SEL

sel adalah satuan kehidupan terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup.

Introduksi Sel

Sel merupakan tingkatan struktur terendah yang mampu melakukan semua aktivitas kehidupan. Semua organisme terbentuk dari sel, yaitu unit dasar dari struktur dan fungsi organisme tersebut. Kemampuan sel untuk membelah diri menghasilkan sel-sel yang baru adalah dasar bagi semua reproduksi dan bagi pertumbuhan dan perbaikan organisme-organisme multiseluler, termasuk manusia.

Semua sel diselimuti oleh suatu membran yang mengatur perjalanan materi antara sel tersebut dan lingkungan sekelilingnya. Setiap sel pada tahapan tertentu dalam hidupnya mengandung DNA, yaitu materi yang dapat diwariskan yang mengarahkan aktivitas-aktivitas sel tersebut. 

Ultrastruktur Sel

Secara ultrastruktur, kandungan sel itu terdiri atas berbagai macam organel, antara lain :

a. Membran Sel

Membran sel yang menyelubungi sel, merupakan struktur elastik tipis. Membran sel ini hampir   seluruhnya terdiri dari protein dan lipid: perkiraan komposisi adalah protein 55% fosfolipid 25%, kolesterol 13%, lipid lain 4%, dan karbohidrat 3% 

fungsi membran sel:

1. Pelindung bagi sel agar isi sel tidak keluar
2. Pengatur pertukaran zat yang keluar masuk ke dalam sel
3. Melakukan seleksi terhadap zat yang boleh keluar dan masuk dari dalam atau luar sel (selektif permeable)

b. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan cairan sel dalam sel. Dipenuhi oleh partikel-partikel dan organel-organel berukuran besar dan kecil yang melebar, berkisar dari beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer. bagian cairan bening dari sitoplasma yang merupakan tempat dimana partikel-partikel itu tersebar disebut sebagai sitosol (koloid), yang terutama terdiri atas protein yang larut, elektrolit,, dan glukosa, serta sejumlah senyawa kecil lipid. sitoplasma berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel.

Fungsi Sitoplasma:

1. Sitoplasma memegang semua organel seluler diluar nukleus, membantu pergerakan organel internal dan menjaga bentuk dan konsistensi sel
2. Tempat penyimpanan bahan kimia yang diperlukan utk kehidupan , yang terlibat dalam reaksi metabolik yang vital seperti glikolisis anaerob dan sintesis protein
3. Membantu sel untuk menyerap dan memproses nutrisi yang diperlukan

c. Retikulum Endoplasma (RE) 

Merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Disekitar RE yang disebut sitosol. RE terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nanometer. Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus. pada bagian RE tertentu terdapat ribuan ribosom.

Retikulum Endoplasma terdiri atas 2: 

1. RE kasar ditempeli ribosom, untuk sintesis protein
2. RE halus tidaak punya ribosom, untuk sintesis lemak 

  d. Aparatus Golgi (AG)

Aparatus Golgi biasanya terdiri atas empat atau lebih tumpukan lapisan vesikel tipis dan gepeng yang terletak dekat dengan nukleus. AG ini penting pada sel sekretoris. Pada sel sekretoris AG terletak di sebelah sel tempat substansi sekretorik akan dikeluarkan. AG ini dalam fungsinya bekerja sama dengan RE. Vesikel pengangkut kecil yang juga disebut Vesikel Retikulum Endoplasma.

e. Lisosom

Merupakan organel vesikular yang dibentuk oleh AG yang kemudian tersebar di seluruh sitoplasma. Lisosom merupakan bahan-bahan dan struktur intraseluler, khususya struktur sel yang telah rusak, partikel-partikel makanan yang telah dicerna sel, dan bahan bahan yang tidak diinginkan tubuh, misalnya bakteri.

