Bio Perkemb, Organisasi Seluler

BIOLOGI Ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup dan kehidupannya

Makhluk Hidup - Monera

- Protista

- Fungi

- Tumbuhan

- Hewan

Organisasi makhluk hidup - Biosfer (Lapisan kehidupan)

- Ekosistem (Makhluk hidup dan lingkungannya)

- Populasi (kelompok 1 spesies dalam ekosistem)

- Individu

- Organ

- Jaringan

- Sel

- Molekuler

LEVEL ORGANISASI STRUKTURAL

Organisme

Sistem

Organ

Jaringan

Sel Sel sel

Jaringan Jaringan

Organ Organ

Sistem Sistem

CIRI CIRI KEHIDUPAN

Bernafas - Aerob (organisme umumnya) dan anaerob (sebagian bakteri dan

beberapa jamur dan protozoa}

Perlu Energi / Makan - Autotrof (dpt membuat makanan sendiri / fotosintesa) dan

Heterotrof

Adaptasi - Respons terhadap rangsangan/lingkungan untuk bertahan hidup

Tumbuh dan berkembang - Kecil menjadi besar, Bayi menjadi Dewasa

Reproduksi / Dapat memperbanyak diri - Aseksual (membelah diri) dan Seksual (perkawinan)

Definisi Sel

Sel adalah unit terkecil yang

mampu melakukan fungsi-

fungsi kehidupan

Observation

Is the keystone of science.

Need:

Techniques to observe cells.

Question ?

Can cells be seen with the

naked eye?

Yes, a few are large enough,

but most require the use of a

microscope.

Mikroskop

micros = kecil dan scopein = melihat

sebuah alat untuk melihat objek yang kecil.

Ilmu yang mempelajarinya : mikroskopi

dan kata mikroskopik berarti sangat kecil, tidak

mudah terlihat oleh mata.

Mikroskop yang pertama diciptakan, adalah mikroskop optis.

terdiri dari satu/ lebih lensa yang memproduksi gambar yang

diperbesar dari sebuah benda

Berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibagi menjadi

dua, yaitu, mikroskop cahaya dan mikroskop elektron

Different types of microscopes

Can be used to visualize different sized

cellular structures

Measurements 1 centimeter (cm) = 102 meter (m) = 0.4

inch

1 millimeter (mm) = 10–3 m

1 micrometer (µm) = 10–3 mm = 10–6 m

1 nanometer (nm) = 10–3 mm = 10–9 m

PERKEMBANGAN MIKROSKOP

1590 - Hans & Zacharias Janseen penemu pertama microskop.

1609- Galileo Galilei ( italia)

1665 - Robert Hooke

1700 - von Leeuwenhoek

Light Microscope - LM

Menggunakan cahaya untuk

menerangi objek.

Dapat melihat benda hidup

atau mati

harganya relatif murah

Mikroskop Cahaya

Occular Lens

Objective Lens

Stage with specimen

Light Source

Variasi Mikroskop Cahaya

Fluorescence: menggunakan pewarna untuk membuat bagian-bagian dari sel "cahaya".

Phase-contrast: meningkatkan kontras densitas..

Confocal: menggunakan laser dan optik khusus untuk fokus hanya slide yg jaraknya sempit

Mikroskop Elektron

Mempunyai perbesaran sampai 100

ribu kali, elektron digunakan sebagai

pengganti cahaya.

Mempunyai dua tipe :

mikroskop elektron scanning (SEM)

mikroskop elektron transmisi (TEM)

TEM SEM

Mikroskop Elektron

SEM digunakan untuk studi detil

arsitektur permukaan sel

(atau struktur renik lainnya),

dan obyek diamati secara tiga

dimensi .

TEM digunakan untuk mengamati

struktur detil internal sel.

