MAKALAH KOMUNIKASI SEL pensinyalan Sel Ko
MAKALAH KOMUNIKASI SEL
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan
puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayahNya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ilmiah biologi tentang
komunikasi sel.
Adapun makalah ilmiah biologi tentang komunikasi sel ini telah kami usahakan semaksimal
mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan
makalah ini. Untuk itu kami tidak lupa menyampaikan bayak terima kasih kepada semua pihak
yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.
Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadar sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari
segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan
terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin member saran dan kritik
kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki makalah ilmiah biologi ini.
Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah ilmiah biologi tentang komunikasi sel
ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap
pembaca.
Bandung, 6 September 2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan unit terkecil dari organisme. Sel tidak akan mampu bekerja dan
membentuk sebuah jaringan bila tidak ada koordinasi antara satu dengan yang lain. Miliaran sel
penyusun setiap makhluk hidup harus berkomunikasi untuk mengkoordinasikan aktivitasnya
sedemikian rupa sehingga memungkinkan organisme itu untuk berkembang. Mulai dari sel yang
berkomunikasi terbentuk jaringan kemudian organ dan sistem yang menjalankan organisme
untuk hidup.
Dalam kehidupan makhluk hidup baik uniseluler atau multiseluler akan berinteraksi
dengan lingkungannya untuk mempertahankan kehidupannya. Sinyal-sinyal antar sel jauh lebih
sederhana daripada bentuk-bentuk pesan yang biasanya dirubah oleh manusia.
Sinyal yang diterima sel, yang berasal dari sel lain atau dari beberapa perubahan pada
lingkungan fisik organisme, bermacam-macam bentuknya. Misalnya, sel dapat mengindera dan
merespon sinyal elektromagnetik, seperti cahaya dan sinyal mekanis, seperti sentuhan. Akan
tetapi sel-sel paling sering berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan sinyal kimiawi.
Kajian tentang persinyalan sel membantu untuk menjawab sejumlah pertanyaan penting
dalam biologis dan kedokteran, mulai dari perkembangan embriologis sehingga kerja hormon
untuk perkembangan kanker dan jenis penyakit lain.
1.2 Rumusan masalah
Dari uraian latar belakang mengenai interaksi sel diatas, maka dapat ditarik beberapa
rumusan masalah seperti:
1.
Bagaimana cara interaksi sel ?
2.
Apa saja metode komunikasi sel ?
3.
Bagaimana tahapan komunikasi sel ?
4.
Bagaimana sinyal antarsel yang diterima oleh second messenger ?
13 Tujuan
Dari beberapa rumusan masalah di atas, maka dapat ditentukan tujuan dari makalah ini,
seperti berikut:
1.
Untuk mengetahui cairan interaksi sel
2.
Untuk mengetahui apa saja metode komunikasi sel
3.
Untuk mengetahui tahapan komunikasi sel
4.
Untuk mengetahui sinyal antarsel yang diterima oleh second messenger.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 INTERAKSI SEL
1.
2.
1.
2.
3.
-
-
Salah satu keuntungan besar dalam organisme multiseluler yaitu terdapatnya kebebasan
bagi sel-sel untuk mengadakan pengkhususan fungsinya demi kebaikan organisme sebagai satu
kesatuan. Pengkhususan itu bisa berakibat pada dua kondisi yaitu:
Kematian sel: penimbunan sel-sel keratin dalam permukaan epidermis dan membentuk lapisan
yang keras untuk melindungi tubuh terhadap lingkungan.
Pembentukan jaringan yang pada gilirannya berubah menjadi suatu organ.
Semua sel dalam jaringan berhubungan dengan makromolekul diluar sel dinamakan matriks
ekstraseluler. Sedangkan hubungan antar sel dapat melalui penghubung sel / cell junction.
Selain untuk berkomunikasi, penghubung sel pun berfungsi mengisi celah ekstraseluler untuk
meneruskan impuls.
Ada 3 jenis penghubung sel (cell junction) yaitu:
Penghubung lekat (Adhering junction)
Struktur ini biasanya dinamakan demosom.
Ditemukan pada jaringan yang banyak mendapat tekanan mekanik seperti otot jantung, epidermis
kulit, dan epitel rahim. Dalam sitoplasma sel ini biasanya terdapat kumpulan filamen
(sitoskleton()
Penghubung tak tembus (Impermeable junction)
Biasa disebut tight junction
Berperan membentuk sawar dalam lapisan sel seperti pada epitel selaput lendir usus yang
menyebabkan bahan makanan di ruang usus tidak dapat melalui celah diantara sel-sel epitel usus
namun harus melalui membran sel yang langsung berhadapan dengan ruang usus.
