1. BIOLOGI SEL
SISTEM ENDOMEMBRAN DAN
SITOSKELETON
Moderator : Nuryatul Faizah (18040072)
Presentator : 1. Rahma An-Najwa Al-Ulya (18040085)
2. Mei Risa Puspitasari (18040060)
3. Retno Triasih (18040088)
4. Yunita Debyanti (18040106)
5. Nadia Sofia Andini (18040065)
Tanya Jawab : 1. Poppy Marina Utami (18040078)
2. Evita Diah P (18040110)
3. Yuni Astri N (18040105)
4. Rikza Ilmiana (18040089)
5. Devis Sa’adatil (18040108)
6. Qurraitul Lailiyah (18040083)
7. Mei Marice Gebse (18040059)
8. Yeni Febrianti (18040103)
2. Sistem endomembran : Retikulum endoplasma, lisosom, badan golgi, dan
vakuola
Apa itu sistem endomembran?
Sistem endomembran adalah sistem yang terdapat di dalam membran sel yang terdiri atas organel-organel pada sel
eukariotik yang bekerja bersama untuk memodifikasi, membungkus kargo (bukan kargo barang seperti di kapal, melainkan
kargo protein, enzim, atau kebutuhan lain makromolekul tubuh), dan mentransportasi lemak dan protein.
sistem endomembran inilah salah satu fungsinya untuk mempaketkan protein/enzim/lemak tersebut agar sampai ke
jaringan tujuannya. Sistem endomembran terdiri atas berbagai macam organel sel, seperti badan golgi, membran nukleus,
retikulum endoplasma, lisosom, dan organel lain termasuk membran sel yang berfungsi untuk mensekresi protein.
Beberapa organel tidak termasuk ke dalam sistem endomembran, seperti mitokondria, kloroplas, dan peroksisom.
3. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma, yang kemudian akan kita singkat menjadi RE, terdapat pada sel hewan dan juga tumbuh, berperan
penting dalam memodifikasi protein dan mensintesis lipid(lemak) yang kemudian mendistribusikannya ke organel atau sel
lain. Hampir 50% dari jumlah keseluruhan membran yang ada di dalam sel merupakan bagian dari RE. RE terdiri atas
jaringan-jaringan berbentuk tabung dan kantung, dengan rongga ditengahnya yang disebut lumen.
Terdapat dua jenis RE, RE kasar dan halus,
Retikulum Endoplasma Kasar
RE kasar dikatakan kasar karena terdapat ribosom yang tersebar di permukaan sitoplasmanya, sehingga jika dilihat di
bawah mikroskop maka akan tampak kasar atau tidak rata.
Terdapat lebih kurang 13 juta ribosom pada RE kasar di setiap sel hati. Fungsi ribosom adalah untuk memproduksi protein
(translasi), maka protein yang baru terbentuk akan masuk kedalam lumen RE.
RE kasar bersama dengan ribosom mengumpulkan/mengambil polipeptida yang tersebar bebas di sitosol dan
menyusun/membuat protein dari bahan tersebut
nukleus yang dikirimkan melalui mRNA/RNAt, setelah protein selesai dibuat, protein akan melakukan proses yang
bernama fold (melipat diri) dan melakukan beberapa modifikasi diri yang disebut pematangan protein, jika dibutuhkan,
maka akan dilakukan penambahan rantai karbohidrat pada protein
mekanisme-mekanisme seperti fold dan modifikasi diri tersebut sangat penting dalam biokimia untuk menyesuaikan diri
sesuai teknik enzim ‘gembok dan kunci’ atau sistem penandaan enzim/protein lain.
4. Setelah proses folding atau pemodifikasian selesai, protein dapat dikatakan matang, akan tetapi belum siap untuk dikirim
sebelum melalui proses uji kualitas yang juga dilakukan di lumen RE.
Jika protein yang telah matang tersebut ternyata tidak terfolding secara benar, atau tidak terbentuk sempurna, maka protein
akan dipecah atau dihancurkan. Protein yang telah lulus uji kualitas, dan telah siap untuk dikirim kemudian akan menyatu
kedalam membran organel-organel (Membran RE ataupun organel lain), atau di sekresikan keluar sel. Jika protein tersebut
tidak ditujukan untuk berada di RE, maka ia akan dikirimkan menuju vesikel
5. Retikulum endoplasma halus
Retikulum endoplasma halus berada berdampingan dengan RE kasar, tetapi tidak memiliki atau hanya memiliki
sedikit ribosom pada permukaan sitoplasmanya. RE halus berfungsi :
Sintesis karbohidrat, lipid, dan hormon steroids.