Fungsi lisosom yaitu mencerna makromolekul secara intraseluler, dan menghidrolisi lemak, protein, asam nukleat, polisakarida

f. Peroksisom

Peroksisom adalah organel yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak memiliki genom dan mengandung sekitar 50 enzim

Fungsi Peroksisom:

1. Menghasilkan enzim oksidatif untuk membentuk H2O2 untuk merombak lemak
2. Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah H₂O₂  menjadi H₂O dan O₂

g. Vesikel Sekretoris

Hampir semua substansi sekretorik dibentuk oleh RE - sistem AG dan kemudian dilepaskan dari AG ke dalam sitoplasma di dalam vesikel penyimpanan yang disebut vesikel sekretoris.

h. Mitokrondia

Fungsi Mitokrondria yaitu tempat terjadinya respirasi sel yang menghasilkan energi

i. Nukleus

Fungsi Nukleus (inti sel):

1. Mengendalikan metabolisme sel
2. Menyimpan informasi genetika berupa DNA
3. Tempat penggandaan dan transkripsi DNA

 j. Sitoskeleton
Fungsi : 
sebagai pemberi bentuk sel
pengatur gerakan sel
berupa jaringan protein filamen

k. Ribosom
Adalah butiran kecil nukleoprotein yang tersebar  di sitoplasma, ada yang merekat di RE (sehingga menjadikan RE tersebut menjadi RE kasar). Fungsi Ribosom melakukan sintesis protein.
Jenis Sel

Jenis Sel

Sel dibagi atas Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik. 

Sel Prokariotik memiliki ciri-ciri:

1. Tidak ada membran yang memisahkan nukleus (inti sel) dari sitoplasma. Juga tidak ada membran yang membatasi  organel sel.
2. Pembelahan  sel secara sederhana  tanpa melalui tahap-tahap seperti mitosis. 
3. Dinding sel mengandung semacam molekul kompleks yang disebut mukopeptida, yang memberikan kekakuan pada struktur selnya. Sel prokariotik  contohnya adalah sel bakteri.

Sel Eukariotik  lebih rumit dari sel prokariotik  dengan ciri-ciri sebagai berikut:

1. Memiliki membran yang memisahkan sitoplasma dengan inti sel  sehingga inti terlihat jelas. Selain itu juga ada membran  yang melingkupi sitoplasma dan membentuk organel sel.
2. Pembelahan inti sel melalui tahap-tahap yang dikenal dengan mitosis.

Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Fungsi Spesifik Sel

           1. Selaput Plasma

Selaput Plasma (Plasmalemma) yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau Lipid dan senyawa Protein). Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah:Protein – Lipid – Protein Þ Trilaminer Layer.Lemak bersifat Hidrofebik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat Hidrofilik (larut dalam air); oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton). Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan /di lewati molekul tertentu saja.Fungsi dari selaput plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain. Khusus pada sel tumbahan, selain mempunyai selaput plasma masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar selaput plasma yang disebut Dinding Sel (Cell Wall). Dinding sel tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa, di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin, Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lainSelain itu pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan.

2. Sitoplasma

Sitoplasma dan Organel Sel merupakan bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu digunakan Organel Sel.
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel.Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup. Fungsi spesifik Sitoplasma:

1. Sitoplasma memberikan sebuah medium dimana organel dapat tetap tersuspensi
2. Cytoskeleton ditemukan dalam sitoplasma yang memberikan bentuk ke sel dan memfasilitasi gerakan. Filamen ini membuat organel tetap berada diposisinya
3. Enzim yang ditemukan dalam sitoplasma/sitosol memecah makromolekul menjadi bagian kecil-kecil shg dapat dengan mudah digunakan oleh organel. Contoh: mitokondria tidak dapat menggunakan glukosa dalam sitoplasma maka enzim-enzim dalam sitosol memecah molekul-molekul glukosa menjadi molekul piruvat kemudian digunakan oleh mitokondria

Fungsi spesifik organel tersebut antara lain:

a. Retikulum Endoplasma

1. Fungsi Sintesa termasuk sintesa lemak, sintesa glykoprotein, sintesa membran
2. Fungsi Penyimpanan yaitu menyimpan dan mengkonsentrasikan substansi yang berasal dari ekstraseluler, juda dapat dari intraseluler
3. Fungsi Detoksikasi, misalnya membran RE pada hati dan ginjal mentransformasi molekul-molekul toksik menjadi molekul tidak toksik sebelum dieliminasi oleh organisme
4. Fungsi Transport elektron lewat sistem transfer ekstramitokondrial
5. Fungsi utama RE kasar adalah tempat sintesa Protein, RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme

       b. Ribosom

1. Sintesis Protein sesuai dengan urutan asam amino sebagaimana ditentukan dalam RNA messenger
2. Dalam sel, ribosom berada di 2 wilayah sitoplasma. Ribosom bebas à tersebar di sitoplasma dan Ribosom terikat à melekat pada RE kasar , dimana keduanya memiliki struktur yang sama dan bertanggung jawab untuk produksi protein
3. Berperan dalam Dogma Sentral

        c. Mitokondria (The Power House)