Penghubung komunikasi (Communicating junction)
Ada 2 jenis penghubung yaitu gap junction dan sinapsis.
Fungsinya sebagai alat komunikasi molekul dari satu sel ke sel disekitarnya.
Gap junction merupakan penghubung paling umum dari semua jenis hewan dan manusia.
Disusun oleh saluran-saluran kecil yang menghubungkan langsung ruang dalam dari kedua sel
yang berdekatan. Permukaan kedua membran sel dipisahkan oleh celah selebar 2-4nm yang
dinamakan konekson. Melalui konekson inilah terjadi perindahan molekul kecil yang larut
dalam
air
seperti
ion
anorganik,
asam
amino,
nukleotid
dan
vitamin.
3
Sementara sinapsis merupakan penghubung komunikasi dengan cara salah satu pihak
menghasilkan bahan kimia dan pihak lain menerima sinyal tersebut dan dipisahkan dengan
celah sebesar 20 nm.
2.2 KOMUNIKASI SEL
2.2.1 Pengertian
Menurut Prof. Subowo (1995) mengungkapkan bahwa komunikasi sel adalah proses
penyampaian informasi sel dari sel pesinyal menuju ke sel target untuk mengatur pengembangan
dan pengorganisasiannya menjadi jaringan, mengawasi pertumbuhan dan pembelahannya serta
mengkoordinasikan aktivitasnya.
2.2.2 Tipe penyampaian molekul sel dalam komunikasi sel
a.
Endokrin adalah sel target jauh dengan media hormon yang dibawa oleh pembuluh darah.
b.
Parakrin adalah sel penyekresi bekerja pada sel-sel target yang berdekatan dengan melepas
molekul regulator lokal (misalnya faktor pertumbuhan ) kedalam cairan luar sel.
c. Autokrin, adalah sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri atau dengan
kata lain sel penghasil mediator berperan juga sebagai sel sasaran.
d. Sinaptik adalah tipe pensinyalan jarak jauh melalui sistem persarafan. Sel saraf melepaskan
molekul neurotransmiter kedalam sinapsis sehingga merangsang sel target.
2.2.1
Metoda penyampaian sinyal
a.
Komunikasi langsung yaitu komunikasi antar sel yang sangat berdekatan karena mentransfer
sinyal listrik (ion-ion)
b. Komunikasi lokal adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan kecairan
ekstrasel yang berdekatan ataupun kepada sel-sel yang berada jauh letaknya.
c. Komunikasi jarak jauh adalah komunikasi yang berlangsung melalui sinyal listrik yang
dihantarkan sel syaraf dan atau sinyal kimia (hormon dan neurohormon)
d. Dengan membentuk gap junction sehingga terjadi hubungan sitoplasma dari kedua sel yang
berkomunikasi tersebut.
2.2.1
Tahapan komunikasi dalam sel
Dilihat dari perspektif sel yang menerima pesan, pensinyalan sel dibagi menjadi 3 tahapan yaitu:
a. Tahap penerimaan (reception)
Pada tahapan ini sel target mendeteksi molekul sinyal yang berasal dari luar sel. Sinyal kimiawi
terdeteksi ketika molekul sinyal berikatan dengan protein reseptor yang terletak dipermukaan
atau didalam sel.
b. Tahap pengikatan molekul (transduction)
Pada tahap ini molekul sinyal memiliki bentuk yang komplamenter dengan situs reseptor yang
melekat disitu seperti anak kunci dalam gembok atau substrat dalam situs katalitik suatu enzim.
Molekul sinyal berprilaku seperti ligan, istilah molekul yang berikatan secara spesifik dengan
molekul lain, seringkali yang berukurakan besar. Pengikatan ligan menyebabkan protein
reseptor mengalami perubahan bentuk. Umumnya efek pengikatan ligan menjadi agregasi kedua
atau lebih mengaktivasi reseptor lain berinteraksi dengan molekul lainnya.
c.
2.2.1
Tahap responsif (response)
Pada tahapan ini sinyal yang ditrandusikan menyebabkan aktivitas selular seperti glikogen
fospolirase, penyusunan ulang sitoskeleton ataupun aktivasi gen-gen spesifik dalam nukleus.
Jenis-jenis reseptor dan pengaruhnya terhadap aktivitas sitoplasma
A. Reseptor dalam membran sel
Sebagian besar molekul sinyal larut-air berikatan pada protein reseptor dalam membran sel.
Reseptor ini mentransmisikan informasi dari lingkungan ekstraseluler ke bagian dalam sel
dengan cara mengubah bentuk saat berikatan dengan ligan.
