Biokedokteran selaput sel.ppt

61
1 STRUKTUR DAN FUNGSI DINDING SEL STRUKTUR DAN FUNGSI DINDING SEL A. A. Pengantar Pengantar B. B. Dinding Sel Prokariotik Dinding Sel Prokariotik C. C. Dinidng Sel Eukariotik Dinidng Sel Eukariotik STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL A. Fungsi Membran Sel A. Fungsi Membran Sel B. Model dan Penemuan B. Model dan Penemuan C. Komposisi Kimia C. Komposisi Kimia D. Model Transport Melalui Membran Sel D. Model Transport Melalui Membran Sel STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR DAN FUNGSI SELAPUT SEL SELAPUT SEL Drs. Ainur Rofieq, M.Kes. Drs. Ainur Rofieq, M.Kes.

description

KULIAH BIOLOGI KEDOKTERAN

Transcript of Biokedokteran selaput sel.ppt

Page 1: Biokedokteran selaput sel.ppt

1

STRUKTUR DAN FUNGSI DINDING SELSTRUKTUR DAN FUNGSI DINDING SEL

A.A. PengantarPengantar

B.B. Dinding Sel ProkariotikDinding Sel Prokariotik

C.C. Dinidng Sel EukariotikDinidng Sel Eukariotik

STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SELSTRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL

A. Fungsi Membran Sel A. Fungsi Membran Sel

B. Model dan Penemuan B. Model dan Penemuan

C. Komposisi KimiaC. Komposisi Kimia

D. Model Transport Melalui Membran SelD. Model Transport Melalui Membran Sel

STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR DAN FUNGSI SELAPUT SELSELAPUT SELDrs. Ainur Rofieq, M.Kes.Drs. Ainur Rofieq, M.Kes.

Page 2: Biokedokteran selaput sel.ppt

2

A. Pengantar A. Pengantar • Fungsi dinding sel: protection supporting menahan tekanan osmotik dari dalamsel• Susunan kimia dan struktur pada prokariotik

berbeda dengan eukariotik

STRUKTUR DAN STRUKTUR DAN FUNGSI DINDING SELFUNGSI DINDING SEL

Page 3: Biokedokteran selaput sel.ppt

3

B. Dinding Sel ProkariotikB. Dinding Sel Prokariotik

• Dinding sel prokariotik (terutama bakteri) tak mudah diwarna

• Metode pewarnaan bakteri Hans Christian Gram (1853 - 1938)

• Berdasarkan hasil pewarnaan ada dua kelompok bakteri: gram + dan gram –

Page 4: Biokedokteran selaput sel.ppt

4

Perbedaan Dinding Sel Gram + Perbedaan Dinding Sel Gram + dengan Sel Gram –dengan Sel Gram –

Page 5: Biokedokteran selaput sel.ppt

5

Susunan dinding sel bakteri Susunan dinding sel bakteri gram + gram +

L ap isanP ep tid o glik an

A sam T eik o at(T eich oid A cid )

A sam L ip o teik o at(L ip oteich oid A cid )

P o lisak arid a

D in d in g SelB ak teri G ram +

-Lapisan paling luas

-60 s/d 100 %-tersusun dari dua molekul: N-asetil muramat & N-asetil glukosamin

-antigenik bagi sel inang -determinan identifikasi gram+-mengatur kolonisasi pem-belahan sel

-ada dua macam:AT-ribitol (alkohol-gula-5C) dan AT-gliserol (alkohol-gula-3C)

-AT-gliserol berikatan dengan fosfolipid membran sel asam lipoteikoat (lipoteichoic acid)

