Sejarah Dan Perkembangan Biologi Sel Sp 08

PENDAHULUAN

A. What is a cell - Water, carbon, elements.

B. Size of Cells. C. What is the difference between

elements? D. What is living? E. What is interesting about Cell

biology?

BIOSEL SP 08

SEJARAHFUNGSI ORGANEL

BIOMOLEKULMETABOLISMEKOMUNIKASI

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOLOGI SEL

Hans and Zacharias Jansen (1580-1638) pertama kali menemukan susunan mikroskop Sel dipelajari sejak ditemukan oleh Robert Hooke dan Antonie van Leeuwenhoek (1635 – 1705) -> mengamati dengan menggunakan mikroskop pada sel matiSchleiden (1804 – 1881) dan Schwann ( 1810 – 1882) -> mengamati pada sel hewan dan tumbuhan, menyimpulkan bahwa setiap makhluk hidup terdiri atas sel Robert Brown (1831), mengamati benda yang yang terapung-apung di dalam cairan dan dianggap sebagai struktur yang penting dan disebut inti (nukleus)

Felix Dujardin (1835), cairan di dalam sel merupakan yang pentingMax Schultze (1825 1874) cairan yang ada di dalam sel akhirnya disebut protoplasma yang merupakan kesatuan fungsionilRudolf Virchow (1858) menemukan bahwa semua sel yang ada berasal dari sel sebelumnya (merupakan kesatuan pertumbuhan)Eksperimen para ahli menemukan struktur berbentuk benang di dalam nukleus disebut kromosom, merupakan kesatuan hereditas

TEORI SEL Semua makluk hidup tersusun oleh satu

atau banyak sel dan semua proses kehidupan metabolisme dan penurunan sifat terjadi di dalam sel (sel merupakan kesatuan struktural)

Sel merupakan bagian terkecil dari semua kehidupan, merupakan unit dasar organisiasi dari semua organisme

Semua sel berasal dari sel yang ada sebelumnya (omnis cellula cellula)

PERKEMBANGAN BIOLOGI SEL

Ditunjang oleh :Penemuan mikroskop cahaya oleh robert HookePenelitian berkembang dengan pewarnaan dan pembuatan sediaanPenemuan mikroskop fasekontras oleh Fritz Zedrnike (1935) dapat membedakan bagian-bagian sel lebih jelas dan bisa dipakai untuk mempelajari sel yang masih hidup tanpa membunuh Penemuan mikroskop elektron, yang dapat memperbesar gambar sampai 1.000.000 xPemisahan bagian-bagian yang terdapat di dalam selSel bisa dipelajari tanpa harus berada di depan mikoskop

Characteristic organelles

Nucleus Ribosomes Mitochondria Chloroplasts (Plastids) Endoplasmic reticulum Golgi apparatus Lysosomes

Nukleus Sel Eukaryotic

mempunyai suatu inti yang berisi gen selular dalam wujud chromatin.

Chromatin adalah suatu adalah kompleks DNA dan protein.

Selama mitosis chromatin membentuk chromosomes.

Ribosomes Inti bertindak sebagai " otak" dari sel. Mengandung informasi genetik dari sel. Di dalam inti adalah suatu nucleolus, yang

berfungsi menghasilkan ribosomes. Nucleolus tidak mempunyai suatu selaput di

sekitar itu. Ribosomes terdiri atas RNA dan protein dan

mempunyai fungsi akan manyatukan polypeptides dari amino subunit asam.

Inti, diliputi oleh selaput membran, mempunyai pori-pori kecil pada permukaan nya. pori-pori yang kecil mengatur aliran material ke dalam dan ke luar dari suatu inti.

Mitochondria Mitochondria, merupakan

organel yang lain di dalam sel eukaryotic, sering dikenal sebagai " pembangkit listrik" dari sel itu.

Di sini, makanan yang kita makan diubah ke dalam bahan bakar atau energi untuk sel dan badan kita.

Mitochondria mempunyai DNA mereka sendiri

Chloroplasts

Chloroplasts, seperti mitochondria, dipikirkan untuk;menjadi hasil dari suatu hubungan endosymbiotic.