Tiga
tipe
utama
reseptor
membran
adalah:
1. Reseptor saluran/gerbang ion; misalnya pada molekul neurotransmitter yang dilepaskan sinapsis
antara dua sel saraf berikatan dengan saluran ion sehingga menyebabkan saluran membuka dan
memicu timbulnya sinyal listrik yang merambat ke sel penerima.
2.
3.
reseptor terikat enzim seperti tirosin kinase
Kinase adalah enzim yang mengkatalis transfer gugus fospat dari ATP ke asam amino tirosin
reseptor terkopel protein G
Reseptor terkopel protein G adalah reseptor membran plasma yang bekerja dengan bantuan
protein G, protein yang mengikat molekul GDP/ GTP yang kaya energi. Banyak molekul sinyal
yang berbeda menggunakan reseptor terkopel protein G. Struktur molekulnya terdiri dari 7 heliks
α, β danγ transmembran. Dalam keadaan tidak aktif protein G mengikat GDP (guanosin
diposfat) melalui subunit α dipermukaan dalam dinding sel. Saat molekul sinyal berikatan
dengan sisi ekstraseluler maka protein G akan bergeser melepaskan GDP dan diganti oleh
molekul GTP. GTP kemudian mengaktivasi sub unit α untuk melepaskan diri. dan berikatan
dengan efektor lain yaitu adenilil siklase. Saat itulah memicu langkahnya pada respon seluler.
Perubahan pada enzim dan protein G juga bersufat sementara karena protein G juga berfungsi
sebagai enzim GTP-ase maka sub unit α akan menghidrolisis GTP menjadi GDP. Karena kini
tidak aktif lagi protein G meninggalkan enzim dan kembali ke kondisi awal.
Gb 1
Gb 2
B. Reseptor dalam intraseluler
Reseptor ini terletak pada sitoplasma atau pada nukleus target. Untuk mencapai reseptor ini
pembawa pesan kimiawi menembus membran plasma sel target. Molekul sinyal yang dapat
melakukan hal ini adalah hormon steroid dan tiroid karena termasuk pembawa pesan yang
sifatnya hidrofobik.
Reseptor intraseluler adalah reseptor protein yang tidak berada pada membran sel melainkan
pada sitoplasma atau nukleus. Sinyal harus melewati membran plasma terlebih dahulu sebelum
bertemu dengan reseptor jenis ini (karena ukuran molekul kecil dapat melewati membran atau
merupakan lipid sehingga terlarut dalam membran). Sinyal kimiawi dengan reseptor intraseluler
misalnya hormon steroid (testosteron) dan tiroid hewan yang berupa lipid serta molekul gas kecil
oksida nitrat.
Mekanisme jalur transduksi sinyal (jalur-jalur merelai sinyal dari reseptor ke respon seluler)
seperti berikut:
Molekul yang merelay sinyal dari reseptor ke respon disebut molekul relay (sebagian besar
merupakan protein).
Molekul sinyal awal secara fisik tidak dilewatkan jalur pensinyalan (molekul sinyal bahkan
tidak pernah masuk sel).
Sinyal direlai sepanjang suatu jalur, artinya informasi tertentu dilewatkan. Pada tiap tahap sinyal
ditransduksi menjadi bentuk berbeda yaitu berupa perubahan konformasi suatu protein yang
disebabkan oleh fosforilasi.
Fosforilasi protein merupakan suatu cara pengaturan yang umum dalam sel dan merupakan
mekanisme
utama
transduksi
sinyal.
Jalur pensinyalan bermula ketika molekul sinyal terikat pada reseptor eseptor ini kemudian
mengaktifkan satu molekul relai, yang mengaktifkan protein kinase 1. Protein kinase 1 aktif ini
mentransfer satu fosfat dari ATP ke molekul protein kinase 2 yang inaktif, sehingga akan
mengaktifkan kinase kedua ini. Akibatnya, protein kinase 2 yang aktif ini mengkatalisis
fosforilasi (dan aktivasi) protein kinase 3. Akhirnya protein kinase 3 aktif ini memfosforilasi
protein yang menghasilkan respons akhir sel atas sinyal tadi. Enzim fosfatase mengkatalisis
pengeluaran gugus fosfat.
Molekul kecil dan ion kecil tertentu merupakan komponen utama jalur pensinyalan (second
messenger), seperti AMP siklik (cAMP) dan Ca2+, berdifusi melalui sitosol sehingga
membantu memancarkan sinyal ke seluruh sel secara cepat.
Respon akhir sel terhadap sinyal ekstraseluler disebut respon keluaran. Respon sel terhadap
sinyal berfungsi untuk mengatur aktivitas dalam sitoplasma atau transkripsi dalam nukleus.
