Komponen Ekstraselular : Dinding Sel dan Matrik ekstraseluler (Extracellular Matrix)

Dinding Sel

Dinding sel adalah struktur ekstraseluler yang hanya ditemukan pada sel tanaman. Dinding sel melindungi sel, menjaga bentuk sel dan mencegah sel dari kehilangan air. Komposisi dari penyusun dinding sel bervariasi antara spesies tanaman tetapi secara umun dinding sel mempunyai struktur dasar yang tersusun dari selulosa.

Sel muda awalnya mensintesis dinding sel yang tipis dan fleksibel Dinding sel tipe tersebut dinamakan dengan dinding sel primer (primary cell wall). Diantara dinding sel primer (primary cell wall) dan sel sebelahnya (adjacent cell) terdapat bagian yang disebut dengan lamella tengah (middle lamella). Lamella tengah (middle lamella) merupakan lapisan yang tersusun dari pektin. Lamella tengah (middle lamella) berfungsi merekatkan sel – sel yang berdekatan.

Setelah sel matang dan berhenti tumbuh, sel kemudian memperkeras dinding selnya. Sel memperkeras dinding selnya dengan mensekresikan substansi / penyusun dinding sel pada dinding sel primer (primary cell wall). Beberapa spesies tanaman memperkeras dinding selnya dengan membentuk dinding sel sekunder (secondary cell wall) yang berada diantara membran plasma dan dinding sel primer (primary cell wall). Terdapat channel / saluran yang menembus dinding sel dan menghubung antar sel tetangga (adjacent cell). Channel / saluran tersebut dinamakan dengan plasmodesmata.

Gambar 1. Dinding sel hanya dimiliki oleh tanaman, melindungi sel, menjaga bentuk sel dan mencegah sel dari kehilangan air

Matrik ekstraseluler (Extracellular Matrix)

Sel hewan tidak mempunyai dinding sel namun mempunyai matrik ekstraseluler (extracellular matrix) yang tersusun dari glikoprotein dan golongan karbohidrat. Glikoprotein yang paling melimpah dalam matrik ekstraseluler sel hewan adalah kolagen. Kolagen tersebut membentuk suatu fiber / benang yang kuat. Benang kolagen menempel pada  kompleks proteoglikan (proteoglycan) yang tersusun dari ratusan molekul proteoglikan. Sedangkan molekul proteoglikan tersusun dari protein inti kecil dengan rantai karbohidrat yang menempel dengan ikatan kovalen. Rantai protein yang menempel pada protein inti molekul proteoglikan sangat banyak, yaitu 95% dari keseluruhan penyusun molekul proteoglikan. matrik ekstraseluler (extracellular matrix), juga terdapat fibronektin (fibronectin) yang merupakan fiber / filamen untuk penempelan ekstraseluler (extracellular matrix) dan sel. Fibronektin (fibronectin) dan beberapa protein matrik ekstraseluler (extracellular matrix) protein reseptor yang terdapat pada permukaan permukaan sel. Protein tersebut dinamakan dengan protein integrin. Protein integrin tertanam pada membran plasma sel.

Gambar 2. Matrik ekstraseluler (Extracellular Matrix) pada sel hewan yang tersusun dari  benang kolagen (Collagen fiber), fibronektin (fibronectin), proteoglycan complex, dan protein integrin.

Baca Juga :
Proses dan Tahapan Fotosintesis

Kata Kunci :

Dinding sel, dinding sel primer (primary cell wall), Lamella tengah (middle lamella), (adjacent cell, dinding sel sekunder (secondary cell wall), plasmodesmata, extracellular matrix, glikoprotein, kompleks proteoglikan (proteoglycan), fibronektin (fibronectin), protein integrin. 

Read more

Sitoskeleton (cytoskeleton)

Menurut istilah awan, sitoskeleton dapat disebut sebagai kerangka sel. Istilah tersebut tidaknya salah karena memang salah satu fungsi dari sitoskeleton adalah memberi bentuk pada suatu sel. Sitoskeleton juga berfungsi untuk menjaga agar organela sel tetap berada pada tempatnya. Tidak seperti kerangka pada tubuh, sitoskeleton bersifat lebih dinamis, yaitu sitoskeleton di suatu tempat dapat dengan cepat terurai dan berubah terbentuk kembali di lokasi lain.

