BIOLOGI SEL

MAKALAH CASE 1BIOLOGI SEL

DISUSUN OLEHTUTORIAL D4BLOK FBS

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN JAKARTATAHUN AJARAN 2014KATA PENGANTARAlhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT, tiada tuhan selain Allah SWT dan tiada sekutu bagi-Nya. Begitu banyak dan berlimpah nikmat yang telah Dia berikan terutama nikmat Iman, Islam, dan Ihsan. Salawat dan serta salam selalu tercurahkan kepada suri tauladan kita, Rasulullah SAW beserta keluarganya, sahabatnya, dan pengikutnya.Dalam rangka memenuhi tugas tutorial, kami menyusun makalah ini yang membahas tentang Biologi Sel. Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis.Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi tim penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Amin.

Penyusun

Case 1Page 1Ari baru saja menonton video tentang Human Body and Cell. Ia baru bisa menghubungkan teori yang telah dipelajari sebelumnya tentang sel dengan system tubuh manusia secara keseluruhan. Semua makhluk hidup disusun oleh sel, apakah itu makhluk hidup satu sel (uniseluler) atau makhluk hidup dengan lebih dari satu sel (multiseluler). Manusia adalah salah satu makhluk multiseluler yang terdiri dari triliunansel. Sel-sel tersebut membentuk berbagai jaringan, jaringan membentuk organ dan kemudian berbagai system dalam tubuh. Ada 11 sistem utama dalam tubuh manusia, system urinaria misalnya, terdiri dari organ : ginjal, ureter, kandung kemih, dan uretra. Masing-masing organ tersebut mengandung jaringan pelapis (epitel), jaringan penyokong, jaringan otot dan jaringan saraf, masing-masing jaringan tersebut dibentuk oleh sel-sel ; ada sel epitel, sel penyokong, sel darah, sel otot, dan sel saraf. Walaupun sel-sel tersebut mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda tetapi mereka mempunyai ultrastruktur yang sama.

Page 2Sebagai unit kehidupan yang terkecil, sel membutuhkan zat-zat tertentu dan juga menghasilkan zat tertentu untuk digunakan atau dibuang. Karena itu terjadi pertukaran atau keluar masuknya zat ked an dari dalam sel. Pertukaran zat ini merupakan salah satu fungsi dari membrane sel. Berbagai aktivitas lainnya juga dilakukan oleh organel di dalam sel. Salah satu aktivitas tersebut menghasilkan energy yang kemudian digunakan sel untuk bergerak, berikatan, dan berkomunikasi dengan sel lain.

Page 3Dalam video tersebut digambarkan pula bagaimana sel berdiferensiasi dan memperbanyak diri. Pembelahan sel eukaryote seperti manusia terjadi dengan cara mitosis dan meisosis yang merupakan bagian dalam siklus sel.Hal yang membuat Ari terkesan setelah menonton video tersebut adalah bahwa ternyata kehidupan setiap makhluk hidup itu : mulai dari organism seperti bakteri sampai tumbuhan, hewan dan manusia jelas berasal dari unit terkecil yaitu sel.

Problem1. Apa itu system organ2. Apa saja 11 sistem utama dalam tubuh manusia?3. Apa itu system respirasi?4. Apa saja organ yang berperan dalam system respirasi?5. Sel apa saja yang terdapat di hidung?6. Bagaimana ultrastruktur sel? Dan apa fungsi dari masing-masing organel sel?7. Apa saja aktivitas sel?8. Apa jenis-jenis sel?

Hypothesis1. Kumpulan organ yang menjalankan fungsi yang sama2. Sistem urinariaSistem reproduksiSistem respirasiSistem pencernaanSistem kardiovaskularSIstem indraSistem sarafSistem regulasiSistem otot dan rangkaSistem darahSistem hormone3. Sistem untuk melakukan pernafasan, menerima O2 dan melepas CO2 4. Hidung Tenggorokan Faring Laring Trakhea Bronkus Bronkeolus Alveolus5. Sel mukosa6. Membran plasma, mitokondria, reticulum endolpasma, badan golgi, nucleus, lisosom, ribosom, sitoskeleton, peroksisom7. Pertukaran zatMelakukan metabolismeMelakukan komunikasi antarselReproduksi

Mekanisme

I Don,t Know1. Jenis dan perbedaan sel2. Struktur dan fungsi sel3. Struktur sel dalam organ tubuh4. Proses Komunikasi antar sel5. Proses reproduksi sel

Learning Issue1. Eukariotik dan prokariotik2. Membran sel, dll3. Contoh sel4. Macam-macam komunikasi antarsel5. Meiosis dan mitosisJawaban1. Eukariotik dan ProkariotikSel adalah unit kehidupan terkecil yang dapat melaksanakan fungsinya secara mandiri; sel terdiri dari sitoplasma yang mengandung kompartemen subseluler (organel serta sitosol) dan dipisahkan oleh membrane eksternal oleh membran plasma.

UniselulerUniseluler memiliki arti secara harfiah satu sel. Hal ini menunjukkan bahwa organisme yang disebut sebagai organisme uniseluler komponennya hanyalah satu buah sel. Contoh organisme uniseluler adalah makhluk hidup dari kingdom monera, seperti amoeba. Pada organisme uniseluler, karena badannya hanya terdiri dari satu sel maka satu sel tersebut melakukan seluruh aktivitas yang diperlukan untuk bertahan hidup. Organisme uniseluler merupakan bentuk kehidupan tertua, contoh dari organisme ini adalah bakteri.

MultiselulerMultiseluler memiliki arti yaitu banyak sel. Yang dimaksud dengan ini adalah organisme multiseluler komponen tubuhnya terdiri dari berbagai macam sel. Organisme multiseluler memiliki organ-organ yang dikhususkan melakukan fungsi yang spesifik, membuat tiap organ melakukan tugasnya dengan efisien. Pembuatan sel-sel multiseluler bergantung pada diferensiasi sel, karena diferensiasi sel menyebabkan sel yang fungsinya belum spesifik dibuat menjadi lebih spesifik.Contoh diferensiasi sel adalah saat proses perkembangan zigot menjadi embrio. Pada saat tahap morula, sel-sel membentuk sebuah bola dari pembelahan dirinya. Pada tahap blastula, sel-sel tersebut membentuk sebuah rongga ditengah, menyiapkan diri untuk proses diferensiasi. Lalu saat memasuki tahap gastrula, sel-sel tersebut berdiferensiasi membentuk tiga lapisan, yakni ectoderm, mesoderm, dan endoderm. Masing-masing lapisan memiliki tugas yang berbeda, ectoderm membentuk kulit dan syaraf, mesoderm membentuk otot, dan endoderm membentuk organ pencernaan dan pernafasan. Organisme multiseluler awalnya merupakan uniseluler. Terciptanya organisme multiseluler terjadi 1.5 miliar tahun yang lalu, dimana atmosfir mengandung oksigen yang cukup untuk menopang keperluan energi organisme multiseluler. Usaha yang dilakukan menjadi multiseluler dari uniseluler merupakan suatu ketidak sengajaan. Contohnya seperti sepasang sel yang gagal berpisah. Namun, dari ketidak sengajaan tersebut didapatkan keuntungan-keuntungan, seperti makan yang lebih efisien, dapat menetap, dll. Menurut suatu teori, evolusi lebih memihak organisme besar untuk menghindari kompetisi dengan organisme yang lebih kecil. Karena itu volume organisme yang berkembang senantiasa bertambah, namun kecepatan pertumbuhan permukaan sel tidak secepat pertumbuhan volume sel, sel diharuskan menjadi multiseluler dan mengembangkan tipe sel spesifik.

