Fisiobiologi Sel

Sel merupakan unit terkecil dalam organisme hidup. Jumlah sel dalam tubuh manusia ada trilliunan yang mempunyai berbagai bentuk.

Fungsi sel

1. Mempertahankan suatu barrier yang selktif diantara sitoplasma dan lingkungan ekstraselluler.
2. Membawa intruksi dalam bentuk kode untuk diproses sintesisi sebagian besar komponen selleuler. Materi sellluler ini sebelumnya digandakan melalui reproduksi sel,sehingga setiap sel baru membawa satu set penuh intruksi. 
3.  Sebagai aktivitas metabolik yang dikatalisir reaksi kimia sehingga terjadi prose sintesis dan penguraian molekul organik.

Transport melalui membran sel

            Transport zat-zat melalui membran sel melalui tiga jalan yaitu:

1. Proses difusi, melalui pori-pori membran atau melalui matriks membran itu sendiri. 
2.   Transport aktif, melalui membran, suatu mekanisme tempat sistem enzim dan pemawa membawa zat-zat melalui membran 
3. Dengan endositosis, yaitu suatu mekanisme membran menelan cairan ekstrasel dan isinya.

Bentuk sel 

1.  Bentuk dasar dari sel yang diisolasi adalah bulat, seperti sel darah, sel lemak dan sel telur.
2. Bentuk sferikal dasar, biasanya berubah karena spesialisasi sel berdasarkan fungsinya. Contoh: sel syaraf berbentuk seperti bintang dengan proseus yang panjang
3.   Penggepengan sel terjadi karea kontak dengan permukaan, ini terjadi akibat penekanan dari banyak permukaan.

Ukuran sel

    Sel tubuh manusia adalah sel mikroskopik yang berdiameter sekitar 10 sampai dengan 30 µm. Ukuran sel dbatasi agar tidak tumbuh terlalu besar karena sel harus mempertahankan suatu area permukaan yang memadai untuk menampung pergantian antara nutrisi dan sampah. Sel-sel besar memperluas batasan ukuran mereka dengan cara  memodifikasi membran plasmanya.

Contoh: bidang permukaan yang ada mungkin bertambah melalui invaginasi atau proyeksi penggandaan yang disebyt mikrovillus.

  

Pergerakan sel

1.   Gerakan amuboid

•  Gerakan amuboid berarti gerakan seluruh sel dalam hubungannya dengan sekitarnya, seperti pergerakan sel darah putih melalui jaringan khas

• Gerakan amuboid dimulai dengan penonjolan pseudopodium dari salah satu ujung sel

•   Sel yang paling sering menunjukkan gerak amuboid pada tubuh manusia adalah sel darah putih yang bergerak keluar dari darah masuk ke jaringan dalam bentuk makrofog atau mikrofog jaringan

•  Jenis sel lain dalam keadaan tertentu dapa bergerak dengan gerak amuboid. Misalnya fibroblast akan bergerak  ke dalam setiap daerah yang rusak untuk membantu memperbaiki kerusakan dan malahan beberpa sel germinativum kulit, melalui sel-sel yang biasanya melekat pada membran basalis, akan bergerak dengan gerak amuboid ke arah daerah luka untuk memperbaiki koyakan

• ·        Faktor yang paling penting yang biasanya mengawali gerak amuboid ada;ah tombulnya zat kimia tertentu. Fenomena ini dinamakan kemotaksis dan zat kimia yang menyebabkan terjadinya pergerakan dinamakan zat kemotaksik.

          2.   Gerakan silia

            Mekanisme gerakan silia ada dua yaitu :

a.       Sembilan tubulus ganda dan dua tubulus tunggal satu sama lain saling dihubungkan oleh kompleks protein yang mengadakan ikatan silang.

b.      Di duga bahwa energi yang dilepaskan dari ATP yang berhubungan dengan lengan ATPase, menyebabkan lengan bergerak sepanjang permukaan tubulus yang berdekatan. Bila tubulus depat dapat bergerak keluar seakan tubulus belakang tetap diam, jelas ini akan menyebabkan pembengkokan.