-berikatan pada lap. peptidoglikan

-

Page 6: Biokedokteran selaput sel.ppt

6

Susunan dinding sel bakteri Susunan dinding sel bakteri gram gram ––

P ep tid o glik an

L ap isanP erip lasm a

L ip o p ro tein

F o sfo lip id

P ro tein

M em b ranL u ar

L ip id a- A

I n ti p o lisak arid a

A n tigen - O

L ip o p o lisak arid a

D in d in g SelB ak teri G ram -

10 s/d 10 s/d 20%20%

- Porin - Porin - MP-A-- MP-A-ProteinProtein

Ikatan: Ikatan: glukosamin glukosamin

dengan dengan fosfolipidfosfolipid

- Toksisitas dalam sel - Toksisitas dalam sel hewan hewan

- Endotoksin- Endotoksin

Page 7: Biokedokteran selaput sel.ppt

7

Sifat Dinding Sel Sifat Dinding Sel ProkariotikProkariotik• Sulit diwarnai dengan pewarna umum• Enzim lisozim dapat melarutkan dinding sel pada

lapisan peptidoglikan Pada lingkungan normal dinding sel hancur dan

sel mati • bakteri gram + lisozim + sukrosa 10-20%

protoplas• Bakteri gram – lisozim + sukrosa 10-20%

sferoplas

– Use a question related to audience need.– Pay a sincere compliment.– Relate a relevant incident.

Page 8: Biokedokteran selaput sel.ppt

8

C. Dinding Sel EukariotikC. Dinding Sel Eukariotik• Struktur umum sel Eukariotik

Diagram sel tumbuhan (salah satu sel eukariotik)Ada tiga bagian utama sel; dinding sel, protoplas, dan vakuola central

Page 9: Biokedokteran selaput sel.ppt

9

Struktur dinding sel Struktur dinding sel eukariotikeukariotik

• Bagian fundamental– Lamela tengah– dinding sel primer– dinding sel sekunder

Page 10: Biokedokteran selaput sel.ppt

10

Struktur dinding sel Struktur dinding sel eukariotik eukariotik

Page 11: Biokedokteran selaput sel.ppt

11

Struktur Struktur dinding dinding sel sel eukariotieukariotikk

Page 12: Biokedokteran selaput sel.ppt

12

• Lamela tengah– lapisan pembatas antar sel– Lapisan perekat antar sel– komposisi: air dan pektin (bersifat koloid + elastis)

• Dinding sel primer– dinding sel sejati– terbentuk segera setelah mitosis (fusi antar vesikel

aparatus golgi)– penebalan pertumbuhan– komposisi: selulosa, hemiselulosa, pektin, air– sifat: (1) meningkatkan luas permukaan, (2)

merubah ketebalan/menipis• Dinding sel sekunder

– Pembentukan: dinding sel primer berhenti membesar zat pembentuk dinding sel terus dibentuk disimpan pada permukaan dalam dinding sel primer terjadi penebalan mengisi sebagian besar ruang sel disebut dinding sel sekunder atau dinding sel tersier

– Komposisi: selulosa dan lignin (zat kayu) menyebabkan sel mempunyai fungsi mekanik dan kondusif.

Page 13: Biokedokteran selaput sel.ppt

13

Struktur kimia dinding sel Struktur kimia dinding sel eukariotikeukariotikKomponen utama selulosa (± 10.000 unit

glukosa)• Ratusan selulosa berkumpul mikrofibril • Mikrofibril daerah misel dan daerah antar

misel • Mikrofibril saling menjalin membentuk

jaringan tiga dimensi yang merupakan struktur dinding sel

Page 14: Biokedokteran selaput sel.ppt

14

Struktur Struktur kimia kimia dinding dinding sel sel eukariotieukariotikk

Page 15: Biokedokteran selaput sel.ppt

15

Arah dan proses pertumbuhan Arah dan proses pertumbuhan mikrofibril mikrofibril

•Bila mikrofibril pada sel embrio tersusun acak pertumbuhan sel pada semua arah sama bentuk bulat

•Bila mikrofibril pada sel embrio tersusun searah pertumbuhan sel tidak pada semua arah kearah tegak lurus pada arah mikrofibril sel berbentuk silindris

• Bagaimana pertumbuhan dinding sel?