Perbedaan Uniseluler dan MultiselulerUniselulerMultiseluler

Badan sederhanaBadan kompleks

Semua kegiatan dilakukan oleh satu selMemiliki organ spesifik untuk tiap kegiatan

ProkariotikEukariotik

Reproduksi vegetativeReproduksi seksual

Tidak ada diferensiasi selDiferensiasi sel

Ukruan mikroskopisUkuran makroskopis

Tidak ada proses pencernaan (endositosis)Ada proses pencernaan

Persamaan dan Perbedaan Prokariotik dan Eukariotik

StrukturProkariotikEukariotik

Membran nucleus-+

Membran plastid-+

Nukleus-+

Nukleolus-+

Plastida-+/-

Mitokondria-+

Badan golgi-+

Kromosom+ (tunggal)+ (ganda)

DNA+ (telanjang)+ (dengan protein)

RNA++

Histon-+

Pigmen++

PembelahanAmitosisMitosis / Meiosis

2. Struktur Penyusun Sel

MEMBRAN PLASMA Struktur :bilayer fosfolipid yang ditaburi oleh protein dan sejumlah kecil karbohidrat.Membran sel membentuk pelekukan kearah dalam yang membentuk mesosom yang berfungsi untuk respirasi sel. Fungsi :menyeleksi antara isi sel dan cairan ekstrasel,mengontrol aliran zat masuk dan keluar sel dan berperan dalam penerima rangsang yang datang dari luar sel. Jumlah per sel :1

NUKLEUS Struktur :kromosom yang tersusun atas DNA dan protein histon yang dibungkus oleh sebuah membrane berlapis ganda Fungsi : pusat aktivasi sel.menyimpan informasi genetic,serta myediakan kode-kode untuk mensintesis protein structural dan enzimatik yang menentukan sifat spesifik sel. Jumlah per sel :1

SITOPLASMA, adalah bagian sel yang berisi cairan tempat berlangsungnya metabolism sel.Kandungan terbesar dalam sitoplasma adalah air (80%-90%).

Organel organel yang terdapat pada sitoplasma :RETIKULUM ENDOPLASMA Struktur :Jaringan membranosa yang luas dan kontinu,terdiri dari tubulus berisi cairan dan kantung gepeng,sebagian ditaburi oleh ribosom. Fungsi :Berperan dalam sintesis produk.Terdapat dua jenis RE,yaitu RE kasar (yang didalamnya terdapat ribosom) dan RE halus (yang tidak memiliki ribosom).RE kasar untuk mensintesis protein dan RE halus untuk mensintesis lemak Jumlah per sel :1

KOMPLEKS GOLGI Struktur :Kantung membranosa yang gepeng dan bertumpuk-tumpuk. Fungsi :Pusat modifikasi,pengemasan,dan distribusi ptotein yang baru disintesis. Jumlah per sel : 1 ratusan

LISOSOM Struktur :Kantung membranosa yang mengandung enzim-enzim hidrolitik. Fungsi :Sistem pencernaan sel,menghancurkan bahan yang tidak diinginkan,misalnya benda asing,sisa sel yang sudah mati atau sudah tua. Jumlah per sel :300

PEROKSISOM Struktur :Kantung membrane yang mengandung enzim enzim oksidatif. Fungsi : Aktivitas detoksifikasi Jumlah per sel :200

MITOKONDRIA Struktur :Badan-badan berbentuk batang atau oval yang dibungkus oleh dua membrane,dengan membrane bagian dalam melipat lipat menjadi Krista yang menonjol ke matriks bagian dalam. Fungsi :sebagai alat respirasi sel untuk menghasilkan ATP agar sel dapat beraktivasi. Jumlah per sel :100-2000

VAKUOLA Struktur : Fungsi :sebagai penyimpan cadangan makanan vakuola makanan, terbentuk melalui fagositosis pada sel protozoa, dll vakuola kontraktil, yaitu vakuola yang berfungsi memompa kelebihan air pada sel protista vakuola sentral, ditemukan pada sel tumbuhan / sel jamur. Memiliki ukuran yang sangat besar. Vakuola sentral memiliki fungsi menyimpan cadangan makanan. Menyimpan senyawa sisa metabolisme Menyimpan air Menyimpan pigmen warna tumbuhan

SENTRIOL Struktur :Kumpulan mikrotubulus yang bentuknya seperti bintang Fungsi :Berperan dalam pembelahan sel dan menarik kromosom kea rah kutub yang berlawanan

SITOSOL,adalah bagian semicair sitoplasma yang mengelilingi organel organel.Organel-organel yang terdapat pada sitosol :ENZIM-ENZIM METABOLISME PERANTARA, Struktur :Susunan sekuensial di dalam sitoskeleton. Fungsi :Reaksi intrasel yang melibatkan penguraian,sintesis,dan transformasi molekul organic.RIBOSOM Struktur :Granula granula RNA dan protein ,sebagian melekat ke RE kasar,sebagian bebas di sitoplasma. Fungsi :Sintesis proteinVESIKEL SEKRETORIK, Struktur :Paket paket sekretorik yang terbungkus membrane. Fungsi :Menyimpan produk sekretorik sampai mendapat sinyal untuk mengosongkan isinya keluar sel.INKLUSI, Struktur :Granula glikogen,butir lemak. Fungsi :Menyimpan kelebihan nutrient.SITOSKELETON adalah suatu jaringan protein kompleks yang bertindak sebagai tulang dan otot yang member bentuk pada sel.Organel-organel yang ada pada sitoskeleton :MIKROTUBULUS, Struktur :Pipa berongga,panjang yang terdiri daroi moleku molekul tubulin.seperti flagela (untuk pergerakan sel), silia (alat pelekatan sel) dan spindel (untuk pembelahan sel Fungsi : mempertahankan bentuk sel asimetris,mengkoordinasi gerakan sel.MIKROFILAMEN, Struktur :Rantai rantai molekul aktin yang berupa filament. Fungsi :Pergerakan sitoplasma dan kontraksi otot.FILAMEN INTERMEDIAT, Struktur :Protein irregular seperti benang dengan struktur yang stabil.tetapi secara umum protein protein tersebut tampak seperti molekul yang tidak beraturan. Fungsi :Memiliki peran structural di bagian bagian sel yang mendapat stress mekanisKISI KISI MIKROTRABEKULER, Struktur :Jalinan filament filament yang sangat halus dan saling berkaitan. Fungsi :Menghubungkan unsure unsure sitoskeleton yang lebih besar dan organel organel serta mengorganisasikan enzim sitosol.3. Contoh sel dalam tubuh manusia

Sel Epitel

Sel Darah

Sel Saraf

Sel Otot

Sel Ovum

Sel Sperma

4. Hubungan antar selCell junctionsCell junctions merupakan situs hubungan yang menghubungkan banyak sel dalam jaringan dengan sel lainnya dan dengan matriks ekstraseluler. Cell junctions merupakan suatu struktur dalam jaringan organisme multiseluler. Cell junctions dapat diklasifikasikan ke dalam 3 grup fungsional yaitu occluding junctions (menempelkan sel bersama-sama dalam epitel dengan cara mencegah molekul-molekul kecil dari kebocoran satu sisi sel ke sel lainnya), anchoring junctions (melekatkan sel-sel (dan sitoskeleton) ke sel tetangga atau ke matriks ekstraseluler), dan communicating junctions (memerantarai jalan lintasan sinyal-sinyal kimiawi atau elektrik dari satu sel yang sedang berinteraksi ke sel lainnya).Klasifikasi fungsional cell junctions:Occluding junctions1. Tight junctions (hanya vertebrata)2. Septate junctions (invertebrata)Anchoring junctionsSitus-situs pelekatan filamen aktin1. Cell-cell junctions (adherens junctions)2. Cell-matrix junctions (focal adhesions)Situs-situs pelekatan intermediate filament1. Cell-cell junctions (desmosom)2. Cell-matrix junctions (hemidesmosom)Communicating junctions1. Gap junctions2. Chemical synapses3. Plasmodesmata (hanya tumbuhan)Occluding junctionsFungsi occluding junctions adalah menghubungkan sel epitel yang satu dengan sel epitel yang lain, membagi sel atas 2 domain yaitu domain apikal dan basolateral, mencegah protein membran di domain apikal bergerak ke domain basolateral, dan menyegel ruang antar 2 sel serta mencegah lalu lintas molekul di ruang antar sel. Tight junctions merupakan occluding junctions yang penting dalam mempertahankan perbedaan konsentrasi molekul-molekul hidrofilik kecil diseberang lembaran-lembaran sel epitel. Protein transmembran utama pada tight junctions adalah claudin yang penting untuk pembentukan tight junctions dan fungsinya berbeda dalam tight junctions yang berbeda. Protein transmembran utama yang kedua pada tight junctions adalah occludin, fungsinya tidak jelas. Claudin dan occludin berikatan dengan protein membran periferal intraseluler yang disebut protein ZO. Claudin, occludin, dan protein ZO ditemukan dapat berikatan dengan tight junctions.Septate junctions merupakan occluding junctions yang utama pada invertebrata. Morfologinya berbeda dengan tight junctions. Protein yang disebut Discs-large, yang dibutuhkan untuk pembentukan septate junctions pada Drosophila, secara struktur berhubungan dengan protein ZO yang ditemukan dalam tight junctions vertebrata.

