Resume Psikogenomik

Psikogenomik

Psikologi dan gen

Di dalam ilmu psikologi terdapat 3 aliran besar yang sangat mempengaruhi di tingkat praktikal. Aliran  itu adalah :

1.       Aliran Psikoanalisis

Tokoh psikoanalisis yang paling terkenal adalah Sigmund Freud, dimana dia menekankan pengamatannya pada factor internal yang melekat di manusia. Konsep psikoanalisis yang paling populer adalah mengenai id, ego, dan super ego serta pembentukan kepribadian karena dorongan kekuatan yang tidak disadari dan bersifat irasional. Aliran ini lebih mengedepankan potensi internal sebagai variabel independen pembentukan tingkah laku manusia.

2.     Aliran Behavioristik

Di kemukakan oleh Skinner. Menurut aliran behavioristik, manusia adalah makhluk yang fleksibel, peka terhadap perubahan lingkungan dan dalam proses perkembangan kepribadiannya mendapat stimulus dari lingkungan.

3.     Aliran Humanistik

Aliran humanistik dari Abraham Maslow mengatakan bahwa pada dasarnya manusia adalah makhluk mulia yang cenderung pada kebajikan. Nilai kebaikan yang diyakini ini kemudian berusaha diaktualisasikan melalui berbagai proses interaksi yang terjadi di lingkungan. Menurut pendekatan humanistic, lingkungan dan potensi internal sama-sama memiliki peluang untuk membentuk kepribadian dan perilaku manusia.

Dari ketiga aliran tersebut di atas jika di disarikan sebagai elemen yang tidak terpisahkan (Gestalt) maka akan didapatkan hipotesa bahwa manusia memiliki potensi dasar yang melekat pada dirinya, mampu mengembangkan mekanisme interaksi, mampu membangun mekanisme defensive, dan mampu mengaktualisasikan nilai-nilai yang diyakininya dan dianggap mulia.

Saat ini tingkat kendali hayati yang dianggap paling fundamental adalah genom. Genom adalah keseluruhan kumpulan gen-gen yang terdapat disetiap sel-sel individu organisme. Setiap sel tubuh manusia memiliki kandungan kromosom yang di dalamnya terdapat untaian asam nukleat yang disebut DNA. Secara structural DNA terbagi atas daerah-daerah yang disebut dengan ekson dan intron. Ekson adalah daerah yang mengkode protein, sedangkan intron adalah daerah yang tidak mengkode protein. Maka dengan mengenal konsep psikologi molekuler yang bertumpu kepada fungsi genomic manusia dan hubungannya dengan pembentukan sikap serta perilaku, kita akan terbantu untuk lebih dapat memahami konsep fitrah, potensi dasar, dan cara-cara mengoptimalkan serta mengendalikan potensi yang telah melekat sebagai bagian dari karakter genomic.

Salah satu konsep genetika yang terkait erat dengan psikologi dan perilaku adalah pola-pola hereditas yang terkadang menyimpang dari hukum Mendel. Interaksi dari beberapa gen yang sumber gennya di tingkat induk tidak memunculkan fenotip (sifat fisik hasil ekspresi gen), ternyata dapat memunculkan sifat baru di tingkat turunan. Penyimpangan yang juga sangat unik adalah mekanisme epistasis dan hipostasis. Pada mekanisme ini ada gen dominan yang mampu menutup atau menghambat fungsi ekspresif dari gen dominan lainnya. Gen yang mendominasi tersebut disebut epistasis dan yang terdominasi disebut hipostasis. Mekanisme ini menunjukkan kepada kita bahwa meski ada beberapa sifat orangtua yang dominan secara individual, tetapi ternyata bisa dikendalikan oleh gen dominan yang lain ketika sudah sampai di tingkat keturunan.

