Struktur dan fungsi sel christian 1

SelSel

Struktur dan Fungsi

Section 1: Introduction to the CellSection 1: Introduction to the Cell

Penemuan SelPenemuan Sel

Anton van Leeuwenhoek (1675): was the first person to observe living cells.

Light MicroscopeLight Microscope

Elodea - Aquatic Plant

40X 400X

Transmission Electron Microscope (TEM)Transmission Electron Microscope (TEM)

Herpes Virus

Plant Root Cell

Scanning Electron Microscope (SEM)Scanning Electron Microscope (SEM)


Mosquito Head

200X 2000X


Inside of Stomach

Surface of TongueNeuron


PollenYeast

Red Blood Cell,

Platelet, and White Blood Cell

Teori SelTeori Sel

Pengembangan eori sel :– Matthias Schleiden (1838): Semua

tumbuhan disusun oleh sel-sel– Theodor Schwann (1839): Semua

hewan disusun oleh sel-sel– Rudolph Virchow (1855): Sel-sel

berasal dari sel-sel lain

Teori SelTeori Sel

Teori Sel :

1. Semua makhluk hidup terdiri dari satu atau lebih sel

2. Sel adalah unit dasar organisme yang memiliki struktur dan fungsi

3. Sel berasal dari sel yang ada sebelumnya.

Keberagaman SelKeberagaman Sel

UkuranBentukInternal Organization

Keberagaman Keberagaman Ukuran SelUkuran Sel

Cell Diversity- SizeCell Diversity- Size

6 inches long, 5 inches wide, 3 pounds

Smallest Cells:

Longest Cells:

Ostrich Egg

Biggest Cells:

Rasio Luas Permukaan dan VolumeRasio Luas Permukaan dan Volume

SA = 6 mm2

SA = 24 mm2

SA = 96 mm2

V = 1 mm3

V = 8 mm3

V = 64 mm3

SA/V = 6:1

SA/V = 3:1

SA/V = 1.5:1

V increases faster than SA

SA = 6lwV = lwh

Keberagaman Bentuk SelKeberagaman Bentuk Sel

Sel berbeda dalam bentuk Sebagian besar bentuk kuboid

dan bola

Keberagaman Organisasi Internal SelKeberagaman Organisasi Internal Sel

Nucleus: Terdiri dari DNA yang mengarahkan aktivitas sel

Organelle: Komponen sel yang melakukan fungsi spesifik dalam sel

Eukaryotes: Sel yang memiliki inti dan organel yang dilingkupi membran

Prokaryotes: Sel yang tidak memiliki inti dan organelnya tidak dilingkupi oleh membran

Eukaryotes vs. ProkaryotesEukaryotes vs. Prokaryotes

Eukaryotes :

(hewan, tumbuhan, jamur, protista)

prokaryotes :

(bacteria) berbeda struktur

Prokaryotic CellProkaryotic Cell

Prokaryotes Eukaryotes

nucleus? NO (nucleoid) YES

membrane-bound organelles?

NO YES (Many)

size 1 - 10 µm 10 - 50 µm

when evolved? 3.5 billion years ago 1.5 billion years ago

cytoplasm? YES YES

cell membrane? YES YES

cell wall? Some Do Plants

ribosomes? YES YES

DNA? CircularFree Floating

Chromosomes in Nucleus

examples Bacteria Plants, Animals, Fungi, and Protists

Structural Organization of Eukaryotic Structural Organization of Eukaryotic and Prokaryotic Cellsand Prokaryotic Cells

Bagian-Bagian SelBagian-Bagian Sel

Setiap sel hidup melaksanakan tugas mengambil makanan mengubah menjadi energi, menyingkirkan limbah dan reproduksi

Sel eukariotik memiliki 3 komponen utama:– Membran sel– Cytoskeleton– Nucleus

Struktur dan Fungsi OrganelStruktur dan Fungsi Organel

– Membran Sel

– Nucleus

– Dinding sel– Sitoplasma– Sitoskeleton– Ribosomes

– Retikulum Endoplasma

– Apparatus Golgi

– Mitokondria

– Lisosome

– Peroxisomes– Cilia and Flagella– Basal Bodies– Centrioles

– Vacuoles

– Plastids

MembranMembran Sel Sel

Struktur: Fosfolipid bilayer dengan protein Channels/transporter, marker, reseptor.

