Istilah-istilah dalam Biologi Sel

1.      Fosfolipid

Fosfolipid adalah lemak turunan di mana satu asam lemak telah digantikan oleh gugus fosfat dan satu dari beberapa molekul yang mengandung nitrogen.

Lipid dalam bentuk fosfolipid adalah komponen yang paling dominan dalam membran sel. Molekul fosfolipid terdiri atas gugus fosfat yang membentuk ikatan kovalen dengan atom C penyusun kerangka gliserol sehingga membentuk fosfogliserida. Jika kerangka gliserol diganti dengan dengan sfingosin maka disebut sebagai sfingolipid. Fosfogliserida yang paling umum ditemukan menyusun membran sel adalah fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin dan fosfatidilinositol. Keempat jenis fosfolipid diatas dibedakan oleh adanya gugus kolin, etanolamin, serin atau inositol yang berikatan dengan gugus fosfat. Untuk kelompok sfingolipid, yang paling banyak ditemukan menyusun membran sel adalah sfingomielin, yaitu gugus fosfat dari sfingolipid berikatan dengan kolin. Rasio antar jenis lipid yang menyusun membran sangat beragam antar jenis sel. Misalnya sfingomielin adalah molekul lipid yang hanya ditemukan menyusun membran sel hewan dan tidak ditemukan menyusun membran bakteri, tumbuhan, miktokondria dan kloroplas.

2.      Pinocytosis

Pinositosis merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan membentuk lekukan-lekukan membran sel. Peristiwa ini dapat terjadi bila konsentrasi protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel sesuai dengan konsentrasi di dalam sel. Proses pinositosis dapat diamati dengan mikroskop elektron. Sel-sel yang melakukan proses pinositosis ini antara lain sel darah putih, epitel usus, makrofag hati, dan lain-lain. Tahapan proses pinotosis adalah sebagai berikut.

Keterangan gambar:

1. Molekul-molekul medium kultur mendekati membran sitoplasma.

2. Molekul-molekul mulai melekat (menempel) pada plasma, hal ini terjadi karena adanya konsentrasi yang sesuai antara protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel dengan di dalam sel.

3. Mulai terbentuk invaginasi pada membran sitoplasma.

4. Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma.

5. Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik.

6. Kantong mulai lepas dari membran plasma dan membentuk gelembunggelembung kantong.

7. Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan fragmentasi.

8. Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.

3.      Polar

Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektron-elektron yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan berkeliling disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron yang berikatan akan lebih dek
at kepada atom klor daripada Hidrogen. Polaritas ikatan ini dapat digambarkan dalam bentuk panah atau symbol δ+ , δ-. δ+ adalah tanda bahwa atom lebih bersifat elektropositif di banding dengan atom yang menjadi pasangannya. δ- berarti bahaw atom lebih bersifat elektronegatif daripada atom yang menjadi pasangan ikatannya. Lihat harga kelektronegtaifan tiap unsur pada tabel pauling

Senyawa kovalen bisa digolongkan menjadi kovalen polar dan kovalen polar.
Senyawa kovalen polar adalah senyawa kovalen yang memiliki momen dipol tidak sama dengan nol, artinya kedua ujungnya mempunyai perbedaan muatan, ujung yang satu lebih positif dan ujung yang lain lebih negatif.
Senyawa kovalen non polar momen dipolnya sama dengan nol, artinya tidak memiliki perbedaan muatan di kedua ujungnya.

Pada senyawa kovalen non polar:
- momen dipol = 0
- bentuk molekulnya simetris
- atom pusat tidak memiliki pasangan elektron bebas
contoh : O2, N2, Cl2, CH4 dll

4.      Micropinocytosis

Merupakan proses yang terjadi jika terdapat konsensrasi yang cocok dari protein asam amino atau ion-ion tertentu pada medium sel berupa cairan.

