Biosel (Pertemuan 1-2)

8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)

1/48

BIOLOGI SELULERMOLEKULER

Nissa Anggastya Fentami, M.Farm, Apt


2/48

Identitas Mata Kuliah

Kode Mata Kuliah : FA 102

Jumlah SKS : 2 (dua)

Program Studi : Farmasi

Semester : 1 (satu)


3/48

Deskripsi Mata Kuliah:

•

Matakuliah ini membahas konsep umum sel, hierarkiorganisasi sel, membran plasma, dinding sel, sitoplasma ,

organela dan sitoskleton, nukleus, matriks ekstra

• sel, bahan genetik, kromosom, kemampuan faali

protoplasma , sintesa protein, ekspresi gen dan regulasi

gen pada organisme prokariot dan eukariot


4/48

Tujuan Umum Standar Kompetensi

• Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa dapat :

• Mempunyai pengetahuan yang cukup tentang struktur

umum dan fungsi komponen penyusun sel

• Mengetahu centra dogma biologi molekular dari DNA ke

RNA ke protein yang menjadi benang merah informasi

geneik

• Mengetahui tentang proses dan mekanisme yang terjadidi dalam sel dengan pendekatan baik secara seluler

maupun molekular


5/48

Manfaat Mata Kuliah

Mata kuliah ini bermanfaat bagi mahasiswa :

•

Mahasiswa mempunyai bekal pengetahuan yang cukuptentang dasar-dasar biologiselulaer dan molekulerserta aplikasinya.

• Mahasiswa mempunyai pengetahuan tentang materigenetik dan proses yang terjadi di dalam sel

• Memberi pemahaman tentang rekayasa genetik yangmembantu dalam perkembangan ilmu di bidangfarmasi


6/48

Kriteria Penilaian

UTS 30%

UAS 50 %

TUGAS 20%

Presentasi

Tugasmandiri


7/48

SELAMAT

KULIAH


8/48

• Biologi adalah ilmu yg mempelajari makh-luk hidup dari kata : Bios = hidup

Logos = ilmu

• Makhluk hidup terbagi menjadi :1. Plantae = tumbuhan

2. Animalia = hewan

3. Protista = jasad renik (mikroorganisme)


9/48

• Organisme hidup dibagi menjadi :

1. Prokariota = organisme yg tdk memilikimembran inti shg materi intiberada didlm sitoplasma

2.Eukariota = organisme yg memilikimembran inti

• Sel akan menyusun jaringan

Jaringan akan menyusun organOrgan akan menyusun individu


10/48

PERBANDINGAN ORGANISME PROKARIOTA DAN EUKARIOTA

Prokariota Eukariota

•

Organisme Bakteri, Cyanobakteri Fungi, tumbuhan, hewan• Ukuran sel 1- 10 µm 10-100 µm• Metabolisme anaerob dan aerob aerob• Organella tidak ada berbagai jenis• Nukleoli tidak ada ada• DNA letak di sitoplasma letak di nukleoplasma

Bentuk sirkular bentuk spt benang halus yg sgt

panjang

• RNA & protein RNA & protein disintesa RNA disintesa di nukleus, proteindi ruang yg sama disintesa di sitoplasma

• Sitoplasma tanpa sitoskelet, tdk ada memiliki sitosoklelet, ada gerakan

gerakan sitoplasma sitoplasma

• Pembelahan sel amitosis mitosis/meiosis• Organisasi sebagian unisel sebagian besar multisel dg seluler

diferensiasi menjadi bbrp jenis sel• Ribosom hanya 1 tipe ada 2 tipe


11/48

• Perbedaan sel hewan dan tumbuhan

Sel hewan Sel tumbuhanDinding sel -

Kloroplas -

Vakuola

- Besar - - Kecil

Butir-butir amilum -

Sentriol -

Organela Ukuran 10-15 20-50


12/48

• Ciri-ciri makhluk hidup :

1.Dibangun dari molekul yang mengandungatom karbon

2.Mampu melakukan metabolisme3.Mampu bereproduksi

4.Mampu tanggap thd perubahan terten-tu

di sekitarnya


13/48

• Makhluk hidup (m.h) tersusun dari molekul yangmengandung atom karbon senyawa-senyawa karbon inidisebut dg kimia organik

• Batu-batuan dpt juga terjadi dari atom karbon tetapiorganisasi atom dan molekul pd organisme hidup lebihdinamik karena melakukan metabolisme


