Sabtu, 15 September 2012

Endoplasmik Retikulum, Kompleks Golgi dan Lisosom


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 ).

Berdasarkan adanya penempelan ribosom pada membran dari endoplasmik retikulum maka ditemukan ada dua bentuk dari endoplasmik retikulum yaitu agranular dan granular.
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 :
  1. Pembentukan  vesicle sekretory misalnya seperti pada sel pancreas.
  2. Pembentukan  membran plasma yaitu pada saat badan golgi membebaskan  isinya membrannya akan disumbangkan pada membran plasma dan ukuran dari sel menjadi meningkat secara bertahap.
  3. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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:

Poskan Komentar