5.      Hydrophilic

Hidrofilik menurut etimologinya terdiri atas dua kata yaitu hidro (air) dan filik (suka) sehingga dapat diartikan bahwa hidrofilik merupaka suatu senyawa yang dapat berikatan dengan air.Senyawa ini dapat berikatan dengan air diakibatkan karena bentuknya yang polar.Senyawa yang bersifat hidrofilik biasanya tidak dapat berikatan dengan molekul lemak, minyak, atau molekul-molekul nonpolar lainnya.

6.      Exocytosis

Eksositosis adalah proses keluarnya suatu zat ke luar sel. Proses ini dapat Anda lihat pada proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, misalnya proses pengeluaran hormon tertentu. Semua proses sekresi dalam tubuh merupakan proses eksositosis. Sel-sel yang mengeluarkan protein akan berkumpul di dalam badan golgi. Kantong yang berisi protein akan bergerak ke arah permukaan sel untuk mengosongkan isinya.

Tahap-tahap fagositosis dapat terlihat pada Gambar 1.19!

7.      Hydrophobic

Hidrophobik (daripada Yunani (hydros) "air" and (phobos) "takut") dalam kimia merujuk kepada ciri-ciri fizikal molekul yang ditolak oleh air. Molekul Hydrofobik dalam air biasanya berkelompok bersama-sama. Partikel hidrofobik (menolak air) berakumulasi dalam lingkungan yang aqueous dan terikat satu sama lain melalui kekuatan molekul air di sekitarnya.

8.      Partially permeable

Merupakan membrane yang memungkinkan molekul atau ion tertentu melewatinya dengan cara difusi dan kadang-kadang khusus difusi berfasilitas.

9.      Gaseous exchange

Merupakan pertukaran gas yang terjadi pada permukaan atau batas pernafasan antara lingkungan eksternal dan bagian dalam organism.

10.  Water potential

Potensial Air merupakan energi yang dimiliki air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi. Pada potensial air, air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah (dari larutan encer ke larutan pekat, larutan encer lebih banyak mengandung air daripada larutan pekat).  Potensial air murni adalah nol, adanya substansi yang terlarut di dalam air tersebut akan menurunkan potensial airnya, sehingga potensial air dari suatu larutan adalah kurang dari nol. Definisi ini hanya berlaku pada tekanan atmosfir. Apabila tekanan disekitar system ditingkatkan atau diturunkan, maka secara otomatis potensial air juga akan naik atau tururn sesuai dengan perubahan tekanan tersebut.

11.  Alveoli

Alveoli adalah branchings akhir dari pohon pernapasan dan bertindak sebagai unit pertukaran gas utama dari paru-paru. The-darah penghalang gas antara ruang alveolar dan kapiler paru sangat tipis, sehingga memungkinkan pertukaran gas yang cepat. Untuk mencapai darah, oksigen harus menyebar melalui epitel alveolar, ruang interstisial tipis, dan endotelium kapiler, CO2 mengikuti kursus sebaliknya untuk mencapai alveoli.

Alveoli terletak di zona pernafasan dari paru-paru, di distal pengakhiran saluran alveolar dan atrium, membentuk titik penghentian saluran pernapasan . They provide total surface area of about 75 m ² . ^{[ 2 ]} Mereka menyediakan luas permukaan total sekitar 75 m ² Masing-masing paru-paru manusia mengandung sekitar 300 juta alveoli. Setiap alveolus dibungkus dengan mesh denda kapiler yang mencakup sekitar 70% dari wilayahnya. Seorang alveolus dewasa memiliki diameter rata-rata 200 sampai 300 mikrometer, dengan peningkatan diameter selama inhalasi . Alveoli terdiri dari lapisan epitel dan matriks ekstraselular dikelilingi oleh kapiler. Di beberapa dinding alveolar terdapat pori-pori antara alveoli disebut Pori-pori dari Kohn.

12.  Phospholipid bilayer

Sebuah pengaturan dua lapis molekul fosfat dan lipid yang membentuk membran sel, lipid ujung hidrofobik menghadap ke dalam dan fosfat ujung hidrofilik menghadap ke luar. Hal ini juga disebut lapisan ganda lipid.