Anchoring junctionsAnchoring junctions menghubungkan sitoskeleton suatu sel ke sitoskeleton sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Anchoring junctions tersebar luas dalam jaringan-jaringan hewan dan paling melimpah dalam sel-sel jantung, otot, dan epidermis. Fungsi anchoring junctions adalah menghubungkan sel dengan sel, menghubungkan sitoskeleton 2 sel yang berdampingan, menyatukan sel dalam satu kesatuan kokoh, dan menghubungkan sel dengan matriks ekstraseluler.Protein penyusun anchoring junctions adalah intracellular anchor proteins dan transmembrane adhesion proteins. Anchoring junctions terdapat dalam 4 bentuk yang berbeda secara fungsional yaitu adherens junctions dan desmosom (memegang sel bersama-sama dan dibentuk oleh transmembrane adhesion proteins yang termasuk dalam famili cadherin), focal adhesions dan hemidesmosom (mengikat sel-sel pada matriks ekstraseluler dan dibentuk oleh transmembrane adhesion proteins pada famili integrin).

Communicating junctionsGap junctions merupakan celah sempit diantara membran 2 sel atau dinding sel (sekitar 2-4 nm) yang dihubungkan oleh channel protein. Gap junctions disusun oleh connexon (12 satuan protein), connexon tersusun atas 6 subunit connexin transmembran.Komunikasi gap junctions juga dapat diregulasi oleh sinyal-sinyal ekstraseluler. Contohnya adalah neurotransmitter dopamine yang mengurangi komunikasi gap junctions diantara kelas neuron dalam retina sebagai jawaban atas peningkatan dalam intensitas cahaya.Fungsi gap junctions adalah membolehkan jalan lintasan ion-ion dan molekul-molekul kecil yang dapat larut dalam air.

DesmosomDesmosom menghubungkan intermediate filaments dari sel ke sel. Desmosom biasanya ada di epitel (misalnya kulit). Desmosom juga ditemukan dalam jaringan otot dimana mereka mengikat sel-sel otot ke sel yang lainnya.Protein pelekatan sel pada desmosom, desmoglein dan desmokolin, merupakan anggota famili cadherin pada molekul-molekul pelekatan sel yang merupakan protein transmembran yang menjembatani ruang antara sel-sel epitel yang berdekatan dengan cara pengikatan homofilik pada domain ekstraseluler ke cadherin desmosom lainnya pada sel yang berdekatan. Kedua protein tersebut memiliki 5 domain ekstraseluler dan memiliki domain pengikatan kalsium.Penyakit-penyakit blistering (melepuh) seperti Pemphigus vulgaris dapat berkenaan dengan cacat genetik dalam protein desmosom atau berkenaan dengan respon autoimun.

PlasmodesmataPlasmodesmata merupakan hanya junction interseluler dalam tumbuhan. Suatu sel tumbuhan mungkin memiliki antara 103 dan 105 plasmodesmata yang menghubungkannya dengan sel-sel yang berdekatan. Di tumbuhan, plasmodesmata melakukan banyak fungsi yang sama seperti gap junctions. Plasmodesmata berfungsi menghubungkan sel yang satu dengan sel lainnya melalui retikulum endoplasma dengan celah yang disebut desmotubul; memberikan suatu rute yang mudah untuk pergerakan ion-ion, molekul-molekul kecil seperti gula dan asam amino, dan makromolekul seperti RNA antar sel.Hubungan antara sel dan matriks ekstraselulerMatriks ekstraseluler merupakan komponen paling besar pada kulit normal dan memberikan sifat yang unik pada kulit dari elastisitas, daya rentang dan pemadatannya. Matriks ekstraseluler merupakan komponen paling besar pada lapisan kulit dermis. Matriks ekstraseluler dapat mempengaruhi bentuk sel, kelangsungan hidup sel, perkembangbiakan sel, polaritas dan kelakuan sel. Sebagian besar sel perlu melekat ke matriks ekstraseluler untuk tumbuh dan berkembangbiak.2 kelas utama makromolekul yang menyusun matriks ekstraseluler: Rantai-rantai polisakarida pada kelas yang disebut glikosaminoglikans (GAGs), yang biasanya ditemukan terhubung secara kovalen dengan protein dalam bentuk proteoglikan dan Fibrous proteins, yang meliputi kolagen, elastin, fibronektin, dan laminin, yang memiliki fungsi struktural dan adhesif.

Glikosaminoglikans (GAGs)GAGs merupakan rantai-rantai polisakarida tidak bercabang yang tersusun atas unit-unit disakarida berulang dan merupakan grup heterogenus pada rantai-rantai polisakarida yang bermuatan negatif yang terhubung secara kovalen dengan protein untuk membentuk molekul proteoglikan. Disebut GAGs karena satu dari 2 gula pada disakarida yang berulang selalu merupakan gula amino (N-acetylglucosamine/N-acetylgalactosamine). Gula kedua biasanya asam uronat (glukuronat atau iduronat). GAGs sangat bermuatan negatif karena ada grup sulfat atau karboksil pada sebagian besar gulanya.4 grup utama GAGs dibedakan berdasarkan gulanya, tipe hubungan diantara gula, dan jumlah serta lokasi grup sulfat: (1) hyaluronan, (2) chondroitin sulfat dan dermatan sulfat, (3) heparan sulfat, dan (4) keratan sulfat. Contoh GAGs: hyaluronan dan proteoglikan.Hyaluronan merupakan GAGs yang paling sederhana. Hyaluronan tidak mengandung gula yang bersulfat, semua unit disakaridanya sama, panjang rantainya sangat besar (ribuan monomer gula), dan umumnya tidak terhubung secara kovalen dengan beberapa protein inti. Proteoglikan tersusun atas rantai-rantai GAG yang terhubung secara kovalen dengan protein inti. Proteoglikan dianggap memiliki sebuah peranan utama dalam pemberian isyarat kimiawi diantara sel.

KolagenKolagen merupakan protein utama pada matriks ekstraseluler dan merupakan sebuah famili fibrous protein yang ditemukan dalam semua hewan multiseluler. Tipe utama kolagen yang ditemukan pada jaringan penghubung adalah tipe I, II, III, V, dan XI. Rantai polipeptida kolagen disintesis pada ribosom yang terikat membran dan dimasukkan ke dalam lumen retikulum endoplasma sebagai prekursor besar, yang disebut rantai pro-. Setiap rantai pro- lalu bergabung dengan dua yang lainnya untuk membentuk molekul heliks yang terikat hidrogen dan triple-stranded yang dikenal sebagai prokolagen. Setelah sekresi, molekul prokolagen fibrillar dipotong menjadi molekul kolagen, yang berkumpul menjadi fibril.Dalam pemanfaatannya, kolagen digunakan untuk bahan kosmetik agar kulit menjadi kencang karena sifatnya yang lentur.