Pergerakan sel (cell motility) juga melibatkan peran dari sitoskeleton. Yang dimaksud dengan pergerakan sel (cell motility) adalah perpindahan sel dan perpindahan bagian sel, vesikel misalnya. Dalam pergerakan sel (cell motility), sitoskeleton berinteraksi dengan protein motor (motor protein). Pergerakan sel merupakan kerja bersama antara sitoskeleton, protein motor (motor protein) dan plasma membran. Vesikel dan organela lain yang bergerak juga memanfaatkan “track” dari sitoskeleton, seperti pergerakan vesikel yang berisi neurotransmitter dan harus bergerak ke ujung akson dari sel saraf.

Ada tiga tipe dari sitoskeleton, yaitu  mikrotubulus (microtubules), mikrofilamen (microfilaments), intermediate filament. Ketiga tipe sitoskeleton tersebut mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.

Mikrotubulus (microtubules)

Mikrotubulus berbentuk batang yang mempunyai lubang di bagian tengah. Mikrotubulus tersusun dari protein globular yang disebut dengan tubulin. Protein tubulin adalah dimer, yaitu tersusun dari 2 subunit, α- tubulin dan β- tubulin. Mikrotubulus (microtubules) melakukan perpanjangan dengan penambahan tubulin dimer. Mikrotubulus (microtubules) juga dapat terurai menjadi tubulin dimer dan selanjutnya akan digunakan untuk membentuk mikrotubulus (microtubules) di tempat lain. Selain memberikan bentuk pada sel dan menyokong sel, mikrotubulus (microtubules) juga berfungsi memberikan “track” pada pergerakan organela sel. Seperti pergerakan vesikel dari retikulum endoplasma (RE) ke badan golgi. Selain itu, mikrotubulus (microtubules) juga berperan dalam pemisahan kromosom selama pembelahan sel.

Gambar 1. Protein motor menempel pada reseptor vesikel berjalan pada “track”  yang merupakan mikrotubulus (microtubules)

Gambar 2. Mikrotubulus yang merupakan salah satu tipe dari sitoskeleton, mempunyai bentuk batang dengan rongga di bagian tengah, tersusun dari α- tubulin dan β- tubulin.

Pada sel hewan, mikrotubulus (microtubules) muncul dari suatu area yang disebut dengan sentrosom (centrosome). Letak dari sentrosom (centrosome) tersebut seringkali berjauhan dengan inti sel. Dalam sentrosom (centrosome), terdapat sepasang sentriol (centriole) yang masing – masing tersusun dari sembilan set dan masing- masing set tersusun dari triplet mikrotubulus (microtubules).

 Microfilaments (Actin Filaments)

Mikrofilamen (microfilament) seringkali disebut juga dengan filamen aktin (actin filament) karena tersusun dari 2 filamen aktin yang berpilin (membelit). Struktur tiga dimensi dalam sel yang tersusun dari mikrofilamen (microfilament) ada di plasma membran (cortical microfilaments) dan berfungsi menyokong bentuk sel. Struktur tersebut memberikan suatu lapisan semisolid pada bagian luar sitoplasma yang disebut dengan cortex. Mikrofilamen (aktin) perperan penting dalam proses pergerakan. Ribuan filamen aktin dan miosin (myosin) berinteraksi menyebabkan otot berkontraksi.

Gambar 3. Microfilaments (Actin Filaments) yang merupakan salah satu tipe dari sitoskeleton, tersusun dari 2 filamen aktin yang berpilin (membelit)

Intermediate Filament

Tipe dari sitoskeleton yang ketiga adalah intermediate filament. Disebut intermediate filament karena memiliki diameter yang lebih panjang dari mikrofilamen (microfilament) namun lebih pendek dari mikrotubulus (microtubules). Intermediate filament hanya ditemukan pada beberapa sel hewan, terutama sel vertebrata. Intermediate filament mempunyai struktur yang lebih stabil (permanen) dibandingkan dengan mikrotubulus (microtubules) dan microfilaments (Actin Filaments) karena intermediate filament tidak cepat terurai dan terbentuk lagi seperti pada Intermediate filament. Salah satu sub unit dari intermediate filament adalah protein keratin.

