presentasi biologi blok 3 blok pendek 2015 utk mhs

7/26/2019 Presentasi Biologi Blok 3 Blok Pendek 2015 Utk Mhs

http://slidepdf.com/reader/full/presentasi-biologi-blok-3-blok-pendek-2015-utk-mhs 1/79

Dasar Biologi Sel 1Blok Pendek, 2014

Rina Priastini SBagian Biologi – Fakultas Kedokteran UKRIDA



Pokok Bahasan

• Asal usul kehidupan dan perkembangannya

• Sejarah dan konsep umum biologi sel

• Sel : struktur dan fungsi

• Enzim dan metabolisme sel

• Membran sel dan transportasi sel

• Siklus sel dan pembelahan sel

• Interaksi dan komunikasi antarsel



Asal Usul Kehidupan &Perkembangannya



Perobaan S!anley"iller



#$olusi Kimia

• Bagaimana biomolekul-biomolekul dirakitmenjadi suatu sel?



Abiogenesis $s Biogenesis



Abiogenesis % Aris!o!eles



"ikroskop Sederhana % An!hony$an eeu'enhoek



Perobaan (raneso )edi

• er!obaan pada asal usul serangga

• menyimpan berbagai ma!am daging ke dalam tabung satu per satu danmengamati belatung yang memakan daging busuk dan menemukanbah"a belatung tersebut berkembang menjadi lalat

• Sebelum belatung mun!ul# dia mengamati bah"a lalat terlebih dahulu

mengerumuni daging busuk tersebut dan dari sana# ditarik kesimpulanbah"a ada sesuatu yang menyebabkan terjadi produksi belatung



Perobaan a**aro Spallan*ani

• emanasan dapatmensterilisasi$membunuhmikroorganisme% di

dalam kaldu yangdigunakan# namunapabila pemanasanhanya dilakukanbeberapa menit maka

tidak akan membunuhsemua mikroorganismeyang ada di dalamnya

• Mikroorganisme yangada di udara dapatmasuk ke kaldu



Perobaan +ohn eedham

• Menguji pemanasan !ampuran kaldu kemudianmendinginkan pada "adah yang terbuka pada suhutemperatur

• &adah atau labu ditutup dan mikroba akan tumbuh dalambeberapa hari

• Eksperimen ini memperlihatkan bah"a tekanan hidup yangmenghasilkan generasi spontan



Perobaan ouis Pas!eur



Perobaan ouis Pas!eur -A."AS.

• ada tahun '())-an# seorang ahli eran!is ygterkenal *ouis asteur menguji +aliditas se!ara luasakan keper!ayaan terhadap generasi spontan

• Selama berabad-abad# populasi umum dan para

naturalis mun!ul se!ara spontan# tanpamenghasilkan sifat yg sama dengan induknya

• *ouis asteur bukan merupakan yg pertamamemperkenalkan per!obaan pada generasi spontan

• Sebelumnya# dua abad sebelumnya ,ran!es!o edimemperlihatkan bah"a belatung.ulat tidak mun!uldari daging yg dipotong melalui generasi spontan#melainkan mun!ul dari telur-telur yg diletakkan olehlalat




• Meskipun per!obaan edi meyakinkan# kebanyakanorang menggunakan kesimpulannya hanya pada

organisme tertentu

• ara naturalis se!ara umum menolak generasi spontan

ketika menjadi kehidupan makroskopis# seperti insektaatau moluska# tetapi berbeda ketika diaplikasikan

kepada kehidupan mikroskopis seperti bakteri

• ada tahun '(/0# asteur menyiapkan per!obaan untukmenolak generasi spontan pada kehidupan mikroskopis

• asteur mendasarkan ran!angan per!obaannyaberdasarkan jumlah pengamatan

• asteur mengetahui bah"a bakteri tumbuh di "adah ygterbuka dari kaldu daging




• asteur juga mengetahui bah"a jika kaldudipanaskan selama ' jam pada "adah yg tertutupyang tetap tertutup# tidak ada bakteri yg akantumbuh didalamnya

• Sebagai tambahan# asteur mengamati bah"abakteri yg ditemukan di partikel debu ygmelayang di udara