FibronektinFibronektin merupakan protein ekstraseluler yang membantu sel melekat dengan matriks dan merupakan glikoprotein besar yang ditemukan dalam semua vertebrata. Fibronektin adalah dimer yang tersusun atas 2 subunit yang sangat besar yang terhubung dengan ikatan disulfida pada satu ujungnya. Tipe utamanya disebut ulangan fibronektin tipe III, berikatan dengan integrin. Tipe ini memiliki panjang sekitar 90 asam amino. Fibronektin muncul dalam bentuk yang dapat larut dan fibrillar. Ada banyak isoform fibronektin yaitu fibronektin plasma dan fibril fibronektin. Pentingnya fibronektin pada perkembangan hewan ditunjukkan dengan eksperimen inaktivasi gen.Fibronektin tidak hanya penting untuk pelekatan sel ke matriks tapi juga untuk menuntun migrasi sel dalam embrio vertebrata. Fibronektin memiliki banyak fungsi, yang membolehkannya berinteraksi dengan banyak zat ekstraseluler, seperti kolagen, fibrin dan heparin, dan dengan reseptor membran yang spesifik pada sel-sel yang responsif.Komunikasi antar selPrinsip umum komunikasi selMolekul sinyal ekstraseluler berikatan dengan reseptor yang spesifik. Sebagai contoh, budding pada khamir Saccharomyces cerevisiae. Sel-sel khamir berkomunikasi dengan sel lainnya untuk perkawinan dengan mensekresikan beberapa macam peptida kecil. Molekul sinyal ekstraseluler dapat bertindak pada jarak yang dekat ataupun jauh.Ada 4 tipe sinyal yaitu paracrine signaling, synaptic signaling, endocrine signaling, dan autocrine signaling. Paracrine signaling; bergantung pada sinyal-sinyal yang dikeluarkan ke dalam ruang ekstraseluler dan menyebabkan terjadinya suatu proses secara lokal atas sel-sel tetangga. Pada tipe sinyal ini, molekul-molekul sinyal disekresikan, molekul sinyal yang disekresikan mungkin dibawa jauh untuk bertindak berdasarkan target yang jauh, atau mungkin bertindak sebagai perantara lokal yang hanya mempengaruhi sel-sel dalam lingkungan yang dekat dari pemberian isyarat sel. Salah satu contoh sinyal parakrin adalah pulsa elektrik yang dilepaskan oleh neuron ke sel saraf yang lain, dan dari neuron ke sel otot, yang disebut sebagai neurotransmiter. Synaptic signaling; dilakukan dengan neuron yang meneruskan sinyal-sinyal secara elektrik sepanjang akson dan melepaskan neurotransmiter di sinapsis, yang seringkali berlokasi jauh sekali dari sel. Sel saraf (neuron) dimana khususnya menyampaikan proses-proses panjang (akson) memungkinkan sel saraf untuk kontak dengan sel target yang letaknya jauh sekali. Ketika diaktivasi oleh sinyal-sinyal dari lingkungan atau dari sel-sel saraf lainnya, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di sepanjang akson; ketika impuls mencapai ujung akson, hal ini menyebabkan ujung saraf mensekresikan sinyal kimiawi yang disebut neurotransmiter. Sinyal ini disekresikan ke cell junctions khusus yang disebut chemical synapses. Synaptic signaling lebih tepat daripada endocrine signaling dalam hal waktu dan tempat.

Endocrine signaling; bergantung pada sel-sel endokrin, yang memsekresikan hormon ke aliran darah yang lalu didistribusikan secara luas di sepanjang tubuh. Sel-sel endokrin mensekresikan molekul-molekul sinyal yang disebut hormon ke aliran darah yang membawa sinyal ke sel target yang didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh. Sinyal endokrin secara khusus disebut hormon, mempunyai jarak tempuh yang sangat jauh dari organ endokrin tempat sintesis molekul dengan sel target. Pada hewan, hormon biasanya diusung oleh darah mengarungi jarak tempuh yang jauh tersebut. Autocrine signaling; tipe ini dapat mengkoordinasi keputusan dengan grup-grup sel serupa. Pada autocrine signaling, sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan kembali dengan reseptornya sendiri. Autocrine signaling merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama. Autocrine signaling dianggap menjadi suatu mekanisme yang mungkin mendasari "efek komunitas" yang diamati pada perkembangan awal, selama grup sel-sel serupa dapat menanggapi sinyal yang menginduksi diferensiasi tapi tidak dapat pada sel tunggal bertipe sama yang terisolir. Faktor pertumbuhan merupakan sinyal jenis ini, yang merupakan stimulator bagi sel-sel sejenis untuk tumbuh berkembang dan melakukan proliferasi. Sinyal otokrin sangat umum ditemukan dalam kasus tumo Sel kanker seringkali menggunakan autocrine signaling untuk mengatasi kontrol normal pada perkembangbiakan dan kelangsungan hidup sel. Gap junctions membolehkan informasi sinyal untuk dibagi dengan sel-sel tetangga. Saluran-saluran gap junctions membolehkan pertukaran molekul-molekul sinyal intraseluler kecil (perantara intraseluler), seperti Ca2+ dan cyclic AMP, tetapi bukan makromolekul, seperti protein atau asam nukleat. Sel-sel yang terhubung dengan gap junctions dapat berkomunikasi dengan sel lainnya secara langsung.Ada 2 tipe reseptor yaitu reseptor intraseluler dan reseptor permukaan sel. Reseptor intraseluler ada yang lambat (mengubah ekspresi gen) dan cepat (mengubah fungsi protein). Contoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyal gas nitrat oksida yang berikatan secara langsung dengan enzim dibagian dalam sel target.3 kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah ion-channel-linked, G-protein-linked, dan enzyme-linked receptors. Ion-channel-linked receptors juga dikenal sebagai transmitter-gated ion channels atau ionotropic receptors. Membuka atau menutup secara singkat sebagai jawaban atas pengikatan suatu neurotransmiter. G-protein-linked receptors: memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyal,meliputi hormon, neurotransmiter, dan perantara lokal. Semua G-protein-linked receptors termasuk famili besar homolog, 7-pass transmembrane proteins. Protein reseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma atau ion channel melewati protein G secara tidak langsung. Enzyme-linked receptors memiliki 6 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosine-kinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. Protein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh histidine-kinase-associated chemotaxis receptors.3 tahap proses cell signaling yaitu: Reception; agak mirip dengan pengenalan enzim dengan substratnya (kompleks enzim-substrat), sama dengan hipotesis kunci dan gembok dari pengenalan enzim dan substrat. Molekul ligan (biasanya larut dalam air) dikenal oleh hanya 1 protein reseptor yang berikatan dengan membran sel. Transduksi; menimbulkan perubahan konformasi pada reseptor. Perubahan konformasi ini menyebabkan reseptor berinteraksi dengan molekul intraseluler lainnya. Transduksi mungkin menyebabkan banyak perubahan konformasi/struktural pada protein seluler lainnya. Enzim yang tidak aktif menjadi aktif; Respon; biasanya aktivitas seluler, sebagai katalisis enzim atau penyusunan kembali sitoskeleton atau aktivitas gen yang spesifik.

