Sel

SEL

           Adalah unit structural dan fungsional penyusun mahluk hidup yang terkecil, Tempat terselenggaranya fungsi kehidupan

Macam Sel:

  Prokariotik 

• Tidak memiliki membran nuklear
• Termasuk spesies dalam domain Archaea dan Bakteri

 

 Eukariotik

• Memiliki membran nuklear
• Termasuk spesies dalam domain eukariotik
• 1,000 sampai 10,000 kali lebih besar dibandingkan sel prokariot
• Memiliki organel

Sel terdiri dari membran plasma yang didalamnya memiliki sejumlah Organel yang dikelilingi cairan yang disebut Sitosol

Membran plasma (membran sel)

Merupakan bagian terluar dari sel, terdiri dari 2 lapis fosfolipid ( kandungan lemak ) dengan molekul protein dan gula yang mengelilinginya. Sebagai perlindungan sel terluar. Struktur elastis tipis ukuran 7,5 -10 nm. Fosfolipid terdiri atas kepala yang bermuataan listruk dan bersifat hiidrofilik ( suka air ) dan bagian ekor yang tidaak bermuatan listrik yang bersifat hidrofobik (annti-air).

Bersifat selektif permeabel ( membran akan menyeleksi molekul-molekul apa saja yang boleh masuk ke dalam sel ) Beberapa molekul dapat lewat dengan mudah, namun yang lain harus melewati molekul transport atau bahkan tidak bisa lewat sama sekali. Transportasi molekul keluar masuk kedalam sel dibedakan menjadi tanspor pasif dan transpor aktif. Transpor pasif terjadi begitu saja tanpa membutuhkan energi, sedangkan transport aktif membutuhkan energi.

Protein pada membran sel dapat menembus masuk dengan sepenuhnya sehingga membuat jalur khusus untuk melalui membran.

Gambar  membran plasma

Membran lipid ganda merupakan sawur utama yang bersifat impermiabel terhadap bahan larut air (exc: air, ion ,glukosa dan urine ) namun tidak pada bahan larut lemak (exc:oksigen , karbondioksida, dan alkohol) artinya untuk bahan larut lemak bisa langsung melewati.

Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian sel berupa zat seperti gel yang terbungkus membran sel. Sitoplasma berupa cairan yang mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel. Zat yang terkandung dalam sitoplasma adalah air sekitar 80% dan biasanya tidak berwarna

•   Menyimpan berbagai jenis zat kimia yang digunakan untuk proses metabolisme sel. Seperti enzim, ion, gula, lemak, dan protein.
• ·         Menjaga berlangsungnya metabolisme supaya tetap bekerja dengan baik
• ·         Mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula
•          Menjamin berlangsungnya pertukaran zat di dalam sel.
• Membantu pergerakan unsur atau zat dari satu bagian sel ke bagian lain
• Tempat Berlangsung kegiatan pembongkaran dan penyusunan zat-zat melalui reaksi kimia. Seperti proses pembentukan energi, glikolisis anaerob, dan sintesis asam lemak, asam amino, protein, dan nukleotida
•         Sebagai perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel.
• Pelarut untuk semua protein dan senyawa di dalam sel.
• Menyokong seluruh isi di dalam sel. Sitoskeleton dalam sitoplasma dapat membantu menjaga bentuk sel dan mempertahankan organel-organel pada tempatnya masing-masing.
•         Sebagai tempat dimana semua pekerjaan sel dilakukan.
    

Organel

Tersusun atas:

Inti sel  (Nukleus)

Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.

 

 

inti sel terdiri dari membran inti, nukleoplasma, kromosom, dan anak inti (nukleolus)

·         Sebagai pengatur metabolisme sel

·         memyimpan informasi genetik berupa DNA

·         tempat penggandaan DNA

·         Sebagai mengatur siklus sel

Mitokondria

memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua membrane tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP

• Respirasi seluler terjadi di mitokondria untuk menghasilkan energi yang digunakan sel
•   Sebagai tempat terjadinya respirasi sel menghasilkan energi

Ribosom

Ribosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom  (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Ribosom ada yang menempel pada RE kasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma disebut juga Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma

• menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi.