14/48

• Metabolisme ada 2 macam :1. Anabolisme = pembentukan (sintesa zat-zat yg

kompleks/rumit dari bahan yg sederhana)2. Katabolisme = penguraian (penguraian zat-zat yg

kompleks mjd zat yg lebih sederhana)• M.h mampu melakukan reproduksi

• tujuan : meneruskan spesiesnya• Ada 2 macam cara reproduksi : seksual dan aseksual• Pd saat organisme memperbayak diri maka gen2 induk

akan diteruskan ke generasi berikutnya


15/48

• Setelah byk generasi dpt timbul perubahan2 pd gen

EVOLUSI• M.h hrs mampu tanggap thd perubahan2 kondisi di

lingkungannya

• Contoh perubahan lingkungan (rang-

sang) : cahaya, panas, bunyi, gravitasidll• Agar tanggap thd rangsang maka

organisme harus mampu mendeteksi dgorgan yg dimilikinya, contoh : indera,saraf, dll.


16/48

SEL

Pertemuan kedua


17/48

SEL• Sel merupakan :

• Kesatuan hidup yang terkecil• Kesatuan terkecil struktur, fungsi dan pewarisan

• Konsep sel :• Semua makhluk hidup terdiri dari sel• Sel merupakan kesatuan terkecil fungsi makhluk hidup

• Sel yang ada sekarang berasal dari sel sebelumnya yangsejenis


18/48

• Ukuran dan bentuk sel sangat bervariasi

• Sel diamati dg menggunakan mikroskop mikroskopcahaya atau mikroskop elektron

•

Akibat perubahan lingkungan maka sel akan mengalamiserangkaian proses/reaksi utk tujuan homeostasis

• Homeostasis : proses utk mempertahan-kan suatulingkungan internal yg sesuai utk menunjang kehidupan


19/48

•

Bagian utama sel :1. Membran sel

2. Sitoplasma sitosol dan organela

3. Inti (Nukleus) dg nukleoli• Secara organisasi, sel t.d

• Protoplasma : bgn dr sel yg berperan dlm prosesmetabolisme, co : membran sel, sitoplasma, inti dan

organela• Paraplasma : bgn dr sel yg tdk ikut berperan dlm proses

metabolisme, co : dinding sel, vakuola.


20/48

Membran sel• Merupakan membran dg lapisan ganda (bilayer) t.d :

fosfolipida dan protein (lipoprotein).

• Senyawa penyusun membran plasma :1. Lipid : berupa fosfolipid dengan 2 daerah :

• Kepala bersifat hidrofilik → fosfat

• Ekor bersifat hidrofobik → asam lemak

2. Protein : mrpk protein pengangkut, protein pembentukcelah dan protein transmembran


21/48

FUNGSI MEMBRAN PLASMA• Penyekat/pembatas utk menjaga

keutuhan isi sel

•

Pengatur lalu lintas zat yang keluar/masuk

• Sebagai sarana komunikasi

• Tempat terjadinya reaksi kimiatertentu


22/48

• SIFAT MEMBRAN PLASMA• Dinamis : fosfolipid mudah bergerak, mudah berputar,

mudah bergeser dan bertukar tempat dengan molekul lain

• Asimetris : penyebaran jenis fosfolipid dan komponen-komponen lain menyebabkan selaput plasma bersifatasimetris

• Selective permeable


23/48

Transport melalui membran sel :• Pengangkutan pasif : berdasarkan derajat

konsentrasi/potensial (tinggi→ rendah, tidak perlu tenagaseluler tambahan, ada 2 cara yaitu : difusi dan osmosis

• Pengangkutan aktif : membutuhkan tenaga dari luar,melawan gradien konsentrasi (rendah → tinggi), ditentukanoleh kegiatan protein selaput plasma, khusus untuk zat ygstruktur-nya sangat mirip, co : uniport, kotransport

(simport dan antiport), endositosis dan eksositosis


24/48

Sitoplasma• Sitoplasma adalah bgn disebelah dlm membran

sel, bersifat koloid dan tranparan

• Sitoplasma mengandung berbagai macam bahan

kimia yaitu air, protein, lemak, karbohidrat.• Didlm sitoplasma terdapat bangunan2 yg t.d :

1.organela yaitu bangunan yang terdapat dalam semuasel dan dianggap sebagai alat didalam sel yang

merupakan kesatuan substansi hidup dan berfungsipenting dalam metabolisme sel

2.paraplasma (inclusio) yaitu kumpulan benda-bendamati yang tidak selalu ada dalam sel


25/48

Berdasarkan fungsinya didalam metabo-lisme sel, organela dpt dibedakan

menjadi 2 kelompok:• Organela yg aktif dlm proses metabolisme sel

yaitu ribosom dan organela yang memiliki membran

• Organela yang tidak aktif dalam proses

metabolisme sel : sentriol dan sitosklelet


26/48

Sitoskelet• Sitoskelet merupakan bangunan2 yang terdapat

didalam sitosol dan berfungsi sebagai rangka(skeleton) bagi sel tsb

• Macam sitosklelet :1. Mikrotubul

2.Mikrofilamen3.Filamen intermedier


27/48

Ribosom• Terdapat pada semua sel baik prokariotamaupun eukariota.