Ikatan kimiaSemua benda terbuat dari partikel-partikel yang disebut atom, atom-atom tersebut menyatu satu dengan yang lain untuk ,membentuk materi(benda). Gaya yang menahan atom disebut ikatan kimia. Ikatan kimia terbentuk melalui cara yang sama tetapi semuanya melibatkan electron-elektron atom dan elekron-elektron itu memiliki energi dan karakteristik lain yang menyebabkan mereka diklasifikasikan kedalam kelompok-kelompok yang disebut lapisan atau kulit. Setiap kulit suatu atom memiliki kapasitas maksimum yang tidak boleh dilampaui. kulit pertama atau energy terendah setiap atom hanya dapat terisi maksimun oleh dua electron sedangkan lapisan energy kedua atau berikutnya lebih tinggi dapat mengandung sampai delapan electron. Contoh atom karbon memiliki enam electron, dua dilapisan pertama dan empat dilapisan kedua. Lapisan yang dipenuhi electron akan memberikan keuntungan energi. Keuntungan energi ini menghasilkan sebuah pernyataan umum mengenai elektronik atom-atom: atom cenderung mengalami proses-proses yang menyebabkan lapisan electron terluarnya penuh. Karena itu, electron-elektron dilapisan terluar atau yang paling tinggi itulah yang menentukan karakteristik ikatan suatu atom. Contoh atom natrium (Na) dan klor (Cl). Atom natrium mempunyai sebelas electron, dua dilapisan pertama, delapan dilapisan kedua dan satu dilapisan ketiga. Atom klor mempunyai tujuh belas electron, dua dilapisan pertama, delapan dilapisan kedua, dan tujuh dilapisan ketiga. Karena untuk mengisi lapisan kedua dan ketiga diperlukan delapan electron. Untuk itu mereka harus melakukan serah terima electron, akibat dari serah terima electron, atom natrium dan klor dapat mengisi penuh lapisan terluarnya. atom-atom untuk mencapai kestabilan lapisan terluar biasanyan berikatan dengan cara berbagi electron. Ikatan kovalen adalah ikatan yang ada diantara atom-atom yang menyusun suatu molekul yang paling kuat dan stabil. Kovalen itu ada dua polar dan non polar. Polar itu elektronya tidak didistribusikan secara merata. Molekul polar terbentuk karena electron-elektronnya tidak didistribusikan secara merata. Polaa terbentuk karena pasangan electron yang dipakai bersama tidak ditarik dengan kekuatan-kekuatan yang sama oleh atom yang menggunakannya. Jika atom yang berbagi pasangan electron identik, electron tersebut ditarik sama kuatnya oleh atom-atom tersebut sehingga dpakai secara merata disebut non polar. Sebaliknya ikatan nonkovalen tidak sekuat ikatan kovalen namun mempunyai peranan penting dalam sel yaitu menstabilkan struktur makromolekul dalam sel, misalnya protein dan asam nukleat. Gaya-gaya ini yang dapat menarik atau menolak melibatkan interaksi baik didalam biomolekul maupun diantara air dan biomolekul. Beberapa ikatan non kovalen yaitu, ikatan hydrogen, ikatan ionic,interaksI Van der waalsdan interaksi hidrofobikA. Ikatan hydrogen Hydrogen yang berikatan dengan atom yang tidak berpelindung dan berikatan dengan atom nitrogen atau oksigen Penarik electron dapat berinteraksi dengan pasangan electron bebas di atom nitrogen atau oksigen lain untuk membentuk ikatan hydrogen. Ikatan hydrogen cenderung menyebabkan molekul-molekul air saling berikatan membentuk susunan teratur. Ikatan hydrogen sangat mempengaruhi sifat fisik air dan titik didih air. Ikatan hydrogen merupakan ikatan yang banyak terdapat dalam system biologis misalnya pada nukleat dan protein. Pada asam nukleat, ikatan hydrogen menyebabkan terjadinya pasangsan antar basa nukleotida, misalnya adenine dan thymine (A-T) dan antara cytosine dan guanosine (C-G).B. Ikatan IonikIkatan ionic adalah ikatan antaratom yang sering terjadi karena adanya perbedaan muatan pada atom-atom yang bereaksi.sebagai contoh, asam amino aspartat dan glutamate bermuatan negative, sedangkan lisin, histidin, dan arginin bermuatan positif. Muatan yang berbeda itu menyebabkan dapat membentuk ikatan ionic. Jika asam amino yang muatannya berbeda teletak pada bagian rantai polipeptida yang berjauhan, maka rantai polipeptida tersebut dapat melipat sehingga bagian-bagian rantai polipeptida tersebut terdiri atas asam amino yang bermuatan, maka akan terjadi efek tolak-menolak. Ikatan ini dapat dihilangkan dengan Ph yang ekstrem atau kadar garam yang tinggi.C. Interaksi van der waalsFluktuasi acak distribusi electron-elektronya akan menyebabkan terjadinya dwikutub sementara, atau dengan kata lain distribusi muatan tidak simetris. Jika dua atom yang terikat secara non kovalen berada cukup dekat satu sama lain, maka dwikutub sementara pada atom yang satu akan menyebabkan terjadinya dwikutub sementara pada pada atom kedua.dwikutub sementara pada atom kedua tersebut akan menarik atom yang pertama sehingga terjadi interaksi lemah diantara keduanya. Satu ikatan van der waals tidak berarti apa-apa. Ikatan van der waals baru cukup besar jika ada banyak atom dalam sepasang molekul yang cukup dekat satu sama lain. Hal ini hanya terjadi jika kedua molekul tersebut mempunyai bentuk yang sepadan. Interaksi van der waals terjadi misalnya antara molekul antibody dengan antigen spesifiknya dan antara enzim dengan substrat spesifiknya.D. Ikatan hidrofobikMolekul-molekul nonpolar bersifat tidak larut dalam air sehingga disebut juga sebagi molekul hidrofobik. Gugus samping alifatik dan aromatic suatu protein dan basa-basa asam nukleat mempunyai sifat nonpolar. Kekuatan yang mendorong terjadinya asosiasi atau agregasi antara molekul-molekul hidrofobik didalam air disebut interaksi hidrofobik. Interaksi hidrofobik merupakan kekuatan utama yang menyebabkan terjadinya pelipatan makromolekul, misalnya protein, dan pembentukan membrane sel.

4. Pembelahan SelSiklus SelSetiap sel mempunyai suatu siklus. Siklus sel dibagi menjadi dua fase umum, yaitu interfase dan mitosis. Interfase merupakan fase yang berlangsung paling lama. Interfase pada jaringan mamalia umunya berlangsung sekitar 12 sampai 24 jam. Pada fase tersebut terjadi pertumbuhan dan persiapan untuk pembelahan.Selama interfase aktivitas metabolism sel sangat tinggi dan sel melakukan berbagai fungsi. Pada fase ini ukuran sel menjadi bertambah besar sebagai akibat pertumbuhan sel, sintesis protein, duplikasi organel sel.Interfase dapat dibedakan menjadi 3 subfase, yaitu G1, S, dan G2. Pada ketiga subfase tersebut sel mengalami proses tumbuh. Secara spesifik, pada tahap G1 ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel. Pada tahap S terjadi duplikasi kromosom dan sintesis DNA( replikasi DNA). Kromosom yang semula tunggal akhirnya berubah menjadi kembar (ganda). Pada tahap G2, sel tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel. Tahap G1 atau first gap phase Dimuli dari sel muda yang baru saja membelah. Tahap ini membutuhkan waktu antara 3-4 jam, tapi ada juga beberapa jenis sel yang membutuhkan waktu beberapa hari sampai beberapa bulan atau beberapa tahun. Perbedaan waktu pada tahap inilah yang menyebabkan perbedaan waktu siklus sel antara siklus yang satu dengan sel yang lainnya. Pada tahap ini akan terjadi sintesis RNA yang kemudian diikuti oleh sintesis protein sehingga sitoplasma akan bertambah banyak dan sel akan bertumbuh. Sintesis RNA mula-mula terjadi dalam inti sel sehingga sifat-sifat RNA juga akan spesifik sesuai dengan spesies makhluk hidup dan dengan demikian protein yang akan disintesis RNA yang berarti juga member pengarahan dalam proses sintesis protein dalam sel sehingga sel akan tumbuh sesuai dengan sifat-sifat sel induknya. Tahap S atau Synthetic phaseDimana terjadi proses sintesis DNA yang pada umunya berlangsung selama 7-8 jam. Tetapi dalam tahap ini sintesis RNA tetap berjalan walaupuntidak dominan.Pada tahap ini molekul-molekul DNA akan terbentuk melalui proses replikasi dari molekul DNA yang sudah ada. Selain itu, pada tahap ini terjadi pembentukan molekul histan yang merupakan protein dasar dari kromosom. Tahap G2 atau second gap phaseMerupakan tahap akhir dari pertumbuhan sel yang kemudian akan disusul dengan pembelahan sel. Tahap ini umunya berlangsung sekitar 2-5 jam, dalam tahap ini masih juga yterjadi sintesis RNA. Dari hasil penelitian, sintesis RNA akan mulai berkurang pada tahap ini dan akan berhenti pada saat pembelahan sel dimulai.