Pola pewarisan sifat baik yang mengikuti hukum Mendel maupun penyimpangannya, akan ada beberapa individu yang memiliki sifat genetis (baik genotip maupun fenotipnya) yang berbeda dengan mayoritas populasi. Sifat ini dapat bersifat resesif non letal ataupun sifat dominant tersamar yang muncul karena adanya interaksi antar alel. Secara factual karakter genotip  dan fenotip ini sulit untuk berubah. Hanya mutasi radikallah yang dapat menghapus atau mengubah genotip yang telah berbnetuk, dan untuk itupun diperlukan intensitas mutagen dan waktu perubahan yang sangat panjang. Pada kasus mutasi gen BRCA I, 2, 3 yang dialami sebagian wanita, tidak semuanya berakhir dengan incident kanker payudara. Padahal keluarga gen BRCA telah diketahui merupakan salah satu factor yang turut menentukan probabilitas munculnya kanker payudara. Demikian pula pola pewarisan genotip gen-gen yang terkait dengan Alzheimer. Tidak selalu orang-orang bergenotip rentan Alzheimer terkena Alzheimer. Pemetaan genom menunjukkan bahwa Alzheimer diduga kuat berkolerasi dengan ekspresi gen ApoE (ApolipoproteinE) yang terdapat dikromosom 19. Hasil penelitian genetika komunitas memberikan gambaran bahwa orang yang memiliki I alel ApoE4 beresiko terkena Alzheimer 4 kali lebih tinggi dibandingan dengan orang yang tidak memilikinya. Sedangkan bila orang yang memiliki 2 alel ApoE4 yang diturunkan dari kedua orangnya, maka resikonya terkena Alzheimer meningkat menjadi sepuluh kali lebih tinggi. Sementara orang-orang dengan ApoE3 dan 2 memiliki resiko yang sangat rendah. Mengacu pada data dan fakta ini perlu ditelusuri lebih lanjut kemungkinan adanya factor-faktor yang memiliki kemampuan menginhibisi ekspresi gen ApoE4, ataupun gen-gen apa saja yang mungkin menjadi enhansternya. Selain gen-gen yang terpetakan langsung sebagai bagian dari promoter atau inhibitor, perlu diperhatikan juga jalur patofisiologi yang dilalui dan distimulasi oleh keberadaan protein ApoE4. Dengan mengetahui jalur dan hubungan antara molekul ApoE4 dengan kerusakan degeneratif jaringan saraf akan dapat dikembangkan system pencegahan atau pengendalian kerusakan jaringan. Kajian terhadap peran single gen terhadap munculnya suatu penyakit (dianggap korelasional kausatif) juga perlu di evaluasi secara hati-hati karena ada sebuah penelitian genetika yang berusaha mengorelasikan antara keberadaan gen HLA-AI banyak ditemuakn dipopulasi mongoloid atau etnis oriental, wajar jika mereka pandai memakai sumpit. Dalam hal ini terjadi bias budaya dalam penelitian genetika. Sedangkan pada riset tentang gen IGF2R (Insulin Like Growth Factor-2 Receptor) yang terdapat dikromosom 6 dan diduga sebagai gen yang mempengaruhi tingkat inteligensia (IQ), terutama Alel 5nya, telah ditemukan fakta bahwa tidak selamanya orang tanpa Alel 5 IQ nya rendah. Ada banyak factor yang perlu dipertimbangkan dalam menilai proses pengekspresian gen dan juga efek yang ditimbulkannya.

Belajar dari kemampuan adaptasi bakteri dalam quorum sensing dan kecanggihan pola-pola komunikasi ditingkat mikroba, membuktikan bahwa gen bersifat adaptif dan dapat diekspresikan serta dikendalikan apabila prasyarat regulasinya terpenuhi. Salah satu mekanisme penyimpangan hokum Mandel yang disebut kriptometri juga menunjukkan bahwa segregasi Alel saja dapat ditentukan oleh kondisi lingkungan. Genom akan menyesuaikan tampilannya selaras dengan kondisi lingkungan yang akan ditempatinya.

