2. Biologi molekuler → ilmu yang
mempelajari sel baik
pengertiannya maupun
organella yang ada di sel serta
fungsinya sampai ke molekul
penyusunnya
Biologi molekuler mencakup →
biologi sel, biokimia, genetic
2
4. Sel → unit fungsional terkecil yang menyusun setiap
organisme hidup
Sel merupakan struktur terkecil yang mampu melakukan
pertumbuhan dan reproduksi
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
4
5. Tubuh manusia memiliki lebih dari 200 jenis sel berbeda
mulai dari neuron yang panjangnya lebih dari 1 meter
hingga makrofag yang memakan pathogen serta miosit
yang berkontraksi untuk melenturkan otot
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
5
6. 1. Mencari dan mendapatkan O2 serta zat gizi dari lingkungan
internalnya
2. Membuang zat sisa dan CO2 yang dihasilkan dari adanya reaksi kimia
3. Melakukan berbagai reaksi kimia sedemikian rupa, merubah O2 dan
zat gizi menjadi energi
4. Sensitif dan responsive akan perubahan di lingkungan sekitar sel
5. Bereproduksi, sehingga apabila rusak dapat diganti dengan sel yang
baru
6. Melakukan control terhadap pertukaran zat yang terjadi antara sel dan
lingkungan internal
6
7. Struktur sel dibagi menjadi → sel prokariotik dan sel
eukariotik
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
7
8. Semua sel prokariotik punya membrane plasma nucleoid
(DNA dan RNA) dan sitoplasma yang mengandung
ribosom.
Sel prokariotik tidak memiliki membrane inti, tidak
memiliki system endomembrane → seperti reticulum
endoplasma, badan golgi, mitokondria dan kloroplas
Contoh sel prokariotik → bakteri dan ganggang biru
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
8
10. Prokariotik sangat bergaram dengan tingkat adaptasi
yang bervariasi
Banyak sel prokariotik dapat ditemukan pada kedalaman
8 mil dalam laut atau 40 mil dari ketinggian atmosfer
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
10
11. Sel eukariotik memiliki
membrane inti, memiliki
endomembrane yakni organel-
organel bermembran seperti
reticulum endomplasma, badan
golgi, mitokondria, lisosom,
sentriol
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
11
12. Ada tembok yang membedakan antara apa yang diluar dan apa yang di dalam.
Dinding ini adalah membrane sel atau membrane plasma 12
13. Membran plasma atau membrane sel terbuat dari lapisan
ganda molekul fosfolipid
Fosfolipid memiliki ”kepala” yang terbuat dari fosfat
bermuatan “negative” bersifat hidrofilik “suka air”
Fosfolipid memiliki “ekor” yang terbuat dari dua asam
lemak bersifat hidrofobik “mengindari air”
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
13
14. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Dalam air, fosfolipid membentuk bilayer, dimana ekor hidrofobik berorientasi ke dalam
(tidak ada air) dan kepala hidrofilik berorientasi keluar (bersentuhan dengan molekul
air). Jadi membrane plasma membentuk dinding dengan air dikedua sisinya
14
15. Dinding membrane plasma bersifat semipermeable
artinya memungkinkan beberapa benda untuk masuk ke
dalam sel seperti oksigen, karbon dioksida.
Namun tidak memungkinkan benda lain seperti glukosa
dan gula untuk masuk
Di apartemen kita memiliki pintu dan jendela, yang
berfungsi sebagai saluran protein khusus seperti
terowongan kecil melalui lapisan ganda fosfolipid
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
15
16. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Saluran ini memungkinkan air dan ion tertentu seperti
natrium dan kalium masuk dan keluar sel
16
17. Sepeti apartemen yang dibangun dengan baik, sel
memiliki kerangka yang kokoh disebut sitoskeleton
Sitoskeleton terbuat dari protein seperti mikrofilamen,
mikrotubulus, dan filamen perantara. Ketiganya
bertujuan memberikan stabilitas structural.
