4.2 ultrastruktur & fungsi sel prokariotik & eukariotik

PROKARIOTIK dan EUKARIOTIK

Dr. Suhaemi,SpPD, Finasim

1963 A.G. Loewy dan P. Siekevitz :

SEL Suatu kesatuan aktivitas biologi yang dibatasi oleh selaput semipermiabel dan mampu memperbanyak diri dalam suatu medium yang bebas dari sistem kehidupan lain.

PROKARIOTIK :

EUKARIOTIK :

Sederhana, tidak memiliki membran inti

Kompleks, memiliki membran inti

Mahluk Hidup

Prokariotik Eukariotik

Inti sel primitif dan tidak jelas batas-batasnya. Bahan inti berbatasan dengan sitoplasma

Inti sel jelas dan dibatasi dengan membran inti. Bahan inti ada di dalam inti sel

Contoh: - Bakteri - Ganggang biru- PPLO (The pleuropneumonia like

organism)

Bacillus Oscillatoria

BAKTERI GANGGANG BIRU

Berdasarkan ciri termasuk sel apakah kedua organisme tsb?

SEL PROKARIOTIK

SEL TUMBUHAN SEL HEWAN

Termasuk manakah kedua sel tersebut ?

SEL EUKARIOTIK

Cell StructureProkaryotes

prokaryotes contain cytoplasmic

membrane cytoplasm cell wall external cell wall

surface layers filamentous protein

appendages internal structures

Prokaryotic Internal Structuresgenus Bacillus and

Clostridium are two common disease causing bacteria that produce endospores as needed Bacillus

▪ B. anthracis, causative agent for anthrax

Clostridium▪ C. tetani, causative agent for

tetanus

Bacillus anthracis

Clostridium tetani

Prokaryotic: cytoplasmic membrane

membrane can be destroyed by antimicrobial agents and alcohol

resulting in leakage of the cell contents

Cell lysis

cytoplasm: inner liquid filling

DNA in one big looppilli: for sticking to

thingsflagella: for swimming ribosomes: for building

proteins

Prokaryote cells are simply built (example: E. coli)

Cell StructureEukaryotes larger internal structures more

complex membrane bound organelles membrane bound nucleus

cell wall is usually much simpler in structure than a prokaryotic cell wall

KULIAH 2 - BIOLOGI SEL 2

1. Semua benda hidup tersusun atas sel – minimal satu selSel sebagai unit fungsional terkecil benda hidup, yangtersusun atas:

a. Membran sel: pembatas isi sel dengan lingkungan luar; selsebagai kantong bahan kimia

b. Sitoplasma dan ribosom – apapun yang ada di antara membransel dan inti sel atau nukleoid

c. Material DNA – dalam inti sel atau struktur nukleoidSel prokariot – sel tanpa kompartementasi internal

Sel eukariot – pelipatan sistem membran internalmembentuk kompartemen internal = organel

2. Semua sel berasal dari sel sebelumnya

Teori Sel


Kemajuan Penelaahan Tentang Sel1. Mikroskop: alat bantu mengamati benda-benda mikro

a. Mikroskop cahaya - perbesaran maks 1000x(ukuran objek > 0,2 μm)

b. Mikroskop elektron - perbesaran bisa 100.000x(ukuran objek 0,2 nm)

i. SEM - Scanning electron microscope

ii. TEM - Transmission electron microscope

2. Teknik lab

a. Kultur Sel dan Jaringan

b. Penggunaan Radioaktif

c. Fraksinasi - Ultrasentrifugasi

d. Pewarnaan Histokimia

e. “Biologi Molekular” – DNA???, dll


1. minimal: bisa memuat material DNA, molekul protein,struktur internal untuk hidup & bereproduksi

contoh: Bakteri Mycoplasma (Φ 0.1 – 1.0 μm)

2. maksimal: dibatasi oleh rasio luas permukaan terhadapvolume untuk pertukaran material antara sel danlingkungan

Sel prokariotik 0.1 – 10 μm

Sel eukariotik pada umumnya 10 -100 μm

Sel-sel khusus, misalnya:

o Telur ayam: ukuran sangat besar karena menyimpan nutriendi dalam sitoplasmanya

o Otot: mengalami sinsitium yang ditandai dengan inti banyako Syaraf: memanjang untuk menghantarkan rangsang

Pembatas Ukuran Sel


Sel tanpa inti (G.: pro =sebelum; karyon= inti)

Material DNA membentukstruktur nukleoid

Pada umumnya membranplasma dilengkapi dengandinding sel/kapsul

1. Eubakteri - bakteri

2. Arkaea

Sel Prokariot


1.

2.

3.

melokalisir reaksi-reaksi selular yang spesifik

meningkatkan luas permukaan total

tempat berlangsungnya reaksi-reaksi enzimatik dalammetabolisme sel

ada yang unisel (protozoa) dan multisel (fungi, tanaman,hewan)

Sel Eukariot

ada inti sel yang jelas, dibungkus membran sel

kompartementasi intraselular oleh sistem membraninternal yang membentuk sistem endomembran (organel),yi. inti, retikulum endoplasma, alat Golgi, lisosom danbadan-badan mikro

fungsi membran internal (membran sitoplasma):


Sel TumbuhanSel Hewan

Structure Animal cells Plant cells

cell membrane Yes yes

nucleus Yes yes

nucleolus yes yes

ribosomes yes yes

ER yes yes

Golgi yes yes

centrioles yes no

cell wall no yes

mitochondria yes yes

cholorplasts no yes

One big vacuole no yes

cytoskeleton yes Yes

Advantages of each kind of cell architecture

Prokaryotes Eukaryotes

simple and easy to grow can specialize

fast reproduction multicellularity

all the same can build large bodies

Examples of specialized euk. cells liver cell:

specialized to detoxify blood and store glucose as glycogen.


