Filogeni Dan Ontogeni Sel

FILOGENI DAN ONTOGENI SEL

SELSel merupakan tingkatan struktur terendah yang mampu melakukan semua aktivitas kehidupanSemua organisme terbentuk dari sel. Sel merupakan unit dasar dari struktur dan fungsi organisme tersebutSel merupakan kesatuan struktural, fungsional dan herediter terkecil

Tinjauan historis Robert Hooke (1667) mengamati sayatan gabus, terdapat ruangan-ruangan kecil disebut cella (kamar kecil)Schleiden & Schwann (1839) sel merupakan struktur dasar organismeVirchow (1855) semua sel berasal dari sel yang telah ada, omnis cellula e cellulaMenjelang abad 20 banyak pakar menemukan berbagai jenis atau struktur di dalam sel

Fig. 4.1, p. 52

CIRI-CIRI KEHIDUPANKeteraturanKehidupan disusun sangat teratur dalam hirarki yang terdiri dari tingkatan-tingkatan struktural. Setiap tingkat merupakan pengembangan dari tingkat di bawahnya. Di dalam sel keteraturan kehidupan diatur pada tingkat molekuler. Atom makromolekul organel selReproduksiOrganisme menghasilkan sendiri keturunannya.

CIRI-CIRI KEHIDUPANPertumbuhan dan perkembanganProgram-program yang dapat diwariskan yang berbentuk DNA menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan, memproduksi organisme dengan karakteristik yang hanya dimiliki oleh spesiesnya.Pemanfaatan energiOrganisme mengambil energi dan mentransformasinya sehingga dapat digunakan untuk melakukan berbagai pekerjaan. Respons terhadap lingkunganOrganisme merupakan sistem terbuka yang terus-menerus berinteraksi dengan lingkungannya

CIRI-CIRI KEHIDUPANHomeostasisMekanisme-mekanisme pengatur menjaga agar lingkungan internal suatu organisme tetap berada pada batas-batas sewajarnya, walaupun lingkungan eksternalnya terus berubah-ubah.Adaptasi evolusionerKehidupan terus berkembang sebagai hasil dari interaksi antara organisme dengan lingkungannya. Salah satu konsekuensi dari evolusi adalah adaptasi organisme terhadap lingkungannya

Tingkatan-tingkatan organisasi dalam kehidupan

Tingkatan-tingkatan organisasi dalam kehidupan

The Cell TheoryUse of the microscope for 150 years or so led to these basic beliefs about cells:1. All living things are made of cells.2. The cell is the smallest unit of life.3. All cells arise from pre-existing cells.

Ukuran selMengapa sel berukuran mikroskopik?Organisme yang lebih besar umumnya tidak memiliki sel yang lebih besar drpd organisme yg lebih kecil, tetapi memiliki lebih banyak sel. Kebutuhan akan metabolisme memberikan ukuran yang praktis untuk suatu sel tunggalKetika ukuran sel naik ke 5 satuan panjang untuk tiap sisi, rasio luas permukaan terhadap volume akan berkurang jika dibandingkan dengan sel yang lebih kecil. Laju pertukaran kimiawi mungkin saja tidak cukup untuk memelihara sel karena sebagian sitoplasmanya relatif jauh dari membran sel.Dengan membagi sel besar menjadi banyak sel kecil didapatkan rasio luas permukaan terhadap volume yg dpt memenuhi kebutuhan setiap sel untuk memperoleh nutrien dan membuang produk limbah.

Ukuran sel

Filogeni selVirusVirus merupakan partikel penginfeksi yang terdiri dari asam nukleat yang terbungkus dalam lapisan pelindung. Virus merupakan parasit intraseluler obligat, hanya dapat bereproduksi di dalam sel inang.Virus yang terisolasi bersifat inert (inaktif) secara biologis, tidak dapat mereplikasi gen-gennya atau meregenerasi pasokan ATP-nya sendiri.Genom virusGenom virus dapat tersusun oleh :dsDNA, ssDNA, dsRNA , atau ssRNA. Struktur genom : linier atau sirkular. Virus terkecil hanya memiliki 4 gen, yang terbesar memiliki beberapa ratus

Filogeni selKapsid dan selubung virusGenom virus diselubungi kulit protein disebut kapsid. Kapsid dapat berbentuk : batang (heliks), polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks. Kapsid terbentuk dari subunit protein yang disebut kapsomer. Beberapa virus memiliki selubung luar yang menyelubungi kapsidnya. Selubung-selubung ini berasal dari membran sel inang, mengandung fosfolipid dan protein (dari sel inang) dan protein dan glikoprotein (dari virus).Kapsid yang paling kompleks : pada virus yang menginfeksi bakteri, disebut bakteriofaga. Kapsid tersusun oleh kepala polihedral dan perlengkapan ekor. DNA disimpan di kepala, ekor berfungsi menginfeksi bakteri.

