Tridarma Rasuane : Biologi Sel

Showing posts with label Biologi Sel. Show all posts

Wednesday, May 29, 2019

Soal - Soal Latihan Materi Biologi Sel

1. Plasma yang terdapat di dalam inti sel disebut?
a. Protoplasma b. Nukleoplasma c. Sitoplasma d. Parapalasma

2. Berikut ini polisakarida penyusun dinding sel tumbuhan tingkat tinggi adalah? Kecuali
a. Selulosa b. Pektin c.hemiselulosa d. Kitin

3. Perbedaan utama antara sel prokaryotik dan eukariotik adalah? Kecuali
a. Pada Inti sel b. Plastida dan dinding selnya
b. Pada jumlah dan bentuk mitokondria d. Ukuran sel dan bentuk DNA

4. Dinding sel pada bakteri paling banyak tersusun atas polisakarida adalah?
a. Selulosa b. Peptidoglikan c. Kitin d. Lignin

5. Berikut ini yang bukan komponen penyusun membran plasma adalah?
a. Glikolipid b. Fosfolipid c. Glikoprotein d. Asam nukleat

6. Pada membran sel, fosfolipid tersusun atas 2 lapis, mengapa demikian ?
a. Fosfolipid tersusun 2 bagian yang hidrofobik dan hidrofilik
b. Fosfolipid mengandung kolesterol sehingga lebih flexible
c. Fosfolipid sangat fermiabel dan sulit dilalui zat
d. Fosfolipid terikat dengan glikoprotein dan glikolipid

7. Pengangkutan zat makromolekul seperti protein dari luar sel ke dalam sel melalui membran sel dengan cara?
a. Fagositosis b. Difusi c. Endositosis d. Transfor aktif

8. Pada membran plasma zat yang berperan sebagai pengkode atau pengenal benda-benda asing yang akan melewati membran adalah?
a. Glikolipid b. Fosfolipid c. Kolesterol d. Protein integral

9. Proses sintesis protein lebih lanjut setelah di organel ribosom maka akan terjadi di?
a. Lisosom b. RE Halus c. RE kasar d. Badan Golgi

10. Retikulum endoplasma berperan sebagai penawar zat beracun organel ini banyak terdapat pada sel-sel pada organ?
a. Tulang b. Jantung c. Syaraf d. Hati

11. Peran dari retikulum endoplasma halus adalah?
a. Sintesis protein dan glikolisasi protein c. Replikasi dan transkripsi DNA
b. Sintesis lipid dan detoksifikasi d. Pembentukan ATP

12. Pada sel tumbuhan juga memiliki aparatus golgi yang disebut?
a. Kloropas b. Vakuola c. Tilakoid d. Diktiosom

13. Berikut ini merupakan bagian aparatus golgi?
a. Grana, tilakoid, stroma c. Krista, matrik, membran outer dan inner
b. Cis, Trans dan siterna d. Visekel, endosom dan lisosom

14. Salah satu fungsi dari badan golgi adalah?
a. Glikolisis dan dekarboksilasi oksidatif c. Sintesis lemak dan detoksifikasi
b. Fagositosis dan autofagi d. Persiapan sekret dan reparasi membran

15. Pada sel sperma, organel aparatus golgi akan mengalami modifikasi yang sebut?
a. Ekor pada sperma c. Kepala sperma
b. Leher sperma d. Akrosom sperma

16. Kelompok enzim yang berperan dalam organel lisosom adalah?
a. Katalase b. Amilase c. Hidrolase d. Kinase

17. Fungsi utama lisosom adalah Kecuali?
a. Autofagi b. Endositosis c. Fagositosis d. Sintesis

18. Fungsi utama dari peroksisom adalah?
a. Menghancurkan benda asing dengan enzim hidrolitik
b. Berperan dalam daur glioksilat
c. Memecah protein dengan enzim protease
d. Oksidasi H2O2 (Hidrogen Piroksida)

19. Pada hewan, peroksisom banyak ditemukan di sel?
a. Sel saraf dan sel usus b sel hati dan ginjal c. sel otot d. sel kulit dan jantung

20. Enzim yang terdapat di peroksisom yang berperan memecah H2O2 menjadi air dan oksigen adalah?
a. Hidrolase b. Ligase c. Transferase d. Katalase

21. Badan mikro yang hanya terdapat pada endosperm biji tumbuhan adalah?
a. peroksisom b. Glioksisom c. Lisosom d. Ribosom

22. Berikut ini yang merupakan penyusun organel mitokondria adalah Kecuali?
a. Ribosom b. DNA mitokondria c. Matrik d. Lisosom

23. Pada proses repirasi perubahan glukosa menjadi asam piruvat terjadi dibagian sel?
a. Mitokondria b. Lisosom c. Sitosol d. Retikulum endoplasma

24. Daur Krebs (daur asam sitrat) terjadi di bagian organel sel?
a. Inti Sel b. Lisosom c.Mitokondria d. Ribosom

25. Dimanakah proses pemecahan Asetil CoA menjadi energi dan CO2 berlangsung?
a. Mitokondria b. Badan golgi c. Dinding sel d. Nukleous

Kunci Jawaban Soal - Soal Latihan Materi Biologi Sel

1. b

2. d

3. b

4. b

5. d

6. a

7. c

8. a

9. c

10. d

11. b

12.d

13. b

14. d

15. d

16. c

17. d

18. d

19. b

20. d

21. b

22. d

23. c

24. c

25. a

Bagaimana Enzim Bekerja dan Faktor yang Mempengaruhinya?

Rasuane Noor Biokimia , Biologi Sel

KERJA ENZIM

Definisi Enzim

Enzim adalah biokatalis yang dihasilkan oleh jaringan yang meningkatkan laju reaksi kimia atau mengaktifkan senyawa lain secara spesifik. Biokatalis adalah senyawa organik yang bekerja mempercepat reaksi tetapi tidak bereaksi.

Karakteristik enzim adalah sebagai berikut:

Enzim merupakan Protein.
Enzim sebagai katalisator dapat meningkatkan laju reaksi sekitar 107-1013 kali lebih cepat dari katalis non enzim.
Enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi.
Enzim mempunyai sifat spesifitas yang menyebabkan enzim sangat memilih substrat yang akan dikenali, diikat dan diolah lebih lanjut.
Enzim Menurunkan Energi Aktivasi.
Enzim merupakan senyawa yang jauh lebih kecil sehingga reaksi dapat berlangsung di dalam sel.
Enzim dalam proses katalisis suatu reaksi, enzim bereaksi terlebih dahulu dengan substrat sehingga terbentuklah senyawa baru atau kompleks seperti rumus: E + S - - ES -- E + P

Enzim dihasilkan oleh sel-sel di dalam tubuh banyak sekali enzim yang adalah di tubuh yang berfungsi dalam reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh salah satu proses metabolisme tubuh. Enzim disintesis oleh dan di dalam sel. Enzim akan disintesis jika sel mempunyai gen untuk enzim tersebut. Di dalam sel banyak terdapat organel-organel sel. Organel lisosom memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam, seperti protease, nuklease, glikosidase,lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase yang dibentuk dalam RE kasar dan dibawa ke Lisosom. Lisosom adalah organel sel yang berfungsi untuk mencerna atau menghancurkan benda-benda asing atau bagian sel yang tidak diperlukan lagi, termasuk dalam mencerna patogen yang masuk dalam sel. Enzim di Lisosom menghidrolisa setiap makromolekul biologis, hasil degradasi dikeluarkan ke sitoplasma. Semua enzim tersebut aktif pada pH :5 (Asam hidrolase), kelompok Enzim yang ada didalam organel sel lisosom tersebut dinamakan lisozim (not ribozim).

