KOMUNIKASI SEL
Hubungan antarsel oleh caraka/messenger/sinyal,
baik dgn cara berjalan dari satu sel ke sel lain,
maupun kontak langsung sel dengan matriks ekstra
sel
TRANSDUKSI SINYAL PD TINGKAT SEL
Proses perubahan sinyal kimia/
caraka/messenger saat berikatan pada reseptor
menjadi suatu respon intrasel
4.
Molekul sinyal ekstraseluler,terdiri atas :
1. Molekul kecil, spt asam amino dan turunannya
Cth: glutamat, glisin, asetilkolin, epineprin
sbg hormon dan neurotransmiter
2. Steroid
Mengatur perkembangan seksual, kehamilan,
metabolisme karbohidrat, ekskresi ion Na dan K
3. Eicosanoid
Cth: prostaglandin, tromboksan, lekotrin
Mengatur proses inflamasi, tekanan darah, dll
4. Berbagai macam polipeptida dan protein, spt
protein transmembran
5.
Molekul sinyal ygsama, pada sel yg berbeda akan
memberikan respon yg berbeda
Cont: Asetilkolin
6.
Kombinasi molekul sinyalyg berbeda, yg
diterima oleh suatu sel, akan memberikan
respon yg berbeda
7.
► Komunikasi selpenting bg kehidupan
terjadi mulai fase awal kehidupan, perkembangan
embrionik hingga fungsi fisiologis dr sel.
► Komunikasi sel dilaksanakan oleh molekul
pembawa sinyal (ligan)
► Sinyal dapat elektrik maupun kimiawi
8.
► Sinyal elektrik,dapat ditranformasi menjadi sinyal
kimiawi.
Cont: perbedaan potensial membrane sel saraf
► Sinyal kimiawi dapat bersifat:
- larut air (ligan hidrofilik) interaksi dg reseptor
permukaan sel
- larut lemak (ligan hidrofobik) interaksi dg
reseptor sitoplasmik/nuklear
9.
Sebagian besar molekulsinyal adalah hidrofilik tidak
bisa menembus membrane plasma harus berikatan dg
reseptor membentuk sinyal intraseluler
10.
Molekul sinyal hidrofobik(hormon steroid) melalui
membrane plasma terikat pada reseptor
intraseluler
11.
FUNGSI JALUR SINYAL
►Sinyal interseluler memastikan tipe sel yg
sama berespon secara sinkron terhadap
suatu sinyal
► Sinyal interseluler berperan penting pd
koordinasi dan pengaturan pembelahan sel.
► Sinyal inter- dan intraseluler selalu terlibat pd
proses transkripsi genetik.
12.
JENIS- JENIS KOMUNIKASISEL
► 1. Komunikasi antar sel (intercellular signaling)
► 2. Komunikasi dalam sel ( intracellular signaling)
Sistem penghantaran informasi/signal dari sel yg
satu ke sel yg lain/ didlm sel itu sendiri utk
melakukan aktivitas dan fungsi koordinasi
Kelangsungan hidup sel/organisme
Homeostasis sel normal
Perkembangan dan pembelahan sel
Perbaikan jaringan
Sistem imunitas
13.
JENIS-JENIS KOMUNIKASI SEL
-sangat berdekatan dan melakukan kontak
► kanal intaseluler tdd kumpulan protein /connexins (protein saluran)
► Saat terbuka terjadinya aliran ion-ion (sinyal listrik) dan molekul-
molekul kecil (sinyal kimia) secara difusi, seperti asam amino, ATP,
cAMP
► tidak dapat menghantarkan molekul yang besar
► ditemukan di hampir setiap jenis sel:
termasuk otot jantung, beberapa jenis otot polos, paru- paru,
hati dan neuron otak
1. KOMUNIKASI LANGSUNG
a. GAP JUNCTION
► Molekul permukaansuatu sel berikatan dg molekul
permukaan sel lain.
► Banyak ditemukan pada:
o sistem imun selama masa pertumbuhan dan
perkembangan,
o protein delta dalam perkembangan embrio,
o adhesi pada endotel dan leukosit dalam respon radang.
b. Contact Dependent
16.
2. Komunikasi Lokal(Intrinsik)
► terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan
ekstrasel (interstitial) untuk berkomunikasi dengan sel lain
yang berdekatan (sinyal parakrin) atau sel itu sendiri
(sinyal autokrin).
► waktu yang singkat.
► melalui proses difusi sederhana melalui cairan interstitial,
a. Parakrin
17.