13.  Fluid mosaic model

Pada tahun 1972, Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson mengemukakan model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel.  Pada model ini, protein penyusun membran dijabarkan sebagai sekelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik, yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fasa akuatik, dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofobik. Himpunan-himpunan molekul globular tersebut terbenam sebagian ke dalam matriks fosfolipid tersebut. Struktur membran teratur membentuk lapisan ganda fluida yang diskontinu, dan sebagian kecil dari matriks fosfolipid berinteraksi dengan molekul globular tersebut sehinggal struktur mosaik fluida merupakan analogi lipoprotein atau protein integral di dalam larutan membran ganda fosfolipid.

14.  Glycoproteins

Glikoprotein  adalah suatu protein yang mengandung rantai oligosakarida yang mengikat glikan dengan ikatan kovalen pada rantai polipeptida bagian samping. Struktur ini memainkan beberapa peran penting di antaranya dalam proses proteksi imunologis, pembekuan darah, pengenalan sel-sel, serta interaksi dengan bahan kimia lain.

15.  Glycolipid

Sebagaimana ditunjukkan oleh namanya, glikolipid adalah molekul lipid yang berikatan dengan gula (karbohidrat). Dalam hal ini, satu atom C pada kerangka gliserol membentuk ikatan ester dengan molekul karbohidrat. Jika kerangka sfingosin yang digunakan maka akan membentuk glikosfingolipid. Jenis glikolipid yang paling banyak ditemukan menyusun membran sel adalah serebrosida dan gangliosida, terutama membran sel saraf. Serebrosida seringkali disebut sebagai glikolipid netral karena gugus karbohidratnya berupa galaktosa tunggal yang tidak bermuatan. Sebaliknya, gangliosida bermuatan negatif karena mempunyai gugus karbohidrat berupa olgisakarida yang bermuatan negatif. Kadangkala gangliosida ditemukan menjuntai ke permukaan luar membran yang kemudian berfungsi sebagai situs pengenalan antigen oleh antibodi dalam sistem imunitas tubuh. Salah satunya adalah sebagai pembeda golongan darah ABO pada manusia.

Beberapa penyakit serius pada manusia ada yang diakibatkan oleh kesalahan metabolisme glikosfingolipid, misalnya yang paling terkenal adalah penyakit Tay-sachs. Dalam hal ini, lisosom tidak mempunyai enzim β-N-asetilheksosaminidase yang mendegradasi gangliosida. Akumulasi gangliosida di otak dan saraf akan menganggu aktifitas saraf sehingga pasien mengalami paralisis, kemunduran mental dan yang paling parah akan menyebabkan kematian.

16.  Plasmolysis

Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi.

Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.

17.  Passive transport

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O₂ masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.

Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

18.  Cholesterol

Kolesterol adalah metabolit yang mengandung lemak sterol^[1] (bahasa Inggris: waxy steroid) yang ditemukan pada membran sel dan disirkulasikan dalam plasma darah.^[2] Merupakan sejenis lipid yang merupakan molekul lemak atau yang menyerupainya. Kolesterol ialah jenis khusus lipid yang disebut steroid. Steroids ialah lipid yang memiliki struktur kimia khusus. Struktur ini terdiri atas 4 cincin atom karbon.Steroid lain termasuk steroid hormon seperti kortisol, estrogen, dan testosteron. Nyatanya, semua hormon steroid terbuat dari perubahan struktur dasar kimia kolesterol. Saat tentang membuat sebuah molekul dari pengubahan molekul yang lebih mudah, para ilmuwan menyebutnya sintesis.Hiperkolesterolemia berarti bahwa kadar kolesterol terlalu tinggi dalam darah.Kolesterol dapat dibuat secara sintetik. Kolesterol sintetik saat ini mulai diterapkan dalam teknologi layar lebar (billboard) sebagai alternatif LCD.  Tingginya kadar kolestrol dalam tubuh menjadi pemicu munculnya berbagai penyakit. Pola makan sehat merupakan faktor utama untuk mengghindari hal ini. Akan tetapi, tidak semua kolestrol berdampak buruk bagi tubuh. Hanya kolestrol yang termasuk kategori LDL saja yang berakibat buruk sedangkan jenis kolestrol HDL merupakan kolestrol yang dapat melarutkan kolestrol jahat dalam tubuh. Batas normal kolesterol dalam tubuh adalah 160-200 mg. Kadar kolesterol yang tinggi dapat diturunkan dengan simvastatin.