• Struktur ribosom terbagi menjadi 2 yaitu :

SUBUNIT KECIL dan SUBUNIT BESAR• Pada bakteri memiliki ribosom 70S (terdiri

dari 20S dan 50S) pada eukariota memilikiribosom 80S (terdiri dari 20S dan 60S).

• Komposisi kimia : RNA, protein dan 50-80%air yang terikat pada molekul protein

• Fungsi : berperan dalam sintesa protein.


28/48

Retikulum endoplasma• Merupakan bangunan yang berbentukruangan-ruangan yang berdindingmembran dan saling berhubungan

membentuk anyaman.• Jumlah dari RE tergantung pada fungsi

sel.

•

Berdasarkan jumlah granula, mk RE dibagimjd1. REA (Retikulum endoplasma agranuler)

2. REG (Retikulum endoplasma granuler)


29/48

REG

•

RE dengan ribosom yang jumlahnya melimpah pdpermukaannya

• Terdapat pada sel yang mensintesa proteindalam jumlah besar.

• Sintesa protein dalam ribosom akan ditampungdalam ruangan2 RE. Hasil sintesa protein yangditampung tadi akan diangkut ke App. Golgi yangselanjutnya akan dikeluarkan sebagai sekresi

• Fungsi REG selain untuk sintesa protein jugauntuk tempat detoksifikasi.


30/48

REA

• Sebagian besar REA berbentuk tubuler yangsaling beranyaman.

• Fungsinya tidak berhubungan dg sintesa protein

melainkan berhubungan dg metabolisme ataupemisahan zat-zat tertentu, misal: sintesa lipid,kolesterol dan hormon steroid, pembentukanglikogen dalam sel hepar dan otot seran lintang

serta metabolisme mineral


31/48

Apparatus Golgi• Sering disebut badan Golgi atau kompleks

Golgi

• Bentuk dan letaknya berbeda-beda tergantungdari tipe sel. Pada sel sekretori biasanyaterletak pada bagian puncak sel dekat inti.

•

Fungsi :• Pusat pemrosesan materi yg akan dibawa keluar sel

• Sintesa dan pemeliharan dinding sel


32/48

Badan Golgi memiliki 2 sisi yaitu :• Sisi cis : letaknya berdekatan dg nukleus, berhub dg

RE berfungsi mengangkut material dari RE kedlm golgi• Sisi trans : letaknya lebih dekat dg membran sel,

fungsi : mengangkut molekul2 didalam vesikel danmembawanya keluar dr badan golgi


33/48

Mitokondria• Organela dg membran ganda, berbentuk oval yg

tersebar didlm sitoplasma

•

Terdpt juluran2 dr inner membran ke arah lumen• Didlm mitokondria terdpt enzim2 anaerob yg dpt

mengubah karbohidrat mjd as. Piruvat melalui siklusKrebs

•

Pd siklus Krebs jg dihasilkan CO2 dan energi (dlmbentuk ATP) RESPIRASI


34/48

Kloroplast• Kloroplas adalah plastida yg berwarna hijau

• Bentuknya bervariasi sesuai dg spesiesnya

• Fungsi : sebagai tempat fotosintesa

•

Fotosintesa akan menghasilkan ATP dankarbohidrat (amilum)


35/48

Lisosom• Berbentuk kantung kecil (vesikuli) yg dibung-

kus oleh selaput tunggal.

• Hanya terdapat pada sel hewan• Mengandung enzim hidrolitik yg berfungsi :

• Dlm pencernaan intra sitoplasmik• Menguraikan berbagai substansi di dalam sel termasuk

benda asing yg membahayakan (co: bakteri)• Penting utk kesehatan krn perannya dlm peremajaan sel

dan mencerna sel-sel tua (apoptosis) pd kulit


36/48

•

Respon membran sel dan pergerakannya thd benda ygmasuk kedlm sel dan berhub dg lisosom:

• Endositosis : materi ekstrasel dibawamasuk kedlm sel melalui proses

invaginasi membran sel. Materi ygdibawa masuk dpt berbentuk cairan(pinositosis) dan padat (fagositosis)

