Makalah

SIKLUS SEL DAN KOMUNIKASI ANTAR SEL

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Basic Science of Nursing

Oleh :

RAFIKA TASYA NESIA

220110090124

FAKULTAS KEPERAWATAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2009

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-

Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya

ucapkan kepada dosen dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam

menyelesaikan makalah ini.

Makalah ini menyajikan berbagai pembahasan tentang siklus sel yang meliputi proses

tahapan mitosis, proses gametogenesis, serta perbedaan antara mitosis dan meiosis. Serta

pembahasan tentang komunikasi antar sel yang meliputi bentuk-bentuk hubungan antar sel.

Makalah ini berguna untuk memperluas dan menambah wawasan di bidang ilmu

pengetahuan. Makalah ini disajikan secara sistematis sehingga mempermudah mahasiswa

untuk mempelajarinya.

Penyusun menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh

sebab itu penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga

dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman.

Jatinangor, September 2009

Penyusun

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

DAFTAR ISI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

BAB I PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

BAB II PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

SIKLUS SEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1 Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1.1 Tahapan Persiapan (Interfase) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.1.2 Tahap Pembelahan Sel Induk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.2 Gametogenesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.2.1 Proses Spermatogenesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.2 Proses Oogenesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Perbedaan Mitosis dan Meiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

KOMUNIKASI ANTAR SEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.4 Prinsip umum komunikasi sel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.5 Hubungan Antar Sel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Cell junctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Desmosom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Plasmodesmata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.6 Hubungan antara Sel dan Matriks Ekstraseluler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Glikosaminoglikans (GAGs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Kolagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Fibronektin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

BAB III PENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3.1 Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mitosis dan meiosis merupakan bagian dari daur sel, dan hanya mencakup 5-10 %

dari daur sel. Daur sel adalah urutan lengkap proses yang terjadi di dalam sel, sehingga

sel akan memproduksi dirinya sendiri. Mitosis memiliki peranan penting dalam

perrtumbuhan dan perkembangan pada hamper semua organism.

Mitosis adalah pembelahan sel di mana sel induk membelah menjadi dua sel anak

yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induk. Mitosis terjadi

melalui tahap persiapan (interfase) dan tahap pembelahan sel. Pada tahap interfase, inti

sel melakukan sintesis bahan-bahan inti. Dalam tahap pembelahan sel terdiri dari empat

tahap, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase.

Meiosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan empat sel anak dengan jumlah

kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induk.

Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet yang meliputi gamet jantan

maupun gamet betina. Seringkali proses gametogenesis melibatkan meiosis. Proses

pembentukan gamet (gametogenesis) yang terjadi pada manusia pada dasarnya dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu spermatogenesis (pembentukan sel kelamin jantan) dan

oogenesis (pembentukan sel kelamin betina).

1.2 Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan tentang

proses dalam tahapan miosis, proses gametogenesis, perbedaan mitosis dan meiosis, serta

hubungan antar sel.

4

BAB II

PEMBAHASAN

SIKLUS SEL

2.1 Mitosis

Mitosis adalah pembelahan sel di mana sel induk membelah menjadi dua sel anak yang

jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induk. Mitosis tejadi melalui tahap

persiapan dan tahap pembelahan sel induk. Mitosis terjadi melalui tahap persiapan dan tahap

pembelahan sel. Proses mitosis secara lengkap dapat dilihat pada gambar berikut.

2.1.1

Tahapan Persiapan (Interfase)

Merupakan tahap persiapan bagi sel untuk mulai membelah diri. Inti sel dan bagian

lain di dalam sel tampak terlihat jelas. Interfase merupakan tahap yang paling penting

5

dalam mitosis karena terjadi sintesis AND, menuju peistiwa pembuatan duplikat

kromosom (replikasi kromosom), dan sintesis protein. Interfase membutuhkan waktu

sekitar 90 % dari seluruh waktu pembelahan sel (daur sel).