• —  Tempat sintesis protein

• —  Terdapat pada semua sel, baik prokariot maupun eukariot

Retikulum Endoplasma (RE)

berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran  RE Terbagi menjadi 2 :            

RE Kasar

• Ditempeli ribosom

• Untuk sintesis protein

RE Halus

• Tidak punya ribosom

• Untuk sintesis lemak

• Membuat lipid

Badan golgi

Berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai  tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel. Memodifikasi protein dengan menambahkan oligosakarida (Glikosilasi). Membentuk lisosom

Molekul ditransportasikan dari golgi melalui pembentukan vesikula

Lisosom

berupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna  yang berfungsi dalam pencernaan intrasel. Mengandung enzim digestif yang memecah limbah sel dan Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, polisakarida

Sitoskeleton

Berupa jaringan protein filamen dan tubulus

­  Sebagai pemberi bentuk sel

­  Pengatur gerakan sel

Peroksisom

Menghasilkan enzim oksidatif untuk membentuk H₂O₂ untuk merombak lemak

Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah H₂O₂  menjadi H₂O dan O₂

                             Transportasi trans  membran plasma

Transportasi pasif

( tanpa menggunakan energi )

DIFUSI

­  Sederhana

­  Terfasilitasi

OSMOSIS

Transportasi aktiif

(  menggunakan energy > karena dari konsentrasi reendah ke tinggi )

ENDOSITOSIS

EKSOSITOSIS

Difusi sederhana

 Difusi adalah pergerakan acak molekul-molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah

Seperti halnya proses pada Kristal Kristal gula dalam air yang kemudian larut (berdifusi) di dalamnya

Proses difusi biasanya tergantung pada kondisi-kondisi sebagai berikut :

1. Wujud materi -à difusi lambat jika zat berwujud padat, bila zat cair sangat mempercepat pada zat wujud gas.
2. Suhu à suhu panas dapat mempercepat difusi, bila suhu dingin akan menurunkan kecepatan rata-rata difusi. 
3. Ukuran molekul à ukuran kecil lebih cepat melintasi membran, ukuran besar lebih lambat.

Konsentrasià semakin besar gradien konsentrasi antara dua daerah, semakin cepat rata-rata difusinya

Difusi terfasilitasi

Dalam proses ini di fasiltasi oleh protein pembawa di membran plasma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membran

Osmosis

Perpindahan molekul zat pelarut dari daerah konsentrasi pelarut tinggi ke daerah konsentrasi pelarut rendah melalui membran selektif permeable.

 

Transport aktif

Zat masuk dan keluar dari dan kedalam sel melewati gradien konsentrasi. Maka terjadi pemompaan molekul melalui membrane. Dalam proses ini protein juga berperan sebagai Enzim ATPase.

Endositosis & Eksositosis

Bahan yang sangat besar tidak dapat melalui membrane maka bahan dibungkus dalamgelembung dengan mekanisme tertentu dikeluarkan dari sel (eksositosis) atau masuk (endositosis)

REPRODUKSI SEL

PEMBELAHAN SEL AMITOSIS

Pembelahan sel amitosis adalah proses pembelahan dari sel 1 menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Proses pembelahan secara langsung disebut juga pembelahan amitosis atau pembelahan binner. Pembelahan secara amitosis berlangsung spontan tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan binner banyak dilakukan organisme uniseluler (bersel satu), seperti bakter, protozoa dan mikrolga (alga bersel satu yang bersifat mikroskopis). Setiap terjadi pembelahan biner, satu sel akan membelah menjadi dua sel yang identik (sama satu sama yang lain). Dua sel ini akan membelah lagi menjadi empat, begitu seterusnya.

