3. KULIAH BIOLOGI SEL
Deskripsi singkat.
Membekali mahasiswa utk mengerti prinsip-perinsip dasar sistem biologi sel,
sehingga mampu mengaplikasikannya di dlm ilmu kefarmasian.
Tujuan instruksional umum.
Agar mempunyai kemampuan memahami & menjelaskan tentang
1. Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan
2. Sejarah penemuan, perkembangan, proses pembelahan sel
3. Struktur dan fungsi sel
Pokok bahasan.
1. Pendahuluan
2. Sejarah penemuan, perkembangan, proses pembelahan sel
3. Struktur dan fungsi sel
4. PENDAHULUAN
BIOLOGI SEL
Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos,
"wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel.
Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis
sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel,
lingkungan dan antaraksi sel, daur hidup sel , pembelahan sel dan
fungsi sel (fisiologi ), hingga kematian sel .
Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupun
skala molekuler dan biologi sel meneliti baik organisme bersel
tunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam
organisme multisel seperti manusia .
5. Sejarah penemuan sel
Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris
Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang
dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang
berarti rongga/ruangan.
Pada tahun 1835, sebelum teori sel menjadi lengkap, Jan Evangelista Purkyne
melakukan pengamatan terhadap granula pada tanaman melalui mikroskop.
Teori sel kemudian dikembangkan pada tahun 1839 oleh Mathian Jakob
Schleiden dan Theodor Schwann yang mengatakan bahwa semua makhluk
hidup atau organisme tersusun dari satu sel tunggal, yang disebut uniselular,
atau lebih, yang disebut multiselular.
Semua sel berasal dari sel yang telah ada sebelumnya, di dalam sel terjadi fungsifungsi vital demi kelangsungan hidup organisme dan terdapat informasi mengenai
regulasi fungsi tersebut yang dapat diteruskan pada generasi sel berikutnya.
6. Perkembangan sel
Di dalam tubuh manusia, telah dikenali sekitar 210 jenis sel.
Sebagaimana organisme multiselular lainnya, kehidupan manusia juga dimulai
dari sebuah sel embrio diploid hasil dari fusi haploid oosit dan spermatosit yang
kemudian mengalami serangkaian mitosis.
Pada tahap awal, sel-sel embrio memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi
salah satu dari seluruh jenis sel tubuh.
Selang berjalannya tahap perkembangan, kapasitas diferensiasi menjadi menurun
menjadi sel yang hanya memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi satu
jenis sel saja,
7. Proses pembelahan sel
Siklus Sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk
menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak
dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel
anakan yang identik secara genetik.
Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik).
Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus
kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup.
Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi
waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan
mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masingmasing sel yang menentukan diferensiasinya.
8. 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 hewan. Misalnya,
sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.
9. Lanjutan
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 hewan 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.
10. Morfogenesis
Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis
sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan
memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang
diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:
Proliferasi sel : menghasilkan banyak sel dari satu sel
Spesialisasi sel : menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi
yang berbeda
Interaksi sel : mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
Pergerakan sel : menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan
organ.
11. Lanjutan
Morfogenesis
Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini
berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus
untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus
membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah
kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.
Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik
karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya
saat awal perkembangan embrio.
12. Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia
Unit dasar kehidupan manusia adalah sel
Setiap organ merupakan kumpulan dari banyak sel berbeda yang
disatukan oleh berbagai struktur penunjang antarsel
Setiap jenis sel beradaptasi secara khusus utk melakukan satu atau
beberepa fungsi tertentu, misalnya sel darah merah yg jumlah
seluruhnya 25 triliun, mengangkut oksigen dari paru-paru ke
jarangan.
Walaupun sel darah merah berjumlah paling banyak di antara
jenis –jenis sel tubuh yg lain, masih ada sekitar 75 triliun sel jenis
lain melaksanakan fungsi yg berbeda dari fungsi sel darah merah.
Jadi jumlah seluruh sel dlm tubuh manusia kira-kira 100 triliun.
13. Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia
Walaupun sel tubuh yang banyak tersebut sering kali sangat berbeda satu
sama lain. semua sel tersebut mempunyai karakteristik dasar tertentu vang
serupa. Misalnya, di dalam semua sel, oksigen bereaksi dengan karbohidrat,
lemak, atau protein untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk fungsi
sel.
Lebih lanjut, mekanisme kimiawi umum yang dipakai untuk mengubah
nutrien menjadi energi pada dasarnya sama di semua sel, dan semua sel
melepaskan produk akhir reaksi kimianya ke dalam cairan disekelilingnya.
Hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk bereproduksi sehingga
menghasilkan sel lain dari jenis yang sama. Untunglah, bila sel dari tipe
tertentu rusak oleh suatu sebab, sel yang tersisa dari jenis yang sama biasanya
akan membentuk sel-sel baru sampai persediaan
sel itu menjadi cukup kembali.
14. Cairan Ekstraksel
Kira-kira 56 - 60 persen tubuh manusia dewasa berupa cairan,
terutama berupa suatu larutan ion dan zat-zat lain di dalam medium
air.
Meskipun sebagian besar cairan ini terdapat di dalam sel dan disebut
cairan intrasel, kira-kira sepertiganya berada di ruang-ruang di luar
sel dan disebut cairan ekstrasel.
Cairan ekstrasel ini terus-menerus bergerak ke seluruh tubuh.
Cairan ini dengan cepat diangkut di dalam sirkulasi darah dan selanjutnya
tercampur di antara darah dan cairan jaringan dengan berdifusi melalui
dinding kapiler.
15. Lanjutan
Cairan Ekstraksel
Di dalam cairan ekstrasel, terdapat berbagai ion dan nutrien yang diperlukan
oleh sel untuk mempertahankankehidupan sel.
Dengan demikian, pada dasarnya semua sel hidup di dalam lingkungan yang
sama-cairan ekstrasel .
Sel mampu hidup, tumbuh, dan melaksanakan berbagai fungsi
khususnya selama di lingkungan dalam tersebut tersedia oksigen,
glukosa, berbagai ion, asam amino, lemak, serta unsur-unsur pokok
lain dalam konsentrasi yg tepat.
16. Perbedaan antara Cairan
Ekstrasel dan Intrasel
Cairan ekstrasel mengandung
banyak ion natrium , klorida,
dan bikarbonat plus berbagai
nutrien untuk sel, seperti
oksigen, glukosa, asam lemak,
dan asam amino.
Cairan ekstrasel juga
mengandung karbon dioksida
yang diangkut dari sel ke paru
untuk diekskresi, ditambah
berbagai produk sampah sel
lainnya yang diangkut ke
ginjal untuk diekskresi.
Cairan intrasel mengandung
banyak sekali ion kalium,
magnesium, dan fosfat
Berbagai mekanisme khusus
untuk pengangkutan ion
melalui membran sel akan
mempertahankan perbedaan
konsentrasi ion tersebut
di antara cairan ekstrasel
dan intrasel.