Page 16: Biokedokteran selaput sel.ppt

16

Contoh pertumbuhan sel Contoh pertumbuhan sel eukariotik eukariotik •Urutan pembesaran sel bentuk lonjong pada sel akar tumbuhan (proses pembesaran sel diikuti pembesaran dinidng sel primer dan vakuola sentral)

Page 17: Biokedokteran selaput sel.ppt

17

• Ada tiga bahan lain: (1) lignin, (2) kutin, dan (3) suberin

• Lignin- Lignin → menentukan kekuatan mekanis- Lignifikasi bermula dari lamela tengah → menyebar

kedalam dinding sel primer dan sekunder- Efek lignifikasi → mengubah sifat fisik dan kimiawi

(dinding sel lebih keras dan lebih tahan tekanan daripada selulosa)

- Lignifikasi → tidak mengubah permeabilitas dinding sel terhadap air bahan terlarut

Bahan lain penyusun dinding sel

Page 18: Biokedokteran selaput sel.ppt

18

Kutin - Kutin → pada permukaan sel epidermis daun dan

batang - Lapisan terluar kutin → lapisan nonseluler →

kutikel- Efek kutinisasi → sel tidak permeabel dengan air

Suberin- Lapisan sel epidermis yang tua → dilapisi

pelindung felem → suberin- Suberin → selulosa dinding sel primer- Sifat → sama dengan kutin

Page 19: Biokedokteran selaput sel.ppt

19

A. Fungsi Membran SelA. Fungsi Membran SelPenjelasan:

• Membatasi dan mengisolasi sel dan organela

• bahan yg dikontrol: bahan-bahan yg menentukan lingkungan dalam sel dan homeostasis

• juga mengirimkan sinyal

• sebagai tempat katalisis enzimatik

• penghubung & komunikasi antar sel

• untuk mendapatkan bentuk sel dan proses pergerakan

STRUKTUR DAN STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SELFUNGSI MEMBRAN SEL

Page 20: Biokedokteran selaput sel.ppt

20

B. Model dan PenemuanB. Model dan PenemuanCharles Overton: sel akar tanaman Senyawa hidrofobik dapat masuk ke

dalam sel, senyawa hidrofilik tidak kolesterol dan lesitin

Irving Langmuir: membran selapis dg dua bagian

permukaan kepala hidrofilik yang didalam air, dan ekor hidrofobik menghadap udara

E.Gorter & F.Grendel: eritrosit membran dua lapis lemak ikatan

polar hidrofilik menghadap ke ke permukaan dlm sel, dan ikatan non-polar keluar permukaan

Hugh Davson dan James Danielli: membran dua lapisan lemak yang

kutup polarnya diselaputi protein lamellae

“Protein-lipid sandwich”

1899

1905

1925

1935

Page 21: Biokedokteran selaput sel.ppt

21

J. David Robertson: mikroskop elektron membran: “trilaminar railroad

track structure” 7,5 nm (2,5nm; 3,5nm; 2,5nm) unit membran

tidak populer banyak kritik

S. Jonathan Singer & Garth Nicolson: membran dua lapisan “fluid

mosain model” penyusun utama phosfolipid

dan protein (integral dan perifer)

Nigel Unwin & Richard Handerson: Bacteriorhdodopsin membran dalam “fluid mosaic

model bagian protein yg terpenting segment transmembran

helical transmembran segmen

1972

1979

Page 22: Biokedokteran selaput sel.ppt

22

Struktur “Fluid Mosaic Models”Struktur “Fluid Mosaic Models”

Page 23: Biokedokteran selaput sel.ppt

23

Model ”Membran Protein Structure”Model ”Membran Protein Structure”

Page 24: Biokedokteran selaput sel.ppt

24

Struktur protein & lipid dalam membran”Struktur protein & lipid dalam membran”

Page 25: Biokedokteran selaput sel.ppt

25

Struktur karbohidrat dalam membranStruktur karbohidrat dalam membran

Page 26: Biokedokteran selaput sel.ppt

26

Fluiditas membran Fluiditas membran

Page 27: Biokedokteran selaput sel.ppt

27

C. Komposisi Kimia C. Komposisi Kimia

• Semua membran sel protein, lemak (lipid), dan karbohidrat

• Perbandingan dalam sel berbeda-beda

• Contoh:

membran: protein lipid KH

Eritrosit mns 49% 43% 8%

Liver tikus 44% 52% 4%

Amoeba 54% 42% 4%

Page 28: Biokedokteran selaput sel.ppt

28

Ragam dan komposisi lemak Ragam dan komposisi lemak • Lipid penyusun

membran fosfolipid , glikolipid, kolesterol, dan lemak lain

• kolesterol hanya sel eukariotik

• komponen fosfolipid asam lemak, gliserol, asam fosfat, dan ikatan hidroksi

• fosfolipid membran sel punya polaritas kecuali fosfatidilserin dan fosfatidilinositol (netral)

• fosfilipid netral pada bagian dalam membran

Page 29: Biokedokteran selaput sel.ppt

29

Polaritas fosfolipid dalam Polaritas fosfolipid dalam membranmembran

Page 30: Biokedokteran selaput sel.ppt

30

Dimanakah Dimanakah biosintesis biosintesis fofolipid?fofolipid?