Bagaimana Kerja Enzim

Dua model telah diusulkan untuk menjelaskan bagaimana enzim bekerja yaitu enzim berikatan dengan substrat:

1) Model Key And Lock (Kunci dan Gembok)

Model ini dipublikasikan oleh Emil Fisher pada tahun 1894, yang menyatakan bahwa bentuk molekul substrat dengan sisi aktif enzim serupa dengan anak kunci dengan kuncinya.

2) Model Induced-fit (Kecocokan)

model diusulkan pada tahun 1958 oleh Daniel E. Koshland, Jr. Pada model ini substrat menyebabkan perubahan konformasi pada bagian sisi aktif enzim.

Spesifikasi Kerja Enzim

Enzim mempunyai sifat spesifitas yang menyebabkan enzim sangat memilih substrat yang akan dikenali, diikat dan diolah lebih lanjut. Oleh sebab itu spesifikasi enzim dibedakan menjadi 3 jenis yaitu:

Spesifitas stereoisomer
Spesifitas ikatan kimia
Spesifitas Gugus

1. Spesifitas stereoisomer, Stereoisomer adalah salah satu jenis isomer yang memiliki sifat fisika dan kimia yang sangat mirip namun aktivitas biokimia yang berbeda. Isomer adalah senyawa yang mempunyai rumus molekul sama,tetapi rumus strukturnya berbeda. Spesifitas stereoisomer, Enzim – enzim pada umumnya bekerja pada senyawa organik, hanya sebagian kecil saja senyawa anorganik, Senyawa organik seperti Karbohidrat, enzim yang bekerja terutama pada konfigurasi D, pada asam amino bekerja pada konfigurasi L.

2. Spesifitas ikatan kimia, enzim yang berfungsi untuk pemecahan molekul dengan memutuskan ikatan nonkovalen, memecah ikatan kovalen dengan Hidrolisis. Contohnya Hidrolase, glikosidase, amilase, esterase, fosfatase.

3. Spesifitas Gugus, Enzim hanya bekerja pada substrat yang mempunyai gugus tertentu, contoh: enzim pemecah protein akan memecahkan ikatan peptide.

Tingkat Spesifitas Enzim

Spesifitas enzim rendah, hanya memecah ikatan kimia saja, seperti enzim esterase, fosfatase.sedangkan Spesifitas tinggi, enzim yang mengolah hanya satu saja substrat, contoh : enzim-enzim metabolisme karbohidrat.

Pusat Aktif Enzim dalam Sel

Enzim yang ada di organel Mitokondria,untuk menghasilkan energi.
Enzim yang ada di organel Ribosom,untuk proses sintesis protein.
Enzim yang ada di organel mikrosom,untuk biosintesis protein.
Enzim yang ada di organel Lisosom, untuk pemecahan berbagai bahan yang tidak diperlukan oleh tubuh.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

· Konsentrasi Enzim

· Konsentrasi substrat

· Pengaruh Suhu (Temperatur)

· Pengaruh pH (Derajad keasaman)

· Pengaruh Hambatan (Inhibitor)

Konsentrasi Enzim dan Konsentrasi substrat

Ada suatu kecepatan maksimum reaksi enzimatis pada jumlah tertentu dari enzim yang dapat mengkataliser suatu reaksi yang spesifik. Hanya dalam konsentrasi substrat yang tinggi kecepatan maksimum reaksi dapat terjadi. Dalam kondisi konsentrasi substrat yang tinggi, enzim akan jenuh, bila bagian aktifnya selalu diisi oleh substrat atau molekul-molekul produknya. Pada keadaan ini, pertambahan konsentrasi tidak akan mempengaruhi kecepatan reaksi, karena semua bagian aktif enzim (active site) sudah digunakan. Apabila suatu konsentrasi substrat melebihi titik jenuh sel, maka kecepatan reaksi dapat bertambah bila sel menghasilkan molekul-molekul tambahan. Akan tetapi dalam kondisi sel yang normal, enzim tidak akan jenuh dengan substrat. Molekul-molekul enzim akan tidak aktif, apabila kekurangan substrat.

Pengaruh Suhu (Temperatur)

Kerja enzim akan dipengaruhi oleh suhu dimana kecepatan reaksi-reaksi enzimatis terhadap substrat akan berkurang jika terjadi kenaikan temperatur. Aktivitas enzim akan berbeda pada temperatur minimum, optimum dan maksimum. Reaksi enzimatis di atas suhu optimum akan menurun drastis. Menurunnya aktivitas enzim ini berkaitan dengan denaturasi enzim. denaturasi enzim yaitu peristiwa kerusakan pada enzim sehingga tidak dapat berfungsi, yang biasa terjadi pada semua protein-protein. Denaturasi biasanya mencakup pemecahan ikatan hidrogen dan ikatan nonkovalen yang mengikat enzim dalam sifat struktur 3 dimensi. Salah satu contoh yang biasa dari denaturasi adalah transformasi dari albumen atau putih telur yang belum matang akan berubah menjadi padat apabila dipanasi. Perubahan dalam struktur ini mengubah susunan dari pada asam-asam amino pada bagian “active site” dan menyebabkan enzim kehilangan kemampuan untuk mengadakan katalis serta aktivitas biologi yang vital. Dalam beberapa hal, denaturasi dapat bersifat reversibel. Tetapi jika denaturasi terus sampai pada suatu kondisi dimana enzim kehilangan solubilitas, dan menggumpal, maka terjadi denaturasi yang irreversibal, sebab enzim tidak mendapatkan sifat-sifatnya semula.

Pengaruh pH (Derajad keasaman)

Kerja Enzim dipengaruhi pH, Perubahan pH lingkungan akan berpengaruh pada efektivitas bagian aktif enzim (active site). Perubahan pH yang cukup drastis dapat menyebabkan denaturasi sehingga menurunkan efektivitas enzim. Temperatur dapat menyebabkan denaturasi (kerusakan enzim) karena memutuskan ikatan H pada molekul protein enzim. Kebanyakan enzim bekerja mempunyai pH optimum, aktivitasnya berada dalam keadaan maksimum. Di bawah atau di atas pH optimum, aktivitas enzim akan mengalami deklinasi. Derajad keasaman atau pH optimum untuk kegiatan enzim tidak terletak pada suatu pH tertentu yang tetap, akan tetapi tergantung kepada: kemurahan enzim, sumber enzim, temperatur dan sifat serta kadar yang ada. Kegiatan enzim tergantung kepada pH macamnya substrat. Enzim yang berasal dari sumber yang berbeda juga akan mempunyai pH yang berbeda pula, misalnya, pH ludah= 6,7- 6,8. Contoh lain enzim pepsin yang berkerja di Lambung akan bekerja optimal pada pH lambung yaitu sangat asam yang mencapai 2.

Kerja Enzim Dipengaruhi Hambatan (Inhibitor)

Hambatan kerja enzim dimana tidak terbentuknya kompleks substrat enzim dalam reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Sehingga enzim tidak bekerja dalam mengkatalisis substrat. Contoh :

Ion-ion hidroksil (OH-ion), dapat menghambat kegiatan enzim pepsin
Racun-racun tertentu seperti cyanida, arsenik, merkuri, apabila digabung dengan enzim, akan menghambat aktivitas enzim.
Obat-obat anti mikroba, dapat menghambat kegiatan enzim
Urease dapat dirusak oleh pepsin.

Hambatan terhadap kerja enzim terdiri dari :

Hambatan tidak reversibel.
Hambatan reversibel. Terdiri dari 2 macam yaitu:

1) Hambatan reversibel bersaing (Competitive inhibition )
2) Hambatan reversibel tidak bersaing (non Competitive inhibition)

Hambatan Tidak Reversibel

Irreversible adalah golongan yang bereaksi dengan, atau merusakkan suatu gugus fungsional pada molekul enzim yang penting bagi aktivitas katalitiknya. Substart tidak dapat memasuki bagian aktif dari enzim. Enzim tidak dapat berfungsi sebagai katalitik.

