Sel adalah unit dasar kehidupan yang memiliki struktur dan organel yang memungkinkannya melakukan berbagai fungsi seperti membentuk energi, respirasi, reproduksi, dan ekskresi. Sel terdiri dari inti sel dan sitoplasma, dimana terdapat organel penting seperti mitokondria, retikulum endoplasma, dan lisosom. Mitokondria berperan sebagai pusat pembentukan energi sel melalui fosforilasi oksidatif.

1. FISIOLOGI SEL
OLEH :
IMRAN YAMAN P, S.Kep,Ns.
M.Kes

2. STRUKTUR SEL
Satuan dasar kehidupan adalah sel, dan tiap organ
kehidupan merupakan kesatuan dari berbagai sel
yang berbeda-beda
Setiap jenis sel beradaptasi secara khusus untuk
melakukan satu atau beberapa fungsi khusus.
SDM jumlahnya 25 triliun mengangkut O2 dr Paru-
paru ke seluruh jaringan.
Sel adalah unit pembentuk semua makhluk hidup.
Setiap sel adalah suatu sistem lengkap yang
melaksanakan berbagai fungsi yaitu :
 *membentuk dan menggunakan energi
 *melakukan respirasi
 *reproduksi
 *dan ekskresi

3. Banyak sel dalam tubuh sering
berbeda secara nyata tapi
mempunyai karakteristik dasar
yang mirip. Mis: di dlm sel O2
bergabung dengan hasil
pemecahan Karbohidrat, Lemak,
Protein, untuk melepaskan energi

4. Sel terdiri dari ruang-ruang internal
yang dipisahkan oleh membran-
membran semipermeabel. Ruang
internal dibagi dua bagian utama :
Sitoplasma dan inti sel

6. Sitoplasma
meliputi semua yang terletak di dalam sel
tetapi diluar inti sel. Mitokhondria adalah
sumber energi sel, sedangkan retikulum
endoplasma dan ribosom adalah struktur
sitoplamik ( organel) yang penting untuk
membentuk protein. Aparatus golgi adalah
suatu kompleks membran dan vesikel yang
berperan dalam sekresi berbagai protein
yang dibentuk di ribosom. Lisosom intrasel
adalah vesikel yang mengandung enzim-
enzim pencernaan

7. Sel bukanlah semata-mata suatu kantong yang berisi
cairan, enzim dan bahan kimia, tetapi juga
mengandung struktur-struktur fisis yang tersusun
dengan sangat sempurna, yang disebut sebagai
organel dan sangat penting bagi fungsi sel. Misalnya
tanpa adanya mitokhondria, maka lebih dari 95 %
enersi yang disuplai oleh sel akan segera menghilang.
Di dalam sitoplasma inilah tersebar berbagai bahan,
yaitu globulus lemak netral, granula-granula glikogen,
ribosome, granula sekretoris, dan lima macam
organel terpenting yaitu retikulum endoplasma,
aparatus Golgi, mitokhondria, lisosom dan
peroksisom.

8. INTI SEL (NUCLEUS)
Inti sel merupakan pusat pengatur berbagai aktifitas
sel. Nukleus mengandung DNA dalam jumlah besar
yang disebut gen. Gen yang terdapat pada
kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang
mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan
untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur
reproduksi sel. Inti sel terdiri atas nukleolus,
nukleoplasma dan membran inti sel.
Membran dari inti sel terdiri 2 lapis, dimana lapisan
luar berhubungan dengan membran retikulum
endoplasma. Pada membran inti sel terdapat porus
yang mempunyai diameter yang cukup besar
sehingga dapat dilalui oleh molekul protein yang
disintesa dalam inti sel.

9. MITOKONDRIA
Merupakan sumber energi (powerhouse) dari sel
berfungsi mengekstrak energi dari makanan. Mitokondria
merupakan organel yang besar dalam sel dan menempati
sekitar 25% volume sitoplasma.
Mitokondria mempunyai 2 lapisan membran, membran
luar dan membran dalam. Membran ini mengandung
krista yang mengandung banyak enzim-enzim oksidatif
fosforilase. Enzim ini berperan pada proses oksidasi
glukosa dan lemak serta sintesa ATP dari ADP. Pada
bagian dalam mitokondria (matriks) juga terdapat banyak
enzim yang diperlukan untuk ekstrsksi energi dari bahab-
bahan makanan. Energi yang dilepaskan digunakan untuk
sintesa ATP.