Page 31: Biokedokteran selaput sel.ppt

31

Asal membran organela sel?Asal membran organela sel?

Page 32: Biokedokteran selaput sel.ppt

32

D.D. Model Transport Melalui Model Transport Melalui Membran SelMembran Sel

CytosolEkstrasel

PengantarPengantar

Page 33: Biokedokteran selaput sel.ppt

33

Ada 2 macam model transport nutrienAda 2 macam model transport nutrien

melalui membran sel:melalui membran sel:

1.1. Transport pasifTransport pasif

Transport melalui membran, searah Transport melalui membran, searah gradient konsentrasi, dan tidak gradient konsentrasi, dan tidak menggunakan energimenggunakan energi

2.2. Transport menggunakan energiTransport menggunakan energi

Transport melalui membran, umumnya Transport melalui membran, umumnya berlawanan arah dengan gradient berlawanan arah dengan gradient konsentrasi, menggunakan energi konsentrasi, menggunakan energi (biasanya ATP)(biasanya ATP)

Macam TransportMacam Transport

Page 34: Biokedokteran selaput sel.ppt

34

Transport PasifTransport Pasif• Berdasarkan mekanisme dan fasilitas transport, Berdasarkan mekanisme dan fasilitas transport,

ada 3 macam transport: (1) transport difusi ada 3 macam transport: (1) transport difusi sederhana atau transport difusi pasif; (2) transport sederhana atau transport difusi pasif; (2) transport difusi berfasilitas; dan (3) osmosisdifusi berfasilitas; dan (3) osmosis

• Transport difusi sederhana (difusi pasif)Transport difusi sederhana (difusi pasif)

Page 35: Biokedokteran selaput sel.ppt

35

• Osmosis Osmosis

••

•••

••

•••

••• ••

••

••

••

••

•••

•• •

••

••

•• •

••

• •••

•••

••• ••

••

••

••

••

••

••

••

••

••

Selaput semipermiabel

Air

Larutan hipotonik

Larutan hipertonik

Page 36: Biokedokteran selaput sel.ppt

36

• Transport difusi berfasilitas (melalui protein Transport difusi berfasilitas (melalui protein carrier)carrier)

Page 37: Biokedokteran selaput sel.ppt

37

• Transport difusi berfasilitas Transport difusi berfasilitas

→ Protein transport ada dua macam protein Protein transport ada dua macam protein carrier dan protein channelcarrier dan protein channel

→ Transport yang terjadi Transport yang terjadi searah dengan searah dengan gradien konsentrasigradien konsentrasi antara ekstrasel dan antara ekstrasel dan cytosolcytosol

→ → Protein transport dapat membuka karena Protein transport dapat membuka karena dua macam rangsangan; listrik atau kimiawidua macam rangsangan; listrik atau kimiawi

→ → Sistinuria: penyakit dimana sel-sel ginjal Sistinuria: penyakit dimana sel-sel ginjal tidak memiliki carrier protein tidak memiliki carrier protein

→ → Nutrient (molekul): gula, asam amino, Nutrient (molekul): gula, asam amino, nukleosida, dan molekul-molekul berukuran nukleosida, dan molekul-molekul berukuran kecilkecil

Page 38: Biokedokteran selaput sel.ppt

38

• Transport difusi berfasilitas (melalui protein Transport difusi berfasilitas (melalui protein channel ion) channel ion)