Contohnya: senyawa diisoprofilfluorofosfat (DFP), yang menghambat enzim asetilkolinesterase, yaitu enzim yang penting di dalam transmisi impuls syaraf.

Hambatan Reversible

Hambatan Reversibel Bersaing

Dikarenakan adanya molekul yang mirip dengan substrat sehingga membentuk kompleks enzim substrat yang inhibitor. Penghambat bersaing, akan bersaingan dengan substrat untuk memasuki bagian aktif dari enzim. Inhibitor ini dapat bersaing dengan substrat karena bentuk dan struktur kimianya bersamaan. Hambatan reversibel bersaing (Competitive inhibition) terjadi jika suatu molekul lain yang mirip dengan substrat lebih dulu berikatan dengan enzim sehingga menyebabkan enzim terhambat untuk mengikat substrat dalam suatu jalur metabolik. ikatan ini bersifat sementara.

Contohnya: Asam malonat, oksalat, dan oksaloasetat. Kegiatan enzim dehidrogenese asam suksinat dihambat oleh asam malonat, sebab molekul asam malonat serupa dengan asam suksinat yaitu mempunyai 2 gugusan OH. Karena struktur dari kedua molekul asam ini hampir sama, maka asam malonat akan diikat pula oleh enzim dapat dimetabolisir lebih lanjut, maka ikatan asam malonat dengan enzim tidak mudah dilepaskan. Dengan terbentuknya ikatan yang kuat ini, menyebabkan adanya persaingan yang ketat antara asam malonat dengan asam suksinat pada permukaan enzim. Sulfanilamida (obat sulfa) dapat menghambat kegiatan enzim yang substrat adalah asam asam paraaminobenzoat (paraaminobenzoic acid) yang dalam buku literatur disingkat PABA saja. PABA merupakan nutrien esensial yang digunakan oleh banyak bakteri dalam sintesis asam folat (folic acid), suatu vitamin yang berfungsi sebagai koenzim. Apabila sulfanilamida diperlakukan kepada bakteria, amka enzim yang biasa dapat merubah PABA menjadi asam folat, akan bersenyawa dengan sulfanilamida dan asam folat tidak terbentuk sehingga bakteri tidak dapat tumbuh. Sel-sel tubuh manusia tidak menggunakan PABA untuk membentuk asam folat, sehingga sulfanilamida membunuh bakteri, akan tetapi tidak merusak sel-sel tubuh manusia.

Hambatan Reversibel Tidak Bersaing

Inhibitor menempati bagian dari enzim diluar dari bagian aktif. Inhibitor non kompetitif tidak bersaing dengan substrat terhadap bagian aktif enzim, karena bekerjanya pada bagian lain, sehingga merubah bagian aktif dan mencegah pengikatannya dengan substrat. Bagian dari ikatan inhibitor yang non kompetatif disebut “allosteric site” yang khas bagi inhibitor ini. Inhibitor membentuk kompleks enzim inhibitor maupun kompeks enzim substart inhibitor. Contoh zat ini adalah Cu, Ag, Hg. Ikatan antara enzim dengan substrat dapat terhambat karena inhibisi. Enzim tidak bisa mengikat substrat karena struktur active site berubah akibat berikatan dengan inhibitor di bagian allosteric site. Inhibisi ini disebut non competitive inhibition bersifat permanen.

Kontrol Terhadap Kerja Enzim

Kecepatan kerja enzim dapat dipengaruhi suatu molekul lain yang dapat berperan sebagai pemicu (activator) atau penghambat (inhibitor), keduanya biasanya disebut secara bersama-sama sebagai efektor.

Kontrol terhadap kerja enzim adanya mekanisme feedback inhibition. contoh, enzim tripsin, pertama kali diproduksi oleh pankreas masih berupa tripsinogen. Tripsinogen dibawa ke usus halus dan diaktivasi oleh enzim enteropeptidase yang dihasilkan oleh usus halus membentuk enzim tripsin yang aktif. Selanjutnya enzim tripsin dapat mengaktivasi balik tripsinogen atau zymogen lainnya misalnya chymotrypsinogen dan proelastase menjadi chymotripsin dan elastase.

Peran dan Fungsi Enzim Dalam Tubuh

· Enzim berperan penting dalam proses pencernaan.

· Enzim berperan dalam metabolisme antara .

· Berperan dalam percepatan reaksi dan merombak molekul yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil atau sebaliknya.

· Berperan sebagai alat diagnostic.

· Berperanan dalam pengobatan.

· Enzim dan pengobatan.

· Pada awalnya digunakan pada penyakit-penyakit gangguan pencernaan, seperti enzim, pepsin, tripsin, amilase atau lipase.

· Pengobatan akibat kurangnya enzim disebabkan oleh gangguan pada gen, misal: Hemofilia.

Peran dan Fungsi Enzim sebagai Diagnosa Penyakit

· SGOT (MCI).

· Alanin Aminotransferase, ALT, SGPT (hepatitis virus).

· Amilase (pancreatitis Acut).

· Seruloplasmin (Degenerasi hepatolentikularis).

· Kreatin Kinase (Kelainan Otot MCI).

· Laktat Dehidrogenase ,Isozim (MCI).

· Fosfatase asam (ca Prostat metastase).

· Fosfatase,alkali (isozim) à Kelainan Tulang penyakit obstruksi hepar. Amino transferase (MCI).

· Aspartat Aminotransferase (MCI).

REFERENSI :

Murray, dkk. 2009. Biokimia Harper. Edisi 27. Jakarta.

Dawn B. Marks, dkk. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar. EGC

Armstrong. 1995. Buku Ajar Biokimia. Jakarta: EGC.

Adisoemarto, Soenartono. 1990. Mikrobiologi Dasar Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Budiyanto, Moch Agus Kresno. 2002. Mikrobiologi Terapan. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.

Suriawira U, 1995. Pangantar Mokrobiologi Umum. Bandung: Angkasa

Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: DPK

Mari Belajar tentang Sitologi : Struktur Sel

Rasuane Noor Biologi Sel , Pendidikan

Setiap mahluk hidup di dunia ini tersusun oleh sel, Sel adalah unit terkecil dari mahluk hidup. Ukuran sel sangat kecil sekali dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang/kasat mata. Untuk mengamati sel harus menggunakan alat yang disebut mikroskop. Dengan ditemukannya mikroskop sehingga secara langsung berefek semakin berkembangannya ilmu pengetahuan dibidang biologi sel dan molekuler hingga saat ini. Lalu ilmu cabang biologi yang mempelajari tentang sel adalah biologi sel, namun untuk spesifik mempelajari tentang bentuk atau struktur sel yaitu sitologi (cytology). Sitologi atau cytology berasal dari 2 kata yaitu Cyto : struktur sel dan logy : ilmu pengetahuan sehingga Sitologi atau cytology adalah Ilmu yang memperlajari tentang struktur sel.

Bagian-Bagian Sel

Dalam pembelajaran sitologi komponen utama yang dipelajari 3 bagian yaitu: Inti/Nukleus, Membran Sel / Plasmolemma, dan sitoplasma (cytoplasma) meliputi: Organella/Organoid /Metaplasma dan Paraplasma/Inclution.

