MINERAL PENYOKONG STRUKTUR DAN RESPIRASI SEL

MINERAL PENYOKONG STRUKTUR DAN RESPIRASI SELDisusun Oleh:

Lia Junita (08111006062)Regina Florencia (08111006014)Dian Purnama Sari (08121006009)Fitria Rosari (08121006016)Yeni Anggraini(08121006058)Titis Utami(08121006059)Yulisa Rizka Andari (08121006055)(08121006055)PendahuluanSel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil yang menyusun tubuh mahkluk hidup.

Struktural artinya sel merupakan penyusun yang mendasar bagi tubuh mahkluk hidup.

Fungsionalartinya sel melakukan fungsi atau kegiatan proses hidup.

Ukuran Sel : 1 100 m

Pembagian sel

Komponen kimia penyusun selorganikanorganikKarbohidratproteinAsam nukleatlemakAirvitamin

3. mineralPada dasarnya, di protoplasma terdapat Ca, P, Cl , S, K, Na, Fe, I, dan sebagian kecil Cu, Co, Mn, Zn, Mo, dan Si.

Garam2 mineral yang terdapat pada protoplasma berada dalam bentuk ion2nya(contoh NaCl terdapat dalam bentuk ion2 Na+ dan ion2 Cl-). Di dalam sel, ion2 terdapat secara bebas atau berikatan dengan molekul2 protein, lemak, karbohidrat. Garam2 anorganik dan ion2 berfungsi membantu pemeliharaan stabilitas pH dan membantu mengatur tekanan osmosis.

Fungsi mineral

Ada tiga fungsi utama mineral yaitu:1. Sebagai kompenen utama tubuh (structural element) atau penyusun kerangka tulang, gigi dan otot-otot. Ca, P, Mg, Fl dan Si untuk pembentukan dan pertumbuhan gigi sedang P untuk penyusunan protein jaringan.

2. Merupakan unsur dalam cairan tubuh atau jaringan, sebagai elektrolit yang mengatur tekanan osmuse (Fluid balance), menegatur keseimbangan basa asam dan permeabilitas membran. Contoh adalah Na, K, Cl, Ca dan Mg

3. Sebagai aktifator atau terkait dalam peranan enzyme dan hormon.Sel EukariotikMEMBRAN SELMemban sel berfungsi membatasi sel dan lingkungan sekitar. Namun demikian, tidak berarti sel menjadi satu sistem tertutup yang tidak dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Tidak ada organisme yang mampu hidup terpisah dari lingkungan sekitarnya. Begitu pula halnya dengan sel. Sel memperoleh bahan-bahan yang dibutuhkan untuk berbagai proses metabolismenya dari lingkungan di luar sel.

Fungsi Natrium dalam hal ini : menjaga keseimbangan cairan dalam kompartemen ekstraseluer.Mengatur tekanan osmosis yang menjaga cairan tidak keluar dari darah dan masuk ke dalam sel.Berperan dalam absorbsi glukosa dan sebagai alat angkut zat gizi lain melalui membrane, terutama melalui dinding usus sebagai pompa natrium.

Fungsi Kalium dalam hal ini :berperan dalam pemeliharaan keseimbangan cairan dan elektrolit serta keseimbangan asam dan basa bersama natrium.

Fungsi kalsium :Di dalam cairan ekstraseluler dan intraseluler, kalsium berperan penting dalam mengatur fungsi sel, seperti untuk transmisi saraf, kontraksi otot, penggumpalan darah dan menjaga permebialitas membrane sel.

SITOPLASMA

NUKLEUSGaram-garam mineral banyak terdapat pada Nukleoplasma

Nukleus mengandung sejumlah kofaktor, prekursor dan mineral NAD, ATP, dan acetil CoA. Hasil analisis abu nukleus mengandung unsur fosfor, kalium, natrium, kalsium dan magnesium. Fosfor banyak terdapat pada nucleolus.Fungsi fosfor dalam nukleus :bagian dari ikatan tubuh esensial yaitu RNA dan DNA serta ATP dan fosfolipid.

Fungsi magnesium dalam hal ini :Magnesium berperan sebagai katalisator dalam reaksi biologic termasuk metabolisme energi, karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat, serta dalam sintesis, degradasi, dan stabilitas bahan gen DNA di dalam semua sel jaringan lunak.

