proses fisiologi pada manusia

 fisiologi pada manusia

post by phury 09 Nov. 2011

I.  PENDAHULUAN

Fisiologi sel merupakan disiplin ilmu yang mempelajari tentang fungsi bagian terkecil dalam organ manusia (sel) dan hubungannya dengan sel-sel lain yang mempunyai kesamaan fungsi dalam kondisi normal. Sel merupakan suatu unit terkecil yang menyusun tubuh manusia, dengan jumlah yang banyak dan bentuk yang beraneka ragam. Beberapa macam sel, seperti sel otot, sel saraf, sel sperma, dan sel-sel lainnya memiliki karakteristik yang unik dan memiliki fungsi tersendiri dalam melakukan tugasnya,dengan demikin sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat kerangka sel (sitoskeleton), berbagai organel dan vesikuli ("gelembung"), serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel.Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini.

II.TUJUAN

            Pembuatan tugas ini bertujuan untuk membahas secara jelas mengenai semua yang berhubungan dengan proses fisiologi pada manusia khususnya dalam sitoplasma, dan untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi manusia.

III.PEMBAHASAN

            sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organel lah yang menjalankan banyak fungsi kehidupan: sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat di dalam sel, kecuali di dalam inti dan organel sel. Khusus cairan yang terdapat di dalam inti sel dinamakan nukleoplasma. Sitoplasma bersifat koloid, yaitu tidak padat dan tidak cair. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kimia sel.

Disamping air di dalamnya terlarut banyak molekul-molekul kecil, ion dan protein. Ukuran partikel terlarut antara 0,001-0,1 µm dan bersifat transparan. Koloid sitoplasma dapat berubah dari sol ke gel begitu sebaliknya. Sol terjadi jika konsentrasi air tinggi, sedang gel saat konsentrasi air rendah.

III.1. Struktur  Organel  Sitoplasma dan kaitannya dengan ilmu gizi

 

Di dalam sitoplasma terdapat oraganel-organel sel berikut ini :
1). Mitokondria

Mitokondria merupakan organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Di dalam mitokondria inilah energi dalam bentuk ATP dihasilkan. Di dalam matriks inilah terdapat DNA mitokondria. Di dalam sel terdapat  beratus bahkan beribu mitokondria. Mitokondria terdapat  lebih banyak di dalam jantung, otot, dan hati, karena di dalam organ-organ tersebut memerlukan lebih banyak ATP. Mitokondria juga dapat bereplikasi seperti sel bakteri. Hal itu dapat terjadi apabila ukuran mitokondria terlalu besar, sehingga melakukan pemecahan.

2). Plastida di dalamnya terkandung klorofil, berfungsi dalam fotosintesis.

3). Vakuola  berfungsi menyimpan zat makanan.

4). Ribosom

Ribosom ialah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Sel yang memiliki laju sintesis protein yang tinggi secara khusus memiliki jumlah ribosom yang sangat banyak. Misalnya, sel hati manusia memiliki beberapa juta ribosom

5). Retikulum endoplasma

                                          

Retikulum endoplasma terdiri dari vesikel dan tubulus yang berfungsi sebagai tempat sintesa protein dan lemak. Permukaan membran RE ada yang mengandung granula-granula ribosom dan disebut RE granuler/Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula disebut RE agranuler/smooth RE. Ribosom yang terdapat pada granuler RE berfungsi sebagai tempat sintesa protein, sedang agranuler RE berfungsi sebagai sintesa dan metabolisme asam lemak dan fosfolipid.

6). Badan Golgi,

Berfungsi secara aktif dalam sekresi dan sintesis polisakarida. Beberapa menit setelah protein disintesa oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

7). Lisosom

            Merupakan organel vesikuler yang dibentuk oleh Aparatus Golgi yang akan disebarkan ke seluruh sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistem pencernaan intrasel yang akan mencerna dan membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan atau benda asing seperti bagian sel yang mati atau bakteri. Lisosom mempunyai PH yang lebih rendah dari sitoplasma.

Fungsi pencernaan dari lisosom dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam amino atau glikogen menjadi glukosa.

III.2. Fungsi dari Sitoplasma

            Sitoplasma ialah bagian sel yang sangat penting, berfungsi sebagai tempat terjadinya metabolisme sitosolik misalnya glikolisis, mendukung tempat terjadinya sintesis protein oleh ribosom,sebagai tempat penyimpanan bahan kimia yang berguna bagi metabolisme sel misalnya enzim, protein dan lemak, dan sebagai sarana atau fasilitator agar organel tertentu di dalam sel dapat bergerak.Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.

III.3. Lapisan Sitoplasma

Sitoplasma juga terdiri dari 3 lapisan, yaitu:

1. Ektoplasma, yaitu lapisan tipis, jernih dan berbatasan dengan dinding sel.
2. Tonoplasma, yaitu lapisan tipis, jernih dan berbatasan dengan vakuola.
3. Polioplasma, yaitu lapisan di tengah-tengah yang berbutir-butir.

