100 µm
diameter
Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuha
nMembran Plasma Ada Ada Ada
Dinding Sel Biasanya Peptidoglikan Tidak ada Ada → Selulose
Selaput Inti Tidak Ada Ada Ada
Nukleolus Tidak ada Ada Ada
DNA Ada Ada dalam Kromosom
Ada dalam Kromosom
1
4
3
5
2
Ukuran
Sel Prokariot
Sel EukariotLebih besar 10-100 µm
diameter
Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuhan
Mitokondria Tidak ada Ada AdaKloroplas Tidak Ada Tidak ada AdaRetikulum
Endoplasma Tidak ada Ada Ada
Ribosom Ada (lebih kecil) Ada Ada
Vakuola Tidak ada Ada (kecil) Ada (biasanya besar)
Aparatus Golgi Tidak ada Ada AdaLisosom Tidak ada Selalu ada Ada (sering)
6
8
7
9
11
10
12
Ukuran
Sel Prokariot
Sel EukariotLebih besar 10-100 µm
diameter
Lebih Kecil1-10 µm diameter Hewan Tumbuhan
Mikrobodi Tidak ada Biasa ada Biasa adaSitoskeleton Tidak Ada Ada Ada
Sentriol Tidak ada AdaTidak ada (pada tanaman tingkat
tinggi)
9 + 2 Cilia atau Flagella Tidak ada Sering
Tidak ada (pada tanaman bunga, tamanan tingkat
tinggi)Ada pada paku,
Cycada, dan Briofita
13
14
15
16
Membran Plasma• Tersusun dari bahan lemak dan protein
• Sisi luar bersifat hidrofilik (suka air)
• Sisi dalam bersifat hidrofobik (tak suka air)
Fungsi :
1. Pembatas
• lapisan yang bersinambungan
• melingkupi sel, inti, organel
2. Pembatas yang bersifat selektif permeabel
• mencegah pertukaran molekul dari satu sisi ke bagian lainnya.
• memungkinkan substansi tertentu masuk ke sitoplasma dari lingkungan luar
• mencegahmasuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma
3. Komunikasi antara sel
4. Perpindahan suatu senyawa terlarut
5. Memberikan respons terhadap rangsangan luar NEXT….
Dinding Sel
• Memelihara bentuk sel dan menyokong rangka. Proteksi permukaan sel. Mengikat sel-sel jaringan (terdapat pada tumbuhan, jamur dan beberapa protista)
NEXT….
Nukleus (inti)
• Pada eukariotik memiliki membran inti.• Fungsi inti sel adalah :
- Mengendalikan metabolisme sel.- Menyimpan informasi genetik (gen).- Mengatur ekspresi gen.- Tempat terjadinya replikasi dan transkripsi.
• Mengandung anak inti (nukleolus) dan kromosom.• Fungsi nukleolus:
- tempat Sintesis ribosom.
NEXT….
Mitokondria
• Tempat respirasi seluler
- mengubah energi menjadi bentuk-bentuk
yang dapat digunakan sel untuk bekerja.
- energi kimia menjadi ATP
NEXT….
Kloroplas
• Mengubah energi cahaya menjadi energi kimia (gula) → Fotosintetis (pada tumbuhan dan beberapa protista)
NEXT….
Retikulum Endoplasma
• Terdapat 2 daerah RE yang struktur dan fungsi yg berberada jelas, sekalipu tersambung.
1. RE Halus
- permukaan sitoplasmik tidak memiliki
ribosom.
- fungsinya =
Sintesa lipida; Metabolisme karbohidrat
dalam sel hati; Detoksifikasi dalam sel hati
NEXT….
• 2. RE Kasar
- terdapat ribosom pada permukaan
sitoplasmiknya dan terlihat kasar pada
mikroskop.
fungsinya =
Sintesa membran protein dan sekretori
protein; Pembentukan vesikel transport
NEXT….
Ribosom
• Fungsi sintesis protein
Terdapat :Ribosom bebas: tersuspensi dalam sitosol (hasil
sintesis protein sebagian besar berfungsi didalam sitosol).
Ribosom terikat: Ribosom yang melekat pada RE (hasil sintesis protein dimaksudkan untuk dimasukkan ke dalam membran, pembungkus dalam organel tertentu spt lisosom atau untuk dikirim ke luar sel.)
NEXT….
Vakuola
• → Digesti (seperti lisosom); penyimpanan senyawa-senyawa kimia; pembesaran sel
→ Fungsi umum : Memecahkan/menghancurkan
NEXT….