Interfase terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap G1, tahap S, dan tahap G2. Panjang

tahap G1 bervariasi, sedangkan waktu untuk tahap S dan tahap G2 biasanya seragam.

Pada periode G1 selain terjadi pembentukan senyawa-senyawa untuk replikasi DNA,

juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian

sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA. Setelah DNA

bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan

kromosom, dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan

sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru

(G1).

2.1.2 Tahap Pembelahan Sel Induk

Profase. Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan

dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke

sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua

sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola

sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster.

Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid

identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut bergabung pada

sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer.

Metafase. Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing

kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu,

kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase

(metaphasic plate).

Anafase. Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-

masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh

benang kinetokor ke kutubnya masing-masing.

6

Telofase. Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya

telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat

dengan pewarna histologi. Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan

kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan

karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak

inti.

Sitokinesis. Selama fase akhir pembelahan mitosis, muncul lekukan membran sel

dan lekukan makin dalam yang akhirnya membagi sel tetua menjadi dua sel anak.

Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh protein aktin dan myosin (Campbell et al. 1999).

2.2 Gametogenesis

Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet yang meliputi gamet jantan

maupun gamet betina. Seringkali proses gametogenesis melibatkan meiosis. Seringkali

proses gametogenesis melibatkan meiosis. Proses pembentukan gamet (gametogenesis) yang

terjadi pada manusia pada dasarnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu spermatogenesis

(pembentukan sel kelamin jantan) dan oogenesis (pembentukan sel kelamin betina).

2.2.1 Proses Spermatogenesis

Pada masa pubertas, spermatogonia membelah diri secara mitosis sehingga

menghasilkan lebih banyak spermatogonia. Pada manusia, spermatogonia mengandung

23 pasang kromosom atau 46 kromosom (diploid). Beberapa spermatogonia membelah

diri kembali, sedangkan lainnya berkembang menjadi spermatosit primer yang juga

mengandung kromosom sebanyak 46 kromosom. Sel – sel spermatosit primer tersebut

kemudian membelah secara meiosis nebjadi dua spermatosit sekunder yang jumlah

kromosomnya menjadi setengahnya (23kromosom haploid). Selanjutnya spermatosit

sekunder membelah lagi secara meiosis menjadi empat spermatid. Jadi, spermatid.jadi,

spermatosit primer mengalami pembelahan meiosis I yang menghasilkan dua

spermatosit sekunder. Selama pembelahan meiosis II, kedua spermatosit sekunder

membelah lagi menghasilkan empat spermatid. Selanjutnya spermatid berdiferensi

menjadi sel kelamin dewasa (masak) yang disebut spermatozoa atau sperma. Ini juga

memiliki23 kromosom (haploid).7

Pada manusia proses

spermatogenesis berlangsung

setiap hari. Siklus

spermatogenesis berlangsung

rata – rata 74 hari. Artinya ,

perkembangan sel

spermatogonia menjadi

spermatozoa matang

memerlukan waktu rata –

rata 74 hari. Sementara itu

pemasakan spermatosit

menjadi sperma memerlukan

waktu dua hari.proses

pemasakan spermatosit menjadi sperma dinamakan spermatogenesis dan terjadi

didalam epidemis. Pada pria dewasa normal, proses spermatogenesis terus berlangsung

sepanjang hidup, walaupun kualitas dan kauntitasnya makin menurun dengan

bertambahnya usia.

2.2.2 Proses Oogenesis

Pada masa

pubertas, oosit

primer mengadakan

pembelahan meiosis

I menghasilkan satu

sel oosit sekunder

yang besar dan satu

sel badan kutub

pertama (polar body

primer) yang lebih

kecil. Perbedaan bentuk ini disebabkan sel oosit sekunder mengandung hampir semua

sitoplasma dan kuning telur, sedangkan sel badan kutub pertama hanya terdiri dari

8

nucleus saja. Oosit sekunder ini mempunyai kromosom setengah kromosom oosit

primer yaitu 23 kromosom (haploid).