10. PEROKSISOM
Merupakan organel kecil yang terdapat pada
sitoplasma dengan diameter 0,5 m dan mempunyai
membran. Mengadung enzim oksidase yang akan
bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen
peroksidase
(H202), juga mengandung enzim katalase yang akan
mengubah H202 menjadi air dan oksigen. Mekanisme
oksidase-katalase-H202 sangat penting untuk
mensintesis asam lemak menjadi acetyl -coenzym A
yang selanjutnya masuk dalam siklus Krebs untuk
pembentukan energi. Organel peroksisom ini juga
banyak terdapat dalam hati dan ginjal yang berperan
pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa
dari lemak/protein).

11. RETIKULUM ENDOPLASMA (RE)
Merupakan organel yang mempunyai permukaan
membran yang sangat luas . Retikulum endoplasma
terdiri dari vesikel dan tubulus dan berfungsi
sebagai tempat sintesa protein dan lemak.
Permukaan membran RE ada yang mengandung
granula-granula ribosom dan disebut RE granuler /
Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula
disebut RE agranuler / smooth RE. Ribosom yang
terdapat pada granuler RE berfungsi sebagai tempat
sintesa protein, sedang agranuler RE berfungsi
untuk sintesa dan metabolisme asam lemak dan
fosfolipid.

12. APPARATUS GOLGI
Apparatus Golgi (AG) disebut juga golgi kompleks
yang mempunyai hubungan yang erat dengan RE
granuler. Beberapa menit setelah protein disintesa
oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang
lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi
memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan
sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan
protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

13. OLisosom dan Organel
Merupakan organel vesikuler yang dibentuk pada
Apparatus golgi yang akan disebarkan ke seluruh
sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistim
pencernaan intrasel yang akan mencerna dan
membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan
atau benda asing seperti bagian sel yang mati, atau
bakteri. Lisosom mempunyai pH yang lebih rendah
dari sitoplasma . Fungsi pencernaan dari lisosom
dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat
mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan
yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam
amino atau glikogen menjadi glukosa.

14. Inti Sel
Adalah suatu organel yang besar terbungkus
membran yang mengandung asam DNA
(asam deoksiribonukleat) yt bahan genetik
sel. DNA mengalami pelipatan-pelipatan di
dalam inti sel yang bertujuan untuk
melindungi dari kerusakan. Jenis protein
yang berperan dalam menentukan pelipatan
dan proteksi DNA tersebut : Histon, di dalam
nukleus terjadi replikasi DNA, pembelahan
sel, dan transkripisi DNA

15.  Membran Sel
Setiap sel dibungkus oleh sebuah membran
sel, yaitu suatu sawar semipermeabel dan
tersusun dari sebuah lapisan ganda
fosfolipid yang didalamnya mengandung
molekul-molekul protein yang dapat
bergerak bebas.
* Lapis Ganda Fosfolipid
terdiri dari sebuah molekul fosfolipid
polar (bermuatan) yang digabungkan
dengan sebuah rantai lemak atau lipid yang
nonpolar

16. * Protein integral
Protein yang menembus membran secara total
disebut protein integral. Protein ini biasanya
mengalami glikosilasi (terikat glukosa) atau
terikat lemak di sisi ekstraselnya. Kompleks
protein-karbohidat atau protein lemak sering
berfungsi sebagai
- reseptor untuk hormon-hormon protein, atau
- berfungsi untuk memungkinkan sel
berkomunikasi satu sama lain

18. PERGERAKAN MELINTASI MEMBRAN
Zat-zat seperti oksigen, karbondioksida,
lemak, kolesterol, urea bersifat larut
dalam lemak dan berpindah melalui
proses difusi sederhana
Zat-zat yang tidak larut dalam lemak
seperti glukosa, asam amino, dan
protein berpindah dari CES ke ruang
intrasel melalui pori-pori yang dibentuk
oleh protein integral atau mll sistem
transport yang diperantarai oleh Carrier

19. A. Difusi Sederhana Melintasi Membran Sel
Difusi sederhana membran sel terjadi melalui
gerakan acak molekul-molekul.
Proses ini tidak memerlukan energi tetapi
pada akhirnya dpt menghasilkan gerakan
menembus membran
Substansi yang bersifat permeabel terhadap
membran sel akan berdifusi baik ke dalam
maupun ke luar sel sampai terjadi
keseimbangan konsentrasi diantara kedua
ruangan

20. B. Osmosis
Difusi air ke dalam sel disebut Osmosis yang
terjadi secara terus menerus antara ruang
intrasel dan ekstrasel, seiring dengan
pergerakan air ke gradien konsentrasi rendah.
Tekanan osmotik larutan bergantung pada
jumlah partikel atau ion yang terdapat di
dalam larutan air tersebut.
Sel yang mengalami dehidrasi memiliki
tekanan osmotik yang tinggi.
Sel Overhydrasi memiliki tekanan osmotik
yang rendah.