Asal Usul Sel



"ikroskop /ahaya



"ikroskop #lek!ron

• Penelitian Jphn Heuser dengan

menggunakan mikroskop elektron dapat

memperlihatkan teradin!a sinaps

• "ransport mem#ran dan struktur organel$

selaput mem#ran dan hu#ungann!a

dengan protein !ang mengatur %ungsi sel

• Pengaturan sitoskeleton



Sperma!o*oa &"i!okondria



Sperma!o*oa & "i!okondria



Asal Usul Sel

SE*

SE* 12AI13I2

SE* E42AI13I2



Prokario!ik dan #ukario!ik



Prokario!ik % Bak!eri



Prokario!ik dan #ukario!ik - DA



S!ruk!ur & (ungsi Sel



"e!abolisme Sel



Sel #ukario!ik % S!ruk!ur



"embran Sel & ranspor!asi Sel



ranspor! Sel

• Membran sel berfungsi sebagai pintu gerbang#

menyebabkan beberapa bahan masuk ke dalamsel# tetapi ada juga bahan yg tidak dapat masuk

• Membran bersifat selektif permiabel

• Selektif permiabel adalah !iri utama darimembran semua sel hidup# karena dapat

mengontrol lingkungan internalnya

• Sel kemungkinan menggunakan saluran$!hannels%# pemba"a $!arriers% atau pompa

untuk menggerakkan bahan-bahan dari satu sisimembran ke sisi yg lainnya



ranspor! Pasi

• 5enis transport yg mele"ati membran yg tidakmembutuhkan energi untuk selmelakukannya

• ada transport pasif bahan-bahan bergerakmele"ati membran dari area konsentrasiyang lebih tinggi ke area yang konsentrasinyalebih rendah

• 6ifusi sederhana• 6ifusi terfasilitasi : saluran ion

• 1smosis : protein pemba"a



Diusi Sederhana

• ada umumnya# hanya sebagian ke!il molekulnonpolar dapat mele"ati lapisan fosfolipidbilayer

• Molekul bergerak se!ara a!ak# yg !enderungmele"ati membran dari area ygkonsentrasinya lebih tinggi ke konsentrasiyang lebih rendah

• ada keadaan kesetimbangan# jumlah yangsama mele"ati membran pada kedua arah



Diusi erasili!asi % Saluran .on

• Beberapa membran membentuk saluran ion yangmenyebabkan bahan polar atau substansi yg bermuatanyg mele"ati membran

• Saluran ion protein menyebabkan ion-ion khusus

mele"ati membran• Saluran ion ini merupakan gerbang# yg dapat membuka

dan menutup dengan berbagai ma!am mekanisme

• Molekul stimulus menyebabkan saluran membuka

• Bahan bergerak dari konsentrasi yg lebih tinggi di satu

sisi membran ke konsentrasi yg lebih rendah di sisi yglain

• 7erakan ini menurunkan gradien konsentrasi se!araspontan dan tidak membutuhkan energi



Diusi erasili!asi % Pro!einPemba'a

• Beberapa membran protein berfungsisebagai pemba"a yg mengikat molekul padasatu sisi membran# merubah bentuk danmengumpulkan molekul pada sisi membranyg lain

• 8ontoh : glukosa yg memba"a proteinmenggerakkan glukosa menurunkan gradien

konsentrasinya 9 suatu proses yg tidakmembutuhkan energi



ranspor! Ak!i

• 4ntuk mengontrol lingkungan internalnya# selseringkali membutuhkan energi untuk memba"abahan-bahan ke dalam atau keluar sel

• Energi dibutuhkan oleh sel untuk menggerakkan

bahan mele"ati membran dari area konsentrasiyang rendah ke area konsentrasi yg lebih tinggi

• Sel menggerakkan bahan mela"an gradienkonsentrasinya

• 2etika sel membutuhkan A3 se!ara langsungselama transport aktif# prosesnya disebuttransport aktif primer



ranspor! Ak!i

• Menggunakan sumber energi yang lain#seperti sebagai energi potensial disimpandalam gradien ion disebut transport aktifsekunder



ranspor! Ak!i Primer

• Sel he"an menjaga konsentrasi ion internal yaitupada keadaan ion 2 tinggi tetapi ion a rendah

• ada keadaan diluar sel# konsentrasi re+ersed#konsentrasi a tinggi dan konsentrasi 2 rendah

