Bahan Ajar Drs. Elmatris Sy, M.S.

KOMPOSISI KIMIAWI SEL
DAN SISTEM KOLOID
DRA.ELMATRIS SY,MS

Susunan Sel

Substansi yang membentuk sel dis : Protoplasma

Protoplasma terdiri atas : 2 Komponen Utama
- Komponen anorganik
- Komponen organik
Komponen anorganik
Yaitu : Air, garam-garam mineral(elektrolit), gas
oksigen,karbondioksida,nitrogen dan amonia.
Komponen organik
Yaitu : Protein, Lipid, Karbohidrat.dan beberapa
komponen spesifik lainnya seperti
:enzim,vitamin dan hormon.
Komposisi Kimia dari sel :
70-85% Air, 10-20% Protein,2-3% Lipid,1%
Karbohidrat dan 1% zat anorganik Lainnya

Komponen anorganik
Air
-

Medium utama sel
Komposisinya 70% -85% dalam sel
Berfungsi sebagai :Pelarut zat anorganik dan
organik( sep: ion-ion,glukosa,sukrosa,asam
amino,dan berbagai vitamin)
Sebagai medium pendispersi dari sistim koloid
protoplasma
Media transpor berbagai zat yang terlarut
atau tersuspensi untuk berdifusi dari satu
bagian sel ke bagian sel yang lain.
Media dalam proses reaksi-reaksi enzimatis
yang berlangsung di dalam sel
Mengabsorpsi panas dan mencegah
perubahan yang drastis didalam sel

Garam-garam mineral (Elektrolit)
Elektrolit yang terpenting didalam sel adalah :
K+,Mg+2,PO4-3 ,SO4-2 ,HCO3-, dan sedikit Na+, Cl-,
Ca+2.
- Ion-ion ini terlarut dalam cairan sel
- Terikat secara khusus pada molekul-molekul
protein dan lipid.

Fungsi elektrolit
- Fungsi osmosis, yaitu konsentrasi total
elektrolit berpengaruh terhadap difusi air
melintasi membran
- Dapat menimbulkan reaksi-reaksi didalam sel
- Diperlukan untuk kerja beberpa mekanisme
pengaturan sel
- Menentukan dan Mengatur aktifitas beberapa
reaksi yang dikatalisis oleh enzimatik untuk
metabolisme sel

Gas oksigen(O2) ,nitrogen(N2),

karbondioksida(CO2)

- O2 berperan untuk mengoksidasi bahan
makanan
- CO2 dihasilkan dalam oksidasi
bahanmakanan sebagai hasil sampingan
- CO2 dapat bereaksi dengan air membentuk
asam karbonat (H2CO3)
H+ dan HCO3- Umumnya CO2 di dalam sel berada dalam
bentuk H2CO3 (karbonat) atau HCO3(bikarbonat)

PROTEIN
Protein merupakan komponen utama dalam sel hidup
10-20% massa sel mengandung protein
KLASIFIKASI PROTEIN
A. Berdasarkan Bentuk
1. Protein sederhana
a. Protein serat
- Rantai polipeptida tidak berlipat
- tidak larut dalam air

- memberikan peranan struktural
contoh : Keratin, Kolagen,elastin

b. Protein globular(Contoh:
Albumin,Globulin)
- Merupakan enzim sel
- Menyatu/melekat pada struktur membran sel
- Mengkatalisis reaksi-reaksi kimia didalam sel
Contoh : semua Enzim, Protein transpor pada
darah, antibody, Protein penyimpan
2.

Protein konyugasi(bersenyawa
dengan zat lain)
→ Protein yang dihubungkan ke
suatu bagian non protein (gugus
prostetik)

Contoh :
● Chromoprotein

● hemoglobin
● feritin
● cytochrom
● Glikoprotein
● mucin
● Nukleoprotein
● Fosfoprotein
● kasein,vitolin
● Protein-koenzim
● dehidrogenase
● Lipoprotein
● Metaloprotein

B. Berdasarkan Peranan Biologisnya
Golongan

Contoh

Enzim

Ribonuklease,Tripsin

Protein transpor

Hemoglobin,Albumin,serum, Mioglobin,βlipoprotein

Protein nutrient
danpenyimpan

Gliadin (Gandum)Ovalbumin (Telur)Kasein
(Susu)Feritin

Protein Kontraktil

Aktin,Miosin,Tubulin,Dynein

Protein struktural

Keratin,Fibroin,Kolagen,Elastin

Protein pertahanan
Protein Pengatur

Antibodi,fibrinogen,trombin
Insulin,hormon tumbuh,kortikotropin,hormon
paratiroid

Lipid
- Senyawa organik berlemak yang tidak larut
dalam air tapi larut dalam pelarut2 yang nonpolar
-Terdapat 2% dari massa sel
- Lipid polar merupakan komponen utama
membran sel
-Pada umumnya sel mengandung fospolipid dan
kholesterol
-Kira-kira 95% dari massa sel mengandung
trigliserida (lemak netral)
- Berperan sebagai Cadangan Energi