21. C. Difusi Sederhana melalui pori-pori protein
Ion-ion kecil spt : hidrogen, natrium,
kalium dan kalsium memiliki muatan
listrik yang besar untuk dapat berdifusi
menembus membran lemak sel
Saluran protein sangat selektif terhadap
ion-ion yang melaluinya.
Banyak saluran protein yang memiliki
pintu : saluran2 tersebut dapat terbuka
dan tertutup bagi suatu ion.

22. D. Pemindahan dengan perantara
Molekul-molekul besar tidak dapat
melewati lemak membran atau terlalu
besar untuk melintasi pori-pori sel
Sebagai gantinya zat tersebut dibawah
menembus membran dengan bantuan
pembawa
Jenis gerakan di sebut pemindahan
dengan perantara (mediated transport)

23. Pemindahan Aktif adalah pemindahan dengan perantara
yang memerlukan energi spt : natrium, kalium, kalsium,
dan asam amino
Difusi terfasilitasi adalah suatu pemindahan dengan
perantara yang tidak memerlukan energi
Karakteristik Pembawa ;
* Spesifisitas yt hanya zat-zat tertentu yang dapat
dipindahkan oleh suatu pembawa tertentu
* Saturasi pembawa, hanya ada satu pembawa
akan memindahkan suatu substrat
* Kompetisi Pembawa mengacu pada pembawa
yang mempunyai kemampuan membawa lebih
dr satu macam substrat

24. E. Endositosis
Apabila terdpat suatu zat yang sangat
besar sehingga tidak masuk kedalam sel
melalui difusi atau pemindahan dengan
perantara, maka terjadi endositosis oleh
membran sel.
Pinositosis adalah endositosis suatu
makromolekul mis. Protein oleh vesikel
Fagositosis adalah endositosis bakteri
atau sel mati.
Kedua proses tersebut memerlukan
energi

25. PEMBENTUKAN ENERGI
Sel-sel dituntut untuk menghasilkan energi
untuk digunakan sendiri.
Energi didapatkan dari hasil ekstraksi energi
yang terkandung di dlm ikatan-ikatan kimia
pada molekul makanan dengan cara
mereaksikan molekul makanan dengan
oksigen di dlm mitokhondria sel.
Molekul makanan yang digunakan adalah
karbohidrat, yang diuraikan menjadi glukosa,
protein mjadi asam amino, lemak mjadi asam
lemak dan gliserol.

26. Pelepasan energi dari molekul glukosa adalah
proses Glikolisis. Proses dimana molekul
makanan direaksikan dengan oksigen yang
kemudian menghasilkan energi = Fosforilasi
Oksidatif
Proses ini memerlukan beberapa enzim yang
bekerja secara berurutan di dlm mithokondria
yang hasilnya terjadi pembentukan molekul
yang kaya akan energi Adenosin Trifosfat(ATP)
ATP = adalah suatu molekul yang terdiri atas
Basa Nitrrogen adenosin, gula ribosa, tiga
molekul fosfat yang disatukan bersama-sama.

27. Pembentukan ATP selama Glikolisis
Glukosa
ATP -------- -----------ADP
Glukosa 6-fosfat
Fuktosa 6-fosfat
ATP--------- -------------ADP
Fruktosa 1,6- fosfat
Dehidrogenase fosfat
2(gliseraldehid 3-fosfat)
----------------------------4 H
2(1,3-asam difosfogliserat)
2ADP----- ----- ---------------------+2ATP
2(3-asam fosfogliserat)
2(2-asam fosfogliserat)
2 (asam fosfoenolpiruvat
2ADP-------------------- -------------------2ATP
2 (asam piruvat)
Glukosa + 2ADP+2PO4------2asam piruvat+2ATP + 4H

28. A. Fosforilasi Oksidatif Glukosa
Glikolisis adalah langkah awal sebelum
terjadi fosforilasi oksdatif glukosa di
mithokondria yang berlangsng di
sitoplasma
Prosesnya bersifat anaerobik. ( tanpa
memerlukan Oksigen)
Melalui enzim sitoplasma , glukosa
diubah menjadi asam piruvat yang
menghasilkan sejumlah ATP (dua
molekul)

29. Apabila tersedia cukup O2 (aerobik)
maka molekul asam piruvat bergerak ke
dlm mithokondria, memasuki asam sitrat
atau Siklus Krebs dan diubah oleh enzim
yang terdapat di Mitokondria ►suatu
senyawa asetil koenzim A (asetil KoA)
proses ini menambah 2 molekul ATP
►kemudian secara enzimatis diubah
menjadi karbondioksida dan hidrogen.
Karbondioksida berdifusi keluar
mitokondria dan keluar sel dan zat
tersebut diserap oleh darah ►ke paru-
paru dan dikeluarkan oleh tubuh.