MITOKONDRIAMangan (Mn)Unsur Mn dibutuhkan dalam sistem enzimatik baik di dalam mitokondria maupun di dalam jaringan karena Mangan terdapat dalam konsentrasi tinggi dalam mitokondria dan berfungsi sebagai faktor penting untuk pengaktifan glikosiltransferase yang berperan sebagai sintesis oligosakarida, glikoprotein, dan proteoglikan(Anggorodi, 1994).BADAN GOLGIAparatus Golgi merupakan organel yang hadir dalam sebagian besar sel eukariotik, yang merupakan sel-sel yang mengandung struktur internal.Badan golgi adalah sekelompok kantong (vesikula) pipih yang dikelilingi membran. Organel ini hampir terdapat di semua sel eukariotik. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan golgi, Organel ini dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.

Struktur golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel.Fungsi Badan GolgiFungsi utama dari aparat Golgi bertanggung jawab untuk menangani makromolekul yang diperlukan untuk fungsi sel yang tepat. Ini proses dan paket makromolekul ini untuk digunakan dalam sel atau sekresi. Terutama, aparatus Golgi memodifikasi protein yang diterima dari retikulum endoplasma kasar, namun juga mengangkut lipid ke bagian penting dari sel dan menciptakan lisosom. Sebagai bagian dari sel eukariotik, aparatus Golgi bekerja berbarengan dengan sistem endomembran.

Fungsi lain dari aparatus Golgi termasuk produksi glikosaminoglikan, yang pergi untuk membentuk bagian dari jaringan ikat. Golgi akan menggunakan link xilosa polimerisasi yang glukosaminoglikan ke protein untuk membentuk proteoglikan.Kemudian melakukan sulfasi ke proteoglikan dalam rangka untuk membantu dalam sinyal kemampuan dan memberikan molekul muatan negatif.Mineral yang BerperanNatriumNatrium adalah kation utama dalam cairan ekstraseluler. Sebagai kation utama dalam cairan ekstraseluler, natrium menjaga keseimbangan cairan dalam kompartemen tersebut.

Sebagai kation utama dalam cairan ekstrasellular, natrium akan berfungsi untuk menjaga keseimbangan cairan di dalam tubuh, menjaga aktivitas saraf , kontraksi otot dan juga akan berperan dalam proses absorpsi + - glukosa.

Mineral yang BerperanKlorida (Cl)Elektrolit utama yang berada di dalam cairan ekstraselular (ECF) adalah elektrolit bermuatan negativeyaitu klorida (Cl ).

Sebagai anion utama dalam cairan ekstraselullar, ion klorida juga akan berperan dalam menjaga keseimbangan cairan-elektrolit. Selain itu, ion klorida juga mempunyai fungsi fisiologis penting yaitu sebagai pengatur derajat keasaman lambung dan ikut berperan dalam menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Bersama dengan ion natrium (Na ), ion klorida juga merupakan ion dengan konsentrasi terbesar yang keluar melalui keringat.Kalsium(Ca) merupakan mineral makro yang terdapat paling banyak di dalam tubuh yaitu 1,5 2 % dari berat badan orang dewasa, 99 % berada didalam jaringan keras yaitu tulang dan gigi.

Mineral yang BerperanNatriumNatrium adalah kation utama dalam cairan ekstraseluler. Sebagai kation utama dalam cairan ekstraseluler, natrium menjaga keseimbangan cairan dalam kompartemen tersebut.

Sebagai kation utama dalam cairan ekstrasellular, natrium akan berfungsi untuk menjaga keseimbangan cairan di dalam tubuh, menjaga aktivitas saraf , kontraksi otot dan juga akan berperan dalam proses absorpsi + - glukosa.

LISOSOMLisosomberasal dari katalyso= pencernaan dansoma= tubuh. Pengertian Lisosom ini sendiri ialah kantong yang berbentuk agak bulat dikelilingi membran tunggal yang digunakan sel untuk mencerna makromolekul.Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan.Lisosom berisi enzim yang dapat memecahkan (mencerna) polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat, dan protein. Enzim itu dinamakan lisozim. Lisosom berperan penting dalam pencernaan intra sel,contohnya pada protozoa atau sel darah putih, juga dalam mensintesis enzim-enzim hidrolitik untuk mencernakan bakteri-bakteri patogen yang menyerang tubuh. Agar dapatmemahami struktur lisosom.Lisosom membantu menghancurkan sel yang luka atau mati dan menggantikan dengan yang baru.

PERAN LISOSOM PADA SELPencernaan materi ekstrasel. Pada proses pencernaan materi ekstrasel, lisosom mencerna benda-benda asing yang tidak diinginkan yang berada di luar sel seperti bakteri dan lain-lain.