Dalam pembelahan meiosis II, oosit sekunder membelah diri menghasilkan satu sel

ootid yang besar dan satu badan kutub kedua (polar body sekunder). Ootid yang besar

tersebut mengandung hamper semua kuning telur dan sitoplasma. Pada saat yang sama,

badan kutub pertama membelah diri menjadi dua kutub. Selanjutnya ootid tumbuh

menjadi sel telur (ovum) yang mempunyai 23 kromosom (haploid). Sedangkan ketiga

badan kutub kecil hancur sehingga setiap oosit primer hanya menghasilkan satu sel

telur yang fungsional. Sel telur (ovum) yang besar itu mengandung sumber persediaan

makanan, ribosom, RNA, dan komponen – komponen sitoplasma lain yang berperan

dalam perkembangan embrio. Sel telur yang matang diselubungi oleh membrane corona

radiate dan zona pellusida. Oogenesis hanya berlangsung hingga seseorang usia 40

sampai 50 tahun. Setelah wanita tidak mengalami menstruasi lagi (menopause) sel telur

tidak diproduksi lagi.

2.3 Perbedaan Mitosis dan Meiosis

Perbedaan utama antara mitosis dan meiosis adalah sebagai berikut :

1. Jumlah pembelahan pada mitosis hanya satu kali, sedangkan pada meiosis terjadi

pembelahan sebanyak dua kali

2. Jumlah kromosom dikurangi setengahnya pada meiosis namun tidak demikian halnya

pada mitosis. Perbedaan ini mengenai konsekuensi genetik yang sangat penting

3. Mitosis menghasilkan sel anak yang secara genetik sama dengan sel induknya,

sedangkan meiosis menghasilkan sel anak yang berbeda secara geneti dengan sel

induknya

4. Mitosis terjadi pada sel tubuh (sel somatik) sedangkan meiosis pada sel kelamin

(germinal)

KOMUNIKASI ANTAR SEL

2.4 Prinsip umum komunikasi sel

9

Molekul sinyal ekstraseluler berikatan dengan reseptor yang spesifik. Sebagai contoh,

budding pada khamir Saccharomyces cerevisiae. Sel-sel khamir berkomunikasi dengan sel

lainnya untuk perkawinan dengan mensekresikan beberapa macam peptida kecil. Molekul

sinyal ekstraseluler dapat bertindak pada jarak yang dekat ataupun jauh.

Ada 4 tipe sinyal yaitu paracrine signaling, synaptic signaling, endocrine signaling, dan

autocrine signaling.

Paracrine signaling; bergantung pada sinyal-sinyal yang dikeluarkan ke dalam ruang

ekstraseluler dan menyebabkan terjadinya suatu proses secara lokal atas sel-sel tetangga.

Pada tipe sinyal ini, molekul-molekul sinyal disekresikan, molekul sinyal yang

disekresikan mungkin dibawa jauh untuk bertindak berdasarkan target yang jauh, atau

mungkin bertindak sebagai perantara lokal yang hanya mempengaruhi sel-sel dalam

lingkungan yang dekat dari pemberian isyarat sel.

Synaptic signaling; dilakukan dengan neuron yang meneruskan sinyal-sinyal secara

elektrik sepanjang akson dan melepaskan neurotransmitter di sinapsis, yang seringkali

berlokasi jauh sekali dari sel. Sel saraf (neuron) dimana khususnya menyampaikan

proses-proses panjang (akson) memungkinkan sel saraf untuk kontak dengan sel target

yang letaknya jauh sekali. Ketika diaktivasi oleh sinyal-sinyal dari lingkungan atau dari

sel-sel saraf lainnya, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di sepanjang

akson; ketika impuls mencapai ujung akson, hal ini menyebabkan ujung saraf

mensekresikan sinyal kimiawi yang disebut neurotransmitter. Sinyal ini disekresikan ke

cell junctions khusus yang disebut chemical synapses. Synaptic signaling lebih tepat

daripada endocrine signaling dalam hal waktu dan tempat.