30. Atom-atom hidrogen mengawali proses
fosforilasi oksidatif selama proses itu
berikatan dengan molekul-molekul
oksigen melalui suatu rantai
transportasi elektron yang terdapat dlm
membran mitokondria. Hasil dari proses
ini adalah pembentukan energi dalam
jumlah yang sangat besar dalam bentuk
34 molekul ATP. Dari metbolisme satu
buah molekul glukosa dihasilkan 4 ATP,
total dibentuk 38 ATP.

31. B. Fosforilasi Oksidatif Asam Lemak dan
Gliserol
Sel juga menggunakan asam lemak bebas dan
gliserol dalam fosforilasi oksidatif untuk
menghasilkan ATP.
Gliserol adalah suatu karbohidrat dengan 3
rantai karbon yang mengalami glikolisis dan
masuk ke siklus krebs sebagai asetil KoA.
Asam-asam lemak bebas berdifusi langsung
ke dalam mitokondria tempt mrk diubah
menjadi asetil Koa oleh enzim.
Asetil KoA kemudian masuk ke dalam siklus
krebs .
Penguraian satu molekul lemak menghasilkan
463 ATP

32. Lemak memiliki berat molekul per mol
lima kali lebih besar dibandingkan
glukosa
Sehingga lemak per gramnya
metabolisme lemak menghasilkan tiga
kali lebih banyak dibanding glukosa
Lemak adalah bentuk penyimpanan
energi yang jauh lebih efisien dari
karbohidrat.

33. C. Fosforilasi Oksidatif Asam amino
Asam amino masuk ke dalam
mitokondria setelah molekul nitrogennya
dikeluarkan(deaminasi)
Setelah deaminasi asam amino masuk
ke dalam siklus krebs
Tempat asam amino ttersebut masuk,
menentukan seberapa banyak atom
hidrogen yang mereka tambahkan ke
rantai transport elektron.

34. D. Glikolisis Anaerob
Bila tidak tersedia O2 maka asam piruvat tang
dihasilkan oleh glikolisis tidak masuk ke dalam
siklus krebs tapi akan berikatan dengan
hidrogen untuk membentuk asam laktat
2 molekul ATP yang terbentuk dari penguaraian
glukosa menjadi asam piruvatdisediaka untu
mitokondria agar tetap hidup
Sehingga glukosa digunakan secara berlebihan,
akibatnya 34 molekul ATP yang terbentuk
menjadi hilang.
Asam laktat yang dihasilkan oleh glikolisis
anaerob berdifusi keluar sel dan masuk ke dalam
peredaran darah

35. E. Pemakaian ATP Sebagai Sumber Energi
ATP yang dibentuk di mitokondria
masuk kembali ke dlm sitoplasma
melalui kombinasi difusi sederhana dan
difusi terfasilitasi
Apabila dibutuhkan oleh sel, maka ATP
dapat segera diuraikan menjadi ADP
melalui pemecahan antara ikatan antara
dua fosfat terakhir
Reaksi ini menyebabkan pembebasan
energi yang kemudian digunakan oleh
sel untuk mejalankan tugas lain.

36. Walaupun sel memperoleh eergi mll
pembentukan dan penggunaan ATP
namun dalam sel hanya tersimpan
sedikit ATP.
ATP banyak tersimpan dalam bentuk
substrat untuk pembentukan kembali
ATP yaitu , karbohidrat, lemak, protein,
dab produk-produk metabolik
Komponen esensial lain untuk
membentuk ATP yt: O2 yang disalurkan
secara terus menerus melalui
kerjasaman sistem kardiovaskuler dan
sistem pernafasan.

