Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biologi Sel dan Molekuler
Dosen Pengampu Rasuane Noor, S.Si,M.Sc, dan Anak Agung Oka, M.Pd
Oleh:
Kelompok 3
Devi Susilawati (17320023)
Feni Septia Ningsih (17320010)
Regita Cahyani (17320032)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO
APRIL 2019
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan anugrah dari-Nya kami dapat menyelesaikan makalah Biologi Sel dan Molekuler tentang “Badan Golgi, Lisosom, dan Badan Mikro ini. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada junjungan besar kita, Nabi Muhammad SAW yang telah menunjukkan kepada kita semua jalan yang lurus berupa ajaran agama islam yang sempurna dan menjadi anugrah terbesar bagi seluruh alam semesta.
Kami sangat bersyukur karena dapat menyelesaikan tugas makalah Biologi Sel dan Molekuler dengan judul “Badan Golgi, Lisosom, dan Badan Mikro”. Disamping itu, kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami selama pembuatan makalah ini berlangsung sehingga dapat terealisasikanlah makalah ini.
Demikian yang dapat kami sampaikan, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.Kami mengharapkan kritik dan saran terhadap makalah ini agar kedepannya dapat kami perbaiki.Karena kami sadar, makalah yang kami buat ini masih banyak terdapat kekurangannya.
Metro, 24 Maret 2019
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI iii
BAB I PENDAHULUAN 1
Latar belakang 1
Rumusan masalah 1
Tujuan pembuatan makalah 2
BAB II PEMBAHASAN 3
Pengertian Badan Golgi 3
Struktur, Bentuk, Ciri-Ciri Badan Golgi 4
Fungsi Badan Golgi 6
Gangguan Pada Badan Golgi 8
Pengertian Lisosom 10
Stuktur, Bentuk, Ciri-Ciri Lisosom 10
Fungsi Lisosom 12
Gangguan Pada Lisosom 12
Pengertian Badan Mikro 15
Bentuk Dan Ciri-Ciri Badan Mikro 16
Fungsi Badan Mikro 17
BAB III PENUTUP 22
Kesimpulan 22
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sel merupakan suatu unit biologi terkecil yang mempunyai sifat metabolisme, pertumbuhan, reproduksi dan organisasi. Setiap sel berinteraksi antara satu dengan yang lainnya dan mengubah lingkungannya, membentuk organisme multiselular dengan struktur dan fungsi yang khas. Ada empat konsep pokok tentang sel yang kita kenal, pertama bahwa sel adalah satuan struktur makhluk hidup, kedua bahwa sel adalah satuan fungsi makhluk hidup, ketiga bahwa sel yang baru berasal dari sel yang telah ada sebelumnya, dan yang keempat bahwa sel mengandung zat pembawa sifat keturunan yang akan diwariskan oleh sel induk kepada sel anaknya pada waktu pembelahan sel. Istilah sel pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke pada tahun 1665, kemudian pada tahun 1831 Robert Brown menemukan adanya benda bulat yang dia namakan nucleus.
Berdasarkan struktur internalnya, sel dibedakan atas dua golongan yaitu prokariotik dan eukariotik. Pada sel prokariotik, senyawa genetik terdapat dalam satu badan inti atau badan sebelum inti yang tidak dikelilingi membran. Sedangkan pada sel eukariotik yang terdapat dalam semua sel hewan dan tumbuhan, inti sel yang amat kompleks dan telah jauh berkembang, dikelilingi oleh selubung inti yang terdiri dari dua membran atau membran ganda yang berdekatan. Kedua membrane menyatu di sekitar pori-pori inti yang berdiameter kira-kira 90 nm sehingga berbagai senyawa antara inti sel dan sitoplasma terdapat pada berbagai organel antara lain Retikulum Endoplasma (RE), Mitokondria, Lisosom, Ribosom dan Diktikosom (Badan Golgi). Masing-masing organel ini dengan berbagai bentuk dan ukuran mempunyai struktur yang khas dalam jumlah yang bervariasi dengan fungsi tertentu di dalam Sitoplasma. Dan pada makalah ini akan dibahas tentang badan golgi, lisosom dan badan mikro.
Rumusan Masalah
Apa pengertian badan golgi?
Bagaimana struktur, bentuk, ciri-ciri badan golgi?
Apa saja fungsi badan golgi?
Apa saja gangguan pada badan golgi?
Apa pengertian lisosom?
Bagaimana struktur, bentuk, ciri-ciri lisosom?
Bagaimana fungsi lisosom?
Apa saja gangguan pada lisosom?
Apa pengertian badan mikro?
Bagaimana bentuk dan ciri-ciri badan mikro?
Apa saja fungsi badan mikro, feroksisom, dan glioksisom?
Apa saja gangguan pada badan mikro?
Tujuan Pembuatan Makalah
Untuk mengetahui pengertian badan golgi
Untuk mengetahui bagaimana struktur, bentuk, ciri-ciri badan golgi
Untuk mengetahui fungsi badan golgi
Untuk mengetahui gangguan pada badan golgi
Untuk mengetahui pengertian lisosom
Untuk mengetahui bagaimana struktur, bentuk, ciri-ciri lisosom
Untuk mengetahui bagaimana fungsi lisosom
Untuk mengetahui apa saja gangguan pada lisosom
Untuk mengetahui apa pengertian badan mikro
Untuk mengetahui bagaimana bentuk dan ciri-ciri badan mikro
Untuk mengetahui apa saja fungsi badan mikro
Untuk mengetahui apa saja gangguan pada badan mikro
BAB II
PEMBAHASAN
Kajian Ayat Al-Qur’an:
Artinya : “Allah, dialah yang menciptakan kamu dari keadaan lemah, kemudia dia menjadikan (kamu) sesudah keadaan lemah itu menjadi kuat, kemudian dia menjadikan(kamu) sesudah kuat itu lemah (kembali) dan berubah dia menciptakan apa yang dikehendakinya dan dialah yang maha mengetahui lagi maha kuasa”.