Kekhususan pensinyalan sel menentukan molekul sinyal apa yang akan diresponnya dan sifat
responnya. Keempat sel dalam diagram merespon molekul sinyal dengan cara yang berbeda
karena masing-masing memiliki kumpulan protein yang berbeda. Diagram sel A merupakan
diagram jalur pensinyalan dengan satu respon tunggal. Diagram sel B merupakan diagram jalur
pensinyalan dengan jalur bercabang sehingga
memunculkan dua respon yang berbeda. Diagram sel C merupakan diagram jalur pensinyalan
dengan reaksi saling-sapa di antara kedua jalur yang membuat sel dapat memadukan informasi
dari kedua sinyal yang berbeda. Diagram sel D merupakan diagram jalur pensinyalan dengan
reseptor yang berbeda dengan reseptor pada sel A, B dan C.
2.2.6 Second Messenger
Second messenger merupakan jalur pensinyalan yang melibatkan molekul atau ion kecil
nonprotein yang terlarut dalam air, sedangkan molekul sinyal ekstraseluler yang mengikat
reseptor membran merupakan jalur first messenger. Second messenger lebih kecil dan terlarut
dalam air, sehingga dapat segera menyebar keseluruh sel dengan berdifusi . Second messenger
berperan serta dalam jalur yang diinisiasi reseptor terkait protein-G maupun reseptor tirosinkinase. Dua contoh second messenger yang paling banyak digunakan ialah:
a. AMP siklik
Second messenger ini yang membawa sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membrane plasma sel
hati atau otot ke bagian dalam sel, dimana sinyal itu menyebabkan pemecahan glikogen.
Pengikatan epinefrin pada membrane plasma sel hati akan meningkatkan senyawa adenosine
monofosfatsiklik, yang disingkat AMP siklik atau cAMP. Camp ini diaktifkan oleh adenilat
siklase yang mengkatalisa perombakan ATP. cAMP atau aliran ion tadi dapat membuat
perubahan pada perilaku sel, dan mereka disebut messenger sekunder atau mediator intraseluler
yang mana akan merangsang metabolisme sel lewat aktivitas protein kinase.
b. Ion kalsium
Banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmitter, faktor pertumbuhan dan
sejumlah hormon menginduksi respon pada sel targetnya melalui jalur transduksi sinyal yang
meningkatkan konsentrasi ion kalsium sitosolik. Peningkatan konsentrasi ion kalsium sitosolik
menyebabkan banyak respon pada sel hewan. Sel menggunakan ion kalsium sebagai second
messenger dalam jalur protein-G dan jalur reseptor tirosin kinase. Dalam merespon sinyal yang
direlai oleh jalur transduksi sinyal, kadar kalsium sitosolik mungkin meningkat, biasanya oleh
suatu mekanisme yang melepas ion kalsium dari RE biasanya jauh lebih tinggi daripada
konsentrasi dalam sitisol. Karena kadar kalsium sitosol terendah, perubahan kecil pada jumlah
absolute ion akan menggambarkan persentase perubahan yang relative tinggi pada konsentrasi
kalsium.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................. i
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang . ..............................................................................1
1.2 Rumusan Masalah
.............................................................. ..........2
1.3 Tujuan ..............................................................................................2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Interaksi sel …………………………………………………….3-4
2.2 Komunikasi sel…………………………………………………..4
2.2.1 Pengertian …………………………………………………….4
2.2.2 Tipe Penyampaian molekul sel dalam komunikasi sel…….......4-5
2.2.3 Metoda Penyampaian Sinyal…………………………………...5-6
2.2.4 Tahapan Komunikasi Sel ............................................................6
2.2.5 Jenis-jenis Reseptor dan aktifitas sitoplasma…………………...7-11
ii
2.3 Second Messenger…………………………………………….....11-12
BAB III KESIMPULAN ...................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ iii
DAFTAR PUSTAKA
1.
Subowo (2012),BiologiSel, Bandung,CVAngkasa
2.
Campbell Dan Reece.(2008), Biologyedisi 8, Jakarta, Erlangga.
3.
Ganong (1983), FisiologiKedokteran, Jakarta, EGC.
4.
Guyton (1991), Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit, Jakarta, EGC
KOMUNIKASI SEL
Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biologi
Disusun oleh :
Kelompok III
Neni Rochmayati. S (220110140202)
Erlin Marlinda (220110140203)
Ida Rosida (220110140204)
Ana Ratnaningsih (220110140205)
Rochmah(220110140206)
Neni Mulyani(220110140207)
Bachtiar (220110140208)
Cencen H.S (220110140209)
M.Khairuddin (220110140210)
FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
BANDUNG
2014
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan
puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayahNya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ilmiah biologi tentang
komunikasi sel.
