anatomi dan fisiologi selherlina.lecture.ub.ac.id/files/2018/02/fisiologi-sel-2018.pdf · jaringan,...

of 63 /63
ANATOMI DAN FISIOLOGI SEL FISIOLOGI VETERINER FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2018

Author: vokhanh

Post on 17-Feb-2018

230 views

Category:

Documents


3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • ANATOMI DAN FISIOLOGI SEL

    F IS IOLOGI VETERINER

    FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

    UNIVERSITAS BRAWIJAYA

    2018

  • Unit yang membuat semua

    jaringan, organ, dan sistem

    Sel adalah unit

    fungsional terkecil dari

    semua makhluk hidup.

    Sifat sel termasuk homeostasis,

    pertumbuhan, reproduksi, penyerapan,

    metabolisme, sekresi, iritabilitas

    konduktivitas (sel nervus dan sel otot),

    dan kontraktilitas (sel otot).

  • KOMPOSISI KIMIA SEL

    BahanInorganik

    1,5 %Lipid 25%

    BahanLain1,5%

    Protein10%

    kompleks molekulkoloid dg beratmolekul tinggi yang terutama terdiri dariasam amino yang berpolimerisasi(bergabung) ke dalamrantai polipeptida

    Air 60-65%bertindak sebagai pelarutuntuk zat anorganik dan

    masuk ke dalam berbagaireaksi biokimia, cairan

    intraceluler, cairanekstraseluler (cairan

    interstisial, plasma darah)

  • ORGANELLA SEl

  • Nucleus : kontrol pusat sel (reaksi kimia

    dan reproduksi) mengandung DNA

    Nucleolus: berada di dalam nucleus,

    mengandung RNA untuk menyusun protein

    Endoplasmic Reticulum : berperan penting

    pd sintesis protein dan lipid, tempat

    melekatnya ribosom (tempat merubah

    mRNA menjadi protein)

    Golgi Apparatus : bag dr sistem transport

    internal sel

  • Mitochondria : powerhouse sel

    menghasilkan ATP utk sel, mempunyai

    DNA mitokondria

    Lysosome : dibentuk oleh golgi apparatus,

    dan akan hilang pada sitoplasma karena

    mengandung enzim digesti (sistem digesti

    dlm sel) autolysis

    Centriole : berperan pada pembelahan sel

  • Video Bagian-bagian Sel

  • MEMBRAN SEL HEWAN

  • Dikenal dg membran plasma

    Terdiri dari:

    * Fosfolipid

    * kolesterol

    * protein

    Sifat :

    * hidrofilik bag luar

    * hidrofobik bag dalam pada pertengahan

    membran sel

    Fx : transportasi zat keseluruh membran,

    menyediakan binding site utk zat yg

    ditemukan dlm cairan extraseluler spt

    hormon, berkontribusi pd pembentukan

    junction sel ke sel, menyediakan enzim dg

    site aktif, identifikasi atau pengenalan tipe

    sel atau asal sel dengan sel yang lain

  • TRANSPORT MEMBRAN SEL

  • Transportasi ke dalam dan ke luar sel dapat terjadi dengan :

    Difusi sederhana dan difasilitasi :

    mekanisme pasif, menggunakan media

    (biasanya air), difusi bergerak dari daerah

    konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah,

    tidak memerlukan ATP

    Osmosis : perpindahan air melintasi

    membran semipermebel. seperti banyak

    zat terlarut, air tidak berdifusi bebas

    melalui llipid bilayer membran sel

    melainkan harus berdifusi melalui saluran

    air yang dibentuk oleh protein

    transmembran (aquaporins).

  • Difusi sederhana

  • Difusi difasilitasi

  • Osmosis

  • Transport aktif :Beberapa molekul dan ion

    dapat bergerak di seluruh

    membran sel (baik dalam atau

    keluar dari sel) melawan

    konsentrasi atau gradien

    listrik. Gerakan ini melintasi

    membran sel mengkonsumsi

    energi yang dihasilkan oleh

    sel dan disebut transport aktif

  • Endositosis atau eksositosis

    Cytosis adalah tipe yang

    sama sekali berbeda dari

    transpor aktif yang

    melibatkan pembentukan

    vesikel membran- bound

    dengan diameter 50-400

    nm.

    Vesikel baik mengeluarkan

    isi vesikel dari dari

    membran plasma

    (eksositosis) atau

    dimasukkan ke dalamnya

    oleh invaginasi

    (endositosis) dalam

    hubungannya dengan

    pengeluaran ATP.