Aparatus Golgi
• Modifikasi, penyimpanan sementara, dan transport makromolekul-makromolekul; Pembentukan vesikel transport
→ Fungsi Umum struktur/organel tersebut di atas adalah manufaktur
NEXT….
Lisosom
• Digesti nutrisi, bahan-bahan asing dan organel-organel yang rusak
NEXT….
Mikrobodi
• Berbagai proses metabolisme seperti memecahkan H2O2
NEXT….
Sitoskeleton
• Memelihara bentuk sel; melekatkan/pertautkan organel-organel; pergerakan organel dalam sel; gerakan sel (termasuk silia, flagella, dan sentriol pada sel hewan)
NEXT….
Permeabilitas membran ada 3 macam :
• Inpermeabel (tidak permeabel) di mana air maupun zat-zat yang larut di dalamnya tidak dapat melaluinya. Misalnya membran dari karet.
• Permeabel, yaitu membran yang dapat dilalui oleh air maupun zat-zat tertentu yang terlarut didalamnya.
• Semi permeabel, yaitu membran yang hanya dapat dilalui oleh air, tetapi tidak dapat dilalui oleh zat terlarut.
Difusi
Kesetimbangan Kesetimbangan
Difusi satu zat terlarut Difusi dua zat terlarut
• Difusi adalah proses berpindahnya suatu zat dari tempat dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke tempat yang konsentrasi yang lebih rendah
• Difusi zat terlarut berlangsung melalui suatu membran dengan permeabilitas tertentu yaitu permeabel untuk zat tersebut
•Exs. Respirasi seluler; oksigen berdifusi masuk ke dalam sel melalui membran sel.
Osmosis
Exs. Osmosis. Dua larutan gula berbeda konsentrasinya dipisahkan oleh membran berpori yang permeabel terhadap pelarut (air) tetapi tidak terhadap zat telarutnya (gula).
Osmosis merupakan suatu proses difusi.
Osmosis adl difusi suatu pelarut (air) melalui membran selektif (semi) permeabel (dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik)
Transport aktifMerupakan :
Pergerakan suatu sustansi melewati suatu membran biologis melawan gradien konsentrasi atau elektrokimiawinya dengan bantuan input energi dan protein transpor spesifik
Differensiasi Sel
• Diferensiasi merupakan Pembedaan sel-sel secara fungsional dan struktural ketika sel-sel tersebut menjadi terspesialisasi selama perkembangan suatu organisme multiseluler tergantung pada kontrol ekspresi gen.
• Diferensiasi penting untuk spesialisasi struktur dan fungsi sel.
Contoh diferensiasi
• Diferensiasi dapat timbul karena adanya pembelahan mitosis
Contoh Diferensiasi Sel
Next….
Mitosis
Pembelahan Mitosis
Tahap 1. Interfase
Sintesis bagian-bagian inti termasuk DNA, nukleus tampak jelas terdiri dari selaput inti, nukleolus dan kromosom yang memanjang.
Tahap 2. Profase
Fase dimulai dengan terjadinya pemendekan dan penebalan kromosom. Kromosom kemudian menjadi ganda (dua) dan memanjang. Tiap unit dari pasangan kromosom ini disebut kromatid dan masing-masing tertambat pada suatu tempat disebut sentromer.
Tahap 3. Prometafase
Selaput nukleus terfragmentasi. Nukleolus tidak tampak, dan dalam sitoplasma terdapat benang kumparan yang terpusat pada kedua kutub dari sel
4. Metafase
Kromosom berpasangan berkumpul di ekuator sel. Sentromer dari seluruh kromosom membuat formasi sebaris.
5. AnafaseFase ini dimulai ketika pasangan sentromer dari setiap kromosom terpisah, yang akhirnya melepaskan kromatid saudara. Setiap kromatid dianggap sbg kromosom lengkap. Kromatid tertarik ke arah kutub sel yang berlawanan. Pada akhir anafase, kedua kutub sel memiliki koleksi kromosom yang ekuivalen dan lengkap.
5. Telofase• Fase terakhir mitosis. Kromatid yang terkumpul di kutub merupakan bakal kromosom baru tampak memanjang dan dikelilingi fragmen2 nukleus dari sel induk. Fragmen ini yang akan membentuk selubung nukleus baru dengan bagian lain dari endomembran.