• Eksositosis : materi intrasel dibawakeluar sel


37/48

Mikrobodies

• Organela ini merupakan kantong enzim (enzim

oksidatif utk berbagai reaksi kimia), bermembran• Mikrobodi terdapat dlm 2 kelas:

1. Peroksisom

Pada hewan byk dijumpai pd hati dan ginjal

Pada tumbuhan dijumpai pd berbagai selFungsi mengubah materi yg bersifat toksisk mjd netral


38/48

2. Glioksisom :

• Hanya terdpt pd tumbuhan, ditemukan pd lapaleuron biji-bijian, jar.penyimpan lemak dan pd bijiberkecambah

• mgd enzim yg berperan dlm proses glioksilasi

(perubahan lemak gula)


39/48

Nukleus (Inti Sel)• Organela yg plg menonjol dlm sel, bnetuk

bulat/oval• T.d :

1. membran inti : mrpk membran ganda, mpy pori-pori inti

2.Nukleosol : cairan pd inti3.kromatin : materi genetik

4.Nukleolus


40/48

• Fungsi : Mengatur/mengkoordinasi seluruh kegiatandidalam sel

• Kromatin akan tampak jelas pd saat sel tdk membelah•

Pd saat sel sdg membelah butiran kromatin akan menebal(= kromosom)• Kromosom mrpk suatu kompleks antara protein dg DNA• DNA adalah materi genetik yg berfungsi menyampaikan

informasi genetik dan utk sintesa protein


41/48

Sentriol• Terletak di sitoplasma dekat outer membrane

nukleus

• Tersusun dari mikrotubula

• Sebelum sel berduplikasi, sentriol akan membelahdan masing2 akan bergerak ke sisi yg berlawananpd nukleus


42/48

Silia dan Flagella• Mrpk juluran panjang (flagella) dan juluran

pendek (silia), tss dari mikrotubula• Pd mikroorganisme silia dan flagella digunakan utk

bergerak• Pd hewan : silia biasanya terdpt pd lapisan sel

epitel utk menghalau zatco : pd sel yg melapisi permukaan trakhea


43/48

Dinding Sel•

Dinding sel mrpk hasil metabolisme sel yg tdkdimasukan dalam vakuola tetapi ditimbundibag. tepi sel dan secara spesifik mengelilingisetiap sel pada tumbuhan, jamur dan bakteri.

•

Dinding sel umumnya lebih tebal, kuat dan kakudibandingkan dengan selaput sel.• Umumnya dd sel t.d bahan2 :

• tumbuhan : selulosa dan hemiselulosa, pektin, lignin•

bakteri : peptidoglikan• jamur : khitin

• Fungsi : memberi bentuk pd sel dan protektif


44/48

ParaplasmaKomposisi penyusun protoplasma

Senyawa Sel Hewan Sel Tumbuhan

Air 60 75

Protein dan asam nukleat 17,8 4

Lipid 11,7 0,5

Sakarida 6,2 18

Senyawa anorganik 4,3 2,5

TOTAL 100 100


45/48

AIR• Didalam sel, air dikelompokan dlm 3 kelompok :

1. air intramolekuler : molekul air yg merupakan bagian darimolekul protein

2.air terikat : molekul air yang terikat pd protoplasma dan

perlu tenaga yg cukup besar utk memisahkannya3.air bebas : air yang terdapat pada vakuola

• Fungsi :1. Pelarut2.Pengangkut senyawa2 yg diperlukan sel maupun limbah yg

harus dibuang3.Merupakan agensia reaksi-reaksi enzimatis


46/48

PROTEIN• Fungsi

• sebagai katalisator berbagai reaksi kimia• memberi kekakuan struktural• memantau permeabilitas selaput• mengatur kadar metabolit yang diperlukan• menyebabkan gerakan• memantau kegiatan gen

NUKLEOTIDA DAN ASAM NUKLEAT• nukleotida berperan sebagai pembawa tenaga mis. ATP• untaian sejumlah nukleotida membentuk asam nukleat


47/48

LIPIDA•

meliputi asam lemak, lemak netral, fosfolipid,glikolipid, terpen dan steroid• fungsi :

1. sumber makanan dan tenaga

2. penyusun selaput plasma (sebagian besar : fosfolipid)

KARBOHIDRAT• Digolongkan dalam

1. Polisakarida struktural : selulosa2. Polisakarida nutrien : amilum


48/48

TERIMA KASIH

Biosel (Pertemuan 1-2)

Documents

Transcript of Biosel (Pertemuan 1-2)