Molekul sinyal :Lokal mediator
Mediator sinyal: Medium ekstraseluler
Jarak ke sel target 🡪dekat (sekitar sel)
Contoh: EGF (Epidermale Growth Factor)
PDGF (Platelet-derived Growth Factor)
NGF (Nerve Growth Factor)
Histamin
Gas NO
18.
Sel mensekresikan molekul,bekerja terhadap sel itu
sendiri /sel-sel lain yg sejenis.
autokrin biasanya terjadi pada kondisi patologik,
sel tumor.
b.Autokrin
19.
c. Sinapsis
Molekul sinyal:
Neurotransmiter
Mediator sinyal: Axon
Jarak ke sel target 🡪dekat
Cont: Asetilkolin
GABA (Gama-Amino-Butirat-
Acidcid)
20.
3. Komunikasi JarakJauh (Ekstrinsik)
Endokrin Molekul sinyal : Hormon
Mediator sinyal: Peredaran darah
Jarak ke sel target 🡪jauh (ke seluruh tubuh)
Contoh: Adrenalin
Kortisol
Estradiol
Glukagon
Insulin
Testosteron
Tiroksin
21.
2 JENIS RESEPTORPADA SEL
1. Reseptor ekstraseluler
merupakan reseptor pd permukaan
seluler.
Reseptor ekstraseluler terdiri atas :
a. ion channel-linked receptor,
b. G-protein-linked receptor,
c. enzyme-linked receptor.
22.
a. ion channel-linkedreceptor,
Reseptor yang mengikat kanal ion (Ionotropic Receptor)
Sinyal + Reseptor
Kanal terbuka
Masuk dan keluarnya ion
pengaruh yang
bersifat elektris
23.
b. Reseptor yangmengikat “GTP-binding Protein” (G-Protein)
Sinyal/ligan + Reseptor mengikat G-
protein
aktifasi G-protein
Aktifasi enzim Aktifasi kanal ion
Perubahan konsentrasi
mediator intraseluler
Perubahan permeabilitas
ion pada membran plasma
24.
c. Reseptor yangmengikat enzim (Enzym-linked receptor)
Sinyal/ligan + reseptor
mengikat enzim
Aktifasi unit katalitik dari bagian ujung
reseptor, yang berbeda di dalam sel
25.
Reseptor intraseluler/Inti
► Beradadi dalam nukleus regulasi transkripsi
gen
► Cont ligan : hormone glukokortikoid, vitamin D,
asam retinoat, dan hormon tiroid, dll
► memiliki 2 tempat ikatan :
❑ berikatan dg hormon/ligan
❑ berikatan dg bagian spesifik DNA mengaktifkan
transkripsi gen
-Terbesar dari reseptorpemukaan sel
-Ditemukan pada semua eukariota
-Memperantarai respon dari banyak molekul sinyal, seperti hormon,
neurotransmitter, lokal mediator.
-Strukturnya: protein transmembran yang membentuk 7 lipatan
(seven-pass transmembrane protein)
- Mengikat trimerik G-protein (GTP-binding protein)
Reseptor yang mengikat G-protein
28.
Reseptor yang mengikatenzim
▪ berguna untuk mendukung pertumbuhan dan
pembelahan sel, diferensiasi sel dan pertahanan
hidup 🡪 faktor pertumbuhan
▪ Abnormalitas pada proses ”signaling”
🡪gangguan pertumbuhan dan pembelahan sel 🡪
kanker
29.
BEBERAPA KELAINAN AKIBATADANYA GANGGUAN
DALAM TRANSDUKSI SINYAL PADA SEL
Akibat gangguan pada reseptor
1.“Androgen insensitivity syndrom” (AIS)
• Akibat adanya mutasi pada gen reseptor androgen (RA)
🡪
reseptor androgen tidak berfungsi 🡪
jaringan yang
menjadi target hormon androgen (testis) tidak berfungsi
🡪
hipogonadism
1.Disgenesis ovarium
• Akibat adanya mutasi pada reseptor FSH (Folicle
Stimulating Hormone) 🡪reseptor FSH inaktif 🡪
ovarium
tidak berkembang baik
SEL SEBAGAI SUMBERLISTRIK
Sel : 1. Membran sel
2. Inti
3. Sitoplasma
► Zat penyusun Sel : Protoplasma tdd:Lipid, protein. KH, air
dan Elektrolit.
► Elektrolit: lar. yg dpt menghantarkan arus listrik krn tdd ion
(+) dan ion (-)
► Elektrolit tubuh antara lain:
- Ion (+) : H+
, K+
, Na+
, Ca++
, Fe++
, Zn++
, dll
- Ion (-): CL-
, F-
, PO4-3
, OH-
, SO4-2
, dll
32.