19.  Plasmolyses

Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi.

Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.

20.  Proteins

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom.^[1] Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.^[2][3]

Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH). Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):

1.      struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.

2.      struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

a.       alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;

b.      beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);

c.       beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan

d.      gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

3.      struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.

4.      contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).^[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah. Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional. Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh. Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.

Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:

a)      Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)

b)      Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein.^[7] Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:

a.       hipotonus

b.      gangguan pertumbuhan

c.       hati lemak

c)      Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.

Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptid peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim. Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian asam amino dapat disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh. Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA. Ini disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian karena hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.

Sumber Protein :

·  Daging

·  Ikan

·  Telur

·  Susu, dan produk sejenis Quark

·  Tumbuhan berbji

·  Suku polong-polongan

·  Kentang

Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati. Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama.

Keuntungan Protein :

·  Sumber energi

·  Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan

·  Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi

·  Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

21.  Active transport

Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K+, Na+dan Cl+. Peristiwa transpor aktif dapat Anda lihat pada peristiwa masuknya glukosa ke dalam sel melewati membran plasma dengan menggunakan energi yang berasal dari ATP. Contoh lain terjadi pada darah di dalam tubuh kita, yaitu pengangkutan ion kalium (K) dan natrium (Na) yang terjadi antara sel darah merah dan cairan ekstrasel (plasma darah). Kadar ion kalium pada sitoplasma sel darah merah tiga puluh kali lebih besar daripada cairan plasma darah. Tetapi kadar ion natrium plasma darah sebelas kali lebih besar daripada di dalam sel darah merah. Adanya pengangkutan ion bertujuan agar dapat tercapai keseimbangan kadar ion di dalam sel. Mekanisme transpor ion ini dapat terlihat pada Gambar 1.17 berikut.

22.  Enzymes

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.^[1][2] Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:

X + C → XC (1)

Y + XC → XYC (2)

XYC → CZ (3)

CZ → C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

23.  Reseptor molecules

Merupakan salah satu fungsi selaput protein yang digunakan sebagai protein pengenal untuk molekul-molekul khusus (hormone, antigen, metabolit) dan agensi khas (bakteri, virus).

24.  Diffusion

Proses ini merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran.

menunjukkan proses terjadinya difusi. Pada permulaan percobaan semula molekul glukosa ada di bagian A.

Setelah beberapa saat, proses difusi menyebabkan konsentrasi glukosa di A turun dan di B naik dengan kecepatan yang sama. Setelah 3 jam, konsentrasi pada kedua ruang tersebut sama dan keseimbangan akan tercapai. Difusi pada membran sel (selaput plasma) dapat terlihat pada,

Proses difusi sering terjadi pada tubuh kita. Tanpa kita sadari, tubuh kita selalu melakukan proses ini, yaitu pada saat kita menghirup udara. Ketika menghirup udara, di dalam tubuh akan terjadi pertukaran gas antarsel melalui proses difusi. Contoh lain proses difusi adalah saat kita membuat minuman sirup. Sirup yang kita larutkan dengan air akan bergerak dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah. Pada masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda. Untuk contoh kasus yang dijelaskan, yaitu antara sirup dan gas, maka kecepatan difusi sirup lebih besar pada gas.

25.  Endositosis

Endositosis adalah transpor makromolekul dan materi yang sangat kecil ke dalam sel dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Langkah-langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis. Sebagian kecil luas membran plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit membentuk vesikula yang berisi materi yang didapat dari luar selnya. Endositosis dibutuhkan untuk berbagai macam fungsi yang penting bagi sel, karena endositosis dapat meregulasi berbagai macam proses seperti pengambilan nutrisi, adhesi dan migrasi sel, reseptor sinyal, masuknya patogen, neurotransmisi, presentasi antigen, polaritas sel, mitosis, pertumbuhan dan diferensiasi, dan masuknya obat.