Pengertian Badan Golgi
Badan golgi (disebut juga aparatus golgi, kompleks golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan golgi. Badan golgi atau Aparatus golgi dijumpai pada hampir semua sel tumbuhan dan hewan. Pada sel tumbuhan, Badan golgi disebut diktiosom. Badan Golgi tersebar dalam sitoplasma dan merupakan salah satu komponen terbesar dalam sel. Antara badan golgi satu dengan yang lain berhubungan dan membentuk struktur kompleks seperti jala. Badan golgi sangat penting pada sel sekresi. Badan golgi dan RE mempunyai hubungan erat dalam sekresi protein sel. Di depan telah dikatakan bahwa RE menampung dan menyalurkan protein ke golgi. Golgi mereaksikan protein itu dengan glioksilat sehingga terbentuk glikoprotein untuk dibawa ke luar sel. Oleh karena hasilnya disekresikan itulah maka golgi disebut pula sebagai organel sekretori.
Kompleks (aparat) Golgi telah diketahui ahli mikroskop jauh sebelum penemuan mikroskop electron. Pada sajian mikroskop cahaya yang di dalam dengan garam perak, terlihat aparat Golgi sebagai bangunan kecil berbentuk tidak teratur biasanya dekat inti. Dengan mikroskop electron terlihat aparat ini terdiri atas membrane serupa yang terdapat pada reticulum endoplasma lain. Membrane-membran itu membentuk dinding sejumlah kantung gepeng yang bertumpuk. Di bagian tepi kantung ini menyatu dengan vesikel-vesikel bulat kecil.
Kompleks Golgi berkaitan erat dengan pembentukan beberapa produk sekresi, terutama yang mengandung karbohidrat. Unsur protein produk ini dibuat di retikulum endoplasma kasar. Pada kompleks Golgi ditambahkan karbohidrat pada protein, membentuk kompleks karbohidrat-protein. Komleks ini dibentuk di dalam sisterna aparat Golgi. Mereka bergerak ke tepi cisterna, memisahkan diri dari kompleks Golgi karena terkumpul dalam vakuol sekresi bermembran. Membrane kompleks Golgi menjadi tempat melekatnya enzim yang berhubungan dengan pembuatan karbohidrat. Lisosom dapat juga dihasilkan di kompleks Golgi.
Struktur dan Bentuk Badan Golgi
Aparatus golgi terletak diantara RE dan membran plasma. Aparatus golgi tersusun dari tiga macam bentukan membran yaitu:
1) kantung-kantung pipih yang disebut sisterna atau sakulus. Kantung-kantung pipih ini tersusun bertumpuk membentuk diktiosom;
2) vesikel-vesikel kecil terletak pada sisi yang berbatasan dengan RE ke aparatus golgi dan dari sakulus satu ke sakulus yang lain;
3) vesikel besar yang terletak pada sisi berhadapan dengan membran sel, disebut vesikel sekretori.
Sisterna mempunyai dua permukaan. Bentuk permukaan yang cembung disebut permukaan pembentukan/cis/luar, sedangkan permukaan yang cekung disebut dengan permukaan matang/trans/dalam. Gelembung bermembran yang bergerak dari REK yang kemudian melalui kompleks golgi disebut vesikula transpor/ tarnsisional/ transisi/ transfer. Akhirnya gelembung bermembran yang keluar dari kompleks golgi disebut vesikula sekretoris.
Aparatus Golgi biasanya berasosiasi dengan retikulum endoplasma kasar, bukan menyatu utuh tetapi terpisah oleh jarak yang sempit, dan vesikel-vesikel protein. Vesikel ini disebut vesikel tansisi atau peralihan. Beberapa vesikel yang muncul dari retikulum endoplasma tersebut bergabung dengan sisterna golgi yang paling dekat, sehingga terjadi pengangkutan protein dengan vesikel transisi dari retikulum endoplasma kasar ke aparatus golgi. Sisi dari aparatus golgi yang menghadap retikulum endoplasma dikenal dengan nama cis atau daerah pembentukan. Sedangkan daerah yang berlawanan disebut trans atau daerah pemasakan. Disini vesikel muncul dan berdifusi dengan vesikel yang lebih besar. Vesikel yang berisi senyawa immature yang berasal dari retikulum endoplasma kasar akan bergerak ke cis melalui sisterna-sisterna menuju ke daerah trans untuk kemudian meninggalkan sisterna dalam keadaan senyawa senyawa dikandungnya dalam keadaan mature atau siap disekresikan senyawa tersebut akan disimpan di dalam vesikel. Sepanjang perjalanan ini senyawa-senyawa imature ini akan dimatangkan atau jika perlu disortir oleh enzim-enzim yang terdapat di aparatus golgi.
Aparatus golgi juga menerima protein yang berasal dari luar sel. Protein tersebut masuk dengan cara endositosis selanjutnya akan masuk atau bersatu dengan sisterna aparatus golgi. Analisis kimia aparatus golgi menunjukkan bahwa senyawa yang terdapat di aparatus golgi serupa dengan senyawa yang berada di membran sel maupun retikulum endoplasma. Senyawa tersebut misalnya fosfolipid dan lemak netral, protein yang terdiri dari glikoprotein, mukoprotein, dan enzim. Transferase glikosil adalah yang banyak terdapat di apparatus golgi.
