SITOLOGI

SEL unit dasar kehidupan atau unit terkecil dari kehidupan

Semua makhluk hidup tersusun atas sel-sel dan,Semua kegiatan yang ditampilkan oleh makhluk hidup merupakan hasil dari proses-proses yang berlangsung dalam sel.

Cytologi atau Sitologi (cytos/kytos atau sito : sel)

PENDAHULUAN

SITOLOGIsitologi, dari bahasa Yunani cytos, "wadah" adalah ilmu yang mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan aktivitas sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi ), hingga kematian sel .Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupunskala molekulerPENDAHULUAN

SEJARAH PENEMUAN SEL

Sejarah SelAntoni van Leewenhoek (1665)membuat dan menggunakan mikroskop, menyebut sel sebagai satuan kehidupan.Antoni van Leewenhoek adalah orang yang pertama kali yang melihat sel tunggal dan mengamati darah, cairan mani, feses, dan email gigi

Sejarah SelRobert Hooke (1666)melihat rongga kosong pada sayatan jaringan gabus tumbuhan kemudian dinamakan cellulaMikroskop rancangan Hooke yang digunakan untuk mengamati sel tumbuhan

Sejarah SelSchleiden & Schwann (1838 & 1839)Teori sel: semua mh terdiri dari sel-sel, sel = unit struktural dan fungsional terkecil dari semua mh. Johannes Evangelista Purkinje (1839)mengenalkan istilah protoplasma (zat yg pertama kali dibentuk, tersusun dari nukleus dan sitoplasma [lebih cair])Rudolf Virchow (1858)setiap sel yg ada berasal dari sel yg sebelumnya

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

BAGIAN-BAGIAN SELBAGIAN YANG BERSIFAT HIDUP (PROTOPLASMA) TERDIRI ATAS INTI SEL, SITOPLASMA DAN ORGANEL-ORGANELBAGIAN YANG BERSIFAT MATI TERDIRI ATAS DINDING SEL DAN VAKUOLA, MEMBRAN PLASMASITOPLASMA Cairan yang berada diluar inti sel terdiri atas air dan zat-zat terlarut serta berbagai macam organel sel hidup

MEMBRAN PLASMAPembatas sel dari lingkungan luar bersifat semi permeabel, dimiliki semua sel

1. Membran PlasmaPelindung bagi sel agar isi sel tidak keluarPengatur pertukaran zat yang keluar masuk ke dalam selMelakukan seleksi terhadap zat yang boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable)Tersusun atas karbohidrat, protein, dan lemak

Gambar Membran PlasmaKepala (Fosfat) HidrofilikEkor (Lipid) Hidrofobik Glikoprotein (mengikat molekul sel tetangga)Protein integral (protein yang terbenam)Protein periferal (protein menempel)

TRANSPOR PASIF (Transpor tanpa menggunakan energi)TRANSPOR AKTIF (Transpor dengan menggunakan energi) karena dari konsentrasi rendah tinggiTranspor pada membran plasmaDIFUSIOSMOSISSederhanaTerfasilitasiDibantu dengan protein pembawa di membran plasma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membranDifusi molekul air melintasi membran permeabelEndositosisEksositosismemakan (fagositosis)memuntahkanmeminum (pinositosis)

MolekulDifusi sederhanaProtein kanalProtein pembawaProtein pompaDifusi terfasilitasiTranspor pasifTranspor aktifEnergiPotensi elektrokimia tinggiPotensi elektrokimia rendah

2. SitoplasmaMerupakan cairan sel dalam selCairan yang berada diluar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidupDisebut juga dengan sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel.Di dalamnya terdapat berbagai organel sel

3. Inti SelNukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benang-benang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiri atas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam sel

OrganelSitoskeletonRibosomRetikulum endoplasmaBadan golgiLisosomPeroksisomMitokondriaSentriol

a. SitoskeletonSebagai pemberi bentuk selPengatur gerakan selBerupa jaringan protein filamen dan tubulus

b. RibosomRibosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada RE kasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma.

Ribosom berdiameter sekitar 20nmserta terdiri atas 65%RNAribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebutRibonukleoproteinatau RNP).Fungsi Organel ini menerjemahkanmRNAuntuk membentuk rantaipolipeptida(yaitu protein) menggunakanasam aminoyang dibawa olehtRNA pada prosestranslasi.

c. Retikulum Endoplasma (RE)Retikulum Endoplasma (RE) berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran RE RE halus dan RE kasar. Pada RE kasar terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis protein.

RE halus tidak terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis lipid.

d. Badan GolgiAparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel.

e. LisosomBerupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna yang berfungsi dalam pencernaan intrasel.Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, polisakarida

f. PeroksisomMenghasilkan enzim oksidatif untuk membentuk H2O2 untuk merombak lemakMenghasilkan enzim katalase untuk mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2

g. MitokondriaMemiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua membran tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria ini adalah tempat respirasi aerob.

h. SentriolMengatur pembelahan sel dan pemisahan kromosom selama pembelahan sel

Cairan ini dengan cepat diangkut di dalam sirkulasi darah dan selanjutnya tercampur di antara darah dan cairan jaringan dengan berdifusi melaluidinding kapiler. Cairan ekstrasel ini terus-menerus bergerak ke seluruh tubuh.Sebagian besar cairan penyusun tubuh terdapat di dalam sel yang disebut cairan intrasel, sedangkan sisanya berada di ruang-ruang di luar sel dan disebut cairan ekstrasel.Cairan EkstraselDi dalam cairan ekstrasel, terdapat berbagai ion dan nutrien yang diperlukan oleh sel untuk mempertahankan kehidupan sel.

