Biologi sel

Adriani S.Si,M.Kes

Identitas mata kuliah

Mata kuliah : Biologi Sel

Bobot SKS : 3 (Tiga)

Jurusan/prodi : Farmasi

Semester/jenjang : 1 (Satu)/S-1

Dosen : Adriani S.Si.,

M.Kes

Kontrak perkuliahan

I. Deskripsi singkat

Mata kuliah ini membahas tentang konsep dasar sel, Jenis-jenis sel, organel sel, reproduksi sel dan sel kanker

II. Tujuan instruksional umum (TIU)

Mahasiswa mampu mengaplikasikan konsep dasar sel, organel dan reproduksi sel kaitannya dengan sel kanker dalam bidang farmasi

Distribusi materi

I. Konsep dasar sel

II. Jenis-jenis sel

III. Organel sel

IV. Reproduksi sel

V. Sel kanker

Penilaian

I. Absensi

II. Pemahaman

III. Faktor X

MATERI I : PENDAHULUAN

I. LATAR BELAKANG

II. DEFENISI BIOLOGI SEL

III. RUANG LINGKUP BIOLOGI SEL

IV. TEORI SEL

V. MIKROSKOP

VI. MANFAAT MEMPELAJARI BIOLOGI SEL

Latar belakang

I. Memudahkan memahami ilmu lain dalam biologi

II. Prinsip dasar dalam aplikasi ilmu kedokteran

III. Berbagai penyakit disebabkan oleh malfungsi sel

Most cells are smallProkaryotic: 1-10 μmEukaryotic: 10 - 100 μm(1 μm = .001 mm)

Sel dan organel

Sel

I. Seluruh makhluk hidup tersusun atas sel

II. Sel adalah unit struktural dan fungsional

III. Sel unit terkecil dari kehidupan

IV. Seluruh sel berasal dari sel-sel sebelumnya (omne cellula at cellulae)

V. Ilmu yang mempelajari sel ----- sitologi

Sel

I. Sel memiliki sifat semi otonom

II. Bentuk dan ukuran sel bervariasi tergantung fungsinya

III. Unsur utama penyusun sel adalah C dan H

IV. Senyawa kimia pembangun sel

- Senyawa organik

- senyawa anorganik

III. Komponen Pembangun Sel berupa air, protein, lemak, karbohidrat dan asam nukleat

Peranan air bagi sel

I. Pelarut (melarutkan garam, senyawa organik terlarut dan gas- gas terlarut)

II. Pengangkut senyawa

III. Agensia reaksi-reaksi enzimatis

Peranan protein bagi sel

I. Katalisator

II. Memberi kekakuan struktural pada sel

III. Mengatur permeabilitas membran dan metabolit yang diperlukan

IV. Pergerakan dan aktivitas sel

Peranan karbohidrat dan asam nukleat bagi sel

I. Penyusun struktur sel

II. Cadangan energi (amilum dan glikogen)

III. Unit hereditas ----- asam nukleat

IV. Aktivitas reproduksi sel ---- asam nukleat

Tehnik mempelajari sel

- penggunaan mikroskop

- tehnik fraksinasi sel (sentrifugasi)

- tehnik kultur sel

- tehnik isolasi DNA

1. Isolasi Sel/DNA

I. proses pengambilan suatu partikel sel dari tempat asalnya untuk diteliti lebih lanjut.

II. Sel dapat diisolasi dari suspensi jaringan.

Sentrifugasi

1. Merupakan tahap pertama dalam fraksinasi,

2. Memisahkan organel berdasarkan ukuran dan densitasnya.

3. Prinsip sentrifugasi ialah bahwa untuk memperoleh organel yang besar, diperlukan kecepatan sentrifugasi yang rendah, dan sebaliknya

Ahli biologi dan sel

I. Antonie van Leuwenhoek ----- mikroskop

II. Robert Hooke (1665) ---- ciri seluler gabus

III. Lamarck (1809) ---- organisme hidup memiliki jaringan seluler

IV. Dutrochet (1824) ---- seluruh zat hidup tersusun atas sel-sel globular kecil

V. Robert Brown (1831) ---- nukleus

VI. Felix Durjardin (1835) ---- protoplasma

VII. Mathias Schleiden (1838) ---- sel tumbuhan

VIII. Theodor Schwann (1839) ---- sel hewan

IX. Rudolf Virchow (1958) ---- sel berasal dari sel sebelumnya

RUANG LINGKUP BIOLOGI SEL

BIOKIMIA

BIOTEKNOLOGI

SITOLOGIGENETIKA

MIKROBIOLOGI

Antoni Van Leeuwenhoek

Mikroskop

Mikroskop sederhana

Bagian-bagian mikroskop

Mikroskop berdasarkan lensanya

I. Lensa okuler

II. Lensa objektif

Lensa objektif

Mikroskop berdasarkan sumber cahayanya

I. Mikroskop cahaya (perbesaran 1000x)

- mikroskop fluorescens (mengetahui t4 molekul dalam

suatu sel)