Gambar 4. Intermediate Filament yang merupakan salah satu tipe dari sitoskeleton, memiliki diameter yang lebih panjang dari mikrofilamen (microfilament) namun lebih pendek dari mikrotubulus (microtubules)

BACA JUGA :

Lipid : Lemak, Fosfolipid dan Steroid

KATA KUNCI :

Sitoskeleton (cytoskeleton), Fungsi mikrotubulus (microtubules), Mikrotubulus, microtubules, Sitoskeleton, Mikrotubulus, Mikrotubulus adalah, sub unit penyusun mikrotubulus, tubulin, α- tubulin β- tubulin, Sitoskeleton (cytoskeleton), Microfilaments (Actin Filaments), Microfilaments adalah, Actin Filaments, struktur Microfilaments (Actin Filaments), Intermediate Filament, Intermediate Filamen adalah, Sitoskeleton (cytoskeleton), macam – macam Sitoskeleton, jenis jenis Sitoskeleton

Read more

Mitokondria dan Kloroplast

Mitokondria dan kloroplast merupakan organela dalam sel yang berfungsi untuk mengubah energi dari alam menjadi energi yang dapat dimanfaatkan oleh sel. Mitokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi selular (penjelasan tentang respirasi seluler), yaitu suatu proses metabolisme yang memanfaatkan oksigen (O₂) untuk membentuk ATP dari pemecahan gula, lemak dan senyawa lainnya. Kloroplast yang ditemukan pada sel tanaman dan alga merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Fotosintesis adalah proses sintesis senyawa organik (gula) dari karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O) dengan memanfaatkan energi matahari.

Berdasarkan beberapa bukti, mitokondria dan kloroplast mempunyai sejarah evolusi yang sama yaitu dikenal dengan teori endosimbiosis (endosymbiont theory). Nenek moyang (ancestor) dari sel eukariotik pada awalnya menelan sel prokariotik yang dapat melakukan fotosintesis dan sel non-fotosintetik yang dapat memanfaatkan oksigen. Di dalam sel nenek moyang (ancestor), sel yang tertelan tersebut tetap hidup dan saling berinteraksi dengan sel nenek moyang (ancestor) menjadi endosimbion (sel yang hidup dalam sel). Kedua sel yang tertelan tersebut akhirnya menyatu dalam sel nenek moyang (ancestor) dan menjadi suatu organela. sel prokariotik yang dapat melakukan fotosintesis menjadi kloroplast dan sel non-fotosintetik yang dapat memanfaatkan oksigen menjadi mitokondria. Beberapa bukti yang mendukung teori tersebut adalah :

- tidak seperti organela sel yang lain, kloroplast dan mitokondria memiliki membran ganda. Hal tersebut menjadi bukti bahwa kloroplast dan mitokondria pada awalnya adalah sel prokariotik karena prokariotik mempunyai membran ganda.

- mitokondria dan kloroplast memiliki DNA sendiri yaitu DNA sirkuler seperti yang dimiliki oleh prokariotik.

Gambar 1. Teori endosimbiosis (The endosymbiont theory) merupakan teori asal usul dari mitokondria dan kloroplast; berdasarkan teori tersebut mitokondria dan kloroplast awalnya adalah sel prokariotik yang ditelan oleh sel nenek moyang (ancestor)

Mitokondria

Mitokondria hampir dapat ditemukan pada semua sel eukariotik. Beberapa sel mempunyai mitokondria tunggal dengan ukuran besar tetapi sebagian besar sel memiliki ratusan bahkan ribuan mitokondria tergantung dari tingkat aktivitas sel. Sel yang berfungsi melakukan pergerakan dan kontraksi memiliki mitokondria lebih banyak jika dibandingkan dengan sel lainnya.

Kedua membran mitokondria tersusun dari fosfolipid bilayer yang disisipi oleh protein-protein membran. Membran luar mempunyai permukaan yang halus sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk. Lekukan – lekukan tersebut membentuk suatu cekungan yang disebut dengan Cristae. Membran dalam membagi bagian dalam mitokondria menjadi dua, yaitu ruang intermembran dan matrik (matrix) mitokondria. Ruang intermembran adalah bagian diantara membran dalam dan membran luar sedangkan matrik (matrix) mitokondria adalah bagian yang diselubungi oleh membran dalam dari mitokondria. Di dalam matrik (matrix) mitokondria terdapat berbagai enzim yang berfungsi untuk respirasi seluler. Membran dalam mitokondria yang berlekuk – lekuk memberikan keuntungan, yaitu memperluas bidang membran dalam mitokondria sehingga meningkatkan produktivitas dari respirasi seluler.

Gambar 2. Mikondria yang merupakan tempat respirasi seluler memiliki dua membran mitokondria, cristae, matrik (matrix) juga memiliki DNA dan ribosom sendiri. 

Kloroplast

Kloroplast adalah organela sel yang berfungsi untuk sintesis senyawa organik (gula). Proses sintesis senyawa organik (gula) tersebut seringkali dinamakan dengan proses fotosintesis (Penjelasan tentang proses fotosintesis). Di dalam kloroplast terdapat pigmen klorofil, enzim dan molekul lain yang berfungsi dalam proses fotosintesis. Kloroplast dapar ditemukan pada sel daun atau organ lain yang berwarna hijau. Selain pada tanaman, Kloroplast juga dapat ditemukan pada sel alga.