PEMBELAHAN SEL MITOSIS

Pembelahan Mitosis adalah pembelahan pada sel tubuh (soma). Fungsinya untuk pertumbuhan dan regenerasi sel serta reproduksi aseksual. Pembelahan mitosis menghasilkan 2 sel anakan yang identik dengan induknya. Jika sel induk yang membelah mengandung kromosom diploid (2n), maka sel anakan yang di hasilkan juga 2n. pada mitosis hanya terjadi 1 kali pembelahan yang diawalininterfase. Tahap-tahap pembelahan mitosis dan proses yang terjadi secara urut sebagai berikut.

Profase

Profase : Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling banyak memerlukan energi. Benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih melekat dalam satu sentromer, membran inti dan nukleolus lenyap, sentrosom memisah menjadi dua sentriole, dan diantaranya terbentang benang spindel

Metaphase

Metafase : Pada tahap ini kromosom terletak berjajar pada bidang ekuator. Bagian sentromer kromosom berikatan dengan kinetokor yang berhubungan dengan benang spindel. Pada fase ini kromosom tampak paling jelas terlihat sehingga jumlahnya mudah diidentifikasi. Metafase adalah tahap yang memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat.

Anafase

Anafase : Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan. Pergerakan kromosom tersebut dipengaruhi oleh enzim dynein.

Telofase

Telofase : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:

-          Kromosom berubah menjadi benang kromatin

-          Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali

-          Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma) sehingga dihasilkan dua sel yang identik dengan sel semula

PEMBELAHAN SEL MEIOSIS

Meiosis merupakan pembelahan pada sel kelamin ( gamet/ gonad). Meiosis juga disebut pembelahan reduksi, yaitu pembelahn sel induk diploid (2n) menghasilkan 4 sel anakan haploid (n). meiosis berperan untuk meng hasilkan gamet yang secara genetic tidak identik (hanya setengah dari induknya), sehingga menyebabkan adanya variasi genetik. Terjadi dua kali pembelahan pada meiosis(meiosis tahap I meiosis tahap II) tanpa diselingi interfase. Tahap-tahap pembelahan meiosis dan proses yang terjadi secara urut sebagai berikut.:

Prophase I

Selama fase ini, membran inti mulai menghilang. Nukleolus juga mulai menghilang. Kromosom mulai bisa dilihat. Karena benang-benang kromatin menyerap warna dan menebal, memendek. Sentrosom membelah dan menuju ke bagian masing-masing kutub. Bersamaan dengan itu benang-benang spindle juga mulai keluar dari sentrosom menuju ke arah kutub yang berlawanan.

Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid yang terdiri atas materi genetik yang identik. Selama proses meiosis (bahkan hingga proses ini berakhir) kedua kromatid ini tidak pernah berpisah.

Selama prophase I, terjadi pertukaran DNA antara kromosom yang homolog yang disebut dengan rekombinasi homolog. Dari proses pertukaran ini diharapkan akan terjadi kombinasi baru dalam kromosom. Prophase I terdiri dari beberapa tahap, leptotene, Zygotene, Pachytene, Diplotene, Diakinesis, dan proses sinkronisasi.

Pada waktu leptonema, kromosom mengalami kondensasi membentuk benang-benang (leptonema berarti “benang tipis”). Pada waktu subtahap zigonema, kromatid yang homolog saling membentuk sinapsis atau berpasangan. Sinapsis terdapat di beberapa tempat pada kromosom homolog. Ini merupakan kejadian genetik yang penting karena menjadi perantara pertukaran informasi yang disebut pindah silang atau rekombinasi antara kromosom-kromosom homolog.

Pada tahap pakinema terbentuk benang-benang tebal dan pendek membentuk benang-benang kromatid. Pada tahap ini, kromosom yang homolog tersusun atas 4 kromatid yang disebut tetrad.

Pada tahap diplonema, kromatid yang berada dalam satu bivalen memisah dengan kromatid pasangannya. Namun, di beberapa tempat terjadi kontak yang disebut kiasmata (tunggal: kiasma). Pada diakinesis, kromosom terus memendek dan berkondensasi secara maksimal. Kromosom berada di ekuator.