Adapun makalah ilmiah biologi tentang komunikasi sel ini telah kami usahakan semaksimal
mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan
makalah ini. Untuk itu kami tidak lupa menyampaikan bayak terima kasih kepada semua pihak
yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.
Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadar sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari
segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan
terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin member saran dan kritik
kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki makalah ilmiah biologi ini.
Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah ilmiah biologi tentang komunikasi sel
ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap
pembaca.
Bandung, 6 September 2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan unit terkecil dari organisme. Sel tidak akan mampu bekerja dan
membentuk sebuah jaringan bila tidak ada koordinasi antara satu dengan yang lain. Miliaran sel
penyusun setiap makhluk hidup harus berkomunikasi untuk mengkoordinasikan aktivitasnya
sedemikian rupa sehingga memungkinkan organisme itu untuk berkembang. Mulai dari sel yang
berkomunikasi terbentuk jaringan kemudian organ dan sistem yang menjalankan organisme
untuk hidup.
Dalam kehidupan makhluk hidup baik uniseluler atau multiseluler akan berinteraksi
dengan lingkungannya untuk mempertahankan kehidupannya. Sinyal-sinyal antar sel jauh lebih
sederhana daripada bentuk-bentuk pesan yang biasanya dirubah oleh manusia.
Sinyal yang diterima sel, yang berasal dari sel lain atau dari beberapa perubahan pada
lingkungan fisik organisme, bermacam-macam bentuknya. Misalnya, sel dapat mengindera dan
merespon sinyal elektromagnetik, seperti cahaya dan sinyal mekanis, seperti sentuhan. Akan
tetapi sel-sel paling sering berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan sinyal kimiawi.
Kajian tentang persinyalan sel membantu untuk menjawab sejumlah pertanyaan penting
dalam biologis dan kedokteran, mulai dari perkembangan embriologis sehingga kerja hormon
untuk perkembangan kanker dan jenis penyakit lain.
1.2 Rumusan masalah
Dari uraian latar belakang mengenai interaksi sel diatas, maka dapat ditarik beberapa
rumusan masalah seperti:
1.
Bagaimana cara interaksi sel ?
2.
Apa saja metode komunikasi sel ?
3.
Bagaimana tahapan komunikasi sel ?
4.
Bagaimana sinyal antarsel yang diterima oleh second messenger ?
13 Tujuan
Dari beberapa rumusan masalah di atas, maka dapat ditentukan tujuan dari makalah ini,
seperti berikut:
1.
Untuk mengetahui cairan interaksi sel
2.
Untuk mengetahui apa saja metode komunikasi sel
3.
Untuk mengetahui tahapan komunikasi sel
4.
Untuk mengetahui sinyal antarsel yang diterima oleh second messenger.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 INTERAKSI SEL
1.
2.
1.
2.
3.
-
-
Salah satu keuntungan besar dalam organisme multiseluler yaitu terdapatnya kebebasan
bagi sel-sel untuk mengadakan pengkhususan fungsinya demi kebaikan organisme sebagai satu
kesatuan. Pengkhususan itu bisa berakibat pada dua kondisi yaitu:
Kematian sel: penimbunan sel-sel keratin dalam permukaan epidermis dan membentuk lapisan
yang keras untuk melindungi tubuh terhadap lingkungan.
Pembentukan jaringan yang pada gilirannya berubah menjadi suatu organ.
Semua sel dalam jaringan berhubungan dengan makromolekul diluar sel dinamakan matriks
ekstraseluler. Sedangkan hubungan antar sel dapat melalui penghubung sel / cell junction.
Selain untuk berkomunikasi, penghubung sel pun berfungsi mengisi celah ekstraseluler untuk
meneruskan impuls.
Ada 3 jenis penghubung sel (cell junction) yaitu:
Penghubung lekat (Adhering junction)
Struktur ini biasanya dinamakan demosom.
Ditemukan pada jaringan yang banyak mendapat tekanan mekanik seperti otot jantung, epidermis
kulit, dan epitel rahim. Dalam sitoplasma sel ini biasanya terdapat kumpulan filamen
(sitoskleton()
Penghubung tak tembus (Impermeable junction)
Biasa disebut tight junction
Berperan membentuk sawar dalam lapisan sel seperti pada epitel selaput lendir usus yang
menyebabkan bahan makanan di ruang usus tidak dapat melalui celah diantara sel-sel epitel usus
namun harus melalui membran sel yang langsung berhadapan dengan ruang usus.