Detoksifikasi racun dan zat berbahaya.
Tempat penyimpanan ion kalsium.
Pada sel otot, terdapat RE halus unik yang disebut Retikulum Sarkoplasma, yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan
ion kalsium yang dibutuhkan untuk memicu konstraksi sel otot, sebagaimana kita ketahui bahwasannya pergerakan sel otot
membutuhkan ion kalsium.
Re halus tersebut berfungsi sebagai tempat keluarnya vesikel dari RE kasar yang kemudian dinamai RE transisi.
6. Badan Golgi
Ketika vesikel telah keluar dari RE, maka ia akan menuju badan golgi. Badan golgi, organel membran yang
berbentuk piringan, akan mengurutkan, mengemas, dan menandai vesikel transport tersebut agar mencapai
tujuan yang tepat. Terkadang, karena jarak diantara badan golgi dan RE sangat dekat, beberapa protein atau
substrat yang ingin dikirimkan tidak perlu di lindungi oleh vesikel karena akan langsung di proses oleh badan
golgi.
7. Bagian permukaan badan golgi yang menerima vesikel transport kiriman dari RE disebut cis, dan bagian sebaliknya
yang berlawanan dinamakan trans. Vesikel transport dari RE akan menuju bagian cis dari badan golgi, lalu terjadi fusi
dan vesikel akan mengeluarkan kargonya ke lumen badan golgi.
Pada gambar dibawah dapat dilihat penambahan atau pengurangan karbohidrat yang menempel pada protein (bewarna
ungu).
8. Beberapa vesikel akan menuju sisi lain dari sel untuk mengirimkan protein yang dibawanya untuk digunakan, seperti
oleh lisosom atau vakuola. Sebahagian akan menuju membran plasma untuk membawa kargo/protein keluar dari sel.
Sel yang mensekresi banyak protein, seperti sel pada kelenjar saliva yang mensekresikan enzim pencernaan, atau sel
imun yang mensekresikan antibodi, memiliki banyak badan golgi di dalam selnya. Pada sel tumbuhan, badan golgi juga
lisosom
Lisosom adalah organel sel yang memiliki enzim pencerna dan berfungsi sebagai alat pencerna intraselular pada sel.
Lisosom memecahkan molekul-molekul organel yang telah rusak atau tua agar dapat digunakan kembali. Lisosom
merupakan bagian dari sistem endomembran, dan beberapa vesikel yang keluar dari badan golgi akan menyatu dengan
lisosom.
9. Vakuola
Sel tumbuhan tidak memiliki lisosom, akan tetapi memiliki organel yang disebut vakuola. Bagian tengah
vakuola merupakan kompartmen besar tempat penyimpanan air, substrat berbahaya, dan zat-zat tidak
berguna. Pada vakuola terdapat enzim yang dapat menguraikan makromolekul dan komponen-komponen
intrasel, sama seperti yang dimiliki oleh lisosom. Vakuola tumbuhan juga berfungsi untuk menyeimbangkan
air pada tumbuhan dan tempat penyimpanan racun dan pigmen tumbuhan.
Perbedaan antara peroksisom dan lisosom
Apa itu perbedaan peroksisom dan lisosom? Keduanya sama-sama bekerja dalam proses penguraian molekul
dan menghancurkan substrat berbahaya dalam sel, keduanya juga berukuran kecil dan bulat. Peroksisom
merupakan organel yang berbeda dari lisosom, dan memiliki tugas khusus di dalam sel. Peroksisom berperan
penting pada reaksi oksidasi, peroksisom menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2), enzim yang mampu
menguraikan asam lemak dan asam amino dan menghancurkan racun yang masuk ke dalam tubuh, contohnya
: alkohol yang telah didetoksifikasi oleh peroksisom umum ditemukan di sel hati.
10. SITOSKELETON
Apa yang dimaksud sitoskeleton ?
Sitoskeleton adalah sebuah kerangka yang terkandung di dalam sitoplasma sel. Sitoskeleton ada dalam
semua sel. Awalnya banyak yang menganggap bahwa sitoskeleton hanya terdapat di dalam sel eukariotik,
tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa sitoskeleton juga terdapat di dalam sel prokariotik.
