Monthly Archives: November 2012

Praktikum MIKROTEKNIK : METODE SMEAR

Comments Off on Praktikum MIKROTEKNIK : METODE SMEAR

Darah adalah sejenis jaringan ikat yang sel-selnya (elemen pembentuk) tertahan dan dibawa dalam matriks cairan (plasma). Darah lebih berat dibandingkan air dan lebih kental. Cairan ini memiliki rasa dan bau yang khas, serta pH 7,4 (7,35-7,45) (Pearce, 2002). Warna darah bervariasi dari merah terang sampai merah tua kebiruan, bergantung pada kadar oksigen yang dibawa sel darah merah. Volume darah total sekitar 5 liter pada laki-laki dewasa berukuran rata-rata dan kurang sedikit pada perempuan dewasa. Volume ini bervariasi sesuai ukuran tubuh dan berbanding terbalik dengan jumlah jaringan adiposa dalam tubuh. Volume ini juga bervariasi sesuai perubahan cairan darah dan konsentrasi elektrolitnya (Sherwood, 1996). Pada dasarnya darah memiliki tiga fungsi utama yaitu membantu pengangkutan zat-zat  makanan, perlindungan atau proteksi dari benda asing, dan mengatur regulasi kandungan air jaringan, pengaturan suhu tubuh, dan pengaturan pH. Terdapat tiga macam unsur seluler darah, yaitu eritrosit, leukosit, dan trombosit. (Sloane, 2003).

Untuk melihat struktur sel-sel darah dengan mikroskop cahaya pada umumnya dibuat sediaan apus darah. Sediaan apus darah ini tidak hanya digunakan untuk mempelajari sel darah tapi juga digunakan untuk menghitung perbandingan jumlah masing-masing sel darah. Pembuatan preparat apus darah ini menggunakan suatu metode yang disebut metode oles (metode smear) yangmerupakan suatu sediaan dengan jalan mengoles atau membuat selaput (film) dan substansi yang berupa cairan atau bukan cairan di atas gelas benda yang bersih dan bebas lemak untuk kemudian difiksasi, diwarnai dan ditutup dengan gelas penutup (Rudyatmi,2011).

Beberapa langkah yang harus diperhatikan dalam pembuatan preparat dengan metode smear sebagai berikut (Murtiati, 2010):

1.       Ketebalan film

2.       Film difiksasi agar melekat erat pada gelas benda sehingga yakin bahwa sel-sel di dalamnya strukturnya tetap normal

3.       Memberi warna (pewarnaan)

4.       Menutup dengan gelas penutup

Film darah (sediaan oles) dapat diwarnai dengan berbagai macam metode termasuk larutan-larutan yang sederhana antara lain: pewarnaan Giemsa, pewarnaan acid fast, pewarnaan garam, pewarnaan wright, dan lain-lain. Pewarnaan Giemsa disebut juga pewarnaan Romanowski. Metode pewarnaan ini banyak digunakan untuk mempelajari morfologi sel-sel darah, sel-sel lien, sel-sel sumsum dan juga untuk mengidentifikasi parasit-parasit darah misal Tripanosoma, Plasmodia dan lain-lain dari golongan protozoa (Subowo, 2006).

 

  1. Marianti, Aditya.2010. Petunjuk Praktikum fisiologi Hewan. Semarang : Biologi FMIPA UNNES.
  2. Murtiati, Tri dkk. 2010. Penuntun Praktikum Anatomi dan Fisiologi Manusia. Jakarta: Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Jakarta.
  3. Pearce, Evelyn C. 2002. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta: Gramedia Pustaka  Utama.
  4. Rudyatmi,Eli. 2011. Bahan Ajar Mikroteknik. Semarang: Jurusan Biologi FMIPA UNNES.
  5. Sherwood, Lauralee. 1996. Fisiologi Manusia. Jakarta: ECG.
  6. Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: EGC.
  7. Subowo. 2006. Histologi Umum. Jakarta : PT Bumi Aksara.

Category: Ilmu Pengetahuan

PRAKTIKUM INTERAKSI PROTEIN – LIGAN

Comments Off on PRAKTIKUM INTERAKSI PROTEIN – LIGAN

Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang pentingperananya dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagaibahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Beberapa protein struktural, fibrous protein, berfungsi sebagai pelindung. Sedangkan protein struktural lain ada juga yang berfungsi sebagai perekat, sepertikolagen. Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan strukturalkarena seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjangdan juga dapat mengalami cross-linking dan lain-lain. Selain itu proteinjuga dapat berperan sebagai biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalamsistem makhluk hidup. Makromolekul ini mengendalikan jalur dan waktumetabolisme yang kompleks untuk menjaga kelangsungan hidup suatu organisme. Suatu sistem metabolisme akan terganggu apabila biokatalis yang berperan di dalamnya mengalami kerusakan (Postlethwait, 2005 ).

Protein merupakan makromolekul yang menyusun lebih dari separuh bagian dari sel. Protein menentukan ukuran dan struktur sel, komponen utama dari sistem komunikasi antar sel serta sebagai katalis berbagai reaksi biokimia di dalam sel. Semua jenis protein terdiri dari rangkaian dan kombinasi dari 20 asam amino. Setiap jenis protein mempunyai jumlah dan urutan asam amino yang khas. Di dalam sel, protein terdapat baik pada membran plasma maupun membran internal yang menyusun organel sel seperti mitokondria, retikulum endoplasma, nukleus dan badan golgi dengan fungsi yang berbeda-beda tergantung pada tempatnya. Keistimewaan lain dari protein ini adalah strukturnya yangmengandung N (15,30-18%), C (52,40%), H (6,90-7,30%), O (21-23,50%), S (0,8-2%), disamping C, H, O (seperti juga karbohidrat danlemak), dan S kadang-kadang P, Fe dan Cu (sebagai senyawa kompleks dengan protein). Dengan demikian maka salah satu cara terpenting yang cukup spesifik untuk menentukan jumlah protein secara kuantitatif adalah dengan penentuan kandungan N yang ada dalam bahan makanan atau bahan lain yang dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri (Sudarmaji, S, dkk. 1989).