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
17
19. Sitoskeleton sangat dinamis, memungkinkan sel berubah
bentuk dengan berkontraksi dan memanjangkan filamen
secara selektif
Contoh saat kontraksi otot, pembelahan sel, pergerakan
sel
Sitoskeleton juga membantu struktur di dalam sel
berpindah dari satu area ke area lain
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
19
20. Sampai sini, apartemen sudah dibangun, mari kita isi
Sel diisi dengan cairan intraseluler yang disebut sitosol,
mengandung berbagai ion seperti natrium dan kalium
Sel juga mempunyai sejumlah organel yang terbagi
mejadi ruangan kecil dalam apartemen
Bersama-sama, sitosol dan organel membentuk
sitoplasma sel
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
20
22. Sitoplasma → plasma sel → cairan yang berada dalam sel
Sitoplasma tersusun atas cairan atau padatan
Cairan sitoplasma disebut sitosol
Sifat fisik sitosol berubah karena mengandung protein
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
22
23. Fungsi sitoplasma sebagai
tempat penyimpanan bahan-
bahan kimia yang paling
penting bagi metabolsime sel
seperti enzim-enzim, ion-ion,
lemak, protein
23
24. Nukelus adalah organel yang sangat special, merupakan
rumah bagi materi genetic
Dari segi ruangan, dapat dibayangkan kalau nucleus
sebagai kantor dengan rak buku berisi berbagai buku dan
manual
Bagaimana melakukan perbaikan rumah, bagaimana
melakukan renovasi interior, bagaimana berbicara dengan
tetangga, bagaimana membuang sampah dll
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
24
25. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Setiap buku akan seperti gen yang berisi informasi pasti seperti “blue print” yang
diperlukan untuk membangun protein tertentu. Huruf dan kata yang ada dalam
buku ditulis dalam Bahasa DNA
25
26. DNA adalah molekul panjang dengan beberapa bagian
yang mengkode gen dihubungkan bersama oleh bagian
lain yang tidak mengkode gen
Jika molekul DNA di dalam sel direntangkan panjangnya
sekitar 2 meter
Untungnya DNA tergulung rapat dan digulung dalam
beberapa langkah sehingga terbungkus rapat
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
26
27. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
- Pertama, DNA melingkari
protein histone.
- Jika diperbesar, DNA tampak
seperti mutiara pada seutas
tali
- Kemudian kalung DNA
terlipat semakin jauh,
mencipatakan bentuk DNA
yang terlipat sangat rapi dan
padat disebut kromosom
- Kumpulan kromosom disebut
kromatin
27
28. Untuk membuat protein, DNA dari gen harus
ditranskripsikan atau disalin menjadi RNA (mRNA)
Struktur khusus dalam sel yang disebut ribosom dapat
menggunakan salinan mRNA untuk menghasilkan protein
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
28
29. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Ribosom dibuat oleh sturktur di dalam nukelus yang
disebut nucleolus (anak inti) dari RNA ribosom atau
rRNA
29
30. Ribosom → tempat sintesis protein → translasi
Translasi → proses sintesis protein dengan mRNA sebagai
cetakannya
Ribosom → merupakan kompleks antara rRNA dengan protein
Sel-sel yang memiliki kecepatan sintesis protein tinggi memiliki
banyak ribosom, bahwa sampai berjuta-juta ribosom
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
31
31. Setelah ribosom berikatan dengan mRNA, ia menggunakan
sitoskeleton untuk membantu menuju ke organel reticulum
endoplasma
Terdapat dua macam ribosom → ribosom yang terikat pada
membrane reticulum endoplasma kasar dan ribosom yang bebas
berada di dalam sitoplasma
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
32
32. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Ribosom menempel pada permukaan membrane plasma RE
dan memulai menerjemahkan mRNA menjadi protein di
dalam RE
33
33. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
RE mendukung banyak ribosom di permukaannya, yang
masing-masing sibuk menerjemahkan protein
34
34. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
35
- Untuk menciptakan luas permukaan yang cukup untuk melakukan hal ini, RE sebenarnya
merupakan tumpukan membrane fosfolipid pipih yang berkesinambungan
- Mirip seperti balon besar yang kempes, semuanya kusut, volume kecil namun permukaan
menjadi luas
35. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Bagian RE yang menghasilkan
protein disebut RE kasar