Sitoskeleton berupa jaring berkas-berkas protein. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk
yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.
1. Sitoskeleton pada Sel Eukariota
Sel-sel eukariota mengandung tiga jenis filamen sitoskeleton, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan
mikrofilamen. Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan saling berkoordinasi.
Unsur-unsur sitoskeletal berinteraksi erat dengan membran seluler. Sejumlah kecil molekul obat-obatan
sitoskeletal telah berinteraksi dengan aktivitas mikrotubulus. Senyawa ini telah terbukti berguna dalam
mempelajari sitoskeleton dan mengaplikasikannya secara klinis.
12. Mikrofilamen adalah filamen tertipis dari sitoskeleton. Mikrofilamen berbentuk tongkat solid yang terbuat dari
protein globular yang disebut dengan actin, oleh karena itu mikrofilamen sering disebut juga filament aktin.
Aktin berfungsi membentuk permukaan sel. Filament aktin seringkali dijumpai sebagai jaring-jaring trimata yang
kaku. Hal ini disebabkan karena
filament aktin sangat terikat dengan protein pengikat silang (“cross-linking”). Struktur mikrovili dikendalikan
oleh rho untuk kontraksi filamen akto-miosin. Beberapa jenis bakteri juga mampu bergerak dengan filamen
aktin seperti Listriea monocytogenes yang menyebar dari sel ke sel dengan menginduksi penyusunan filamen
aktin pada sitosol sel inang.
Mikrofilamen bersifat fleksibel, filamen aktin biasanya berbentuk jaring atau gel. Mikrofilamen seperti
mikrotubulus tetapi lebih lembut dan banyak ditemukan di dalam sel eukariotik. Mikrofilamen terdiri dari polimer
linear dari subunit mikrovili yang menghasilkan kekuatan dengan perpanjangan di salah satu ujung filamen
digabungkan dengan penyusutan di bagian lain, yang menyebabkan perpindahan untai intervensi. Mikrofilamen
juga sebagai jalur untuk gerakan molekul miosin yang menempel di mikrofilamen dan “berjalan” di bagiannya.
13. Mikrofilamen mempunyai beberapa fungsi, yaitu :
• Menahan tegangan (gaya tarik).
• Mempertahankan bentuk sel.
• Berperan dalam perubahan bentuk sel kontraksi otot.
• Mikrofilamen biasanya membentuk jaringan sub membran plasma untuk mendukung bentuk sel.
• Kontraksi otot (filamen aktin bergantian dengan serat yang lebih tebal dari myosin, membentuk protein
motor,dalam jaringan otot).
• Siklosis (pergerakan komponen sitoplasma di dalam sel).
• Pergerakan ‘amuboid’ dan fagositosis.
• Bertanggung jawab untuk pemutusan galur pada sitokinesis He
15. Mikrotubulus berbentuk silinder berongga yang berdiameter sekitar 23 nm dan disusun oleh mikrotubulin.
Mikrotubulus terdiri dari 13 protofilamen, alfa tubulin, dan beta tubulin.
Kedua protein tersebut diperkirakan berat molekulnya kira-kira 54.000 dalton yang mempunyai hubungan
dengan struktur dan urutan asam amino yang kiranya berasal dari leluhur protein pada awal periode evolusi.
Mikrotubulus bersifat lebih kokoh dari aktin.
Mikrotubulus memiliki perilaku yang sangat dinamis, yaitu mengikat GTP untuk melakukan polimerisasi.
Mikrotubulus sering digerakkan oleh sentrosom.
Mikrotubulus memiliki dua ujung: ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan
ujung positif yang berada di dekat membran sel.
Dalam sembilan set triplet (berbentuk bintang), mikrotubulus membentuk sentriol, silia, dan flagela.
Pembentukan tersebut sering disebut sebagai rangkaian “9 + 2”, dimana setiap doublet terhubung satu sama
lain oleh protein dynein. Flagela dan silia dianggap sebagai bagian dari sitoskeleton.
16. 3. 1.
Mikrotubulus berfungsi sebagai:
1. Memberi bentuk dan mendukung sel
2. Transportasi intraseluler (terhubung dengan dyneins dan kinesins, mereka mengangkut organel seperti
mitokondria dan vesikel)
3. Sebagai jalur yang dapat digunakan organel yang dilengkapi dengan molekul motor untuk dapat bergerak
4. Mengatur posisi organel di dalam sel. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai
posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.