Penghubung komunikasi (Communicating junction)
Ada 2 jenis penghubung yaitu gap junction dan sinapsis.
Fungsinya sebagai alat komunikasi molekul dari satu sel ke sel disekitarnya.
Gap junction merupakan penghubung paling umum dari semua jenis hewan dan manusia.
Disusun oleh saluran-saluran kecil yang menghubungkan langsung ruang dalam dari kedua sel
yang berdekatan. Permukaan kedua membran sel dipisahkan oleh celah selebar 2-4nm yang
dinamakan konekson. Melalui konekson inilah terjadi perindahan molekul kecil yang larut
dalam
air
seperti
ion
anorganik,
asam
amino,
nukleotid
dan
vitamin.
3
Sementara sinapsis merupakan penghubung komunikasi dengan cara salah satu pihak
menghasilkan bahan kimia dan pihak lain menerima sinyal tersebut dan dipisahkan dengan
celah sebesar 20 nm.
2.2 KOMUNIKASI SEL
2.2.1 Pengertian
Menurut Prof. Subowo (1995) mengungkapkan bahwa komunikasi sel adalah proses
penyampaian informasi sel dari sel pesinyal menuju ke sel target untuk mengatur pengembangan
dan pengorganisasiannya menjadi jaringan, mengawasi pertumbuhan dan pembelahannya serta
mengkoordinasikan aktivitasnya.
2.2.2 Tipe penyampaian molekul sel dalam komunikasi sel
a.
Endokrin adalah sel target jauh dengan media hormon yang dibawa oleh pembuluh darah.
b.
Parakrin adalah sel penyekresi bekerja pada sel-sel target yang berdekatan dengan melepas
molekul regulator lokal (misalnya faktor pertumbuhan ) kedalam cairan luar sel.
c. Autokrin, adalah sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri atau dengan
kata lain sel penghasil mediator berperan juga sebagai sel sasaran.
d. Sinaptik adalah tipe pensinyalan jarak jauh melalui sistem persarafan. Sel saraf melepaskan
molekul neurotransmiter kedalam sinapsis sehingga merangsang sel target.
2.2.1
Metoda penyampaian sinyal
a.
Komunikasi langsung yaitu komunikasi antar sel yang sangat berdekatan karena mentransfer
sinyal listrik (ion-ion)
b. Komunikasi lokal adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan kecairan
ekstrasel yang berdekatan ataupun kepada sel-sel yang berada jauh letaknya.
c. Komunikasi jarak jauh adalah komunikasi yang berlangsung melalui sinyal listrik yang
dihantarkan sel syaraf dan atau sinyal kimia (hormon dan neurohormon)
d. Dengan membentuk gap junction sehingga terjadi hubungan sitoplasma dari kedua sel yang
berkomunikasi tersebut.
2.2.1
Tahapan komunikasi dalam sel
Dilihat dari perspektif sel yang menerima pesan, pensinyalan sel dibagi menjadi 3 tahapan yaitu:
a. Tahap penerimaan (reception)
Pada tahapan ini sel target mendeteksi molekul sinyal yang berasal dari luar sel. Sinyal kimiawi
terdeteksi ketika molekul sinyal berikatan dengan protein reseptor yang terletak dipermukaan
atau didalam sel.
b. Tahap pengikatan molekul (transduction)
Pada tahap ini molekul sinyal memiliki bentuk yang komplamenter dengan situs reseptor yang
melekat disitu seperti anak kunci dalam gembok atau substrat dalam situs katalitik suatu enzim.
Molekul sinyal berprilaku seperti ligan, istilah molekul yang berikatan secara spesifik dengan
molekul lain, seringkali yang berukurakan besar. Pengikatan ligan menyebabkan protein
reseptor mengalami perubahan bentuk. Umumnya efek pengikatan ligan menjadi agregasi kedua
atau lebih mengaktivasi reseptor lain berinteraksi dengan molekul lainnya.
c.
2.2.1
Tahap responsif (response)
Pada tahapan ini sinyal yang ditrandusikan menyebabkan aktivitas selular seperti glikogen
fospolirase, penyusunan ulang sitoskeleton ataupun aktivasi gen-gen spesifik dalam nukleus.
Jenis-jenis reseptor dan pengaruhnya terhadap aktivitas sitoplasma
A. Reseptor dalam membran sel
Sebagian besar molekul sinyal larut-air berikatan pada protein reseptor dalam membran sel.
Reseptor ini mentransmisikan informasi dari lingkungan ekstraseluler ke bagian dalam sel
dengan cara mengubah bentuk saat berikatan dengan ligan.