karena ribosom menyerupai
tonjolan kecil yang membuat RE
terlihat kasar dibawah
mikroskop elektron
RE halus terlibat dalam
pembuatan lipid seperti
kolesterol dan fosfolipid, yang
dapat digunakan sel untuk
memproduksi lebih banyak
membrane sel
36
36. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
37
- RE halus membantuk detoksifikasi bahan kimia berbahaya, jadi dalam hal ini RE dianggap
sebagai spa atau kamar mandi di aparteme
- Di kelenjar, RE halus menggunakan kolesterol untuk menghasilkan berbagai hormone steroid
- Beberapa sel penghasil hormone khusus seperti di testis dan ovarium memiliki banyak RE halus
37. Pertamakali ditemukan oleh ahli biologi dan
fisika dari Italia yang bernama Camillo Golgi
Berfungsi untuk penyempunaan hasil sintesis
protein pada ribosom, penyempurnaan yang
terjadi adalah folding (melipat-lipat),
karboksilasi, metilase lalu mendistribusikan
ke seluruh sel
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
38
39. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
40
Badan golgi seperti garasi apartemen, tempat menyimpan semua kotak yang
dikemas. Ada vesikel pengangkut yang bergerak dalam sel dan memindahkan
molekul ke luar sel (proses eksositosis) seperti membuang sampah dari garasi
Contoh vesikel yang tetap berada dalam sel adalah lisosom, mengandung enzim yang
dapat membantu memecah molekul lain, serta organel besar yang mungkin rusak
40. Lisosom berasal dari Bahasa Yunani artinya badan
pemecah
Bentuk seperti vesikel, bulat seperti bola, merupakan
kantong
Dihasilkan oleh RE kasar dan badan golgi membentuk
tunas yang kemudian dilepaskan membentuk lisosom
Di dalam lisosom berisi enzim-enzim hidrolitik yang
fungsinya mencerna bahan makanan yang masuk ke
dalam sel atau makromolekul, selain itu lisosom juga
menghancurkan organel yang rusak
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
41
43. Memiliki 2 membrane → membrane luar dan membrane dalam →
membentuk lekukan-lekukan ke arah dalam disebut → cristae
Mitokondria merupakan tempat terjadinya respirasi sel,
menghasilkan energi dalam bentuk ATP → molekul berenergi tinggi
Mitokondria banyak mengandung enzim yang berfungsi dalam
siklus krem
Ada sel yang hanya memiliki satu mitokondria besar, tetapi ada
yang memiliki banyak mitokondria
Sel yang aktivitasnya tinggi punya mitokondria lebih banyak
dibandingkan sel yang aktivitasnya kurang
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
44
48. Sel sangat kecil tetapi kompleks, sulit bagi kita untuk
melihat strukturnya
Kita bisa mempelajari sel dengan mengandalkan
peralatan yang tersedia
Sel dahulu dimulai dengan bantuan mikroskop cahaya,
mikroskop kontras fase, dan mikroskop elektron
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
49
49. Sel hewan punya diameter 10-20 mm, oleh karena itu setelah
adanya mikroskop cahaya di abad ke-19, orang dapat mengetahui
semua jaringan pada tumbuhan dan hewan yang ternyata tersusun
dari bagian lebih kecil disebut sel
Sel juga tidak berwarna dan akibatnya peneliti baru dapat
mengenali ciri-ciri utama bagian sel setelah dikembangkan bahan
pewarna yang dapat menimbulkan kontras secukupnya pada bagian
sel
Sehingga selanjutnya dicipkatan mikroskop electron yang
pembesarannya jauh lebih kuat pada awal tahun 1940-an
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
50
51. Mikroskop ini digunakan untuk pengamatan selama sel-sel dalam
keadaan hidup, tanpa fiksasi atau pembekuan
Mikroskop harus dilengkapi dengan system optic khusus, apabila
cahaya menembus sel hidup, fase gelombang cahaya berubah sesuai
dengan indeks bias sel
Cahaya yang melewati bagian sel yang relative tebal atau padat,
misalnya nucleus akan mengalami perlambatan dan sebagai akibat
fasenya bergeser relative terhadap cahaya yang telah menembus
bagian sitoplasma yang lebih tipis
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
52
52. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Keuntungan → memungkinkan mengamati gerak-
gerak yang terjadi, misalnya proses mitosis atau
migrasi sel
53
53. Mikroskop electron merupakan salah satu alternatif alat
untuk mengamati struktur sel dari objek-objek biologi
Mikroskop ini dapat memvisualisasikan sel dalam bentuk
tampilan gambar electron
Untuk memahami prinsip kerja mikroskop electron,
terlebih dahulu kita harus mempunyai gambaran