Pencernaan organel intrasel, yang bertujuan untuk memusnahkan organel yang sudah tua,misalnya mitokondria, sehingga dapat digantikan oleh organel yang masih baru.MINERAL YANG BERPERAN PADA LISOSOMFUNGSI Zink pada Lisosom

Pertahanan dari kekebalan tubuh,Mendukung produksi sel darah putih dan mengaktifkan sel B dan T yang dibutuhkan oleh sistem kekebalan tubuh untuk melawan virus dan bakteri.FUNGSI Tembaga pada Lisosom

Pembentukkan sel darah putih

SitoskeletonSitoskeleton adalah kerangka internal sel, yang merupakan kumpulan serabut atau filamen globular, serabut protein yang menyusun sitoplasma sel eukariota. Sitoskeleton terdiri atas:Mikrofilamen (struktur mirip rod yang berupa protein globular), monomernya adalah tubulinFilamen intermediate (protein serabut), monomernya adalah fibrous (protein)Mikrotubul (tabung berlubang terdiri atas protein globular) , monomernya adalah actin.

Peran sitoskeleton secara rinci di dalam sel adalah sebagai berikut:Menentukan bentuk dan ketahanan selPenempatan berbagai organel dalam selPergerakan materi-materi dan organel-organel dalam selPergerakan selTempat untuk anchoring mRNA dan membantu translasi mRNA menjadi poplipeptidaKomponen penting dalam proses pembelahan selMemberikan kekuatan mekanik pada selMenjadi kerangka selMemiliki tanggung jawab terhadap motilitas dalam sel, seperti ketika terjadi kontraksi otot serta siklosis, pergerakan internal dari sitoplasma.

Fungsi Kalsium pada sitoskeleton adalah Bersama dengan fosfor membentuk matriks tulang dan mempengaruhi penerimaan rangsangan pada otot.

Fungsi Kalium pada sitoskeleton adalahUntuk kontraksi otot dan untuk pertumbuhan kerangka sel.PeroksisomPEROKSISOMmerupakan kantong yang memiliki membran tunggal yang berisi enzim katalase. Enzim katalase tersebut berfungsi untuk menguraikan hidrogen peroksida H2O2-> H20 + O2.Hidrogen Peroksida merupakan zat sisa sampingan hasil metabolisme berupa racun yang dihasilkan sel-sel yang aktif bermetabolisme.

Pada tumbuhan, peroksisom akan menguraikan asam glikolat yang dihasilkan dari proses fotosintesis kemudian mendaur ulang kembali molekul untuk dikembalikan ke kloroplas.Selain berfungsi untuk pembentukan dan perombakan H2O, menjadi substrat organik dan H2O, peroksisom juga berfungsi untuk mengubah asam lemak yang tersimpan di dalam biji menjadi glukosa untuk proses perkecambahan.Fungsi Tembaga pada peroksisom adalahSebagai pembentuk enzim

Fungsi Zinc pada peroksisom adalahSebagai penyusun enzim

Fungsi Mangan pada peroksisom adalah sebagai aktivator enzim.

RIBOSOMRibosom merupakan organel sel yang bertanggung jawab terhadap sintesis protein. Ribosom terdiri dari asam ribonukleat (disingkat RNA) dan protein.Asam ribonukleat berasal dari nucleolus, tempat dimana ribosom disintesis dalam sel.

Sebuah sel prokariotik sederhana, misalnya bakteri, terdiri dari ribuan ribosom. Sedangkan sel eukariotik yang kompleks, misalnya sel manusia, memiliki jutaan ribosom.Ukuran ribosom sel prokariotik lebih kecil dibandingkan dengan ukuran ribosom pada sel eukariotik.

Ribosom bebas terletak dalam sitoplasma, dan ribosom terikat yang melekat pada retikulum endoplasma. Ribosom bebas memproduksi protein untuk sel, sementara ribosom terikat memproduksi protein yang diangkut keluar dari sel.Fungsi Ribosom dalam Sel

Dalam sel, ribosom berada di dua area sitoplasma. Beberapa ribosom ditemukan tersebar dalam sitoplasma yang disebut sebagai ribosom bebas. Sedangkan ribosom lain yang menempel pada retikulum endoplasma disebut ribosom terikat.

Oleh karena itu, permukaan retikulum endoplasma dimana terdapat ribosom menempel disebut retikulum endoplasma kasar (RER).

Baik ribosom bebas maupun ribosom terikat memiliki struktur yang mirip dan sama-sama bertanggung jawab untuk memproduksi protein.

Fungsi utama ribosom adalah menyusun asam amino untuk membentuk protein tertentu.

