Komunikasi sel

Sinyal parakrin dan sinyal sinaptik

Disusun oleh:

Utari                                             12613041

Ufy ulfyatul laely               12613042

Azuya putri                               12613043

Syarif muhammad furqan   12613044

Dini erma yani                           12613045

RATNI YUNI ASTUTI                     12613046

Luthfiana nur purAWIJAYA12613047

RIONA DESY PUTRI                       12613048

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

PRODI FARMASI

TAHUN 2012/2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat ALLAH SWT karena atas izin dan rahmat-Nya, proses pembuatan dan penyusunan makalah ini dapat terselesaikan dengan baik.

Makalah ini berjudul Komunikasi Sel yang berisikan tentang hal-hal yang berkaitan dengan pesinyalan parakrin dan pensinyalan sinaptik.

Dalam penulisan makalah ini kami mohon maaf apabila terdapat kata atau kalimat yang salah atau bahkan tidak meyenangkan, serta atas kekurangan isi dan referensinya kami harap untuk dimaklumi.

Pada kesempatan kali ini, kami mengucapkan terimah kasih kepada bapak Hady Anshory T, S.si, Apt selaku dosen biologi sel ddan kepada teman-teman yang telah bekerjasama dalam penyusunan makalah ini.

Atas kemurahan hati  menerima makalah ini kami ucapkan terimah kasih dan  Semoga makalah ini bermanfaat kedepannya bagi para pembaca, dan kita senantiasa dalam dekapan-Nya.

                                                                          Yogyakarta, 27 desember 2012

                                                                                                  

                                                                                            Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Sel merupakan unit terkecil dari organisme. Sel tidak akan mampu bekerja dan membentuk sebuah jaringan bila tidak ada koordinasi anatara satu dengan yang lain. Miliaran sel penyusun setiap makhluk hidup harus berkomunikasi untuk mengkoordinasikan aktivitasnya sedemikian rupa sehingga memungkinkan organisme itu untuk berkembang. Mulai dari sel yang berkomunikasi terbentuk jaringan kemudian organ dan system yang menjalankan organisme untuk hidup.

Dalam kehidupan makhluk hidup baik uniseluler atau multiseluler akan berinteraksi dengan lingkungannya untuk mempertahankan kehidupannya. Sinyal-sinyal antar sel jauh lebih sederhana daripada bentuk-bentuk pesan yang biasanya dirubah oleh manusia.

Sinyal yang diterima sel, yang berasal dari sel lain atau dari beberapa perubahan pada lingkungan fisik organisme, bermacam-macam bentuknya. Misalnya, sel dapat mengindera dan merespons sinyal elektromagnetik, seperti cahaya, dan sinyal mekanis, seperti sentuhan. Akan tetapi sel-sel paling sering berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan sinyal kimiawi.

Kajian tentang persinyalan sel membantu untuk menjawab sejumlah pertanyaan penting dalam biologis dan kedokteran, mulai dari perkembangan embriologis hingga kerja hormon untuk perkembangan kanker dan jenis penyakit lain.

1.2  Tujuan

1.      Dapat mengetahui apa itu pensinyalan parakrin

2.      Dapat mengetahui apa itu pensinyalan sinaptik

3.      Dapat mengetahui bagaimana mekanisme komunikasi sel

1.3  Manfaat

Semoga makalah ini dapat menjadi acuan atau referensi bagi para pembaca. Dan dapat memberikan sedikit informasi serta pengetahuan mengenai pensinyalan parakrin ddan sinaptik.

BAB II

PEMBAHASAN

PENSINYALAN JARAK DEKAT

1.         Pensinyalan sel

Proses pensinyalan sel membantu memastikan bahwa suatu aktivitas seluler seperti katalisis oleh suatu enzim, terjadi pada sel yang benar, pada waktu yang tepat, dan koordinasi yang sesuai dengan sel lain pada organsime tersebut. Ketika sebuah sel bertemu sinyal, sinyal tersebut harus dikenali oleh molekul reseptor spesifik dan informasi yang dibawa sinyal tersebut harus diubah kebentuk lain agar dapat merangsang terjadinya respon. Adapun tiga tahap pensinyalan sel :

•           Penerimaan

Penerimaan sinyal adalah pendeteksian sinyal yang datang dari luar sel oleh sel penerima/target, penerimaan terjadi pada membran plasma. Sinyal tersebut dapat terdeteksi apabila sinyal itu terikat pada protein seluler.

•           Transduksi

Proses awalnya yaitu pengikatan molekul sinyal dengan mengubah protein reseptor. Pada tahap ini sinyal diubah menjadi bentuk yang dapat menimbulkan respon. Proses transduksi ini kadang terjadi dalam  satu langkah, selain itu ada juga yang membutuhkan beberapa urutan dalam proses perubahan sederetan molekul yang berbeda disebut jalur transduksi sinyal. Molekul yang berderet disebut molekul relai. 

