Outer and inner membranes: protective coverings that keep chloroplast structures enclosed.

Stroma: dense fluid within the chloroplast. Site of conversion of carbon dioxide to sugar.

Thylakoid: flattened sac-like membrane structures. Site of conversion of light energy to chemical energy.

Grana: dense layered stacks of thylakoid sacs. Sites of conversion of light energy to chemical energy.

Chlorophyll: a green pigment within the chloroplast. Absorbs light energy.

Laporan Crick dan Watson termuat dalam majalah terkemu Nature 25 April 1953, sebagiannya dikutip sebagai berikut: "Kami ingin mengemukakan struktur yang sangat berbeda dari garam DNA. Struktur ini memiliki dua rantai heliks masing-masing memilin pada poros yang sama. Kami telah membuat beberapa asumsi kimia biasa yaitu bahwa setiap rantai terdiri dari gugus fosfat diester yang menyambung residu-residu ß-D-deoksiribofuranosa dengan ikatan-ikatan 3′,5′. Kedua rantai itu (namun bukan basa-basanya) dikaitkan dengan suatu pasangan tegak lurus (perpendicular) terhadap poros serat. Kedua rantai mengikuti pilinan tangan-kanan, namun karena berpasangan, urutan atom-atom pada kedua rantai itu berada pada arah yang berlawanan. Setiap rantai secara kasar mengikuti model I dari Furberg (Furberg, 1952); yaitu bahwa basa-basanya berada di dalam pilinan, dan gugus fosfat berada di bagian luar. Terdapat satu residu (basa nitrogen) pada setiap rantai tiap 3.4 Angstrong dengan arah Z. Kami mengasumsikan sudut dengan besaran 36o antara tiap residu pada rantai yang sama, sehingga struktur pilinan berulang setelah 10 residu disetiap rantainya, yaitu setelah 34 Angstrong. Jarak atom fosfor dari poros serat adalah 10 Angstrong. Karena gugus fosfat berada pada bagian luar, kation-kation menggapainya dengan mudah….Kenampakan yang baru dari struktur DNA yang kami ajukan ialah bahwa kedua rantai dipasangkan bersama-sama oleh basa-basa purin dan pirimidin. Ruang dari basa-basa ini tegak-lurus terhadap poros serat. Mereka disambung bersama dalam pasangan, basa yang satu dari satu rantai terikat dengan basa yang lain pada rantai lain oleh ikatan-ikatan hidrogen, sehingga keduanya berdampingan dengan kordinat-kordinat-Z. Satu dari pasangan basa haruslah purin dan yang lain adalah pirimidin agar terjadi ikatan. Ikatan hidrogen tersusun sebagai berikut: posisi purin 1 dengan posisi pirimidin 1; posisi purin 6 dengan posisi pirimidin 6. Jika di asumsikan bahwa basa-basa ini berada dalam struktur dengan bentuk tautomerik yang paling masuk akal (yaitu dengan konfigurasi keto ketimbang konfigurasi enol) maka diperoleh bahwa hanya pasangan-pasangan khusus basa-basa yang dapat membentuk ikatan. Pasangan-pasangan ini adalah Adenin (purin) berpasangan dengan Timin (pirimidin), dan Guanin (purin) berpasangan dengan Citosin (pirimidin). Dengan kata lain, jika adenin adalah anggota dari sepasang basa pada rantai pertama, maka pada rantai yang lain pasangannya haruslah timin; hal yang sama untuk guanin dan citosin. Telah dibuktikan bahwa perbandingan jumlah adenin terhadap timin dan guanin terhadap citosin selalu sangat dekat dengan kesatuan asam nukleat deoksiribosa (lihat Tabel 1.1: Aturan Chargaff). Hubungan pasangan khusus basa-basa ini secara langsung memberi rekaan kepada mekanisme penjiplakan bahan-bahan genetis".

DNA dalam analogi tangga dan anak tangga seperti nampak pada foto 1.1. Dua tiang penyangga tangga merupakan rangka molekul berpilin ganda yang terdiri dari urutan sili-berganti deoxiribosa – fosafat. Kedua tiang penyangga utama tersebut memiliki arah yang berlawanan (lihat arah anak panah). Anak tangga tersusun dari pasangan-pasangan asam nukleat, yang berpasangan menurut aturan Chargaff: C berpasangan dengan G dan T berpasangan dengan A. Pasangan-pasangan asam nukleat tersebut tertarik satu sama lain melalui ikatan hidrogen yang dibentuk antara dua pasangan yang bercocokkan.

Gambar 1.1. DNA dalam Analogi Tangga dan Anak Tangga

Tabel 1.1. Aturan Chargaff

Jumlah basa Adenin (A) hampir mendekati basa Timin (T) dan jumlah basa Guanin (G) hampir mendekati Citosin (C).