• erbedaan konsentrasi ini men!iptakan gradienelektrokimia mele"ati membran# sehingga selselanjutnya dapat menangkap energi

• rotein membran# pompa a-2# menyimpan

gradien ion inta!t

• ompa mendorong a keluar dari sel danmemba"a kembali 2 yang telah leaked out




• 2arena ion-ion ini tidak dapat bergerak se!ara

spontan mela"an konsentrasi gradiennya# harusdipompa 9 suatu proses yg membutuhkan energi

• *angkah ' dari siklus# ; ion a dan ' molekul

A3 melekat pada pompa

• A3 melepaskan energi ke pompa seperti halnya

terpisah menjadi A6 dan fosfat inorganik $i%

• 2arena pompa ini menggunakan energi se!aralangsung dari A3# transport ion dikategorikan

sebagai transport aktif primer




• Setelah A3 terpisah menjadi Adp dan i# A6dilepaskan

• elepasan A6 menyebabkan pompa berubahbentuk dan mengantarkan ion-ion a ke sisi yang

berbeda dari membran• ada saat yg bersamaan# sisi yg mengikat ion

terbuka pada permukaan ekstraselular pompa

• ada sisi ekstraseluler membran# pompa

melepaskan ; ion a dan mengambil 0 ion 2 • Setelah ion 2 terikat# pompa melepaskan i nya

• elepasan i menyebabkan pompa kembali berubahbentuk dan mengantarkan ion 2 ke dalam sel



ranspor! Ak!i Sekunder

• Bahan seperti gula dipompa dari area konsentrasirendah ke area konsentrasi yg lebih tinggi

• roses ini membutuhkan energi# karena molekulglukosa ditransport mela"an gradien konsentrasinya

• Energi yg mendorong glukosa mele"ati membranmela"an gradien konsentrasinya tidak langsungberasal dari A3# tetapi berasal dari energi ygdisimpan dalam gradien ion a $yg di!iptakanmenggunakan A3%

• 2arena A3 tidak memberi bahan bakar pompase!ara langsung# proses ini disebut transport aktifsekunder



ranspor! Ak!i Sekunder

• ompa glukosa mela"an gradien konsentrasinya#pompa mengambil baik a maupun glukosa dariluar sel dan kemudian merubah bentuk#depositing kedua bahan masuk ke dalam sel

• ompa yg mentransport dua bahan pada arah ygsama disebut protein simport

• Ion a yg masuk sel selanjutnya kembali keluarmelalui kerja pompa a-2

• roses ini disebut transport aktif primer#men!iptakan gradien ion a dan 2 pada saate<pense A3



#nergi dan "e!abolisme



"e!abolisme Sel



"e!abolisme #nergi % AP



"e!abolisme Sel



Penamaan #n*im

• &ama su#strat ditam#ah – ase

'altase ( mengu#ah maltosa menadi glukosa

)ipase ( mengu#ah*meme+ah lipid

Protease ( mengu#ah*meme+ah protein

• Jenis reaksi ditam#ah , ase

-ontoh ( kar#oksilase$ redoktase$ oksidase

• &ama su#strat ditam#ah enis reaksi

-ontoh ( glutamat sintetase$ aminotrans%erase



S!ruk!ur #n*im

• 3ersusun oleh asam amino $protein murni%

• Beberapa enzim hanya aktif jika tersusun darisatu.lebih komponen 2ofaktor $berupa +itaminatau ion logam%