Kloroplast mempunyai dua membran dengan ruang intermembran yang sangat sempit. Di bagian dalam kloroplast, terdapat tilakoid (thylakoid). Tilakoid (thylakoid) adalah sistem membran pipih yang berbentuk pipih. Tilakoid (thylakoid) bertumpuk – tumpuk. Setiap tumpukan disebut dengan granum. Di luar tilakoid (thylakoid) merupakan cairan yang sering kali disebut dengan stroma. DNA kloroplast, ribosom dan berbagai enzim terdapat dalam stroma.

Gambar 3. Kloroplast merupakan organela sel yang dapat ditemukan pada tanaman dan alga: kloroplast mempunyai membran ganda .

Kata kunci pencarian :

Mitokondria dan kloroplast, Teori endosymbiosis, teori endosimbion, teori endosimbiosis, proses terbentuknya mitokondria, proses terbentuknya kloroplast, Mitokondria, gambar mitokondria, Mitokondria, bagian bagian mitokondria, Cristae mitokondria adalah, ruang intermembran mitokondria adalah, matrik (matrix) mitokondria adalah, kloroplast, bagian bangia kloroplast, tilakoid (thylakoid) kloroplast, granumkloroplast, grana kloroplast, stroma kloroplast

Read more

Organela sel : Aparatus golgi, Lisosom dan Vakuola

Aparatus golgi

Aparatus golgi atau badan golgi adalah organela sel yang berfungsi untuk pengumpulan, pengemasan, dan distribusi molekul yang disintesis pada satu tempat di dalam sel dan digunakan di lokasi lain di dalam sel. Aparatus golgi atau badan golgi tersusun dari membran pipih yang membentuk kantong – kantong (cisternae). Aparatus golgi atau badan golgi memiliki dua sisi yang berbeda yaitu sisi cis (cis face) dan sisi trans (trans face). Kedua sisi tersebut juga memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. sisi cis (cis face) adalah sisi yang berhadapan dengan retikulum endoplasma (RE).

Gambar 1. Aparatus golgi atau badan golgi terdiri dari kantong – kantong pipih yang disebut dengan (cisternae), Aparatus golgi atau badan golgi memiliki 2 sisi yang berbeda yaitu sisi cis (cis face) dan sisi trans (trans face)

Produk – produk yang dihasilkan dalam retikulum endoplasma (RE) ditransport dalam bentuk vesikel menuju ke sisi cis (cis face) dari aparatus golgi atau badan golgi. Vesikel – vesikel tersebut kemudian menyatu / berfusi dengan membran aparatus golgi atau badan golgi dan produk yang dibawanya masuk ke dalam lumen aparatus golgi atau badan golgi. Dari lumen, produk tersebut akan menuju ke sisi trans (trans face). Dalam perjalanan menuju ke sisi trans (trans face), produk – produk yang dihasilkan dalam retikulum endoplasma (RE)  akan mengalami modifikasi. Contoh dari produk yang dihasilkan dalam retikulum endoplasma (RE) dan dimodifikasi dalam aparatus golgi atau badan golgi adalah glikoprotein. Produk – produk yang telah dimodifikasi dalam aparatus golgi atau badan golgi kemudian berkumpul pada cisternae  di sisi trans (trans face) dan kemudian membentuk vesikel – vesikel. Vesikel – vesikel pembawa produk yang telah dimodifikasi tersebut kemudian terlepas dari aparatus golgi atau badan golgi untuk menuju ke organela lain atau menuju membran plasma jika produk yang dibawanya merupakan protein sekresi (secretory protein).

Vesikel

Vesikel – vesikel yang berasal dari endomembran (retikulum endoplasma dan Aparatus golgi) mempunyai fungsi dan peran yang berbeda – beda bergantung pada produk atau senyawa yang ada di dalamnya. Vesikel – vesikel tersebut diantaranya adalah lisosom (lysosome) dan vakuola (vacuole).