1. Memproduksi Energi dalam bentuk ATP (Adenosine Triphosphate)
2. Berperan dalam Apoptosis ( kematian sel terprogram)
3. Menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dalam berbagai kompartmen sel
4. Membantu membangun bagian-bagian tertentu dari darah dan hormon
5. Memantau diferensiasi sel,pertumbuhan dan perkembangan
6. Sel sinyal dari neuron

        d. Lisosom

1. Mencerna materi yang diambil secara fagositosis, misalnya pada sel-sel lekosit dan makrofag
2. Sebagai  Autofagi à proses penyingkiran struktur yang tidak digunakan lagi.
3. Sebagai Autolisis à penghancuran diri sel dengan cara membebaskan semua enzim dalam lisosom, misalnya berudu yang menghancurkan ekornya.
4. Eksositosis yaitu pembebasan enzim keluar sel, misalnya pada proses perubahan tulang rawan menjadi tulang keras

        e. Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom)

1. Sebagai pusat penerimaan dan pengiriman dianalogikan sebagai manufaktur, pergudangan, sortasi dan pengiriman dimana memiliki tugas menerima produk yang dihasilkan RE berupa protein kemudian dimodifikasi oleh Badan Golgi,disimpan dan dikirim ketempat tujuan lain
2. Biosintesis glikoprotein dan glikolipid
3. Pembentukan dinding sel dan membran plasma
4. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi
5. Membentuk lisosom

       f. Sentrosom

Sentrosom hanya dijumpai pada sel hewan, 

1. Berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis)
2. bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis
3. Sentrosom pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi Sentriol

       g. Sentriol

1. Berbentuk silindris dengan diameter kurang lebih 2 pm(mikrometer) dan panjang kurang lebih 4 pm.
2. Setiap sel mengandung sepasang sentriol yang letaknya saling tegak lurus dan dekat inti sel
3. Tersusun atas benang-benang tubulin atau dibentuk oleh mikrotubulus
4. Membentuk benang-benang spindel yang dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis
5. Berfungsi sebagai bahan pembentuk Silia dan Flagela, sebagai komponen penyusun sentrosom dan sebagai tubuh basalis

       h. Plastida 

Dikenal 3 jenis Plastida: 

1. Lekoplas sebagai penyimpan makanan, terdiri dari  Amiloplas untuk menyimpan amilum, Elaioplas (Lipidoplas) untukmenyimpan lemak atau minyak, Proteoplas untuk menyimpan protein.
2. Kloroplas menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis
3. Kromoplas plastida yang mengandung pigmen, misalnya: karotin (kuning), fikodanin (biru), fikosantin (kuning), fikoeretrin (merah)

Transpor Trans membran

Transpor pada Membran Plasma dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Transpor Pasif (transpor tanpa menggunakan energi): 

Difusi Sederhana

Difusi Terfasilitasi : dibantu dengan protein pembawa di membran plasma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membran.

Osmosis : difusi molekul air melintasi membran permeable

2. Transpor Aktif (transpor dengan menggunakan energi) karena dari konsentrasi rendah ke tinggi.

endositosis : memakan (fagositosis), meminum (pinositosis)

eksositosis : memuntahkan

Difusi Sederhana

Difusi sederhana adalah pergerakan acak molekul-molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah

gambar diatas adalah ketika potongan gula dimasukkan kedalam air, gula tersebut larut dan lenyap. pada kejadian ini, molekul gula berdifusi sehingga distribusi molekul gula merata. 