Contoh yg melalui protein channel ions Contoh yg melalui protein channel ions transport K+ transport K+

dan Cl- yang menyebabkan membuka/menutup “guard dan Cl- yang menyebabkan membuka/menutup “guard

cell” pada stomata tumbuhancell” pada stomata tumbuhan

Mekanisme 1: Mekanisme 1:

konsentrasi Kkonsentrasi K++ dan Cl dan Cl- - di luar guard cell di luar guard cell Protein channel Protein channel

ions teraktifasi ions teraktifasi K K+ + dan Cldan Cl-- masuk ke dalam guard cell masuk ke dalam guard cell

mendorong air berosmosis ke dalam guard cell mendorong air berosmosis ke dalam guard cell tekanan tekanan

turgor turgor stomata membuka stomata membuka

Page 39: Biokedokteran selaput sel.ppt

39

Page 40: Biokedokteran selaput sel.ppt

40

Mekanisme 2: Mekanisme 2:

Ketika stomata membuka Ketika stomata membuka CO CO22 dari lingkungan dari lingkungan

masuk masuk aktifitas fotosintesis aktifitas fotosintesis pada stomata pada stomata air air

dalam sel-sel daun ditransfer ke akar dalam sel-sel daun ditransfer ke akar sel-sel sel-sel

mesofil daun membentuk hormon asam absisik mesofil daun membentuk hormon asam absisik

(abscissic acid) (abscissic acid) protein channel ions teraktifasi protein channel ions teraktifasi

KK+ + dan Cldan Cl-- keluar guard cell keluar guard cell mendorong air mendorong air

berosmosis ke luar guard cell berosmosis ke luar guard cell tekanan turgor tekanan turgor

stomata menutupstomata menutup

Page 41: Biokedokteran selaput sel.ppt

41

• Perbedaan Perbedaan kecepatan kecepatan transport difusi transport difusi sederhana sederhana (difusi pasif) (difusi pasif) dengan dengan transport difusi transport difusi berfasilitasberfasilitas

Page 42: Biokedokteran selaput sel.ppt

42

Transport Menggunakan EnergiTransport Menggunakan Energi

• Berdasarkan mekanisme dan fasilitas transport, Berdasarkan mekanisme dan fasilitas transport,

ada 3 macam transport: (1) transport aktif; (2) ada 3 macam transport: (1) transport aktif; (2)

endositosis; dan (3) exocytosisendositosis; dan (3) exocytosis

Page 43: Biokedokteran selaput sel.ppt

43

• Transport aktifTransport aktif Melalui suatu protein transport Melalui suatu protein transport

Ada 3 jenis protein transport: Pumpa P-class, Pumpa F dan V-Ada 3 jenis protein transport: Pumpa P-class, Pumpa F dan V-class, dan pumpa ABC superfamilyclass, dan pumpa ABC superfamily

Page 44: Biokedokteran selaput sel.ppt

44

Mekanisme transport aktif melalui pumpa p-classMekanisme transport aktif melalui pumpa p-class

Page 45: Biokedokteran selaput sel.ppt

45

Mekanisme transport aktif melalui protein P-classMekanisme transport aktif melalui protein P-class

Page 46: Biokedokteran selaput sel.ppt

46

Mekanisme transport aktif melalui protein ABC-superfamilyMekanisme transport aktif melalui protein ABC-superfamily

Page 47: Biokedokteran selaput sel.ppt

47

Perbandingan molekul-molekul yang melalui protein Perbandingan molekul-molekul yang melalui protein transport dalam transport aktiftransport dalam transport aktif

P-class Nutrien:H+, Na+, K+, Ca+,

Lokasi:Membran sel tumbuhan, fungi dan bakteri

F-class Hanya H+ Membran sel bakteri

V-class Hanya H+ Membran vokuola tanaman, yeast

ABC-sup. Sebagian besar ion dan molekul kecil

Membran sel bakteri (asam amino, gula, peptida)

Page 48: Biokedokteran selaput sel.ppt

48

Mekanisme transport aktif ditinjau dari Mekanisme transport aktif ditinjau dari pengangkutan nutrientpengangkutan nutrient• Ada dua mekanisme yaitu Ada dua mekanisme yaitu uniport uniport (trasnsport (trasnsport

aktif satu arah) dan aktif satu arah) dan cotransportcotransport (adalah (adalah transport suatu nutrien pada protein transport transport suatu nutrien pada protein transport yang diikuti oleh transport nutrien lain) yang diikuti oleh transport nutrien lain)

• Cotransport dibedakan menjadi 2 macam: Cotransport dibedakan menjadi 2 macam: Symport dan AntiportSymport dan Antiport