PEMBELAHAN SEL

Siklus sel Siklus sel adalah suatu proses pertumbuhan reproduksi dan perbaikan sel secara teratur untuk berduplikasi (menggandakan diri) dan menurunkan informasi genetik dari satu generasi sel.Pada banyak sel pembelahan sel ini hanya terjadi pada periode pertumbuhan sesudah terspesialisasi fungsinya akan hilangSiklus sel yang umum berkisar antara 1-24 jam tergantung dari jenis sel, usia dan kondisi.

Siklus sel dibedakan atas 2 fase 1. Interfase 2. Mitosis (M) Interfase terbagi atas fase G1, fase S, fase G2Mitosis (M) dibagi atas Profase, Metafase, Anafase dan TelofaseMeiosis dibedakan atas meiosis I dan meiosis II

Pada fase interfase dibedakan atas: Fase G1: terjadi aktivasi metabolik sel, duplikasi organel dan komponen cytosolik dan mulai replikasi sentrosom. Fase S : replikasi dan transkripsi DNA . Fase G2 : pertumbuhan sel berlanjut, sintesis enzim dan protein replikasi sentromer selesai, persiapan fase M

Faktor yg mempengaruhi siklus sel 1. Mitogen 2. Faktor tumbuh 3. Survival faktor memungkinkan sel lulus hidup dan mencegah apoptosis . Dalam kondisi normal apoptosis itu seimbang dengan proliferasi sel Bila sistem pengontrolan siklus sel terganggu sel tidak keluar dari siklus ,tetap berdiferensiasi sehingga proliferasi sel terus menerus akibatnya terbentuk kanker

PERKEMBANGAN SEL

Diferensiasi sel

Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.

Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis tubuh. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

Diferensiasi sel

Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.

Regenerasi dan diferensiasi sel ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

Morfogenesis

Pengekspresian gen mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

Proliferasi sel : menghasilkan banyak sel dari satu selSpesialisasi sel : menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda.Interaksi sel : mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganyaPergerakan sel : menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ.Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

ADAPTASI, KERUSAKAN, DAN KEMATIAN SEL

JEJAS SELSel merupakan partisipan aktif di lingkungannya, yg secara tetap menyesuaikan struktur & fungsinya untuk mengakomodasi tuntutan perubahan dan stres ekstrasel.Sel cenderung mempertahankan lingkungan segera dan intraselnya dalam rentang parameter fisiologis yang relatif sempit --- sel mempertahankan homeostasis normal.Jika usaha adaptasi tersebut tidak berhasil maka dapat menyebabkan kerusakan sel

Respon adaptasi utama: atrofi, hipertrofi, hiperplasia dan metaplasia.Jika kemampuan adaptif berlebihan, sel mengalami jejas.Dalam batas waktu tertentu, jejas bersifat reversibel & sel kembali ke kondisi stabil.Stres yg berat / menetap, terjadi jejas irreversibel & sel yg terkena mati.

Atrofi : sel mengalami pengurangan massa / penyusutan yaitu berkurangnya ukuran dari sel tsbHipertrofi ; sel mengalami pembesaran / ukuran sel bertambahHiperplasia ; jumlah sel bertambahMetaplasia ; perubahan dari jenis sel dewasa menjadi sel lain, tp bersifat reversibel

PENYEBAB KERUSAKAN SELHipoksia (kekurangan O2 / zat-zat makanan yg penting)Bahan kimia; termasuk obat-obatanAgen fisik, seperti trauma mekanis, panas, radiasi, syok listrik, dll)Agen mikrobiologi ; jamur, bakteri, protozoa, cacingMekanisme imun (alergi)Gangguan genetik, misalnya banyaknya kelainan metabolisme bawaan yang berasal dari kelainan enzim.Ketidakseimbangan nutrisiPenuaan

AKIBAT INJURY / CIDERA TERGANTUNG DARI:Jenis dan beratnya cideraJenis dan kondisi sel yang terkenaKepekaan terhadap injury,Diferensiasi,Suplai darah,Nutrisi, danUmur

2 pola dasar kematian sel: 1. Nekrosis Jika pengaruh buruk pada sebuah sel cukup hebat atau terus berlangsung cukup lama, maka sel akan mencapai suatu titik dimana tidak lagi dapat mengompensasi dan tidak dapat melanjutkan metabolisme, proses tersebut menjadi irreversible, dan sel akan mati terjadi setelah suplai darah hilang / setelah terpajan toksin & ditandai dg pembengkakan sel, denaturasi protein dan kerusakan organela disfungsi berat jaringan.

2. Apotosis Bentuk kematian sel ini diprogram oleh informasi genetik yg telah ada di dalam sel, melibatkan sel-sel tunggal atau kelompok bbrp sel, dan bila sel tsb mati, akan membentuk fragmen mjd potongan-potongan yg terikat membran yg dgn cepat difagositosis oleh sel disebelahnya / oleh makrofag fisiologis: embriogenesis; patologis; kerusakan mutasi yg tidakdiperbaikiKEMATIAN SEL

******