 Struktur sel dan fungsinya

 

       Sel mengandung struktur fisik yang sangat terorganisasi yang dinamakan organel. Beberapa organel yang berperan penting adalah:

1.     Inti sel (nucleus)

·         Struktur khusus bulat padat, yeng terdiri dari massa protoplasma yang lebih kompak,dikelilingi oleh membran sel dan pembawa [artikel gen yang mengandung kromatin.

·         Terletak ditengah sel yang dikelilingi oleh sitoplasma yang merupakan pisat kegiatan sel

·         Inti mengandung asam deoksirbonukleat dalam jumlah besar.

·         Dalam inti terjadi pembelahan sel (mitosis) untuk membentuk dua sel anak. Tiap sel menerima satu dari dua pasang gen

·         Selama mitosis, kromatin mudah ditemukan sebagai bagian dari kromosom. Kromatin dapat berubah menjadi benang kromosom

·         Terdapat anak inti (nukeloulus) yaitu nukleus yang mengandung RNA dalam jumlah besar dan protein, nukleolus sangat membesar bila secara aktif mensintesis protein.

   2.      Membran sel/ membran plasma

·         Ukuran tebal antara 7,5 – 10 nanometer

·         Bersifat elastis

·         Membran terdiri dari protein dan lipid, susunanya : 55% protein, 25% fosfolipid, 13 % kolesterol, 4% lipid lain, 3% karbohidrat.

·         Protein membran sel

-          Sebagian besar glikoprotein

-          Terdapat protein integral yang menonjol ke dalam sel dan dapat bedifusi antara cairan ekstrasel dan intrasel.

-          Juga terdapat protein porifer yang hanya melekat pada permukaan membran dan tidak menembus membran

·         Karbohidrat membran

-          Terdapat pada bagian luar membran

-          Berperan sebagai zat reseptor untuk mengikat hormon seperti insulin yang merangsang aktivitas spesifik dalam sel

·         Membran inti

-          Tiap-tiap membran hampir identik

-          Mempunyai struktur dasar lipid berlapis ganda dengan protein globular terapung pada cairan lipid.

3.      Sitoplasma dan organelnya

        Terisi oleh partikel dan organel kecil dan besar yang tersebar yang ukurannya berkisar dari beberapa nanometer sampai dengan 3 mikron. Koloid dengan prosentase 75 % air dan 35 % protein. Struktur sitoplasma sendriri dapat dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu :

1)      Organela yang tidak aktif dalam metabolisme sel antara lain:

a.       Sentriole

-          Digunaka waktu membelah diri

-          Ukurannya beberapa nanometer -3 mikron

-          Koloid dengan prosentase 75 % air dan 25 % protein

b.      Mikrotubuli

-          Terdapat tersebar dalam sitoplasma

-          Berbentuk pipa panjang dengan diameter sekitar 250 nm fungsinya adalah :

Sebagai kerangka sel

Sebagai transportasi dari partikel tertentu (makromolekul)

Gerakan dalam sitoplasma pada saat proses mitosis

c.       Fibriler

-          Suatu anyaman benang halus dalam sitoplasma

-          Setiap benang mempunyai diameter 4-10 nm.

-          Benang ini terdiri dari bahan aktin yang fungsinya berkaitan dngan aktivitas sel yang bersangkutan.

d.      Mikrobodsis

-          Pertama kali ditemukan dalam sel tubulus kontruktus proximallis dan hepar.

-          Didalamnya berisi suatu enzim oksidase yang dapat mereduksi hydrogen menjadi air.

2)      Organela yang aktif dalam metabolisme sel antara lain

a.       Mitokondria

-          Bulat atau berbentuk tongkat dengan ukuran 0,2 mm – 5 mm.

-          Menyaring energi dari zat gizi dan oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi yang diperlukan di semua bagian sel untuk melakukan fungsi sel.

-          Rongga dalam mitokondria terisi oleh matriks yang mengandung banyak enzim terarut yang penting unruk menyaring energi dan zat gizu

-          Energi yang dilepaskan digunakan untuk sintsis ATP ditransport ke luar mitokondria dan berdifusi ke seluruh sel.