Fotosintesis terjadi di dalam chloroplasts memanfaatkan produk disandikan di dalam CHLOROPLAST DNA seperti halnya produk disandikan di (dalam) DNA yang nuklir itu. Chloroplast juga mempunyai ribosomes sendiri

Endoplasmic reticulum Endoplasmic

reticulum adalah suatu sistem selaput di dalam sel yang terlibat di dalam berbagai proses seperti sintese protein dan pengangkutan, metabolisme lemak dan sintesa steroid.

Apparatus Golgi Apparatus Golgi adalah

bagian dari sistem selaput di dalam sel juga dan bekerja melekat dengan reticulum endoplasmic.

Apparatus Golgi memodifikasi protein dan membawa mereka ke permukaan sel untuk dapat dikeluarkan.

Yang dikeluarkan meliputi hormon, enzim, antibodi dan molekul lain.

Lysosomes

Lysosomes adalah diselaputi oleh membran yang berfungsi dalam membantu mencerna molekul, dan mereka bisa lakukan ini oleh karena bagian dalam yang asam berisi enzim pencernaan.

Mereka juga membuat gula, asam amino, dan merupakan basis yang dapat membantu menciptakan awalan dari seluruh makromolekul yang mereka cerna.

Membran sel Membran sel binatang

adalah sangat penting di dalam itu melindungi organelles dan juga menjaga partikel yang tak dikehendaki memasuki badan sel.

Terbuat dari phospholipid bilayer yang mempunyai protein mengapung di dalamnya.

Protein merupakan membran yang melapisi permukaan dalam dan luar dari sel

BIOKIMIA SEL

KOMPONEN-KOMPONEN KIMIA SEL

Empat unsur organik pokok dalam makhluk hidup:

1. Proteins (50 %)2. Carbohydrates (15 %)3. Lipids (10 %)4. Nucleic Acids (15 %) Unsur lain

METABOLISME DIBEDAKAN

KATABOLISME :

Perombakan makromolekul (karbohidrat, protein,

lipid menghasilkan energi (eksergonik)

ANABOLISME :Sintesis (pembentukan) makromolekul (protein,

karbohidrat, lipid) membutuhkan energi (endergonik)

Berdasar energi dan material organik untuk metabolisme :

Autotrof Fotoautotrof (fotosintesis) Kemoautotrof (kemosistesis)

Heterotrof Berasal dari bahan organik

Fotosintesis 2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2

atau12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

Kemosistesis, dilakukan oleh : bakteri sulfur bakteri nitrat bakteri nitrit bakteri besi Nitrosomonas dll

(NH4)2CO3 + 3 O2 ——> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi

Nitrosococcus

PROSES KATABOLISME :Berlangsung secara enzimatis di dalam sel. Dibagi menjadi 3 tahap:1. Makromolekul (gula) menjadi Asetil - CoA2. Asetil – CoA masuk ke dalam siklus asam

sitrat (siklus Krebs). Melepaskan H2O dan CO23. Molekul H masul ke dlm rantai respirasi

Sistim transport elektron + fosforilasi Oksidatif menghasilkan ATP + H2O

PROSES ANABOLISME :

Terjadi di dalam sel :

Sintesis karbohidrat

sintesis lemak

Sintesis protein, dll)

Terjadi melalui 2 tahap anabolisme :

1. Anabolisme fase I : Asetil – CoA menjadi Makromolekul (gula)

2. Anabolisme fase II : gula menjadi pati

KATABOLISME DAN ANABOLISME

pencernaan Katabolisme fase I

Katabolisme fase II

pati glukosa

Metabol intermediate (asetil – CoA)

glukosapati

Anabol fase I

Anabol fase II

(mengHasil energi)Siklus Krebs

ATP

ATP

RESPIRASI SELULER (fermentasi)

RESPIRASI ANAEROB:

Pembakaran glukosa tanpa menggunakan oksigen

1. Pada mikroorganisme

Merubah glukosa menjadi etanol, butanol, aseton

atau asam asetat

2. Pada hewan (sel otot)

Merubah glukosa menjadi asam laktat

RESPIRASI AEROB:Terjadi pada hewan, berlangsung dengan bantuan Oksigen

(O2) untuk menghasilkan ATP melalui 3 tahap

1.Pemecahan glukosa manjadi as. Pirufat (pros glikolisis)