mengenai konsep-konsep struktur dan fungsi sel
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
54
Sel penyusun membran plasma dan membrane yang membungkus macam-macam organella yang tersusun dari lipid bilayer (dua lapisan lemak)
Menunjukkan bahwa membrane plasma tersusun dari dua lapisan pospolipid yang dilengkapi dengan adanya protein transmembrane serta adanya karbohidrat yang melekat di permukaan membrane tersebut
Tampak bahwa dua lapisan lipid tersebut terbagi menjadi bagian yang bersifat hidrofobik (bagian yang ada di tengah, bagian yang takut akan air) dan bagian yang luar bersifat hidrofilik
Sel Merupakan bagian penting dalam perkembangan organisme
Sel mewakili system kehidupan dengan adanya DNA dan organel didalamnya sehingga mampu melaksanakan system kehidupan
Dinding sel disusun oleh polisakarida, lemak, protein yang berfungsi untuk melindungi dan memberi bentuk yang tetap
Membran plasma disusun oleh molekul lemak dan protein yang befungsi untuk pelindung molekuler terhadap lingkungan dan sekitarnya
Sitoplasma tersusun atas air, protein lemak, mineral, dan enzim
Mesosom berada ditempat tertentu membrane plasma melekuk ke dalam membentuk organel disebut mesosoma
ribosom merupakan organel tempat berlangsungnya sintesis protein, ukuran kecil, diameter 15-20 nm
DNA (asam dioksiribonukleat) merupakan senyawa yang tersusun atas gula deoksiribosa, fosfat, dan basa-basa nitrogen DNA berfungsi sebagai sifat pembawa genetic
Flagella merupakan benang cambung yang berfungsi untuk bergerak, jumlah dan bentuk flagella bervariasi pada setiap sel
Ada tembok yang membedakan antara apa yang diluar dan apa yang di dalam
Dinding ini adalah membrane sel atau membrane plasma
Dalam air, fosfolipid membentuk bilayer, dimana ekor hidrofobik berorientasi ke dalam (tidak ada air) dan kepala hidrofilik berorientasi keluar (bersentuhan dengan molekul air)
Jadi membrane plasma membentuk dinding dengan air dikedua sisinya
Saluran ini memungkinkan air dan ion tertentu seperti natrium dan kalium masuk dan keluar sel
Setiap buku akan seperti gen yang berisi informasi pasti seperti “blue print” yang diperlukan untuk membangun protein tertentu
Huruf dan kata yang ada dalam buku ditulis dalam Bahasa DNA
DNA adalah molekul Panjang dengan beberapa bagian yang mengkode gen hubungkan Bersama oleh bagian lain yang tidak mengkode gen
Di dalam nucleolus terjadi sintesis rRNA, kemudian dikemas dengan protein yang diimport dari sitoplasma menjadi subunit ribosom yang besar atau kecil
Subunit ribosom besar maupun kecil selanjutnya dibawa keluar dari nucleus melalui pori-pori membrane inti menuju sitoplasma
Sub unit ribosom kecil dan besar kemudian diasembling menjadi ribosom
Seperti bengkel, apartemen sel dilengkapi dengan printer mini 3D untuk mencetak berbagai peralatan yang dibutuhkan selama proses sintesis protein
Ribosom mengubah mRNA menjadi rangakian asam amino yang membentuk protein disebut translasi
Ribosom bergantung pada kode triplet, di mana setiap tiga asam nukleat sepanjang rangkaian mRNA berhubungan dengan salah satu dari dua puluh asam amino umum atau kodon stop yang memberitahu ribosom untuk berhenti membangun protein.
Untuk menciptakan luas permukaan yang cukup untuk melakukan hal ini, RE sebenarnya merupakan tumpukan membrane fosfolipid pipih yang berkesinambungan
Mirip seperti balon besar yang kempes, semuanya kusut, volume kecil namun permukaan menjadi luas
RE halus membantuk detoksifikasi bahan kimia berbahaya, jadi dalam hal ini RE dianggap sebagai spa atau kamar mandi di aparteme
Seperti di kelenjar, RE halus menggunakan kolesterol untuk menghasilkan berbagai hormone steroid
Beberapa sel penghasil hormone khusus seperti di testi dan ovarium memiliki banyak RE halus
Bayangkan badan golgi seperti garasi apartemen, tempat menyimpan semua kotak yang dikemas yang terkadang dipindahkan dan disimpan diruang lain
Ada vesikel pengangkut yang bergerak di dalam sel dan vesikel sekretorik yang memindahkan molekul ke luar sel, suatu proses eksositosis seperti membuang sampah dari garasi
Contoh vesikel yang tetap berada di dalam sel adalah lisosom, mengandung enzim yang dapat membantu memecah molekul lain, serta organel besar yang mungkin rusak
Mitokondria adalah organel yang berfungsi sebagai pembangkit listrik di apartemen alias penghasil energi