1. Nukleus /Inti Sel

Nukleus /Inti sel merupakan bagian terpenting dari sel karena berperan sebagai motor kehidupan dan pengendali kegiatan sel / pengkoordinasi kerja sel. Ukuran Nukleus /Inti sel berdiameter 10чm, nukleus terletak di tengah sel berbentuk bulat atau oval. Nukleus memiliki substansi DNA & RNA, DNA bersifat genetik dan mengatur pembentukan protein dalam sel dalam proses sintesis protein. DNA inti dapat berubah menjadi kromatin sewaktu interfase, dan pada saat membelah menjadi kromosom. Di bagian tengah inti sel / nukleus terdapat nukleolus (anak inti sel). Jumlah inti sel pada mahluk hidup pada 1 sel pada umumnya hanya satu inti, tetapi ada juga yang memiliki dua inti sel disebut binukleat contoh Paramaecium dan memiliki lebih dari 2 inti sel disebut multinukleat contohnya pada species Vauceria. Pada tubuh manusia sel yang memiliki inti sel lebih dari 2 adalah sel otot jantung. Sel yang tidak memiliki inti sel pada manusia adalah sel darah merah. Pada inti sel terdapat membran inti yang hampir sama bentuknya dengan membran sel yang tersusun atas 2 lapis lipid (lipid bilayer) yang terdiri lapisan luar (outer nuklear) dan dalam (inner nuclear) selain itu pada membran inti sel terdapat pori-pori juga tempat keluar masuknya substansi dari sitoplasma ke dalam inti sel. Organel sel yang paling berdekatan dengan inti sel yaitu Retikulum endiplasma dan ribosom.

2. Membran Sel

Membran sel yang disebut juga plasmolema tersusun dari lapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer) yang disusun oleh fosfolipid, protein (trilaminer, asimetris), sterol/kolesterol dan karbohidrat. Pada membran sel susunan komponen tersebut dalam bentuk fosfolipid, glikolipid (karbohidrat yang berikatan dengan lemak), glikiprotein (karbohidrat yang berikatan dengan protein), kolesterol (terletak diantara kaki pada fosfolipid). Fosfolipid pada membran sel terdapat 2 lapis karena fosfolipid memiliki 2 bagian yang saling bertolak belakang dimana bagian bulat (atau sering diibaratkan kepala) bagian yang suka air yang disebut bagian hidrofilik, sedangkan pada bagian bawah (kaki) yang tidak suka dengan air yang disebut bagian hidropobik. Sehingga pada membran sel yang 2 lapis, bagian yang tidak suka air maka akan saling berdekatan seperti pada gambar membran sel. Membran sel merupakan pembatas anatara lingkungan dalam sel dengan lingkungan luar sel. Setiap substansi atau zat yang keluar masuk sel selalu melewati membran ini, sehingga sifat dari membran sel selektif fermeabel.

3. Sitoplasma

Sitoplasma /Cytoplasma merupakan materi pengisi antara inti sel dan selaput /membra plasma. Sitoplasma dalam inti disebut nukleoplasma. Komponen utama Sitoplasma yang berupa cairan adalah sitosol. Sitoplasma mengandung substansi yang bervariasi tempat terdapatnya organel-organel sel.

Bagian – bagian penyusun sitoplasma: Organella/Organoid /Metaplasma dan Paraplasma/Inclution.

gambar sel pada tumbuhan

ORGANOID/ ORGANELLA/ METAPLASMA

Organel-organel sel merupakan partikel hidup yang terorganisasi, umum/tetap ada dalam sel, memiliki fungsi spesifik untuk metabolisme (anabolisme & katabolisme). Organel-organel sel terdiri : Retikulum Endoplasma (RE), Apparatus Golgi, Ribosom, Lisosom, Sentrosom, mikrobody, Mitokondria/ chondriosoma/plasmochondria, sitoseleton.

Retikulum Endoplasma (RE)

Retikulum Endoplasma (RE) berasal dari kata reticular yang artinya anyaman. Retikulum Endoplasma (RE) tersusun oleh membran yang seperti jala. Retikulum Endoplasma (RE) letak memusat pada bagian dalam sitoplasma. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan saluran penghubung antara nukleus dan bagian luar sel. Macam Retikulum endoplasma terdiri dari RE Kasar (Rough Endoplasmic Reticulum - RER), bentuknya diselubungi ribosom sehingga tampak berbintil-bintil. RE Halus (Smooth Endoplasmic Reticulum – SER), tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya tampak halus.

Fungsi Retikulum Endoplasma (RE)

· Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).

· Menampung protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel (RE Kasar).

· Transportasi molekul dari bagian sel yang satu ke yang lain (RE Kasar dan RE Halus).

· Menetralkan racun (detoksifikasi).

Ribosom

Ribosom merupakan struktur paling kecil dalam sitoplasma, ada yang bebas di sitoplasma ada yang terikat Retikulum Endoplasma (RE kasar). Ribosom berperanan dalam sintesa protein yaitu pada proses translasi. Selain berperan dalam sintesis protein, berfungsi pengganti fungsi inti pada sel tak berinti, misalnya Erithrocyt (sel darah merah) pada mammalia. Struktur ribosom tersusun atas ribosom sub unit besar dan ribosom sub unit kecil.

Aparatus Golgi

Aparatus Golgi disebut juga Kompleks Golgi/Apparatus Reticularis Golgi/Badan Golgi. Aparatus Golgi dijumpai pada hampir semua sel tumbuhan dan hewan, Aparatus Golgi bentuk berjala-jala tersebar dalam sitoplasma. Aparatus Golgi merupakan komponen terbesar dalam sel. Antar badan golgi berhubungan membentuk struktur jala, Aparatus Golgi berperanan dalam sekresi sel. Terdapat bagian cis, medial dan trans.

Fungsi lain badan golgi:

· Tempat sintesa polisakarida,.

· Membentuk membran plasma.

· Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel seperti protein, glikoprotein, karbohidrat dan lemak.

· Membentuk akrosom pada sperma.

· Banyak ditemukan dalam sel kelenjar, misal Gland salivales (kelenjar ludah).

Lisosom

Lisosom berasal dari kata Lysis = hancur/larut, soma = badan. Lisosom merupakan badan penghancur. Lisosom merupakan organel sel yang berperan dalam proteksi dan penghancur benda-benda asing yang ada di dalam sel. Lisosom tidak ada dalam sel tumbuhan karena pada tumbuhan untuk proteksi atau pelindung sudah dimainkan peran oleh dinding sel yang keras dan rapat. Lisosom merupakan membran kantong kecil yang berisi enzim hidrolitik yang disebut lisozim. Atau dengan kata lain lisozim adalah enzim hidrolitik yang terdapat didalam lisosom. Lisosom berbentuk agak bulat dibatasi membran tunggal, terdapat pada semua sel eukariotik terutama sel yang bersifat fagositik Lisosom banyak ditemukan dalam leukosit (sel darah putih).

Fungsi Lisosom :

· Melakukan pencernaan intrasel.

· Autofagi, menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki di dalam sel misalnya sisa sisa organel sel yang sudah rusak.

· Eksositosis, pembebasan enzim keluar sel yang banyak terdapat pada sel-sel kelnejar.

· Autolisis, penghancuran diri sel dengan membebaskan isi lisosom ke dalam sel.

· Menghancurkan senyawa karsinogenik.

Badan Mikro/Microsoma

Badan Mikro/microsoma/mikrobody menyerupai lisosom, bentuk agak bulat, diselubungi membran tunggal. Badan Mikro/microsoma berisi enzim katalase dan oksidase. Terdapat dua tipe, peroksisom dan glioksisom. Badan Mikro/microsoma banyak dijumpai pada ginjal dan hepar.

Mitokondria

Mitokondria merupakan granula berbentuk benang (mite+kondri/granula), sering disebut the power house of cell. Mitokondria bentuk bulat panjang seperti tongkat. Mitokondria dibatasi membran double yang kuat, fleksibel dan stabil yaitu membran dalam dan membran luar. Membran dalam membentuk lipatan-lipatan disebut Krista. Pada Mitokondria ruangan dalam berisi cairan matriks mitokondria yang kaya enzim respirasi sel, terdapat DNA, RNA dan Protein serta terdapat ribosom sendiri di dalam mitokondria. Fungsi mitokondria sebagai organ respirasi sel. Jumlah mitokondria meningkat pada sel aktif. Mitokondria paling banyak ditemukan pada sel otot.