Dalam struktur aparatus golgi ternyata jumlah dan keaktifan suatu senyawa berbeda-beda. Dengan tekhnik sitokimia in situ, tampak bahwa di dalam lumen sisterna terdapat polisakarida yang semakin kearah trans kadarnya semakin tinggi. Demikian pula aktivitas enzim fosfat berbeda untuk setiap sisterna, makin ke arah trans menunjukkan aktivitas yang semakin giat. Kajian hitoskimia menunjukkan bahwa setiap sisterna mengandung enzim yan berbeda-beda.
Fungsi Badan Golgi
Pada aparatus golgi terdapat banyak enzim, hal ini menunjukan bahwa aparatus golgi bukan hanya sekedar alat transportasi materi ke luar sel, tetapi di dalamnya juga terjadi reaksi kimia.
Glikosilasi Protein
Kompleks Golgi terlibat dalam perakitan protein dan lipid berkarbohidrat, sekresi dan perbaikan membran sel. Kompleks Golgi hanya menyempurnakan proses glikosilasi yang diawali pada RE. Lipid (glikolipid) dan protein (glikoprotein) yang mengikat sakarida pada umumnya berupa D-galaktosa, D-manosa, D-fukosa, N asetil-glukosamin, N-asetil-D-galaktosamin dan sebagainya. Glikoprotein terbentuk karena adanya ikatan N atau O diantara oligosakarida dengan polipeptida. Terdapat dua oligosakarida yaitu majemuk dan bermanosa. Oligosakarida bermanosa banyak tidak memperoleh ikatan monosakarida baru. Sebaliknya, oligosakarida majemuk akan mendapatkan rantai baru dari sitosol diangkut ke lumen golgi melewati transmembran.
Proses glikolisasi berlangsung dengan cara dan tempat yang bervariasi. Pengemasan protein maupun lipid berkarbohidrat dapat terjadi di (1) RE saja, (2) diawali di RE untuk kemudian dilanjutkan di golgi atau (3) hanya terjadi di golgi saja. Sebagai contoh glikosilasi tiroglobulin oleh epithelium tiroid, immunoglobulin oleh plasmoid, musin oleh sel goblet intestinal pengemasannya terjadi di RE untuk kemudian dilanjutkan di Badan golgi. Sedangkan glikosilasi protokolagen di fibroblast, lipoprotein plasmatic oleh hepatosit, sintesis pectin dan hemiselulosa hanya terjadi di badan golgi,
Menyiapkan Sekret untuk Sekresi Sel
Protein dari lumen RE akan diangkut kedaerah sis apparatus golgi oleh vesikuli pengangkut. Kemudian akan terjadi pemindahan protein dari daerah sis ke daerah trans apparatus golgi. Di daerah trans ini protein-protein tersebut akan dipilah-pilah dan dikemas untuk disempurnakan sehingga siap di sekskresikan. Kemudian setiap macam protein ditunaskan dalam bentuk vesikuli sekretoris untuk ditimbun sampai ada isyarat untuk disekresikan. Jika ada isyaratnya maka senyawa yang terkandung dalam vesikula sekretoris akan dikeluarkan ke lingkungan ekstrasel. Pada proses ini akan terjadi peleburan antara selaput vesikuli sekretoris dengan membrane sel. Sehingga senyawa-senyawa penyusun membrane vesikuli sekretoris akan menjadi komponen penyusun membrane sel.
Respirasi Membran Sel
Membran sel yang rusak akan dipulihkan menggunakan vesikel dari kompleks Golgi. Setelah Vesikel meninggalkan kompleks Golgi menuju membran sel untuk menyatu setelah melakukan eksositosis. Karena vesikel dirancang khusus untuk bisa melebur dengan membran sel. Protein transmembran dan lipid tersebut kemudian akan menjadi protein dan lipid yang baru bagi membran sel, sedangkan protein yang dikemas vesikel disekresikan ke ruang antar sel.
Pembentuk Senyawa Penyusun Dinding Sel
Ketika terjadi sitokenesis pada pembelahan sel tumbuhan akan terbentuk matriks yang merupakan kumpulan mikrotubula kutub yang terletak di tengah bidang pembelahan yang memisahkan kedua inti yang sudah terbentuk. Pada matrik tersebut terdapat banyak vesikel yang menjadi bahan baku dinding sel yaitu pektin, selulosa, hemiselulosa dan sebagainya yang berasal dari kompleks Golgi atau disebut diktiosom untuk sel tumbuhan. Selanjutnya matriks tersebut akan melebur membentuk dinding sel primer. Dinding sel primer akan terus disuplai oleh vesikel yang akan membentuk dinding sel skunder.
Pembentuk Akrosom
Akrosom yaitu tudung pada spermatozoon. Tudung akrosom ini berasal dari fusi oleh vesikel kompleks Golgi. Akrosom ini berfungsi melisiskan membran sel telur (ovum) pada saat fertilisasi. Karena terdapat enzim hidrolitik.
Gangguan Pada Badan Golgi
Badan golgi seharusnya dapat menjalankan aktivitas sesuai dengan fungsinya. Karena apabila badan golgi tidak berfungsi sebagaimana mestinya maka akan timbul masalah mekanisme dalam sel. Mekanisme yang tidak sesuai di dalam sel akan menimbulkan penyakit yang cukup berbahaya. Berikut contoh penyakitnya:
Diabetes
Penyakit diabetes sangat berhubungan erat dengan gangguan pada badan golgi. Hal ini disebabkan karena badan golgi tidak mampu melakukan sekresi asam amino menjadi hormon, terutama hormon insulin yang berfungsi mengubah glukosa menjadi glikogen. Apabila terjadi kerusakan pada badan golgi maka mengganggu produksi hormon insulin yang berguna bagitubuh. Akibatnya produksi hormon insulin akan menurun dan sebaliknya akan terjadi penumpukkan glukosa didalam darah karena tidak ada hormon yang dapat mengubah glukosa menjadi glikogen selain hormon insulin. Hal ini merupakan salah satu penyebat timbulnya penyakit diabetes.
Kanker
Munculnya kanker secara tidak langsung juga disebabkan karena gangguan pada Badan Golgi. Hal ini juga berkaitan dengan fungsi Badan Golgi sebagai tempat sekresi asam aminountuk membentuk hormon. Salah satu hormon yang berperan dalam perkembangan sel kanker adalah hormon estrogen. Hormon estrogen ini berfungsi dalam merangsang pertumbuhan seltidak terkecuali juga untuk sel kanker. Sehingga dapat berpotensi meningkatkan perkembangan sel kanker tersebut. Salah satu hormon yang dapat menghambat perkembangansel adalah hormon progestron yang dapat melindungi perkembangan sel yang berlebihan. Halini akan menjadi salah satu masalah apabila badan golgi mensekresi terlalu banyak hormon estrogen serta terlalu sedikit mensekresikan hormon progestron. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gangguan keseimbangan hormon. Akibatnya hormon estrogen akan terus merangsang perkembanagan sel kanker tanpa dihalangi oleh hormon progestron.
Pengertian Lisosom
Lisosom adalah salah satu organel sel yang mengandung enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler. Lisosom berasal dari kata lyso yang berarti “pencernaan” dan soma yang berarti “tubuh”. Lisosom berbentuk agak bulat dan berdiameter sekitar 1,5 μm. Lisosom hanya berada di sel hewan. Lisosom tidak berada di sel tumbuhan karena pada sel tumbuhan telah memiliki vakuola yang memiliki fungsi yang sama dengan lisosom.
Ada dua jenis lisosom yang dikenal sampai saat ini, yaitu lisosom primer dan lisosom sekunder. Perbedaannnya adalah, bahwa lisosom primer merupakan lisosom yang belum digunakan untuk pencernaan/hidrolisis, sedangkan lisosom sekunder merupakan lisosom primer yang telah bekerja dan menyatu dengan membran fagosom.
Struktur, Bentuk, Ciri-Ciri Lisosom
Secara struktur lisosom terdiri atas enzim-enzim hidrolitik dan membran lisosom. Enzim-enzim hidrolitik ini jenisnya bermacam-macam, tergantung substrat apa yang akan dicerna. Enzim-enzim ini disintesis di retikulum endoplasma kasar, lalu dibawa oleh vesikel terselubung ke badan golgi untuk dikemas dan dihantarkan ke lisosom melalui vesikel transportasi. Adapun membran lisosom bertujuan untuk melindungi lisosom dari kebocoran, supaya enzim-enzim hidrolitik di dalamnya tidak keluar dan melahap seluruh isi sel, sehingga sel menjadi mati/habis.
Membran Lisosom
Membran lisosom sebagai suatu kompartemen di mana enzim pencernaan disimpan secara amanterpisah dari bagian sitoplasma yang lain. Untuk menyediakan pH asam bagi enzim hidrolitik,membran lisosom mempunyai pompa H+ yang menggunakan energi dari hidrolisis ATP.Membran lisosom juga sangat terglikosilasi yang dikenal dengan lysosomal-associated membrane proteins (LAMP). Sampai saat ini sudah terdeteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63/LAMP-3.LAMP berguna sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.
Enzim Hidrolitik
Enzim hidrolitik dibuat pada retikulum endoplasma, yang mengalami pemaketan di badan Golgi dan kemudian ke endosom lanjut yang nantinya akan menjadi lisosom.
Enzim-Enzim Lisosom Lainnya
Lisosom ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5 .
Dari kesemua enzim tersebut, enzim didominasi oleh enzim fosfatase. Enzim fosfatase yang lain adalah monofosfat dan fosfodieterase asam yang substratnta oligobukleotida dan diester fosfat, sedangkan asal lisosomnya adalah sama dengan fosfatase asam yaitu jaringan hewan, tumbuhan dan protista. Enzim yang tergolong dalam nuklease adalah RNA ase substratnya RNA dan DNA-ase substratnya DNA. Enzim hidrolase terdiri dari :
β-galaktosidase substartnya galaktosidasi.
α-glukosidase substratnya glikogen.
α-manosidase substratnya manosida.
β-glukoronidase substarnya polisakarida dan mukopolisakarida.
Kelompok enzim protease adalah enzim katepsin substartnya protein, asal lisosomnya adalah sel hewan. Enzim kolagenase, substratnya kolagen, asal lisosomnya sel tulang. Enzim terakhir dari kelompok protease adalah peptidase substyratnya peptida, asal lisosomnya adalah jaringan hewan, tumbuhan dan protista. Kelompok enzim terakhir yang terdapat dalam lisosom adalah enzim perombak lipid yang terdiri dari esterase dengan substratnya ester asam lemak, asal lisosomnya jaringan hewan, tumbuhan dan protista, dan enzim fosfolipase dengan substratnya fosfolipid, lisosomnya diduga berasal dari jaringan tumbuhan.
Fungsi Lisosom
Di dalam sel, lisosom juga mampu mencerna partikel-partikel yang masuk secara endositosis dan penge luaran enzim secara eksositosis. Misalnya, saat terjadi pembentukan tulang keras dari tulang rawan. Lisosom dapat pula melakukan autolisis. Autolisis juga termasuk proses yang terjadi pada lisosom. Autolisis merupakan proses penghancuran bagian tertentu suatu makhluk hidup secara mandiri. Contohnya, perusakan sel ekor katak saat masih berudu.
Secara ringkas, fungsi lisosom adalah sebagai berikut:
1.Mencerna substansi yang diambil secara endositosis, misalnya pada sel darah putih yang memakan bakteri.
2. Autofagosit, suatu proses peleburan struktur-struktur yang tidak dikehendaki di dalam sel, misalnya menghancurkan organel lain yang sudah tidak berfungsi lagi.
Eksositosis.
Autolisis, yaitu penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua isi lisosom dalam sel, misalnya penghancuran ekor pada kecebong pada waktu menginjak dewasa dengan cara menyerap kembali ekornya.
Gangguan Pada Lisosom
Lisosom merupakan organel sel manusia yang berfungsi sebagai alat pencernaan di dalam sel. Sebagai alat pencernaan, lisosom mengandung berbagai enzim hidrolisis yang berfungsi untuk memecah makanan dalam sel. Enzim pencernaan di dalam lisosom berfungsi optimal pada suasana asam sehingga cairan di dalam lisosom umumnya memiliki pH asam. Selain untuk alat pencernaan makanan di dalam sel, lisosom juga berperan dalam mendaur ulang organel sel yang dinamakan proses autofagi. Jika ada organel sel yang rusak, lisosom akan menghancurkan dan mencerna organel tersebut kemudian komponen penyusun organel akan digunakan lagi oleh sel untuk berbagai keperluan.
Berbagai jenis gangguan penyimpanan lisosom atau lisosom storage disease (LSD) disebabkan oleh kelainan genetik yang diwariskan dari orang tuanya. Jika seseorang menderita suatu LSD, maka orang itu merupakan pembawa gen (carrier) dari jenis LSD tersebut. Lebih dari 50 penyakit LSD berhasil diidentifikasi. Gejala dan faktor risiko munculnya penyakit LSD berbeda-beda untuk setiap jenis enzim yang hilang. Beberapa jenis penyakit LSD yang umum terjadi dan berhasil diidentifikasi antara lain adalah:
Penyakit Fabry
Penyakit Fabry terjadi akibat penderita tidak dapat menghasilkan enzim alfa-galaktosidase A yang berfungsi untuk mencerna lemak. Penyakit Fabry juga dapat terjadi jika seseorang memiliki enzim alfa-galaktosidase A namun tidak dapat berfungsi dengan baik. Lemak yang tidak tercerna oleh sel akan terakumulasi dalam tubuh dan menyebabkan penyempitan pembuluh darah, merusak kulit, ginjal, jantung, dan sistem saraf.
Penyakit Gaucher
Penyakit Gaucher terjadi akibat seseorang mengalami kekurangan enzim glukoserebrosidase (GBA) yang berfungsi untuk mencerna lemak bernama glukoserebrosida. Pada penderita penyakit Gaucher, lemak jenis ini akan terakumulasi di limpa, hati, dan sumsum tulang. Penyakit Gaucher memiliki 3 tipe. Tipe 1 adalah tipe penyakit Gaucher yang paling umum terjadi dan tidak menyerang sistem saraf pusat. Penyakit Gaucher tipe 1 dapat muncul pada usia berapa pun, namun umumnya muncul pada usia praremaja dan remaja. Penyakit Gaucher tipe 2 dan 3 dapat menyerang sistem saraf pusat dan lebih berbahaya dibanding penyakit Gaucher tipe 1. Bayi yang menderita penyakit Gaucher tipe 2 umumya jarang yang bertahan hidup hingga umur 2 tahun. Penyakit Gaucher tipe 3 memiliki gejala yang sama dengan tipe 2, namun muncul pada usia praremaja.
Penyakit Krabbe
Penyakit Krabbe terjadi akibat seseorang mengalami kekurangan enzim galaktosilseramidase. Enzim ini berfungsi untuk menjaga selubung mielin pada sel saraf yang berfungsi sebagai pelindung sel-sel saraf.
Penyakit Niemann-Pick
Penderita penyakit Niemann-Pick akan mengalami gangguan metabolisme lemak yang menyebabkan terjadinya penumpukan senyawa lemak berbahaya dalam tubuh di berbagai organ. Umumnya organ yang terpengaruh adalah hati, limpa, otak dan sumsum tulang. Penyakit Niemann-pick dibagi menjadi beberapa golongan yaitu :
Golongan A dan B yang mengalami kekurangan enzim acid sphingomyelinase (ASM) yang berfungsi mencerna senyawa sphingomylein yang terdapat di berbagai sel.
Golongan C yang tidak bisa mencerna kolesterol dan lemak di dalam sel sehingga terakumulasi di otak, hati dan limpa.
Leukodistrofi metakromatik (MLD)
Penyakit MLD terjadi akibat sel kekurangan enzim arilsulfatase A yang berfungsi untuk mencerna senyawa lemak golongan sulfatida. Jika tidak dicerna, lemak sulfatida akan terakumulasi di dalam bahan putih di jaringan saraf dan merusak selubung mielin saraf.