Proses difusi biasanya tergantung pada kondisi-kondisi sebagai berikut :

1. Wujud materi, difusi lambat jika zat berwujud padat, bila zat cair sangat mempercepat pada zat wujud gas.
2. Suhu, suhu panas dapat mempercepat difusi, bila suhu dingin akan menurunkan kecepatan rata-rata difusi. 
3. Ukuran molekul, ukuran kecil lebih cepat melintasi membran, ukuran besar lebih lambat.

Konsentrasi, semakin besar gradien konsentrasi antara dua daerah, semakin cepat rata-rata difusinya.

Difusi Terfasilitasi

Osmosis

Perpindahan molekul zat pelarut dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah melalui membran permeable.

Efek Osmosis

1. Jika konsentrasi larutan sel lebih rendah dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak ke luar meninggalkan sel secara otomatis, akibatnya sel menyusut dan mati (PLASMOLISIS)
2. Jika konsentrasi larutan sel lebih tinggi dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak masuk ke dalam sel secara otomatis, akibatnya sel membengkak dan pecah, kecuali pada sel tumbuhan hanya menggelembung dan menegang (TURGID)

Transpor Aktif

pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel.

Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport aktif dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan menempati situs pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk protein integral pada membran yang sebelumnya membuka ke arah dalam sel menjadi membuka ke bagian luar sel. Selanjutnya, ion Na+ terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju ke luar sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+ menempati situs pengikatan di protein integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka ke arah luar menjadi membuka ke arah dalam sel dan ion kalium dilepaskan ke dalam sel.

Endositosis dan Eksositosis, bahan yang sangat besar tidak dapat melalui membran, maka bahan dibungkus dalam gelembung dengan mekanisme tertentu dikeluarkan dari sel (eksositosis) atau masuk (endositosis), bahan cair (pinositosis) bahan padat (fagositosis).

Reproduksi Sel 

 Setiap sel dapat memperbanyak diri membentuk sel baru melalui proses pembelahan sel. Reproduksi sel ada 2 macam yaitu secara langsung (amitosis atau pembelahan biner) dan tidak langsung (mitosis dan meiosis). Sel yang membelah disebut sel induk. Reproduksi sel merupakan proses penggandaan materi genetik (DNA) yang terdapat di dalam nukleus yang akan menghasilkan sel-sel anakan yang sama.

Amitosis (membran biner)

Pada ornganisme Unicellular seperti bakteri, protozoa, dan ganggang bersel satu. Proses pembelahan tidak melalui tahapan pembelahan sel. Sel induk membelah menjadi 2,4,8, dan seterusnya sehingga disebut pembalahan biner. Misalpada perkembangan amoeba. Sel anak identik dengan induknya. Proses didahului dengan pembelahan inti dan diikuti sitoplasma. 

Mitosis pada sel eukariotik terdapat pada tumbuhan, hewan, dan manusia. Tujuannya yaitu untuk memperbaiki jaringan yang rusak, untuk pertumbuhan melalui perbanyakan sel baik kuantitas dan kualitasnya bertambah serta membentuk jaringan sel baru yang sama dengan induknya. Karakter mitosis antara lain berlangsung pada sel somatik, menghasilkan 2 sel anakan, pembelahan sekali dan ada fase interfase, jumlah kromosom sama dengan induk. Awal mitosis : buat salinan yang persis sama dari setiap kromosom (sel identik), sel anakan melalui pembelahan sel awal (sel induk). Interfase : periode diantara 2 mitosis yang berurutan, terdiri dari 3 fase : G1 (pertumbuhan sel sebelum replika DNA), fase S (replika DNA), fase G2 (pasca sintesis DNA).

Fase G1 : sel-sel mempersiapkan sintesis DNA (fase S)

Fase G2 : terjadi pertumbuhan dan pembesaran sel

Sel-sel dapat meninggalkan siklus sel dan memasuki tahapan istirahat atau tahapan G0 dari G1

Sel G0 bersifat non proliferatif (tidak memperbanyak diri) namun viable (mampu bertahan hidup) dan aktif secara metabolik. Sel-sel dapat memasuki kembali siklus sel dengan cara kembali ke G1 dan menyelesaikan siklus tersebut.

Tahapan Pembelahan Mitosis

Interfase (fase istirahat) merupakan tahapan paling aktif dan penting untuk persiapanpembelahan sel, terbagi atas 3 fase yaitu: fase G1 (pertumbuhan 1), fase S (sintesis), fase G2 (pertumbuhan 2).