Endocrine signaling; bergantung pada sel-sel endokrin, yang memsekresikan hormon ke

aliran darah yang lalu didistribusikan secara luas di sepanjang tubuh. Sel-sel endokrin

mensekresikan molekul-molekul sinyal yang disebut hormon ke aliran darah yang

membawa sinyal ke sel target yang didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh.

Autocrine signaling; tipe ini dapat mengkoordinasi keputusan dengan grup-grup sel

serupa. Pada autocrine signaling, sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan 10

kembali dengan reseptornya sendiri. Autocrine signaling merupakan tipe paling efektif

ketika dilakukan secara serempak dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama. Autocrine

signaling dianggap menjadi suatu mekanisme yang mungkin mendasari "efek komunitas"

yang diamati pada perkembangan awal, selama grup sel-sel serupa dapat menanggapi

sinyal yang menginduksi diferensiasi tapi tidak dapat pada sel tunggal bertipe sama yang

terisolir. Sel kanker seringkali menggunakan autocrine signaling untuk mengatasi kontrol

normal pada perkembangbiakan dan kelangsungan hidup sel.

Gap junctions membolehkan informasi sinyal untuk dibagi dengan sel-sel tetangga. Saluran-

saluran gap junctions membolehkan pertukaran molekul-molekul sinyal intraseluler kecil

(perantara intraseluler), seperti Ca2+ dan cyclic AMP, tetapi bukan makromolekul, seperti

protein atau asam nukleat. Sel-sel yang terhubung dengan gap junctions dapat berkomunikasi

dengan sel lainnya secara langsung.

Ada 2 tipe reseptor yaitu reseptor intraseluler dan reseptor permukaan sel. Reseptor

intraseluler ada yang lambat (mengubah ekspresi gen) dan cepat (mengubah fungsi protein).

Contoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyal gas nitrat oksida yang berikatan secara

langsung dengan enzim dibagian dalam sel target.

3 kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah ion-channel-linked, G-protein-

linked, dan enzyme-linked receptors.

Ion-channel-linked receptors juga dikenal sebagai transmitter-gated ion channels atau

ionotropic receptors. Membuka atau menutup secara singkat sebagai jawaban atas

pengikatan suatu neurotransmitter.

G-protein-linked receptors: memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul

sinyal,meliputi hormon, neurotransmitter, dan perantara lokal. Semua G-protein-linked

receptors termasuk famili besar homolog, 7-pass transmembrane proteins. Protein

reseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma

atau ion channel melewati protein G secara tidak langsung.

11

Enzyme-linked receptors memiliki 6 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosine-

kinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine

kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. Protein

reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada

permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh

histidine-kinase-associated chemotaxis receptors.

3 tahap proses cell signaling yaitu:

Reception; agak mirip dengan pengenalan enzim dengan substratnya (kompleks enzim-

substrat), sama dengan hipotesis kunci dan gembok dari pengenalan enzim dan substrat.

Molekul ligan (biasanya larut dalam air) dikenal oleh hanya 1 protein reseptor yang

berikatan dengan membran sel.

Transduksi; menimbulkan perubahan konformasi pada reseptor. Perubahan konformasi

ini menyebabkan reseptor berinteraksi dengan molekul intraseluler lainnya. Transduksi

mungkin menyebabkan banyak perubahan konformasi/struktural pada protein seluler

lainnya. Enzim yang tidak aktif menjadi aktif;

Respon; biasanya aktivitas seluler, sebagai katalisis enzim atau penyusunan kembali

sitoskeleton atau aktivitas gen yang spesifik.

