Biologi Sel (steffi Liem G 701 11 031 Farmasi) 3u4q2a

B. SOAL UJIAN MID-TEST BIOLOGI SEL (JURUSAN FARMASI FMIPA UNTAD)

SOAL! 8.

Jelaskan sifat-sifat dasar Sel!

9.

Sebutkan 3 jenis Organel dan jelaskan fungsi masing-masing!

10. Jelaskan perbedaan antara sel tipe Prokaryotik dan Eukaryotik! 11. Sebutkan 3 jenis molekul kehidupan dan jelaskan fungsi masing-masing di dalam sel! 12. Bisakah saudara menjelaskan perbedaan proses pembelahan pada sel Mamalia dan sel Tumbuhan! 13. Jelaskan perbedaan benda hidup dan benda tidak hidup! 14. Jelaskan metode (yang saudara ketahui) yang biasa digunakan dalam mempelajari sel!

JAWABAN! 8.

Sifat-sifat dasar Sel, yaitu: a. Sel tersusun dari struktur yang sangat kompleks, mulai dari atom, mikromolekul, makromolekul, organel, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme. b. Sel memiliki materi genetik dan menggunakan materi genetik tersebut untuk kehidupannya. DNA adalah materi genetik yang terdapat di dalam nukleus, DNA tersebut digunakan untuk mensintesis protein yang menghasilkan berbagai enzim yang digunakan sel untuk pertumbuhan dan

perkembangannya serta DNA juga berfungsi untuk mengendalikan kode genetik sel sehingga makhluk hidup yang satu berbeda dari makhluk hidup yang lainnya. c. Sel bisa bereproduksi. Sel dapat memperbanyak dirinya melalui proses pembelahan. Sel-sel kemudian bergabung membentuk jaringan dan setelahnya melakukan diferensiasi. d. Sel memerlukan dan menggunakan energi. Energi di dalam sel diproduksi oleh Mitokondria. Sel memerlukan energi untuk kelangsungan hidupnya dan menggunakan energi dalam berbagai kegiatan didalm sel misallnya transport aktif sel. e. Sel bisa melaksanakan kegiatan mekanik, seperti bergerak (menggunakan silia dan flagella) dan menyebar. f. Sel dapat memberikan respons terhadap stimuli (rangsangan), baik rangsangan dari dalam maupun dari luar. Misalnya, bila sel berada dalam keadaan kekurangan ion kalium dan kelebihan ion natrium, maka sel akan melakukan pompa natrium-kalium. Dengan menambahkan kalium ke dalam sel dan mengeluarkan natrium dari dalam sel. g. Sel mampu mengatur kehidupannya sendiri. Sel merupakan unit terkecil kehidupan yang bersifat fungsional bagi makhluk hidup. Sel dapat melakukan metabolisme, reproduksi, menanggapi rangsang, melakukan evolusi, dan tersusun dari struktual kehidupan yang sangat kompleks. h. Sel mampu melakukan secara individu berbagai reaksi kimia. Misalnya, Sel mampu mengubah protein menjadi asam amino melalui sintesis protein di Ribosom dan Retikulum Endoplasma kasar.

9.

3 jenis Organel sel, yaitu: a. Ribosom Ribosom berupa organel kecil bergaris tengah 17-20 mikron yang tersusun oleh RNA ribosom dan protein. Ribosom terdapat pada semua sel hidup. Ribosom terdapat bebas disitoplasma atau melekat pada REK. Tiap ribosom terdiri dari 2 subunit yang berbeda ukuran. Dua subunit ini saling berhubungan dalam suatu ikatan yang distabilkan oleh ion magnesium. Ribosom berfungsi untuk sintesis protein. Pada waktu sintesis protein, ribosom mengelompok membentuk poliribosom (polisom). b. Retikulum Endoplasma (RE) Retikulum endoplasma merupakan perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplasma. Dalam pengamatan mikroskop, RE tampak seperti saluran berkelok-kelok dan jala yang berongga-rongga. Saluran-saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya. - Retikulum Endoplasma Kasar (REK) Pada permukaan REK terdapat ribosom seingga tampak seperti helaian panjang kertas pasir. REK berfungsi mengsintesis protein dan karbohidrat. - Retikulum Endoplsma Halus (REH) REH tidak ditempeli ribosom sehingga permukaannya halus. berfungsi mengsintesis lipid, karbohidrat, glikogen, dan persenyawaan steroid seperti kolesterol, gliserida, dan hormon.