Sentriol

Sel hewan dan beberapa mikroorganisme serta tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol. Sentriol terletak dekat permukaan luar nukleus, terdiri dari sebaris, silinder 9 mikrotubula. Sentriol berperanan dalam pembelahan sel.

Centrosoma/cell center/central cell/centrophere dan centriole

Sentrosom merupakan badan pusat pembentukan sel; pusat organisasi mikrotubula yang penting dalam mitosis. Centriole ada sepasang, fungsinya untuk menarik kromosom pada ujung sel saat mitosis terjadi pada stadium metaphase. Fungsi Sentrosom mengontrol dan memberi arah pembelahan sel.

Sitoseleton

Sitoseleton berasal dari kata cyto dan skleton yang artinya rangka sel. Disini Sitoseleton berperan layaknya rangka pada tubuh sehingga akan membuat tegak dan berbentuknya sel. Sitoseleton terdiri dari Microtubuli, Microfilament/microfibril dan filamen intermediat.

Microtubuli

Struktur Microtubuli berbentuk tabung kecil, berdinding tebal, tabung terdiri filament/serabut halus, Dalam sel tersebar dalam sitoplasma dari sentriol dan berakhir pada chromosom. Fungsi Microtubuli: mempermudah dalam membagi sel sewaktu mitosis; dengan terjadinya perubahan bentuk memanjang, akhirnya chromosom ditarik.

Microfilament/microfibril

Microfilament/microfibril yaitu benang halus dalam sitoplasma. Banyak terdapat pada sel otot (tonofibril), memberi tonus/kekuatan otot berkontraksi. Microfilament/microfibril pada syaraf memperkuat konduksi/stimuli, Pada sel umumnya menimbulkan ketegangan pada sel dan memperkuat hubungan antar sel.

Kloroplas

Kloroplas hanya terdapat pada tumbuhan dan alga, Kloroplas mengandung pigmen (kloroplas), bahan dasar kloroplas (stroma). Kloroplas tempat berlangsungnya fotosintesis yang terjadi dalam dua tahap yaitu reaksi terang pada grana dan reaksi gelap pada stroma.

PARAPLASMA/INCLUTION

Paraplasma/Inclution merupakan partikel mati, Keberadaan tidak tetap, Bila dijumpai, tergantung metabolismenya. Contoh Paraplasma/Inclution: pigment (exogen berupa lipochrom, debudorts, mineral; dan endogen berupa haemoglobin, haemosiderin, bilirudin/hematiedin, biliverdin, melanin); kristaloid, sisa-sisa metabolisme, persediaan dan cadangan makanan (glikogen, lemak, dll)

Fungsi Paraplasma

Sebagai Cadangan Makanan: glikogen: (banyak disimpan di hati, sel otot), Lemak: (dalam jaringan lemak)

Sebagai Pigment: a. Eksogen yaitu pigmen yang ada di dalam sel yang berasal dari luar tubuh, terdiri dari sebagai berikut:

· lipochrom/pigment tumbuhan. yang larut dalam lemak, mis karotenoid wortel, tomat.

· debudorts/masuk dalam tubuh melalui respirasi menimbulkan bercak paru calcicosis /timbunan debu silica, antracosis /debu batubara

· Mineral/masuk lewat mulut, karena obat yg mengndung Ag (timbulkan kelabu kulit), Pb (biru ginggifa).

b. Endogen berupa pigmen yang dihasilkan didalam sel seperti contoh: haemoglobin, haemosiderin, bilirudin/hematiedin, biliverdin, melanin.

Mengenal MIKROTOM

Rasuane Noor Biologi Sel , Mikroteknik

A. Pengertian Mirotom

Mikrotom yaitu alat atau mesin yang digunakan untuk memotong / mengiris spesimen biologi menjadi bagian yang sangat tipis untuk pemeriksaan mikroskop. Beberapa mikrotom menggunakan pisau baja, kaca atau berlian, tergantung pada spesimen yang sedang diiris dan ketebalan yang diinginkan. dan mikrotom digunakan untuk mempersiapkan sayatan jaringan binatang atau tumbuhan dalam histologi. Mikrotom digunakan untuk menyayat jaringan sebelum ditempelkan ke atas permukaan slide. Ketebalan sayatan yang dihasilkan bervariasi selang 1 – 200 milimikron. alat ini tentunya digunakan dalam mikroteknik.

B. Sejarah Mikrotom

Mikrotom ditemukan oleh seorang anatomis dan profesor Swiss yang bernama Wilhelm His Sr. Dengan mencampur daging hewan dengan asam dan garam untuk mengalotkannya dan kemudian memotongnya menjadi sangat tipis dengan mikrotom. Pada awal kemunculan mikroskop cahaya, bagian dari tanaman dan hewan yang secara manual disayat dengan menggunakan pisau cukur. Timbul suatu masalah dimana hasil sayatan yang dihasilkan sering mendapatkan sayatan yang beragam ketebalannya sehingga mengganggu penglihatan di bawah mikroskop. Maka hasil yang didapat juga kurang akurat. Selanjutnya masalah ini dapat dipecahkan dengan kehadirannya mikrotom sebagai alat berpresisi tinggi yang dapat menyayat jaringan dengan ketebalan yang diatur sesuai dengan keinginan. Perkembangan terbaru selanjutnya adalah mikrotom laser, yang memotong dengan laser femtosecond disamping pisau mekanis. Metode ini adalah kontak-bebas dan tidak memerlukan teknik persiapan sampel teknik. Mikrotom laser memiliki kemampuan untuk mengiris hampir setiap jaringan di tubuh hewan aslinya. Tergantung pada materi yang sedang diproses, ketebalan irisan dari 10 sampai 100 μm.

Perkembangan alat mikrotom memang sangat pesat, terbukti dengan banyaknya jenis mikrotom yang beredar di pasaran. Berbagai tipe mikrotom modern bermunculan dengan spesifikasi yang masing-masing berbeda. Seperti yang terlihat dari tulisan yang dibuat oleh Walter Esigner Direktur pemasaran dan sales internasional untuk Leica Mikrosistem di Nusloch, Jerman, menceritakan tentang perubahan transformasi di lingkungan laboratorium histopatologi modern. Di dalam essay nya yang berjudul ‘Motorised Microtomes Liberate Histotechnologist’, pada saat ini terdapat berbagai jenis mikrotom modern yang diproduksi sesuai permintaan pasar, diantaranya adalah tipe RM 215, RM 2155, RM 2145, DSC 1, RM.

C. Bagian-Bagian terpenting Mikrotom

Skala pengatur ketebalan sayatan biasanya terdapat di bagian kanan atas badan mikrotom, skala ini dapat digeser ke kiri dan ke kanan sesuai dengan ketebalan sayatan yang diinginkan.
Pisau mikrotom, merupakan komponen yang bisa menentukan kualitas sayatan.
Pegangan blok jaringan, merupakan komponen yang menghubungkan mikrotom dengan blok jaringan yang hendak disayat.
Pengatur jarak berfungsi untuk mengatur blok jaringan dengan mata pisau.

Bagian -bangian yang lain:

· Waste tray (tempat sampah) · The lock spanner of handwheel (Kunci pas roda tangan)
· Handwheel (roda tangan)
· The lock spanner balde holder (kunci pas dudukan pisau)
· Knife carrier (pembawa pisau)
· The lock spanner of blade (kunci pas pisau)
· Specimen damp (Spesimen lembab)
· Scale indication (pengatur skala)
· The adjust knob of scale (Kenop menyesuaikan skala)
· Balde holder (dudukan pisau)
· Speed handwheel (kecepatan roda tangan)

D. Beberapa penggunaan mikrotom

Untuk mikroskop cahaya, material pertama-tama difiksasi dan dibekukan atau dibenamkan ke dalam parafin. Bagian-bagian setebal 3 – 20 mm kebanyakan diiris dengan pisau baja.