Upaya konstruktif untuk mengendalikan sifat yang kurang menguntungkan dan mengoptimalkan sifat-sifat yang “seper dahsyat” (terutama yang terkait dengan fungsi mental luhur), dapat dilakukan dengan proses berlatih dan membangun sirkuit-sirkuit neuronal yang persisten. Peran genom selaku pembawa peluang deterministic yang nyaris setara dengan pengaruh lingkungan.

Dari beberapa kesimpulan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa sesungguhnya Allah SWT telah memberikan kesempatan seluas-luasnya bagi kita (manusia) untuk mengembangkan dan memperbaiki diri. Dimana semua proses yang menjadi konsekuensi pengembangan diri tersebut menghablul dalam niat, doa, ikhtiar dan konsistensi.

Analisis Film Brokeback mountain

Pemain: Heath Ledger, Jake Gyllenhaal, Michelle Williams, Anne Hathaway, Randy Quaid, Scott Michael Campbell, Anna Farris

Sinopsis Film:

Film Brokeback Mountain berkisah tentang hubungan cinta homoseksual dua koboi Amerika. Brokeback Mountain memulai adegannya dengan pertemuan Ennis del Mar dan Jack Twist, di Wyoming, negara bagian wilayah barat tengah Amerika Serikat. Dua orang lelaki yang bertemu di sebuah peternakan domba pada tahun 1963 dan secara tak terduga, menjalin hubungan yang intim. Setelah tugas mereka selesai, mereka kembali ke kehidupan masing-masing dan lalu memperoleh istri dan anak-anak. Meskipun telah mendapatkan kehidupan yang 'normal', ternyata keduanya masih memendam asmara terhadap satu sama lain. Mereka mulai kembali berhubungan melalui kartu pos dan bertemu setiap beberapa lama sekali. Sepanjang waktu tersebut, keduanya harus bertahan menghadapi tekanan keluarga dan masyarakat serta kekhawatiran akan terungkapnya hubungan mereka. Saat bekerja sebagai koboi penggembala, keduanya menjadi intim dan saling jatuh cinta. Setelah masa kerja usai, kedua pemuda itu berpisah dan menjalani hidupnya sendiri-sendiri layaknya pria di Amerika Barat. Mereka masing-masing menikah dan hidup berkeluarga.

Analisis Film :

Homoseksual adalah ketertarikan seksual terhadap jenis kelamin yang sama (Feldmen, 1990, hal.359). Ketertarikan seksual ini yang dimaksud adalah orientasi seksual, yaitu kecenderungan seseorang untuk melakukan perilaku seksual dengan laki-laki atau perempuan (Nietzel dkk.,1998, hal.489). Homoseksualitas bukan hanya kontak seksual antara seseorang dengan orang lain dari jenis kelamin yang sama tetapi juga menyangkut individu yang memiliki kecenderungan psikologis, emosional dan sosial terhadap seseorang dengan jenis kelamin yang sama (Kendall dan Hammer, 1998, hal.375).

Ennis del Mar dan Jack Twist menjadi homoseksual diakibatkan karena pengaruh lingkungan saat mereka sedang menggembala ternak di gunung. Di gunung tersebut mereka hanya berdua sehingga hubungan diantara keduanya menjadi lebih dekat. Kemudian hormon cinta lama-kelamaan timbul karena Jack Twist mempunyai perhatian lebih kepada Ennis del Mar. Hormon cinta tersebut dapat timbul karena adanya suatu ketertarikan. dan karena sikap Jack Twist yang selalu baik pada Ennis del Mar. Ditambah lagi dengan mereka telah melakukan hubungan Anal Sex, hal itu semakin memperkuat hubungan diantara keduanya sehingga menjadi saling menyayangi. Hormon cinta yang dimaksud adalah dopamine. Dijelaskan bahwa hormon ini bekerja selayaknya kokaine. Ketika kita bertemu seseorang yang kita sukai, hormon dopamine ini bekerja dan sifatnya addictive. Mereka yang menyukai pasangannya seakan-akan ketagihan untuk terus bertemu dengan orang yang disukainya itu.Akhirnya mereka berdua pun jatuh cinta dan saling menyangi satu sama lain.