Mukopolosakaridosis (MPS)
MPS merupakan penyakit yang terjadi akibat tubuh mengalami gangguan pada enzim yang mencerna mukopolisakarida. Jika pencernaan mukopolisakarida terganggu akibat gangguan enzim, akan menghasilkan senyawa heparan sulfat, dermatan sulfat, dan keratan sulfat yang terakumulasi dalam tubuh.
Penyakit Pompe
Penyakit Pompe disebabkan oleh sel yang tidak mampu mencerna gula kompleks, seperti glikogen, menjadi gula sederhana untuk sumber energi sel. Enzim yang terganggu pada penyakit Pompe adalah enzim alfa-glukosidase.
Penyakit Tay-Sachs
Penyakit ini disebabkan oleh kekurangan enzim heksosaminidase A (Hex-A) yang berfungsi untuk mencerna senyawa lemak GM2 gangliosida pada sel-sel otak. Tanpa adanya enzim Hex-A, senyawa lemak tersebut akan terakumulasi dan merusak sel-sel otak.
Pengertian Badan Mikro
Badan mikro hampir menyerupai lisosom, memiliki agak bulat, diselubungi membran tunggal, dan di dalamnya berisi enzim katalase dan oksidase. Mengapa Organela ini disebut badan mikro? karena ukurannya kecil, hanya bergaris tengah 0,3–1,5 Pm.
Ada dua tipe badan mikro, yakni peroksisom dan glioksisom. Peroksisom ada pada sel hewan, fungi, dan daun tanaman tingkat tinggi. Perhatikan Gambar 1.24 agar bisa mengetahui letak peroksisom di dalam sel. Peroksisom berperan penting dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 (bersifat racun bagi sel) yang kemudian dipecah menjadi H2O + O2. Peroksisom sangat penting dalam penyerapan cahaya dan respirasi sehingga berhubungan erat dengan kloroplas dan mitokondria. Peroksisom mempunyai peran lain, selain melindungi sel dari H2O2, juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel.
Sementara itu, glioksisom terdapat banyak pada sel tumbuhan yang berlemak, misalnya saja pada biji. Di dalamnya terdapat enzim katalase dan oksidase yang berperan dalam metabolisme lemak yakni mengubah lemak menjadi gula. Energi hasil metabolisme ini digunakan saat perkecambahan biji.
Struktur, Bentuk Dan Ciri-Ciri Badan Mikro
1. Struktur dan Penyebarannya
Badan mikro mudah dibedakan dari organel lain karena adanya enzim katalase. Dengan mikroskop electron badan mikro yang berasal dari sel-sel hewan maupun tumbuhan tampak sebagai bangunan yang dibatasi oleh membran tunggal, dan di dalamnya mengandung matriks yang amorf atau glandular. Pada jaringan tertentu matriks badan mikro berisi struktur nukleoid Kristal (crystalline nucleoid structure). Pada sel-sel tumbuhan, badan mikro sering berdekatan dengan kloroplas, karena kedua organel ini terlibat dalam metabolisme jalur glikolat. Sebagaimana diketahui bahwa jalur glikolat melibatkan tiga organel, yakni kloroplas, badan mikro khususnya peroksisom, dan mitokondria.
2. Komposisi Kimia dan Permeabilitas Badan Mikro.
Membran yang membatasi badan mikro lebih tipis dari membrane plasma, tebalnya hanya 6-8 mm. Badan mikro tidak memiliki tingkat osmotikum yang relatif stabil, tetapi akan pecah bila berada dalam larutan pirofosfat. Badan mikro akan pecah bila dimasukkan ke dalam 0,01 M pirofosfat dengan sebab-sebab yang belum diketahui. Ternyata setelah pecah begitu sulit memisahkan membran dengan enzim-enzim dalam matriksnya, salah satu sebab diantaranya adalah karena enzim-enzim itu melekat pada membrannya.
Sudah diketahui ada dua jenis enzim, yang juga merupakan protein integral pada membran retikulum endoplasma, terdapat pada membran badan mikro yaitu sitokrom b5 dan NADH-sitokrom b5 reduktase. Beberapa enzim lain yang terdapat pada membran ditemukan pada glioksisom. Beberapa contoh di antaranya adalah sitrat dan malat sintetase, malat dehidrogenase, 3-hidroksil-KoA-dehidrogenase, dan krotonase.
Membran glioksisom mengandung lebih rendah fosfatidil inositol dan mungkin fosfatidil serin, dan lebih tinggi kandungannya lemak yang tak teridentifikasi. Dalam banyak hal, permeabilitas badan mikro terhadap berbagai molekul mirip seperti pada mikrosom. Hal ini disebabkan karena keduanya mempunyai komposisi yang hamper sama. Membran badan mikro sangat permeable terhadap sejumlah substansi yang alami sebagai substrat dari beberapa enzim di dalamnya, seperti asam-asam amino, asam α-hidroksi, dan asam urat. Sukrosa juga dapat berdifusi melalui membran badan mikro.
Fungsi Badan Mikro
1. Oksidasi subtrat pada Mammalia
Reaksi oksidasi pada peroksisom jaringan mammalian dipicu oleh enzim flavin oksidase yang menggunakan oksigen sebagai penerima electron yang mengubahnya menjadi H2O2.H2O yang terjadi sifatnya toksik bagi sel, karena itu harus segera diubah menjadi H2O dan 1/2O2 oleh enzim katalase di dalam peroksisom. Contoh spesifik dari reaksi ini misalnya terjadi pada asam D-amino jika memasuki perosisom. Asam amino ini akan mengalami deaminasi karena oksidasi dengan enzim FAD-oksidase sehingga terbentuklah asam α-keto.