Klasifikasi Lipid

1. Lipid sederhana
Yaitu : ester asam lemak dengan berbagai
alkohol
a. Lemak yaitu : ester asam lemak dengan
gliserol
b. Lilin yaitu : ester asam lemak dengan
alkoholmonohidrat yang mempunyai
berta molekul lebih berat.
2. Lipid majemuk
Yaitu : ester asam lemak yang
mengandung gugus tambahan selain
alkohol dan asam lemak

Lipid majemuk/kompleks
Fosfolipid
yaitu : lipid yang mengandung residu
asam fosfat sebagai tambahan asam
lemak dan alkohol
Glikolipid
Yaitu campuran asam lemak dengan

karbohidrat

Fosfolipid
Contoh : Fosfatidilgliserol, fosfatidilkolin(lesitin),
fosfatidiletanolamin(sefalin), fosfatidilinositol,
fosfatidilserin, plasmolagen dan sfingomielin

 Struktur fosfolipid

O
R1 – C – O – CH2
O
R2 – C – O – CH



S

O
H2C – O – P – O – CH2CH2N+(CH3)3

O–
ekor

kepala



U

S S

Glikolipid
Contoh : Galaktosilseramida
 Glikosfingolipid utama pada jaringan otak dan saraf
 ditemukan di tempat lain dg jml yg relatif rendah
 Mengandung sejml asam lemak yang khas (C 24)
OH

H O OH

CH3(CH2)12CH=CHCHCH – N – C – CH(CH2)21CH3

CH2OH
HO

O
H

OCH2

OR

H

H

H
OH

H

3. Dervat lipid
hormon steroid → mengaktifasi DNA
contoh : cortisol,estrogen dan testosteron

Peranan Biologi Yang Penting Dari
Lipid
• Komponen struktur membran
• Komponen permukaan sel
• Bentuk energi cadangan
• Komponen dlm proses pengangkutan
melalui membran

Asam Nukleat
- Senyawa penting yang terdapat dalam sel
- Tersusun atas unit-unit nukleotida, setiap
nukleotida tersusun atas basa purin atau
pirimidin
- Dua asam nukleat yang dikenal : DNA dan
RNA
- Basa purin umum dijumpai adalah adenin
dan guanin,
- Basa pirimidin yang umum adalah urasil ,
timin dan sitosin,

Struktur Fisik Sel
↓
Terorganisasi→ Organel
Beberapa Organel dan struktur Sel
Utama
-Membran sel
-Membran Nukleus
-Retikulum Endoplasma
-Aparatus Golgi
-Mitokondria
-Lisosom

Struktur Fisik Sel

Membran sel
- Menyelubungi sel, elastis dan tipis
- Tebalnya 7,5 nm s/d 10 nm
- Hampir seluruhnya terdiri dari lipid dan protein dengan
komposisi : 55% Protein, 25% fospolipid, 13%
kholesterol, 4% lipid lainnya, dan 3% karbohidrat
- Protein pada membran → Glikoprotein
Yaitu
: Protein integral (yang menonjol)→ sbgi
Pengangkut
Protein perifer (yang melekat pada permukaan
membran) → Enzim

Karbohidrat
- Sangat sedikit dalam fungsi struktural didalam
sel → glikoprotein
- Berperan utama dalam nutrisi sel
- Komposisinya kira-kira 1 % dari total massa sel
- 3% dalam sel otot
- Kadang-kadang 6% didalam sel hati
- Sejumlah kecil karbohidrat disimpan dalam sel
dalam bentuk glikogen,merupakan polimer dari
glukosa yang tak larut dan segera digunakan
oleh sel untuk mensuplai kebutuhan energi

Gambar: Struktur Membran Sel

Organelnya
Cairan Bening pada Sitoplasma terdiri
atas :
-Protein yang larut
-Elektrolit
-Glukosa
-Sejumlah kecil lipid
-Tersebar lemak netral

Retikulum Endoplasmik(RE)

- Dinding RE
membran berlapis lipid ganda
banyak sekali protein 30 – 40x ›membran sel
- Partikel-partikel yang melekat pada permukaan RE
Ribosom terdiri atas campuran : asam ribonukleat(RNA)
dan protein berfungsi pada sintesis protein di dalam sel.
Aparatus golgi
- Memiliki membran yang mirip RE
Lisosom
- Merupakan sistem pencernaan intraseluler kumpulan
protein dengan enzim hidrolitik
- + 40 enzim asam hidrolase, substansi dasar yang
dicerna adalah protein,karbohidrat,lipid dan derivatnya.
Peroksisom
- Secara fisik mirip lisosom tapi lebih banyak
mengandung enzim oksidase dari enzim hidolase
- Berfungsi untuk membentuk peroksida (H 2O2)