Dari film ini kita dapat melihat Ennis dan Jack yang terus mempertahankan hubungan mereka. Salah satu penyebabnya karena kepuasan yang mereka peroleh dari hubungan yang mereka jalin. Kepuasan ini tidak dapat mereka peroleh dari hubungan dengan orang lain (misalnya dengan perempuan). Walaupun mereka berusaha untuk melupakan perasaan itu dengan cara menikahi perempuan dan menjalin kehidupan seksual seperti layaknya pasangan normal, namun cara ini tidak berhasil karena mereka tetap membutuhkan satu sama lain. Pengalaman yang mereka alami memberi penghayatan yang berbeda, sehingga mereka tidak dapat melupakan pengalaman tersebut. Pada akhirnya hubungan pernikahan dengan lawan jenis hanya menjadi salah satu upaya mereka untuk mempertahankan hubungan tanpa mendapatkan pandangan negatif dari lingkungan.

Bagi Ennis, hubungannya dengan Jack memberikan perasaan bebas pada diri Ennis. Ketika bersama Jack, Ennis dapat melupakan permasalahan kehidupan yang ia hadapi, seperti mencari uang, mengurus anak dan lain-lain. Saat bersama Jack, ia dapat melakukan apa pun yang dia inginkan, bersenang-senang, dan melupakan permasalahan yang ia hadapi. Dengan pergi ke Brokeback Mountain, ia juga dapat pergi ke tempat sepi di mana di sana ia bisa bebas tanpa memperdulikan pendapat orang lain. Oleh karena itu, ia terus mempertahankan hubungannya dengan Jack.

Bagi Jack sendiri, ia merasa menjadi penting dan dibutuhkan ketika berada bersama dengan Ennis. Ketika berada di rumah, ia merasa bahwa istrinya terlalu sibuk dengan pekerjaannya. Dan ketika Jack bertemu kembali dengan Ennis, Ennis menunjukkan rasa rindu yang mendalam dan menggambarkan bahwa Ennis sangat membutuhkan Jack. Perasaan penting dan dibutuhkan ini membuat Jack tidak dapat berpisah dan terus mempertahankan hubungannya dengan Ennis. Selain perasaan dibutuhkan, terdapat kepuasan seksual yang didapatkan oleh Jack (dan juga oleh Ennis) dalam hubungan seksual yang mereka lakukan.

Pada dasarnya tiap orang memiliki keinginan untuk bergantung kepada orang lain dan dimanjakan oleh pasangannya. Jika ia menjalin hubungan dengan lawan jenis, posisi Ennis maupun Jack sebagai laki-laki mengharuskan mereka untuk memberikan pemanjaan kepada lawan jenisnya(di mana hal ini sesuai dengan pandangan umum mengenai hubungan antara pria dan wanita). Ketika Ennis bersama dengan Jack, Ennis dapat bermanja kepada Jack. Hal yang sama juga terjadi pada Jack. Ketika bersama dengan Jack, ia bisa bermanja kepada Ennis. Mereka dapat melepaskan ‘topeng’ mereka dan menjadi diri mereka apa adanya tanpa harus mengikuti pandangan umum mengenai sikap pria yang seharusnya ketika berhadapan dengan lawan jenisnya.

Selain itu, bagi Ennis sendiri Jack merupakan satu-satunya orang yang dapat memenuhi kebutuhan dirinya, sehingga ia tidak berusaha mencari orang lain untuk memenuhi kebutuhannya. Sedangkan Jack, ketika pemenuhan kebutuhannya terhambat, ia berusaha mencari orang lain untuk memenuhi kebutuhannya. Hal ini ditunjukkan dari perilaku Jack yang pergi ke Meksiko ketika tidak bisa bersama dengan Ennis.