37. REPRODUKSI SEL
Banyak sel di dalam tubuh be-reproduksi
sepanjang kehidupannya
Untuk bereproduksi sel harus melakukan
replikasi bahan genetiknya kemudian
membelah menjadi dua.
Replikasi ini disebut siklus sel

38. A. Replikasi
Agar dapat bereplikasi uraian heliks
ganda terurai dab nasing-masing untai
berfungsi sebagai cetakan untuk unti baru
Dalam pembantukan untai baru DNA,
setiap adenin hanya berikatan dengan
timin dan setiap sitosin hanya akan
berpasangan dengan guanin
Dengan demikian hanya satu untai, yang
berfungsi sebagai cetakan bayangan
cermin (mirror image template)

39. Replikasi pasangan-pasangan kromosom dan
DNA terjadi di inti sel
Berbagai enzim berperan dalam replikasi DNA
yg akhirnya menghasilkan replikasi setiap
kromosom
Untuk memastikan tidak terjadi kesalahan
dalam proses replikasi maka proses tersebut
diperiksa ulang oleh enzim
(proofreading)/pengoreksi
Apabila ditemukan adanya kesalahan maka
enzim akan menyingkirkan atau
memperbaikinya
Bila tidak diperbaiki makan akan terjadi mutasi
DNA

40. B. Pembelahan Sel
Setelah mengalami penggandaan,
seluruh pasangan kromosom akan
menjauh satu sama lain dan sel akan
terbelah menjadi dua buah sel
Sel-sel baru yang terbentuk mengadung
seluruh informasi genetik yang terdapat
dalam 23 pasang kromosom Prosesnya
disebut Mitosis
Meiosis adalah jenis pembelah yang
berlangsung di sel yang reproduktif yt sel
telur dan sperma.

41. C. Kontrol atas Replikasi dan Pembelahan Sel
Beberapa sel spt ; sel hati, sum-sum tulang,
dan saluran cerna mengalami replikasi dan
mitosis secara terus menerus
Sel saraf dan sel otot jantung, tidak mengalami
terplikasi atau pembelahan kecuali pada masa
perkembangan janin (neonatus)
Faktor-faktor pertumbuhan dan faktor
hormonal menetukan berjalan tidaknya siklus
sel dan menetukan seberapa sering suatu sel
akan bereplikasi atau membelah.

43. Protein-protein ini dapat mempengaruhi
replikasi dan pembelahan sel, baik bagi sel
itu sendiri atau mempengaruhi replikasi sel
yang lain
Melalui pengikatan dengan DNA sel hormon
dan faktor pertumbuhan tersebut dapat
mengaktifkan DNA menyebabkan
pembentukan protein dan enzim yang akan
digunakan untuk memulai replikasi

44. Pembentukan Protein
Sintesis protein berlangsung disemua sel,
prosesnya terjadi pada saat potongan DNA
diaktifkan
Walau setiap sel mengadung DNA yg identik
pd 46 kromosomnya namun dibagian lain
mengalami pengaktifan DNA dibagian yang
berbeda dlm mensintesis protein. Bagian DNA
yang diaktifkan disebut “GEN”
Terdapat 50.000-100.000 gen dalam tubuh
manusia yang terdistribusi diantara 46
kromosom.

45. Masing-masing gen mengandung antara
90-300 molekul DNA. Masing-masing Gen
mengkode protein atau enzim lain.
Walau gen-gen mengontrol pembentukan
protein terletak di inti sel protein juga
terbentuk di sitoplasma, distruktur
khusus yang disebut ribosom
Pesan dari gen yang telah diaktifkan di
inti sel harus dibawah ke ribosom
Proses ini berlangsung melalui
pembentukan sebuah duplikasi gen di
inti sel yang kemudian dibawa ke
ribosom.

46. A. Transkripsi DNA menjadi RNA Messenger
Untuk membuat duplikat sebuah gen
maka pada rantai helix ganda dimana
terletak kromosom yang mengandung gen
Setelah terurai sebuah enzim khusus yang
disebut RNA polimerase melekat pd gen
dibagian tertentu, dan sekuens pengontrol
atau promotor,
Sewaktu RNA polimerase melekat pd tmpt
tsb, gen mangalami penggandaan dengan
cara yang sama spt pd replikasi DNA, tp
potongan tsb bukan DNA baru

47. Tapi suatu asam ribonukleat (RNA)
yang mengandung asam fosforat,
tp mengandung gula ribosa bukan
deoksiribosadan basa urasil bukan
timin

48. RNA Transfer

49. Translasi RNA Massenger menjadi
Protein

50. Kontrol pembentukan protein

51. SEL
SEL EPITEL

52. SEL JARINGAN IKAT

53. SEL OTOT

54. Otot rangka

55. Otot Jantung

56. Otot Polos