View
224
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
1/48
BIOLOGI SELULERMOLEKULER
Nissa Anggastya Fentami, M.Farm, Apt
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
2/48
Identitas Mata Kuliah
Kode Mata Kuliah : FA 102
Jumlah SKS : 2 (dua)
Program Studi : Farmasi
Semester : 1 (satu)
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
6/48
Kriteria Penilaian
UTS 30%
UAS 50 %
TUGAS 20%
Presentasi
Tugasmandiri
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
7/48
SELAMAT
KULIAH
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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)
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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.
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
16/48
SEL
Pertemuan kedua
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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.
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
25/48
Berdasarkan fungsinya didalam metabo-lisme sel, organela dpt dibedakan
menjadi 2 kelompok:• Organela yg aktif dlm proses metabolis- me sel
yaitu ribosom dan organela yang memiliki membran
• Organela yang tidak aktif dalam proses
metabolisme sel : sentriol dan sitosklelet
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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.
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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)
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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.
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
34/48
Kloroplast• Kloroplas adalah plastida yg berwarna hijau
• Bentuknya bervariasi sesuai dg spesiesnya
• Fungsi : sebagai tempat fotosintesa
•
Fotosintesa akan menghasilkan ATP dankarbohidrat (amilum)
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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)
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
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
8/18/2019 Biosel (Pertemuan 1-2)
48/48
TERIMA KASIH
Recommended