• Di bagian tengah dari sel dalam sitoplasma terlihat adanya titik2 kecil yang memisahkan sitoplasma menjadi dua bagian. Titik2 ini kemudian bersatu merupakan garis lurus yang memisahkan sitoplasma disebul lamela tengah. Kemudian berkembang menjadi dinding primer dan terjadilah dua sel anak yang identik.
next
METABOLISME
RESPIRASI SELULERFOTOSINTESIS
Sel mengekstraksi energi dari lingkungan autotrof : mengambil energi dari sinar matahari pada proses fotosintesis → tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisme berkhlorofil.heterotrof : mengambil molekul berenergi/organik dari substrat/makanan diantaranya dari sel autotrof.
Sel mensintesis makromolekul untuk menunjang aktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahan sel, reaksi-reaksi spesifik)
Kedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi yang terintegrasi & terorganisasi → metabolisme
Metabolisme:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (enegi) serta dikatalisis oleh 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 cahaya6 CO2 + 6 H2O ———————————> C6H1206 + 6 02
klorofil glukosa(energi kimia)
Metabolis me
• 2. Katabolisme (Dissimilasi), yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
Contoh: RepirasienzimC6H12O6 + 6 O2 ———————————> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia
MetabolismeFOTOSINTESIS
RESPIRASI
FOTOSINTESIS
• Merupakan Perubahan energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam glukosa atau senyawa organik lainnya.
FUNGSI FOTOSINTESA
• 1. sumber energi semua mahluk hidup• 2. Pertumbuhan dan perkembangan
tanaman• 3. menyediakan suplai oksigen
Organel fotosintesis
• Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Proses Fotosintesis• Reaksi terang
• Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
• Reaksi Gelap (Daur/Siklus calvin)
• Terjadi dalam Stroma kloroplast.
• Menggunakan ATP dan NADPH untuk mengubah CO2 menjadi gula.
Faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
Intensitas cahayaLaju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. Konsentrasi karbon dioksidaSemakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. SuhuEnzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. Kadar airKekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Tahap pertumbuhanPenelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Respirasi Seluler
• Merupakan jalur katabolik yang palinh umum dan efisien untuk menghasilkan ATP, dimana oksigen dikonsumsi sebagai reaktan bersama-sama dengan bahan bakar organik
Tahap respirasi
1. Glikolisis (terjadi di sitosol)
2. Siklus Krebs (terjadi di mitokondria)
3. Rantai transpor elektron dan fosforilasi oksidatif (terjadi di mitokondria)
1 2 3
Energi yg dihasilkan pada respirasi
• 10 NADH ~ 30 ATP + 2FADH ~ 4 ATP + 4 ATP - 2 ATP (ditranfer ke sitoplasma dari transfer elektron) = 36 ATP
• Perubahan energi bebas Gibb baku 1 mol glukosa atau fruktosa = -2870 kJ = -686 kkal• Tiap ATP ~ -31,8 kJ = -7,6 kkal, 36 ATP = -1140 kJ• Efisiensi = -1140/-2870 = 40%, 60% hilang dalam bentuk bahang
Next….
Glikolisis
• Mengoksidasi glukosa menjadi piruvat
• Menghasilkan 2 ATP yang dihasilkan oleh fosforilasi tingkat substrat
• Menghasilkan 2 NADPH
Siklus krebs
• Menyempurnakan oksidasi molekul organik penghasil energi
• Perubahan as.piruvat menjadi asetil CoA. menghubungkan glikolisis dengan Siklus Krebs.
Transfer Elektron
Lintasan pentosa fosfat
Next….
Contoh sumber makanan hewan
Respirasi Seluler
1. Substrat- Senyawa organik karbohidrat, protein, lemak dan derivatnya- Hasil intermediet dapat dipakai sebagai substrat jika keadaan mendesak- Asam organik yang mengadung O2 respirasi berjalan lebih cepatsubstrat rendah > respirasi (laju) rendahKecepatan respirasi dapat diukur
Ketersediaan O2
Konsentrasi O2 meningkat, laju respirasi naik
Faktor yang mempengaruhi Respirasi
3. SuhuRespirasi merupakan reaksi enzimatik
suhu 5- 250C = 2-2,5 x lebih cepatsuhu 30-350C respirasi tetap meningkat
setiap spesies mempunyai suhu optimum berbedaSuhu 40-450C awalnya meningkatkan respirasi, waktu yang lama (> 2 jam) respirasi berkurang -> denaturasi
4. Umur dan macam Jaringan Respirasi pada tumbuhan berbiji lebih lambatJaringam muda lebih aktifJaringan meristem lebih aktif (meristem apikal & kambium) Umur awal perkecambahan, pertumbuhan vegetatif & perkembangan buah meningkat, Awal pembungaan, pematangan buah menurun
5. CO2jika > 50% CO2 respirasi di dalam jaringan dihambat seperti pada stomata
top related