Comparing the size of a virus, a bacterium, and a eukaryotic cellViral Size

Millions can fit on pinhead

Smaller than a ribosome!

Viral structureTMV Adenovirus Influenza virus Bacteriophage T4

Classes of Animal Viruses Grouped by Type of Nucleic Acid

ClassType of Nucleic AcidI. dsDNA PapavavirusPapilloma (Human warts, Cervical Cancer AdenovirusRespiratory diseases HerpesvirusHerpes Simplex I (Cold sores)Herpes Simplex II (genital sores)Varicella zoster (chicken pox) PoxvirusSmallpox; cowpoxII. ssDNA ParvovirusUsually depends on co-infections w/adenovirusIII. dsRNA ReovirusDiarrhea IV. ssRNA that serves as mRNA PicornavirusPoliovirusRhinovirus: Common coldV. ssRNA that is a template for mRNA synthesis Rhabdovirus Paramyxovirus OrthomyxovirusRabiesMeasles, mumpsInfluenza (flu)VI. ssRNA that serves as a template for DNA synthesis RetrovirusHIV (AIDS virus)RNA tumor viruses (e.g. leukemia viruses)

Filogeni selProkariotaTidak memiliki nukleus, materi genetik terkonsentrasi pada daerah yang disebut nukleoid, tidak ada membran yang memisahkan bagian tersebut dengan bagian sel lainnya.EukariotaMemiliki nukleus yang sesungguhnya, yang dibungkus oleh selubung nukleus. Seluruh daerah di di antara nukleus dan membran yang membatasi sel disebut sitoplasma. Sitoplasma terdiri atas medium semi cair disebut sitosol, di dalamnya terletak organel-organel yang mempunyai bentuk dan fungsi terspesialisasi.

VirusProkariotEukariot

Sistem pengaturan universal dalam selTransfer informasi genetikInstruksi-instruksi biologis terdapat dalam bentuk kode di dalam molekul yang disebut DNA (deoxyribonucleic acid). DNA adalah bahan penyusun gen, yaitu unit penurunan sifat yang meneruskan informasi genetik dari orangtua ke keturunannya.Seluruh bentuk kehidupan memiliki kode genetik yang pada dasarnya sama. Perbedaan antara organisme-organisme menggambarkan perbedaan urutan nukleotidanya.Transfer informasi genetik : DNA transkripsi RNA translasi protein

CENTRAL DOGMA

Sistem pengaturan universal dalam selBiosintesis dan penggunaan ATPKimia kehidupan diorganisasikan ke dalam jalur-jalur metabolisme. Metabolisme merupakan kumpulan reaksi kimiawi yang terjadi dalam suatu organisme.Dibantu oleh enzim, metabolisme melalui jalur-jalur bersifat katabolik (merombak molekul kompleks, membebaskan energi) atau anabolik (membangun molekul kompleks, menyerap energi).

Sistem pengaturan universal dalam selOrganisme hidup dengan memanfaatkan energi bebas. Dalam metabolisme seluler, reaksi eksergonik akan menggerakkan reaksi endergonik.ATP menggerakkan kerja seluler melalui pengkopelan reaksi eksergonik dengan reaksi endergonik. ATP menggerakkan reaksi endergonik dengan cara mentransfer gugus fosfat ke gugus fosfat ke reaktan spesifik, yang membuatnya menjadi lebih reaktif. Jalur katabolik, seperti respirasi seluler , menggerakkan regenerasi ATP dari ADP dan fosfat.