•           Respons

Setelah sinyal ditransduksi akhirnya dapat merangsang respon. Respon ini dapat berupa hampir seluruh aktivitas seluler, misalnya katalisis oleh suatu enzim (misalnya, glikogen fosforilase), penyusun ulang sitoskeleton atau aktivasi gen-gen spesifik dalam nukleus.

 Gambar 1.1 Pensinyalan sel. Pensinyalan sel terdiri dari tiga tahap penerimaan, transduksi dan respons. Ketika penerimaan terjadi pada membran plasma, tahap transduksi biasanya merupakan jalur yang terdiri dari beberapa langkah, dimana setiap molekulnya menyebabkan perubahan pada molekul berikutnya. Molekul terakhir dalam jalur itu memicu respons

 

2.         Pensinyalan jarak dekat

Suatu sel dalam organisme berkomunikasi dengan melepas pembawa pesan (mesenjer) kimiawi, sebagian mesenjer hanya menempuh jarak dekat yang disebut pensinyalan jarak dekat. Sel pengirim mensekresi molekul pengatur lokal, suatu subtansi yang mempengaruhi sel yang di dekatnya. Pensinyalan jarak dekat ada 2 macam :

•           Pensinyalan parakrin

Yaitu dimana sel pensekresi bertindak pada sel target di dekatnya dengan melepas molekul pengatur lokal (sinyal) ke dalam fluida ekstraseluler.Contohnya faktor pertumbuhan pada hewan (sinyal), merupakan senyawa yang dapat merangsang sel target di dekatnya untuk tumbuh dan bereproduksi.

•           Pensinyalan  sinaptik

Yaitu pensinyalan jarak dekat, dimana sel pemberi melepaskan sinyal ke dalam sinapsis, ruang sempit diantara sel pengirim dengan sel penerima, sel lain. Contohnya sel saraf melepaskan molekul neurotransmiter ke dalam sinapsis sel saraf lain. 

           

2.1       Mekanisme pensinyalan jarak dekat

a.         Penerimaan

•           Reseptor intraseluler Reseptor yang berupa protein yang melekat terletak di sitoplasma atau nukleus sel target. Molekul sinyal yang menggunakan reseptor ini adalah yang kecil atau hydrophobic dan dapat langsung melewati membran. (Pensinyalan jarak jauh)

•           Reseptor membran plasma

Reseptor sinyal berupa protein membran. Tiga tipe utama reseptor membran yaitu reseptor terkait protein-G, reseptor tirosin-kinase, reseptor saluran-ion. Namun yang terjadi pada pensinyalan jarak dekat yaitu reseptor tirosin-kinase dan reseptor saluran-ion.

         Reseptor  tirosin kinase

Faktor pertumbuhan adalah salah satu sinyal kimiawi yang mengenai sel pada tubuh hewan. Pada faktor pertumbuhan, molekul sinyal merangsang sel untuk tumbuh dan bereproduksi. Hal tersebut melibatkan beragam aktivitas yang dilakukan oleh bagian sel yang berbeda. Reseptor yang sering digunakan adalah reseptor tirosin kinase, yang merupakan reseptor membran plasma cirinya yaitu adanya aktivitas enzimatik. Tirosin kinase adalah bagian dari protein reseptor pada sisi sitoplasmik membran yang berfungsi sebagai enzim. Sebelum mengikat molekul sinyal reseptor tirosin kinase berupa polipeptida tunggal dalam membran plasma. Proses pengaktifan terjadi dalam tiga langkah :

1.         Pengikatan ligan menyebabkan dua polipeptida reseptor mengumpul dan membentuk biner.

2.         Pengumpulan tersebut mengaktifkan bagian terosin kinase kedua polipeptida tersebut.

3.         Kemudian memfosforilasi kedua ekor polipeptida tersebut. 

            Gambar 2.1 Reseptor Tirosi-kinase.

Pengaruh molekul sinyal terhadap reseptor tirosin kinase ialah pengumpulan polipeptida dan fosforilasi resptor. Satu dimer reseptor tirosin-kinase mungkin dapat mengaktifkan sepuluh atau lebih protein intraseluler, yang dapat menyebabkan transduksi sinyal dan responyang berbeda-beda.  Reseptor tirosin kinase abnormal yang mengumpul walaupun tanpa ligan (molekul sinyal)dapat menyebabkan kanker.