Untuk mikroskop elektron, fiksasi diikuti dengan pembenaman dalam resin seperti Araldine(R), bagian-bagian diiris dengan pisau gelas atau pisau intan ultra mikrotom setebal 2 – 100 nm.

Type kegunaan mikrotom dibagi menjadi dua golongan. a) Mikrotom Schantz , yaitu mikrotom dimana pada saat menyayat, blok jaringan yang hendak disayat tetap diam di tempatnya sementara pisau melewati blok parafin tersebut. Mikrotom ini tidak dapat menghasilkan pita sayatan, tetapi sayatan yang dihasilkan selalu terpisah satu sama lain. b) Mikrotom Spencer yaitu mikrotom dimana pada saat menyayat dapat menghasilkan pita sayatan yang panjang sehingga sangat cocok untuk pembuatan preperat sayatan serial.

E. Jenis – jenis Mikrotom

Jenis mikrotom yang paling umum digunakan adalah:

a. Mikrotom Putar (rotary microtome) untuk sayatan parafin dan teknik kriostat.

b. Mikrotom geser, untuk sayatan nitroselulase atau palstik

c. Mikrotom klinis beku, digunakan di laboratorium klinis untuk kebutuhan diagnosis yang bersifat segera.

d. mikrotom sayatan ultra tipis, digunakan untuk menghasilkan sayatan dengan ketebalan kurang dari 1 milimikron

e. mikrotom base sledge, digunakan untuk menyayat jaringan yang sangat besar seperti otak

f. mikrotom faust, menghasilakn ketipisan maksimal 254 milimikron

g. Mikrotom Smith dan farguhur, digunakan untuk menyayat jaringan segar yang tidak difiksasi.

Keterangan jenis-jenis mikrotom

Mikrotom putar (rotary microtome)

Disebut juga mikrotom spencer,jenis mikrotom ini paling umum digunakan di laboratorium ,tersedia baik untuk sayatan paraffin maupun teknik kriostat.khusus untuk keperluan pembuatan sayatan dengan teknik kriostat,mikritom ini dibuat tahan karat.

Mikrotom geser (sliding microtome)

Tersedia baik untuk sayatan nitrroselulose atau palstik.jenis ini bukan selalu merupakan alat yang paling praktis,lamnat dan mahal tetapi juga sering tidak bisa menhasilkan sayatan yang bagus untuk jaringan keras dan besar,sepeti mata,tulang dan kartilago.

Mikrotom klinis beku (freezing microtome)

Jenis mikrotom ini banyak digunakan di laboratorium klinis untuuk keperluan diagnosis yang bersifat segera.mikrotom ini sangat murah dan dibutuhkan untuk berbagai proses yang ditujujukan untuk mendiagnosis komponen sel tertentu seperti lemak dan enzim.

Mikrotom sayatan ultra tipis (ultra-thin microtome)

Mikrotom ini biasa digunakan untuk menghasilkan sayatan dengan ketebalan 1Џm (untuk mikroskop elektron), hanya untuk teknik khusus dan sangat jarang ditemukan idalam laboratorium dalam praktikum mahasiswa.

Mikrotom base sledge

Hanya digunakan untuk teknik – teknik tertentu saja dan sangat jarang ditemukan di laboratorium praktikum mahasiswa,biasa digunakan untuk menyayat jaringan dengan ukuran yang sangat besar seperti otak.

Mikrotom faust

Instrument ini berukuran kecil sehingga biasa dtiempelkan diatas meja praktikum.ketipisan maksimum sayatan yang dihsilkan maksimum 25Џm.

Mikrotom smith dan Farquhar

Instrument ini sering digunakan untuk menyayat jaringan segar (yang tidak difiksasi atau dibekukan) dengan tingkat kerusakan struktur halus dan kehilangan aktivitas enzimatik yang sangat minimal.kisaran ketebalan sayatan yang dapat dihasilkan adalah 5 -230 Џm dan dengan kecepatan antara 50 sampai 200 sayatan permenit.

Mikrotom tangan

Mikrotom tangan yaitu mikrotom dengan wujud paling sederhana. Mikrotom tangan yang biasa dipakai di laboratorium Sekolah Alat ini biasa digunakan untuk membuat sayatan spesimen yang tipis sekali (kurang semakin 20mm), agar dapat dikawal di bawah mikroskop. Misalnya sayatan daun, batang, akar, dan sebagainya.

Alat ini terbuat dari logam berbentuk seperti klos benang yang berongga di tengah. Di dalam rongga terdapat sebuah ulir yang bagian atasnya rata dan bagian bawahnya melekat atau bersatu dengan dasar alat itu. Bila dasar alat itu diputar dari kiri atau ke kanan, maka bagian ulir bagian atas yang rata itu akan memperagakan usaha ke atas atau ke bawah dengan interval 20 tiap putaran. Rongga tersebut yaitu tempat untuk meletak benda yang akan disayat tipis, kebanyakan dibalut lilin atau gabus.

F. Cara Kerja Mikrotom

Pemotongan (mounting) yaitu babak pemotongan blok preparat dengan menggunakan mikrotom. Sebelum memperagakan pemotongan serangkaian persiapan yang harus dilakukan adalah :

1. Persiapan pisau mikrotom Pisau mikrotom harus diasah sebelum dipakai agar jaringan dapat dipotong dengan patut dan tidak koyak sehingga didapatkan jaringan yang patut. Pisau mikrotom kemudian diletakan pada tempatnya di mikrotom dengan sudut tertentu. Rekatkan blok parafin pada holder dengan menggunakan spatula atau scalpel. Letakkan tempat duduk blok parafin beserta blok preparat pada tempatnya pada mikrotom.

2. Persiapan Kaca Objek Kaca objek yang akan direkatkan preparat harus telah dicoated (disalut) dengan zat perekat seperti albumin (putih telur), gelatin atau tespa

3. Persiapan Waterbath atau wadah ada pokoknya air hangat dengan temperatur 37-400C

4. Persiapan sengkelit atau kuas.

Tehnik pemotongan parafin yang mengandung preparat yaitu sebagai berikut:

1. Rekatkan blok parafin yang mengandung preparat pada tempat duduknya di mikrotom. Tempat duduk blok parafin beserta blok parafinnya kemudian diletakkan pada pemegangnya (holder) pada mikrotom dan dikunci dengan kuat.

2. Letak pisau mikrotom pada tempatnya dan tata sudut kemiringannya. Kebanyakan sudut kemiringan berkisar 20-30 derajat.

3. Tata ketebalan potongan yang diminta, kebanyakan dipakai ketebalan selang 5-7 mikrometer.

4. gerakkan blok preparat ke arah pisau sedekat mungkin dan potonglah blok preparat secara teratur dan ritmis. Buang pita-pita parafin yang awal tanpa jaringan sampai kita mendapatkan potongan yang mengandung preparat jaringan.

5. Pita parafin yang mengandung jaringan lalu dialihkan secara hati-hati menggunakan sengkelit atau kuas kedalam waterbath yang temperaturnya diatur 37-40C dan biarkan beberapa saat sampai poita parafin tersebut mengembang.

6. Setelah pita parafin terkembang dengan patut, tempelkan pita parafin tersebut pada kaca objek yang telah dicoated dengan cara memasukkan kaca objek itu kedalam waterbath dan menggerakkannya ke arah pita parafin. Dengan menggunakan sengkelit atau kuas pita parafin ditempelkan pada kaca objek. Setelah melekat kaca objek digerakkan keluar dari waterbath dengan hati-hati agar pita parafin tidak melipat.