•Antiport

Page 49: Biokedokteran selaput sel.ppt

49

• Contoh symportContoh symport

Page 50: Biokedokteran selaput sel.ppt

50

• Contoh Contoh antiportantiport

Page 51: Biokedokteran selaput sel.ppt

51

• Contoh Contoh mekanisme mekanisme transport transport pada tanamanpada tanaman

Page 52: Biokedokteran selaput sel.ppt

52

• Contoh Contoh mekanisme mekanisme transport transport pada lumen pada lumen usususus

Page 53: Biokedokteran selaput sel.ppt

53

• Contoh Contoh mekanisme mekanisme transport transport pada pada lambung lambung

Page 54: Biokedokteran selaput sel.ppt

54

EndocytosisEndocytosis

• Endositosis adalah transport makromolekul ke Endositosis adalah transport makromolekul ke dalam sitosol dengan cara sel membentuk dalam sitosol dengan cara sel membentuk semacam kantung (vesikel) dari membran plasmasemacam kantung (vesikel) dari membran plasma

phagocytosis

Page 55: Biokedokteran selaput sel.ppt

55

• Phagocytosis

part of plasma

membrane extends

around substance,

and brings it into

cell.

• Brings in bacteria,

viruses, or aged red

blood cells.

Page 56: Biokedokteran selaput sel.ppt

56

• Macam phagocytosis Macam phagocytosis ada dua: ada dua:

(1) pagositosis biasa, (1) pagositosis biasa, terjadi pada protozoa terjadi pada protozoa terhadap partikel terhadap partikel makanan, sel-sel makanan, sel-sel makrofag terhadap sel-makrofag terhadap sel-sel debrissel debris

(2) pagositosis dengan (2) pagositosis dengan bantuan reseptor, bantuan reseptor, terjadi pada sel-sel yg terjadi pada sel-sel yg bertugas dalam sistem bertugas dalam sistem imunitas, yaitu: pada imunitas, yaitu: pada makrofag, mast sel, makrofag, mast sel, limfosit, monosit, dll.limfosit, monosit, dll.

Page 57: Biokedokteran selaput sel.ppt

57

Prinsip dari:Prinsip dari:

• Pinocytosis atau Pinocytosis atau endositosis biasaendositosis biasa

• Endocytosis dengan Endocytosis dengan bantuan reseptor bantuan reseptor

Page 58: Biokedokteran selaput sel.ppt

58

Protein dan Partikel Protein dan Partikel

(ligand) yang (ligand) yang

ditransport melalui ditransport melalui

proses endocytosis proses endocytosis

bantuan reseptorbantuan reseptor

Page 59: Biokedokteran selaput sel.ppt

59

Contoh endocytosis Contoh endocytosis dengan bantuan dengan bantuan reseltorreseltor

• Pada transport molekul Pada transport molekul LDL (LDL (Low Density Low Density LipoproteinsLipoproteins))

• Transport LDL ke Transport LDL ke sitosol sitosol mensuplai mensuplai kebutuhan asam kebutuhan asam amino, kolesterol, dan amino, kolesterol, dan asam lemakasam lemak

• Hiperkolesterolemia Hiperkolesterolemia reseptor LDL rusak reseptor LDL rusak

Page 60: Biokedokteran selaput sel.ppt

60

Contoh endocytosis Contoh endocytosis dengan bantuan dengan bantuan reseptorreseptor

• Pada siklus transferin. Pada siklus transferin. Transferin Transferin suatu suatu glikoprotein dalam glikoprotein dalam darah yang bertugas darah yang bertugas mentransport Fementransport Fe3+3+ sel-sel liver dan usus sel-sel liver dan usus ke semua sel-sel lainke semua sel-sel lain

• Selama transport Selama transport transferin transferin 2 jenis 2 jenis (ferrotransferin dan (ferrotransferin dan apotransferin)apotransferin)

Page 61: Biokedokteran selaput sel.ppt

61

EXOCYTOSISEXOCYTOSIS

• Vesicular transport that discharges substances from the cell.

• Vesicle fuses to plasma membrane and releases the contents into the ECF.

• Occurs in all cells, especially those secreting neurotransmitters, hormones, and digestive enzymes.