Ligan adalah sebarang ion atau molekul dalamkoordinasi dari ion sentral. Ligan didalam ion kompleks berupa ion-ion negatif seperti F dan CN atau berupa molekul-molekul polar dengan muatan negatifnya mengarah pada ion pusat seperti H2O atau NH3 (Sukardjo, 1997). Ligan seperti I, NH3, CN hanya memiliki satu atom donor pasangan elektron, dan disebut monodentat. Ligan yang mempunyai atom donor lebih dari satu disebut multidentat. Bidentat kalau punya dua donor, terdentat bila tiga, kuadridentat, pentadentat, dan seterusnya bila mempunyai atom donor pasangan elektron sebanyak 4, 5, 6. Contoh ligan bidentat adalah etilen diamin, H2N-CH2CH2-NH2 yang memiliki dua atom donor yaitu kedua atom N dan 8-hidroksikuinolin (oksin). Sedangkan ligan polidentat contohnya adalah EDTA yang memiliki enam buah atom donor pasangan elektron yaitu melalui kedua atom N dan keempat atom O (dari OH) (Harjadi, 1990).

Macam – macam ligan berdasarkan banyaknya pasangan elektron yang didonorkan, ligan dapat dikelompokkan menjadi (Vogel, 1990);

a.Ligan Monodentat yaitu ligan yang hanya mampu memberikan satu pasang elektron kepada satu ion logam pusat dalam senyawa koordinasi. Misalnya : ion halida, H2O dan NH3.

b.Ligan Bidentat yaitu ligan yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu memberikan dua pasang elektron. Dalam pembentukan ikatan koordinasi, ligan bidentat akan menghasilkan struktur cincin dengan ion logamnya (sering disebut cincin kelat). Ligan bidentat dapat berupa molekul netral (seperti diamin, difosfin, disulfit) atau anion (C2O42-, SO42-, O22-).

c.Ligan Polidentat yaitu ligan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor. Ligan ini dapat disebut tri, tetra, penta, atau heksadentat, bergantung pada jumlah atom donor yang ada. Ligan polidentat tidak selalu menggunakan semua atom donornya untuk membentuk ikatan koordinasi. Misalnya : EDTA sebagai heksadentat mungkin hanya menggunakan 4 atau 5 atom donornya bergantung pada ukuran dan stereokimia kompleks.

Macam – macam ligan  berdasarkan jenis ikatan koordinasi yang terbentuk, ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut (Nuryono, 2003);

a. Ligan yang tidak mempunyai elektron sesuai untuk ikatan π dan orbital kosong sehingga ikatan yang terbentuk hanya ikatan σ, seperti H, NH3, SO32-, atau RNH2.

b. Ligan yang mempunyai dua atau tiga pasang elektron bebas yang selain membentuk ikatan σ, juga dapat membentuk ikatan π dengan ion logam, seperti N3, O2, OH, S2, NH2, R2S, R2O, NH2, dan ion benzena.

c. Ligan yang memiliki orbital π-antiikatan kosong dengan tingkatan benzen rendah yang dapat menerima elektron yang orientasinya sesuai dari logam, seperti CO, R3P, CN, py, dan acac.

d. Ligan yang tidak ada pasangan elektron bebasnya, tetapi memiliki elektron ikatan-π, seperti alkena, alkuna, benzena, dan anion siklopentadienil.

e. Ligan yang membentuk dua ikatan σ dengan dua atom logam terpisah dan kemudian membentuk jembatan. Sebagai contoh, OH, O2, CO.

Metode analisis spektrometri adalah metode analisis yang paling banyak dipakai di dalam Kimia analisis, khususnya pada spektra elektromagnetik daerah ultraviolet dan tampak. Aplikasinya meliputi bidang Kimia Klinik, Kimia Lingkungan dan bidang-bidang lain.  Keuntungan dari metode analisis spektrometri adalah peralatannya yang mudah didapat dan biasanya cukup mudah dioperasikan. Prinsip metode analisis spektrometri adalah larutan sampel menyerap radiasi elektromagnetik dan jumlah intensitas radiasi yang diserap oleh larutan sampel dihubungkan dengan konsentrasi analit (zat/unsur yang akan dianalisis) dalam larutan sampel (Amaria, dkk,  2011).

Metode spektrofotometri merupakan metode yang menggunakan prinsip absorbansi dantransmisi cahaya dalam mengukur konsentrasi suatu senyawa (Lestari 2010). Dasar penggunaan metode spektrofotometri adalah dengan menggunakan metode Lowrydan Bradford. Prinsip metode Lowry adalah terbentuknya warna biru akibat penambahan pereaksi Folin Ciocalteau dan Biuret. Terbentuknya warna biru tersebut disebabkan oleh reaksi ion Cu2+ dengan ikatan peptida dalam larutan alkalis pada saat penambahan pereaksi biuret serta terjadinya reaksi reduksi pereaksi Folin Ciocalteau dengan asam amino dalam protein (Kolakowski, 2012). Sedangkan, prinsip metode Bradford adalah adanya ikatan antara protein dengan CBB-G250 (Coomassie Brilliant Blue-G250) dalam keadaan asam. CBB yang awalnya berwarna merah akan berubah warna menjadi biru pada saat berikatan dengan protein sehingga terjadiperubahan panjang gelombang pewarna dari 465 nm menjadi 595 nm (Walker, 2002). Metode Bradford merupakan metode pengukurankonsentrasi protein total yang melibatkan pewarna Coomassie Brilliant Blue (CBB), CBB akan berikatan dengan protein pada sampel larutan dalam suasana asam.Dengan demikian, absorbansinya protein dapat diukur menggunakan spektrofotometripada panjang gelombang 465-595 nm (Caprette 2005).