Mitosis atau fase M terdiri dari 4 fase yaitu: profase, metafase, anafase, telofase.

Siklus Sel

INTERFASE DAN MITOSIS

TAHAPAN PEMBELAHAN SEL

SIKLUS PEMBELAHAN SEL PERANAN G0

Meiosis disebut juga Pembelahan Reproduksi karena pada proses ini terjadi pengurangan jumlah kromosom menjadi setengah dari kromosom induk. Tujuan yaitu untuk membentuk sel-sel kelamin. ada 2 tahapan Meiosis yaitu Meiosis I dan Meiosis II. 

Tahapan Meiosis I 

1. Interfase I 
2. Profase I : leptonen, zigoten, pakiten, diploten, diakinesis
3. Metafase I
4. Anafase I
5. Telofase I
6. Interkines : fase diantara Meiosis I dan Meiosis II

Tahapan Meiosis II

1. Profase II
2. Metafase II
3. Anafase II
4. Telofase II

Perbedaan Mitosis dan Meiosis 

Mitosis  tempat : sel somatik atau tubuh

tujuan : pertumbuhan yang mengganti sel yang rusak

pembelahan : 1 tahap pembelahan

hasil: 2 sel anak yang identik

Meiosis tempat : sel kelamin

tujuan : membentuk sel kelamin

pembelahan : 2 tahap pembelahan

hasil : 4 sel anak yang berbeda

Gametogenesis

Gametogenesis adalah proses pembentukan sel-sel gamet yang terjadi secara meiosis di dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis terjadi pada organisme dewasa (hewan dan manusia) terjadi di testes dan ovarium. 

Spermatogenesis 

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan sperma yang terjadi di dalam testis.

Oogenesis

Oogenesis merupakan proses pembentukan sel telur (ovum) yang terjadi di dalam ovarium.

Genetika

Pengertian Gen
Pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom.
Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Gen terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron).

Sifat-Sifat Gen
Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
a. Mengandung informasi genetik.
b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.
c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.
d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.
e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

Fungsi Gen
Fungsi gen antara lain:
a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya.
b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.
c. Mengatur perkembangan dan metabolisme.

Simbol-Simbol Gen
a. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.
b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya. 
c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a).
d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA.
e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa.
f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.
g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.
h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa, dan aa.

Struktur Asam Nukleat

Struktur DNA (Deoxyribo Nucleic Acid)

DNA adalah skema, peta, cetak biru, rancangan dan informasi biologis yang unik dari makhluk hidup. 

1. DNA dibentuk dari nukleosida purin dan pirimidin yang mengandung gula 2′-deoxyribose dan digabung oleh jembatan fosfodiester
2. DNA biasanya double helix yang terdiri dari dua rantai nukleotida berpilin mengelilingi satu sama lainnya
3. Dua untai tidak diposisikan secara langsung berlawanan satu dengan lainnya; oleh karena itu, lekukan major dan lekukan kecil minor dibentuk olwh kerangka double helix
4. Asam Deoksiribonukleat terdiri dari 3 komponen utama yaitu gugus fosfat, gula deoksiribosa dan Basa Nitrogen yang terdiri dari Purin: Adenin (A), Guanin (G), Pirimidin : Sitosin (C) dan Timin (T).
5. Dua rantai polynucleotida antiparallel (yaitu, kerangaka gula fosfat mereka diorientasikan secara langsung berlawanan).

A.Adenine B.Guanine C.Cytosine D.Thymine

Penyusun utama DNA adalah ribose yang kehilangan satu atom Oksigen (Deoksiribose)

Struktur RNA

1. RNA berbeda dengan DNA dalam hal komposisi gula ribosa yaitu 2′-deoxyribose
2. RNA berbeda dengan DNA dalam hal kandungan pyrimidine uracil (U) sebagai pengganti thymine
3. RNA berbeda dengan DNA dalam hal biasanya mengandung untai tunggal yang dapat berpilin dibaliknya, daripada untai ganda yang berpilin mengelilingi satu dengan lainnya
4. Tiga macam perbedaan nyata RNA: ribosomal (rRNA), transfer (tRNA), dan messenger (mRNA); mereka berbeda satu dengan lainnya dalam hal fungsinya, sisi sintesis pada sel eucaryotic , dan strukturnya