- mikroskop fase kontras

- mikroskop kontras interferensi

- mikroskop lapang terang

II. Mikroskop elektron (perbesaran 2 juta kali)

- mikroskop elektron transmisi (2 dimensi)

- mikroskop elektron payar (3 dimensi)

Mempelajari sel hidup

Mik

rosk

op

cah

aya

Mik

rosk

op

ele

ktro

n

Mikroskop elektron

MANFAAT MEMPELAJARI BIOSEL

I. Bidang industri I. Bidang pangan

MANFAAT MEMPELAJARI BIOSEL

I. Rekayasa Genetika

I. Bioteknologi kedokteran

MANFAAT MEMPELAJARI BIOSEL

I. Lingkungan

Sel

Materi III

Tipe-tipe sel

I. Berdasarkan ada tidaknya membran inti (karioteka)

- sel prokariotik

- sel eukariotik

II. Berdasarkan letaknya

- sel hewan

- sel tumbuhan

Sel prokariotik

I. Ukuran lebih kecil

II. Tanpa organel dan membran inti

III. Memiliki plasmid

IV. Jumlah DNA 0,8-8,0 X 106 bp

V. Reproduksi sel secara sederhana

VI. Ditemukan pada bakteri dan cyanobacteria

Gambar bakteri

Sel eukariotik

I. Memiliki membran inti dan kromosom

II. Mengalami siklus mitosis

III. Memiliki organel

IV. Ditemukan pada khamir, fungi, alga, protozoa, animalia dan plantae

Sel prokariotik VS sel eukariotik

Organel Prokariotik eukariotik

Membran inti - √

Nukleus - √

mitokondria - √

Ribosom √ √

Dinding sel √ √

Sistem endomembran

- √

Materi genetik (DNA)

√ √

Tipe sel berdasarkan ada tidaknya membran Inti

Sel eukariotik Sel prokariotik

Tipe sel berdasarkan ada tidaknya membran Inti

Tipe sel berdasarkan lokasinya

I. Sel hewan I. Sel tumbuhan

Komponen sel tumbuhan

I. Dinding sel

II. Protoplas

- Protoplasma

1. Sitoplasma

2. Inti sel

3. Organel

- Non protoplasma

1. Vakuola

2. Zat ergastik

Sel hewan VS sel tumbuhan

Organel Sel hewan Sel tumbuhan

Dinding sel - √

Kloroplas - √

Plastida - √

Vakuola - √

Sentriol √ -

Silia/flagel √ -

Plasmodesma - √

Virus

I. Ultramikroskopik

II. Aseluler

III. Organisme peralihan

IV. Asam nukleat berupa DNA atau RNA

V. Parasit obligat intraseluler

VI. Reproduksi secara litik dan lisogenik

Struktur virus

Struktur kapsid

Nucleic Acid

Spike Projections

ProteinCapsid

Lipid Envelope

VirionAssociatedPolymerase

Replikasi virus (litic cycle)

The Lysogenic Cycle

DNA VIRUSES

RNA VIRUSES

KLASIFIKASI VIRUS

Virus-induced transformation

Normal cells Transformed cells

Virus influenza

Contoh virus

VIRUS

DNA

RNA

EUKARIOT

DNA KROMOSOM

DNA EKSTRA KROMOSM(PALSMID)

BAKTERI

DNA KROMOSM (DNA INTI)

DNA EKSTRA KROMOSM(DNA SITOPLASMA)