Temuan Watson dan Crick memastikan bahwa DNA adalah polimer yang terdiri dari satuan-satuan deoksiribonukleotida. Satu nukleotida terdiri dari masing-masing satu basa nitrogen, gula dan satu atau lebih gugus fosfat. Gula yang dibawah oleh deoksiribonukleotida dalam DNA adalah deoksiribosa. Awalan deoksi- menunjukan bahwa jenis gula ini tidak memiliki atom oksigen yang ada pada senyawa induknya (ribosa). Basa nitrogen adalah turunan dari purin dan pirimidin. Purin dalam DNA adalah adenin (A) dan guanin (G) sedangkan pirimidin adalah thimin (T) dan Citosin (C). Jadi, mengikuti aturan Cargaff, A berpasangan dengan T dan C berpasangan dengan G dalam rantai yang berlawanan dan antiparalel. Hanya melalui ikatan hidrogen dari pasangan basa nitrogen ini maka jarak tetap dari pilinan ganda dipertahankan.

STRUKTUR DNA

Silakan dimanfaatkan untuk latihan.

Silakan di Download

1. Soal Bab I Kelas XI (DOWNLOAD)

2. Soal Bab II Kelas XI (DOWNLOAD)

3. Soal Bab III Kelas XI (DOWNLOAD)

4. Soal Bab IV Kelas XI (DOWNLOAD)

5. Soal Bab V Kelas XI (DOWNLOAD)

6. Soal Bab VI Kelas XI (DOWNLOAD)

7. Soal Bab VII Kelas XI (DOWNLOAD)

8. Soal Bab VIII Kelas XI (DOWNLOAD)

9. Soal Bab IX Kelas XI (DOWNLOAD)

10. Soal Bab X Kelas XI (DOWNLOAD)

11. Soal Bab XI Kelas XI (DOWNLOAD)

Kita mulai dengan mempelajari diri kita: Manusia. Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan gregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.

Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.

Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :

1). oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel untuk melepaskan energi

2). mekanisme umum merubah makanan menjadi energi

3). setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya ke cairan disekitarnya

4). hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel tertentu mengalami kerusakan maka sel sejenis yang lain akan beregenerasi

Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).

Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

a. Air
Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous

b. Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel

c. Protein
Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai
berikut :
1. Proses enzimatik
2. Proses transport dan penyimpanan
3. Proses pergerakan
4. Fungsi mekanik
5. Proses imunologis
6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

d. Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.

e. Karbohidrat
Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.
Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

Demikian pula dengan mahluk hidup lain, senyawa kimia penyusun selnya sama. Senyawa kimia penyusun sel disebut protoplasma. Protoplasma merupakan substansi yang kompleks. Sebagian besar protoplasma tediri dari air. meski demikian protein memberikan ciri pada strukturnya. Senyawa organik dalam protoplasma berupa karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat.

Contoh-contoh rantai senyawa penyusun:

Karbohidrat

Protein

Lemak

Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organellah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat di dalam sel, kecuali di dalam inti dan organel sel. Khusus cairan yang terdapat di dalam inti sel dinamakan nukleoplasma. Sitoplasma bersifat koloid, yaitu tidak padat dan tidak cair. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.

Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya. Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.

Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain:

Retikulum endplasma

Ribosom

Mitokondria

Badan golgi

Lososom, dll yang akan kita pelajari lebih dalam setelah ini.

Selain organel, terdapat pula vakuola, butir-butir tepung, butir silikat dan berbagai produk sekunder lain. Vakuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula ‘cairan sel’. Cairan yang mengisi vakuola berbeda-beda, tergantung letak dan fungsi sel.

Gbr. Penampang Sel. Sitoplasma ditunjukkan berwarna pink,

yang menjadi tempat organel-organel sel.

Secara umum sel hewan tidak memiliki vakuola. Jika ada vakuola, ukurannya sangat kecil. Pada beberapa jenis hewan bersel satu ditemukan adanya vakuola, misalnya pada Amoeba dan Paramaecium. Terdapat dua macam vakuola, yaitu vakuola kontraktil (alat osmoregulasi) dan vakuola non kontraktil (penyimpan makanan). Bagian paling besar pada sel hewan adalah nukleus.

Dalam satu sel hewan terdapat dua sentriol. Kedua sentriol ini terdapat dalam satu tempat yang disebut sentrosom. Saat pembelahan sel, tiap sentriol memisahkan diri menuju kutub yang berlawanan dan memancarkan benang-benang gelendong pembelahan yang akan menjerat kromosom.

Dinding sel skunder dimiliki oleh sel-sel dewasa. Dinding skunder memiliki kandungan selulosa lebih banyak berkisar 41-45%, juga hemiselulosa dan lignin.

Diantara dinding dua sel yang berdekatan terdapat lamela tengah, tersusun atas magnesium dan kalium pekat berupa gel. Diantara dua sel bertetangga (saling menempel) terdapat pori. Melalui pori ini dua sel dihubungkan oleh benang-benang plasma yang dikenal plasmodesmata.

Dinding sel dibentuk oleh diktiosom. Bersama dengan vakuola, dinding sel berperan dala turgiditas sel (kekakuan sel). Ia mengakibatkan bentuk sel tetap.

Sel tumbuhan memiliki vakuola yang lebih besar (dibanding sel hewan). Vakuola sel tumbuhan bersifat menetap. Sel-sel tumbuhan yang memiliki vakuola –paling– besar adalah sel-sel parenkim dan kolenkim.

Selain itu sel tumbuhan memiliki organel yang tidak terdapat di dalam sel hewan, fungi, maupun prokariota seperti bakteri dan ganggang hijau-biru, yaitu plastida.

Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).

Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.

Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.

Terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, sekalipun tersambung, RE halus dan RE kasar. RE halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom. RE kasar tampak kasar melalui mikroskop elektron karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membran. Ribosom juga dilekatkan pada sisi sitoplasmik mem bran luar selubung nukleus yang bertemu dengan RE kasar.

Gbr. Ribosom melekat pada RE dan ribosom bebas

Ribosom berupa organel kecil berdiameter antara 17-20 µm yang tersusun oleh RNA robosom dan protein. Ribosom terdapat pada semua sel hidup.

Ribosom merupakan tempat sel membuat atau mensintesisi protein. Sel yang memiliki laju sintesis protein yang tinggi secara khusus memiliki jumlah ribosom yang sangat banyak. Misal, sel hati manusia memiliki beberapa juta ribosom. Tidak mengejutkan jika sel yang aktif dalam mensintesis protein juga memiliki nukleus yang terlihat jelas.

Ribosom ada yang terdapat bebas di sitoplasma atau melekat pada retikulum endoplasma, yang disebut RE kasar. Tiap ribosom terdiri dari 2 sub unit yang berbeda ukuran. Dua sub unit ini saling berhubungan dalam suatu ikatan yang distabilkan oleh ion magnesum.

Pada saat sintesis protein ribosom mengelompok menjadi poliribosom (polisom). Sebagian besar protein dibuat oleh ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol. Sedang ribosom terikat umumnya membuat protein yang dimasukkan ke dalam membran, untuk pembungkusan dalam organel tertentu seperti lisosom atau dikirim ke luar sel.

Ribosom bebas maupun terikat secara struktural identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif dari masing-masing jenis ribosom begitu metabolismenya berubah.

Gbr. Ribosom, memiliki 2 sub unit besar dan kecil

Gbr. Ribosom. Sub Unit Kecil dan besar bersatu

Gbr. Badan Golgi di dalam Sel

Struktur golgi berupa berkas kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang sangat kecil di ujungnya. Karena hubungannya dengan fungsi pengeluaran sel amat erat, pembuluh mengumpulkan dan membungkus karbohidrat serta zat-zat lain untuk diangkut ke permukaan sel. Pembuluh itu juga menyumbang bahan bagi pembentukan dinding sel. (Sumber : Time Life, 1984)

Pengertian lain menyebutkan, Badan golgi adalah sekelompok kantong (vesikula) pipih yang dikelilingi membran. Organel ini hampir terdapat di semua sel eukariotik. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan golgi, Organel ini dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.

Sedang pada sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan golgi pada setiap selnya. Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan golgi dibangun oleh membran yang berbentuk tubulus dan juga vesikula. Dari tubulus dilepaskan kantung-kantung kecil yang berisi bahan-bahan yang diperlukan seperti enzim–enzim pembentuk dinding sel.

Fungsi badan golgi:

1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.

2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membrane plasma.

3. Membentuk dinding sel tumbuhan

4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

Gbr. Animasi Golgi

Gbr. Struktur Badan Golgi

Pada amoeba dan banyak protista lain makan dengan jalan menelan organisme atau partikel makanan lain yang lebih kecil, suatu proses yang disebut fagositosis (berasal dari bahasa Yunani, phagein yang berarti “memakan” dan kytos yang berarti wadah. Wadah disini yang dimaksud adalah sel). Sebagian sel manusia juga melakukan fagositosis, diantaranya adalah makrofage, sel membantu mempertahankan tubuh dengan merusak bakteri dan penyerang lainnya.

Perusakan sel terprogram oleh enzim lisosomnya sendiri penting dalam perkembangan organisme. Misal, pada waktu kecebong berubah menjadi katak, ekornya diserap secara bertahap. Sel-sel ekor yang kaya akan lisosom mati dan hasil penghancuran digunakan di dalam pertumbuhan sel-sel baru yang berkembang. Pada perkembangan tangan embrio manusia yang semula berselaput hingga lisosom mencerna jaringan diantara jari-jari tangan tersebut sehingga terbentuk jari yang terpisah seperti yang kita punyai sekarang.

Berbagai kelainan turunan yang disebut sebagai penyakit penyimpangan lisosom (lysosomal storage disease) mempengaruhi metabolism lisosom. Seseorang yang ditimpa penyakit penyimpangan ini kekurangan salah satu enzim hidrilitik aktif yang secara normal ada dalam lisosom. Lisosom melahap substat yang tidak tercerna yang mulai mengganggu fungsi seluler lainnya. Pada penyakit Pompe misalnya, hati dirusak oleh akumulasi glikogenakibat ketiadaan enzil lisosomyang dibutuhkan untuk memecah polisakarida. Pada penyakit Tay-Sachs, enzim pencerna lipid hilang atau inaktif, dan otak dirusak oleh akumulasi lipid dalam sel. Untunglah penyakit penyimpangan ini jarang ada pada populasi umum. Pada masa mendatang mungkin kita dapat mengobati penyakit penyimpangan ini dengan menyuntikkan enzim yang hilang bersama dengan molekul adaptor yang menargetkan enzim-enzim untuk penelanan oleh sel dan penggabungan dengan lisosom. Mungkin Anda yang menemukan caranya?!!!

Pembentukan lisosom
Enzim lisosom adalah suatu protein yang diproduksi oleh ribosom dan kemudian masuk ke dalam RE. Dari RE enzim dimasukkan ke dalam membran kemudian dikeluarkan ke sitoplasma menjadi lisosom. Selain ini ada juga enzim yang dimasukkan terlebih dahulu ke dalam golgi. Oleh golgi, enzim itu dibungkus membran kemudian dilepaskan di dalam sitoplasma. Jadi proses pembentukan lisosom ada dua macam, pertama dibentuk langsung oleh RE dan kedua oleh golgi.

Mitokondria adalah badan energi sel yang berisi protein dan benar-benar merupakan "gardu tenaga". "Gardu tenaga" ini mengoksidasi makanan dan mengubah energi menjadi adenosin trifosfat atau ATP. ATP menjadi agen dalam berbagai reaksi termasuk sistesis enzim. Mitokondria penuh selaput dalam yang tersusun seperti akordion dan meluaskan permukaan tempat terjadinya reaksi. (Sumber: Time Life, 1984)

Wikipedia Indonesia, (ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia; diakses pada 22 Agustus 2007) memberi pengertian mitokondria sebagai tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel. Oleh karena itu mito kondria sering disebut sebagai “The Power House”.

Mitokondria merupakan penghasil (ATP) karena berfungsi untuk respirasi. Bentuk mitokondria beraneka ragam, ada yang bulat, oval, silindris, seperti gada, seperti raket dan ada pula yang tidak beraturan. Namun secara umum dpat dikatakan bahwa mitokondria berbentuk butiran atau benang. Mitokondria mempunyai sifat plastis, artinya bentuknya mudah berubah. Ukuran seperti bakteri dengan diameter 0,5 – 1 µm. Mitokondria baru terbentuk dari pertumbuhan serta pembelahan mitokondria yang telah ada sebelumnya (seperti pembelahan bakteri). Penyebaran dan jumlah mitokondria di dalam tiap sel tidak sama dari hanya satu hingga beberapa ribu. Pada sel sperma, mitokondria tampak berderet-deret pada bagian ekor yang digunakan untuk bergerak.

Gbr. Mitokondria

Studi Kasus:Keterlibatan Mitokondria pada Penyakit Hati

SUARA PEMBARUAN DAILY - Kehidupan dan kematian merupakan dua hal yang selalu terjadi pada setiap sel. Pada kedua hal itu, mitokondria terlibat aktif dan memiliki fungsi yang penting. Untuk kehidupan sel, mitokondria berperan menghasilkan energi yang digunakan untuk melakukan berbagai fungsi sel.

Semua jaringan dan sel yang hidup dengan berbagai derajat yang berbeda menurut fungsi masing-masing memerlukan energi dalam bentuk ATP yang dihasilkan mitokondria melalui proses fosforilasi oksidatif. Disfungsi mitokondria dapat terjadi pada semua sistem organ, maka manifestasi klinik kelainan mitokondria dapat bervariasi menurut organ yang terlibat. Gangguan ini bisa berupa gangguan fungsi sampai kerusakan sistem organ. Hal itu disampaikan oleh dr David Handojo Muljono dari Lembaga Biologi Molekuler Eijkman Jakarta dalam suatu seminar tentang Mitokondria.

Dengan berkembangnya imunologi, diketahui bahwa kerusakan hati pada primary biliary cirrhosis (PBC) terjadi karena kerusakan mitokondria akibat antibodi terhadap protein mitokondria. Selanjutnya terungkap bahwa penyakit hati yang disebabkan oleh penimbunan lemak, terjadi melalui kerusakan mitokondria sel hati.

Kelainan mitokondria ini terjadi sebagai akibat peningkatan sintesis asam lemak yang diikuti mekanisme kompensasi sel berupa fat disposal melalui esterifikasi lemak menjadi trigliserida dan oksidasi di tiga organel sel yakni mitokondria, peroksisom dan mikrosom. Kelainan pada mitokondria itu juga terjadi karena pembentukan bahan-bahan yang bersifat toksik terhadap berbagai protein respirasi, fosfolipid dan DNA mitokondria.

Selain akibat penimbunan lemak, kelainan mitokondria pada penyakit hati juga diakibatkan pengaruh obat. Obat merupakan bahan kimia yang bekerja dengan berbagai cara yakni langsung pada reseptor, memodulasi enzim atau berikatan dengan protein sel untuk menimbulkan efek baru. Di lain pihak, hati merupakan organ yang bertugas menetrasisasi bahan-bahan toksik yang memasuki tubuh.

Kegagalan suatu sistem akan menyebabkan akumulasi bahan tertentu yang akan merupakan bahan toksis untuk enzim pada organel tertentu atau pada organel berikutnya.

1. Mikrofilamen atau filamen aktin
Mikrofilamen adalah rantai ganda protein yang saling bertaut dan tipis, terdiri dari protein yang disebut aktin. Mikrofilamen berdiameter antara 5-6 nm. Karena kecilnya sehingga pengamatannya harus menggunakan mikroskop elektron.

Mikrofilamen seperti mikrotubulus (pengertian mikrotubulus dibawah), tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel k. dan peroksisom (Badan Mikro). Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

2. Mikrotubulus
Mikrotubulus berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai "rangka sel". Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan. Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, flagela dan silia.

Sentriol berbentuk silindris dan disusun oleh mikrotubulus yang sangat teratur. Pada saat membelah, sentriol akan membentuk benang-benang gelendong inti. Silia dan flagella merupakan tonjolan yang dapat bergerak bebas dan dijulurkan.

Pengertian lain, mikrotubulus adalah rantai protein yang berbentuk spiral. Spiral ini membentuk tabung berlubang. Mikrotubulus tersusun atas bola-bola molekul yang disebut tubulin. Diameter mikrotubulus kira-kira 25 nm. Mikrotubulus merupakan serabut penyusun sitoskeleton terbesar.

Mikrotubulus mempunyai fungsi mengarahkan gerakan komponen-komponen sel, mempertahankan bentuk sel, serta membantu pembelahan sel secara mitosis.

3. Filamen antara (Serabut antara)
Filamen antara adalah rantai molekul protein yang berbentuk untaian yang saling melilit. Filamen ini berdiameter 8-10 nm. Disebut serabut antara karena berukuran diantara ukuran mikrotubulus dan mikrofilamen. Serabut ini tersusun atas protein yang disebut fimetin. Akan tetapi, tidak semua sel tersusun atas fimetin, contohnya sel kulit tersusun oleh protein keratin.

Fungsi Sitoskeleton adalah sebagai berikut:
(1). Memberikan kekuatan mekanik pada sel
(2). Menjadi kerangka sel
(3). Membantu gerakan substansi dari satu bagian sel ke bagian yang alin.

Gbr. Struktur Mikrotubulus (Salah satu sitoskeleton)

Gbr. Bagian-bagian dari Mikrotubulus

Peroksisom adalah kantong yang memiliki membran tunggal. Peroksisom berisi berbagai enzim dan yang paling khas ialah enzim katalase. Katalase berfungsi mengkatalisis perombakan hydrogen peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida merupakan produk metabolism sel yang berpotensi membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat. Peroksisom terdapat pada sel tumbuhan dan sel hewan. Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di hati dan ginjal, sedang pada tumbuhan peroksisom terdapat dalam berbagai tipe sel.

Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, misalnya pada lapisan aleuron biji padi-padian. Aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dalam vakuola. Glioksisom sering ditemukan di jaringan penyimpan lemak dari biji yang berkecambah. Glioksisom mengandung enzim pengubah lemak menjadi gula. Proses perubahan tersebut menghasilkan energi yang diperlukan bagi perkecambahan.

Gbr. Penampang Peroksisom (Salah satu Badan mikro)

Lihatlah letak Peroksisom pada sel!

Gbr. Penampang Sel Hewan. Peroksisom ada di dalamnya.

Vakuola berisi:
• gas,
• asam amino,
• garam-garam organik,
• glikosida,
• tanin (zat penyamak),
• minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar zingiberine pada jahe),
• alkaloid (misalnya kafein pada biji kopi, kinin pada kulit kina, nikotin pada daun tembakau, tein pada daun teh, teobromin pada buah atau biji coklat, solanin pada umbi kentang, likopersin dan lain-lain),
• enzim,
• butir-butir pati.

Vakuola besar sel tumbuhan berkembang dengan adanya penggabungan dari vakuola-vakuola yang lebih kecil, yang diambil dari retikulum endoplasma dan aparatus golgi. Melalui hubungan ini, vakuola merupakan bagian terpadu dari sistem endomembran.

Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola non kontraktil. Protista mirip hewan (protozoa), memiliki vakuola kontraktil atau vakuola berdenyut yang menetap. Vakuola kontraktil berfungsi sebagai osmoregulator, yaitu pengatur nilai osmotik sel atau ekskresi. Vakuola non kontraktil atau vakuola makanan berfungsi mencerna makanan dan mengedarkan hasil pencernaan.

1). Perhatikan gambar sel berikut ini, yang merupakan penghasil energi adalah:

a. I
b. II
c. III
d. IV
e. V
2). Setiap mahluk hidup baik uniseluler maupun multiseluler memiliki:
a. mitokondria
b. reticulum endoplasma
c. badan golgi
d. ribosom
e. kloroplas

3). Fungsi membrane sel sebagai berikut, kecuali:
a. menjadi tempat reaksi oksidasi dan proses respirasi
b. mengontrol metabolisme beberapa zat yang diperlukan oleh sel
c. mengontrol dan mengendalikan zat yang diperlukan oleh sel
d. sebagai respon dari luar seperti hormone
e. mengontrol dan mengendalikan pertukaran zat antara sitoplasma dengan lingkungan sekitar

4). Mitokondria terdapat di dalam sitoplasma sel eukariotik:
a. berfungsi dalam menghasilkan ATP
b. mempunyai matriks yang mengandung enzim-enzim siklus krebs
c. terbungkus oleh dua membrane yang terdiri atas lipoprotein
d. mengandung DNA, RNA dan ribosom
e. hampir semua sel eukariotik memiliki mikrotubulus yang berupa tabung-tabung halus dari protein

5). Organel sel tersebut berkaitan erat dalam pembentukan :
a. kolkisin, tubulin, dan karbohidrat
b. karbohidrat, silia dan sentriol
c. kerangka sel, sentriol dan flagel
d. kerangka sel, silia, lemak
e. sentriol, silia, dan protein

6). Sel fagosit berperan penting dalam memangsa benda asing yang masuk ke dalam tubuh, sehingga organel yang paling banyak di dalam sel ini adalah:
a. badan golgi
b. reticulum endoplasma
c. mitokondria
d. lisosom
e. ribosom

7). Organel yang terlibat dalam pembentukan ATP adalah:
a. badan golgi
b. mitokondria
c. reticulum endoplasma
d. kloroplas
e. inti sel

8). Organel yang tidak dijumpai di dalam sel hewan adalah:
a. badan golgi
b. dinding sel
c. lisosom
d. plastida
e. mitokondria

9). Di dalam lisosom terdapat bermacam-macam enzim hidrolisis.
(Sebab)
Lisosom berperan dalam dalam pencernaan intra sel.

10).Plasmodesma merupakan bagian protoplasma yang terdapat di bagian :
a. dinding sel
b. plasma sel
c. noktah
d. vakuola
e. organel sel

11). Protoplasma memiliki sifat tidak cair dan tidak padat (koloid), manakah yang benar?
a. bila protoplasma hipotonis, koloid cenderung fase gel
b. bila protoplasma hipertonis, koloid cenderung fase sol
c. bila protoplasma isotonis, koloid cenderung fase sol
d. bila protoplasma isotonis, koloid cenderung fase gel
e. bila protoplasma hipertonis, koloid cenderung fase gel

12). Komponen zat yang penting untuk membentuk substansi dasar protoplasma adalah:
a. metana
b. ammonia
c. asam amino
d. karbon
e. atom hydrogen

13). Bakteri digolongkan dalam organisme prokariotik karena:
a. tidak memiliki membrane plasma
b. tidak memiliki system endomembran dan membrane nucleus
c. tidak memiliki mitokondria
d. tidak memiliki RE dan lisosom
e. tidak memilikimembran plasma dan membrane nucleus

14). Berikut adalah organel sel kecuali:
a. membrane plasma
b. mesosom
c. ribosom
d. mitokondria
e. nucleus

15). Pasangan yang menunjukkan cirri khas sel tumbuhan adalah:
a. dinding sel dan kloroplas
b. membrane plasma dan nucleus
c. mitokondria dan lisosom
d. vakuola dan nucleus
e. reticulum endoplasma dan kompleks golgi

16). Berikut yang bukan merupakan fungsi RE, adalah:
a. sintesis protein
b. tempat melekatnya rigbosom
c. sintesis lemak
d. transportasi materi di dalam sel
e. detoksifikasi.

17). Berikut termasuk organel ekskresi adalah:
a. lisosom
b. mitokondria
c. kompleks golgi
d. reticulum endoplasma
e. mesosom

18). Pencernaan intra seluler dilakukan oleh:
a. lisosom
b. mesosom
c. autosom
d. fagosom
e. vakuola kontraktil

19). Organel yang berfungsi sebagai penghasil energi adalah:
a. kloroplas
b. mitokondria
c. nucleus
d. ribosom
e. kompleks golgi

20. Peristiwa terlepasnya membrane plasma dari dinding sel disebut
a. difusi
b. krenasi
c. plasmolisis
d. lisis
e. osmosis

21). Organel sel yang berperan mengarahkan kromosom ke kutub pada saat pembelahan sel adalah:
a. nucleus
b. nucleolus
c. sentriol
d. mitokondria
e. ribosom

22). Lipatan membrane dalam kloroplas membentuk struktur yang disebut:
a. stroma
b. tilakoid
c. granum
d. fonoplas
e. kuantosom

23). Berikut ini adalah fungsi vakuola, kecuali:
a. menyimpan cadangan makanan
b. menyimpan pigmen
c. menyimpan minyak asiri
d. menyimpan sisa metabolisme
e. menyimpan cahaya