Pengaturan Siklus SelWaktu dan laju pembelahan sel dalam bagian pada tumbuhan atau hewan yang berbeda merupakan hal penting untuk pertumbuhan, perkembangan, dan pemeliharaan yang normal. Frekuensi pembelahan sel berbeda-beda sesuai dengan tipe selnya, misalnya kulit manusia sering membelah panjang hidupnya, sementara sel hati mempertahankan kemampuannya untuk membelah tetapi hanya menggunakannya pada saat yang tepat, misalnya untuk menyebuhkan luka. Beberapa sel yang paling terspesialisasi seperti sel saraf dan sel otot tidak membelah sama sekalipada mnusia dewasa. Perbedaan siklus-sel ini disebabkan oleh pengaturan pada tingkatan molekuler. Mekanisme pengaturan ini sangat menarik, tidak saja untuk pemahaman siklus hidup sel normal tetapi juga untuk memahami bagaimana bagaimana sel kanker berusaha lepas dari pengotrolan normal.Sistem Pengontrolan Molekuler Menggerakan Siklus SelKejadian berurutan pada siklus sel diarahkan oleh sistem pegontrolan siklus sel yang jelas, yaitu sekumpulan molekul yang beroperasi secara siklik dalam sel yang memicu maupun mengkoordinasi kejadian-kejadian penting dalam siklus sel. Sistem pengontrolan siklus sel ini telah dibandingkan dengan alat pengotrolan pada mesin cuci otomatis. Seperti alat mesin cuci itu, system pengontrolan siklus sel berlangsung dengan sendirinya, digerakkan oleh jam terpasang. Akan tetapi, sama seperti mesin cuci yang butuh penyetelan eksternal (seperti keran yang mengontrol pasokan air) dan pengontrolan internal (seperti keran yang mengontrol pasokan air) dan pengontrolan internal (seperti sensor yang mendeteksi ketika tabung cucinya penuh dengan air), siklus sel ini diatur pada checkpoint-check point tertentu oleh pengontrolan internal dan eksternal.Checkpoint Dalam Siklus SelCheckpoint dalam siklus sel merupakan titik pengontrolan yng kritis dimana sinyal berhenti dan sinyal terus dapat mengatur siklus. Sel hewan umunya memiliki sinyal berhenti yang menghentikan siklus sel pada checkpoint, sampai munculnya sinyal terus dapat mengatur siklus. Sel hewan umunya memiliki sinyal berhenti yang menghentikan siklus sel pada checkpoint, sampai munculnya sinyal terus. Banyak sinyal yang tercatat pada checkpoint berasal dari mekanisme pengawasan seluler; sinyal ini melaporkan apakah proses seluler krusial hingga ke tempat itu telah diselesaikan secara benar, dan dengan demikian apakah siklus sel itu harus dilanjutkan atau tidak. Checkpoint juga mencatat sinyal dari luar sel, sebagaimana yang akan kita bahas nanti. Tiga checkpoint utama dijumpai dalam fase G1,G2, dan M. Untuk banyak sel, checkpoint pada G1 yang dianggap sebagai titik retriksi (pembatasan) dalam sel mamalia tampaknya merupakan yang paling penting. Jika sebuah sel menerima sinyal terus pada checkpoint G1, sel itu biasanya akan menyesaikan siklusnya dan memebelah. Tetapi jika sel itu tidak menerima sinyal terus pada titik itu, sel akan keluar dari siklus dan beralih ke keadaan tidak membelah yang disebut fase G0. Seperti yang disebutkan sebelumnya, sel saraf dan sel otot terspesialisasi tidak pernah membelah. Sel lain seperti sel hati dapat dipanggil kembali untu memasuki siklus sel oleh isyarat lingkungan tertentu, seperti faktor pertumbuhan yang dilepas pada waktu mengalami luka.PERTUMBUHAN SELPertumbuhan dan perkembangan setiap makhluk hidup tergantung dari pertumbuhan sel dan perbanyakan sel.Hal ini berlaku baik untuk makhluk hidup uniseluler maupun multiseluler.Pada makhluk multiseluler seperti manusia,pembelahan sel sangat penting untuk pertumbuhan makhluk hidup dari muda sampai dewasa.Hal ini disebabkan karena pertumbuhan makhluk hidup multiseluler tergantung dari jumlah sel yang menyusun jaringan jaringan dalam tubuhnya karena semakin besar ukuran jaringan tubuh semakin banyak jumlah sel yang menyusunnya.Setelah sel membelah menjadi dua,masing masing sel akan masuk ke dalam stadium interfase dan akan mengalami pertumbuhan sel sehinggan menjadi dewasa serta siap untuk mengadakan pembelahan kembali.Dalam masa pertumbuhan,sel akan mengalami perubahan-perubahan tertentu dan melewati tahap tahap pertumbuhan sel yang meliputi :1. Tahap G1 atau fase first gape yang dimulai dari sel muda yang baru saja membelah.Pada tahap ini akan terjadi sintesis RNA yang kemudian diikuti oleh sintesis protein sehingga sitoplasma bertambah banyak dan sel akan tumbuh.Sintesis RNA mula-mula terjadi pada inti sel dimana molekul RNA terbentuk berdasar model molekul DNA yang ada dalam inti sel sehingga sifat-sifat RNA akan spesifik dan protein yang disintesis RNA bersifat spesifik.Tahap G1 membutuhkan waktu sekitar 3 4 jam.2. Tahap G0.Tahapan ini adalah tempat bagi sel yang tidak mendapatkan sinyal untuk meneruskan pembelahannya atau dapat dikatakan mati.3. Tahap S atau Synthetic phase terjadi proses sintesis DNA.Dalam tahap ini molekul DNA akan terbentuk melalui proses replikasi dari molekul DNA yang sudah ada.Tahapan ini membutuhkan waktu sekitar 7 - 8 jam.4. Tahap G2 atau fase second gape merupakan tahap akhir dari pertumbuhan sel yang disusul dengan pembelahan sel.Tahap ini masih terjadi sintesis RNASetelah tahap G2 diikuti dengan pembelahan sel yang akan menghasilkan sel-sel baru yang masih muda dan kembali melalui tahap tahap G1,S,G2.

PENGERTIAN TRANSKRIPSI & TRANSLASITranskripsi,yaitu sintesis RNA berdasarkan arahan DNA.Asam nukleat menggunakan bahasa yang sama dan informasinya tinggal ditranskripsi atau disalin dari satu molekul ke molekul lainnya.Transkripsi ini menyediakan suatu cetakan untuk penyusunan urutan nukleotida RNA.Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip penuh dari instruksi-instruksi pembangun protein dari gen.Jenis molekul RNA ini disebut RNA messenger,karena membawa pesan dari DNA ke pensintesisan protein sel tersebut.Transkripsi mempunyai tiga tahapan,yaitu :Inisiasi(permulaan) ,Daerah DNA dimana RNA polymerase melekat dan mengawali transkripsi yang disebut promoter.Promoter juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan.Elongasi(perpanjangan) ,Pada saat RNA bergerak di sepanjang DNA,RNA it uterus membuka pilinan heliks-ganda tersebut,memperlihatkan kira-kira 10-20 basa DNA sekaligus untuk berpasangan dengan nukleotida RNA.Enzim ini menambahkan nukleotida ke ujung 3 dari molekul RNA yang sedang tumbuh begitu enzim itu berlanjut di sepanjang heliks-ganda tersebut.Terminasi(pengakhiran) ,Transkripsi berlangsung sampai RNA polymerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator.Terminator yang ditranskripsi yakni urutan RNA,berfungsi sebagai sinyal terminator yang sesungguhnya.

Translasi,merupakan sintesis polipeptida yang terjadi berdasarkan arahan Mrna.Pada tahapan ini terjadi perubahan bahasa: Sel tersebut harus menerjemahkan (mentranslasikan) urutan basa molekul RNA messenger ke dalam urutan asam amino polipeptida.Tempat translasi ini ialah ribosom,yang memfasilitasi asam amino menjadi rantai polipeptida.