Replikasi DNA

Pola sintesis DNA

1. Replikasi DNA adalah semiconservative: masing-masing untai DNA dibentuk, namun dua untai terpisah satu dengan lainnya dan bertindak sebagai template untuk produksi untai lainnya (berdasarkan aturan pasangan basa yang sudah diterangkan didepan)
2. Garpu Replikasi adalah daerah pada molekul DNA dimana terjadinya untai terpisah dan sintesis DNA baru
3. Replikon terdiri dari replikasi asli dan DNA yang direplikasi sebagai unit dari yang aslinya
4. Kromosom bakteri biasanya replikon tunggal
5. Molekul kecil DNA sirkuler tertutup, seperti plasmid dan beberapa gen virus, bereplikasi melalui mekanisme putaran lingkaran
6. Molekul besar DNA linier eukariot menggunakan multiple replikon untuk replikasi yang efisien relatif molekul besar dalam masa waktu yang memungkinkan

Homeostasis

   Homeostasis berasal dari bahasa Yunani: homeo berarti “sama”, stasis “mempertahankan keadaan”, sehingga dapat diartikan sebagai suatu keadaan tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dalam menghadapi segala kondisi yang dihadapi. Istilah ini digunakan oleh ahli fisiologi untuk menjelaskan pemeliharaan aneka kondisi yang hampir selalu konstan di lingkungan dalam.

          Proses Homeostatis dapat  terjadi apabila tubuh mengalami stress, sehingga tubuh secara alamiyah akan melakukan mekanisme pertahanan diri untuk menjaga kondisi yang seimbang.

          Organisme unisel tidak dapat bertahan hidup dalam lingkungan yang berubah-ubah karena memiliki sedikit atau hampir tidak memiliki mekanisme perlindungan terhadap lingkungannya. Namun organisme multisel yang kompleks, seperti manusia, dapat hidup di lingkungan yang berubah-ubah karena mempunyai kemampuan mempertahankan keadaan lingkungan dalamnya (mileu interieur) sehingga menjamin kelangsungan hidup sel-sel tubuh.

            Homeostasis dipertahankan oleh berbagai proses pengaturan keseimbangan yang sangat halus namun bersifat dinamis (dynamic steady state). Macam-macam pengaturan yang terlibat dalam homeostasis itu sendiri meliputi umpan balik negatif dan umpan balik positif. 

         Pengaturan umpan balik negatif (negative feedback) merupakan pengaturan penting dalam homeostasis. Dalm pengaturan umpan balik negatif ini sistem pengendali senantiasa membandingkan parameter yang dikendalikan (misalnya suhu tubuh atau tekanan darah) dengan nilaisetpoint. Contohnya adalah pada saat keadaan panas, badan akan diatur untuk mengurangi panas badan. Selain itu, ada juga pengaturan umpan balik yang positif (negative feedback). Pengaturan ini tidak bersifat homeostasis karena tidak memperbesar respons, sampai ada faktor luar yang menghentikannya. Contohnya adalah pada saat demam, badan akan bertambah panas untuk membunuh bakteri dan virus.

Kontribusi terpenting untuk homeostasis dicantumkan sebagai berikut:

1. sistem sirkulasi 
2. sistem pencernaan
3. sistem respirasi
4. sistem kemih
5. sistem rangka
6. sistem otot
7. sistem integumen
8. sistem imun
9. sistem saraf
10. sistem endokrin
11. sistem reproduksi

  Homeostasis primer

   Jika terjadi desquamasi dan luka kecil pada pembuluh darah, akan terjadi homeostasis primer. Homeostasis primer ini bersifat cepat dan tidak tahan lama.

Homeostasis Sekunder

   Jika terjadi luka yang besar pada pembuluh darah atau jaringan lain, vasokonstriksi dan sumbat trombosit belum cukup untuk mengkompensasi luka ini. Homeostasis sekunder ini bersifat delayed dan long-term response. Kalau proses ini sudah cukup untuk menutup luka, maka proses berlanjut ke homeostasis tersier.