Reseptor saluran ion

Reseptor sinyal merupakan protein trans membran dalam membaran plasma yang merupakan pori protein yang membuka atau menutup sebagai respon terhadap suatu molekul sinyal, yang membiarkan atau menghalangi aliran dari jenis ion tertentu (spesifik) untuk melintasi membran ketika molekul sinyal terikat pada sisi ekstra seluler protein tersebut. Perubahan bentuk yang dihasilkan dalam protein saluran, menyebabkan perubahan segera pada konsentrasi ion tertentu di dalam sel. Misalnya pada sinapsis antara sel saraf, perubahan ini dapat memicu sinyal listrik yang merambat sepanjang sel penerimanya. Saluran ion bergerbang-ligan sangat penting dalam sistem saraf.

i.          Jalur Transduksi-sinyal

Pada membran plasma memicu langkah pertama dalam rantai interaksi molekular-jalur tranduksi sinyal-yang mengarah ke respons tertentu di dalam sel. Seperti kartu-kartu domino yang berjatuhan, reseptor yang di aktivasi oleh sinyal akan mengaktivasi molekul lain, yang kemudian mengaktivasi molekul lain lagi, dan seterusnya sampai protein yang menghasilkan respons selular akhir diaktivasi. Sinyal tranduksi memiliki bentuk yang berbeda, pada umumnya berupa perubahan bentuk protein. Perubahan bentuk tersebut juga seringkali disebabkan oleh fosforilasi.

Fosforilasi juga terlbat dalam aktivasi reseptor tirosin kinase. Faktanya, fosforilasi merupakan mekanisme selular yang tersebar luas untuk meregulasi aktivitas protein. Namun enzim yang mentransferkan gugus fosfat dari ATP ke protein adalah protein kinase. Protein kinase di sitoplasma bekrtja pada protein yang berbeda dari dirinya. Perbedaan yang lain adalah bahwa sebagian besar protein kinase di sitoplasma memfosforilasi asam amino serin atau treonin, bukan tirosin. Serin atau treonin kinase terlibat dalam banyak jalur pensinyalan pada hewan, tumbuhan, dan fungi.

Lintasan tranduksi sinyal antara lain :

1.         Sinyal kimia dikonversi dari satu tipe sinyal menjadi sinyal lain untuk menghasilkan molecular respon.

A=>B=>C=>D=>E=>F=>G

2.         Huruf tersebut mewakili senyawa kimia protein. Tanda panah menunjukkan langkah enzimatik.

ii.         Respons

pada jalur tranduksi sinyal mengarah ke regulasi satu atau lebih aktivitas selular. Respons di ujung jalur mungkin terjadi di nekleus sel dan di sitoplasma. Banyak jalur pensinyalan berujung pada regulasi sintesis protein, biassanya dengan cara menyalakan atau memadamkan gen spesifik dalam nukleus. Seperti reseptor steroid yang teraktivasi, molekul teraktivasi paling akhir dalam jalur pensinyalan berfungsi sebagai faktor transkripsi.

Suatu jalur pensinyalan mungkin meregulasi aktivasi protein, bukan sintesis protein, sehingga memengaruhi secara langsung protein yang berfungsi di luar nukleus. Suatu contoh ketika jalur pensinyalan mengativasi faktor transkripsi yang menyalakan suatu gen : respon terhadap sinyal faktor pertumbuhan adalah sintesis mRNA, yang kemudian ditranslasi dalam sitoplasma menjadi protein spesifik. Suatu faktor transkripsi seringkali meregulasi beberapa gen yang berbeda.

Reseptor

Pengikatan moelul sinyalpun tidak menyebabkan tidak banyak menyebabkan cukup perubahan untuk mengaktifkan Reseptor tirosin kinase merupakan reseptor membran yang melekatkan fosfat ke tirosin protein.

•           Sebelum mengikat sinyal, mulanya reseptor merupakan polipeptida tunggal

Reseptor untuk faktor pertumbuhan sering berupa reseptor tirosin kinase

Pensinyalan parakrin

Reseptor

Gambaran umum langkah-langkah pensinyalan jarak pendek adalah :

•           Sintesis molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal

•           Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi  sinyal

•           Transpor sinyal oleh sel target

•           Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkan aktivasi reseptor tersebut

•           Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel

•           Perubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau peprkembangan sel

•           Pembuangan sinyal yang mengakhiri respon sel

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, neil a. 2004 biologi edisi kelima jilid 3. Jakarta. Erlangga

Campbell, neil a. 2004 biologi edisi kedelapan  jilid 1. Jakarta. erlangga

Azhar, Tauhid Nur. 2008. Dasar-dasar Biologi Molekular. Bandung: Widya Padjadjaran

Campbell, dkk. 2002. Biologi Jilid I Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga

Sumber gambar : (Inggris)Harvey Lodish, Arnold Berk, S Lawrence Zipursky, Paul Matsudaira, David Baltimore, dan James Darnell (2000). Molecular Cell Biology (edisi ke-4). W. H. Freeman. hlm. 20.1 Overview of Extracellular Signaling. ISBN 0-7167-3136-3. Diakses pada 19 September 2010.

www.hadyherbs.wordpress.com