RESPIRASI SELULER

RESPIRASI

FOTOSINTESIS

BENTUKKUBUS, PRISMA, BUNDAR, BULAT, ANGGUR, BENANG, SPIRAL

UKURAN ()(1 cm= 10-2m, 1 mm=10-3m, 1m=10-6m, 1nm=10-9m)0,1-1 M (MIKOPLASMA)1 M (STAFILOKOKUS)7,5 M (DARAH MERAH)10 100 M (SEL DAUN)60 M (SEL PIPIH MANUSIA)3 30 CM (TELUR)MACAM SELPROKARYOTIK (bakteri, arkea)KOMPONEN INTI SEL (BERISI DNA) TERSEBAR DI SITOPLASMA

EUKARYOTIK (EUCARYOTICS) (protista, tumbuhan, hewan)KOMPONEN INTI SEL TERBUNGKUS MEMBRANSEL TUMBUHAN DAN SEL BINATANG BERBEDA (DALAM BEBERAPA HAL)

KOMPONEN UTAMA SEL

MEMBRAN PLASMA (PLASMALEMMA) NUKLEUS SITOPLASMA MEMBRAN PLASMASEBAGAI PELINDUNG SEL PENGATUR BENTUK SEL PENGATUR TRANSPORTASI ZAT (OKSIGEN, NUTRIEN)

NUKLEUSSEBAGAI PUSAT SELURUH KEGIATAN SEL SITOPLASMATERDIRI ATAS CAIRAN SEL (SITOSOL / HIALOPLASMA) BERSIFAT KOLOIDORGAN SEL (ORGANEL: BENTUK DAN FUNGSI TERSPESIALISASI)

SEL PROKARIOTIK

PERBEDAAN SEL PROKARIOTIK DAN EUKARIOTIK

ORGANELPROKARIOTEUKARIOTInti selRibosom

REBadan GolgiMitokondriaLisosomSentriolDNATanpa membran: nukleoidPada sitoplasma

Tidak adaTidak adaTidak adaTidak adaTidak adaBentuk cincin pd sitoplasmaBermembran:nukleusPada Sitoplasma dan REAdaAdaAdaAda pd HewanAda pd HewanBentuk spiral ganda, pd inti sel, mitokondria dan khloroplas

SEL EUKARIOTIK: SEL HEWAN

Nukleus (dibatasi membran berpori): dna+protein khromatin, berbentuk kumparan bila membelah khromosomNukleoli (nukleolus): bagian khromatin yang saling bersambungan, terlibat produksi ribosomSitoplasma: seluruh area antara nukleus dan membran plasma, penuh dengan organel terspesialisasiSitosol: medium semi cairan Re (kasar, halus): membran membentuk gelembung dan kantong pipihRibosom: produksi protein, melekat pada re maupun sitosolVacuola: penyimpanan, metabolisme

Aparatus golgi: tumpukan kantong pipih:sintesis, penyimpanan, penyortiran, ekskresi berbagai bentuk produkLisosom: organel berisi enzim pencernaan, hidrolisis makromolekulPeroksisom: organel berisi enzim untuk metabolisme terspesialisasiMitokondria: respirasi selluler atpMikrotubula dan mikrofilamen: pembentuk kerangka sel (sitoskeleton): memperkuat bentuk dan pergerakan selFlagela (susunan mikrotubula): organel pergerakanSentriol: terbuat dari mikrotubula, fungsi dalam pembelahan sel

SEL EUKARIOTIK: SEL TUMBUHAN

Nukleus (dibatasi membran berpori): dna+protein khromatin, berbentuk kumparan bila membelah khromosomNukleoli (nukleolus): bagian khromatin yang saling bersambungan, terlibat produksi ribosomSitoplasma: seluruh area antara nukleus dan membran plasma, penuh dengan organel terspesialisasiRe (kasar, halus): membran membentuk gelembung dan kantong pipihRibosom: produksi protein, melekat pada re maupun sitosolVacuola sentral: penyimpanan, memecah makromolekul, berperan dalam pertumbuhan tanaman

Tonoplas: membran vacuola Aparatus golgi: tumpukan kantong pipih:sintesis, penyimpanan, penyortiran, ekskresi berbagai bentuk produkPlastid: khloroplas: melaksanakan fotosintesisPeroksisom: organel berisi enzim untuk metabolisme terspesialisasiMitokondria: respirasi selluleratpMikrotubula dan mikrofilamen: pembentuk kerangka sel (sitoskeleton): memperkuat bentuk dan pergerakan selDinding sel: tebal, bentuk sel dan perlindungan dari kerusakan mekanisSitosol: medium semi-cairan, sitosol dari dua sel yang bersebelahan dihubuingkan dengan plasmodesmata

*