Terdapat tiga jenis endositosis, yaitu:

a)      Fagositosis ("pemakanan seluler") merupakan proses di mana sel menelan suat partikel dengan kaki semu (pseudopod) yang membalut di sekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk bisa digolongkan sebagai vakuola. Partikel itu dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik.

b)      Pinositosis ("peminuman seluler") merupakan proses di mana sel "meneguk" tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetersan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinositosis tidak bersifat spesifik dalam substansi yang ditranspornya.

c)      Endositosis yang diperantrai reseptor membutuhkan reseptor yang disebut ligan.

26.  Consentration gradient

Konsentrasi kimia dalam suatu larutan mengacu pada berapa banyak molekul kimia adalah duduk dalam volume kecil dari solusi. Konsentrasi bisa diukur dalam molekul per liter, meskipun molekul sangat kecil dibandingkan dengan liter yang kita biasanya menggunakan unit yang berbeda (sama seperti kita tidak ingin mengukur jarak antara bumi dan matahari dalam inci). Gradien adalah pengukuran berapa banyak perubahan sesuatu yang Anda berpindah dari satu daerah ke daerah lain. Jadi gradien konsentrasi adalah pengukuran konsentrasi bagaimana perubahan sesuatu dari satu tempat ke tempat lain.

27.  Phagocytosis

Fagositosis adalah proses seluler dari fagosit dan protista yang menggulung partikel padat dengan membran sel dan membentuk fagosom internal. Fagositosis adalah bentuk spesifik dari endositosis yang melibatkan internalisasi vesikular terhadap partikel padat, seperti bakteri, dan bentuk lain yang cukup berbeda dengan fagositosis, yaitu pinositosis, yaitu internalisasi vesikular terhadap berbagai cairan. Fagositosis bertanggung jawab terhadap akuisisi nutrisi pada beberapa sel, dan di dalam sistem imunitas, fagositosis adalah mekanisme utama untuk menghilangkan patogen dan serpihan sel. Bakteri, sel mati jaringan, dan partikel mineral kecil adalah contoh objek yang akan difagositasi. Proses ini mirip dengan proses memakan pada tingkat sel tunggal organisme. Di makhluk multiseluler, proses telah diadaptasi untuk mengeliminasi serpihan dan patogen. Fagositosis di sistem imunitas mamalia diaktifkan oleh penempelan Pathogen-associated moleculer patterns (PAMPS), yang mengaktivasi NF-κB. Oposin seperti C3b dan antibodi bisa beraksi sebagai tempat penempelan dan membantu fagositosis patogen.

Fagositosis adalah sebuah proses yang aktif dimana patogen yang telah terikat oleh pencerap, akan diliputi oleh membran makrofaga dengan kontraksi sistem aktin-miosin, dan masuk ke dalam vesikel yang disebut fagosom. Setelah fagosom menjadi asam, beberapa lisosom makrofaga akan terinduksi dan membentuk fusi guna mengeluarkan enzim, protein untuk mendegradasi patogen. Fusi antara fagosom dan granula makrofaga disebut fagolisosom dengan respon antomikrobial intraselular. Degradasi bisa dilakukan dengan menggunakan oksigen ataupun tanpa oksigen

• Degradasi menggunakan oksigen bergantung pada NADPH. Hidrogen peroksida dan myeloperoksidase mengaktifkan sistem berhalogenasi yang memicu penghancuran bakteri. Beberapa zat yang disekresi di dalam fagolisosom antara lain adalah hidrogen peroksida (H₂O₂), anion superoksida (O₂^-), nitrit oksida (NO). Zat ini diperoleh dengan bantuan enzim NADPH lysosomal dan enzim lain melalui proses kimiawi yang disebut respiratory burst yang disertai peningkatan konsumsi oksigen dalam rentang waktu yang sangat singkat.