Tiga
tipe
utama
reseptor
membran
adalah:
1. Reseptor saluran/gerbang ion; misalnya pada molekul neurotransmitter yang dilepaskan sinapsis
antara dua sel saraf berikatan dengan saluran ion sehingga menyebabkan saluran membuka dan
memicu timbulnya sinyal listrik yang merambat ke sel penerima.
2.
3.
reseptor terikat enzim seperti tirosin kinase
Kinase adalah enzim yang mengkatalis transfer gugus fospat dari ATP ke asam amino tirosin
reseptor terkopel protein G
Reseptor terkopel protein G adalah reseptor membran plasma yang bekerja dengan bantuan
protein G, protein yang mengikat molekul GDP/ GTP yang kaya energi. Banyak molekul sinyal
yang berbeda menggunakan reseptor terkopel protein G. Struktur molekulnya terdiri dari 7 heliks
α, β danγ transmembran. Dalam keadaan tidak aktif protein G mengikat GDP (guanosin
diposfat) melalui subunit α dipermukaan dalam dinding sel. Saat molekul sinyal berikatan
dengan sisi ekstraseluler maka protein G akan bergeser melepaskan GDP dan diganti oleh
molekul GTP. GTP kemudian mengaktivasi sub unit α untuk melepaskan diri. dan berikatan
dengan efektor lain yaitu adenilil siklase. Saat itulah memicu langkahnya pada respon seluler.
Perubahan pada enzim dan protein G juga bersufat sementara karena protein G juga berfungsi
sebagai enzim GTP-ase maka sub unit α akan menghidrolisis GTP menjadi GDP. Karena kini
tidak aktif lagi protein G meninggalkan enzim dan kembali ke kondisi awal.
Gb 1
Gb 2
B. Reseptor dalam intraseluler
Reseptor ini terletak pada sitoplasma atau pada nukleus target. Untuk mencapai reseptor ini
pembawa pesan kimiawi menembus membran plasma sel target. Molekul sinyal yang dapat
melakukan hal ini adalah hormon steroid dan tiroid karena termasuk pembawa pesan yang
sifatnya hidrofobik.
Reseptor intraseluler adalah reseptor protein yang tidak berada pada membran sel melainkan
pada sitoplasma atau nukleus. Sinyal harus melewati membran plasma terlebih dahulu sebelum
bertemu dengan reseptor jenis ini (karena ukuran molekul kecil dapat melewati membran atau
merupakan lipid sehingga terlarut dalam membran). Sinyal kimiawi dengan reseptor intraseluler
misalnya hormon steroid (testosteron) dan tiroid hewan yang berupa lipid serta molekul gas kecil
oksida nitrat.
Mekanisme jalur transduksi sinyal (jalur-jalur merelai sinyal dari reseptor ke respon seluler)
seperti berikut:
Molekul yang merelay sinyal dari reseptor ke respon disebut molekul relay (sebagian besar
merupakan protein).
Molekul sinyal awal secara fisik tidak dilewatkan jalur pensinyalan (molekul sinyal bahkan
tidak pernah masuk sel).
Sinyal direlai sepanjang suatu jalur, artinya informasi tertentu dilewatkan. Pada tiap tahap sinyal
ditransduksi menjadi bentuk berbeda yaitu berupa perubahan konformasi suatu protein yang
disebabkan oleh fosforilasi.
Fosforilasi protein merupakan suatu cara pengaturan yang umum dalam sel dan merupakan
mekanisme
utama
transduksi
sinyal.
Jalur pensinyalan bermula ketika molekul sinyal terikat pada reseptor eseptor ini kemudian
mengaktifkan satu molekul relai, yang mengaktifkan protein kinase 1. Protein kinase 1 aktif ini
mentransfer satu fosfat dari ATP ke molekul protein kinase 2 yang inaktif, sehingga akan
mengaktifkan kinase kedua ini. Akibatnya, protein kinase 2 yang aktif ini mengkatalisis
fosforilasi (dan aktivasi) protein kinase 3. Akhirnya protein kinase 3 aktif ini memfosforilasi
protein yang menghasilkan respons akhir sel atas sinyal tadi. Enzim fosfatase mengkatalisis
pengeluaran gugus fosfat.
Molekul kecil dan ion kecil tertentu merupakan komponen utama jalur pensinyalan (second
messenger), seperti AMP siklik (cAMP) dan Ca2+, berdifusi melalui sitosol sehingga
membantu memancarkan sinyal ke seluruh sel secara cepat.
Respon akhir sel terhadap sinyal ekstraseluler disebut respon keluaran. Respon sel terhadap
sinyal berfungsi untuk mengatur aktivitas dalam sitoplasma atau transkripsi dalam nukleus.