2.Asam pirufat menjadi Asetil – CoA menghasilkan 2 ATP

3.Asetil CoA masuk siklus Krebs menghasilkan 34 ATP

Tahap ke 1 dan 2 terjadi di dalam sitosol

Tahap ke 3 terjadi di dalam mitokondria

Glikolisis

Siklus Krebs

sitosol

mitokondria

gula As pirufat Asetil- CoA

CO2 + H2O

2 ATP

2 ATP

Respirasi aerob

Respirasi aerob

ENERGI YANG DIPEROLEH

Diubah di dalam sel menjadi energi kimia

Disimpan dalam bentuk

ATP, CTP, GTP, UTP (TTP), pospokreatin

(semua mempunyai posfat berenergi tinggi)

Penggunaan energi melalui pemecahan ATP (hidrolisis ATP)

ATP + H2O - ADP + Pi (posfat organik berenergi tinggi)

Energi yang diperoleh digunakan:

Sintesis makromolekul lipid, protein, karbohidrat

Energi kimia

Aktivitas mekanik kontraksi, pembelahan sel

Energi kimia diubah menjadi energi kinetik

Mengatur potensial membran plasma sel saraf

meneruskan impuls saraf

Energi kimia diubah menjadi energi listrik

Bioluminensia

Energi kimia diubah menjadi energi cahaya

Komunikasi sel Signal Transduction adalah studi

bagaimana suatu sel melakukan komunikasi.

Komunikasi sel bertujuan untuk :menghasilkan, mengenali, menginterpretasikan dan bereaksi terhadap isyarat yang ada di lingkungan sel.

Signal (isyarat) yang dipergunakan dalam komunikasi sel diperankan oleh molekul kimia yang terdapat di sekeliling sel.

Komponen Komunikasi selular

Signal (Isyarat) yang dikirim adalah berbagai molekul kimia anorganik dan organik yang ada di lingkungan di mana sel hidup

Pengenalan dari signal dilakukan oleh komponen yaitu reseptor (suatu sel yang peka rangsangan). Umumnya terletak pada bagian luar sel, mempunyai suatu daya gabung untuk signal molekul kimia dan mengikatnya secara spesifik.

Seikat, komponen, merupakan isyarat molekul internal, yang merubah (transducer) isyarat yang asli ke dalam perilaku selular.

Komunikasi antar sel dalam organisme

dikelompokkan ke dalam beberapa jenis umum

physical contact (kontak phisik), di mana kontak tergantung pada signal molekul (yang terikat di permukaan sel) berhubungan satu sama lain untuk mengirimkan suatu signal.

Protein channels - connexin

Direct flow to neighbor Electrical- ions

(charge) Signal chemicals

CAMs (Cell Adhesion Molecule) Need direct surface

contact Signal chemical

Local communication

Signal chemicals diffuse to target

Example: Cytokines Autocrine–receptor

on same cell Paracrine–

neighboring cells

Endocrine signal pada umumnya dengan cara pengeluaran signal ke dalam pembuluh darah (bloodstream) dari suatu binatang atau getah dari suatu tumbuhan. Signal molekul dalam cara ini disebut hormon, diproduksi oleh kelenjar endokrin

Signal Chemicals

Made in endocrine cells

Transported via blood

Receptors on target cells

• paracrine signal Jika suatu isyarat dikeluarkan tetapi hanya tersebar (diffuses) di tempat itu, sisanya di sekitar sel yang mensekresikannya, hal tersebut menjadi dasar jenis komunikasi kedua. Karena signal ini tidak tersebar jauh dari sumber, juga dikenal sebagai mediator lokal. Banyak dari mediator lokal ini bertanggung jawab untuk pengaturan radang pada lokasi infeksi/peradangan.

Neuronal signal, signal jenis ini dilakukan melalui axons. Axon menuju sel target. Suatu neuron dapat mengirimkan isyarat elektrik sepanjang axon nya, merangsang pelepasan isyarat yang disebut neurotransmitters, yang akan diterima oleh sel target