Dari uraian diatas dapat dilihat bahwa Ennis dan Jack sama-sama mencari seseorang yang dapat memenuhi kebutuhan akan penerimaan diri (self acceptance). Self-acceptance berkaitan dengan penerimaan diri individu pada masa kini dan masa lalunya. Seorang individu dikatakan memiliki nilai yang tinggi dalam dimensi penerimaan diri apabila ia memiliki sikap yang positif terhadap dirinya sendiri, menghargai dan menerima berbagai aspek yang ada pada dirinya, baik kualitas diri yang baik maupun yang buruk. Selain itu, orang yang memiliki nilai penerimaan diri yang tinggi juga dapat merasakan hal yang positif dari kehidupannya dimasa lalu (Ryff, 1995). Sebaliknya, seseorang dikatakan memiliki nilai yang rendah dalam dimensi penerimaan diri apabila ia merasa kurang puas terhadap dirinya sendiri, merasa kecewa dengan apa yang telah terjadi pada kehidupannya dimasa lalu, memiliki masalah dengan kualitas tertentu dari dirinya, dan berharap untuk menjadi orang yang berbeda dari dirinya sendiri (Ryff, 1995).

Pada akhir cerita dari film ini, di mana Ennis tidak dapat melupakan Jack dan Brokeback Mountain walaupun Jack telah meninggal. Penghayatan yang dalam serta pengalaman yang dialami menciptakan pengalaman tersendiri bagi Ennis. Oleh karena itu, ketika ia tidak sedang berada di Brokeback Mountain atau ketika melihat foto Brokeback Mountain, ia selalu teringat dengan pengalamannya di Brokeback Mountain bersama Jack Twist

NILAI FILM

1. Setiap individu memiliki orientasi seksual yang berbeda
2. Kebijaksanaan akan muncul jika sesorang tengah menghadapi permasalahan yang kompleks, dalam kasus ini Ennis telah memilih jalan unutk meninggalkan istrinya agar ia dan istrinya bahagia dengan jalannya masing - masing.
3. Mampu untuk menerima kekurangan pasangan
4. Setiap individu itu unik, karena setiap individu memiliki kekurangan dan kelebihannya masing - masing.
5. Kesetiaan timbul tidak harus kepada pasangan yang berjenis kelamin berbeda.

MAKNA FILM

Berusaha untuk dapat lebih tegas pada diri sendiri, dalam kasus ini, jika saja Ennis dapat menolak ajakan Jack Twist untuk melakukan hubungan yang tidak sewajarnya mereka lakukuan ketika berada di Gunung, maka semua hal ini tidak akan terjadi, dan sebagai individu yang telah memiliki pasangan, seharusnya kita setia terhadapa pasangan kita.

Fungsi Sel Organela

Fungsi Sel organela

Teori-teori tentang sel

Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti

a. sel prokarion, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru

b. sel eukarion, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru



Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :

Sel Prokariotik

Ø Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid

Ø Organel-organelnya tidak dibatasi membranMembran sel tersusun atas senyawa

Ø Peptidoglikan

Ø Diameter sel antara 1-10mm- Mengandung 4 subunit RNA polymerase

Ø Susunan kromosomnya sirkuler



Sel Eukariotik

Ø Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus

Ø Organel-organelnya dibatasi membran

Ø Membran selnya tersusun atas fosfolipid

Ø Diameter selnya antara 10-100mm

Ø Mengandungbanyak subunit RNA polymerase

Ø Susunan kromosomnya linier



Macam Sel Berdasarkan Keadaan Kromosom dan Fungsinya

Ø Sel Somatis, sel yang menyusun tubuh dan bersifat diploid

Ø Sel Germinal. sel kelamin yang berfungsi untuk reproduksi dan bersifat haploid



Bagian-bagian Sel

Ø Bagian hidup(komponen protoplasma), terdiri atas inti dan sitoplasma termasuk cairan dan struktur sel seperti : mitokondria, badan golgi, dll

Ø Bagian mati (inklusio), terdiri atas dinding sel dan isi vakuola


a. Dinding sel

Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel terdiri daripada selulosa yang kuat yang dapat memberikan sokongan, perlindungan, dan untuk mengekalkan bentuk sel. Terdapat liang pada dinding sel untuk membenarkan pertukaran bahan di luar dengan bahan di dalam sel. Dinding sel juga berfungsi untuk menyokong tumbuhan yang tidak berkayu.