Fungsi : Seleksi permeabilitas antar sel dan lingkungan eksternal, Reseptor , Identitas sel, Proteksi

Polar :

Hidrophilik head

Hidrophobic tail

NuNukkleusleus Structure:

Membran nukleusDouble membrane

Pores

Nukleolus

Membentuk Ribosom

Sintesis rRNA

Nukleoplasma Function:

- Menyimpan DNA- Mengatur functions sel

Dinding SelDinding Sel

Structure: dinding kaku dibentuk oleh selulose, proteins, dan carbohydrate

Function: (sel tumbuhan dan bakreri) Pelindung diluar membran sel dan membentuk struktur sel.

SitoplasmaSitoplasma Structure: cairan seperti lendir dalam membran

plasma Function: Berisi air, garam mineral dan molekul organik. -

Disekelilingnya terdapat organelles

SitoskeletonSitoskeletonStructure: Filamen & Serat

Terdiri atas :-Mikrofilamen-Mikrotubulus-Intermediate Filamen

Function:-Dukungan mekanik/bentuk sel-Jangkar organel -Membantu perpindahan substansi.

RibosomesRibosomes Structure:

Terdiri dari 2 subunit besar & kecil Produksi di nukleolus

Lokasi : RE kasar dan bebas sendiri atau berkelompok di sitoplasma (poliribosom)

Function: location of protein synthesis

Retikulum EndoplasmaRetikulum Endoplasma Structure: Sisitim tubulus dengan membran dan

kantung. Function: Jalur intercellular (membentuk jalur

sepanjang pergerakan molekul dari satu bagian ke bagian lain sel)

Two types:– Rough Endoplasmic Reticulum– Smooth Endoplasmic Reticulum

Rough Endoplasmic ReticulumRough Endoplasmic Reticulum

Rough Endoplasmic Reticulum (rER): Menonjol dalam sel membentuk protein

Covered with ribosomes

Smooth Endoplasmic ReticulumSmooth Endoplasmic Reticulum

Smooth Endoplasmic Reticulum (sER): Memiliki enzim terlibat dalam sintesis lipid karbohidrat dan memecah partikel (detoksifikasi)– Tidak terdapat

ribosomes

Golgi ApparatusGolgi Apparatus

Structure: tumpukan Kantung Function:

Menerima protein dari rRE mendistribusikan untuk organel atau keluar dari sel (sekresi/eksositosis). receiving, processing, packaging, and shipping

MitochondriaMitochondria

Structure:

membrane dalam (kristae) dan membrane luar

DNA mitokondria Function:

Mengubah energy stored menjadi energi yang dapat digunakan (cellular respiration)

ATP

LysosomesLysosomes

Structure:

organelles bulat mengandung enzim hydrolytic dalam membran tunggal

Function: Memecah partikel makanan (protein, KBH, lemak), Menyerang objek bakteri yg masuk dlm sel.

PeroxisomesPeroxisomes

Structure:

organelles mengandung enzim dalam membran tunggal

Function: menurunkan hydrogen peroxide, senyawa beracun yang dapat dihasilkan selama metabolisme.

Cilia and FlagellaCilia and Flagella

Structure: Seperti rambut, membentang dari permukaan sel– Cilia : jumlah besar– Flagella Kurang dan lebih lama– Terdiri dari 9 pasang mikrotubulus dengan

sepasang pada pusatnya Function: motilitas sel

Cillia and FlagellaCillia and Flagella

Basal BodiesBasal Bodies

Mikrotubulus yang dibuat untuk silia atau flagela berada didalam sel basal bodies

Structurally identical dengan sentriol

SentriolSentriol

Structure: Terdiri dari 9 set triple mikrotubulus berbentuk cincin berpasangan

Fungsi: Pembelahan sel (mitosis)

VacuolesVacuoles

Structure: Kantong cairan yg dikelilingi membran (banyak pada tumbuhan)

Fungsi: Penyimpanan nutrisi, air dan limbah

PlastidPlastidaa

3 Jenis Plastida dalam sel tanaman :– Chloroplasts – Chromoplasts: mensintesis dan menyimpan

pigmen– Leucoplasts: Tempat makanan seperti pati,

protein dan lipidChromoplasts

Red Pepper

Flower

Leucoplasts

ChloroplastsChloroplasts

Structure: Tumpukan kantung yang mengandung klorofil dikelilingi oleh membran ganda