c. Mitokondria Berfungsi membentuk energi ATP yang memberikan energi untuk fungsifungsi internal sel. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar memiliki permukaan yang halus, sedangkan membran dalam berlekuk-lekuk. Lekuk ini disebut Krista. Sel-sel yang aktif atau memiliki metabolism yang tinggi, misalnya sel otot jantung, mitokondrianya banyak mengandung Krista. Pada Krista terdapat enzim untuk fosforilasi oksidatif dan system transport electron. Protein yang berperan dalam respirasi, termasuk enzim pembuat ATP, dibuat dalam membran dalam. Membran dalam memiliki permukaan yang luas sehinga dapat meningkatkan produktivitas resprasi seluler.

10. Perbedaan antara sel tipe Prokaryotik dan Eukaryotik , yaitu: - Sel Prokaryotik adalah sel yang simpel dan bersifat uniseluler. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid ini dengan bagian sel lainnya. Contoh organisme prakryotik adalah Bakteria (alga biru hijau), Cianobakteri, dan Archaebakteria. - Sel Eukaryotik adalah sel yang kompleks dan bersifat multiseluler. Contoh organisme eukaryotik adalah Protista, Plantae, Fungi, dan Animalia. Perbedaan Ukuran

Prokaryotik

Eukaryotik

Kecil.

Besar.

Hanya beberapa

10-50 kali dari

mikrometer

pokaryotik.

Membran nukleus

Tidak ada

Ada

Membran internal

Tidak ada

Ada

Mikrotubulus

Tidak ada

Ada

Mikrofilamen

Tidak ada

Ada

Filamen intermediet

Tidak ada

Ada

Eksositosis dan

Tidak ada

Ada

Molekul DNA yang

DNA dengan protein

telanjang

yang berbentuk

Endositosis Informasi genetik

kromosom Mitosis dan meiosis

Tidak ada

Ada

Proses Transkrip RNA

Sedikit

Banyak

Ribosom

Kecil (70s), 3 molekul

Besar (80), 4 molekul

DNA dan 55 protein

DNA 78 protein

Histon

Tidak ada

Ada

Badan golgi

Tidak ada

Ada

Mitokondria

Tidak ada

Ada

Plastida

Tidak ada

Ada/tidak ada

Kromosom

Tunggal

Ganda

11. Molekul-molekul kehidupan, yaitu: a. Karbohidrat. Di samping sebagai bagian dari molekul glikoprotein, karbohidrat berperan utama dalam nutrisi sel untuk menghasilakan energi. Kebanyakan sel manusia tidak mempunyai cadangan karbohidrat dalam julah besar, rata-rata berkisar antara 1% dari total massa sel, tetapi dapat meningkat sampai 3% di dalam otot, dan kadang-kadang meningkat sampai 6% di dalam sel hati. b. Lipid/lemak. Lipid merupakan beberapa jenis substansi yang berkelompok bersama karena sifat umum lipid yaitu larut dalam pelarut lemak. Lipid paling penting pada kebanyakan sel adalah fosfolipid dan kolesterol. Lipd terdapat kira-kira 2% dari total massa sel. Manfaatnya untuk membentuk membran sel demikian juga untuk membentuk sawar membran intrasel yang memisahkan berbagai kompartemen sel.