  • Vid

    eo

  • RESEPTOR MEMBRAN DAN PENSINYALAN INTRASELULER

  • Membran sel melindungi sel dari lingkungan ekstraselular dengan membatasi pertukaran antara intraseluler dan ekstraseluler ruang fluid, juga mengenali sinyal kimia yang berada di luar sel

    Kemampuan ini sangat penting untuk komunikasi antara sel-sel saraf individu, antara saraf dan otot sel, dan antara sel-sel kelenjar endokrin dan sel-sel dipengaruhi oleh hormon yang disekresikan oleh kelenjar endokrin. Pengenalan spesifik kimia dalam cairan ekstraseluler dan respon terhadap keberadaannya didasarkan pada interaksi antara bahan kimia dan protein membran

    Ligan adalah istilah umum diterapkan pada bahan kimia yang mampu berinteraksi dengan, atau berikatan dengan, protein membran atau reseptor membran

  • REGULASI PERTUMBUHAN DAN REPLIKASI SEL

  • Apa yang menentukan kemampuan sel untuk replikasi dan membelah tidak sepenuhnya dipahami. Namun, berbagai sinyal kimia merangsang pertumbuhan sel dan, dalam beberapa kasus, pembelahan sel. Sinyal kimia dengan kemampuan ini dikatakan growth factor. Biasanya, growth factor merangsang hanya populasi tertentu sel.

    Pertumbuhan sel yang tidak diatur dan replikasi adalah faktor dalam perkembangan kanker. Sebuah massa sel yang mengalami pertumbuhan tidak terkendali adalah tumor. Tumor dikatakan jinak jika lokal dan tidak menyerang jaringan lain. Tumor ganas yang mampu menyerang jaringan sekitarnya dan menyebar ke situs lain di seluruh tubuh metastasis.

    Kadang-kadang sel-sel normal harus menjalani spontan, atau diprogram, kematian dan dihilangkan tanpa respon peradangan sehingga fungsi normal dari jaringan atau organ bisa melanjutkan. Misalnya korpus luteum terbentuk dalam ovarium selama siklus estrus harus dikeluarkan sebelum siklus lain dapat dimulai.

    Apoptosis Istilah diterapkan mati spontan atau diprogram sel normal. Dalam beberapa kasus perkembangan tumor juga dapat mencakup penurunan tingkat apoptosis normal.

  • The Cell CycleSiklus sel: proses pertumbuhan sel

    1. Sel baru, dimulai dari G1 atau Gap1; G1 = days or G0 = waktu yang sangat panjang periode utama dalam pembentukanDNA

    2. S phase DNA disintesis untukpersiapan Mitosis

    3. G2 atau Gap2 periode persiapansebelum Mitosis/pembelahan sel.

    Satu sel mengalami Mitosis akanmenghasilkan 2 sel yang identik dengan selinduk tanpa pengurangan jumlahkromosom (2n 2n)Tujuan siklus sel: menggantikan sel yang mati dan/atau untuk perkembangan an pertumbuhan organisme

  • SIKLUS SEL

  • PEMBELAHAN SEL

  • MITOSISFungsi : membuat salinan yang persis sama dari setiap kromosom, kemudian membagikan set identik kromosom kepada masing-masing dari kedua sel keturunan atau sel anakan

    Terjadi pada sel somatik (sel tubuh)

    Fase : Interfase, Profase, Metafase, Anafase, Telofase

  • Interphase

    This phase encompasses all of the G1,S, and G2 phases of the cell cycle. The chromatin is diffuse.

    It may not look like much is going on here, but there is a lot of activity because the cell must prepare for Mitosis: protein synthesis, DNA synthesis, replication of other cellular structures too.

    Mitosis Animation

  • Mitosis

    Mitosis occurs in order for organisms to grow and develop. In order to replenish dead or dying cells such as skin cells, cells in the digestive tract and in the fertilized egg.

    There are 4 main phases: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase. Cytokinesis (division of the cytoplasm) follows and one cell becomes two.

  • Mitosis: Prophase

    Major processes during this phase:

    Chromosomes condense and form visible bodies (DNA was replicated in S phase)

    Nuclear envelope breaks down

    http://www.accessexcellence.org/AB/GG/mitosis2.html

  • Mitosis: Metaphase

    Chromosomes attached to spindle fibers line up in the middle (the equator) of the cell

    Spindle fibers attach to the centromeres and other places along the chromosome

  • Mitosis: Anaphase

    The last bit of DNA at the centromere replicates to allow the the centromere to split

    The sister chromatids separate and are pulled to opposite sides of the cell

  • Mitosis: Telophase Chromosomes now uncoil

    Nuclear envelope reappears and surrounds the chromosomes

    Cytokinesis The cytoplasm and all its contents are divided

    between the 2 daughter cells (cytoplasmicdivision)

    The red arrow points at the newly developing plasma (cell) membrane that creates the 2 new daughter cells

    The 2 daughter cells are exact replicas of the original parent cell they are clones and have the exact same genetic make-up as the parent cell.

  • MEIOSIS Meiosis (pembelahan reduksi) berbeda dari mitosis dalam

    beberapa cara. Ini terjadi selama gametogenesis, pembentukan ovum pada

    betina (oogenesis) dan spermatozoa pada jantan (spermatogenesis).

    Fertilisasi menggandakan jumlah kromosom pada ovum yang dibuahi (n jadi 2n). Karena disumbangkan oleh jantan (2n) dan betina (2n), supaya tidak terjadi 4n harus ada mekanisme untuk mengurangi somatik, atau diploid, jumlah kromosom dalam setiap gamet sebelum pembuahan (n).

    Meiosis tidak hanya mengurangi jumlah diploid kromosom setengah jumlah haploid, juga meningkatkan variabilitas genetik keturunan dengan pindah silang (crossing over).

  • Meiosis The form of cell division by which gametes, with

    half the number of chromosomes, are produced.

    Diploid (2n) haploid (n)

    Meiosis is sexual reproduction.

    Two divisions (meiosis I and meiosis II).

    http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/e09/09b.htm

  • Meiosis

    Sex cells divide to produce gametes (sperm or egg).

    Gametes have half the # of chromosomes.

    Occurs only in gonads (testes or ovaries).

    Male: spermatogenesis

    Female: oogenesis

    Meiosis is similar to mitosis with some chromosomal differences.

  • Sperm cell development

    Testes consists of chambers in which sperm are produced

  • Gamete production in male Sperm cells develop from

    primary spermatocytesin seminiferous tubules

    Primary spermatocytes differentiate into secondary spermatocytes after meiosis 1

    Secondary spermatocytesdifferentiate into spermcells after meiosis 2

  • Interphase I

    Similar to mitosis interphase.

    Chromosomes replicate (S phase).

    Each duplicated chromosome consist of two identical sister chromatids attached at their centromeres.

    Centriole pairs also replicate.

  • Interphase INucleus and nucleolus visible.

    nuclear membrane

    nucleolus

    cell membrane

    chromatin

  • Meiosis I (four phases) Cell division that reduces the chromosome

    number by one-half.

    four phases:

    a. prophase I

    b. metaphase I

    c. anaphase I

    d. telophase I

  • Prophase I Longest and most complex phase (90%).

    Chromosomes condense.

    Synapsis occurs: homologous chromosomes come together to form a tetrad.

    Tetrad is two chromosomes or four chromatids(sister and nonsister chromatids).

  • Prophase I - SynapsisHomologous chromosomes

    sister chromatids sister chromatidsTetrad

  • Homologous Chromosomes

    Pair of chromosomes (maternal and paternal) that are similar in shape and size.

    Homologous pairs (tetrads) carry genes controlling the same inherited traits.

    Each locus (position of a gene) is in the same position on homologues.

    Humans have 23 pairs of homologous chromosomes.

    a. 22 pairs of autosomes

    b. 01 pair of sex chromosomes

  • Homologous Chromosomes

    Paternal Maternal

    eye colorlocus

    eye colorlocus

    hair colorlocus

    hair colorlocus

  • Crossing Over

    Crossing over (variation) may occur between nonsisterchromatids at the chiasmata.

    Crossing over: segments of nonsister chromatids break and reattach to the other chromatid.

    Chiasmata (chiasma) are the sites of crossing over.

  • Crossing Over - variation nonsister chromatids

    chiasmata: site of crossing over

    variation

    Tetrad

  • Sex Chromosomes

    XX chromosome - female XY chromosome - male

  • Prophase I

    centriolesspindle fiber

    asterfibers

  • Metaphase I

    Shortest phase

    Tetrads align on the metaphase plate.

    INDEPENDENT ASSORTMENT OCCURS:1. Orientation of homologous pair to poles is random.

    2. Variation

    3. Formula: 2n

    Example: 2n = 4

    then n = 2

    thus 22 = 4 combinations

  • Metaphase I

    metaphase plate

    OR

    metaphase plate

  • Anaphase I

    homologous chromosome pairs separate (one chromosome of a pair moves toward one centriole and the other toward the other centriole).

  • Telophase I

    Each pole now has haploid set of chromosomes.

    Cytokinesis occurs and two haploid daughter cells are formed.

  • Telophase I

  • Meiosis II No interphase II

    (or very short - no more DNA replication)

    Remember: Meiosis II is similar to mitosis

  • Prophase II same as prophase in mitosis

  • Metaphase II same as metaphase in mitosis

    metaphase platemetaphase plate

  • Anaphase IIsame as anaphase in mitosis

    sister chromatids separate

  • Telophase II

    Same as telophase in mitosis.

    Nuclei form.

    Cytokinesis occurs.

    Remember: four haploid daughter cells produced.

    gametes = sperm or egg

  • Telophase II

  • Meiosis

    2n=4

    sex cell

    diploid (2n)

    n=2

    n=2

    meiosis I

    n=2

    n=2

    n=2

    n=2

    sperm

    haploid (n)

    meiosis II

  • Video Perbedaan Meiosis & Mitosis