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Amaria, dkk. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik III. Unesa press: Surabaya.

Caprette DR. 2006. Protein assay. http://www .ruf.rice.edu/~bioslabs/methods/protein/protein.html, diakses 29 November 2012.

Harjadi, W.. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Penerbit Gramedia: Jakarta.

Kolakowski E. 2010. Methods of Analysis of Food Components and Additives.Florida: CRC.

Nuryono. 2003. Kimia Koordinasi. Lab Kimia Anorganik Jurusan Kimia FMIPA  UGM: Yogyakarta.

Postlethwait. 2005. Modern Biology. USA : Holt, Rinehart and Winston.

Sudarmaji, S, dkk. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.

Sukardjo. 1997. Kimia Fisik. PT. Rineka Cipta: Jakarta.

Walker JM. 2002. The Protein Protocols Handbook . Totowa: Humana.

Vogel. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, Jilid 2, Cetakan ke 2. Kalman Media Pusaka: Jakarta.

Category: Ilmu Pengetahuan

Praktikum Koefisien Sedimentasi

Comments Off on Praktikum Koefisien Sedimentasi

Sel merupakan unit terkecil dalam organisme hidup baik dalam dunia tumbuhan maupun hewan. Sel umumnya memiliki bagian-bagian yang memiliki fungsi tersendiri namun saling berhubungan. Adapun bagian-bagian tersebut adalah : Membran sel, sitoplasma, intisel, retikulum endoplasma, ribosom, badan golgi, mitokondria, plastida, vakuola dan sitoskeleton sel (Postlethwait, 2005).

Terkait mengenai penelitian serta perkembangan ilmu yang semakin pesat maka dalam melakukan penelitian serta observasi mendalam mengenai satu organel pada sel tersebut dilakukan menggunakan karakterisasi dan pada karakterisasi digunakan metode fraksionasi dengan memperhatikan faktor dari sedimentasi. Fraksinasi merupakan suatu proses pemisahan kuantitas tertentu dari campuran yang dapat dibagi dalam beberapa jumlah kecil (fraksi) komposisi perubahan berdasarkan kelandaian (Hendra, 1989). Fraksinasi sub seluler merupakan metode pemisahan organel menggunakan teknik sentrifugasi. Sentrifuge digunakan dalam metode fraksionasi dikarenakan sentrifuge memiliki kegunaan sebagai pemisah makromolekul organel seluler ( Boyer, 2000 ). Sedangkan proses sedimentasi merupakan suatu proses pengendapan yang digunakan untuk memisahkan, memurnikan, dan menganalisis semua spesies selular yang berada di dalam sel. Manfaat yang didapatkan dari metode sedimentasi ini  adalah dapat menghapus metode invariant-waktu yang terlalu rumit dalam pengamatan dengan mata telanjang secara aljabar (Philo, 2006). Dalam pembahasan mengenai proses sedimentasi, dikenal suatu konstanta yang disebut koefisien sedimentasi (s), yang nilainya :

s = kecepatan molekul

gaya sentfifugal

Terdapat dua jenis metode yang digunakan untuk mengukur besarnya suatu koefisien sedimentasi, yaitu dengan cara memutar larutan homogen pada sentrifuse dan dengan menghitung zona sedimentasi (Tinoco, 2002). Kecepatan sedimentasi dapat dihitung bedasarkan perpindahan posisi radial batas sedimentasi (rb) dengan waktu (t), dari koefisien sedimentasi s, (Svedberg, dimana 1 S = 1013 s) (Scott, 2005).

Pentingnya  melakukan praktikum ini adalah untuk mengetahui serta memahami teknik yang digunakan dalam mengukur koefisien sedimentasi serta dapat mengetahui secara langsung bentuk morfologis kloroplas yang diperoleh melaui karakterisasi dengan metode fraksionasi.

Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat fotosintesis. Kloroplas adalah plastida yang berwarna hijau yang terdapat dalam sel tumbuhan lumut (Bryophyta), paku-pakuan (Pterydophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Kloroplas berwarna hijau karena mengandung klorofil (Biggs, 2008 ).

Kloroplas memiliki struktur membran ganda, yaitu membran luar (outer membrane) dan membran dalam (inner membrane) yang dipisahkan oleh ruang intermembran. Membran dalam kloroplas mengalami modifikasi struktur yang disebut dengan tilakoid (thylakoid) dan selanjutnya tumpukan tilakoid disebut grana. Matrik yang ada di dalam kloroplas merupakan struktur gel yang disebut dengan stroma (Campbell, dkk., 2002).

 

Sedimentasi

Category: Ilmu Pengetahuan

RESUME BIOSEL

Comments Off on RESUME BIOSEL

FRAKSIONASI SEL

Menurut Campbell (2002), semua organisme terdiri atas sel. Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel, yaitu Prokariotik atau Eukariotik. Sel memiliki fungsi yang berbeda-beda, tergantung dari  struktur dan ukurannya . Untuk mempelajari sel digunakan teknik fraksionasi. Teknik fraksionasi sel merupakan pemisahan sel menjadi beberapa bagian untuk mempelajari fungsi dari organel-organel utama sel tersebut . Alat yang digunakan untuk memfraksionasi sel adalah sentrifuge.