Dinding sel terdiri dari Selulosa (sebagian besar), hemiselulosa, pektin, lignin, kitin, garam karbonat dan silikat dari Ca dan Mg.

b. Membran Plasma

Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.

Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.



Tersusun atas lemak (lipid) dan protein (lipoprotein).

Fungsi: melindungi sel, mengatur keluar masuknya zat dan sebagai penerima rangsang dari luar sel.

Transpor pasif

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.

Transpor aktif

Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.

Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.

c. Mitokondria

Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000].

Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.

Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.

Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium

d. Lisosom

Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.

- Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.

- Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.

- Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).

e. Badan Golgi

Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.

Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.

beberapa fungsi badan golgi antara lain :  

• Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
• Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma. 
• Membentuk dinding sel tumbuhan 
• Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom. 
• Tempat untuk memodifikasi protein 
• Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel 
• Untuk membentuk lisosom 
• Retikulum Endoplasma

f. RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) 

organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.

Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).



Ada tiga jenis retikulum endoplasma:

RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.

g. Nukleus

Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri

h. Plastida

Plastida adalah organel sel yang menghasilkan warna pada sel tumbuhan. ada tiga macam plastida, yaitu :

- leukoplast : plastida yang berbentuk amilum(tepung)

- kloroplast : plastida yang umumnya berwarna hijau. terdiri dari : klorofil a dan b (untuk fotosintesis), xantofil, dan karoten

- kromoplast : plastida yang banyak mengandung karoten

i. Sentriol (sentrosom)

Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom.

Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-benang spindel.

j. Vakuola

Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.

fungsi vakuola adalah :

1. memelihara tekanan osmotik sel

2. penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol, dll

3. mengadakan sirkulasi zat dalam sel

Fungsi Asam Nukleat

Asam Nukleat

Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua informasi genetika, yaitu seperangkat “ cetak biru “ tentang karakteristik actual dan potensial yang diterima oleh suatu organisme dari generasi sebelumnya, untuk kemudian diwariskan ke generasi berikutnya.

Asam nukleat ada dua macam :
Asam Deoksiribonukleat (DNA)
Asam Ribonukleat (RNA)

DNA merupakan molekul raksasa yang tardapat didalam nukleus ( inti sel ), dengan massa molekul relatif (Mr) berkisar dari 6 juta sampai 16 juta. Setiap bagian fungsional DNA dikenal sebagai gen. Ribuan gen dari suatu organisme mengandung sandi genetic untuk urutan protein. Artinya, ia mengandung suatu informasi untuk sederetan rantai asam amino protein. Setiap asam amino dituliskan didalam urutan DNA yang sesuai dengan bantuan kodon yang terdiri atas tiga pasangan basa yang berurutan. Sebagai contoh adalah kodon untuk asam amino Fenilalanin (Phe) yaitu TTC. Molekul DNA terdiri dari dua rantai polimer yang melengkung heliks ganda. Heliks ganda tersebut dikukuhkan oleh ikatan hydrogen antara lain timin dari rantai yang satu dengan adenine dari rantai yang lain. Dan antara sitosin dari rantai yang satu dengan guanin dari rantai lainnya.

Untuk ekspresi suatu gen, artinya sintasis dari protein-protein yang sesuai, informasi urutan DNA perlu diubah menjadi suatu urutan protein. Karena DNA sendiri tadak ikut ambil begian pada sintesis protein. Maka informasi perlu dipindahkan dari inti sel sempai ketempat dimana protein disintesis yaitu di ribosom. Untuk itu pertama melalui proses penyalinan ( transkripsi ).

RNA merupakan polimer yang mempunyai massa molekul lebih kecil yaitu dari 20 ribu sampai 40 ribu. Bagian yang relevandari gen, disalin menjadi suatu RNA caraka (messenger RNA, mRNA). Urutan mRNA yang berbentuk sejodoh dengan rantai DNA yang mengandung sandi gen yang sesuai. Karena RNA mengandung urasil sebagai pengganti ti-min, maka dari triplet DNA AAG misalnya akan terbentuk kodon mRNA UUC.

Baik DNA maupun RNA merupakan polimer atas unit-unit nukleotida. Suatu unit nukleutida terdiri atas tiga bagian: gula pentosa, basa organic ( senyawa heterosiklik yang mengandung nitrogen ), dan asam fosfat. Pentosa yang dikandung RNA adalah ribosa, sedangkan pentosa pada DNA adalah deoksiribosa, yang kekurangan suatu satu atim oksigen dari ribose. DNA dan RNA dapat dibedakan dari jenis gulanya.

A. BASA.

Basa asam nukleat adalah suatu heterosiklik aromatik yang berasal dari pirimidin atau purin. Lima dari basa-basa ini bersama-sama merupakan komponen utama dari asam nekleat dari selarah jaringan hidup. Basa purin adenine ( Ade ) dan guanin (Gua) seperti juga basa pirimidin sitosin (Cyt) di jumpai dalam RNA dan DNA. Sebaliknya urasil (Ura) hanya terdapat dalam RNA. Dalam DNA, urasil digantikan oleh timin (Thy), yaitu derivate 5-metil dari urasil. Sejumlah besar dari basa-basa lainnya yang dimodifikasi dijumpai pada tRNA dan pada jenis RNA lainnya.

B. NUKLEOSIDA, NUKLEOTIDA.

Monomer asam nukleat disebut nukleotida. Bila suatu basa dari asam nukleat dihubungkan dengan ribosa atau 2-deoksiribosa maka akan diperoleh suatu nukleosida. Nukleosida adalah nukeotida tampa gugus fosfat.

Adapun basa organic yang terdapat pada RNA ada empat macam yaitu:
Adenin (6-Aminopurin) atau A,
Guanin (6-oksi-2-aminopurin) atau G
Sitosin (2-oksi-6-aminopurin) atau C
Urasil (2,6-dioksipirimidin) atau U

Pada DNA tidak mengandung urasil, melainkan digantikan dengan timin (2,6-duoksi-5-metilpirimidin). Didalam sel, gugus 5’-OH dari komponen gula pada nukleosida pada umumnya teresterisasi dengan asam fosfat. Dari adenosin akan terbentuk adenosain 5’-OH monofosfat (AMP) dan dari dA yang sesuai dengannya dalam dAMP

Kalau rantai 5’-fosfat dihubungkan dengan rantai fosfat lainnya melalui ikatan asam anhidrida, maka diperoleh nukleosida difosfat dan trifosfat, misalnya ADP dan ATP. Kedua nuklesida ini merupakan koenzim penting pada metabolisme energi.

C. Oligonukleotida, Polinukleotida.

Rantai fosfat satu dengan yang lainnya dapat membentuk anhidrida asam. Hal ini memungkinkan adanya hubungan antara nukleotida satu dengan yang lainnya melalui rantai fosfat. Bila antai fosfat dari suatu nukleotida bereaksi dengan gugus 3’-OH dari nukleotida lainnya, maka terbentuk suatu dinukleotida dengan struktur asamfosfat dister. Selanjutnya melalui hubungan dengan ikatan asam fosfat diester lainnya, dinukleotida ini dapat diperpanjang dengan satu tambahan mononukleotida. Dengan cara ini terbentuk oligonukleotida dan akhirnya polinukleotida.