Ribosom dapat melakukan sintesis protein dengan tepat karena urutan penyusunan asam amino selama sintesis protein ditentukan oleh mRNA.Mineral yang BerperanMagnesium

Mg berperan dalam menentukan aktifitas enzim sebagai gugus aktif (gugus prostetik) dalam sintesis protein dan respirasi sel, serta merupakan penyusun dalam otot dan sel darah.DINDING SELDinding sel tumbuhan merupakan matriks ekstrasel yang rumit, kuat dan kaku. Dinding sel ini berfungsi sebagai pelindung komponen sel yang berada di dalamnya dan memberikan bentuk tertentu pada sel tumbuhan.

Pada lamela tengah, terdapat calsium sebagai komponen struktural yakni dalam bentuk Ca-Pektat . Ca-Pektat ini berfungsi untuk sintesis dinding sel baru dan menguatkan struktur dinding sel pada tumbuhan.KLOROPLAS

Kloroplas adalah plastida yang mengandung jaringan membran yang tertanam dalam matriks cair, dan pelabuhan pigmen fotosintesis yang disebut klorofil. Klorofil adalah pigmen yang memberikan warna hijau pada bagian tanaman, dan berfungsi untuk menangkap energi cahaya dalam proses fotosintesisMineral-mineral yang diperlukan untuk sintesis klorofil adalah :

Nitrogen : defisiensi nitrogen pada tumbuhan menyebabkan daun berwarna kekuningan, karena kekurangan klorofil. Magnesium : merupakan komponen inti pembentukan klorofil.Jadi kecukupan magnesium sangat diperlukan untuk memperlancar proses fotosintesis. Besi : sebagai katalisator pembentukan klorofil dan donor elektron pada proses fotosintetis. Mangan : berperan penting dalam mempertahankan kondisi hijau daun pada daun yang sudah tua.

VAKUOLA

Vakuola adalah organel sitoplasmik yang berisi cairan. Pada sel tumbuhan yang masih muda jumlah vakuola banyak dan kecil-kecil, dan letaknya menyebar. Pada sel tumbuhan yang telah dewasa terdapat vakuola permanen, ukurannya lebih besar dan umumnya terletak di bagian tengah sel. Vakuola dibatasi membran plasmayang disebut tonoplas. Didalam vakuola terdapat kristal Ca-oksalat, yang merupakan hasil sekresi dari suatu pertukaran zat yang terjadi di dalam sitoplasma. Diduga bahwa asam oksalat bebas merupakan racun bagi tumbuhan oleh sebab itu diendapkan berupa garam Ca-oksalat. Kristal ini bersifat larut dalam asam kuat (HCl dan H2SO4).

Fungsi mineral lainnya untuk tubuh Sulfur berfungsi dalam proses respirasi sel yang nantinya akan mencegah terjadinya oksidasi sel danmembantu sel-sel dalam tubuh untuk menggunakan oksigen dengan baik.Magnesium berperan dalam respirasi seluler, khususnya dalam fosforilasi oksidatif pada pembentukan ATP, sintesis protein.Selenium ditemukan sangat sedikit dalam bentuk gugus SeH pada sisi aktif peroksidase glutation (berupa asam amino yang bernama selenosistin)Molibdenum dan Vanadium ditemukan pada sisi aktif dehidrogenase flavin(cth: enzim oksidase xantin).Zink merupakan komponen essensial dari enzim dehidrogenase Insulin disimpan sebagai kompleks dengan Zn.Tembaga memperkuat kolagen dan elastin pada dinding arteri utama agar tak pecah.Besi merupakan komponen gugus heme pada protein pembawa oksigen gemoglobin dan mioglobin serta protein mitokondria. Enzim heme antara lain katalase, peroksidase oksidasi sitokrom (yang memiliki gugus prostetik)

Sel ProkariotikMembran sel bakteri

Membran SitoplasmaPlasma membran bakteri merupakan membran penutup paling dalam bakteri mengandung lipid dan protein.komponen lipid bakteri berupa fosfolipid bilayer dengan ketebalan 6-8nm

Plasma membran mengandung enzim oksida dan respirasi. Fungsinya serupa dengan fungsi mitokondria pada sel eukariotik. Pada beberapa daerah membran plasma membentuk lipatan ke arah dalam disebut mesosom.

Bagian :amphipathic phospholipid,mengandung 1 gugus fosfat(hydrophilic ) dan rantai lurus asam lemak(hydrophobic). membran bakteri memiliki fungsi struktur yang sama dengan sel eukariotik yaitu berupa fosfolipid yang mengandung mineral FOSFAT.