Membran sel

Tujuan instruksional khusus

I. Mampu menjelaskan struktur membran sel

II. Mampu menjelaskan fungsi membran sel

III. Mampu menjelaskan transpor yang melewati membran

Pendahuluan

I. Membran sel terletak disebelah dalam dari dinding sel (sel tumbuhan)

II. Dibentuk oleh RE

III. Memiliki sifat selektif permiable

Teori membran sel

I. Teori Davson-Danielli (1935)

I. Teori mozaik fluida (Singer

and Nicolson, 1972)

v

GAMBAR: STRUKTUR MEMBRAN PLASMA/SEL

Struktur posfolipid bilayer

Polar

Polar

Non polar

Struktur penyusun membran sel

I. Karbohidrat

- berupa oligosakarida

- melekat pada protein (glikoprotein) dan

melekat pada lemak (glikolipid)

- berperan sebagai penanda/pembeda

atau reseptor

cth : oligosakarida pada gol-da

Struktur penyusun membran sel

II. Protein

Protein pada membran sel terdiri atas

- Protein perifer/ekstrinsik

- Protein integral/instrinsik

Protein integral Protein perifer

Many Functions of Membrane Proteins

Outside

Plasmamembrane

Inside Transporter Cell surface

receptorEnzymeactivity

Cell surface identity marker

Attachment to the cytoskeleton

Cell adhesion

Fungsi protein :protein transpor

I. Saluran hidrofilik u/molekul t3

II. Hidrolisis ATP

Fungsi protein : aktivitas enzimatik

Terdapat sisi aktif

u/zat-zat tertentu

yang memungkinkan

terjadinya metabolisme

Fungsi protein : transduksi sinyal

I. Memungkinkan pengikatan dengan massanger kimia

II. Komunikasi sel

Fungsi protein : penggabungan interseluler

I. Protein yang berdekatan mampu membentuk junction

II. junction/pertautan/

desmosom lemah terjadi pada sel kanker

Fungsi protein : pengenalan sel-sel

I. Glikoprotein sebagai label identifikasi khusus

Fungsi protein : pelekatan pada sitoplasma dan matriks ekstraseluler

I. Mempertahankan bentuk sel

Struktur penyusun membran sel

III. Lipid

- terdiri atas bagian hidrofob dan hidrofil

- menyusun lapisan bilayer membran sel

- mengikat protein dan karbohidrat

Fungsi Gap junction pada sel

I. Komunikasi

II. Transportasi (ion, zat induktor dan arus listrik)

III. Aktivitas pemerataan zat dan pergerakan

Fungsi gap junction pada jaringan

I. Keharmonisan sel

II. Kesesuaian aktivititas (transportasi, reproduksi, pertumbuhan dan iritabilitas)

Fungsi membran sel

I. Reseptor

II. Barier

III. Jalur transportasi

IV. Tempat reaksi enzimatis

Transpor pada membran sel

Substansi yang melalui membran plasma dapat ditranspor secara

Pasif

Aktif

Osmosis

Unipor

Difusi

Simpor

Antipor

Difusi dipermudah dengan saluran protein

Difusi dipermudah dengan protein pembawa

Transpor pada membran sel

Transpor pada membran

Transpor pasif : Difusi

I. Tanpa energi

II. Perpindahan zat dari hipertonik ke hipotonik

III. Dipengaruhi oleh energi kinetik molekul

IV. Faktor yg mempengaruhi adalah suhu, ukuran dan tipe molekul

Difusi

Gradien konsentrasi

Difusi pada membran sel

Diffusion of H2O Across A Membrane

copyright cmassengale 80

High H2O potentialLow solute concentration

Low H2O potentialHigh solute concentration

Difusi dalam kehidupan

Difusi terfasilitasi

I. Penyerapan molekul besar seperti glukosa dan sukrosa

II. Memerlukan energi (ATP)

Difusi terfasilitasi oleh protein pembawa (carier protein)

Pengangkutan glukosa melalui protein carier

Ion channels for ion

Difusi dipermudah dengan saluran protein

I. Terdapat saluran hidrofilik pada protein membran

Transpor pasif : Osmosis

I. Difusi air/perpindahan pelarut dari konsentasi tinggi ke konsentrasi rendah melalui selaput permiable

Osmosis pada sel

Osmosis dalam kehidupan

Transpor aktif

I. Menggunakan energi dan protein carrier (membran pumps)

II. Pada tumbuhan transpor aktif terjadi pada akar

Active Transport

• Energy is required

Membran pumps/protein carier

Terjadi pada saat kontraksi otot, penyerapan nutrisi serta penyampaian impuls

Bulk transport (endocytosis)

Bulk transpor (eksositosis)

Sekian dan terima kasih