Intra Sel ElektrolitEkstra Sel
10 meq/l
141 meq/l
4 meq/l
10 meq/l
155 meq/l
7 meq/l
Na+
K+
Cl-
HCO3
-
A-
pH
142 meq/l
5 meq/l
103 meq/l
28 meq/l
7 meq/l
7,4 meq/l
Perbedaan konst. ion diluar dg didlm sel 🡪
Perbedaan muatan Potensial listrik :
🡪 Potensial
listrik membran.
Komposisi Elektrolit
33.
SEL SEBAGAI GENERATORLISTRIK TUBUH
Potensial Membran Istirahat :
Potensial membran pd saat sel berada dlm keadaan
istirahat .
Normal – 70 s/d – 90 mV, diukur dgn Galvanometer
Faktor yg berperan pd potensial membran istirahat:
a.Potensial difusi K+
b.Potensial difusi Na+
c.Pompa Na-K
34.
⮚ Potensial membranistirahat (polarisasi)
stimulasi
⮚ Difusi ion Na ke dalam sel → depolarisasi
⮚ Overshoot: depolarisasi mencapai di atas 0 mV
⮚ Diffusi ion K ke luar sel → repolarisasi
⮚ Transport aktif ion Na dan ion K (pompa Na+-K+
)
→ ion Na kembali keluar sel dan ion K kembali
ke dalam sel
Polarisasi
Potensial Aksi :
Sel syaraf terdiridari :
► Inti sel
► Dendrit bermyelin dan tanpa myelin
► Akson bermyelin dan tanpa myelin
► Akson dilapisi oleh myelin → isolator.
► Setiap 1 mm myelin terputus oleh nodus Renvier →
sangat konduktiv karena 500 X lebih permeable
dari saraf tak bermyelin.
Penyebaran potensial aksi
darisaraf ke otot:
neuro-muscular transmision
• Melalui myo-neural junction
• Neuro-transmitter
- Asetilkolin
Tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot
disebut motor end plates
42.
1. An actionpotential arrives at the
presynaptic terminal causing voltage
gated Ca2+
channels to open,
increasing the Ca2+
permeability of
the presynaptic terminal.
5. Once ACh is released into the synaptic cleft it binds to the receptors for
ACh on the postsynaptic membrane and causes Na+
channels to open.
2. Ca2+
enters the presynaptic terminal
and initiates the release of a
neurotransmitter, acetylcholine (ACh),
from synaptic vesicles in the
presynaptic terminal.
3. Diffusion of ACh across the synaptic
cleft and binding of ACh to ACh
receptors on the postsynaptic muscle
fiber membrane causes an increase in
the permeability of ligand-gated Na+
channels.
4. The increase in Na+
permeability
results in depolarization of the
postsynaptic membrane; once
threshold has been reached a
postsynaptic action potential results.
6. ACh is rapidly broken down in the synaptic cleft by
etylcholinesterase to acetic acid and choline.
7. The choline is reabsorbed by the presynaptic terminal and combined
with acetic acid to form more ACh, which enters synaptic vesicles.
Acetic acid is taken up by many cell types.
Na+
Ca2+
Ca2+
channel
Presynaptic
terminal
Action
potential
Synaptic cleft
Na+
ACh
Receptor
molecule
Action
potential
Action
potential
Presynaptic
terminal
Synaptic
vesicle
ACh
Acetic
acid
Choline
Synaptic
cleft ACh
receptor
site
Postsynaptic
membrane Acetylcholinesterase
Na+
Acetic
acid
Choline
ACh
1
2
3
4
5
6
7
► Konsentrasi neurotransmiterasetilkolin menentukan
kecepatan dan kekuatan kontraksi otot
► agar kontraksi otot tidak terjadi terus menerus zat yang
dapat menghambat neurotransmitter: GABA, Glysin
► Kontraksi otot yg terjadi scr terus menerus disebut TETANI
► Jika asetilkolin tidak cukup banyak atau tidak mencapai
reseptornya oleh karena (obat, racun, toksin bakteri)
kontraksi otot tidak terjadi
45.
Referensi:
1. Guyton andHall, 2011: Textbook of Medical Physiology, 12
th edition, Saunder Elsevier
2. Fox,2003 : Human Physiology, 8th edition, The McGraw-Hill
Companies
3. Albert et.al.,2008. Molecular Biology of the Cell.
5th
ed.
4. Mayorga et al., 2000. Ovarian response to Follicle-
Stimulating Hormone (FSH) stimulation depends on the FSH
receptor genotype. J clin Endocrinol Metab 85:3365-3369