Function: Fotosintesis (konversi energi cahaya kimia dalam betuk ikatan glukosa)

Secretory PathwaySecretory Pathway

Secretory PathwaySecretory Pathway

Sel hewan Sel hewan vs. vs. Sel tumbuhanSel tumbuhan

Sel hewan mirip dengan tumbuhan, kecuali :– Tidak memiliki cloroplast– Tidak dikelilingi dinding sel– Vacuola lebih kecil dari

tumbuhan

Animal CellAnimal Cell

Plant CellPlant Cell

Microscope Pictures of aMicroscope Pictures of aPlant Cell and an Animal CellPlant Cell and an Animal Cell

ElodeaElodea Human Cheek CellsHuman Cheek Cells

Daftar jaringan yang memiliki fungsi khusus dan menunjukan spesialisasi struktur subseluler yang sesuai dengan organel yang melimpah disel-sel ini.

Tissues Cell Structures and Organelles

1. Enzyme (protein)-secreting A. plasma membranecells of the pancreas B. mitochondria

2. Insect flight muscles C. Golgi apparatus D. chloroplast

3. Cells lining the respiratory E. ERpassages F. cillia & flagella

4. White blood cells that engulf G. vacuoleand destroy invading bacteria H. ribosome

5. Leaf cells in cacti I. lysosomeJ. peroxisomes

Substasi GenetikaSubstasi Genetika

Molekul besar yang mengatur jalannya seluruh peristiwa kimia (metabolisme) di dalam tubuh mahluk hidup DNA dan RNA.

DNA dan RNA sebagai unit informasi genetik yang dapat diwariskan kepada keturunan.

DNA dan RNA digolongkan sebagai Asam Nukleat

DNA adalah salah satu komponen penyusun kromosom.

KromosomKromosom

Dalam nukleus Berasal dari benang-

benang kromatin menebal menjadi kromosom ketika sel siap untuk membelah.

Struktur padat terdiri dari Asam Nukleat dan protein.

KromosomKromosom

1. KROMATID : lengan kromosom

2. KROMOMER : materi kromatin

3. SENTROMER : daerah pelekukan disekitar bagian tengah kromosom.

4. SATELIT : bulatan diujung lengan kromatid yang terbentuk karena ada pelekukan kedua.

5. TELOMER : daerah terujung pada lengan kromosom yang berfungsi menjaga stabil i tas daerah tersebut agar DNA t idak terurai.

KromosomKromosom

Tipe Kromosom :– AUTOSOM : Kromosom tubuh karakter fisik– GONOSOM : Kromosom seks jenis kelamin

Jumlah kromosom pada manusia : – Pada setiap sel somatik 22 pasang autosom

dan 1 pasang gonosom

– Pada setiap gamet (sel kelamin)• Sperma (sel kelamin jantan) 22 autosom &

gonosom X / Y• Ovum (sel kelamin betina) 22 autosom dan

gonosom X

KromosomKromosom

Pengemasan DNA Pengemasan DNA dalam Kromosomdalam Kromosom

Struktur kromosom terlihat pada tahap metafase

Profase terjadi pengemasan DNA : – 1. DNA diikat protein menjadi suatu

unit nukleosom.– 2. Nukleosom/nukleoprotein

membentuk pintalan benang solenoid.

– 3. Solenoid menjadi benang padat Kromatin.

– 4. kromatin menjadi lengan kromatid.

– 5. Dua lengan kromatid kembar menjadi kromosom.

GenGen Gen : fragmen DNA yang diikat & diselubungi protein

informasi genetik. Sifat Gen :

– Dominan : gen yang sekalipun bersama dengan gen lain tetapi karakternya diekspresikan sepenuhnya.

– Resesif : gen yang karakternya tidak muncul, tertutup oleh gen yang dominan.