-          Terdapat enzim pernafasan.

-          Ekstraksi energi dari zat-zat gizi utama tempat sel  menyaring energi adalah oksigen dan satu atau lebih bahan makanan.

-          Pembentukan adenosin trifosfat (ATP)

ATP adalah suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat.

Dua ratai fosfat terkahir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh apa yang dinamakan ikatan fosfat benergi tinggi.

ATP digunakan untuk menggiatkan 3 fungsi sel utama yaitu :

a.       Transport membran

b.      Sintesis senyawa-senyawa kimia di seluruh sel

c.       Kerja mekanik, yang penggunaannya adalah:

·         Mensuplai energi  untuk transport natrium melalui membran sel

·         Menggiatkan sintesis protein oleh ribosom

·         Mensuplai energi yang dibutuhkan selama kontraksi otot.

b.      Ribosom

-          Merupakan butiran-butiran yang ditemukan dalam sitoplasma sel

-          Terdapat ribonukleat yang berfungsi dalam sintesisi protein dalam sel

-          Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses metabolisme protein

c.       Retikulum endoplasmatik

-          Berbentuk ruang yang dibatasi oleh sisitem membran yang saling berhubungan membentuk suatu anyaman.

-          Luas bisa 30-40 kali luas membran

-          Fungsi penting retikulum endoplasma adalah :

·         Retikulum endoplasma mengandung enzim-enzim yang mengatur pemecahan glikogen bila glikogen digunakan untuk energi

·         Retikulum endoplasma mengandung banyak enzim yang mampu mendetoksikasi zat-zat yang merusak sel seperti obat-obatan. Retikulum endoplasma  melakukan ini dengan koagulasi, oksidasi, hidrolisis, dan konjugasi dengan asam glukonat, serta cara-cara lain.

·         Retikulum endoplasma dapat mensintesis bebrapa karbohidrat yang biasanya terkonjugasi dengan molekul protein untuk membentuk glikoprotein

-          Berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi :

·          Retikulum Endoplasmik Kasar, pada permukaan luar dari membrannya nampak enuh dengan ribosom yang menempelinya.

·         Retikulum Endoplasmik Halus, permukaa luar dari membrannya tidak ada ribosom yang menempelinya.

d.      Komplek golgi

-          Berbentuk kantong pipih

-          Berfungsi dalam proses pengeluaran atau eksresi

-          Dapat dijumpai pada sel-sel kelenjar

-           

e.       Lisosom

-          Menghasilkan sistem pencernaan intrasel untuk membuang zat yang tidak diinginkan

-          Garis tengahnya 250-750 milimikron dan dikelilingi oleh membran lipid dua lapis yang khas

-          Terisi oleh banyak granula kecil yang merupakan kumpulan protein enzim hidrolitik yang memecahkan senyawa organik menjadi dua bagian lebih.

-          Organ pencernaan sel – lisosom

-          Hasil-hasil pencernaan adalah molekul- molekul kecil asam amino, glukosa, asam lemak, fosfat, dan sebagainya yang kemudian dapat berdifusi melalui membran vesikel ke dalam sitoplasma.

-          Peranan sangat khusus lainnya adalah pembuangan sel-sel yang rusak dari jaringan

-          Sel rusak karena panas, dingin, trauma, zat kimia, atau faktor-faktor lainnya.

-          Lisosom juga mengandung agen bakterisidal yang dapat membunh bakteri yang difagositosis sebelum merka dapat menyebabkan kerusakan sel. Dan pada lisosom disimpan enzim-enzim yang bila dikeluarkan dalam sitoplasma, dapat melarutkan tetesan lemak dan granula glikogen, membuat lipid dan glikogen siap digunakan pada semua sel dalam tubuh.

f.       Inklusion bodi

Merupakan sekumpulan bahan mati, dan tidak selalu ada dalam sel. Inklusion bodi terdiri dari bahan yang merupakan hasil metabolit dari sel, atau hasil katabolisme dari suatu sel.