5. Pergerakan kromosom dalam pembelahan sel
6. Mitosis spindle
7. Tempat pembentukan sentriol, flagella, dan silia
8. Mensintesis dinding sel pada tumbuhan
9. Migrasi vakuola endositosis
17. 1.3. Filamen Intermediat (Filamen Menengah)
Filamen ini rata-rata berdiameter 10 nm,berbentuk serat mirip tali, dan lebih stabil (sangat terikat) daripada mikrovili.
Filamen ini hanya terdapat di dalam sel hewan dan berlokasi di sitoplasma dan inti sel.
18. 1.4. Sitoskeleton pada DInding Sel Tanaman
Dinding sel tanaman adalah matriks ekstraseluler yang kokoh. Dinding sel ini terdiri atas mikrofibrilis dalam banyak
matriks polisakarida (sebagian besar pektin dan hemiselusosa) dan glikoprotein yang saling silang. Pada bagian korteks
dari dinding sel, ada array mikrotubulus yang menentukan posisi mikrofibrilis. Penyusunan mikrofibrilis ini menentukan
arah perkembangan dinding sel, bentuk akhir sel, serta pola pembelahan sel.
19. 2. Sitoskeleton pada Sel Prokariota
2.1. FtsZ
FtsZ adalah protein pertama sitoskeleton prokariotik yang telah diidentifikasi. Seperti tubulin, FtsZ berbentuk filamen,
tetapi filamen ini tidak termasuk dalam kelompok tubulus. Selama pembelahan sel, FtsZ adalah protein pertama yang
pindah ke masing-masing bagian, dan kemudian mengantar protein lain yang mensintesis dinding sel antara sel-sel
pembagi.
2.2. MreB dan ParM
Protein prokariotik, seperti MreB, terlibat dalam pemeliharaan bentuk sel. Semua bakteri yang berbentuk non bulat
memiliki gen untuk mengkode aktin seperti protein, dan protein ini membentuk jaringan heliks di bawah membran sel
yang terlibat dalam biosintesis protein.
Beberapa plasmida menyandikan sistem partisi yang melibatkan aktivitas proten ParM. Filamen ParM menunjukkan
ketidakstabilan dinamis, dan mungkin partisi plasmid DNA ke dalam sel pemisah oleh mekanisme yang mirip seperti
yang digunakan oleh mikrotubulus selama proses mitosis pada sel eukariotik.
2.3. Kresentin
Bakteri Caulobacter crescentus mengandung protein ke-3 yaitu kresentin (crescentin), yang berhubungan dengan
filamen antara sel-sel eukariotik lainnya. Kresentin juga terlibat dalam mempertahankan bentuk sel, seperti heliks dan
bentuk vibrioid bakteri, tetapi mekanismenya belum jelas sampai saat ini.
20. 3. Fungsi Sitoskeleton
Ketiga komponen sitoskeleton, yaitu filamen mikro, tubulus mikro dan filamen intermediet yang sebelumnya
dibahas secara terpisah, pada kenyataannya di dalam sel fungsional (hidup) saling berinteraksi dan bekerja sama
membangun bentuk dan menyokong berbagai aktifitas sel.
Salah satunya adalah Pengenalan antar sel dan adhesi. Sitoskeleton memiliki beberapa fungsi, yaitu:
Mengatur distribusi dan tingkah laku dinamis dari filamen.
Memberikan kekuatan mekanik pada sel.
Sitoskeleton menjaga bentuk sel (binatang) dengan desain arsitekturalnya dan sebagai tempat berlabuh bagi organela
di dalam sitosol.
Menjadi kerangka sel.
Sitoskeleton bertanggung jawab dalam motilitas di dalam sel, seperti kontraksi otot dan siklosis, pergerakan internal
dari sitoplasma.
Membantu gerakan substansi dari satu bagian sel ke bagian yang lain.
Selama siklosis, organela dipindahkan di sepanjang saluran sitoskeletal di dalam sitosol.
Sitoskeleton bertanggung jawab untuk pergerakan sel dan pergerakan eksternal seperti pergerakan amuboid dari sel
darah putih dan migrasi sel selama perkembangan.
Sitoskeleton juga berperan dalam pembelahan sel