Pada tahap sinkronisasi, sentrosom berpindah ke masing-masing kutub sel. Sambil menghasilkan mikrotubulus yang ujung-ujungnya mengikat sentromer. Yang nantinya mikrotubulus yang berbentuk benang ini akan digunakan untuk menarik masing-masing pasang kromosom ke kutub-kutub sel.

Tahap-tahap yang terjadi saat prophase I:

a.       Nukleus mulai menghilang

b.      Benang romatin memendek dan menebal menjadi kromosom

c.       Kromoson mereplikasi diri menjadi kromatid.

d.      Kromosom menggandakan diri hingga jumlahnya dua kali kromosom awal.

e.       Kromatid menebal,memendek dan menyebar memenuhi nucleus

f.       Kromosom yang homolog membentuk sinapsis.

g.      Homolog tersusun atas 4 kromatid/ tetra

h.      Membran inti mulai menghilang

i.        Pembentukan benang-benang spindel yang berasal dari mikrotubulus.

j.        Kedua pasang sentrisol memisah menuju kutub yang berawanan.

GENETIKA

Genetika adalah ilmu yang berhubungan dengan studi dan pemahaman tentang faktor keturunan, evolusi, perkembangan, ekologi, biologi molekuler dan ilmu forensik. Seorang ilmuwan Jerman dengan nama Gregor Johann Mendel adalah pendiri pertama Genetika, maka ia juga dikenal sebagai bapak genetika. Dia pertama kali menunjukkan pewarisan sifat pada tanaman kacang dan kemudian disebut sebagai pewarisan Mendel.

Kode genetik

Sebuah kode yang berisi semua jenis informasi genetik, yang hadir dalam urutan nukleotida DNA atau RNA dan kemudian diterjemahkan menjadi protein oleh sel-sel hidup. Kode-kode ini dapat dinyatakan baik sebagai kodon RNA atau kodon DNA. Kode tersebut menginstruksikan gen untuk memandu sel untuk membuat protein tertentu. A, T, G, C adalah huruf abjad dari kode DNA. Huruf-huruf ini berdiri untuk adenin, timin, guanin dan sitosin, yang benar-benar membentuk basa nukleotida DNA. Setiap kode empat bergabung dengan bahan kimia untuk sintesis protein

Struktur DNA

DNA disebut cetak biru kehidupan karena mengandung semua jenis instruksi untuk membuat protein dalam sel. Ini adalah polimer yang sangat panjang dan bentuk dasar DNA adalah seperti tangga bengkok. Oleh karena itu juga disebut sebagai heliks ganda DNA. Tulang punggung molekul DNA adalah fosfat, gula deoksi ribosa dan basa nitrogen. Informasi dalam DNA disimpan sebagai kode terdiri dari empat basa kimia: adenin (A), guanine (G), sitosin (C), dan timin (T).

Pewarisan genetik

Hal ini dapat didefinisikan sebagai transformasi sifat dari orang tua kepada keturunannya. Setiap orang memiliki dua salinan dari setiap gen antara yang satu warisan dari sel induk dan satu lagi adalah warisan dari sel ayah.

Homeostasis

Homeostasis adalah suatu kondisi keseimbangan internal yang ideal, di mana semua sistem tubuh bekerja dan berinteraksi dalam cara yang tepat untuk memenuhi semua kebutuhan dari tubuh. Semua organisme hidup berusaha untuk homeostasis. Ketika homeostasis terganggu (misalnya sebagai respon terhadap stressor), tubuh mencoba untuk mengembalikannya dengan menyesuaikan satu atau lebih proses fisiologis dari mulai pelepasan hormon-hormon sampai reaksi fisik seperti berkeringat atau terengah-engah. Sebagai contoh sederhana dari homeostasis, tubuh manusia menggunakan beberapa proses untuk mengatur suhu agar tetap dalam rentang yang optimal untuk kesehatan. Kenaikan atau penurunan suhu tubuh mencerminkan ketidakmampuan untuk mempertahankan homeostasis, dan masalah terkait.

Stres berat atau lama dapat menyebabkan ketidakseimbangan parah kondisi keseimbangan ini. Hal ini dapat menyebabkan tidak hanya tekanan psikologis tetapi juga gangguan psikosomatis.

—  Fluida merupakan zat alir meliputi cairan dan gas yang menempati ruang.

—  Fluida dalam tubuh manusia :

—  Dalam pembuluh Darah

—  Dalam bola mata

—  Dalam ibu hamil à dalam uterus : cairan amnion

—  Gas à Berkaitan dengan sistem pernafasan.

 Frinsip fisika fluida cair

1.      Hukum kontinuitas

2.      Hukum bernouli

Aliran darah dalam tubuh manusia

1.      Aliran laminar , cir ciri

·         Setiap aliran yang melalui titik tertentu akan mempunyai lintasan tertentu pula.

·         Kecepatan partikel yang melalui titik tertentu sama

·         Aliran tersebut tidak bersuara

·         Darah yang kontak dengan dinding pembuluh darah pada dasarnya tidak bergerak.

·         lapisan darah di samping lapisan luar bergerak lambat, dan lapisan – lapisan selanjutnya bergerak semakin cepat. à aplikasi : penyebaran sel darah merah ke sistem sirkulasi.

2.      Aliran turbulen

·         Aliran darah turbulen

·         Darah mengalir melintang di pembuluh maupun sepanjang pembuluh membentuk pusaran dalam darah. Biasanya disebut aliran eddy.

·         Aliran darah eddy àdarah mengalir dengan tahanan yang jauh lebih besar daripada bila mengalir laminar karena aliran eddy menambah besar seluruh gesekan aliran dalam pembuluh.

·         Aplikasi di bidang keperawatannya à Stetoskop dapat mendengar bunyi jantung saat pengukuran tekanan darah

·         Saat mengukur tekanan darah, konstriksi yang ditimbulkan oleh manset tekanan di lengan menghasilkan aliran turbulen sehingga getaran yang terjadi dapat di deteksi oleh stetoskop di arteri brankialis.

Faktor yang mempengaruhi debit :

·         Efek Diameter pembuluh

·         Efek Tahan terhadap debit zat cair

·         Efek tekanan terhadaap debit

·         Efek kekentalan terhadap debit

Tekanan darah

Tekanan yang digunakan untuk mengedarkan darah dalam pembuluh darah tubuh, dimana jantung yang berperan sebagai pompa, otot mensuplai tekanan tersebut untuk menggerakan darah dan juga mengedarkan darah diseluruh tubuh. Pembuluh darah (dalam hal ini arteri) memiliki dinding-dinding yang elastis dan menyediakan resistensi yang sama terhadap aliran darah. Sehingga ada tekanan dalam sistem peredaran darah, bahkan detak jantung.

—  Angka tekanan darah dinyatakan sebagai [tekanan sistolik]/[tekanan diastolik].

•  Tekanan diastolik disebut juga tekanan bawah (tensi bawah) adalah tekanan darah minimum yang terjadi saat jeda antara satu kali kontraksi jantung dengan kontraksi jantung berikutnya
• —  Tekanan sistolik /tekanan atas à menunjukkan tekanan darah maksimum yang terjadi saat jantung sedang berkontraksi (berdenyut) memompa darah.
• Misalnya angka tekanan darah seseorang adalah 120/80, artinya tekanan sistolik=120 mmHg dan tekanan diastolik=80 mmHg.

— 

Tekanan pada bola mata

—  Bola mata (bentuk dan ukuran) dipertahankan oleh cairan Aqueus Humerus.

—  Aqueus Humerus à sebagian besar terdiri dari air yang dihasilkan oleh mata secara terus menerus dan suatu sistem drainase à jika tersumbat akan menyebabkan peninggian tekanan mata,  peningkatan ini akan membatasi aliran darah à menimbulkan glukoma 

—  Tonomoeter àTekanan bola mata normal 12 – 23 mmHg