Perkembangan Sel Sel mampu berkembang karena sel melakukan pembelahan sel. Pembelahan sel pertama dari zigot menghasilkan sel2 yang disebut blastomer, yang sanggup membentuk semua jenis sel org dewasa. Melalui proses ini, yang disebut diferensiasi sel, sel-sel menyintesis protein2 spesifik, mengubah bentuknya, dan menjadikannya sangat efisien dalam fungsi yang spesifik.Pembelahan Sel Mitosis Dalam pembelahan sel atau proses mitosis, dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Selama proses ini, sel induk membelah dan masing2 sel anak menerima satu set kromosom yg indentik dgn sel iinduk. Fase diantara 2 mitosis disebut interfase. Lamanya proses interfase tergantung selnya, yakni sekitar 12-24 jam. Proses mitosis dibagi dalam fase2, yaitu:1. ProfaseDitandai dengan bergelungnya kromatin inti secara bertahap (kromosom terurai), yang menghasilkan beberapa badan berbentuk batang atau jepit rambut (kromosom tergulung) yang terpulas gelap. Pada akhir profase, selaput inti diuraiakan oleh fosforilasi protein lamina inti, yang menghasilkan vesikel-vesikel yang tetap tinggal di sitoplasma. Sentrosom dengan sentriol berpisah, dan sebuah sentrosom bermigrasi ke kutub sel masing-masing. Duplikasi sentrosom dan sentriol dimulai di interfase, sebelum mitosis. Bersamaan dgn migrasi sentrosom, mikrotubulus gelendong mitosis muncul diantara kedua sentrosom, dan nucleus menghilang.

2. Metafase Kromosom bermigrasi oleh aktivitas mikrotubulus ke bidang ekuatorial sel, yakni tempat setiap kromosom membelah, memanjang, dan membentuk dua kromosom yang disebut kromatid saudara. Kromatid ini melekat pada mikrotubulus gelendong mitosis di daerah plak protein-dna yang padat-elektron, yaitu kinetokor yang berada dekat dengan sentromer dari masing-masing kromatid.

3. Anafase Kromatid tersebut berpisah satu sama lain dan masing2 menuju ke kutub yang berlawanan di sel, yg ditarik oleh mikrotubulus. Selama proses ini berlangsung, sentromer menjauhi pusat, sambil menarik sisa kromosom. Sentromer merupakan daerah kromosom mitotic yang sempit, yang menahan kedua kromatid sampai tahap anaphase dimulai

4. Telofase Ditandai oleh kembalinya inti dalam sel2 anak. Kromosm kembali dalam keadaan setengah terurai, dan nucleoli, kromatin, dan selaput inti muncul kembali. Sewaktu perubahan2 inti ini terjadi, timbullah penyempitan di bidang ekuator sel induk dan berlanjut hingga sitoplasma dan organel terbagi 2. Penyempitan ini dihasilkan oleh mikrofilamen aktin yang terkait dengan myosin yang mengumpul dalam bentuk sabuk dibawah membrane sel.

Kebanyakan jaringan mengalami penggantian sel secara berkesinambungan karena pembelahan serta kematian sel yang terus menerus. Sel jaringan saraf dan otot jantung merupakan pengecualian, karena sel2 ini tidak membelah setelah dilahirkan dan karena itu, tidak dapat beregenerasi. Kecepatan penggantian sel sangat bervariasi dari satu jaringan ke jaringan lain, berlangsung sangat cepat pada epitel saluran cerna dan epidermis serta berlangsung lambat pada pancreas dan tiroid.

Apoptosis (kematian sel) Proliferasi ( *dorland, pengertian: reproduksi atau multiplikasi bentuk sel sejenis) sel berfungsi untuk perbaikan dan pertumbuhan, merupakan proses fisiologi yang tak perlu diragukan untuk kepentingannya. Namun, yang tak kalah penting bagi fungsi tubuh dan keseshatan, adalah proses kematian sel terprogram yang disebut apoptosis. Apoptosis pertama kali ditemukan dalam embrio yang sedang berkembang, saat kematian sel terprogram menjadi proses yang penting bagi pembentukan embrio (morfogenesis). Peneliti kemudian melihat bahwa apoptosis merupakan peristiwa yang umum dijumpai dalam jaringan org dewasa normal. Beberapa contoh berikut akan menggambarkan pentingnya proses apoptosis. Kebanyakan limfosit-T yang berasal dari thymus memiliki kemampuan menyerang dan menghancurkan komponen tubuh dan dapat menimbulkan kerusakan yang parah bila sel2 tersebut memasuki aliran darah. Di dalam thymus, limfosit-T menerima sinyal yang mengaktifkan program apoptosis yang tersandi dalam kromosomnya. Limfosit-T kini dihancurkan melalui apoptosis sebelum meninggalkan thymus. Pada apoptosis, sel dan intinya menjadi padat, dan ukurannya mengecil. Pada tahap ini, sel yang apoptotic memperlihatkan inti yang terpulas gelap (inti piknotik) yang mudah dikenali dengan mikroskop cahaya. Kemudian, kromatin terpotong kecil2 oleh endonuklease (*Dorland, pengertian : nuklease yang secara spesifik mengatalisis hidrolisis ikatan interior rantai ribonuklease atau deoksiribonukleotida, poli- atau oligo- nukleotida) dna. Selama apoptosis berlangsung, sel memiliki vesikel sitoplasma berukuran besar (blebs) yg terlepas dari permukaan sel. Fragmen yang terlepas ini terdapat di membrane plasma, yang berubah sedemikian rupa sehongga semua sisa sel dengan mudah ditelan atau difagositiosis, terutama oleh makrofag. Akan tetapi, fragmen apoptotic tidak menyebabkan makrofag menyintPerkembangan Sel Sel mampu berkembang karena sel melakukan pembelahan sel. Pembelahan sel pertama dari zigot menghasilkan sel2 yang disebut blastomer, yang sanggup membentuk semua jenis sel org dewasa. Melalui proses ini, yang disebut diferensiasi sel, sel-sel menyintesis protein2 spesifik, mengubah bentuknya, dan menjadikannya sangat efisien dalam fungsi yang spesifik.Pembelahan Sel Mitosis Dalam pembelahan sel atau proses mitosis, dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Selama proses ini, sel induk membelah dan masing2 sel anak menerima satu set kromosom yg indentik dgn sel iinduk. Fase diantara 2 mitosis disebut interfase. Lamanya proses interfase tergantung selnya, yakni sekitar 12-24 jam. Proses mitosis dibagi dalam fase2, yaitu:

1. ProfaseDitandai dengan bergelungnya kromatin inti secara bertahap (kromosom terurai), yang menghasilkan beberapa badan berbentuk batang atau jepit rambut (kromosom tergulung) yang terpulas gelap. Pada akhir profase, selaput inti diuraiakan oleh fosforilasi protein lamina inti, yang menghasilkan vesikel2 yang tetap tinggal di sitoplasma. Sentrosom dgn sentriol berpisah, dan sebuah sentrosom bermigrasi ke kutub sel masing2. Duplikasi sentrosom dan sentriol dimulai di interfase, sebelum mitosis. Bersamaan dgn migrasi sentrosom, mikrotubulus gelendong mitosis muncul diantara kedua sentrosom, dan nucleus menghilang.

2. Metafase Kromosom bermigrasi oleh aktivitas mikrotubulus ke bidang ekuatorial sel, yakni tempat setiap kromosom membelah, memanjang, dan membentuk dua kromosom yang disebut kromatid saudara. Kromatid ini melekat pada mikrotubulus gelendong mitosis di daerah plak protein-dna yang padat-elektron, yaitu kinetokor yang berada dekat dengan sentromer dari masing2 kromatid.

3. Anafase Kromatid tersebut berpisah satu sama lain dan masing2 menuju ke kutub yang berlawanan di sel, yg ditarik oleh mikrotubulus. Selama proses ini berlangsung, sentromer menjauhi pusat, sambil menarik sisa kromosom. Sentromer merupakan daerah kromosom mitotic yang sempit, yang menahan kedua kromatid sampai tahap anaphase dimulai

4. Telofase Ditandai oleh kembalinya inti dalam sel2 anak. Kromosm kembali dalam keadaan setengah terurai, dan nucleoli, kromatin, dan selaput inti muncul kembali. Sewaktu perubahan2 inti ini terjadi, timbullah penyempitan di bidang ekuator sel induk dan berlanjut hingga sitoplasma dan organel terbagi 2. Penyempitan ini dihasilkan oleh mikrofilamen aktin yang terkait dengan myosin yang mengumpul dalam bentuk sabuk dibawah membrane sel.