• Degradasi tanpa oksigen bergantung pada pelepasan granula, berisi enzim proteolitik seperti defensin, lisozim, dan protein kationik. Peptida antimikrobial juga muncul dalam granula ini, termasuk laktoferin yang melepaskan zat besi untuk menyediakan kondisi yang tidak baik bagi pertumbuhan bakteri. Di berbagai protista, fagositosis digunakan sebagai cara untuk mencari makan untuk menyediakan semua kebutuhan nutrisi mereka. Hal ini disebut nutrisi fagotropik, berbeda dengan nutrisi osmotrofik yang melakukan penyerapan, bukan fagositosis.

28.  Facilitated diffusion

Difusi difasiltasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui rnembran plasrna yang melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transforter yang khusus, misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transforter yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel. Protein transporter untuk grukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak dan sel-sel hati, karena sel – sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi energy.

29.  Phagocytes

Fagosit (bahasa Inggris: phagocyte) adalah pengolongan dari sel darah putih yang berperan dalam sistem kekebalan dengan cara fagositosis/menelan patogen. Fagosit berarti "sel" yang dapat memakan atau menelan material padat. Untuk menelan partikel atau patogen, fagosit memperluas bagian membran plasma kemudian membungkus membran di sekeliling partikel hingga terbungkus. Sekali berada di dalam sel, patogen yang menginvasi disimpan di dalam endosom yang lalu bersatu dengan lisosom. Lisosom mengandung enzim dan asam yang membunuh dan mencerna partikel atau organisme. Fagosit umumnya berkeliling dalam tubuh untuk mencari patogen, namun mereka juga bereaksi terhadap sinyal molekular terspesialisasi yang diproduksi oleh sel lain, disebut sitokina.

Peran fagosit sangat vital untuk melawan infeksi, partikel asing yang mungkin masuk ke dalam tubuh, bakteri dan sel yang mati atau apoptosis. Ketika sel dari organisme tersebut mati, melalui proses apoptosis ataupun oleh kerusakan akibat infeksi virus atau bakteri, sel fagosit berperan dengan memindahkan mereka dari lokasi kejadian. Dengan membantu memindahkan sel mati dan mendorong terbentuknya sel baru yang sehat, fagositosis adalah bagian penting dari proses penyembuhan jaringan yang terluka. Fagositosis sel dari organisme inang umumnya merupakan bagian dari pembentukan dan perawatan jaringan biasa.

Fagosit pertama kali ditemukan pada tahun 1882 oleh Ilya Ilyich Mechnikov ketika ia mempelajari larva bintang laut.^[2] Ia memperoleh penghargaan Nobel di bidang Fisiologi dan Medis pada tahun 1908 oleh karena temuannya. Manifestasi fagosit terdapat pada berbagai macam spesies. Beberapa jenis amuba bertingkah laku layaknya fagosit makrofaga, sehingga tercetus pemikiran bahwa fagosit telah ada sejak awal evolusi kehidupan. Satu liter plasma darah mengandung sekitar enam milyar fagosit.

30.  Osmosis

Untuk memahami tentang osmosis, perhatikan Gambar 1.16! Gambar 1.16 menunjukkan proses osmosis. Air akan berpindah dari A menuju B melalui membran semi permeabel sehingga diperoleh hasil larutan isotonis, yaitu konsentrasi air sama untuk dua larutan antara A dan B, walaupun hasil akhirnya nanti volume antara A dan B berbeda. Setelah terjadi osmosis, maka gambar prosesnya menjadi seperti berikut.

Dari ilustrasi itu dapat disimpulkan bahwa osmosis adalah proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membran semipermeabel, sehingga didapatkan larutan yang berkonsentrasi seimbang (isotonis). Peristiwa osmosis dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari antara lain pada penyerapan air melalui bulu-bulu akar, dan mengerutnya sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan hipertonis.

31.  Phagocytic vacuoles.

Selama pagositosis, mangsa menjadi tidak berdaya oleh sekresi dari sel pemangsa pada vakuola