24). Organel sel berikut yang dimiliki oleh sel tumbuhan kecuali:
a. vakuola
b. ribosom
c. glioksisom
d. peroksisom
e. sentriol

25). Membran plasma terdiri dari komponen berikut, kecuali:
a. fosfolipid
b. glikolipid
c. sterol
d. glikoprotein
e. karbohidrat

1). Sel merupakan kesatuan structural dari mahluk hidup. Teori ini ditemukan oleh:
a. Rudolf Vircow
b. Schleiden dan Schwann
c. Rene Deutrochet
d. Edmund B. Wilson
e. Robert Hooke

2). Setiap organisme hidup memiliki mitokondria.
(Sebab)
Mitokondria adalah organel sel yang berperan pada respirasi.

3). Ilmuan pertama yang melihat adanya sel dengan menggunakan mikroskop adalah:
a. Robert Hooke
b. Robert Koch
c. Louis Pasteur
d. Robert Brown
e. Gregor Mendel

4). Semua sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya.
(Sebab)
Sel merupakan satuan structural dan fungsional dari kehidupan.

5). Jika tekanan turgor suatu sel membesar, maka tekanan osmotiknya mengecil.
(Sebab)
Tekanan turgor berbanding terbalik dengan tekanan osmotik.

6). Sel tumbuhan yang sudah tua memiliki vakuola yang lebih besar dibandingkan dengan yang masih muda.
(Sebab)
Vakuola sel tumbuhan berfungsi untuk menyimpan organel-organel selyang telah rusak.

7). Organel yang berfungsi aktif pada pembelahan sel dan hanya terdapat pada sel hewan saja adalah:
a. kromosom
b. ribosom
c. sentrosom
d. lisosom
e. autosom

8). Organel yang merupakan tempat berlangsungnya respirasi sel adalah:
a. nucleus
b. mitokondria
c. ribosom
d. reticulum endoplasma
e. lisosom

9). Sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan, sebab sel hewan tidak mempunyai:
a. plasma sel
b. membrane sel
c. dinding sel
d. selaput sel
e. ribosom

10). Organel-organel di dalam sel mempunyai berbagai macam fungsi. Salah satunya adalah ribosom yang mempunyai fungsi utama:
a. menghasilkan kode genetika
b. membentuk butiran yang melekat pada reticulum endoplasma
c. membentuk RNA duta
d. tempat penggabungan beberapa jenis asam amino
e. mengatur aktivitas sel

11). Kloroplas merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Bagian kloroplas tempat terbentuknya glukosa dan CO2 adalah:
a. klorofil
b. grana
c. stroma
d. komplek antenna
e. membrane tilakoid

12). Organle sel yang aktif dalam sintesis karbohidrat dan hanya ditemukan dalam sel tumbuhan adalah:
a. mitokondria
b. lisosom
c. plastida
d. kloroplas
e. apparatus golgi

13). Grana dari kloroplas dan Krista dari mitokondria mempunyai persamaan fungsi, yaitu untuk:
a. memperluas bidang tempat terjadinya reaksi kimia dalam sel
b. memperbesar tekanan osmosis
c. menstimulasi reproduksi sel
d. pelindung terhadap kerusakan
e. mengontrol metabolisme sel

14). Dalam vakuola sel tumbuhan terdapat:
a. cadangan makanan
b. pigmen
c. minyak astiri
d. kromoplas
e. ribosom

15). Organ tubuh yang banyak mengandung peroksisom adalah:
a. hepar
b. paru-paru
c. otak
d. jantung
e. ginjal

16). Pasangan nama organel dan fungsinya yang benar adalah:
a. membrane sel – respirasi
b. nucleus – reproduksi
c. reticulum endoplasma – ekskresi
d. mitokondria – transportasi
e. badan golgi – regulasi

17). Organel yang mengandung enzim pencernaan adalah:
a. mitokondria
b. kloroplas
c. badan golgi
d. lisosom
e. inti (nucleus)

18). Organel berupa saluran halus dalam sitoplasma yang berbatasan dengan system membrane dan erat kaitannya dengan system angkutan pada sintesis protein adalah:
a. ribosom
b. reticulum endoplasma
c. plasmodesmata
d. badan golgi
e. lisosom

19). Dalam sel kelenjar, organel yang berhubungan dengan sekresi atau penggetahan adalah:
a. lisosom
b. badan golgi
c. mitokondria
d. inti sel
e. reticulum endoplasma

20).Organel di dalam sel hewan maupun manusia yang terlibat langsung dalam sintesis enzim adalah:
a. mitokondria
b. ribosom
c. mikrosom
d. lisosom
e. badan golgi

Cabang dari biologi berjumlah ratusan, yang berkembang pesat terutama sejak abad ke-20. Biologi sendiri semula merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam (natural sciences) yang dipelajari oleh para naturalis (ahli ilmu-ilmu alamiah). Biologi sebagai ilmu yang mandiri, dalam arti memiliki perangkat analisis dan konsep-konsep ilmiah yang kokoh, baru terbentuk pada abad ke-18, setelah penemuan mikroskop dan tumbangnya dogma generatio spontanea oleh konsep omne vivum ex vivo. Konsep evolusi, pewarisan sifat (hereditas), dan penemuan DNA sebagai bahan genetik memacu perkembangan biologi secara pesat dan menghasilkan cabang-cabang yang dikenal sekarang ini.