Ektoplasma dan endoplasma merupakan bagian yang sangat penting karena bersifat semi permiabel (dapat ditembus oleh air,tetapi sukar bagi zat-zat yang tidak larut dalam air), sehingga kedua lapisan itu dapat mengatur zat-zat mana yang dapat diambil dan dilepaskan oleh plasma (Suwasono Heddy)

III.4. Proses-proses yang terjadi dan Senyawanya

A. Proses Glikolisis

Glikolisis adalah serangkaian reaksi biokimia dimana glukosa dioksidasi menjadi dua molekul asam piruvat yang merupakan tahap awal dari respirase selular. Proses glikolisis menghasilkan sedikit energi permolekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobic yang sempurna. Glikolisis merupakan tahapan respirasi yang tidak terpengaruh oleh keberadaan oksigen.

Rangkaian glikolisis terjadi di sitoplasma sel (sitosol) dan substratnya berupa senyawa karbon (glukosa). Produk yang dihasilkan adalah 2 ATP, 2 molekul NADH, dan 2 molekul asam piruvat.

Dalam keadaan anaerob, asam piruvat hasil glikolisis akan diubah menjadi CO2 dan etil alcohol. Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzim dalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob jumlah ATP yang dihasilkan hanya dua molekul untuk setiap satu molekul glukosa hasil ini berbeda jauh dengan ATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36 ATP (Campbell at all 2002).

B.Proses Sintesis protein

Berita genetic ditranslasi dalam sitoplasma. Pada prokariot semua transkripsi dan translasi terjadi dalam sitoplasma. Jadi RNA hasil transkripsi dalam nucleus ditransport ke luar inti ke dalam sitoplasma. Proses translasi berita genetic yang dibawa mRNA ke bahasa urutan asam memerlukan penerjemah yang dilkakukan oleh tRNA. tRNA menterjemahkan berita genetic dari tiga huruf kata asam amino protein. Enzim diperlukan untuk menempelkan asam amino sesuai kodon yang dibaca tRNA ke tRNA bersangkutan. Sama seperti transkripsi, translasi juga dibedakan menjadi tiga tahap: inisiasi, pemanjangan, dan terminasi.

Proses inisiasi meliputi penggabungan bersama-sama mRNA, asam amino pertama yang menempel pada tRNA dan dua subunit ribosom. Tahap  inisiasi translasi adalah molekul mRNA melekat ke arah subunit kecil ribosom. tRNA initiator berlokasi dan melekat pada kodon khusus. Permulaan translasi pada mRNA, disebut kodon pemulai, yaitu kodon AUG dimana tRNA membawa asam amino Met. Kemudian subunit ribosom besar bergabung dengan subunit kecilnya, menghasilkan ribosom fungsional untuk sintesa protein berlangsung, dimana tRNA inisiator tepat menempati posisinya. Kemudian tahap pemanjangan rantai polipeptida berlansung hingga tercapai kodon terminasi adalah UAA atau UAG atau UGA yang tidak mengkode asam amino, dan itu menandai terminasi translasi. Selama dan sesudah translasi, rantai polipeptida  bergelung atau melipat membentuk struktur tiga dimensi. Ada beberapa polipeptida yang bergabung bersama membentuk struktur kwartener proteinnya. Jadi aliran informasi genetic berjalan dari DNA ke RNA dan kemudian ke protein mutasi adalah perubahan apa saja yang terjadi pada urutan nukleotida DNA. Mutasi dapat meliputi sejumlah untai yang panjang atau besar dari kromosom atau hanya satu pasang basa saja, seperti contohnya penyakit sickell cell. Jadi mutasi pada hanya satu atau beberapa pasang basa dalam DNA dapat berpengaruh terhadap translasi gen atau sintesis protein. Ada dua jenis mutasi yaitu penggantian basa dan penghilangan atau penyisipan basa. Sumber penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen. Proses pembentukan mutasi disebut mutagenesis.

III.5. Senyawa yang terkandung dalam sitoplasma

Secara umum sitoplasma adalah air yang berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reeaksi kimia sel, terdiri dari 62% oksigen, 20% karbon, 10% hidrogen, dan 3% nitrogen. Sedangkan sisanya yang 5% terdiri dari sekitar 30 unsur : yang terpentinng diantaranya adalah Ca, Fe, Mg, Cl, P, K, dan S. Selain itu ditemukan juga dalam jumlah yang lebih kecil: Bo, Cu, Fl, Mn, dan Si. Pada sel tertentu dapat ditemukan alkohol, Co, dan Zn. Semua unsur tersebut terdapat dalam bentuk ion atau melekat pada molekul karbon.

IV. KESIMPULAN

            Sitoplasma merupakan cairan kental yang terdapat dalam sel. Dalam sitoplasma terdapat organel-organrel yang disebut matriks. Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma dan hampir seluruh kegiatan metabolisme berlangsung di dalamnya. Sitoplasma sangat erat kaitannya dengan gizi terutama dalam hal glikolisis dan sintesis protein.