Pensinyalan sel adalah bagian sebuah sistem komunikasi yang sangat kompleks pada tingkat seluler yang mengatur aktivitas dan koordinasi antar sel. Komunikasi sel terjadi baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler akibat dari adanya rangsangan dari luar atau dalam sel dan terjadi respon terhadap target yang melibatkan reseptor. Komunikasi sel melibatkan jalur transduksi sinyal: resepsi/penerimaan-transduksi-respon.

1. KOMUNIKASI SEL
FITRI DAMAYANTI

2. PENGERTIAN KOMUNIKASI SEL
❑ Komunikasi antar sel → alat komunikasi → bagaimana sel menginterpretasikan sinyal yang ada
❑ Komunikasi pada organisme uniseluler dan multiseluler
• Menyadari kondisi lingkungan
• Memberi respon terhadap lingkungan
❑ Komunikasi pada organisme multiseluler
• Antar organisme
• Antar sel di dalam organisme tersebut
Contoh: sel tumbuhan respon terhadap cahaya, nutrisi, patogen

3. Komunikasi sel melalui beberapa tahap
Komunikasi sel melalui beberapa tahap
→terjadi perubahan bentuk informasi pada
tahapan penyampaian sinyal ke target →
SINYAL TRANSDUKSI
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_02.jpg

4. Tiga tahap sinyaling pada sel

5. Sinyal ekstraseluler
❑ Sinyal esktraseluler → reseptor spesifik pada atau di dalam sel target
❑ Molekul sinyal :
• protein, peptida kecil, asam amino, nukleotida, steroid, retinoid, derivat asam lemak
• Gas terlarut seperti NO dan CO
❑ Molekul sinyal dikeluarkan oleh sel dengan cara →
• eksositosis atau
• difusi melalui membran plasma
• terikat pada permukaan sel → hanya mempengaruhi sel yang berinteraksi dengan sel pemberi
sinyal

6. reseptor
❑ Reseptor :
• Pada membran sel
• Dalam sel → dalam sitoplasma atau inti sel
❑ Reseptor di dalam sel target dan ligand sinyal memasuki sel dan mengaktifasi sel target
→ Molekul sinyal adalah molekul yang kecil dan hidrofobik dan dapat berdifusi menembus membran
plasma

7. Sinyal lain, seperti hormon steroid → relatif kecil dan hidrofobik → sehingga mereka dapat berdifusi
melalui membran plasma ke dalam sel. Reseptor untuk molekul tersebut berada di dalam sel.
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_08.jpg

8. Penyampaian molekul sinyal
❑ ENDOKRIN
Sel target jauh → hormon dibawa melalui pembuluh darah
❑ PARAKRIN
Mediator local → mempengaruhi sel target tetangga
Dirusak oleh suatu enzim → ekstraselular atau diimobilisasi oleh ECM
❑ AUTOKRIN
Sel responsif terhadap substansi → dihasilkan oleh sel itu sendiri
❑ SINAPTIK
Penyampaian sinyal → protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain

9. 9
Penyampaian molekul sinyal https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26813/figure/A2748/?report=objectonly

10. Respon sel terhadap sinyal
Sinyal tunggal dapat menghasilkan berbagai respons dalam sel target
Setiap sinyal diteruskan dari reseptor → melalui sistem messenger sel untuk menghasilkan
respons sel. Karena pembawa pesan yang menyampaikan sinyal ini dapat bervariasi tergantung
pada jenis sel. Sel yang berbeda dapat merespons secara berbeda terhadap sinyal yang sama.
Sel memiliki lusinan reseptor yang berbeda maka → sel mampu menerima lusinan sinyal
sekaligus. Kehadiran satu sinyal dapat memengaruhi respons terhadap sinyal lain → berarti
sel dapat memiliki respons yang berbeda tergantung pada kombinasi sinyal yang diterima.
Lihat Gambar 16.6
A
B
C

11. B
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_05.jpg

12. C
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_06.jpg

13. Penyampaian sinyal
Sinyal disampaikan melalui → molekul intrasel
melalui jalur kaskade sinyal
• Sinyal berikatan dengan ligan
• Sinyal ligand transformasi sinyal ke
molekul lain
• Amplifikasi sinyal yang diterima
• Distribusi sinyal untuk pengaruhi
beberapa efek secara paralel

14. Penyampaian sinyal
Reseptor untuk hormon steroid → protein
dengan kehidupan ganda → aktivator
transkripsi aktif pada sekitar sel sampai hormon
steroid mengikat dan menyebabkan perubahan
konformasi sekuensing dan berfungsi sebagai
aktivator transkripsi yang dapat merangsang
transkripsi gen target.
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_10.jpg

15. A. ION CHANNEL LINKED RECEPTOR
Ligand → reseptor → perubahan konformasi reseptor aliran ion tertentu → ubah potensial elektris
padamembran sel
Contoh: reseptor asetilkolin
Beberapa cara aktivasi reseptor pada permukaan sel
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_15a.jpg

16. Beberapa cara aktivasi
reseptor pada permukaan sel
B. RESEPTOR TERIKAT PROTEIN G
Ligand → reseptor aktifasi protein G
→ aktivasi/hambat suatu enzim yang
mengaktivasi ion channel atau second
messenger
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_16_17.jpg

17. C. RESEPTOR YANG BERIKATAN DENGAN TIROSIN KINASE
Reseptor tidak memiliki aktivitas katalitik
Ligand → reseptor stimulasi dimerisasi reseptor
→ interaksi dengan protein tirosin kinase pada
sitosol.
Contoh: faktor tumbuh
Beberapa cara aktivasi reseptor pada permukaan sel

18. D. Reseptor yang memiliki aktivitas enzimatik intrinsik
Reseptor memiliki aktivitas katalitik intrinsik.
Ligand → reseptor katalisasi GTP cGMP atau berperan sebagai protein fosfatase →
mengkatalisasi pelepasan fosfat dari dari
fosfotirosin (reseptor tirosin kinase).
Contoh: reseptor insulin
Beberapa cara aktivasi reseptor pada permukaan sel

19. Jalur sinyal intrasel

20. Contoh aktivasi reseptor terikat
ion channel pada tumbuhan
STOMATA
Ion Ca2+ sel penutup → mengatur diameter
stomata
❑ Diameter mengecil → tekanan turgor
turun pada sel penutup
❑ Suhu tinggi & humiditas rendah,
pelepasan asamabsisat (ABA) ion channel
Ca2+ terbuka Ca2+
❑ Masuk Ca2+ sitosol naik ion K+ keluar
→ sel tekanan turgor turun

21. Pensinyalan pada tumbuhan

22. Respon terhadap kekeringan
→Self-regulation dan tekanan osmotik
regulasi dari biosintesis ABA

23. Cekaman temperature rendah
❑ Aktivitas transkripsional terhadap dingin
→ kaskade pada arabidopsis
❑ Salju → protein ICE1