Homeostasis Tersier

   Homeostasis tersier ini bertujuan untuk mengontrol agar aktivitas koagulasi tidak berlebihan. Homeostasis tersier melibatkan sistem fibrinolisis.

Fluida

Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut Zat Alir. Jadi perkataan fluida dapat mencakup zat cair atau gas.

Fluida dalam tubuh manusia:

1. Dalam pembuluh darah
2. Dalam bola mata
3. Pada ibu hamil: dalam uterus (cairan amnion)
4. Gas: berkaitan dg sistem pernafasan

Bunyi Jantung

1. Gerak Fluida Di dalam geraknya pada dasarnya dibedakan dalam 2 macam : Aliran laminar / stasioner / streamline. Aliran turbulen
2. Suatu aliran dikatakan laminar / stasioner / streamline bila : Setiap partikel yang melalui titik tertentu selalu mempunyai lintasan (garis arus) yang tertentu pula. Kecepatan setiap partikel yang melalui titik tertentu selalu sama. Misalkan setiap partikel yang melalui K selalu mempunyai kecepatan

Sirkulasi Darah

1. Jumlah darah orang dewasa 4,5 liter
2. Dlm 1 kali kontraksi jantung terpompa 80 ml darah permenit beredar satu siklus dalam tubuh
3. Dalam sirkulasi darah

Fluida Dinamik dalam Respirasi

1. Mekanisme Pernafasan Mekanisme masuknya udara dari luar ke dalam paru-paru disebut inspirasi, sedang keluarnya udara dari dalam paru-paru disebut ekspirasi.
2. Keluar masuknya udara pernafasan ini melibatkan rongga dada dan perut, sehingga keluar masuknya udara dapat dibedakan menjadi pernafasan dada dan pernafasan perut.

Listrik dan Medan Magnet dalam Sistem Tubuh

Organ-organ yang terdapat listrik dan magnet dalam Sitem Tubuh Manusia

Tubuh manusia mengandung sistem kelistrikan. Mulai dari mekanisme otak,jantung, ginjal, paru-paru, sistem pencernaan, sistem hormonal, otot-otot dan berbagai jaringan lainnya. Semuanya bekerja berdasar sistem kelistrikan. Karena itu kita bisa mengukur tegangan listrik di bagian tubuh mana pun yang kita mau. Semuanya ada tegangan listriknya. Bahkan setiap sel di tubuh kita memiliki tegangan antara -90 mvolt pada saat rileks sampai 40 mvott pada saat beraktifitas.

Sistem Syaraf

Sistem saraf adalah sistem koordinasi (pengaturan tubuh) berupa penghantaran impul saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impul saraf dan perintah untuk memberi tanggapan rangsangan. Unit terkecil pelaksanaan kerja sistem saraf adalah sel saraf atau neuron. Sistem saraf sangat berperan dalam iritabilitas tubuh.

KELISTRIKAN SARAF
Kecepatan impuls serat syaraf : serat syarat berdiameter besar, kemampuan menghantarkan impuls lebih cepat dari yang berdiameter kecil. 

SISTEM KELISTRIKAN DALAM TUBUH

Sinapsis Dan Neuromyal Junction

Sinapsis : Hubungan antara 2 buah syaraf. Neuromyal Junction : Berakhirnya saraf pada sel otot.

Baik sinapsis maupun neuromyal junction mempunyai kemampuan meneruskan gelombang depolarisasi dengan cara lompat dari satu sel ke sel yang berikutnya. Gelombang depolarisasi ini penting pada sel membrane otot, oleh karena pada waktu terjadi depolarisasi. Zat kimia yang terdapat pada otot akan tringger/bergetar/berdenyut menyebabkan kontraksi otot dan setelah itu akan terjadi repolarisasi sel otot hal mana otot akan mengalami reaksi. 

Otot Jantung

Kontraksi sel otot jantung terjadi oleh adanya potensial aksi yang dihantarkan sepanjang membrane sel otot jantung. Jantung akan berkontraksi secara ritmik, akibat adanya impuls listrik yang dibangkitkan oleh jantung sendiri. Sifat ini dimiliki oleh sel khusus otot jantung. Terdapat dua jenis khusus sel otot jantung, yaitu: sel kontraktildan sel otoritmik. Sel kontraktil melakukan kerja mekanis, yaitu memompa dan sel otoritmik mengkhususkan diri mencetuskan dan menghantarkan potensial aksi yang bertanggung jawab untuk kontraksi sel-sel pekerja.