TEORI SEL

TEORI SEL

TEORI SEL 1. Semua organisme hidup terdiri dari

sel [Schleiden & Schwann]

2. Sel-sel baru berasal dari sel-sel

sebelumnya [Virchow]

3. Sel merupakan satuan dasar

struktural, fungsional dan hereditas

terkecil dari semua bentuk mahluk

hidup

Sel sbg satuan struktural terkecil :

organisme unisellular dan multisellular tersusun atas sel dan sekresinya

Sel sbg satuan fungsional terkecil :

Kegiatan fisiologis organisme hidup merupakan akibat dari aktivitas seluller, baik secara tunggal maupun secara terkoordinasi.

Sel sbg satuan hereditas terkecil :

Pada proses perkembangbiakan aseksual dan seksual, sel memperoleh materi hereditas dari induknya.

Sel terdiri atas suatu masa protoplasma yaitu

membran plasma, sitoplasma, inti.

Dengan mikroskop cahaya sitoplasma nampak

sebagai substansi spt gel,bentuk amorf,sedang

jika dengan mikroskop elektron sitoplasma

nampak mengandung organel.

Sitoplasma di luar organel disebut sitosol.

Sitosol pada sel eukariotik kira-kira 50-60% dari

isi sel total.

Beberapa Contoh Sel

Amoeba Proteus

Plant Stem

Red Blood Cell

Nerve Cell

Bacteria

BENTUK SEL

Bentuk Contoh

Berbentuk tabung Sel epitel usus

Berbentuk bulat spt bola Sel telur

Berbentuk bintang Sel yang membentuk jaringan

ikat

Berbentuk seperti laba-laba Sel saraf

Berbentuk gelendong (cakram) Sel otot polos

Berbentuk Kubus Sel bawang merah

Sel memiliki bentuk bermacam-macam menyesuaikan fungsi dan letaknya di bagian tubuh makhluk hidup seperti:

UKURAN SEL

Sel memiliki ukuran sangat kecil yaitu berukuran antara 5-15

mikron atau 10-50 mikron.

sel dapat diamati dengan menggunakan alat bantu seperti

lup, mikroskop cahaya maupun mikroskop elektron

Ukuran sel kecil karena :

1. Agar fungsinya lebih efisien

2. Sel yang berukuran besar interaksi dengan lingkungan

akan lebih sedikit

3. Pada peningkatan ukuran sel, luas permukaan meningkat

lebih cepat daripada volumenya

Ukuran dan Bentuk SeL

Cells Have Large Surface Area-to-Volume ratio

Ukuran sel

Figure 4.2 The Scale of Life

Types of Cells

Plant Cells Animal Cells

Eukaryotic Cells Prokaryotic Cells

Cell Types

SEL PROKARIOTIK Sel yang inti nya tidak mempunyai membran inti

Material DNA membentuk struktur nukleoid

Pada umumnya membran plasma dilengkapi dengan dinding

sel/kapsul

contoh.: Bakteri

SEL EUKARIOTIK Sel yang intinya mempunyai membran inti

kompartementasi intraselular oleh sistem membran internal yang membentuk sistem endomembran (organel), yaitu: inti, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom dan badan-badan mikro.

Protista, Fungi, Plantae,

Animalia

EuBacteria a.l bakteri & cyanobakteri

Archaebacteria, a.l Bakteri metanogen. Halobakterium. Bakteri termo-asidofil

Eukariotik Prokariotik

Rod-Shaped Bacterium, E. coli, dividing by binary fission

(TEM x92,750). This image is copyright Dennis Kunkel

Prokaryotic Eukaryotic

Nucleus

1. Bakteri diameter 1-10 m

Mol DNA circular (nucleoid )

plasma membran, Sitoplasm & ribosom

Dinding sel terdiri dari peptidoglycan

Kadang terdapat dinding tambahan,disebut

Kapsula terdiri dari polysaccharida

Ex. bacteria & cyanobacteria

CONTOH SEL PROKARIOTIK

Struktur bakteri( E. coli)

Kapsul *

Dinding Sel

Membran Sel

Sitoplasma

DNA

Ribosom

Pili, * flagella *

Kapsul

Merupakan lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu.