– Intermedier : adalah gen yang saling mempengaruhi. GENOM :Total informasi genetik yang disimpan dalam

kromosom Gen penentu karakter tertentu disimbolkan :

– Huruf besar untuk gen yang dominan– Huruf kecil untuk gen yang resesif

Komponen DNAKomponen DNA

Replikasi DNAReplikasi DNA

Kode GenetikKode Genetik Kode Genetik adalah pengkodean urutan

nukleotida pada DNA atau RNA urutan asam amino sintesis protein.

Informasi pada kode genetik ditentukan oleh basa Nitrogen pada rantai DNA susunan asam amino.

Susunan tiap tiga nukleotida akan membentuk satu macam asam amino Mis : AGU, GAS, SGS dll

Kodon (Kode Genetik) adalah susunan tiap tiga nukleotida yang mewakili informasi bagi suatu asam amino tertentu

RNARNATipe RNAmRNA : urutan basanya komplementer (berpasangan) dengan salah satu urutan basa rantai DNA. kode genetik (kodon) dari kromosom ke ribosom. berupa rantai tunggal.rRNA : komponen utama penyusun ribosom. Setiap unit ribosom terdiri dari 30-46% molekul rRNA dan 70-80% protein.tRNA : membawa asam amino ke ribosom yang digunakan dalam pengurutan asam amino sesuai urutan kodon pada mRNA. Pada salah satu ujung tRNA terdapat tiga basa N yang disebut antikodon, sedang ujung yang lain adalah tempat melekatnya asam amino.

DNA vs RNADNA vs RNA

Sintesis proteinSintesis protein

Sintesis protein adalah proses penerjemahan kodon-kodon pada mRNA menjadi polipeptida

Sintesis protein yang berlangsung dalam 2 tahap yaitu :

Transkripsi : yaitu penyalinan urutan rantai nukleotida DNA menghasilkan satu rantai RNA. Berlangsung di dalam inti sel.

Translasi : Penterjemahan urutan nukleotida rantai mRNA menjadi urutan asam amino untuk membentuk rantai polipeptida.

Transkripsi sel EukariotikTranskripsi sel EukariotikA. Transkripsi :

– Terjadi di nukleus ( eukariot )

– Ada tiga tahapan dalam transkripsi- Inisiasi - Elongasi- Terminasi

Molekul RNA yang disintesis dalam proses transkripsi dibedakan menjadi 3 kelompok molekul RNA, yaitu :

mRNA (messenger RNA), tRNA (transfer RNA) rRNA (ribosom RNA)

TranslasiTranslasi

Terjadi di sitoplasma melibatkan ribosom

Ada tiga tahapan- Inisiasi- Elongasi- terminasi

Sintesis Protein sel ProkariotikSintesis Protein sel Prokariotik

Translasi terjadi sebelum transkripsi sepenuhnya rampung.Tidak terdapat membran intiMolekul mRNA ditranslasikan dari arah ujung 5` ke ujung 3`

Tahap transkripsi:• Inisiasi : enzyme RNA

polimerase memutuskan ikatan hidrogen antara 2 rantai DNA memilih rantai DNA yang berfungsi sebagai template (sense) dan antisense

• Elongasi:RNApolimerase bergerak disepanjang DNA menambahkan nukleotida ke ujung 3’ rantai RNA yang sedang tumbuh.

• Terminasi (penutup) : Elongasi terus berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA terminator.

TranslasiTranslasiTranslasi :penterjemahan kode genetik (kodon) mRNAasam aminorantai polipeptida.Berlangsung di ribosom :Inisiasi : ribosom unit kecil melekat pada kodon AUG mRNA, membentuk ikatan antikodon tRNA membawa asam amino metionin.Elongasi : asam amino berikutnya ditambahkan satu persatu pada asam amino pertama (Metionin), dengan cara Kodon mRNA berikutnya berikatan dengan antikodon komplemen. Pada tahap ini asam amino sebelumnya memisahkan diri dengan RNAt pembawanya lalu bergabung dengan asam amino yang dibawa oleh RNAt berikutnya, anti kodon RNAt yang sdh kehilangan asam amino masih melekat pada kodon mRNA..Terminasi : Elongasi berlanjut sampai kodon stop. Triplet kodon stop adalah UAA, UAG dan UGA. Kodon stop tidak mengkode asam amino tetapi bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi.

TranslasiTranslasi

Berlanjut Berlanjut

Struktur dan fungsi sel christian 1

Documents