Kekhususan pensinyalan sel menentukan molekul sinyal apa yang akan diresponnya dan sifat
responnya. Keempat sel dalam diagram merespon molekul sinyal dengan cara yang berbeda
karena masing-masing memiliki kumpulan protein yang berbeda. Diagram sel A merupakan
diagram jalur pensinyalan dengan satu respon tunggal. Diagram sel B merupakan diagram jalur
pensinyalan dengan jalur bercabang sehingga
memunculkan dua respon yang berbeda. Diagram sel C merupakan diagram jalur pensinyalan
dengan reaksi saling-sapa di antara kedua jalur yang membuat sel dapat memadukan informasi
dari kedua sinyal yang berbeda. Diagram sel D merupakan diagram jalur pensinyalan dengan
reseptor yang berbeda dengan reseptor pada sel A, B dan C.
2.2.6 Second Messenger
Second messenger merupakan jalur pensinyalan yang melibatkan molekul atau ion kecil
nonprotein yang terlarut dalam air, sedangkan molekul sinyal ekstraseluler yang mengikat
reseptor membran merupakan jalur first messenger. Second messenger lebih kecil dan terlarut
dalam air, sehingga dapat segera menyebar keseluruh sel dengan berdifusi . Second messenger
berperan serta dalam jalur yang diinisiasi reseptor terkait protein-G maupun reseptor tirosinkinase. Dua contoh second messenger yang paling banyak digunakan ialah:
a. AMP siklik
Second messenger ini yang membawa sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membrane plasma sel
hati atau otot ke bagian dalam sel, dimana sinyal itu menyebabkan pemecahan glikogen.
Pengikatan epinefrin pada membrane plasma sel hati akan meningkatkan senyawa adenosine
monofosfatsiklik, yang disingkat AMP siklik atau cAMP. Camp ini diaktifkan oleh adenilat
siklase yang mengkatalisa perombakan ATP. cAMP atau aliran ion tadi dapat membuat
perubahan pada perilaku sel, dan mereka disebut messenger sekunder atau mediator intraseluler
yang mana akan merangsang metabolisme sel lewat aktivitas protein kinase.
b. Ion kalsium
Banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmitter, faktor pertumbuhan dan
sejumlah hormon menginduksi respon pada sel targetnya melalui jalur transduksi sinyal yang
meningkatkan konsentrasi ion kalsium sitosolik. Peningkatan konsentrasi ion kalsium sitosolik
menyebabkan banyak respon pada sel hewan. Sel menggunakan ion kalsium sebagai second
messenger dalam jalur protein-G dan jalur reseptor tirosin kinase. Dalam merespon sinyal yang
direlai oleh jalur transduksi sinyal, kadar kalsium sitosolik mungkin meningkat, biasanya oleh
suatu mekanisme yang melepas ion kalsium dari RE biasanya jauh lebih tinggi daripada
konsentrasi dalam sitisol. Karena kadar kalsium sitosol terendah, perubahan kecil pada jumlah
absolute ion akan menggambarkan persentase perubahan yang relative tinggi pada konsentrasi
kalsium.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................. i
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang . ..............................................................................1
1.2 Rumusan Masalah
.............................................................. ..........2
1.3 Tujuan ..............................................................................................2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Interaksi sel …………………………………………………….3-4
2.2 Komunikasi sel…………………………………………………..4
2.2.1 Pengertian …………………………………………………….4
2.2.2 Tipe Penyampaian molekul sel dalam komunikasi sel…….......4-5
2.2.3 Metoda Penyampaian Sinyal…………………………………...5-6
2.2.4 Tahapan Komunikasi Sel ............................................................6
2.2.5 Jenis-jenis Reseptor dan aktifitas sitoplasma…………………...7-11
ii
2.3 Second Messenger…………………………………………….....11-12
BAB III KESIMPULAN ...................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ iii
DAFTAR PUSTAKA
1.
Subowo (2012),BiologiSel, Bandung,CVAngkasa
2.
Campbell Dan Reece.(2008), Biologyedisi 8, Jakarta, Erlangga.
3.
Ganong (1983), FisiologiKedokteran, Jakarta, EGC.
4.
Guyton (1991), Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit, Jakarta, EGC
KOMUNIKASI SEL
Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biologi
Disusun oleh :
Kelompok III
Neni Rochmayati. S (220110140202)
Erlin Marlinda (220110140203)
Ida Rosida (220110140204)
Ana Ratnaningsih (220110140205)
Rochmah(220110140206)
Neni Mulyani(220110140207)
Bachtiar (220110140208)
Cencen H.S (220110140209)
M.Khairuddin (220110140210)
FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
BANDUNG
2014