TEKNIK KULTUR SEL HEWAN

Category: Ilmu Pengetahuan

Laporan Permeabilitas Membran Lipid

Comments Off on Laporan Permeabilitas Membran Lipid

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang luar biasanya ini tebalnya kira-kira hanya 8 nm dibutuhkan lebih dari 8000 membran plasma mengontrol lalu lintas ke dalam dan ke luar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengannya lebih mudah dari pada substansi yang lainnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi (Campbell, dkk, 2002). Adanya sifat hidrofobik di bagian tengah lapisan lipid membran plasma menyebabkan membran tersebut tidak mudah ditembus oleh molekul polar, sehingga membran sel mencegah keluarnya komponen-komponen dalam sel yang larut dalam air. Namun, sel juga memerlukan bahan-bahan nutrisi dan membuang limbahnya ke luar sel. Untuk memenuhi kebutuhan ini, sel harus mengembangkan suatu sistem/mekanisme khusus untuk transpor melintasi membran sel (Subowo, 1995).

Terdapat dua populasi utama protein membran. Protein integral umumnya merupakan protein transmembran, dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut. Daerah hidrofobik protein integral terdiri atas satau atau lebih rentangan asam amino nonpolar. Protein periferal sama sekali tidak tertanam dalam bilayer lipid, protein ini merupakan anggota yang terikat secrara longgar pada permukaan membran, sering juga pada bagian integral yang dibiarkan terpapar (Campbell, dkk, 2002).

Diketahui bahwa pada membran sel terdapat lapisan protein yang membentuk struktur globular yang terikat pada permukaan membran yang disebut sebagai protein ekstrinsink, ada juga yang berintegrasi ke dalam membran sebagai protein intrinsink, protein ini melintas membran membentuk kanal protein (protein transport). Kanal protein ini merupakan pori yang hidrofilik yang memungkinkan dilewati bahan terlarut polar seperti ion. Membran ini, utamanya tersusun atas protein dan lipida, sedikit karbohidrat. Kandungan protein dan lipida ini bervariasi tergantung dari jenis membran plasma dari organ sel yang bersangkutan (membran sel, mitokondria, kloroplas). Tiga macam lipida polar yang utama adalah fosfolipida, glukolipida dan sedikit sulfolipida. Pada lipida polar, asam lemak yang hidrofobik berorientasi ke bagian dalam membran. Variasi antara panjang dan tingkat ketidakjenuhan (jumlah ikatan rangkap) dari rantai asam lemak berpengaruh terhadap titik cair. Membran sel merupakan permeabel terhadap bagian pelarut larutan secara eksternal maka interaksi fisiologi dapat terjadi diantara aliran-aliran antara pelarut. Untuk mengukur berbagai pelarut berbagai membran “nilella transinans” bahwa membran terutama plasmolemma dan protoplasma yang diplasmolisis mungkin sangat berbeda dengan sel yang normal kurang atau lebih lumid karena tingkat volumenya dari protoplas yang diplasmolisi sulit diukur dengan tiap terjadinya (Wilking, 1989).

Mambran sangat beragam, tetapi permeabilitas dapat terjadi tanpa menghiraukan bagaimana fungsi membran selama pergerakan larutan lebih dibatasi dibandingkan pergerakan air (Gelston, 1961). Peranan membran dalam aktivitas seluler yaitu mengatur keluar masuknya bahan antara sel dengan lingkungannya, antara sel dengan organel-organelnya. Selain itu membran juga berperan dalam metabolisme sel. Organel-organel sel seperti nukleus, kloroplas, mitokondria, dan retikulum endoplasma juga diselubungi membran. Berdasarkan dari komposisi kimia membran dan pemeabilitasnya terhadap solut maka dapat disimpulkan bahwa membran sel terdiri atas lipid dan protein. Pada membran terdapat lapisan ganda dan molekul-molekul posfolipid yang letaknya teratur sedemikian rupa sehingga ujung karbon yang hidropobik terbungkus sedemikian rupa di dalam sebuah lapisan amorf dalam senyawa lipid. Komponen protein membran digambarkan sebagai suatu selaput yang menutupi kedua belah permukaan dan lapisa biomolekul posfolipid (Prawiranata, 1981).

Ada beberapa perbedaan besar antara karakter permeabilitas pada tanaman yang berbeda tetapi mempunyai prinsip umum yang sama. Salah satu faktanya adalah komposisi relatif dari daerah lipid dan area penjaringan terhadap permeabilitas yang berbeda dari tiap tanaman. Pada Chara, permeabilitas diatur oleh solubilitas lipid pada penyerapan larutan. Sedangkan pada Beggiataa, ukuran merupakan penentu paling utama. Pada tumbuhan tingkat tinggi yang memiliki sifat permeabilitas yang sama dengan Chara, solubilitas lipid merupakan faktor dominan penyerapan walaupun perbedaan kuantitatif dapat diperhitungkan pada angka penyerapan (Kimball, 2000).

Beberapa teori-teori klasik tentang permeabilitas mempunyai kesulitan dalam menjelaskan gejala-gejala yang teramati. Seperti peleburan zat terlarut pada membran oleh pelarut. Semua perrcobaan permeabilitas membran melibatkan sistem yang tidak seimbang yang berubah sepanjang lintasan tidak baik apabila beberapa molekul yang tidak dapat menembus lubang batas itu. Terdapat ion bermuatan pada membran yang menyebabkan terjadinya potensial, untuk potensial ini dinamakan potensial dominan. Dalam hal ini konsentrasi keseimbangan ion dari dua belah sisi membran berbeda. Proses tercapainya keseimbangan dari berbagai keadaan tidak seimbang merupakan contoh termodinamika larutan balik yang terjadi pada sistem biologi. Membran mempunyai dua fungsi yaitu memberikan kerangka luar dari proses kehidupan dan pemisahan sitoplasma menjadi bahang. Membran memisahkan protoplasma menjadi bagian-bagian tetapi pemisahan itu selektif (Lovelles, 1991). Membran bukanlah lembaran molekul statis yang terikat kuat di tempatnya. Membran ditahan bersama terutama oleh interaksi hidrofobik, yang jauh lebih lemah dari ikatan kovalen. Sebgain besar lipid dan sebagian protein dapat berpindah secara acak dalam bidang membrannya. Akan tetapi, jarang terjadi suatu molekul bertukar tempat secara melintang melintasi membran, yang beralih dari satu lapisan fosfolipid ke lapisan yang lainnya. Untuk melakukan hal seperti itu, bagian hidrofilik molekul tersebut harus melewati inti hidrofobik membranya (Campbell, dkk, 2002).

Suatu membran tetap berwujud fluida begitu suhu turun, hingga akhirnya pada beberapa suhu kritis, fosfolipid mengendap dalam suatu susunan yang rapat dan membrannya membeku, tak ubahnya seperti minyak babi yang membentuk kerak lemak ketika lemaknya mendingin. Suhu beku membran tergantung pada komposisi lipidnya. Membran tetap berwujud fluida pada suhu yang lebih rendah jika membran itu mengandung banyak fosfolipid dengan ekor hidrokarbon tak jenuh. Karena adanya kekusutan di tempat ikatan gandanya, hidrokarbon tak jenuh tidak tersusun serapat hidrokarbon . Membran haruslah bersifat fluida agar dapat bekerja dengan baik, membran itu biasanya sekental minyak salad. Apabila membran membeku, permeabilitasnya berubah, dan protein enzimatik di dalamnya mungkin menjadi inaktif. Suatu sel dapat mengubah komposisi lipid membrannya dalam tingkatan tertentu sebagai penyesuaian terhadap suhu yang berubah. Misalnya, dalam banyak tumbuhan yang dapat bertahan pada kondisi yang sangat dingin, persentase fosfolipid tak jenuh meningkat dalam musim gugur, suatu adaptasi yang menghalangi pembekuan membran selama musim dingin (Campbell, dkk, 2002).

Membran sangat beragam, tapi osmosis terjadi tanpa menghiraukan bagaimana fungsi membran, sepanjang pergerakan pergerakan linarut lebih dibatasi dibandingkan dengan pergerakan air. Membran bisa berupa satu lapis bahan yang lebih mampu melarutkan pelarut daripada partikel linarut, sehingga melewatkan lebih banyak molekul pelarut daripada partikel linarut. Selapis udara diantara dua larutan air merupakan pembatas yang menahan sama sekalim perpindahan linarut yang tidak menguap, yang ketiga berupa saringan (tapis) dengan sejumlah lubang berukuran tertentu sehingga molekul air dapat melaluinya, tapi partikel linarut yang lebih besar tidak dapat melewatinya. Pergerakan air yang cepat melintasi antar permukaan ke dalam larutan akan menciptakan tegangan dalam air yang tertinggal di pori, dan akan menarik air bersamanya dalam bentuk aliran massa. Mekanisme membran ini menggambarkan kerumitan alam (Salisbury dan Ross, 1995).

 

 

BIO SEL 4

Category: Ilmu Pengetahuan

Laporan TERMOREGULASI

Comments Off on Laporan TERMOREGULASI

TERMOREGULASI

 

oleh :

Nama                  :  Wira Eka Putra

NIM                     :  115090100111033

 

 

 Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Brawijaya

2012

Termoregulasi

 

Termoregulasi adalah suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan suhu internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolelir. Suhu berpengaruh kepada tingkat metabolisme. Suhu yang tinggi akan menyebabkan aktivitas molekul-molekul semakin tinggi karena energi kinetiknya makin besar dan kemungkinan terjadinya tumbukan antara molekul satu dengan molekul lain semakin besar pula. Akan tetapi, kenaikan aktivitas metabolisme hanya akan bertambah seiring dengan kenaikan suhu hingga batas tertentu saja. Hal ini disebabkan metabolisme di dalam tubuh diatur oleh enzim (salah satunya) yang memiliki suhu optimum dalam bekerja. Jika suhu lingkungan atau tubuh meningkat atau menurun drastis, enzim-enzim tersebut dapat terdenaturasi dan kehilangan fungsinya (Campbell, 2004).

Di alam, pengaturan suhu tubuh oleh hewan dan manusia dilakukan untuk mengatur panas yang diterimanya atau yang hilang ke lingkungan. Mekanisme perubahan panas tubuh  hewan dapat terjadi dengan 4 proses, yaitu konduksi, konveksi, radiasi, dan evaporasi. Konduksi adalah perubahan panas tubuh hewan karena kontak dengan suatu benda. Konveksi adalah transfer panas akibat adanya gerakan udara atau cairan melalui permukaan tubuh. Radiasi adalah emisi dari energi elektromagnet. Radiasi dapat mentransfer panas antar obyek yang tidak kontak langsung. Sebagai contoh, radiasi sinar matahari. Evaporasi adalah proses kehilangan panas dari permukaan cairan yang ditranformasikan dalam bentuk gas (Martini, 1998).

Berdasarkan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu hewan,  maka hewan dibagi menjadi dua golongan, yaitu poikioterm dan homoiterm. Suhu tubuh hewan poikioterm dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan seperti ini juga disebut hewan berdarah dingin. Di lain pihak hewan homoiterm  disebut hewan berdarah panas. Suhu tubuh hewan homoiterm lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Endotermik biasanya mempertahankan suhu tubuh mereka di sekitar 35 – 40°C (Duke, 1985).

Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air. Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Proses evaporasi yang dilakukan berfungsi untuk menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah bangsa burung dan mamalia (Swenson, 1997).

Hewan ektoterm adalah hewan yang sangat bergantung pada suhu di lingkungan luar untuk meningkatkan suhu tubuhnya karena panas yang dihasilkan dari keseluruhan sistem metabolismenya hanya sedikit. Sedangkan hewan endoterm, adalah hewan yang suhu tubuhnya berasal dari produksi panas di dalam tubuh, yang merupakan hasil samping dari metabolisme jaringan. Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara perolehan panas dari dalam (metabolisme) atau luar dengan kehilangan panas. Untuk menghadapi cuaca yang sangat buruk (terlalu dingin atau terlalu panas). Hewan ektoterm  perlu menghemat energi dengan cara hibernasi atau estivasi (Guyton,1993).

Hewan ektotermik dan endotermik mempertahankan suhu tubuhya dengan mengkombinasikan empat kategori umum dari adaptasi, yaitu:

1.  Penyesuaian laju pertukaran panas antara hewan dengan sekelilingnya.

Insulasi tubuh seperti, rambut, bulu, lemak yang terletak persis di bawah kulit untuk   mengurangi kehilangan panas. Penyesuaian ini terdiri dari beberapa mekanisme, diantaranya

a. Hewan endotermik  mengubah jumlah darah yang mengalir ke kulitnya berdasarkan   suhu di sekitarnya. Misal pada suhu dingin maka hewan endotermik akan mengecilkan diameter pembuluh darahnya (vasokontriksi) sehingga terjadi penurunan aliran darah, sedangkan pada musim panas hewan endotermik akan membesarkan diameter pembuluh darahnya (vasodilitasi) sehingga terjadi peningkatan aliran darah.

b. Pengaturan arteri dan vena yang disebut penukar panas lawan arus

( countercurrent heat exchanger). Pengaturan lawan arus ini memudahkan pemindahan panas dari arteri ke vena di sepanjang pembuluh darah tersebut

2. Pendinginan melalui kehilangan panas evaporatif.

Hewan endotermik dan ektotermik  terestial kehilangan air melalui pernapasan dan  melalui kulit. Jika kelembapan udara cukup rendah, air akan menguap dan hewan tersebut akan kehilangan panas dengan cara pendingin melalui evaporasi. Evaporasi dari sistem respirasi dapat ditingkatkan dengan cara panting (menjulurkan lidah ke luar). Pendinginan melalui evaporasi pada kulit dapat ditingkatkan dengan cara berendam atau berkeringat

3. Respons perilaku.

Banyak hewan dapat meningkatkan atau menurunkan hilangnya panas  tubuh dengan cara berpindah tempat. Mereka akan berjemur dibawah terik matahari atau pada batu panas selama musim dingin, menemukan tempat sejuk, lembab atau masuk ke dalam lubang di dalam tanah pada musim panas, dan bahkan bermigrasi ke lingkungan yang lebih sesuai.

4. Pengubahan laju produksi panas metabolik.

Kategori penyesuaian ini hanya berlaku bagi hewan endotermik, khususnya unggas dan mamalia. Hewan endotermik akan meningkatkan produksi panas metaboliknya sebanyak dua tau tiga kali lipat ketika terpapar ke keadaan dingin (Campbell, 2004).

Manusia memiliki rentan suhu normal manusia 36,4 dan 36,7 ˚C. Sedangkan suhu lingkungan normal sekitar 27˚C. Pada hasil pengamatan, suhu lingkungan dapat berada diatas 27˚C dan mengalami perubahan di setiap kegiatan dapat disebabkan karena suhu merupakan besaran yang sangat bergantung pada keadaan lingkungan sekitar. Masing masing tempat memilki keadaan yang berbeda beda, seperti ketinggian dari permukaan laut, tekanan dan kelembapan udara. Jadi tempertur suatu ruang atau daerah dapat berubah ubah menurut fungsi keadaannya. Setelah praktikum, didapatkan hasil  bahwa terjadi peningkatan dan penurunan suhu tubuh berdasarkan aktivitas. Hal ini terjadi dikarenakan suatu sistem termoregulasi dalam tubuh, yaitu suatu sistem yang berfungsi mengendalikan naik turunnya suhu tubuh berdasarkan perubahan suhu luar dan aktivitas yang dilakukan oleh organisme. Masing masing organisme yang dalam hal ini adalah manusia ,  memilki respon tubuh terhadap perubahan suhu yang berbeda. Berikut adalah faktor faktor yang mempengaruhi suhu tubuh manusia (Pearce, 1990):

1. Usia

Regulasi suhu tidak stabil sampai anak – anak mencapai pubertas. Rentang suhu normal turun secara berangsur sampai seseorang mendekati masa lansia. Lansia mempunyai rentang suhu tubuh yang lebih sempit daripada dewasa awal. Suhu oral 35º C tidak lazim pada lansia dalam cuaca dingin.  Namun, rentang suhu tubuh pada lansia sekitar 35ºC.  Lansia terutama sensitive terhadap suhu eskrim, karena kemunduran mekanisme control, terutama pada control vasomotor, penurunan jumlah jaringan subkutan, penurunan aktivitas kelenjar, dan penurunan metabolism.

2. Olahraga

Aktivitas otot memerlukan peningkatan suplai darah dan pemecahan karbohidrat dan lemak. Hal ini menyebabkan peningkatan metabolisme dan produksi panas. Segala jenis olahraga dapat meningkatkan suhu tubuh. Olahraga berat lama, seperti lari jarak jauh dapat meningkatkan suhu tubuh untuk sementara sampai 41ºC.

3. Kadar Hormon

Secara umum wanita mengalami fluktuasi suhu tubuh yang lebih besar daripada pria. Variasi tubuh dapat digunakan untuk memperkirakan masa paling subur pada wanita untuk hamil.

4.Irama Sirkadian

Suhu tubuh berubah secara normal 0,5 – 1 ºC selama periode 244 jam. Bagaimanapun suhu merupakan irama paing stabil pada manusia. Tapi pola suhu tubuh tidak berubah secara otomatis pada orang yang bekerja malam hari dan tidur siang hari. Perlu waktu 1 – 3 minggu untuk perputaran tersebut berubah. Secara umum irama sirkadian tidak berubah secara usia.

5.Stres

Stres fisik dan emosi meningkatkan suhu tubuh melalui stimulasi hormonal dan persyarafan. Perubahan fisiologi tersebut meningkatkan panas. Klien yang cemas saat masuk rumah sakit atau tempat praktik dokter, suhu tubuhnya dapat lebih tinggi dari normal.

6.Lingkungan

Lingkungan mempengaruhi suhu tubuh. Jika suhu dikaji dalam ruangan hangat klien mungkin tidak mungkin meregulasi suhu tubuh melalui mekanisme pengeluaran panas dan suhu tubuh akan naik. Jika klien berada diluar lingkungan luar tanpa baju hangat, suhu tubuh mungkin rendah karena penyebaran yang efektif dan pengeluaran panas yang kondusif.

Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior.  Terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen. Termoregulasi dapat menjaga suhu tubuh. Dari perubahan keadaan lingkungan yang terjadi secara tiba tiba ataupun karena jenis akitifitas yang dilakukan oleh seseorang. Pada suhu tubuh yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Mekanisme pengaturan suhu tubuh merupakan penggabungan fungsi dari organ-organ tubuh yang saling berhubungan.  Mamalia Memiliki dua jenis sensor pengatur suhu, yaitu sensor panas dan sensor dingin yang berbeda tempat pada jaringan sekeliling (penerima di luar) dan jaringan inti (penerima di dalam) dari tubuh (Swenson,1997).

Suhu lingkungan memiliki derajat yang tidak jauh berbeda dari suhu tubuh.  Hal ini dapat mengisyaratkan bahwa suhu tubuh dan suhu lingkungan akan saling menyesuaikan. Penyesuaian ini dilakukan untuk mencegah kerusakan dan gangguan sistem dalam tubuh yang dapat mengganggu kestabilan sel sel, sehingga sel sel rusak dan tidak mapu bermetabolisme secara sempurna (Gordon,1992).

Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan suhu lingkungan, artinya panas tubuh dapat hilang atau berkurang akibat lingkungan yang lebih dingin atau lebih panas. Begitu juga sebaliknya, lingkungan dapat mempengaruhi suhu tubuh manusia. Perpindahan suhu antara manusia dan lingkungan terjadi sebagian besar melalui kulit. Proses kehilangan panas melalui kulit dimungkinkan karena panas diedarkan melalui pembuluh darah dan juga disuplai langsung ke fleksus arteri kecil melalui anastomosis arteriovenosa yang mengandung banyak otot. Kecepatan aliran dalam fleksus arteriovenosa yang cukup tinggi (kadang mencapai 30% total curah jantung) akan menyebabkan konduksi panas dari inti tubuh ke kulit menjadi sangat efisien. Dengan demikian, kulit merupakan radiator panas yang efektif untuk keseimbangan suhu tubuh (Swenson,1997).

Suhu tubuh manusia cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat menyebabkan fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh manusia dalam keadaan konstan, diperlukan regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh manusia diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik. Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point). Titik tetap tubuh dipertahankan agar suhu tubuh inti konstan pada 37°C. Apabila suhu tubuh meningkat lebih dari titik tetap, hipotalamus akan merangsang untuk melakukan serangkaian mekanisme untuk mempertahankan suhu dengan cara menurunkan produksi panas dan meningkatkan pengeluaran panas sehingga suhu kembali pada titik tetap (Guyton, 1993).

Daftar Pustaka :

Campbell. 2004.  Biology. Erlangga. Jakarta.

Duke, NH. 1995. The Physiology of Domestic Animal. Comstock Publishing.New York.

Guyton, D.C. 1993. Fisiologi Hewan, edisi 2. EGC. Jakarta.

Martini. 1998. Fundamental of Anatomy and Physiology 4th ed.. Prentice  Hall International Inc., New Jersey.

Pearce ,Evelyn C. 1990. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Gramedia: Jakarta.

Swenson, GM. 1997. Dules Physiology or Domestic Animals. Publishing   Co. Inc : USA.

Category: Ilmu Pengetahuan

Laporan Perkembangan Sel Hematopoietik

1

Perkembangan Sel Hematopoietik

oleh :
Nama            :  Wira Eka Putra
NIM                :  115090100111033

Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya
2012

Perkembangan Sel Hematopoietik

Hematopoiesis merupakan proses pembentukan komponen sel darah, dimana terjadi proliferasi, maturasi dan diferensiasi sel yang terjadi secara serentak. Proliferasi sel menyebabkan peningkatan atau pelipatgandaan jumlah sel, dari satu sel hematopoietik pluripotent menghasilkan sejumlah sel darah. Maturasi merupakan proses pematangan sel darah, sedangkan diferensiasi menyebabkan beberapa sel darah yang terbentuk memiliki sifat khusus yang berbeda-beda (Dian, 2010).

Sel darah merah, sel darah putih, dan platelet di bentuk di hati dan limpa pada janin, dan di dalam sumsum tulang setelah lahir. Proses pementukan sel darah disebuthematopoiesis. Hematopoiesis mulai terjadi di sumsum tulang dengan sel induk pluripotensial (bermakna “banyak kemungkinan/potensi”). Sel induk adalah sumber semua sel darah. Sel-sel ini secara kontinu memperbarui dirinya dan berdiferensiasi sepanjanghidup merupakan cadangan yang tidak ada habisnya dan disebut abadi. Setelah beberapa tahap diferensiasi, sel induk mulai bekerja membentuk hanya satu jenis sel darah (Postlethwait, 2005) . Sel ini, yang disebut sel progenitor, tetap berada didalam sumsum tulang dan, kemudian di pengaruhi factor pertumbuhan spesifik, berdiferensiasi menjadi sel darahmerah, sel darah putih, atau platelet. Perkembangan sel darah yang berasal dari selinduk pluripotensial menjadi sel-sel differensiasi (Pettit, 2005).
Pengendalian Perkembangan Sel Progenitor

Sel progenitor distimulasi untuk berproliferasi dan berdefesiensi oleh berbagai hormon dan agen produk lokal yang secara kolektif disebut faktor pertumbuhan hematopoietik. Masing-masing sel progenitor berespons hanya pada beberapa factorpertumbuhan ini, tetapi banyak factor pertumbuhan mungkin bekerja secara tidak spesifik pada beberapa sel progenitor. Berbagai factor pertumbuhan hematopoietic adalah sitokin. Sitokin dilepaskan dari sel-sel imun dan inflamasi, mengirimkan pesankepada sel progenitor perlunya sel-sel tambahan untuk melawan infeksi ataumembantu penyembuhan tubuh. Factor pertumbuhan hematopoietic yang spesifik untuk sel-sel yang merekastimulasi disebut faktor penstimulasi koloni (colony stimulating factor). Sebagai contoh, faktor penstimulasi koloni granulosit menstimulasi produk sel darah putih yang dikenal dengan granulosit, sebaliknya faktor penstimulasi koloni makrofag-monosit meningkatkan proliferasi monosit dan makrofag. Salah satu contoh penting faktor penstimulasi koloni untuk sel darah merah adalah hormone eritropoietin, yang diproduksi ginjal dalam merespons konsentrasi oksigen yang rendah dalam darah. Sitokin nonspesifik lainnya dapat bekerja pada sel-sel yang kurang berdiferensiasi dibandingkan sel progenitor, penstimulasi produksi berbagai sel darah (Pettit, 2005).

Gambar 1. Proliferasi (Dian, 2010)

Hematopoiesis pada manusia terdiri atas beberapa periode (Dian, 2010):

1. Mesoblastik
Dari embrio umur 2 – 10 minggu. Terjadi di dalam yolk sac. Yang dihasilkan adalah HbG1, HbG2, dan Hb Portland (Dian, 2010).
2. Hepatik
Dimulai sejak embrio umur 6 minggu terjadi di hati Sedangkan pada limpa terjadi pada umur 12 minggu dengan produksi yang lebih sedikit dari hati. Disini menghasilkan Hb (Dian, 2010).
3. Mieloid
Dimulai pada usia kehamilan 20 minggu terjadi di dalam sumsum tulang, kelenjar limfonodi, dan timus. Di sumsum tulang, hematopoiesis berlangsung seumur hidup terutama menghasilkan HbA, granulosit, dan trombosit. Pada kelenjar limfonodi terutama sel-sel limfosit, sedangkan pada timus yaitu limfosit, terutama limfosit T (Dian, 2010).
Faktor pertumbuhan hematopoietik :
•    Adalah hormon glikoprotein yang mengatur proliferasi dan diferensiasi sel-sel progenitor dan fungsi sel-sel matur.
•    Efek biologik diperantarai melalui reseptor spesifik pada sel target.
•    Terdapat macam-macam faktor pertumbuhan yang memiliki karakteristik yang umum.
•    Bekerja pada berbagai stadium hematopoiesis
•    Biasanya dihasilkan oleh beberapa jenis sel
•    Biasanya mempengaruhi lebih dari satu jalur sel
•    Biasanya menunjukkan interaksi yang sinergis maupun aditif dengan faktor pertumbuhan lain
•    Seringkali bekerja dengan sel neoplastik yang setara dengan suatu sel normal
•    Kerja multipel :proliferasi,diferensiasi,maturasi,aktivasi fungsional, menghambat apoptosis
Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pembentukan sel darah di antaranya adalah asam amino, vitamin, mineral, hormone, ketersediaan oksigen, transfusi darah, dan faktor- faktor perangsang hematopoietik (Dian, 2010).

Gambar 2. Tempat terjadinya hematopoitietik (Pettit, 2005)

Macam-macam Faktor Pertumbuhan Hematopoietik :
•    Bekerja pada sel stroma :
o   IL-1
o   TNF (Tumour Necrosis Factor)
•    Bekerja pada sel induk pluripoten
o   Faktor sel induk (stem cell factor)
o   Ligan Flt (Flt-L)
•    Bekerja pada sel progenitor multipotensial (progenitor mieloid campuran)
o   IL-3
o   GM-CSF (Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating  Factor)
o   IL-6
o   G-CSF (Granulocyte Colony Stimulating  Factor)
o   Trombopietin
•    Bekerja pada sel progenitor terikat (progenitor eritroid,megakariosit,dll)
o   G-CSF (Granulocyte Colony Stimulating  Factor)
o   M-CSF (Macrophage Colony Stimulating  Factor)
o   IL-5 (eosinophil-CSF)
o   Eritropoietin
o   Trombopoietin
Daftar Pustaka :
Postlethwait dan Janet. 2005.Modern Biology.Holt,Rinehart and Winston: USA.
Dian, dr. 2010. Hematopoiesis, Pembentukan Sel Darah. http://drdjebrut.wordpress.com/ 2010/06/22/hematopoiesis-pembentukan-sel-darah/. Diakses tanggal 24/11/2012.
Pettit, J.E, dkk. 2005. Kapita Selekta Hematologi Edisi 4. Jakarta. EGC.

Category: Ilmu Pengetahuan