Pembagian biologi di bawah ini tidak bersifat mutlak karena beberapa cabang yang sekarang dianggap mandiri masih memiliki keterkaitan dengan bidang induknya, misalnya genetika dengan fisiologi, biologi molekular dengan genetika, dan sebagainya. Selain itu, karena dinamisnya perkembangan ilmu-ilmu ini, seringkali ilmu-ilmu ini saling bertemu dan menghasilkan kajian antardisiplin yang sukar dipisahkan.

lmu-ilmu berdasarkan kelompok organisme

• Taksonomi/Klasifikasi
• Virologi
• Mikrobiologi (biologi mikroorganisme)
  • Bakteriologi (biologi bakteri)
  • Protozoologi (biologi protozoa)
• Mikologi (biologi jamur, kapang dan ragi)
• Botani (biologi tumbuhan)
  • Fikologi (biologi alga)
  • Pteridologi (biologi pakis)
  • Bryologi (biologi lumut)
  • Dendrologi
  • Paleobotani
• Zoologi (biologi hewan)
  • Nematologi (biologi nematoda)
  • Malakologi (biologi moluska)
  • Entomologi (biologi serangga)
    • Apiari (biologi dan ternak lebah)
    • Mirmekologi (biologi rayap)
  • Iktiologi (biologi ikan)
  • Herpetologi (biologi reptilia dan amfibia)
  • Ornitologi (biologi unggas)
  • Mamologi (biologi mamalia)
    • Primatologi (biologi primata)
    • Rodentiologi (biologi rodentia)
  • Paleozoologi
  • Zoologi perbandingan

Ilmu-ilmu berdasarkan hierarki organisasi

• Biologi sel
  • Biologi sel molekular
• Anatomi
  • Anatomi perbandingan
  • Sitologi
  • Histologi
  • Organologi
    • Pulmonologi
    • Kardiologi
    • Radiologi
    • Neurologi
    • Viscerologi
  • Morfologi
    • Pomologi
    • Palinologi
• Fisiologi
  • Patologi
  • Onkologi
  • Enzimologi
  • Imunologi
• Ekologi
  • Ekofisiologi
  • Ekologi molekular
  • Limnologi
  • Biologi udara
  • Oseanografi
  • Epidemiologi
  • Toksikologi
  • Biologi kelautan

Ilmu-ilmu berdasarkan aspek kehidupan

• Ilmu reproduksi
• Biologi perkembangan
  • Fenologi
  • Filogeni
• Paleontologi
• Genetikapenurunan sifat pada makhluk hidup
  • Genetika sel (sitogenetika)
  • Genetika molekular
  • Genetika Mendel
  • Genetika populasi
  • Genetika kuantitatif
  • Genetika perkembangan
  • Genetika evolusionar
• Fisiologi
  • Fisiologi perkembangan
  • Enzimologi
  • Imunologi
  • Endokrinologi
  • Fisiologi molekular
• Evolusi
• Etologi (ilmu perilaku hewan)
• Biologi molekular
  • Cell signalling
  • Genomika
  • Transkriptomika
  • Proteomika
  • Metabolomika
  • Systems Biology

Ilmu-ilmu campuran dan terapan

• Biokimia
  • Teknik biokimia
• Biofisika
• Bioinformatika
• Biometrika/Biostatistika
• Biogeografi
• Agronomi
  • Ilmu budidaya tanaman
  • Ilmu tanah
  • Fitopatologi
  • Ilmu gulma
  • Hortikultura
• Ilmu pemuliaan
• Ilmu produksi ternak
• Ilmu kehutanan
  • Ilmu budidaya hutan (agroforestri)
  • Konservasi sumber daya alam
• Ilmu perikanan
• Ilmu kedokteran hewan (veteriner)
• Ilmu kedokteran (ilmu-ilmu yang dipelajari dalam kedokteran dicantumkan terpisah (lihat di bawah)
• Astrobiologi / Eksobiologi
• Bioteknologi
  • Rekayasa genetika
  • Teknologi enzim
  • Teknik bioproses
• Sejarah biologi

Ilmu-ilmu yang dipelajari dalam bidang kedokteran/pengobatan/kesehatan

• Patologi
  • Ilmu penyakit dalam
  • Venereologi
  • Obstetri
  • Onkologi
• Ilmu kedokteran forensik
• Ilmu kedokteran molekular
• Ilmu kedokteran klinik
• Ilmu kedokteran gigi
  • Periodonti
  • Ortodonti
• Nasofaringologi
• Ginekologi
• Perinatologi
• Radiologi
• Gerontologi
• Etika kedokteran