Berbeda dengan sel saraf dan sel otot rangka yang memiliki potensial membrane istirahat yang mantap. Sel-sel khusus jantung tidak memiliki potensial membrane istirahat. Sel-sel ini memperlihatkan aktivitas, berupa depolarisasi lambat yang diikuti oleh potensial aksi apabila potensial membrane tersebut mencapai ambang tetap. Dengan demikian, timbul potensial aksi secara berkala yang akan menyebar ke seluruh jantung dan menyebabkan jantung berdenyut secara teratur tanpa adanya rangsangan melalui saraf.

Mekanisme yang mendasari depolarisasi lambat pada sel jantung penghantar khusus masih belum diketahui secara pasti. Di sel-sel otoritmik jantung, potensial membaran tidak menetap antara potensial-potensial aksi. Setelah suatu potensial aksi, membrane secara lambat mengalami depolarisasi atau bergeser ke ambang akibat inaktivitasi saluran K⁺. pada saat yang sama ketika sedikit K⁺ ke luar sel karena penurunan tekanan K⁺ dan Na⁺, yang permeabilitasnya tidak berubah, terus bocor masuk ke dalam sel. Akibatnya, bagian dalam secara perlahan menjadi kurang negative; yaitu membrane secara bertahap mengalai depolarisasi menuju ambang. Setelah ambang tercapai, dan saluran Ca⁺⁺ terbuka, terjadilah influks Ca⁺⁺ secara cepat, menimbulkan fase naik dari potensial aksi spontan. Fase saluran K⁺. inaktivitasi saluran-saluran ini setelah potensial aksi usai menimbulkan depolarisasi lambat berikutnya mencapai ambang.

Sel-sel jantung yang mampu mengalami otoritmisitas ditemukan di lokasi-lokasi berikut:

1. Nodus sinoatrium (SA), daerah kecil khusus di dinding atrium kanan dekat lubang vena kava superior.
2. Nodus atrioventrikel (AV), sebuah berkas kecil sel-sel otot jantung khusus di dasar atrium kanan dekat septum, tepat di atas pertautan atrium dan ventrikel.
3. Berkas HIS (berkas atrioventrikel), suatu jaras sel-sel khusus yang berasal dari nodus AV dan masuk ke septum antar ventrikel.
4. Serat Purkinje, serat-serta terminal halus yang berjalan dari berkas HIS dan menyebar ke seluruh miokardium ventrikel seperti ranting-ranting pohon.

Berbagai sel penghantar khusus memiliki kecepatan pembentukkan impuls spontan yang berlainan. Simpul SA memiliki kemampuan membentuk impuls spontan tercepat. Impuls ini disebarkan ke seluruh jantung dan menjadi penentu irama dasar kerja jantung, sehingga pada keadaan normal, simpul SA bertindak sebagai picu jantung. Jaringan penghantar khusus lainnya tidak dapat mencetuskan potensial aksi intriksiknya karena sel-sel ini sudah diaktifkan lebih dahulu oleh potensial aksi yang berasal dari simpul SA, sebelum sel-sel ini mampu mencapai ambang rangsangnya sendiri.

Tulang

Sumber listrik pada tubuh yang lain adalah tulang. Pertumbuhan tulang adalah salah satu proses kehidupan yang dikendalikan secara elektrik. Tulang mengandung kolagen yang merupakan suatu bahan piezoelektrik yaitu apabila diberikan suatu gaya kepada kolagen, akan terbentuk potensial dc kecil.  Kolagen menghantarkan arus listrik dengan muatan negatif sedangkan kristal mineral tulang (apatit) yang terletak dekat dengan kolagen menghantarkan arus listrik dengan muatan positif. Pada sambungan antara kedua jenis semikonduktor ini, arus akan mengalir ke satu arah tetapi tidak kearah lain (mengubah sinyal ac menjadi dc dengan rectification).