Polinukleotida dengan komponen ribonukleotida disebut asam ribonukleat (RNA), dan yang terbentuk dari monomer deoksiribonukleat disebut asam deoksiribonukleat (DNA). Untuk menggambarkan struktur dari oligonukleat dan polinukleat digunakan singkatan-singkatan dari komponen nukleosida yang dituliskan dari kiri ke kanan dengan arah 5’- 3’. Kadang-kadang posisi rantai fosfat ditunjukan dengan “p”. dengan demikin struktur dari RNA.

Pada nukleosida dan nukleotida, rantai pentosa terdapat dalam bentuk furanosa. Gula dan basa dihubungkan melalui suatu ikatan N-glikosidik antara C-1 gula dan N-9 cincin purin atau N-1 pirimidin. Ikatan ini selalu mempunyai konfigurasi. Jika basa organik berkaitan dengan pentosa, terbentuklah suatu nukleosida, dan jika nukleosida berkaitan dengan dengan asam fosfat, terbentuklah suatu nukleotida.

Nukleosida pada RNA

Adenin + Ribosa = Adenosin

Guanin + Ribosa = Guanosin

Sitosin + Ribosa = Sitodin

Urasil + Ribosa = Uridin

Nukleosida pada DNA

Adenin + Deoksiribosa = Deoksiadenosin

Guanin + Deoksiribosa = Deoksiguanosin

Sitosin + Deoksiribosa = Deoksisitidin

Timin + Deoksiribosa = Deoksitirimidin

Persis seperti asam-asam amino yang berkondensasi untuk membentuk polimer protein maka nukleotida-nukleotida juga berkondensasi untuk membentuk polimer asam nukleat (DNA dan RNA). Gugus fosfat dari suatu nukleotida berkaitan dangan bagian pentosa dari nukleotida tetangganya sehingga terbentuklah rantai asam nukleat yang sangat panjang.

Meskipun basa organik pada DNA dan RNA cuma empat macam, jumlah dan urutan basa-basa itu sangat bervariasi sehingga banyaknya! Bayangkan, untuk suatu rantai yang tersusun dari nukleotida, secara teoritis dapat terjadi 4x10E 87 jenis asam nukleat (DNA dan RNA) yang berbeda.

Fungsi asam nukleat.

DNA menyimpan informasi (kode) tentang jenis protein yang harus dibentukoleh suatu sel. Informasi genetic adalah relasi antara urut-urutan basa nitrogen dalam DNA menentukan urut-urutan asam amino dalam protein.struktur kode genetic itu disebut kodon. Kodon adalah rangkaian tiga nukleotida dalam urutan yang khas. Setiap kodon menentukan satu asam amino yang akan digunakan untuk sintesis protein.sel yang baru mempunyaiinformasi genetic yang identik dengan sel asal. Kadang suatu kekeliruan terjadi pada pembentukan kromosom baru.yang mengakibatkan perubahan sifat genetic. Hal seperti ini sering disebut mutasi.

DNA dan RNA

DNA dan RNA
Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA).

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya(Harpet, 1980).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida(Dage, 1992).

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya(fessenden, 1990).

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu(Poedjiati, 1994):

1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah dioksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.
3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.
4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Selain itu perbedaan RNA dengan DNA yang lain adalah dalam hal(Suryo, 1992):

1. Ukuran dan bentuk
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.

2. Susunan kimia
Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya dengan DNA yaitu:
a. Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.
b. Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil.

3. Lokasi
DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

1. RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.
2. RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.
3. RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

4. Fungsinya
DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

1. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.
2. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.
3. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

Ada beberapa cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and Sofia, 1968):
 

Jaringan hewan dan alkali hangat

RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam asam. DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.

Metode Schnider
Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan bereaksi dengan purin dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.

Metode Feligen
Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA. Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-bagian sel.

Secara Spektroskopi
Pengaukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm dimana spektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal.

Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah mRNA(messenger RNA), rRNA(ribosa RNA), dan tRNA(transfer RNA). Tiap bentuk RNA ini mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap macam bentuk RNA.

Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat dalam nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol