BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan unit struktural fungsional terkecil di dalam tubuh makhluk hidup. Sel dibagi dua bagian yaitu sel prokatiotik dan eukariotik. Sel prokariotik yaitu sel dimana belum memiliki membran inti, sedangkan sel eukariotik yaitu sel yang sudah memiliki membran inti.
Stuktur Umum sel Prokiariotik (Bakteri dan Mikoplasma) umumnya berbentuk bola atau batang, dan berukuran beberapa mikrometer. Bakteri dari luar ke dalam berturut-turut terdiri dari flagell, dinding sel, selaput plasma, sitoplasma yang di dalamnya terdapat nukleoid dan ribosom, dan mesosoma. Dinding sel bakteri mengandung senyawa mukopeptida yang digunakan untuk mengelompokkan bakteri. Kadar mukopeptida bakteri gram negatif lebih tinggi dibandingkan bakteri gram positif. Dalam sitoplasma mengandung mesesom dan nukleoid yaitu berfungsi sebagai: Mesesoma yaitu berperan sebagai alat pengatur pembelahan lipatan selaput plasma bersama-sama dengan ribosom berperan sebagai sintesis protein, dan nukleoid yaitu kumpulan bahan informasi genetik yang terdapat pada bakteria. Pada saat bakteria membelah, bahan informasi genetik dibagi ke sel anakan tanpa mengalami perubahan menjadi kromosom. Flagella merupakan alat gerak yang sederhana yang berasal dari granula basal yang terdapat disitoplasma. Ditengahnya terdapat filamen yang terdiri dari senyawa protein. Sedangkan sel eukariotik pada tumbuhan dan hewan sudah memiliki nukleus. Didalam nukleus inilah terkandung sebagian besar DNA. Sel eukariotik ini mencangkup sel hewan dan sel tumbuhan, ukuran sel eukariotik lebih besar daripada sel prokarioti. Struktur sel eukariotik(pada sel tumbuhan) terdiri dari Dinding sel, Protoplasma; Sitoplasma, selaput plasma, dan nukleoplasma. Kemudian pada sel hewan, sel hewan Tidak memiliki sinding sel dan tidak memiliki plastida (Kloroplas)
Pada banyaknya membran sel eukariotik yang berbeda merupakan bagian dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer segmen-segmen membran sebagai vesikula(gelembung terbungkus membran) kecil. Akan tetapi, hubungan ini tidak berarti bahwa membran yang berbeda-beda itu sama sturktur dan fungsinya. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum endoplasmik, aparatus golgi, lisososm, berbagai jenis vakoula, dan membran plasma. Kemudian ketika kita membahas mengenai membran sel, tentu kita ingat bahwa sistem membran tidak hanya terdapat pada membran sel saja. Tetapi pada bagian sitosol pada sel terdapat lipatan-lipatan akibat invaginasi maupun evaginasi berulang-berulang dari membran sel. Lipatan-lipatan ini membentuk runagan-ruangan di dalam sitoplasma. Ruangan-ruangan ini disebut organela. Organela-organela ini mempunyai fungsi dan aktivitas tertentu, yang kesemuanya ditujukan untuk menunjang kehidupan sel. Pada makalah fokus pembahasan hanya pada retikulum endoplasma, yang akan dibahas berupa struktur retikulum endoplasma kasar, fungsi dari retikulum endoplasma kasar, menjelaskan enzim-enzim yang terdapat dalam retikulum endoplasam kasar, dan lain-lain. Sehingga diharapkan melalui makalah ini
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini dantara lain:
1. Mengetahui struktur retikulum endoplasma kasar
2. Mengetahui enzim-enzim yang terdapat pada retikulum endoplasma kasar
3. Menjelaskan peranan retikulum endoplasma kasar dalam menunjang aktivitas sel
4. Menjelaskan, komposisi kimia dari retikulum endoplasma
BAB II PEMBAHASAN
2.1 SEL
Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai retikulum endoplasma kasar, ada baiknya kita memahami terlebih dahulu mengenai sel, sejarah penemuan sel serta bagian-bagian lainnya dari sel. Hal ini diperlukan karena selain retikulum endoplasma kasar berada di sel dan sel merupakan struktur terkecil dari individu atau organisme yang memiliki bagian-bagian yang kemudian akan bekerja bersama-sama mendukung aktivitas sel.
Sel sangat mendasar bagi ilmu biologi sebagaimana atom bagi ilmu kimia: seluruh organisme terdiri dari sel. Dalam hirarki organisasi biologis, sel ini merupakan kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup. Selain itu, terdapat beragam bentuk kehidupan yang berwujud sebagai organisme bersel tunggal. Organisme yang lebih kompleks termasuk tumbuhan dan hewan, bersifat multiseluler; tubuhnya merupakan kerjasama berbagai jenis sel terspesialisasi yag tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Namun demikian, ketika sel ini disusun menjadi tingkat kehidupan yang lebih tinggi, seperti jaringan dan organ, sel dapat dipisahkan sebagi unit dasar dari struktur dan fungsi organisme. Sebagai contoh adalah ketika kita membaca. Kontarksi sel otot menggerakkan mata kita ketika kita membaca; ketika kita memutuskan untuk membalik ke halaman sebelumnya, sel saraf akan mengantarkan kepurusan itu dari otak ke sel ototo tangan kita. Apapun yang dilakukan oleh organisme, terjadi pada tingkat mendasar pada tingkat seluler. Sel yang berukuran sangat kecil tentu tidak bisa dilihat dengan mata telanjang, diperlukan alat yang dapat menampilkan sel dengan ukuran yang lebih besra. Evolusi sains seringkali berada sejajar dengan penemuan peralatan yang memperluas indera manusia untuk bisa memasuki batas-batas baru . Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke tujuh belas.
Sejak ditemukan mikroskop oleh Anthony van Leewenhoek penelitian tetnag sel erkembang dengan sangat pesat. Mikroskop yang pertama kali digunakan oleh para saintis Renaisans, dan juag yang sering kita gunakan dalam praktikum adalah mikroskop cahaya(light microscope). Cahaya tampak dilewatkan melalui spesimen dan kemudian menembus lensa kaca. Lensa ini merefraksi (membelokan) cahaya sedemikina rupa sehingga bayangan spesimen diperbesar sewaktu baynagan itu diproyeksikan ke mata kita. Mikroskop seperti halnya mata kita memiliki daya urai yang terbatas, mikroskop cahaya tidak dapat menguraikan yang lebih halus dari kira-kira 0.2 mikrometer, ukuran kecil bakteri. Penguraian (resolusi) ini dibatasi oleh panjang gelombang-cahaya-tampak yang digunakan untuk menerangi spesimennya. Meskipun begitu, mikroskop cahaya dapat memperbesar secara efektif hingga kira-kira seribu kali ukuran sebenarnya:; pembesaran yang lebih akan meningkatkan kekaburan.
Karena keterbatasan inilah maka muncul mikroskop elektron pada tahun 1950 seiring dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Mikroskop elektron( electron microscope) modern secra teoritis dapat mencapai resolusi(penguraian) kira-kira 0.1 nanometer, meskipun pada prakteknya batas untyk struktur biologis umumnya hanya kira-kira 2 nanometer . mikroskop elektron terdiri dari mikroskop elektron transmisi(transmission electron microscope, TEM) dan mikroskop elektron payar(scanning electron microscope, SEM). Ahli biologi menggunakan TEM terutama untuk mengkaji ultrastruktur internal sel dan SEM untuk meliaht permukaan spesimen secara rinci.
2.2 PANDANGAN MENYELURUH TENTANG SEL
a. Karakteristik Sel
Sel memiliki karakteristik tersendiri yang membedakannya dengan struktur-struktur lainnya, adapun karakteristik sel antara lain:
• Sel sangat kompleks dan terorganisir
• Sel mempunyai program genetik
• Sel membentuk dan menggunakan energi
• Sel mampu menghasilkan berbagai macam reaksi kimia
• Sel mampu menghasilkan aktivitas mekanik
• Sel mampu merespon stimuli
• Sel mampu mengatur diri
• Sel mampu membelah diri
a.. Perkembangan Teori Sel
• Robert hooke (1635-1705): menemukan ‘kamar-kamar’ kecil yang disebut cella pada sel-sel irisan gabus
• Schleiden (1840-1891) dan Schwan (1810-1882): mahluk hidup terdiri dari sel-sel. Sel merupakan unit struktural dari mahluk hidup
• Felix Durjadin (1835): nukleus merupakan bagian yang penting dari sel
• Johannes Purkinje (1787-1869): cairan sel adalah protoplasma
• Max Schultze (1825-1874): protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan dan sel merupakan unit fungsional dari kehidupan
• Rudolf Virchow (1858): “omne cellula ex cellulae”, sel berasal dari sel sebelumnya
c. Sel prokariotik dan Sel eukariotik
Perbedaan sel eukariotik dan prokariotik:
• Dari segi evolusi , sel eukariotik merupakan kelompok sel yang hanya ditemukan pada bekteria. Sementara sel eukariotik ditemukan pada protista, fungi, tumbuhan dan hewan yang strukturnya lebih kompleks
• Sel prokariotik tidak memiliki nukleus, materi genetik(DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid
• Sel eukariotik memilki selubung inti dengan berbagai organelnya, sedangkan sel prokariotik tidak memilki selubung inti sehingga materi inti berhubungan langsung dengan sitoplasma
2.3 RETIKULUM ENDOPLASMA
a. Sejarah Awal Dari Retikulum endoplasma
Sitoplasma sel hewan dan tumbuh-tumbuhan ditembusi oleh sistem membran yang kompleks dan membentuk satu kesatuan fungisional yang erat. Organel ini dikemukakan untuk pertama kalinya oleh Porter dkk, dalam tahun 1945. Organel tersebut merupakan bangunan yang berbentuk ruangan-ruangan yang berdinding membran dan salimg berhubungan yang berbentuk anyaman. Masing-masing ruangan mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda sehingga dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :
1. Sisterna, berbentuk ruangan gepeng , yang kadang-kadang tersusun berlapis-lapis dan saling berhubungan.
2. Tubular, berbentuk sebagai pipa-pipa kecil yang saling berhubungan.
3. Vesikuler, berbentuk sebagai gelembung-gelembung yang berlapis.
Dan kata Retikulum berasal dari kata reticular yang berati anyaman benang atau jala. Karena letaknya memusat pada bagian dalam sitoplasma (endoplasma) dan karena strukturnya sebagian anyaman dan untuk sebagian besar terdapat dalam endoplasma. Dengan ditemukannya Retikulum Endolplasma ini sebuah sel tidak lagi dapat di anggap sebagai kantong yang berisi enzim, RNA, DNA, dan larutan-larutan bahan yang dibatasi oleh membran luar seperti pada bakteri yang primitif. Banyak rongga-rongga yang dibatasi oleh membran yang bertanggung jawab atas fungsisel yang vital, di antaranya pemisahan dan himpunan sistem enzim. Dan maka dari itu disebut disebut sebagai Retikulum Endoplasma (disingkat RE). Retikulum Endoplasma (RE) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik baik sel hewan atau pun sel tumbuhan.
b. Struktur Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE, atau endoplasmic reticula) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik. Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Retikulum endoplasma jika diamati tampak berupa lembaran yang terlipat-lipat, mengelilingi suatu ruangan yang disebut lumen atau sisterna yang berbentuk labirin. Apabila diamati lebih teliti retikulum endoplsma terdiri dari tubulus-tubulus, vesikel dan kantong-kantong pipih yang menempati ruang sitoplasma. Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol. Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter). Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope. Retikulum endoplasma hanya dapat terlihat dengan pengamatan mikroskop elektron. Setelah fiksasi dengan osmium tetraoksida, terlihat bahwa selaput retikulum endoplasma, serupa dengan sel tetapi berukuran lebih tipis sekitar 50-60oA .
Retikulum endoplasmik (RE) merupakan labirin membrane yang demikian banyak sehingga reticulum endoplasmic ini meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik . (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan diturunkan dari bahasa latin berarti “jaringan”) . RE ini terdiri dari jaringan tubula dan gelembng membrane yang disebut sisterne (cisternae) (bahasa latin cisternae berarti “kotak” atau “peti”). Membran RE memisahkan ruangan internal, yaitu ruanagn sisternal dan sitosol. Dan karena membran RE ini bersambungan dengan ruang sisternal RE ini. 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.
Retikulum endoplasma Sebagian sel eukariotik mengnndung retikulum endoplasma tetapi perlu kita ketahui bahwa jumlah maupun jenisnya bervariasi . misalnya, pada pankreas lebih banyak mengandung retikulum endoplasma kasar, sedangkan pada sel-sel epitel sebagian besar kandungannya adalah retikulum endoplasma halus. Jumlah total pada beberapa sel berbeda pada sel-sel pankreas misalnya sangat rapat dengan retikulum endoplasma, sedangkan pada sel-sel tumbuhan tingkat tinggi hanya sedikit. Jumlah total dan proporsi retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus berubah-ubah bergantung pada keadaan metabolisme sel. Sel-sel yang mensintesis dan mensekresikan protein memiliki retikulum endoplasma halus lebih banyak dibandingkan retikulum endoplasma halus.
Sebagai organel yang termasuk pada sistem membran, dibandingkan dengan membran sel, maka membran retikulum endoplasma relatif lebih tipis. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan komposisi molekulnya. Pada membran retikulum endoplasma kandungan proteinnya lebih tinggi daripada lipidnya bila dibandingkan dengan dengan membran sel, sehingga menyebabkan membran retiukulum endoplasma sifatnya lebih stabil dan kental.
c. Komposisi Kimia Retikulum Endoplasma
1. Selaput Retikulum Endoplasma
Dari analisis kimia diperoleh bahwa, selaput retikulum endoplasma terdiri atas lipida 30% dan protein 70%. Lipida sebagian besar berupa fosfatidilkolin. Selaput retikulum endoplasma mengandung lebih sedikit glikolipida dan kolesterol daripada selaput sel. Sedangkan protein selaput retikulum endoplasma umumnya adalah berupa glikoprotein dengan berat molekul (BM) sekitar 10.000-20.000 dalton. Dengan teknik patah-beku dan sitokimia dapat diketahui bahwa babarapa diantara protein tersebut merupakan enzim dan rantaian pemindahan elektron. Enzim yang terdapat di selaput retikulum endoplasma sangat bervariasi, antara lain glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase dan kosiltransferase. Glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase yaitu enzim yang berperan dalam metabolisme asam lemak, sintesis fosfolipida dan steroida. Sedangkan kosiltransferase yaitu enzim yang berperan dalam sintesis glikolipida dan glikoprotein
2. Cairan Luminal Retikulum Endoplasma
Isi lumen retikulum endoplasma (RE) merupakan cairan yang mengandung sejumlah holoprotein, glikoprotein dan lipoprotein. Kandungan lumen RE ini sangat bervariasi seiring dengan jenis sel dan keadaan fisilogis sel tersebut. Misalnya RE plasmosit (sel plasma) berisi imunoglobulin, RE fibroblas berisi rantaian protokolagen dan enzim-enzim hidrolase.
d. Fungsi Retikulum Endoplasma
Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot. RE kasar dan RE halus bersama-sama berfungsi transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain.
e. Enzim-Enzim Retikulum Endoplasma
Hasil analisis kimia membran reikulum endoplasma terdapat enzim-enzim dan rantai molekul-molekul pembawa elektron. Enzim-enzim itu antara lain hidrolase terutama glukosa 6-fruktosa dan nukleosida fusfotase, enzim-enzim yang berperan dalam metabolisme asam lemak, sintesis fospolipid dan steroid, glikosiltransferase yang berperan sebagi katalisator dalam sintesis glikolipid dan glikoprotein. Selain itu terdapat dua rantai pengangkut elektron yaiu sitokrom P450 dan sitokrom b5 . tampak disini enzim RE sangat heterogen namin demikian enzim terbanyak yang dijumpai di membran RE adalah glukosa-6-fusfotase.
Berkaitan dengan sintesis glokoprotein dan glikolipid, hasil isoslasi membran RE kasar ternyata hanya mengandung grup-grup protein. Beberapa diantaranya dalah protein integral pada membran ynag berhubungan dengan mekanisme pengepakan melalui rute baru sintesis protein yaitu masuk atau melalui membran RE. Beberapa grup protein lain dalam membran RE mengandung enzim yang terikat pada membran. Hal ini merupakan langkah penginisiasi dalam penambahan grup glukosa untuk menghasilkan glikoprotein dan glikolipid.
Banyaknya enzim hidroksilase dalam membran RE menyebabkan hidroksilasi. Hidroksilasi yang terjadi pada membran sel RE seanding dengan keampuan sel dalam fungsi anabolik dan protektif. Dalam kaitannya dengan fungsi anabolik dan protektf membran RE mampu engubah zat toksik menjadi lebih hidrofil sehingga menjadi lebih mudah disekresikan.
Enzim-enzim dalam RE mempunyai induktor untuk pengaktifannya. Induktor itu antara lain adalah 3-metil kolantrene, anaftofalfon, fenobarbital, dan dioxin (2-3-7-8tetrakioro dibenzo-p-dioxin). Contoh mekanisme induksi yang dilakukan zat-zat y=tersebut pada enzim RE adalah sebagai berikut: jika fenobarbital diberikan maka aktivitas enzim pada RE kasar akan berubah. Aktivitas sitokrom p450 reduktase akab meingkat demikian juga dengan sitokrom B5 juga meningkat meskipun sedikit. Sementara itu akrivotas glukosa-6-fosfatase, ATPase, dan NADH sitokrom B5 reduktase aktivitasnya justru akan meurun.
2.4 Retikulum Endoplasma Kasar dan Retiukum Endoplasma Halus
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 membran luar selubung nukleus yang bertemu dengan RE kasar.
Retikulum Endoplasma berupa sistem membran yang komplek, berbentuk saluran yang pipih dalam sitoplasma dan berhubungan dengan membran inti. Dalam sel organel ini terdapat dua bentuk yaitu reticulum endoplasma kasar dan reticulum endoplasma halus. RE yang ditempeli ribosom tampak berbintik-bintik sehingga tampak kasar. RE ini disebut RE kasar. Retikulum endoplasma berperan dalam sintesis dan transpor berbagai macam subtansi kimia. RE kasar yang ditempeli oleh ribosom berfungsi mengedarkan protein yang disintesis oleh ribosom, sedangkan RE halus yang tidak ada ribosomnya, berperan dalam sintesis lemak, dan metabolisme karbohidrat. Membran RE memisahkan ruangan internal, yaitu ruang sisternal, dari sitosol. Dan karena membran RE ini bersambungan dengan selubung nukleus, ruang diantara kedua membran selubung itu bersambung dengan ruang sisternal RE ini. Penyusun membran retikulum endoplasma sangat bervariasi dari sel ke sel dan bahkan dari Sdaerah ke daerah didalam sel yang sama. Retikulum endoplasma adalah tempat sintesis lipid dan karbohidratPada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Bagian ini disebut dengan Retikulum Endoplasma Kasar atau Rough Endoplasmic Reticulum. Kegunaan Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon.
Sedangkan bagian-bagian Retikulum Endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau Smooth Endoplasmic Reticulum. Kegunaannya adalah untuk membentuk lemak dan steroid. Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari Retikulum Endoplasma Halus terdapat di beberapa organ seperti hati.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. 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.
2.5 Retikulum Endoplasma Kasar
Pada akhir abad yang lalu ditemukan bahwa sitoplasma berbagai jenis zat yang mengikat zat warna basa dengan kuat. Pada beberapa sel komponen-komponen sel ini menyebabkan warna basofil sitoplasma yang tersebar , sedangkan pada sel-sel lain komponen sel membentuk daerah basofil terbatas. Zat basofil ini disebut zat kromoflik, karena zat ini memberi warna yang sama seperti kromatin inti atau pada sel-sel kelenjar terrtentu yaitu ergastoplasma. Sesuai denagan konsep bahwa zat basofilik adalah bagian dari sitoplasma yang bekerja menghasilkan secret.
Dengan mengguakan reaksi Feulgen untuk DNA, akhirnya diketahui bahwa zat basofilik dalam sitoplasma tidaklah mungkin DNA. Sebaliknya, zat ini dapat menyerap cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang 260 nm dan karena itu berisi asam nukleat. Selain itu tampak bahwa zat ini disingkirkan dengan pemberian enzim ribonuklease, tetepi tidak denagn deoksiribonuklease, kemudian zat basofilik dalam sitoplasma akhirnya dikenal sebagai asam ribonukleat.
Ketika mulai digunakan mikroskop elektron, ditemukan bahwa sitoplasma hampir semua sel-sel (kecuali pada eritrosit matang) berisi suatu sistem membran pembatas ruangan yang dikatakan suatu organel baru ang disebut retikulum endoplasma. Ruangan-ruangan itu membentuk anastomosis(anastomosis, sari anastomoo= melengkapi dengan mulut) jala-jala tubulus yang bercabang atau kantung ynag lebih gepeng disebut sisterna. Sering tersusun sejajar. Sebagaian retikulum endoplasma mungkin dalam bentuk vesikel kecil yang terpisah.
RE kasar Merupakan Tempat Penggabungan Protein Membran Integral dan Lipid Membran. Diduga diduga bahwa molekul protein membrane integral dan molekul glikoprotein tertanam ke dalam membrane RE kasar dengan cara yang sama, kecuali bahwa bukannya menembus membrane , melainkan hanya meluas untuk sebagian saja. Dalam hal molekul transmembran yang sangat panjang, sebagian molekul mula-mula terjulur ke dalam lumen RE kasar dan kemudian kelaur lagi sebelum memasukinya lagi., secara bolak-balik melalui lapis (bilaminar) lipid membran dengan cara yang lebih mejemuk daripada menjahit. Fospolipid membran dan kolesterol juga tergabung dalam RE kasar. Daerah sitoplasma yang basofil yang tampak dengan mikroskop cahaya yaitu ergastoplasma atau zat kromofilik, dengan mikroskop elektron ternyata adalah kelompokan retikulum endoplasma. Basofilia yang khas ini disebabkan oleh sejumlah besar partikel-partikel kecil dari ribonukleoprotein (RNP) disebut ribososm, yang melekat keluar permukaan membran, sesuai dengan istilah retikulum endoplasma kasar.
Ruang dalam retikulum endoplasma kasar mungkin tampak sebagai celah yang sempit dengan dua membran yang sangat berdekatan.
RE kasar Merupakan Tempat Modifikasi Protein Terpisah. Segera setelah protein yang dihasilkan ribosom bermembran pada RE kasar telah dipisahkan di dalam lumen organel ini, dapat terjadi modifikasi tertentu pada molekul protein. Setelah pembuangan rantai tanda molekul protein dapat melihat karena terjadi pembentuakn ikatan s-s . Suatu perubahan konfigurasi yang membantu mempertahankan pemisahan yang satu arah. Biang (precursor) glikoprotein juga mendaptkan gula (pusat) N-asetilglukosamin dan mannose di dalam lumen RE kasar.
Dari RE kasar, protein terpisah membrane diteruskan ke aparat golgi dengan perantara vesikel transfer bermembran tempat mereka dimodifikasi lebih lanjut. Protein sekresi kemudian tersalut menjadi vesikel(granula) sekresi dan menuju ke permukaan sel, tempat mereka dilepaskan ke luar.
RE Kasar dan Sintesis Protein Sekretoris. Banayk jenis sel terspesialisai mensekresi protein yang dihasilakn oleh ribosom yang dilekatkan pada RE kasar. Misalnya, sel-sel tertentu dalam pankreas mensekresi hormon insulin, suatu hormon, kedalam aliran darah. Begitu rantai polipeptida tumbuh dari ribosom terikat, rantai ini dimasukkan ke dalam ruang sisternal melalui suatu pori yang dibentuk oleh protein dalam membran RE tersebut. Begitu rantai ini masuk ke ruang sisternal, protein baru melipat ke dalam konformasi aslinya. Sebagian besar perotein sekretoris berupa glikoprotein, protein yang terikat secara kovalen pada karbohidrat. Karbohidrat dilketkan ke protein dalam RE oleh molekul terspesialisai yang sudah ada di dalam membran RE. tempelan karbohidrat pada flikoprotein ialah oligosakarida, istilah untuk polimer gula yang relatif kecil.
Pada waku protein sekretoris telah terbentuk, membrab RE akan mempertahankannya supaya tetap terpisah dari protein, yang dihasilkan oleh ribosom bebas, yang akan tetap berada dalam sitosol. Protein sekretoris keluar dari RE yang dibungkus dalam membran vesikula yang menggelembung mirip tunas dari daerah terspesilaisai yang dibuat RE transisi. Vesikula yang berpindah dari satu bagian sel ke bagian sel yang lain demikian disebut vesikula transpor.
RE Kasar dan Produksi Membran
Disamping mebuat protein sekretoris, RE kasar merupakan pabrik membran yang tumbuh di tempatnya denagn menambahkan protein dan fospolipid. Karena polipeptida yang akan menjadi protein membran tumbuh dari ribosom, polipeptida ini dimasukkan ke dalam membran RE itu sendiri dan ditahan di sana oleh bagian hidrofibik protein. RE kasar juga membuat fospolipid membrannya sendiri; enzim yang telah ada di dalam membran RE menyusun fospolipid dari prekusor di dalam sitosol. Membran RE ini berkembang dan dapat ditransfer dalam bentuk vesikula transpor ke komponen lain sistem endomembran.
RE kasar sebagai Pusat Bosintesis Sel
Butir-butir ribosom pada membrab RE kasar akan mensintesis rantai polipeptida, yaitu elongasinya(pemanjangan) tidak berada di sitosol melainkan menembus membran RE. sebagian dari rantai polipeptida ini tetp berada di dalam membran menjadi protein transmembran, sedangkan bagian yang lain dilepas didlam sisterna RE. Protein transmembran yang dihasilan diperuntukkan bagi membran sel organela lainnya., sedangkan protein-protein yang dituangkan ke dalam lumen RE dipruntukkan bagi organela lainnya atau disekresikan.
Sintesis protein transmembran dan luminal dilakukan oleh polisoma yang menempel pada membran RE serta melibatkan dua jenis resptor. Reeptor pertama untuk mengenali ribosom subunit besar yang akan mengikat ribosom pada membran RE sehingga memungkinkan terjadinya pemindahan rantai polopeptida dari sitosol ke lumen RE. sedangkan reseptor kedua mengikat ujung 3’ mRNA yang akan diterjemahkan. Pemindahan rantai polipeptida ke dalam lumen RE ditentukan oleh rantai mRNA yang diterjemahkan. Pada mRNA terdapat kodon untuk polipeptida isyarat. Penerjemahan ini terjadi di sitosol yang mempunayi pengenal isyarat (SRP= signal recognition particle). SRP ini akan mengikat polipeptida isyarat segera setelah terbentuk. Kompleks SRP dan polipeptida isyarat ini akan segera mengikatkan diri pada reseptornya yang terdapat di membran RE.
Pada sintesis protein yang terjadi di RE kasar akan dijelaskan pada uraian berikut ini. (1) mRNA menginisiasi sintesis protein denagn subunit ribosom, (2) segmen pertama dari polipeptida yang baru diterjemahkan dari ribosom adalah sinyal N-terminal, (3) akibat bertubrukan dengan RE sinyal yang sifatnya hidrofobik akan menetrasi ke dalam membran, (4) sintesis protein berjalan terus, pertumbuhan rantai polipeptida meluas menembus membran mengikuti sinyalnya.
Jika protein akan disekresikan, seluruh rantai polipeptida mengikuti sinyalnya akan membus membran RE dan masuk ke dalam ruang RE. jika protein terbenam di dam membran, satu atau lebih sinyal top transfer akan menahan gerakan protein menenbus membran. (5) sesudah pertumbuhan polipeptida memanjang memasuki atau melalui membran RE, sinyal didegradasi oleh enzim peptidase yang terbenam di dalam membran. (6) setelah disentesis lengakp, subunit ribosom terlepas dari mRNA dibebaskan atau terikat membran RE dengan ribosom yang lain untuk menerjemahkan pesan yang sama.
Setelah molekul protein selesai disintesis akan terjadi perpinadahan molekul tersebut dari sitosol ke mitokondria, kloroplas, dan periksisoma melibatkan hidrolisis ATP yang terjadi di sitosol. Tenaga dari ATP digunakan untuk mengurai lipatan-lipatan molekul protein yang akan dipindahkan. Selain itu untuk menyisipkan dan mendorong masuknya molekul protein ke dalam lumen organela tersebut juga diperlukan tenaga.
Selain protein, di dalam RE juga terjadi proses sintesis fospolipid dan kolesterol. Proses sintesisnya terjadi di dalam membran RE. Fospolipid dan kolesterol yang disintesis pada umumnya digunakan untuk memperbaiki membran sel atau membran organela yag rusak. Fopolipid yang disintesis kebanyakan adalah fosfatidilkolin. Fosfatidilkolin disintesis dari gliserol-fosfat dan kolin. Molekul-moleku ini pada awalnya berada di sitosol membran RE kemudian oleh aktivitas protein peminda yang disebut flipase akan menyebabkan fosfatidilkolin dipindajkan ke sitosol belahan lumnal membran RE, sedangkan fosfatidilserin dan fosfatidil inositol tetap berada di sitosol membran RE.
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan maka dapat disimpulkan beberapa hal diantaranya sebagai berikut.
1. Retikulum endoplsma terdiri dari tubulus-tubulus, vesikel dan kantong-kantong pipih yang menempati ruang sitoplasma.
2. Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran.
3. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantungberlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae.
4. Selaput retikulum endoplasma terdiri atas lipida 30% dan protein 70% sedangkan isi lumen retikulum endoplasma (RE) merupakan cairan yang mengandung sejumlah holoprotein, glikoprotein dan lipoprotein.
5. Fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein sedangkan RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolism yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel.
Ada artikel/makalah yang terkait dengan Retikulum Endoplasma, bisa dilihat disini dan disini
0 komentar:
Posting Komentar