Asam D-amino + H2O + E-FAD ===> asam α-keto + NH3 + E-FADH2
E-FADH2 + O2 ===> E-FAD + H2O2
H2O2 ==katalase==> H2O + ½ O2
Enzim flavin adenine dinukleotid (E-FAD), tidak hanya terdapat pada badan mikro, enzim ini juga berperan dalam transport elektron pada mitokondria. Namun aktivitas katalisisnya di badan mikro berbeda secara mendasar dengan aktivitasnya yang terjadi di mitokondria. Pada badan mikro elektronnya diberikan langsung ke O2 dari pada ke aseptor lain seperti koenzim Q atau nonheme besi. Dalam transfer langsung itu dihasilkan H2O2 dan dibutuhkan enzim katalase untuk menghilangkan efek toksiknya.
Adanya enzim D-amino oksidase pada jaringan mammalian baru merupakan dugaan bersamaan dengan ditemukannya enzim tersebut. Jika ada sedikit metabolic asan D-amino mungkin terbawa dari makanan. Namun dinding sel bakteri mengandung asam D-amino ini. Diduga peran asam D-amino oksidase pada jaringan hati dan ginjal adalah untuk degradasi asam D-amino yang berasal dari pemecahan dan absorpsi peptidoglikan bakteri usus.
2. β-oksidasi asam lemak Mammalia
Peran baru pada peroksisom jaringan mammalian di antaranya adalah oksidasi asam lemak. Sebelumnya hanya berkembang satu pendapat bahwa asam lemak netral yaitu transil gliserol yang merupakan cadangan lemak dalam sitosol, akan dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak bebas. Asam lemak bebas ini kemudian akan diangkut oleh karier (pembawa) ke dalam mitokondria untuk dioksidasi dan menghasilkan asetil Koenzim A (asetil KoA).
Sekarang telah diketahui bahwa peroksisom jaringan hati tikus mampu mengoksidasi palmitoil KoA menjadi asetil KoA. Oksidasi ini dikenal dengan β-oksidasi. Asetil KoA ini kemudian akan diangkut ke mitokondria untuk memasuki daur krebs atau daur asam sitrat. Jika tetap berada dalam sitosol maka akan diubahmenjadi asam lemak dan kemudian menjadi lemak netral.
Jalur β-oksidasi ini mempunyai kesamaan dengan jalur oksidasi yang terjadi di dalam mitokondria dengan suatu kekecualian. Oksidasi yang terjadi pada mitokondria, enzim flavin dehidrogenase memberikan elektronnya ke rantai respirasi dan tidak bereaksi dengan O2. Sedangkan oksidasi yang terjadi pada badan mikro enzim flavin dehidrogenase bereaksi langsung dengan O2 dan menghasilkan H2O2. Mitokondria tidak memiliki katalase karena itu tidak menghasilkan H2O2. Untuk badan mikro hal itu tidak merupakan suatu masalah, karena badan mikro memiliki katalase.
3. β-oksidasi asam lemak pada endosperm biji tanaman
Enzim-enzim yang dibutuhkan untuk β-oksidasi asam lemak dalam badan mikro untuk pertama kalinya ditemukan pada glioksisom endosperm tumbuhan oleh Cooper dan Beever. Jalur β-oksidasi ini sama, baik yang terjadi pada peroksisom mammalian maupun yang terjadi di glioksisom tumbuhan.
Endosperm adalah cadangan makanan dalam biji. Cadangan makanan itu diantaranya lemak. Banyak biji yang cadangan makanannya berupa lemak, seperti kacang-kacangan, biji jarak, biji kepuh dan sebagainya. Cadangan makanan ini penting artinya dalam perkecambahan. Sumber energi utama dalam perkecambahan adalah karbohidrat. Jadi kalau cadangan makanan dalam biji tadi berupa lemak, maka lemak harus dikonversi menjadi karbohidrat. Reaksi ini terjadi di dalam glioksisom dan dipacu oleh enzim-enzim yang terdapat didalamnya. Hasil oksidasi asam lemak ini adalah asetil KoA, yang kemudian akan digunakan di dalam glioksisom untuk membentuk senyawa (asam) dengan 4 atom C, yaitu asam suksinat melalui jalur glikosilat. Selanjutnya suksinat dibawa ke mitokondria sebagai bahan untuk proses glukoneogenesis. Di mitokondria asam suksinat akan dikonversi menjadi asam malat, yang selanjutnya akan dibawa ke sitosol. Di sitosol asam malat diubah menjadi fosfoenol piruvat, dan digunakan untuk sintesis glukosa. Jadi inilah konversi cadangan lemak menjadi karbohidrat yang terjadi di dalam glioksisom endosperm selama berlangsungnya perkecambahan.
Pada biji yang sedang berkecambah daur glikosilat seluruhnya terjadi di glioksisom, sedangkan pada ragi dan ganggang Tetrahymena daur ini merupakan kerja sama antara glioksisom dan mitokondria. Ada yang mengatakan bahwa daur ini sebagai modifikasi dari daur asam sitrat, dengan langkah-langkah reaksi yang menghasilkan CO2, dengan satu-satunya sumber karbon yaitu asetil KoA.
Hewan tingkat tinggi tidak dapat mensintesis glukosa dari asam lemak karena tidak mempunyai enzim isositrat liase dan enzim malat sintetase. Karena itu asetil KoA akan memasuki siklus asam sitrat dan akhirnya membebaskan CO2.