FlagellaUntuk dapat bergerak, bakteri dapat menggunakan flagella

Kalium diperkirakan merupakan penyusun flagella karena penambahan kalium dapat menambah ketebalan flagel sehingga bisa dilihat dibawah mikroskop

Beberapa percobaan juga menunjukkan adanya pengaruh konsentrasi kalsium terhadap panjangnya flagella bakteriSitoplasmaSitoplasma merupakan daerah cairan yang berada di dalam membran sel bakteri.

Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan keseimbangan asam basa cairan sel. Misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+.Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium dan ion fosfat.NucleoidNucleoid merupakan inti sel dari sel prokariotik. Bedanya dengan Nukleus (pada sel eukariotk) yaitu tidak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid dengan sitoplasma sel, sedangkan Nukleus dibungkus membran inti.

Jadi pada nucleoid dan sitoplasma sel prokariotik mengandung mineral yang sama. Yaitu : ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+.

PiliBerbentuk pendek, lurus, menyerupai rambut. Berfungsi sebagai alat untuk melekatkan diri.Komponen : Protein, karbohidrat, dan fosfat(P).

RibosomMineral penyusun ribosom pada sel prokariot sama dengan mineral penyusun ribosom sel eukariot.Yaitu : Mangan (Mn)

PertanyaanApa peran mineral dalam pengendalian adrenalinJelaskan sel mana yang paling banyak mengandung mineral, prokariot atau eukariot Jelaskan perankalsium dalam kontraksi otot Hubungan Na dan K dengan ATP dan dengan keseimbangan ekstrasel dan intraselMengapa Na dan K perlu diatur lewat membran selJelaskan beda Fe pada heme dan Fe non-hemeApa hubungan Na, K dan Mg dalam menyokong selApa yang dimaksud dengan kofaktor enzimJelaskan kenapa peran pompa Na/K pada sel prokariot menjadi kunci kehidupan selJawabanContoh salah satu hohrmon adrenalin adalah aldosteron yang berfungsi mengatur keseimbangan Na dan K . Jika mineral Na dan K terganggu atau tidak sesuai dengan seharusnya maka sekresi hormon aldosteron(adrenalin) akan meningkat

Mineral teradapat lebih banyak pada eukariot karena ada beberapa mineral yang terdapat dalam eukariot tidak dijumpai pada sel prokariot hal ini dikarenakan tidak adanya organel-organel pada sel prokariot seperti halnya pada sel eukariot. (mineral untuk setiap organisme berbeda beda, misal bakteri dan jamur memiliki mineral yang berbeda begitupula pada sel leukemia(sel darah putih)

Pada asetilkolin meningkat, ion kalaium akan dilepaskan dan kemudian akan mengaktifkan filamen aktin menarik filamen miosin sehingga terjadi kontraksi otot

Na dan K menghidrolisis ATP(molekul berenergi tinggi) untuk membuka kanal pompa Na/K Atpase yang berguna untuk melakukan pompa berlawanan arah untuk menjaga tekanan osmosis sel.

Na dan K berfungsi dalam menjaga tekanan osmosis sel agar tetap isotonis, mengatur asam basa sitoplasma untuk menjaga kerja enzim (karena enzim akan bekerja optimal pada pH tertentu), berperan dalam symport/antiport glukosa yang mengatur keluar masuknya glukosa dalam sel dan pembuluh darah yang berguna dalam proses metabolisme sel eukariot. Selai n itu, pompa ini juga berfungsi dalam menjaga potensial membran sel.

6. Pada Fe heme, mineral besi akan terikat pada protein heme sebagai inti dari hemoglobin yang berfungsi untuk mengikat oksigen pada sel darah merah, sedangkan Fe bebas tidak terikat pada protein heme , mineral ini dalam tubuh bisa sebagai bagian dari protein atau sebgai kofaktor enzim.

7. Magnesium merupakan mineral yang berfunggsi dalam hidrolisis ATP yang berguna untuk memodulasi kanal pompa Na dan K

8. Kofaktor merupakan pengaktif enzim pada sel hidup, kofaktor biasanya berupa senyawa anorganik seperti mineral mineral (misal : Fe, Mn, Mg, dll.)

9. Sel prokariot dalam menghasilkan energi berbeda dengan eukariot, jika eukariot di mitokondria, sel prokariot menghasilkan energi di membran sel. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, salah satu fungsi kanal Na/K adalah menjaga potensial membran. Sel prokariot tidak akan mampu menghasilkan energi /ATP apabila potensial membrannya sesuai. Jika tidak, sel prokariot akan mati.