Hipotesis Pelipatan Membran Sel

Hipotesis Endosimbion


Ultrastruktur sel:

komponen kimia sitosol dibatasi oleh membran sel

Inti Sel

organel bermembran

sistem endomembran

organel endosimbion

organel tanpa membran

ribosom

sitoskeleton (sentriol, tubulus mikro, tubulus makro,tubulus intermediet, flagela, silia)

berhasil diungkapkan menggunakan ME


mengatur lalu-lintas1.membran plasma: membungkus selmolekul keluar/masuk sel

2.membran organel• membungkus organel• perbedaan dengan membran plasma dan antar organel:

jumlah dan jenis lipid, protein & karbohidrat• turn-over antar organel dan ke/dari membran plasma:

badan-badan mikro

Membran Sel

tidak disintesisde novo tetapipemanjangandari yang sudahada


Inti Sel - Nukleus

•

•

•

organel terbesar sel

pusat pengendali genetik(tempat DNA)

selubung intiberhubungan denganmembran RE


Organel BermembranSistem endomembransistem organel yang saling bekerja sama dalam prosessintesis, penyimpanan dan transpor berbagaimakromolekul

Retikulum Endoplasma

Alat Golgi

Lisosom, peroksisom

Sistem vakuola, mikrosom

Endosimbion

mitokondria

kloroplas


Retikulum Endoplasma

1. RE kasaro ditempeli ribosomo sintesis protein

2. RE haluso tidak ditempeli ribosomo berada dalam posisi

terjauh dari intio fungsi utama: sintesis

lipid, termasuk lemak,fosfolipid dan steroid

membran RE merupakan kelanjutan dari membran luarpembungkus nukleus


Hubungan RE kasar & vesikula(=pembentukan mikrosom)


Alat Golgimenerima dan memodifikasi produk REmengirimkannya ke membran plasma (sekresi) atau keorganel lain (misal. lisosom) dalam struktur mikrosom(vesikula transpor)


merupakan badan pencerna atau pemecah (Yunani)

berupa vesikula yang dibentuk dari pertunasan membranalat Golgi yang terdapat pada sel hewan dan selcendawan tertentu. Jumlah dan distribusi lisosom dalamsitoplasma tergantung pada aktifitas sel

Fungsi lisosom yang utama sebagai pencerna:

Mengandung enzim pengurai bagi senyawakarbohidrat, protein, asam nukleat dan lipid

Membantu menghancurkan bakteri

Mendaur ulang organel yang rusak

Lisosom


Fungsi Lisosom


∆ Bentuk dan ukuran vakuola beragam

∆ Pada tumbuhan terdapat vakuola sentral sebagai lisosomyang besarFungsi: membantu pertumbuhan sel dan menyimpansenyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel,seperti pigmen untuk menarik serangga penyerbuk danracun

∆ Vakuola kontraktil pada Protozoa tertentu berfungsi untukmemompa air dari sel

∆ Berbagai vakuola kecil (=mikrosom=kantong=vesikulatranspor) yang lepas dari sistem endomembran danmembran plasma

Vakuola


Vakuola dan Sistem endomembran


1. Eksositosisvesikula bergabung denganmembran plasma isinya keluar sel

2. Endositosisreseptor membran menerimamolekul/partikel membranplasma membentuk vesikula

― Pagositosis: berupapadatan

― Pinositosis: berupa cairan

Lalu-lintas molekul besar dan partikel melewatimembran plasma


Organel bermembran yang tidak termasuksistem endomembran: Mitokondria dan Kloroplas

Mitokondriao berperan dalam respirasi selularo struktur mitokondria

―membran luar ruang antarmembran membran dalam

matriks―membran dalam berlipat-lipat

membentuk krista―DNA mitokondria dan ribosom

berada dalam matriks


Kloroplaso terdapat pada tumbuhan dan alga tertentu

o Fungsi : tempat proses fotosintesis

o struktur terdiri dari 3 kompartemen:ruang antar membran, stroma dan ruang tilakoid

o Enzim untuk membuat ATP terdapat padamembran tilakoid


merupakan sistem penghubung (serabut halus) antaranukleus, organel dan membran plasma, serta membentukmorfologi selbisa dibedakan menjadi 3 macam1. Filamen Mikro

―

―

―

terdiri dari subunit aktin (protein globular)perubahan bentuk dan perpindahan selkontraksi sel otot

2. Filamen Intermediet―

―

protein fibrosa (berserat)penunjang sel & penambat organel

3. Tubulus Mikro―

―

―

―

terdiri dari protein globular (tubulin)pemberi bentuk dan rigiditas selpenambat organelrel pergerakan organel dan kromosom

Organel tanpa membran: Sitoskleton


flagela dan silia merupakan contoh organisasi sitoskletonyang berfungsi untuk pergerakan sel

Struktur flagelum:

―

―

―

satu cincin terdiri dari 9 mikrotubul ganda yangmengelilingi sepasang mikrotubul di bagian pusat(pola 9 + 2)

Kesembilan mikrotubul ganda tertambat pada badanbasal yang berpola 9 mikrotubul triplet. Fungsi badanbasal sebagai pondasi

Badan basal identik dengan struktur sentriol

Silia dan Flagela

4.2 ultrastruktur & fungsi sel prokariotik & eukariotik

Documents