4. Jalur glikolat
Jalur glikolat merupakan serangkaian reaksi kimia yang terjadi di peroksisom dan bergandeng dengan siklus karbon di kloroplas. Jalur ini melibatkan kloroplas, peroksisom, mitokondria, dan sitosol. Jalur ini meliputi pengubahan senyawa yang tak mengandung fosfat (nonphosphorilated) yakni gliserat menjadi glisin, serin, dan persenyawaan “C1”, dan ini penting sebagai precursor dalam biosintesis asam inti.
Jalur glikolat dimulai di kloroplas, di mana fosfoglikolat, glikolat, dan fosfogliserat dibentuk dalam fotosintesis. Kloroplas memiliki enzim fosfatase, yang dapat melepas fosfat dari dua subtrat yang mengandung fosfat (yaitu fosfogliserat dan fosfoglikolat) menjadi glikolat.
Glikolat meninggalkan kloroplas menuju peroksisom dengan perantaraan suatu pengemban atau pengangkut yang disebut glikolat-glikolat shuttle. Dalam peroksisom glikosilat dioksidasi menghasilkan glioksilat dan membebaskan H2O2. Dengan adanya katalase di peroksisom ini, H2O2 diubah menjadi H2O dan ½ O2. Glioksilat akan disintesis menjadi asam amino serin atau kembali ke kloroplas. Kembalinya glioksilat ke kloroplas ini di duga sebagai mekanisme untuk menghabiskan NADPH dalam kloroplas yang dihasilkan dalam fotosintesis. NADPH direoksidasi dalam kloroplas dengan mekanisme tanpa menghasilkan H2O2 karena di kloroplas tidak ada katalase.
Asam amino glisin dibentuk dari glikosilat, melalui reaksi interkonversi dalam mitokondria menjadi asam amino serin, suatu bagian dari siklus yang belum diketahui dengan jelas. Serin ditranspor kembali ke peroksisom, lalu mengalami deaminasi menjadi oksalat dan kemudian direduksi menjadi gliserat. Gliserat kemudian ditranspor kembali ke kloroplas yang kemudian mengalami fosforilasi menjadi fosfogliserat. Dengan demikian selesailah siklus ini, dengan catatan bahwa sebagian reaksi ini searah dan sebagian lainnya bolak balik. Jadi serin dapat dihasilkan secara langsung dari fosfogliserat dibandingkan dari fosfoglikolat.
Jalur ini membebaskan 1 molekul CO2, menghasilkan satu molekul serin atau gliserat dari dua molekul fosfoglikolat, atau menghasilkan 1 molekul serin atau 1 molekul glisin ditambah persenyawaan “C1” dari satu molekul fosfogliserat. Pola metabolic ini penting bagi sel tumbuhan karena setengah dari karbon yang difiksasi berlangsung dengan cara ini.
Reaksi glikolat juga dikenal sebagai fenomena fotorespirasi. Fotorespirasi adalah suatu reaksi yang membebaskan CO2 dari organ yang berwarna hijau karena pengaruh cahaya. Fotorespirasi didorong oleh kondisi atmosfer di mana tekanan O2 tinggi, sedangkan tekanan CO2 rendah. Diduga O2 berkompetisi dengan CO2 terhadap enzim RuBP-karboksilase, yang umumnya enzim tersebut adalah enzim untuk memfikasai CO2. Bila O2 telah digunakan oleh enzim tersebut, senyawa antara tak stabil terbentuk dan akan segera terurai menjadi 3-P-gliserat dan P-glikolat. Terbentuknya fosfoglikolat dalam reaksi ini akan menambah konsentrasi asam glikolat dengan cara membebaskan P-group, dank arena itu kelebihan glikolat akan dioksidasi dan lepaslah CO2.
Itulah sebabnya fotorespirasi dikatakan sebagai proses yang merugikan bagi tanaman. Hal ini menyangkut enzim-enzim pengikat CO2 dan hasil-hasil pengikatannya. Rate fotorespirasi dapat mendekati 50% dari rate bersih fotosintesis, dan hal inilah yang menyebabkan fotosintesis menjadi tidak efisien. Fotorespirasi merupakan problem bagi tanaman C3, yang mudah dipengaruhi adanya tekanan CO2 yang rendah, sebaliknya tanaman C4 lebih efisien. Inilah tujuan pertanian yang dikembangkan agar dapat mengembangkan tanaman-tanaman yang memiliki efisiensi fotosintesis yang tinggi.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Badan golgi (disebut juga aparatus golgi, kompleks golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi. Lisosom adalah salah satu organel sel yang mengandung enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler. Ada dua jenis lisosom yang dikenal sampai saat ini, yaitu lisosom primer dan lisosom sekunder. lisosom primer merupakan lisosom yang belum digunakan untuk pencernaan/hidrolisis, sedangkan lisosom sekunder merupakan lisosom primer yang telah bekerja dan menyatu dengan membran fagosom. Badan mikro hampir menyerupai lisosom, memiliki agak bulat, diselubungi membran tunggal, dan di dalamnya berisi enzim katalase dan oksidase. Ada dua tipe badan mikro, yakni peroksisom dan glioksisom. Peroksisom ada pada sel hewan, fungi, dan daun tanaman tingkat tinggi. glioksisom terdapat banyak pada sel tumbuhan yang berlemak, misalnya saja pada biji.
Saran
Kami sadar, sebagai seorang mahasiswa yang masih dalam proses pembelajaran, serta masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat positif dan membangun, guna penulisan karya ilmiah yang lebih baik lagi di masa yang akan datang. Harapan kami, makalah yang sederhana ini, dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya pagi para pembaca.
.
DAFTAR PUSTAKA
B, Albert. 1994. Biologi Molekuler Sel Edisi Kedua. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
Sumadi, dan Aditya Marianti. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar