Endoplasmik
Retikulum, Kompleks Golgi dan Lisosom
A. Endoplasmik Retukulum
Endoplasmik retikulum merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem
membran. Di sekitar endoplasmik retikulum adalah bagian sitoplasma yang disebut
sitosol atau cytosol. Endoplasmik retikulum sendiri
terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi oleh membran dengan ketebalan
4 nm (nanometer, 10-9 meter). Membran ini berhubungan langsung
dengan selimut nukleus atau nuclear envelope.
Endoplasmik
retikulum merupakan suatu organel yang membentuk sistem jaringan yang melalui
matrik sitoplasma. Jaringan
tersebut sangat komplek dan saling berhubungan membentuk rongga atau vakuola
(cavity). Endoplasmik retikulum ditemukan pada sel–sel yang aktif dalam sintesis protein dan kurang
berkembang pada sel tertentu seperti spermatosit dan juga tidak ditemukan pada
sel-sel embrionik atau telur.
Ditinjau dari morfologinya ada tiga bentuk endoplasmik retikulum yaitu
pertama adalah cisternae, kedua vesicle dan ketiga berbentuk tubula.
Cisternae
Bentuknya pipih, tubulanya tidak bercabang, tersusun paralel dalam suatu
bundle ditemukan pada sel pankreas dan
otak..
Vesicle
Berbentuknya bulat, diselaputi oleh membran, berbentuk rongga ditemukan
pada banyak sel tetapi lebih banyak
ditemukan pada sel pancreas.
Tubula
Bentuknya bercabang- cabang dan membentuk sistem jala / reticulate
sepanjang cisternae dan vesicle dapat ditemuka pada banyak sel.
Struktur Endoplasmik Retikulum
Membran yang membungkus organel ini tipis dan saling berhubungan dengan
membran dari membran plasma , golgi komplek
dan organel lainnya. Membran terdiri dari tiga lapisan atau trilaminar
seperti sandwich (protein-lipid- protein ).
1.
Agranular endoplasmik retikulum
Disebut juga sebagai smooth endoplasmik retikulum
karena membrannya tidak memiliki ribosom. Ditemukan pada sel yang tidak aktif dalam sintetsis
protein seperti pada sel lemak, sel hati yang menyimpan glikogen, spermatosit
dan leukosit. Sel-sel otot juga
banyak memiliki endoplasmic
retikulum yang agranular dan biasanya disbut sebagai retikulum sarcoplasmik.
2. Granular
endoplasmik retikulum (rough endoplasmic retikulum):
Disebut sebagai rough ( kasar) endoplasmik retikulum
karena membrannya memiliki ribosom. Ditemukan
pada sel–sel yang aktif mensintesa protein seperti sel pankreas dan sel hati.
Asal Endoplasmik Retikulum
Asal dari endoplasmic retikulum secara pasti belum
diketahui, karena membrannya sama dengan membran plasma. Diperkirakan membran
endoplasmik retikulum berasal dari membran inti yaitu sebagai hasil proses
invaginasi. Endoplasmik retikulum yang licin diperkirakan berasal dari rough
endoplasmik retikulum.
Enzim-enzim pada Endoplasmik Retikulum
Ada sejumlah enzim yang penting dalam aktivitas
sintetik yang ditemukan pada endoplasmic retikulum seperti stearase,
NADH-Cytochrom C reduktase, dan Mg+
actived ATP ase dan sejumlah enzim yang berperan dalam sintesis
phospolipid, trigliserida dan glikolipid.
Fungsi umum endoplasmik retikulum
Fungsi umum dari endoplasmik
retikulum adalah sebagai berikut :
1. Sebagai ultraskeletal framework (rangka) dari
sel karena memberikan mekanikal support bagi koloid sitoplasmid maktrik
2. Pertukaran molekul oleh adanya proses
osmosis, transport aktif dan pasiv melalui membran. seperti sifat membran
plasma endoplasmik retikulum , memiliki
permease dan berfungsi sebagai carrier
(pembawa pesan)
3. Karena mempunyai banyak enzim, terutama enzim yang penting dalam
aktifitas sintetik dan membrannya berfungsi sebagai tempat terjadinya
bermacam reaksi.
4. Berperan dalam sistem sirkulasi dan
transportasi dari berbagai produk yang
di mulai dari granular endoplasmik
retikulum menuju agranular endoplasmik retikulum diteruskan ke membran golgi
dan terachir menuju lisosome atau granul sekretori
5. Membran endoplasmik retikulum berperan dalam
pembentukan selaput inti yang baru
setelah pembelahan inti.
6. Membran endoplasmik retikulum berperan dalam memproteksi sel dari efek toksik misal
terhadap penyuntikan phenobarbital pada sel hewan yang akan menyebabkan
aktifnya enzim NADPH 2,dan
kemudian menyebabkan terjadinya hipertropi dari endoplasmik retikulum.
Fungsi khusus kedua bentuk
endoplasmik retikulum
a. Granular endoplasmik retikulum
Karena adanya ribosom yang menempel pada membrannya
maka endoplasmik retikulum ini aktif
dalam sintesis protein seperti haemoglobine dan protein fibril yang biasanya
disimpan pada sitoplasmik maktrik.
b. Agranular endoplasmik retikulum
Ada beberapa fungsi khusus dari endoplasmik retikulum
yang licin ini yaitu :
Pertama sintesis lipid dan lipoprotein dan kedua
adalah glukogenolisis yaitu penguraian
glukosa dari glikogen melalui
pembentukan glukosa 6-phosfat yang
membentuk glukosa kembali dan siap digunakan. Proses ini terjadi pada
hewan yang sedang melakukan puasa (fast
animal) karena adanya musim dingin
Fungsi
lain dari endoplasmic retikulum adalah dalam pembentukan senyawa seperti
steroid , cholesterol, glyserida, testoteron dan progesterone, dan lain-lain.
B. Kompleks Golgi
Organel ini adalah
salah satu organel yang termasuk sistem vakuolasi seperti juga endoplasmik retikulum
dan vakuola karena organel ini memiliki kantong-kantong (sac) dan membentuk
kanal. Pada tanaman komplek golgi
disebut sebagai dictyosom dan mensekresi material yang diperlukan untuk
pembentukan dinding sel selama pembelahan sel. Nama lain dari organel ini
adalah badan golgi, aparatus golgi dan
dyctiosom. Pertama kali ditemukan oleh Camillo Golgi (1891).
Fungsi
komplek golgi sangat penting pada sel karena organel ini dapat melakukan
aktivitas seluler yang penting seperti
biosintesa karbohidrat, packaging
protein yang terbentuk dan juga
memproduksi vesikel sekresi. Secara umum fungsi komplek golgi yang utama
adalah dalam packaging atau pengemasan suatu substansi misalnya pada proses
pinositosis pada sel hewan.dimana
material dilewatkan melalui membrane plasma. Pada tanaman aktivitas dari
komplek golgi terlihat dalam sintesa bahan dinding sel seperti sintesa pektin, hemiselulosa, mikrofibril,
selulosa dan juga dalam pembentukan
papan sel pada saat mitosis.
Dilihat dari strukturnya komplek golgi merupakan suatu mikro organel yang
pipih berbentuk tumpukan piring (dish) yang diselaputi membran, tersusun secara
paralel dan bisa berasosiasi dengan endoplasmik retikulum yang terdapat dalam
sitoplasmik maktrik, tidak memiliki ribosom. Masing-masing golgi komplek tersusun oleh banyak
lamela, tubule, vesicle dan vacuola.
Distribusi
Komplek Golgi
Organel ini dapat
ditemukan pada seluruh sel eukariot
kecuali pada sel prokariot, jumlahnya
pada setiap sel sangat bervariasi. Lokasi dari komplek golgi pada
sitoplasma sel berbeda, pada sel tanaman
tingkat tinggi menyebar sedangkan pada sel hewan mungkin terdapat pada bagian
tertentu.
Morfologi
organel ini pada sel hewan atau tumbuhan sama yaitu berbentuk piring (dish), bertumpuk, tengahnya berongga
dan bagian ini saling berhubungan sesamanya. Komplek golgi bersama dengan
endoplasmik retikulum, lisosom dan sistem membran membentuk suatu rangkaian yang
saling berhubungan dan disebut sebagai
sistem endomembran. Dalam
sistem ini ada pergerakan material hasil sintesa yang terjadi dari dalam keluar
atau sebaliknya.
Asal dari Komplek Golgi
Ahli sitologi dan biokimia memyatakan bahwa komplek golgi berasal dari smooth
endoplasmik retikulum diperkirakan
merupakan splitting atau pemutusan dari
cisternae .Dugaan lainnya menyatakan bahwa
komplek golgi de novo dari
phragmoplast hal ini diperkirakan karena
keberadaan dari komplek golgi selalu dekat dengan sel plate atau papan sel pada
saat mitosis
Fungsi lain komplek golgi adalah terutama pada :
- Pembentukan
vesicle sekretory misalnya seperti pada sel pancreas.
- Pembentukan
membran plasma yaitu pada saat badan golgi membebaskan isinya membrannya akan disumbangkan pada
membran plasma dan ukuran dari sel menjadi meningkat secara bertahap.
- Ikut dalam pembentukan dinding sel tanaman.
C.
Lisosom
Lisosom merupakan suatu
organel dengan struktur berbentuk vesikel, kecil, dibungkus oleh membran dan
mempunyai kemampuan untuk menguraikan atau mencerna secara intra seluler. Lyso berarti digestive dan soma adalah bodi, pertama
sekali dilaporkan oleh De Duve (1955). Lisosom dapat dijumpai pada sel hewan
dan beberapa sel tanaman. Pada sel hewan umumnya ditemukan pada sel yang
berperan dalam proses sekresi misalnya pada sel pangkreas, leukosit, sel hati,
sel ginjal. Sel- sel ini mengandung banyak sekali lisosom. Sejumlah lisosom
yang berukuran besar dalam sel dapat berfungsi sebagai makrophag, terdapat dalam
sitoplasma dan tersebar secara merata.
Morfologi
lisosom adalah spherical, tetapi pada sel meristematik akar tanaman
bentuknya tak teratur, ukuran lisosom
adalah berkisar antara 0,2-0,8 u dan pada sel ginjal mamalia ukurannya
lebih besar yaitu lebih dari 5 u demikian pula pada phagosit dan leukosit.
Lisosom
mempunyai vesikel yang berongga dan berisi material yang kental dan
enzyme-enzym acid phosphatase, sedangkan membrannya terdiri dari lipoprotein.
Berdasarkan komponen penyusunnya kandungan kimia lisosom terdiri sejumlah besar
enzim yaitu lebih kurang 24 macam enzyme.
Enzim tersebut antara lain adalah β-galaktosidase, β-glukoronidase,
N-acetylglucoanidase, α - glucosidase, a α -monosidase dan sejumlah enzym
lainnya .
Seluruh
enzyme yang terdapat pada lisosom diselaputi oleh membran dan membran ini mudah
rusak dengan adanya senyawa tertentu seperti progesterone, testosterone,
vitamin A dan E, digitonin, endotoksin, radiasi sinar x dan sinar UV dan
garam-garam empedu. Stabilisasi lisosom dapat terjadi karena adanya senyawa
tertentu seperti cholesterol, kortison, chloroquinon. Senyawa-senyawa ini dapat menstabilkan membran dari
lisosom.
Jenis-jenis Lisosom
Berdasarkan bentuk lisosom dan aktivitas dari sel saat
tertentu ditemukan lebih dari satu bentuk
lisosom hal ini dikenal sebagai
polimorphisme pada lisosom.
Ada empat
bentuk lisosom yang berbeda yang ditemukan pada sel yang sama dalam
waktu yang berbeda yaitu :
1.
Lisosom primer 3.
Residual body
2.
Lisosom sekunder 4. Vakuola autophag (cyto lisosome)
1. Lisosom primer
Disebut juga pre-lisosom ukurannya kecil dan banyak
mengandung enzyme, dapat dihasilkan secara langsung oleh granular dari
reticulum endoplasmic atau oleh cisterna dari komplek golgi.
2. Lisosom sekunder
Dikenal sebagai heterophagosom atau digestive vacuola.
Bila sel-sel memakan suatu benda asing atau substansi extra selular secara
exogenous dengan proses phgositosis atau phagosom, selanjutnya pinosom atau
phagosom akan bergabung dengan lisosom primer dan membentuk lisosom sekunder
atau hetero phogosom. Penguraian dari subtansi yang dimakan dapat terjadi
dengan adanya enzyme-enzym hidrolisa yang terdapat pada lisosom sekunder.
Material yang mempunyai berat molekul yang rendah segera dikeluarkan melalui
membrane lisosom dan menjadi bagian dari matrik sitoplasma.
3. Residual body
Bila
ada material yang tidak terurai pada lisosom sekunder dan berada pada
sitoplasma dalam bentuk material yang tak dapat hancur atau disebut sebagai
debris dan tipe lisosom seperti ini disebut residual bodi. Biasanya debris ini
adalah lipid yang dikeluarkan dari sel secara exositosis ke lingkungan luar.
Pada sel –sel tertentu residual bodi ini terus berada dalam sel tersebut dalam
waktu yang lama dan dapat dan ikut berperan dalam proses penuaan atau aging.
Residual bodi dapat terbentuk karena hilangnya enzym-enzym yang ada pada lisosom
dan hal ini dapat terjadi karena ada pengaruh senyawa kimia tertentu.. Adanya
residual bodi ini pada sel dapat menyebabkan pathologis pada manusia dan
penyebab tsb antara lain adalah : demam, gagal jantung, hepatitis, hypertensi
dsbnya.
4. Vakuola autophag
Disebut
juga autophagosom atau cytolysosom, vacuola ini terbentuk bila selpada suatu
saat memakan organel intra selularnya seperti mitokondria atau reticulum
endoplasma dengan proses autophag. Pada keadaan ini lisosom berkumpul atau
mengelilingi organel tersebut dan segera menguraikannya. Keadaan ini dapat
terjadi bila dalam kondisi fisiologis khusus atau dalam keadaan sakit. Duve (1967) dan Allison (1969) mengamati
bahwa selama sakit organisme mempunyai banyak vacuola autophag terutama pada
sel-sel liver dan memakan komponen selular yang ada..
Asal Lisosom
Banyak pendapat tentang asal dari lisosom, beberapa
peneliti menyebutkan bahwa lisosom berasal dari membrane plasma, atau dari
badan golgi. Pendapat lain menyatakan lisosom berasal dari struktur yang banyak
mengandung enzyme acid phospatase.
Fungsi Lisosom
Adapun fungsi dari mikroorganel ini adalah sebagai
berikut :
1. Berperan dalam penguraian
partikel intraseluler yang besar dengan membentuk phagosom atau pinosom.
Lisosom sanggup menghancurkan protein asing yang berasal dari bakteri dan
virus.
2. Dapat menguraikan substansi intraseluler misalnya selama masa
sakit lisosom menguraikan cadangan makanan yang ada seperti protein, lipid dan
karbohidrat atau cadangannya seperti glikogen yang ada pada sitoplasma dan
mensuplai energi pada sel-sel sekitar yang memerlukan.
3. Mempunyai kemampuan autolisis, lisosom pada keadaan pathologis
tertentu segera menguraikan organel-organel yang ada dalam sel dan proses ini
disebut dengan autolisis atau seluler autophag. Pada proses metamorposis dari
amphibi seperti insang, sirip, ekor akan menghilang karena diuraikan lisosom
dan digunakan untuk mensuplai sel-sel lainnya
4. Ikut berperan dalam penguraian ekstraseluler,
misalnya pada sel sperma lisosom yang ada menghasilkan enzim yang dapat
dikeluarkan dan dapat menguraikan membrane dari ovum hingga sperma mampu
menembus ovum untuk fertilisasi, demikian sel-sel chondrioblast dan osteoblas mampu
menguraikan cartilage dan tulang.
5. Lisosom
juga ikut dalam memulainya proses
mitosis
6. Allison
dan Malucci (1964) menyatakan lisosom menghasilkan sejumlah enzyme yang
dapat menyebabkan karsinogenik
7. Lisosom ikut membantu membangun sel, karena
sel dapat menggunakan dengan cepat
suplai makanan hasil uraian dari lisosom.
Lisosom pada Tanaman
Lisosom juga ditemukan pada sel tanaman tetapi jelas
tidak sama dengan lisosom pada sel hewan. Lisosom pada tanaman umumnya
ditemukan pada butir cadangan makanan yang terbungkus membrane yang mengandung
sejumlah enzim hidrolisis dan digestive. Ada tiga bentuk butir cadangan makanan
pada tanmana yang memiliki aktivitas seperti lisosom.
- Spherosom
Butir spherosom terbungkus membrane merupakan
partikel-partikel kecil dengan diameter 0,5-2,5 mikron. Banyak ditemukan pada
tanaman. Bagian structure internalnya kaya akan lemak dan protein. Spherosom
berasala dari endoplasmic reticulum. Minyak terakumulasi pada ujung untaian
endoplasmic reticulum selanjutnya ada pembentukan vesikel kecil yang terpotong
karena adanya konsntriksi dan emmbentuk partikel yang disebut prospherosom yang
kemudian berkembang mejnjadi spherosom
Fungsi umum spherosom adalah dalam sintesis lipid
seabgai cadangan makanan. Khusus pada jaringan endosperm tembakau spherosom nya
kaya akan enzim enzim pengurai yaitu enzim hidrolitik karena itu spherosom ini
dinyatakan sebagai lisosom sama dengan lisosom spherosom tersebut tidak hanya
berperan dalam akumulasi dan mobilisasi lemak cadangan tetapi juga menguraikan
senyawa-senyawa lain dalam bentuk fagositosis.
- Butir-butir
aleuron
Merupakan protein bodi yang terbungkus membrane yang
ditemukan pada sel-sel endosperm dan kotiledon biji. Umumnya terbentruk pada
stadium akhir selama pemasakan biji dan akan hilang saat germinasi. Butir-butir
ini juga berasal dari untaian endoplasmic reticulum. Butir aleuron menyimpan
protein dalam bentuk globulin dan gugus pospat dalam bentuk phytin. Enzim enzim
yang ada adalah enzim –enzim hidrolitik seperti protease dan pospatase selain
itu juga ditemukan enzim B amylase dan RNA ase.
- Vakuola
Pada
umumnya partikel ini berbentuk spherical dan dibungkus oleh satu lapis
membrane. Enzim ditemukan pada bagian internal. Vakuola memperlihatkan bentuk
yang lebih dari satu yang dikenal sebai polimorpisme.
Lysosomal
storage diseases
adalah penyakit keturunan yang mempengaruhi metabolisme lisosom, terjadi karena
mutasi di gen struktural sehingga kekurangan salah satu enzim hidrolitik aktif
yang secara normal ada dalam lisosom. Substrat yang tidak tercerna akan menumpuk dan mengganggu fungsi seluler
lainnya. Penyakit ini sangat
jarang ditemukan, yaitu sekitar 1 dari 7700 kelahiran manusia. Salah satu
contohnya adalah penyakit Pompe.
Penyakit
Pompe adalah penyakit genetik neuromuskular yang dapat terjadi pada bayi,
anak-anak, dan manusia dewasa, yang membawa gen cacat dari orang tuanya. Gejala
penyakit ini adalah perkembangan otot lemah, terutama pada otot untuk bernafas
dan bergerak. Pada bayi, penyakit ini juga menyerang otot jantung. Penyebabnya
adalah cacat pada gen yang bertanggung jawab untuk membuat enzim acid
alpha-glucosidase (GAA) yang terletak pada kromosom 17. Enzim GAA ini
hilang atau diproduksi dalam jumlah sedikit. Fungsi enzim ini untuk memecah glikogen, bentuk gula yang disimpan pada otot,
sehingga terjadi penumpukan glikogen pada lisosom
Tidak ada komentar:
Posting Komentar