Kapsul tersusun atas polisakarida dan air.

Fungsi kapsul bakteri

Sebagai pelindung

meningkatkan daya virulensi untuk menginfeksi inangnya.

2.CYANOBAKTERI

Struktur sel sama

dengan bakteri

Terdapat tilakoid

yang mengandung

pigmen fikobilin

setara dengan

khlorophil A yang

berfungsi untuk

fotosintesis.

Mempunyai vakuola

gas

Sel Eukariotik

10-100 m in diameter

Mempunyai membran inti & organela yg

bermembran

Molecule DNA linear ( nucleus)

Plasma membran, Sitoplasma & Organela

Pada sel tban mempunyai dinding sel (cellulose atau chitin)

Contoh. Tumbuhan, Hewan, fungi, protista

Comparison of Procaryotic and Eucaryotic Organisms

Procaryotes Eucaryotes

Organisms archaea, bacteria protists, fungi, plants, animals

Cell linear dim. 1-10 :m 10-100 :m

Metabolism anaerobic or aerobic aerobic or anaerobic

Organelles no nucleus, chloroplasts,

mitochondria, endoplasmic

reticulum, etc.

DNA circular, in cytoplasm very long linear molecules

bounded by nuclear envelope

RNA and protein RNA and protein synthesized

in same compartment

RNA synthesized in nucleus;

protein, in cytoplasm

Cytoplasm no cytoskeleton:

no cytoplasmic streaming, no

endocytosis, no exocytosis

cytoskeleton composed of protein

filaments; cytoplasmic streaming;

endocytosis and exocytosis

Cell division chromosomes pulled apart by

attachment to plasma membrane

chromosomes pulled apart by

cytoskeletal spindle apparatus

Cellular

organization

mainly unicellular mainly multicellular, with

differentiation of many cell types

Molecular Biology of the Cell, 2nd Ed.

SEL HEWAN SEL TUMBUHAN

Basic Cell Organization

Membrane

Nucleus

Cytoplasm

Organelles

Dinding Sel

Bagian tidak hidup

Fungsi : kerangka & melindungi bagian dalam sel

Terbentuk saat pembelahan sel

Sebagian besar tdd selulosa, pektin, lignin, lipid

Adanya kutin + lilin : sel impermeable & untuk

melindungi sel dari kehilangan air

Zat2 sulit keluar-masuk tdp noktah (tdd dinding

primer), lobang halus (tdp pd floem dan xilem),

lobang (tdp pd xilem)

MEMBRAN PLASMA 1. SELAPUT SEL

2. SELAPUT SITOPLASMIK

Selaput sel :

Bagian dari protoplasma yang terluar yang membatasi sel dari lingkungan

Selaput sitoplasmik :

Semua selaput yang terdapat dalam sitoplasma,

mencakup selaput organel-organel sel

Membran plasma : lapisan yang memisahkan satu sel satu dengan lainnya, serta memisahkan berbagai organel di dalam sel.

Membrane

Separates the cell from the

environment.

Boundary layer for regulating

the movement of materials

in/out of a cell.

Membran sel :fleksibel

memungkinkan organisme uniseluler untuk bergerak

Extracellular fluid

Cholesterol

Cytoplasm

Glycolipid

Transmembrane proteins

Filaments of cytoskeleton

Peripheral protein

Glycoprotein

Phospholipids

Struktur Membran sel,model: MODEL MOSAIK CAIR (SINGER-NICOLSON)

FLUID- karena phospholipid dan protein dapat bergerak bebas dalam lapisan seakan-akan cairan. MOSAIC- karena pola yang dihasilkan oleh protein tersebar saat membran dilihat dari atas

Gerakan Fosfolipid Difusi lateral

Flip-Flop

Rotasi

Fleksi