• Berbagai kofaktor yg terikat erat dengan protein

2elompok rostetik.bagian aktif

• Bagian kofaktor yg mudah lepas dari protein 2oenzim

• 2omponen protein yang bersifat termolabil Apoenzim

• 7abungan enzim dengan kofaktor =oloenzim



Koak!or

• Memegang peranan langsung dalamberfungsinya enzim sebagai katalisator

• Bertindak sebagai pemba"a perantara dariberbagai kelompok fungsional atom atau

elektron yg khusus

• 8ontoh :A6 9 i!otinamide Adenine 6inu!leotide

,A6 9 ,la+in Adenine 6inu!leotide

A6= 9 A6 direduksi,A6= 9 ,A6 direduksi

A6= 9 =asil reduksi A6>

A6 : i!otinamide Adenine 6inu!leotide hosphate



3ipo!esis Kuni & Anak Kuniok & Key5

• Suatu en.im

mempun!ai tempat

khusus untuk suatu

molekul !g #er%ungsi

untuk mengikat

su#strat

• "empat khusus

sisi akti%

• Sisi akti% – kun+i$

su#strat – anak

kun+i



eori Ke!epa!an .nduksi .ndued (i!heory5

• Sisi akti% en.im #ersi%at %leksi#el dan dapat #eru#ah

#entuk sesuai dengan #entuk su#strat

( k 6 " hi K 7



(ak!or 6g "empengaruhi Ker7a#n*im

• Kadar su#strat

• Kadar /n.im

• Suhu

• pH



"e!abolisme % Ka!abolisme

• Proses perom#akan molekul kompleks

sederhana

• Bersi%at eksergonik – melepas energi

• "eradi proses oksidasi• 0ksidasi ( hilangn!a elektron pada suatu unsur

menghasilkan energi dan mem#e#askan elektron

• Reduksi ( penam#ahan elektron dari se#uah unsur

8l kosa dipeah men7adi /9



8lukosa dipeah men7adi /92

Dari senya'a bera!om /2 dapa! disin!esis

lemak & asam lemak



Ka!abolisme % )espirasi Seluler

• Proses sel menggunakan energi !g dilepas oleh

molekul gula

• -ontoh kata#olisme !g merupakan reaksi oksidasi

!g #ersi%at eksergonik

• /nergi pada ikatan glukosa dipindahkan ke ikatan

%os%at #erenergi tinggi 1A"P2




• 3lukosa merupakan sum#er energi #agi organisme

hidup

• 'olekul gula dioksidasi selama respirasi seluler

• )emak 4 asam amino dapat diu#ah menadi asetil KoA

dan digunakan se#agai sum#er energi dalam respirasi

• Respirasi seluler adalah proses pelepasan energi kimia

molekul organik di dalam sel




3 b ) i i S l l



3ubungan )espirasi Seluler -Pernaasan

• Berna%as adalah proses mengam#il 05 dari udara

melalui paru dan melepaskann!a ke aliran darah

• Darah mem#a6a oksigen ke sel,sel otot

• 'itokondria pada sel otot meman%aatkan 05 untuk

respirasi seluler$ memperoleh energi dari gula !g #erasal

dari makanan

• Sel otot menggunakan energi untuk kontraksi

• Aliran darah dan paru uga menunukkan %ungsi !g 7ital

dalam mem#uang sisa -05*05 !g dihasilkan pada

proses respirasi seluler

3ubungan )espirasi Seluler



3ubungan )espirasi Seluler -Pernaasan



)espirasi Aerob % 8likolisis

• Sekelompok reaksi !ang mendegradasi glukosa glukosa 8 %os%at*%ruktosa asam piru7at !g teradi

di dalam sitosol

• 'enghasilkan A"P

)espirasi Aerob %



)espirasi Aerob %8likolisis

) i i A b K i A



)espirasi Aerob % Kon$ersi AsamPiru$a! ase!il KoA

• 05 asam piru7at hasil glikolisis asetil KoA

diarahkan ke siklus asam trikar#oksilat*siklus Kre#s

• Dise#ut kompleks dehidrogenase piru7at



)espirasi Aerob % Siklus Krebs

• "eradi pada matriks mitokondria

• 'olekul asetil KoA !g dihasilkan pada kon7ersi

asam piru7at akan #erga#ung dengan molekul 9

atom - !g ada dalam mitokondria : atom -

asam sitrat

• Hasil akhir siklus kre#s ( asam oksaloasetat

) i i A b Sikl K b



)espirasi Aerob % Siklus Krebs

) i i A b Si ! #l k!



)espirasi Aerob % Sis!em #lek!ronranspor!

• 3likolisis – siklus Kre#s ( dihasilkan 59 atom H

teradi di permukaan dalam mem#ran dalam

mitokondria

• Sistem elektron transport ( 59 atom H terpisah

ion H dan elektron #erenergi tinggi

• /nergi !g dihasilkan digunakan untuk mengu#ah ;:

molekul ADP ;: molekul A"P

)espirasi Aerob % Sis!em #lek!ron



)espirasi Aerob % Sis!em #lek!ronranspor!



)espirasi Aerob



)espirasi Anaerob % (ermen!asi

• Proses tanpa oksigen respirasi mengkon7ersi

energi &ADH !g di#a6a oleh elektron A"P

• 'enggunakan terminal aseptor ( nitrat$ sul%at

se#agai agen pengoksidasi

• -:H850: 5 -H;-H50H < 5-05 < /nergi

3lukosa etanol 15 A"P2



)espirasi Anaerob % (ermen!asi

+alur ransduksi Sinyal



+alur ransduksi Sinyal: (ase ransduksi di Sel 3a!i5

• Fase 8 1penerimaan sin!al2 ( hormon epine%rin#ekera se#agai ligan dengan mengikat pada

reseptor di permukaan sel

• Fase 5 1transduksi sin!al2 ( reseptor !g akti% memi+u

memi+u kaskade reaksi #iokimia di dalam sel$

meli#atkan protein 3$ pem#a6a pesan kedua +A'P

dan seumlah en.im

•Fase ; 1respon sel2 ( sel hati meme+ah glikogenmenadi glukosa dan melepaskan glukosa ke aliran

darah




+alur ransduksi Sinyal(ase 1 Penerimaan Sinyal5

• Pensin!alan hormon epine%rin teradi ketika hormonterikat pada reseptor epine%rin pada permukaan sel

• Hormon memi+u reseptor #eru#ah #entuk$

merom#ak reseptor menadi #entuk akti%n!a

• Reseptor !g akti% memi+u suatu kaskade !ang

teradi di dalam sel$ dimulai dengan akti7asi protein

3

• Protein 3 terikat pada reseptor !g akti% danmengam#il molekul 3"P




+alur ransduksi Sinyal(ase 2 ransduksi Sinyal5

• Setelah mengam#il 3"P$ protein 3 dilepaskan darireseptor dan terpisah menadi dua #agian

• Salah satu #agian diakti%kan dan meneruskan

pensin!alan kaskade

• Selanutn!a$ hormon uga meninggalkan reseptor

dan reseptor #eru#ah menadi #entuk akti%n!a

• Protein 3 mengakti%kan en.im adenilil siklase

• Ketika adenilil siklase akti% merom#ak seumlah#esar molekul A"P menadi molekul pensin!alan !g

dise#ut +A'P

• +A'P ( pem#a6a pesan kedua





• Protein 3 selanutn!a menadi tidak akti% dengansendirin!a dengan melepaskan 3"P dan menadi

su#unit,su#unit

• Dengan protein 3 !g tidak lagi terikat$ adenilil

siklase menadi tidak akti% dan tidak lagi dapat

merom#ak A"P menadi +A'P

• 'olekul +A'P dihasilkan oleh adenilil siklase

melanutkan pensin!alan kaskade dengan melekat

pada en.im protein kinase A

• Ikatan ini memi+u protein kinase A terpisah menadi

su#unit,su#unit





• Su#unit protein kinase A !g akti% menampilkanreaksi kimia !g menam#ahkan gugus %os%at ke enis

en.im !g lain dise#ut %os%orilase kinase

• Penam#ahan gugus %os%at mengakti%kan %os%orilase

kinase$ !g selanutn!a mem%os%orilasi en.im !g lain

pada kaskade !g dise#ut glikogen %os%orilase

• Ketika ter%os%orilasi en.im ini uga menadi akti%

• 3likogen %os%orilase dalam keadaan akti%menghasilkan respon sel terhadap hormon epine%rin

• 3likogen %os%orilase meme+ah glikogen menadi

molekul glukosa




+alur ransduksi Sinyal(ase : )espon Sel5

• /n.im A"P ase melepaskan gugus %os%at darimolekul glukosa 8 %os%at menadi glukosa saa

• "anpa gugus %os%at$ molekul glukosa dapat

ditransportasikan mele6ati mem#ran plasma ke sel

• Begitu ada diluar sel hati$ glukosa masuk ke aliran

darah dan diam#il oleh sel,sel !g lain dan

digunakan se#agai #ahan #akar

presentasi biologi blok 3 blok pendek 2015 utk mhs

Documents