Vakuola (Vacuole)

Vakuola (vacuole) adalah organela sel yang berasal dari retikulum endoplasma dan Aparatus golgi. Vakuola (vacuole) mempunyai fungsi yang berbeda – beda. Vakuola makanan adalah vakuola yang terbentuk saat terjadi proses fagositosit makanan. Vakuola kontraktil adalah vakuola yang berfungsi untuk memompa air keluar dari sel agar terjadi keseimbangan antara ion dan molekul di dalam sel. Vakuola kontraktil biasanya terdapat pada organisme eukariotik uniseluler yang hidup pada air tawar. Pada tanaman, salah satu fungsi dari vakuola (vacuole) adalah sebagai teampat penyimpanan senyawa organik seperti cadangan protein pada biji. Untuk menghindari hama atau herbivora, tanaman juga menyimpan racun dalam vakuola sehingga hewan atau hama yang memakan tanaman tersebut akan keracunan.

Gambar 2. Vakuola kontraktil pada Paramecium berfungsi untuk memompa air keluar dari sel

Lisosom (lysosome)

Lisosom (lysosome) adalah vesikel yang berisi enzim hidrolitik yang berfungsi untuk mencerna (menghidrolisis) makromolekul. Enzim hidrolitik dari lisosom (lysosome) bekerja optimal pada kondisi asam seperti kondisi yang ada dalam lisosom (lysosome). Jika lisosom (lysosome) pecah atau mengalami kebocoran, enzim hidrolitik yang keluar ke sitosol tidak terlalu aktif karena pH dari sitosol hampir mendekati normal sehingga organela yang ada pada sitosol tidak terhidrolisis. Namun jika terjadi kebocoran lisosom (lysosome) dalam jumlah besar organela sel akan akan terhidrolisis oleh enzim tersebut.

Enzim hidrolitik yang ada dalam lisosom (lysosome) disintesis pada retikulum endoplasma kasar (RE kasar) kemudian ditransfer ke badan golgi (apparatus golgi) untuk diproses.

Kondisi di dalam lisosom (lysosome) selalu dijaga agar tetap dalam kondisi asam dengan cara memompakan ion proton ke dalam lisosom (lysosome) sehingga enzim yang dibawanya dapat bekerja secara optimal. Beberapa lisosom (lysosome) dalam kondisi tidak aktif karena pH tidak asam disebut dengan lisosom primer  ( primary lysosome). Pada Amoba dan organisme eukariotik uniseluler lain, makanan ditelan oleh sel dan dimasukkan ke dalam vakuola makanan / vesikel makanan. Ketika lisosom primer (primary lysosome) berfusi dengan vesikel makanan atau organela lain, pH dari vesikel – vesikel yang telah berfungsi tersebut akan turun dan menjadi asam sehingga makanan atau makromulekul yang dibawa oleh vesikel vesikel tersebut dapat dihidrolisis. Lisosom primer (primary lysosome) yang telah berfusi dengan vesikel makanan atau organela lain dan dalam kondisi aktif (pH asam) disebut dengan lisosom sekunder (secondary lysosome).

Proses pencernaan makanan yang melibatkan vakuola makanan dan lisosom (lysosome) seperti yang telah dijelaskan diatas disebut dengan fagositosis (phagocytosis). Beberapa sel manusia juga melakukan fagositosit, misalnya adalah sel makrofag (macrophage) yang memfagositosit bakteri atau kuman lainnya yang masuk dalam tubuh. Sedangkan proses perombakan / digesti organela sel yang rusak disebut dengan autofagi (autophagy). Dalam proses autofagi (autophagy), organela yang rusak awalnya akan dikelilingi oleh suatu membran kemudian membran tersebut berfusi dengan lisosom (lysosome) sehingga enzim hidrolitik yang ada dalam lisosom (lysosome) dapat mencerna organela yang rusak dan menghasilkan komponen komponen yang dapat digunakan kembali untuk sintesis organela yang baru.

Gambar 3. Proses fagositosis (phagocytosis) dan autofagi (autophagy) melibatkan peran lisosom

Baca juga :
Perbedaan Tanaman C3, Tanaman C4, dan Tanaman CAM

Kata Kunci pencarian :

Bagian bagian Aparatus golgi atau badan golgi, Aparatus golgi adalah, badan golgi adalah, cisternae dari Aparatus golgi atau badan golgi, sisi cis (cis face) dari Aparatus golgi, sisi trans (trans face) dari Aparatus golgi, vesikel transport dari Aparatus golgi, Aparatus golgi atau badan golgi terdiri dari kantong – kantong pipih yang disebut dengan (cisternae), Aparatus golgi atau badan golgi memiliki 2 sisi yang berbeda yaitu sisi cis (cis face) dan sisi trans (trans face), Vakuola kontraktil, Vakuola kontraktil paramecium, fungsi Vakuola kontraktil, Vakuola kontraktil pada Paramecium berfungsi untuk memompa air keluar dari sel, fagositosis (phagocytosis) dan autofagi (autophagy) yang melibatkan lisosom (lysosome), lisosom adalah, fagositosis (phagocytosis), autofagi (autophagy), enzim hidrolitik lisosom, fagositosis (phagocytosis) oleh lisosom, autofagi (autophagy) oleh lisosom, Proses fagositosis (phagocytosis) dan autofagi (autophagy) melibatkan peran lisosom

Read more

Sel : Prokariotik, Eukariotik, Inti sel dan Retikulum Endoplasma (RE)

Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari tiap – tiap organisme. Semua sel hampir mempunyai penyusun atau organel  yang sama. Penyusun – penyusun sel tersebut diantaranya adalah plasma membran, sitosol, kromosom, dan ribosom. Plasma membran adalah bagian terluar yang menyelubungi sel. Di dalam sel terdapat bagian semi fluid seperti jelly yang disebut dengan sitosol. Kromosom adalah bagian DNA yang menyimpan informasi genetik sedangkan ribosom adalah bagian / organela sel yang berfungsi untuk sintesis protein.

Ada 2 jenis sel, yaitu prokariotik dan eukariotik. Organisme yang mempunyai sel prokariotik adalah organisme dari domain Bakteri atau Archae. Organisme yang mempunyai sel eukariotik adalah Protista, Fungi, Animalia dan Tanaman. Perbedaan antara prokariotik dan eukariotik adalah terletak pada tempat DNA yang dimilikinya.

 DNA eukariotik terletak pada organela yang disebut dengan nukleus atau inti sel. Nukleus atau inti sel merupakan organela sel yang mempunyai membran ganda (double membran). Sel prokariotik tidak mempunyai nukleus atau inti sel sehingga DNA terletak pada bagian yang tidak terselubungi oleh membran. Bagian tersebut dinamakan dengan nukleosid (nucleoid).

Organela sel yang paling mudah diamati adalah nukleus atau inti sel. Sebagian besar sel hanya memiliki satu inti namun beberapa sel dari jamur memiliki beberapa inti sel. Sel darah merah (eritrosit) kehilangan nukleus atau inti sel nya ketika Sel darah merah (eritrosit) sudah mature.

Pada nukleus atau inti sel terdapat nucleolus. Nucleolus adalah bagian inti sel yang terlihat gelap ketika dilihat menggunakan mikroskop. Nukleus atau inti sel diselimuti oleh membran inti. Membran inti pada nukleus atau inti sel terdiri dari 2 membran fosfolipid bilayer yaitu membran dalam dan membran luar. Membran luar dari  membran inti pada nukleus atau inti sel tersambung dengan retikulum endoplasma. Dalam membran inti tersebut, terdapat lubang – lubang atau pori – pori yang disebut dengan pori inti (nuclear pores). Pada pori inti (nuclear pores) terdapat protein channel yang berfungsi untuk jalan keluar masuknya molekul – molekul dari dan ke dalam nukleus atau inti sel.

Gambar 1. Inti sel mempunyai membran inti yang terdiri dari 2 membran fosfolipid bilayer yaitu membran dalam dan membran luar serta mempunyai pori inti untuk keluar masuknya molekul – molekul dari dan ke dalam nukleus atau inti sel

Retikulum endoplasma / endoplasmic reticulum (ER)

Retikulum endoplasma / endoplasmic reticulum (ER) adalah organela sel yang merupakan perpanjangan dari membran luar nukleus atau inti sel. Kata “endoplasmic” artinya “dalam sitoplasma” dan “reticulum” artinya “jaring kecil” atau “little net”. Ada 2 jenis retikulum endoplasma / endoplasmic reticulum (ER) yaitu retikulum endoplasma / endoplasmic reticulum kasar dan retikulum endoplasma / endoplasmic reticulum halus. Perbedaannya adalah pada permukaan luar dari endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma kasar terdapat ribosom sehingga ketika diamati melalui mikrospkop elektron permukaannya terlihat kasar. Namun pada permukaan luar dari endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus tidak terdapat ribosom sehingga ketika diamati melalui mikrospkop elektron permukaannya terlihat halus.

Gambar 2. Retikulum endoplasma terdiri dari 2 jenis yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus; retikulum endoplasma kasar merupakan retikulum endoplasma yang ditempeli oleh ribosom dan retikulum endoplasma halus merupakan retikulum endoplasma yang tidak ditempeli oleh ribosom

Fungsi Retikulum Endoplasma Halus

Endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus berperan dalam berbagai proses metabolisme, misalnya sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, detoksifikasi obat atau racun dan penyimpanan ion kalsium.

Enzim dalam endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus merupakan enzim penting dalam sintesis lipid termasuk minyak, steroid dan membran fosfolipid. Contoh steroid pada sel vertebrata yang disintesis oleh endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus adalah sex hormone.

Pada sel hati (liver), terdapat enzim dalam endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus yang dapat mendetoksifikasi obat dan racun. Mekanisme detoksifikasi obat dan racun tersebut biasanya adalah dengan  menambahkan gugus hidroksil pada molekul obat dan racun yang masuk dalam sel.

Penyimpanan ion kalsium dalam  endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus terjadi pada sel – sel otot. Endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus memompa ion kalsium dari sitosol masuk ke dalam lumen retikulum endoplasma. Ketika di stimulasi oleh impuls saraf, ion kalsium akan di pompa kembali pada sitosol sehingga menyebabkan otot berkontraksi.

Beberapa kantong (vesicle) yang terbentuk dari membran plasma dalam proses endositosis seringkali berfusi dengan endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma halus.

Fungsi Retikulum Endoplasma Kasar

Endoplasmic reticulum / retikulum endoplasma kasar adalah retikulum endoplasma yang ditempeli oleh ribosom di permukaan membrannya.Fungsi ribosom sendiri baik yang menempel pada retikulum endoplasma maupun yang berada dalam sitoplasma adalah sebagai tempat untuk sintesis protein. Protein – protein yang disintesis  oleh ribosom pada retikulum endoplasma merupakan protein yang akan ditransport keluar sel atau sering kali disebut dengan protein secretory. Sebagian besar protein secretory adalah merupakan glikoprotein. Glikoprotein adalah protein yang berikatan dengan karbohidrat. Ikatan antara protein dan karbohidrat tersebut adalah ikatan kovalen.

Contoh dari protein secretory adalah hormom insulin yang dihasilkan oleh sel pankreas. Sesaat setelah disintesis oleh ribosom yang menempel pada retikulum endoplasma, protein secretory langsung masuk ke dalam lumen retikulum endoplasma. Di dalam lumen retikulum endoplasma protein secretory mengalami pelipatan pelipatan sehingga membentuk struktur 3 dimensi yang fungsional.

Setelah selesai terbentuk, protein secretory tidak dilepaskan dalam sitosol namun tetap dalam lumen retikulum endoplasma dan akan ditransport keluar dari sel menggunakan kantong atau vesikel. Vesikel yang membawa protein secretory tersebut dikenal dengan vesikel transport. Vesikel transport berasal dari membran retikulum endoplasma pada bagian yang disebut dengan transitional retikulum endoplasma.

Gambar 3. Protein secretory, protein yang dihasilkan ribosom pada  retikulum endoplasma kasar ditransport keluar sel menggunakan vesikel - vesikel transport

Baca Juga :
Biokimia Polisakarida : Struktur glukosa, Selulosa dan Kitin

Kata Kunci :
Bagian bagian inti sel, Inti sel, nukleus, nukleolus, pori inti, membran inti sel, nukleoplasma, Retikulum endoplasma, Macam macam retikulum endoplasma, RE kasar, RE halus, retikulum endoplasma kasar, retikulum endoplasma halus, retikulum endoplasma kasar memproduksi  protein secretory, vesikel transport, protein secretory, RE kasar, fungsi retikulum endoplasma kasar

Read more

Mekanisme Kontrol pada Siklus Sel

Pembelahan sel pada eukariotik yang telah dibahas pada postingan sebelumnnya (Postingan Pembelahan sel eukariotik) membutuhkan suatu kontrol/mekanisme untuk menentukan kapan harus melakukan pembelahan sel, kapan harus berhenti melakukan pembelahan sel dan berapa lama durasi waktu dalam pembelahan sel. Ada 3 tempat (checkpoint) dimana pembelahan sel (siklus sel) biasanya dikontrol, yaitu :

1. Kontrol pada fase G1 (G1 checkpoint )

Kontrol siklus sel pada fase G1 (G1 checkpoint ) dilakukan ketika fase G1 hampir selesai dan sebelum fase S. Dalam G1 checkpoint ini akan diputuskan apakah sel akan melakukan pembelahan, menunda pembelahan atau memasuki fase G0 (fase istirahat). Jika kondisi mendukung, sel akan memulai fase S untuk replikasi DNA.

2. Kontrol pada fase G2 (G2 checkpoint )

Kontrol siklus sel pada fase G2 (G2 checkpoint ) dilakukan pada akhir fase G2. Jika G2 checkpoint berhasil dilewati, sel akan memulai mitosis.

3. Kontrol pada fase M (M checkpoint) 

Kontrol siklus sel pada fase M (M checkpoint) dilakukan pada pada fase mitosis.

           

Checkpoint dimana pembelahan sel (siklus sel) biasanya dikontrol; G1 checkpoint, G2 checkpoint, M checkpoint. (Sumber : Biology: Peter H. Raven et al)

 

            Ada 2 protein yang berperan dalam kontrol siklus sel yaitu Cyclin-dependent protein kinases
(Cdks) dan cyclin. Cdks adalah enzim yang memfosfolarisasi protein histon, filament membran inti dan protein yang terhubung dengan mikrotubulus untuk melakukan checkpoint. Sedangkan cyclin adalah protein yang akan berikatan dengan Cdks.

cyclin dan Cyclin-dependent protein kinases (Cdks) merupakan protein yang berperan dalam regulasi siklus sel (Sumber : Biology: Peter H. Raven et al)

Selama fase G2, sel akan mengakumulasi G2 cyclin atau disebut juga mitotic cyclin dan cyclin tersebut berikatan dengan Cdks membentuk kompleks MPF (mitosis-promoting factor). Awalnya MPF tidak aktif, namun kemudian enzim tertentu memfosfolarisasi dan mengaktifkan MPF. MPF aktif lalu meningkatkan aktivitas enzim yang memfosfolarisasi MPF (feedback positif) sehingga dengan cepat meningkatkan konsentrasi MPF aktif. Konsentrasi MPF aktif yang telah memenuhi batas tertentu kemudian memicu terjadinya fase mitosis.

Durasi dalam fase mitosis ditentukan oleh aktivitas MPF. Selama proses mitosis MPF mengaktifkan protein yang mendegradasi cyclin mengakibatkan konsentrasi cyclin menurun sedangkan konsentrasi Cdk relatif konstans. Hal tersebut menyebabkan konsentrasi MPF rendah dan mengakhiri proses mitosis.

Mekanisme pengaturan siklus sel (pembelahan sel) (Sumber : Biology: Peter H. Raven et al)

            Regulasi pada G1 checkpoint juga serupa dengan regulasi pada G1 checkpoint. Sedangkan pada sel uniselular misalnya Yeast, faktor utama yang memicu replikasi DNA adalah ukuran sel. Sel Yeast, tumbuh dan membelah dengan cepat. Start decision pada Yeast tersebut adalah perbandingan volume sitoplasma dan ukuran genom. Selama proses pertumbuhan ukuran sitoplasma bertambah namun ukuran genom konstan. Jika ukuran sitoplasma sudah mencapai titik tertentu, cyclin akan diproduksi yang kemudian akan memicu replikasi DNA dan pembelahan sel.

            Sel eukariotik dari suatu organisme multiseluler tidak bisa bebas terus menerus membelah. Pembelahan sel pada organisme multi seluler harus diregulasi agar suatu organ mempunyai bentuk dan ukuran tertentu. Suatu protein yang bertanggung jawab untuk meregulasi pembelahan sel pada sel dari organisme multiseluler disebut dengan growth factors.

Baca Juga :

Sel : Prokariotik, Eukariotik, Inti sel dan Retikulum Endoplasma (RE)

Penentuan Jenis Kelamin, Pola Pewarisan Kromosom Sex dan Gen yang Terpaut Kromosom Sex

Cara HIV Menyerang Sel dan Treatment yang Dikembangkan untuk Menangulanginya

            Mekanisme kerja growth factor adalah memicu intracellular signaling system seperti yang telah dibahas pada postingan (Penjelasan tentang intracellular signaling system) Contohnya adalah pada sel fibrobast, sel fibrobast mempunyai banyak reseptor pada membran selnya yang spesifik mengikat platelet-derived growth factor (PDGF). Ketika reseptor tersebut berikatan dengan PDGF, intracellular signaling system akan dipicu untuk menstimulasi pembelahan sel. Fase G0 atau fase istirahat yang terjadi pada siklus disebabkan rendahnya atau bahkan tidak adanya growth factor. 

Mekanisme kerja growth factor dalam mengontrol pembelahan sel; ketika protein Rb difosfolarisasi, memicu protein lain dalam inti untuk menstimulasi produksi protein Cdk yang akan memicu pembelahan (Sumber : Biology: Peter H. Raven et al)

Read more