c. Protein. Protein dalam keadaan normal berjumlah 10%-20% dari total massa sel. Protein berfungsi menghasilkan enzim yang berfungsi melakukan berbagai katalisasi proses kimia di dalam sel. Protein dapat dibagi dalam dua macam, protein structural dan protein globural yang terutama merupakan enzim. d. Hidrokarbon. hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Contoh Senyawa hidrokarbon adalah bensin yang terdiri dari 5 dan 9 gugus hidrokarbon. Sifat-sifat senyawa hidrokarbon adalah: - membentuk ikatan kovalen - dapat membentuk rantai karbon - non elektrolit - reaksi berlangsung lambat - titik didih dan titik lebur rendah - larut dalam pelarut organik e. Asam Nukleat. Asam nukleat adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah DNA (Asam deoksiribonukleat) and RNA (Asam ribonukleat). Asam nukleat terdapat pada semua makhluk hidup. Komponen-komponen asam nukleat, yaitu gugus fosfat, gula pentose dan basa nitrogen.

12. - Proses pembelahan pada sel Mamalia dibantu oleh organel sentriol melalui proses mitosis. Proses tersebut melalui fase-fase sebagai berikut. a. Interfase. Interfase merupakan fase pembentukan berbagai energienergi maupun organel-organel yang digunakan untuk melakukan pembelahan. Interfase terdiri dari 3 fase, yaitu G1, S dan G2. Pada fase G1, sel bertugas menyusun semua energi, protein, sentriol, dan benang-

benang gelendong untuk pembelahan sel. Pada fase S, di dalam sel terjadi replikasi DNA dan kromosom serta penyusunan energi. Pada fase G2, sentriol sudah lengkap, Sel menyiapakan berbagai protein dan energi yang digunakan untuk pembelahan. b. Profase. Pada fase ini, kromosom mulai memadat. c. Prometafase. Pada fase ini, nukleus mulai menghilang, kromosom memadat, dan benang-benang spindel mulai tampak. d. Metafase. Pada fase ini, kromosom berada di daerah ekuator atau ditengah-tengah daerah pembelahan daripada benang-benang spindel. e. Anafase. Pada fase ini, anak kromosom begerak berlawan ke arah kutub-kutub yang berlawanan. f. Telofase. Pada fase ini, anak nukleus terbentuk dan sudah terdapat lekukan invaginasi pembelahan sel. g. Sitokinesis. Pada fase ini, sudah terbentuk 2 buah sel yang baru dengan cara invaginasi.

-

Proses pembelahan pada sel tumbuhan, yaitu melalui cara fragmoplast., Awalnya

sel

tumbuhan

melakukan

berbagai

persiapan

dengan

menghasilkan energi, protein, enzim, dan mereplikasi atau membuat duplikat berbagai organel-organel di dalam sel tumbuhan. Selain itu, sel juga melakukan pemanjangan diri. Kemudian organel-orgnel tersebut menuju ke kutub-kutub yang berbeda yang ditarik oleh batang-batang sel tumbuhan , karena sel tumbuhan tidak mempunyai sentriol dan dinding sel berlahan-lahan muncul membentuk sekat pada bagian tengah sel. Setelah itu, terbentuklah 2 sel baru.

13. - Benda hidup adalah benda yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut. a. Melakukan metabolisme. Metabolisme adalah adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular. 

katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk

mendapatkan

energi

dimana

substansi

kompleks

diubah/dipecah menjadi komponen sederhana. 

anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul

tertentu.

Komponen-komponen

digunakan

membuat

materi

untuk

yang

sederhana

diperlukan

untuk

pertumbuhan, fungsi, dan perbaikan jaringan. b. Melakukan reproduksi. Reproduksi adalah suatu proses biologis di mana individu organisme baru diproduksi. Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan, setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis: seksual dan aseksual. Dalam reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Pembelahan sel bakteri menjadi dua sel anak adalah contoh dari reproduksi aseksual. Walaupun demikian, reproduksi aseksual tidak dibatasi kepada organisme bersel satu. Kebanyakan tumbuhan juga memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi aseksual. Reproduksi seksual membutuhkan keterlibatan dua individu, biasanya dari jenis kelamin yang berbeda. Reproduksi manusia normal adalah contoh umum reproduksi seksual.

c. Menanggapi rangsangan. Kemampuan organisme untuk menerima dan menanggapi rangsangan ini disebut dengan iritabilitas. Manusia dan hewan menanggapi rangsang dengan cara menggunakan alat indra. Sedangkan Tumbuhan tidak memiliki alat indra, tetapi mereka memiliki kepekaan terhadap rangsangan tertentu, seperti peka terhadap rangsangan cahaya, air, dan sentuhan. d. Melakukan evolusi. Evolusi adalah perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahanperubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. e. Tersusun dari struktual kehidupan yang sangat kompleks, mulai dari atom, mikromolekul, makromolekul, organel, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme. - Benda tidak hidup tidak dapat mempunyai berbagai ciri-ciri seperti benda hidup di atas. Misalnya batu, meskipun tersusun dari atom, mikromolekul, dan makromolekul, batu tersebut tidak bisa disebut sebagai benda hidup. Atau sekalipun batu tersebut memiliki organel, batu tetap belum bisa disebut sebagai benda hidup, karena belum memenuhi syarat kehidupan, yaitu sel dimana sel merupakan unit terkecil kehidupan yang bersifat struktual bagi makhluk hidup. Setiap benda dimuka bumi ini, bila tidak memiliki sel sebagai dasar kehidupan, masih belum bisa dikategorikan sebagai benda hidup.

14. Metode yang biasa digunakan dalam mempelajari sel, yaitu: a. Teknik Kultur Sel Sel (hewan, tumbuhan, bakteri) dapat hidup bebas apabila diberi kondisi tertentu sesuai dengan kebutuhan hidup sel. Teknik ini digunakan untuk mengamati sel. Sel dapat menunjukkan tanda-tanda hidup dan dapat mengekspresikan karakter sel sesuai dengan tingkat diferensiasinya. Sel ditumbuhkan di dalam media kultur. Media kultur berisi bahan-bahan untuk pertumbuhan sel seperti nutrien, growth factors, vitamin dan sebagainya. Di dalam media kultur, sel mampu berproliferasi membentuk selapis sel pada dasar/dinding tabung. Misalnya sel bakteri, nukleus sel bakteri diambil dan diletakkan dalam media kultur yang steril serta telah diberikan bahan-bahan untuk pertumbuhannya. Dalam waktu 24-48jam, sel bakteri dapat dipanen untuk kemudian dipelajari struktur genetik, organel-organel yang terkandung, maupun pembuatan berbagai vaksin dan obat-obatan yang berguna bagi makhluk hidup.

b. Mikroskop Daya pisah adalah kemampuan suatu mikroskop untuk melihat sebuah atau lebih benda pada jarak tertentu. Mata manusia memiliki daya pisah sejauh 100 μm. Sementara diameter sel hewan/manusia ialah 10-20 μm. Dengan demikian, untuk mengamati sel, manusia memerlukan alat bantu yang berupa mikroskop. Terdapat 2 macam mikroskop, yaitu mikroskop cahaya dan

mikroskop

electron,

meliputi

TEM

(transmission

electron

microscope), SEM (scanning electron microscope), dan AFM (atomic force microscopy).

c. Pewarnaan Hampir semua sel tidak memiliki warna. Agar dapat mengamati strukturnya, sel harus diwarnai terlebih dahulu. Zat warna terdiri atas banyak jenis. Sebelum dapat diwarnai, organel-organel sel akan

diawetkan untuk mencegah pembusukan dan memudahkan pewarnaan karena organel-organel tersebut memiliki sifat alamiah untuk mengikat zat warna. Misalnya kromosom akan mengikat Toluidin Blue, sehingga warnanya akan menjadi biru.