2.5 Hubungan Antar Sel

Cell junctions

Cell junctions merupakan situs hubungan yang menghubungkan banyak sel dalam

jaringan dengan sel lainnya dan dengan matriks ekstraseluler. Cell junctions merupakan suatu

struktur dalam jaringan organisme multiseluler. Cell junctions dapat diklasifikasikan ke

dalam 3 grup fungsional yaitu occluding junctions (menempelkan sel bersama-sama dalam

epitel dengan cara mencegah molekul-molekul kecil dari kebocoran satu sisi sel ke sel

lainnya), anchoring junctions (melekatkan sel-sel (dan sitoskeleton) ke sel tetangga atau ke

12

matriks ekstraseluler), dan communicating junctions (memerantarai jalan lintasan sinyal-

sinyal kimiawi atau elektrik dari satu sel yang sedang berinteraksi ke sel lainnya).

Klasifikasi fungsional cell junctions:

Occluding junctions

1. Tight junctions (hanya vertebrata)

2. Septate junctions (invertebrata)

Anchoring junctions

Situs-situs pelekatan filamen aktin

1. Cell-cell junctions (adherens junctions)

2. Cell-matrix junctions (focal adhesions)

Situs-situs pelekatan intermediate filament

1. Cell-cell junctions (desmosom)

2. Cell-matrix junctions (hemidesmosom)

Communicating junctions

1. Gap junctions

2. Chemical synapses

3. Plasmodesmata (hanya tumbuhan)

Occluding junctions

Fungsi occluding junctions adalah menghubungkan sel epitel yang satu dengan sel epitel

yang lain, membagi sel atas 2 domain yaitu domain apikal dan basolateral, mencegah protein

membran di domain apikal bergerak ke domain basolateral, dan menyegel ruang antar 2 sel

serta mencegah lalu lintas molekul di ruang antar sel.

13

Tight junctions merupakan occluding junctions yang penting dalam mempertahankan

perbedaan konsentrasi molekul-molekul hidrofilik kecil diseberang lembaran-lembaran sel

epitel. Protein transmembran utama pada tight junctions adalah claudin yang penting untuk

pembentukan tight junctions dan fungsinya berbeda dalam tight junctions yang berbeda.

Protein transmembran utama yang kedua pada tight junctions adalah occludin, fungsinya

tidak jelas. Claudin dan occludin berikatan dengan protein membran periferal intraseluler

yang disebut protein ZO. Claudin, occludin, dan protein ZO ditemukan dapat berikatan

dengan tight junctions.

Septate junctions merupakan occluding junctions yang utama pada invertebrata.

Morfologinya berbeda dengan tight junctions. Protein yang disebut Discs-large, yang

dibutuhkan untuk pembentukan septate junctions pada Drosophila, secara struktur

berhubungan dengan protein ZO yang ditemukan dalam tight junctions vertebrata.

Anchoring junctions

Anchoring junctions menghubungkan sitoskeleton suatu sel ke sitoskeleton sel

tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Anchoring junctions tersebar luas dalam jaringan-

jaringan hewan dan paling melimpah dalam sel-sel jantung, otot, dan epidermis. Fungsi

anchoring junctions adalah menghubungkan sel dengan sel, menghubungkan sitoskeleton 2

sel yang berdampingan, menyatukan sel dalam satu kesatuan kokoh, dan menghubungkan sel

dengan matriks ekstraseluler.

Protein penyusun anchoring junctions adalah intracellular anchor proteins dan

transmembrane adhesion proteins.

Anchoring junctions terdapat dalam 4 bentuk yang berbeda secara fungsional yaitu

adherens junctions dan desmosom (memegang sel bersama-sama dan dibentuk oleh

transmembrane adhesion proteins yang termasuk dalam famili cadherin), focal adhesions dan

hemidesmosom (mengikat sel-sel pada matriks ekstraseluler dan dibentuk oleh

transmembrane adhesion proteins pada famili integrin).

Communicating junctions

14

Gap junctions merupakan celah sempit diantara membran 2 sel atau dinding sel (sekitar

2-4 nm) yang dihubungkan oleh channel protein. Gap junctions disusun oleh connexon (12

satuan protein), connexon tersusun atas 6 subunit connexin transmembran.

Komunikasi gap junctions juga dapat diregulasi oleh sinyal-sinyal ekstraseluler.

Contohnya adalah neurotransmitter dopamine yang mengurangi komunikasi gap junctions

diantara kelas neuron dalam retina sebagai jawaban atas peningkatan dalam intensitas

cahaya.

Fungsi gap junctions adalah membolehkan jalan lintasan ion-ion dan molekul-molekul

kecil yang dapat larut dalam air.

Desmosom

Desmosom menghubungkan intermediate filaments dari sel ke sel. Desmosom biasanya

ada di epitel (misalnya kulit). Desmosom juga ditemukan dalam jaringan otot dimana mereka

mengikat sel-sel otot ke sel yang lainnya.

Protein pelekatan sel pada desmosom, desmoglein dan desmokolin, merupakan anggota

famili cadherin pada molekul-molekul pelekatan sel yang merupakan protein transmembran

yang menjembatani ruang antara sel-sel epitel yang berdekatan dengan cara pengikatan

homofilik pada domain ekstraseluler ke cadherin desmosom lainnya pada sel yang

berdekatan. Kedua protein tersebut memiliki 5 domain ekstraseluler dan memiliki domain

pengikatan kalsium.

Penyakit-penyakit blistering (melepuh) seperti Pemphigus vulgaris dapat berkenaan

dengan cacat genetik dalam protein desmosom atau berkenaan dengan respon autoimun.

Plasmodesmata

Plasmodesmata merupakan hanya junction interseluler dalam tumbuhan. Suatu sel

tumbuhan mungkin memiliki antara 103 dan 105 plasmodesmata yang menghubungkannya

dengan sel-sel yang berdekatan. Di tumbuhan, plasmodesmata melakukan banyak fungsi

yang sama seperti gap junctions. Plasmodesmata berfungsi menghubungkan sel yang satu 15

dengan sel lainnya melalui retikulum endoplasma dengan celah yang disebut desmotubul;

memberikan suatu rute yang mudah untuk pergerakan ion-ion, molekul-molekul kecil seperti

gula dan asam amino, dan makromolekul seperti RNA antar sel.

2.6 Hubungan antara Sel dan Matriks Ekstraseluler

Matriks ekstraseluler merupakan komponen paling besar pada kulit normal dan

memberikan sifat yang unik pada kulit dari elastisitas, daya rentang dan pemadatannya.

Matriks ekstraseluler merupakan komponen paling besar pada lapisan kulit dermis. Matriks

ekstraseluler dapat mempengaruhi bentuk sel, kelangsungan hidup sel, perkembangbiakan

sel, polaritas dan kelakuan sel. Sebagian besar sel perlu melekat ke matriks ekstraseluler

untuk tumbuh dan berkembangbiak.

2 kelas utama makromolekul yang menyusun matriks ekstraseluler: Rantai-rantai

polisakarida pada kelas yang disebut glikosaminoglikans (GAGs), yang biasanya ditemukan

terhubung secara kovalen dengan protein dalam bentuk proteoglikan dan Fibrous proteins,

yang meliputi kolagen, elastin, fibronektin, dan laminin, yang memiliki fungsi struktural dan

adhesif.

Glikosaminoglikans (GAGs)

GAGs merupakan rantai-rantai polisakarida tidak bercabang yang tersusun atas unit-unit

disakarida berulang dan merupakan grup heterogenus pada rantai-rantai polisakarida yang

bermuatan negatif yang terhubung secara kovalen dengan protein untuk membentuk molekul

proteoglikan. Disebut GAGs karena satu dari 2 gula pada disakarida yang berulang selalu

merupakan gula amino (N-acetylglucosamine/N-acetylgalactosamine). Gula kedua biasanya

asam uronat (glukuronat atau iduronat). GAGs sangat bermuatan negatif karena ada grup

sulfat atau karboksil pada sebagian besar gulanya.

4 grup utama GAGs dibedakan berdasarkan gulanya, tipe hubungan diantara gula, dan

jumlah serta lokasi grup sulfat: (1) hyaluronan, (2) chondroitin sulfat dan dermatan sulfat, (3)

heparan sulfat, dan (4) keratan sulfat. Contoh GAGs: hyaluronan dan proteoglikan.

16

Hyaluronan merupakan GAGs yang paling sederhana. Hyaluronan tidak mengandung

gula yang bersulfat, semua unit disakaridanya sama, panjang rantainya sangat besar (ribuan

monomer gula), dan umumnya tidak terhubung secara kovalen dengan beberapa protein inti.

Proteoglikan tersusun atas rantai-rantai GAG yang terhubung secara kovalen dengan protein

inti. Proteoglikan dianggap memiliki sebuah peranan utama dalam pemberian isyarat kimiawi

diantara sel.

Kolagen

Kolagen merupakan protein utama pada matriks ekstraseluler dan merupakan sebuah

famili fibrous protein yang ditemukan dalam semua hewan multiseluler. Tipe utama kolagen

yang ditemukan pada jaringan penghubung adalah tipe I, II, III, V, dan XI. Rantai polipeptida

kolagen disintesis pada ribosom yang terikat membran dan dimasukkan ke dalam lumen

retikulum endoplasma sebagai prekursor besar, yang disebut rantai pro-α. Setiap rantai pro-α

lalu bergabung dengan dua yang lainnya untuk membentuk molekul heliks yang terikat

hidrogen dan triple-stranded yang dikenal sebagai prokolagen. Setelah sekresi, molekul

prokolagen fibrillar dipotong menjadi molekul kolagen, yang berkumpul menjadi fibril.

Fibronektin

Fibronektin merupakan protein ekstraseluler yang membantu sel melekat dengan matriks

dan merupakan glikoprotein besar yang ditemukan dalam semua vertebrata. Fibronektin

adalah dimer yang tersusun atas 2 subunit yang sangat besar yang terhubung dengan ikatan

disulfida pada satu ujungnya. Tipe utamanya disebut ulangan fibronektin tipe III, berikatan

dengan integrin. Tipe ini memiliki panjang sekitar 90 asam amino.

Fibronektin muncul dalam bentuk yang dapat larut dan fibrillar. Ada banyak isoform

fibronektin yaitu fibronektin plasma dan fibril fibronektin. Pentingnya fibronektin pada

perkembangan hewan ditunjukkan dengan eksperimen inaktivasi gen.

Fibronektin tidak hanya penting untuk pelekatan sel ke matriks tapi juga untuk menuntun

migrasi sel dalam embrio vertebrata. Fibronektin memiliki banyak fungsi, yang

17

membolehkannya berinteraksi dengan banyak zat ekstraseluler, seperti kolagen, fibrin dan

heparin, dan dengan reseptor membran yang spesifik pada sel-sel yang responsif.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Perbedaan utama antara mitosis dan meiosis adalah sebagai berikut :

1. Jumlah pembelahan pada mitosis hanya satu kali, sedangkan pada meiosis terjadi

pembelahan sebanyak dua kali

2. Jumlah kromosom dikurangi setengahnya pada meiosis namun tidak demikian halnya

pada mitosis. Perbedaan ini mengenai konsekuensi genetik yang sangat penting

3. Mitosis menghasilkan sel anak yang secara genetik sama dengan sel induknya,

sedangkan meiosis menghasilkan sel anak yang berbeda secara geneti dengan sel

induknya

4. Mitosis terjadi pada sel tubuh (sel somatik) sedangkan meiosis pada sel kelamin

(germinal)

Hubungan antar sel

1. Cell junctions

2. Desmosom

3. Plasmodesmata

Hubungan antara sel dan matriks ekstraseluler

1. Glikosaminoglikans (GAGs)

2. Kolagen

3. Fibronektin

18

DAFTAR PUSTAKA

1. www.yahoo.com

2. www.google.com

3. Jati, Wijaya. 2007. Biologi Interakif Kelas XII IPA. Jakarta: Azka Press.

19