Mitokondria
- Mengandung asam deoksiribonukleat(DNA)
- Dapat bereplikasi sendiri

Nukleus
- Pusat pengaturan sel
- Mengandung sejumlah besar DNA

SISTEM KOLOID
(SISTEM DISPERSI)
KOLOID  CAMPURAN SUATU ZAT YANG TIDAK
DAPAT BERCAMPUR
 TERDIRI DARI :
- FASA TERDISPERSI
- FASA PENDISPESI
DEFENISI :
TERDISPERSINYA SUATU ZAT DALAM ZAT LAIN DENGAN
UKURAN DIAMETER RENIKNYA 10OA – 1000OA / 0,1 – 1 
KOLOID  - SOL
- EMULSI
- GEL
- BUIH

Penggolongan Koloid/Sol
 Hidrofop(tidak suka air)
→suspensoid → fasa
terdispersinya mempunyai sedikit afinitas dengan
medium pendispersinya
Fasa
terdispersi
:
zat-zat
anorganik(logam,sulfida,oksida)
 Hidrofil(senang air) → emulsoid → fasa terdispersinya
mempunyai afinitas yang besar dengan medium
pendispersinya.
Fasa terdispersi : zat-zat organik(amilum,protein sep;
albumin,gelatin)
Contoh-contoh koloid :
- susu,agar-agar,tinta,sampho,awan dll
- Cairan di dalam sel(sitoplasma)

SIFAT-SIFAT SISTEM KOLOID
1. EFEK TYNDAL
2. GERAK BROWN
3. ELEKTROFORESA
4. KOAGULASI
KOAGULASI DAPAT TERJADI :
- MENCAMPUR 2 MACAM SOL YANG BERBEDA
MUATAN
- ELEKTROFORESIS
- PEMANASAN
- PENAMBAHAN ELEKTROLIT
5. KOLOID PELINDUNG
CONTOH : Ca POSPAT SUKAR LARUT DALAM
DARAH  DIDAPATKAN DALAM BENTUK SUSPENSI
KOLOID  DALAM DARAH TERDAPAT PROTEIN .
PROTEIN  KOLOID PELINDUNG

SOL EMAS + Na Cl 10% 
SOL EMAS + GELATIN + Na CL  TIDAK
GELATIN  KOLOID PELINDUNG
6. ADSORPSI
PEMURNIAN KOLOID
A. CARA DIALISIS

MEMBRAN SEMIPERMIABEL
TAK SEMPURNA

B. CARA ULTRAFILTRASI
KERTAS SARING  KE KOLODION  POMPA
VAKUM

KESETIMBANGAN DONNAN
I

II

Na+

K+

Cl

I

-

-

KESETIMBANG
AN
MEMBRAN S.P. TAK
SEMPURNA

I

II

Na

Na

+

+

K+
ICl-

K+
ICl-

- KOMP KIMIA
SAMA
-∏

I2 II

SAMA

 PERMIABEL ION : KECIL SEPERTI Na+, K+, Cl+ I IMPERMIABEL ION : BESAR SEPERTI : R- (KOL)

I

Na
R-

II
+

Na
Cl-

+

KESETIMBANG
AN
MEMBRAN S.P. TAK
SEMPURNA

I

II

Na

Na

+

+

Cl-

Cl-

R

-

- KOMP KIMIA TDK
SAMA
-∏

KESETIMBANGAN DONNAN

I2 II

TDK SAMA

KESETIMBANGAN DONNAN DAPAT TERJADI BILA :

1. Adanya membran s.p tak sempurna
2. Salah satu cairan harus mengandung
satu ion koloid yang impermiabel

KESETIMBANGAN DALAM DARAH
DARAH :

- ERITROSIT (SEL DARAH MERAH)
- PLASMA

- ERITROSIT
- PLASMA

: Hb, PROTEIN, K+, Na+, Cl-, HCO3: PROTEIN, K+, Na+, Cl-, HCO3-

MEMBRAN SEL DARAH IMPERMIABEL TERHADAP : Hb,
PROTEIN, Na+, K+
PERMIABEL TERHADAP TERHADAP Cl- & HCO3ANTARA SEL DARAH MERAH DENGAN PLASMA 
KESETIMBANGAN DONNAN

Daftar Kepustakaan
 1. Campbel Reece-Miychel,”Biologi”,Ed 5,
Jakarta,Erlangga, 2000.
 2. Lehninger,”Dasar-dasar Biokimia”Ed 2,Jakarta
Erlangga,1990.
 3. Guyton & Hall,”Fisiologi Kedokteran”,Editor
Irawati Setiawan, Ed 9, Jakarta 1997.
 4. M.Sukmariah,A.Kamianti,”Kimia Kedokteran”Ed 2
Jakarta,Bina Aksara,1990.
 5. Subowo,”Biologi Sel”,Ed1, Bandung
Angkasa,1995.