7. Letakkan kaca objek yang ada pokoknya pita parafin di atas hotplate dengan temperatur 40-45C, biarkan selama beberapa jam. Cara lainnya yaitu dengan melewatkan kaca objek di atas api sehingga pita parafin melekat ketat di atas kaca objek.

8. Setelah air kering dan pita parafin telah melekat dengan kuat, simpan kaca objek ada pokoknya potongan parafin dan jaringan sampai saatnya untuk diwarnai.

G. Perawatan Mikrotom

Mikrotom sebaiknya ditutup dengan plastik, atau dibawa masuk ke kotaknya jika tidak sedang digunakan. Jangan memindahkan mikrotom dengan cara memegang bagian yang dapat memperagakan usaha, karena dapat menggangu akurasinya. Sebelum dan sesudah digunakan, sebaiknya mikrotom dibersihkan dari serpihan parafin dengan cara melap dengan kain lap yang telah dibasahi dengan xilol. Mikrotom harus selalu diminyaki untuk mencegah keausan dan kemacetan.

H. Pisau Mikrotom

Komponen mikrotom yang paling memerankan dalam produksi sayatan yang sempurna yaitu pisau yang digunakan untuk menyayat. Oleh karena itu, untuk dapat memperagakan pekerjaan optimal.

Tipe dan struktur pisau mikrotom pabrikan yang sama dengan pabrikan mikrotom. Berlandaskan struktur sisi pemotong pisau, maka dikenal tiga tipe pisau mikrotom, yaitu:

a) Pisau plane-edge (simple wedge razor), kebanyakan digunakan untuk sayatan beku dan blok parafin.

b) Pisau konkaf (flat- or half- ground razor), kebanyakan digunakan untuk sayatan blok celoidin dan plastik.

c) Pisau bikonkaf (hollow-ground razor), sering digunakan untuk menyayat blok parafin.

Jenis-Jenis Mata Pisau Mikrotom

1.Wedge

2.Planoconvex

3.Biconcave

4.Tool Edge

Jenis-Jenis Pisau Mikrotom

1.Stellite tipped

2.Cobalt tipped

3.Tungsten tipped

4.Diamond

5.Glass

6.Disposible

Perawatan Pisau Mikrotom

Pisau mikrotom harus selalu dibersihkan setelah habis dipakai, karena jika tidak maka akan menimbulkan korosi. Membersihkan pisau dengan kertas atau kain pembersih lensa yang dibasahi xilen kemudian dilap dengan bahan pembersih yang sama. Pisau harus ditajamkan sesering mungkin. Ada dua tekhnik dalam hal menajamkan pisau mikrotom, yaitu mengikir (honing) dan mengasah (stropping). Mengikir semakin diarahkan kepada menghilangkan gerigi atau sompelan kasar dan dalam yang terdapat pada mata pisau. Sedangkan tahap mengasah diarahkan untuk menghilangkan gerigi yang semakin halus pada mata pisau sehingga pisau memiliki kemampuan mengiris yang semakin patut dan sempurna.

Sifat Kimia dan Fisika Protoplasma

Rasuane Noor Biologi Sel , Pendidikan

Pengerti Protoplasma, Nukleoplasma, Sitoplasma dan Paraplasma

Protoplasma berasal dari bahasa Latin, yaitu dari kata proto = pertama, dan plasma = substansi, sehingga secara harfiah pengertian protoplasma adalah substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup. Atau dengan istilah lain Protoplasma adalah bagian hidup dari sebuah sel yang dikelilingi oleh membran plasma. Orang yang pencetus atau memberi nama asal kata protoplasma adalah Purkinye (pada tahun 1840).

Selain istilah protoplasma ada istilah lain yang berhubungan dengan plasma dalam sel yaitu:

Nukleoplasma adalah berasal dari kata Nukleus =Inti sel dan Plasma = substansi, sehingga Nukleoplasma yaitu plasma yang terdapat di dalam inti sel (Nukleus).

Sitoplasma (Cytoplasma) berasal dari 2 kata Cyto = Sel dan Plasma = substansi, jadi pengertian sitoplasma adalah plasma yang terdapat antara membran sel dengan membran nukleus. Komponen utamanya berupa cairan adalah sitosol. Sitoplasma terdiri dari 2 bagian; matrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid) & organel. Sitoplama meliputi: Organella/Organoid/Metaplasma dan Paraplasma/Inclution/inklusio

Paraplasma/Inklusio adalah benda-benda atau partikel mati yang ada di dalam sitoplasma yang keberadaan tidak tetap, ini merupakan hasil atau bahan untuk metabolisme di dalam sel bila dijumpai, tergantung metabolismenya. Contoh Paraplasma/Inklusio: pigmen (exogen berupa lipochrom, debudorts, mineral; & endogen berupa haemoglobin, haemosiderin, bilirudin/hematiedin, biliverdin, melanin); kristaloid, sisa-sisa metabolisme, persediaan dan cadangan makanan (glikogen, lemak, dan lain lain).

Paraplasma di dalam sel dapat sebagai:

1) Cadangan makanan seperti glikogen banyak disimpan di hati dan sel otot, Lemak: yang dalam jaringan lemak.

2). Sebagai Pigmen: yang mana macam macam pigmen yaitu:

Eksogen: pigmen dari luar tubuh, Lipochrom/pigment tumbuhan yang larut dalam lemak, misal: karotenoid pada wortel dan tomat.
Debudorts/masuk dalam tubuh melalui respirasi menimbulkan bercak paru calcicosis /timbunan debu silica, antracosis /debu batubara.
Mineral/masuk lewat mulut, karena obat yang mengandung Ag (timbulkan kelabu kulit), Pb (biru ginggifa)

Peranan vital paraplasma adalah dalam proses biosintesa & bioenergi terjadi di dalam sitoplasma.

Komponen Protoplasma

Protoplasma mengandung unsur-unsur C, H, O, N, S, P, K, Cl, Na, Mg, Fe, J dan beberapa unsur lainnya yang berjumlah sedikit. Ada 36 unsur (dari 108 unsur) yang ditemukan pada protoplasma Unsur yang terbanyak adalah oksigen (sebanyak 62% selanjurnya karbon 20% dan hidrogen 10%).

Susunan kimianya, terdiri dari zat organik yang terdiri dari protein, karbohidrat, lipida, pigmen, dan asam nukleat. Zat anorganiknya berupa ion-ion air. Zat organik jumlahnya lebih banyak daripada zat anorganik. Sel hewan mengandung banyak protein dan lemak, sedangkan sel tumbuhan mengandung banyak karbohidrat dan air.

Zat organik penyusun protoplasma:

Karbohidrat: berfungsi untuk pembentuk energi dan cadangan makanan.
Lipida: molekulnya terdiri dari glycerol dan asam lemak. Berfungsi untuk pembentuk energi dan membran sel.
Protein: merupakan ikatan asam amino. Berfungsi untuk pembentuk bagian-bagian sel.
Asam nukleat: adalah suatu rangkaian nucleotida. Nucleotida adalah suatu gugusan yang mengandung phosphat, gula dan basa nitrogen. Ada dua macam asam nucleat, yaitu RNA dan DNA
Pigmen: mempunyai struktur kimia yang bermacam-macam, semuanya adalah zat warna.

Persenyawaan anorganik pada protoplasma : Air (H2O), Garam-garam Mineral, Senyawa anorganik yang berbentuk gas dan Asam dan basa (klorida,basa kalium hidroksida).

Sifat – Sifat Kimia Protoplasma

Protoplasma terdiri dari zat anorganik dan zat organik.

Zat anorganik pada protoplasma terdiri dari garam – garam elektrolit. Elektrolit adalah suatu zat yang di dalam suatu larutan mengalami ionisasi sehingga memungkinkan larutan itu menghantarkan arus listrik. pH protoplasma adalah sekitar netral, berkisar 6,8 – 7,2 dan cairan pada protoplasma termasuk larutan koloid. Zat padat dalam protoplasma tidak akan mengendap, disebabkan adaanya gerak ondonom / otonom dan gerak Brown. gerak ondonom / otonom adalah gerak plasma sel dan gerak Brown adalah gerak partikel zat padat. Kepekatan koloid tergantung kadar airnya sol atau gel. Gerak protoplasma dalam sel disebut Siklosis.

Zat Organik pada protoplasma merupakan suatu sistem yang kompleks, terdiri dari bagian – bagian yang heterogen. Terdiri dari unsur – unsur C, H, O, N, S, P, K, Ca, Na, Mg, F2, I, Cl dan unsur yang lain membentuk: Karbohidrat, Lipida / lemak, Protein dan asam Nukleat.

Karbohidrat (CnH2O)n

Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energy bagi sel/tubuh.

Misalnya : C3H6O3 = triosa

C5H19O5 = pentosa

C6H12O6 = heksosa

Karbohidrat terbagi menjadi : Monosakarida, Disakarida dan Polisakarida

Monosakarida hanya terdiri atas satu gugusan gula, misalnya : Glukosa, Fruktosa, Galaktosa

Disakarida tersusun atas 2 gugusan gula. Contoh : Sukrosa, Maltosa, Laktosa

Polisakarida tersusun atas banyak gususan gula. Misalnya : glikogen, amilum, selulosa

Adanya amilum dalam suatu makanan dapat diuji dengan lugol. Reaksi positif menunjukkan warna biru, ungu.

Lipida / Lemak

Lipida / lemak tersusun atas C, H, O. Lipida bila terhidrolisa akan terurai menjadi asam lemak gliserol. Pengujian lipida dapat dilakukan dengan kertas saring atau dengan sudan III.

Fungsi lipid atau lemak bagi tubuh adalah sebagai sumber energi cadangan dan pembentuk membran sel.

Protein

Protein merupakan ikatan – ikatan asam amino. Tersusun atas unsur C, H, O, N dan kadang – kadang S, P. Fungsinya : Sebagai pembentuk organela sel , Sebagai hormon dan zat antibody.

Menguji adanya protein sebagai berikut : Dengan menggunakan Reagen Millon. Protein + Reagen Millon – terjadi gumpalan putih dan gumpalan putih dipanasi – menjadi warna merah.

Asam Nukleat (asam Inti)

Terdiri dari : RNA ( Ribo Nucleic Acid ) = ARN ( Asam Ribo Nukleat) berperan dalam proses sintesis protein, dan DNA ( Deoksiribo nucleic Acid ) = ADN ( Asam Deoksiribo Nukleat). DNA berfungsi untuk membawa sifat, Sifat menurun atau berperan dalam hubungananya dengan pengendalian faktor - faktor keturunan. Untuk mencetak RNA dalam sintesis protein dalam proses transkripsi.

Sifat – Sifat Kimia Protoplasma Yang Lain

a) Pada protoplasma selalu terjadi ionisasi sehingga selalu terjadi perubahan H.

b) Untuk mempertahankan stabilitas H dalam protoplasma terdapat larutan buffer (penahan).

c) Terpengaruh oleh biokatalisator (enzim).

Berdasarkan ukuran zat yang terlarut maka sistem larutan dapat dibedakan atas :

Larutan adalah zat yang terlarut berukuran lebih kecil dari 1/100 mikron

Suspens adalah zat terlarut berukuran lebih besar dari 1/10 mikron

Koloid adalah zat terlarut berukuran lebih besar dari 1/1000 s.d 1/10 mikron.

Koloid dalam protoplasma bergerak secara acak disebut gerak Brown dan gerak ini dipengaruhi suhu.

Sifat – Sifat Fisika Protoplasma

Peristiwa fisika yang sering terjadi pada sel antara lain adalah :

1. Imbibisi adalah penyerapan atau pengikatan molekul air ke dalam benda

2. Difusi adalah perpindahan partikel zat padat atau gas dari hiper ke hipo. Difusi ada dua bagian yaitu :

Difusi aktif merupakan perpindahan pertikel zat padat atau gas dari larutan encer (hipo) ke larutan pekat (hiper) dengan bantuan energi. Difusi aktif hanya dapat berlangsung pada mahluk hidup. Seperti diketahui bahwa proses difusi adalah dari hiper ke hipo oleh karena itu difusi pada akar merupakan difusi aktif yang memerlukan energi. Difusi ini berhenti setelah terjadi keseimbangan.
Difusi pasif merupakan perpindahan partikel zat padat atau gas dari larutan hiper ke hipo tanpa bantuan energi. Difusi pasif dapat berlangsung pada benda mati maupun mahluk hidup.

3. Osmosis / Osmose adalah perpindahan zat cair dari hipo (larutan pekat) ke hiper (larutan yang lebih pekat) melalui selaput semi permiabel. Peristiwa osmose ini berhenti setelah terjadi kesimbangan.

4. Filtrasi adalah perpindahan zat padat atau cair karena pengaruh tekanan. Misalnya : pada ginjal (pada badan malpighi), dan juga perpindahan zat dari pembuluh darah arterial ke sel.

Sifat fisika protoplasma yang lain :

Molekul yang besar cenderung mengendap. Koagulasi (kemampuan menggumpal). Partikel-partikel yang tersebar dalam protoplasma mempunyai muatan yang sama, akibat dari saling tolak yang berkelanjutan menyebabkan partikel-partikel tidak dapat mengendap dan keadaan ini memperhatikan stabilitas koloid. Jika ion atau partikel koloid dibuat berlawanan muatan listriknya, akibatnya akan bersifat netral, akibat selanjutnya partikel-partikel dalam sistem koloid akan menggumpal.
Bersifat sol yaitu koloid encer, dan bersifat gel yaitu koloid yang kekurangan air. Sifat tak tersaring. Ada beberapa teori mengenai sifat-sifat fisika protoplasma. Salah satu teori ialah teori koloid yang menyatakan bahwa protoplasma sebagian berupa larutan dan sebagian berupa koloid. Pada sistem kolid partikel-patikelnya cukup besar, akan tetapi molekul-molekulnya masih tetap melayang-layang diantara molekul air. Ukuran partikel pada sistem koloid antara 0,001 mikron-0,1 mikron. Partikel koloid bila disaring dengan kertas saring biasa partikelnya akan lewat akan tetapi partikel koloid tidak dapat melewati membran plasma. Koloid pada protoplasma dapat berupa fase sol dan fase gel.
Selaput plasma tersusun atas lipoprotein ( lipid + protein)
Selaput plasma berguna untuk mengatur pemasukan dan pengeluaran zat, sebab selaput plasma bersifat semi permiabel.
Ion yang bermuatan sama saling tolak-menolak dan yang bermuatan lain saling tarik – menarik.
Bersifat larutan
Efek Tyndall. Yaitu pergerakan molekul tak beraturan karena pengaruh cahaya. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu ruang yang gelap akan member efek Tyndall.
Gerak Brown. Yaitu gerak acak, zig-zag, tak teratur karena molekul dalam koloid saling bertubrukan. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag. Gerakan partikel ini diberi nama sesuai dengan orang yang menemukannya yaitu gerak Brown (1827). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma.
Viskositas. Yaitu kekentalan (viscosity) dapat dapat berubah-ubah karena faktor dalam dan luar. Matrik sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaan. Matrik protein dan lemak memiliki tegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma, sedangkan bahan-bahan kimia misalnya garam NaCl tegangan permukaannya tinggi akibatnya NaCl menempati bagian yang lebih dalam pada matrik sitoplasma.