Kebanyakan jaringan mengalami penggantian sel secara berkesinambungan karena pembelahan serta kematian sel yang terus menerus. Sel jaringan saraf dan otot jantung merupakan pengecualian, karena sel2 ini tidak membelah setelah dilahirkan dan karena itu, tidak dapat beregenerasi. Kecepatan penggantian sel sangat bervariasi dari satu jaringan ke jaringan lain, berlangsung sangat cepat pada epitel saluran cerna dan epidermis serta berlangsung lambat pada pancreas dan tiroid.

Apoptosis (kematian sel) Proliferasi ( *dorland, pengertian: reproduksi atau multiplikasi bentuk sel sejenis) sel berfungsi untuk perbaikan dan pertumbuhan, merupakan proses fisiologi yang tak perlu diragukan untuk kepentingannya. Namun, yang tak kalah penting bagi fungsi tubuh dan keseshatan, adalah proses kematian sel terprogram yang disebut apoptosis. Apoptosis pertama kali ditemukan dalam embrio yang sedang berkembang, saat kematian sel terprogram menjadi proses yang penting bagi pembentukan embrio (morfogenesis). Peneliti kemudian melihat bahwa apoptosis merupakan peristiwa yang umum dijumpai dalam jaringan org dewasa normal. Beberapa contoh berikut akan menggambarkan pentingnya proses apoptosis. Kebanyakan limfosit-T yang berasal dari thymus memiliki kemampuan menyerang dan menghancurkan komponen tubuh dan dapat menimbulkan kerusakan yang parah bila sel2 tersebut memasuki aliran darah. Di dalam thymus, limfosit-T menerima sinyal yang mengaktifkan program apoptosis yang tersandi dalam kromosomnya. Limfosit-T kini dihancurkan melalui apoptosis sebelum meninggalkan thymus. Pada apoptosis, sel dan intinya menjadi padat, dan ukurannya mengecil. Pada tahap ini, sel yang apoptotic memperlihatkan inti yang terpulas gelap (inti piknotik) yang mudah dikenali dengan mikroskop cahaya. Kemudian, kromatin terpotong kecil2 oleh endonuklease (*Dorland, pengertian : nuklease yang secara spesifik mengatalisis hidrolisis ikatan interior rantai ribonuklease atau deoksiribonukleotida, poli- atau oligo- nukleotida) dna. Selama apoptosis berlangsung, sel memiliki vesikel sitoplasma berukuran besar (blebs) yg terlepas dari permukaan sel. Fragmen yang terlepas ini terdapat di membrane plasma, yang berubah sedemikian rupa sehongga semua sisa sel dengan mudah ditelan atau difagositiosis, terutama oleh makrofag. Akan tetapi, fragmen apoptotic tidak menyebabkan makrofag menyintesis molekul yang memicu terjadinya proses inflamasi.

Pembelahan SelSetiap sel pasti mengalami pembelahan sel. Pada dasarnya dalam periode pembelahan sel ini satu sel induk akan menjadi dua sel muda yang kemudian juga kembali mengalami pertumbuhan menjadi sel dewasa. Pembelahan sel terbagi menjadi dua, yaitu mitosis dan meiosis.

Mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel anak yang jumlahnya sama dengan sel parentalnya. Mitosis penting untuk pertumbuhan dan pergantian sel-sel yang rusak. Mitosis terbagi menjadi:1. Interfase adalah selang waktu antara dua pembelahan sel berturutan. Interfase terdiri dari: G1 (first gap phase). Ciri-ciri:a) Sel muda yang baru membelahb) Terjadinya sintesis RNA dan proteinc) Sitoplasma bertambah banyak dan sel bertumbuh S (synthetic phase). Ciri-ciri:a) Terjadinya sintesis DNA dan RNAb) Replikasi molekul DNAc) Pembentukan molekul histon (protein dasar kromosom) G2 (second gap phase). Ciri-ciri:a) Terjadinya sintesis RNAb) Sel memiliki kromosom bersifat diploidc) Sel memiliki sepasang unit sentriol2. Profase, dengan ciri-ciri:a) Membran inti menghilangb) Nukleolus menghilangc) Sentriol mencapai kutub pembelahan sel dengan spindel yang menghubungkan sentriold) Kromatid terlihat sebagai kromosom yang mempunyai sentromer dan lengan-lengannya3. Metafase, dengan ciri-ciri:a) Kromatid berjajar di bidang ekuatorb) Terbentuk benang-benang penghubung antara kinetokor dengan kutubc) Mulai tertariknya bagian kinetokor ke arah kutub pembelahan4. Anafase, dengan ciri-ciri:a) Terjadinya pemisahan lengan kromatidb) Terbentuknya pasangan kromatid bergerak menuju kutub pembelahanc) Kromatid terpisah dan lebih dikenal sebagai kromosomd) Sel tampak lebih memanjang atau lonjong5. Telofase, dengan ciri-ciri:a) Terbentuknya membran inti yang melingkupi kromosom pada masing-masing kutub pembelahanb) Terpisahnya sitoplasma beserta organel yang adac) Terbentuknya dua sel yang sama bentuk dan sifatnya

Meiosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel anak dengan separuh jumlah kromosom parentalnya. Meiosis penting untuk sistem reproduksi. Meiosis terbagi menjadi:1. Profase I, dibedakan menjadi beberapa tahap, yaitu: Leptoten: benang kromosom menebal Zigoten: kromosom mulai tampak jelas, dan yang homolog akan berpasangan Pakiten: pasangan kromosom terbentuk sempurna terjadinya pemendekan kromosom sentromer terlihat jelas terjadinya pertukaran bahan genetik melalui crossing over Diploten: terjadinya pemisahan kromosom homolog yang tidak sempurna Diakinesis: kromosom mengalami pemendekannukleolus mulai menghilang2. Metafase I, ciri-cirinya adalah:a) Kromosom tersusun di bidang ekuatorb) Terjadi pemisahan kromosom namun tetap satu kesatuan3. Anafase I, ciri-cirinya adalah:a) Kromosom mulai bergerak menuju ke kutub pembelahan4. Telofase I, ciri-cirinya adalah:a) Kromosom berkumpul di kutub pembelahanb) Pembentukan membran intic) Pemisahan sitoplasmad) Kromosom mulai membentuk benang-benang tipis5. Interfase, ciri-cirinya adalah:a) Tidak terjadi replikasi kromosom6. Profase II, ciri-cirinya adalah:a) Terbentuknya spindelb) Pergeseran sentriol ke kutub pembelahanc) Membran inti menghilangd) Nukleolus menghilang7. Metafase II, ciri-cirinya adalah:a) Pengumpulan kromosom pada bidang ekuatorb) Pemisahan pasangan kromosom8. Anafase II, ciri-cirinya adalah:a) Pergeseran kromosom ke arah kutubb) Membran sel mulai berubah menjadi lonjong9. Telofase II, ciri-cirinya adalah:a) Kromosom berkumpul di kutub pembelahanb) Pembentukan membran intic) Pemisahan sitoplasma

MitosisMeiosis

Terjadi di sel tubuhTerjadi di sel kelamin

Jumlah kromosom sel keturunan sama dengan sel indukJumlah kromosom sel keturunan setengah dari sel induk

Pembelahan terjadi 1 kaliPembelahan terjadi 2 kali

Sel anak identik dengan sel indukSel anak tidak identik dengan sel induk

Jumlah sel anak 2Jumlah sel anak 4

Memperbanyak sel pada proses pertumbuhanMengurangi jumlah kromosom generasi berikutnya

Proses Mitosis:

Proses Meiosis:

Referensi1. Sheerwood, Laurance, Fisiologi Manusia dari sel ke system Edisi 6, EGC, 2. Histologi, Jeanqueira3. Biologi Sel oleh dr. Juwono dan dr. Achmad Zulfa Juniarto, EGC4. Biologi Molekuler oleh Yuwono Tribowo