RETIKULUM ENDOPLASMA
DAN SEGREGASI PROTEIN
MAKALAH
Untuk
memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biologi Sel yang dibimbing oleh Haslinda
Yusti Agustina, S.Si., M.pd
Oleh
Kelompok
3
Lutfi
Mufarida (17208153039)
Rizal
Miftakhul K (17208153062)
Moh.Nizar
Soim (17208153068)
JURUSAN TADRIS BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH DAN
ILMU KEGURUAN
INSTITUT AGAMA ISLAM
NEGERI TULUNGAGUNG
September
2016
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Dalam sel pada sitoplasma terdapat membrane yang
berbentuk pembuluh, gelembung atau vakuola dan rongga rongga pipih yang saling
berhubungan yang disebut reticulum Endoplasma. Reticulum endoplasama merupakan
organel yang tidak statis dan dapat dianggap sebagai salah satu komponen dari
suatu sistem dinamik yang mempunyai hubungan dengan membrane plasma dan membran
luar selaput inti. Sedangkan organel organel lain tidak mempunyai hubungan
langsung tapi dapat terjadi interaksi secara langsung atau tidak.
Reticulum endoplasma mempunyai fungsi dalam berbagai
sintesis, dapat ditemukan pada sel eukariotik dan 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 meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik.
(kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari
bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pada bagian bagian Retikulum endoplasma tertentu
terdapat ribuan ribosom. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan
protein terjadi didalam sel. Bagian ini
di sebut Retikulum Endoplasma Kasar atau REK ( Rough endoplasmic reticulum ) yang
mengisolir dan membawa protein tersebut kebagian lainnya. Sedangkan reticulum
endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau REH ( smooth endoplasmic reticulum
) untuk membentuk lemak dan steroid.
B. Rumusan
Masalah
1. Bagaimana
definisi retikulum endoplasma?
2. Bagaimana
struktur retikulum endoplasma?
3. Bagaimana
fungsi retikulum endoplasma?
4. Bagaimana
mekanisme segregasi protein pada retikulum endoplasma?
C. Tujuan
Penulisan
1.
Untuk mengetahui
definisi
retikulum endoplasma.
2.
Untuk mengetahui
struktur
retikulum endoplasma.
3.
Untuk mengetahui
fungsi retikulum endoplasma.
4.
Untuk mengetahui
mekanisme
segregasi protein pada retikulum endoplasma.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Retikulum
Endoplasma
Salah satu komponen sistem endomembran
adalah retikulum endoplasma. Retikulum endoplasma ditemukan pada tahuan 1945
sebagai hasil penerapan ikroskop elektron pada sel-sel yang dikultur. Pada
awalnya mikograf elektron menunjukkan adanya susunan mikrotobula seperti renda
yang letaknya tidak sampai pada perifer sel, oleh karena itu disebut retikulum
endoplasma. Pemeriksaan dengan mikroskop elektron voltase tinggi pada sayatan
tipis dan pengelupasan beku menunjukkan struktur tiga dimensi dari retikulum
endoplasma. Retikulum endoplasma merupakan suatu sistem membrane berbentuk
kantung pipih yang menembus semua wilayah sitoplasma. Letaknya antara membrane
plasma dan selaput inti. Semua sel eukariotik memiliki RE. Sebagai komponen
dari sistem membrane intra-sel, RE bersifat dinamis (tidak statis) dan
susunanya berbentuk lembaran-lembaran jaringan (labirin) yang berbentuk tabung
atau kantung-kantung pipih dan menempati tempat yang luas didalam sintosol.
Retikulum endoplasma bersama komponen sistem membrane intra-sel
(organel-organel) yang lain membentuk suatu jalinan di dalam sel yang disebut
jalinan rongga sel. Jalinan ini memisahkan sel menjadi dua dua kompartemen,
yaitu kompartemen sitoplasma dan kompartemen rongga dalam atau kompartemen
lumen suatu organel.
(gambar
1.1) retikulum endoplasma
Jalinan RE membangun suatu sistem
peredaran enzim bekerja sama dengan kompleks golgi, lisosom, dan membrane sel.
Melalui jalinan ini, enzim beserta senyawa penting lain secara cepat dapat
mencapai bagian sel maupun jaringan ekstraseluler dengan cara fusi membrane dan
gerakan membrane. Retikulum endoplasma berperan penting dalam biosintesis
protein dan lipid. Membrannya merupakan tempat produksi semua protein membrane
dan lipid untuk hampir semua organel, termasuk RE sendiri, golgi, lisosom,
endosom, vesikula sekretori dan juga membrane plasma. Sintesis lipid pada membrane
mitokondria dan peroksisom juga memerlukan RE. demikian pula protein-protein
yang akan disekresikan keluar sel, pada awalnya dilakukan di dalam lumen RE.
B. Struktur
Retikulum Endoplasma
Retikulum
endoplasma merupakan membran yang sagat berlipat-lipat membatasi ruangan yang
disebut lumen atau sisterna, yang volumenya lebih dari 10% volume sel. Lumen RE
tidak ada hubungan struktur dengan lumen aparatus golgi, tetapai antara RE
dengan kompartemenen lain di dalam sel ada hubungan fungsi. Antara lumen RE dengan
sitosol hanya dipisahkan oleh satu membran, sehingga mempermudah pertukaran
molekul antara sitosol dengan lumen RE. Antran lumen RE dengan lumen sisterna
AG dipisahkan oleh dua membran ( membran RE dan membran AG) dan sitosol,
pemindahan molekul dari RE ke AG diangkut oleh vesikel vesikel.
RE
dibedakan atas RE kasar (REK) apabila membrannya ditempeli ribosom dan RE
halus(REH) apabila membrannya tidak ditempeli ribosom. Pada setiap sel terdapat
kedua macam RE tersebut, hanya perbandingan antara keduanya bervariasi
tergantung pada fungsi sel. REK sangat berkembang dalam sel-sel yang
menghasilkan protein, sedangkan REH sangat berkembang dalam sel-sel yang
berfungsi dalam metabolisme lipida. Struktur membran RE sama seperti membran
sel, merupakan mosaik air. Terdapat beberapa perbedaan antara membran sel
dengan membran RE misalnya perbandingan protein lipida pada membran RE lebih
tinggi, sedangkan kandungan kolesterol pada membran RE lebih rendah sehingga
menyebabkan membran RE lebih stabil dan kurang encer.
C. Pembagian
Retikulum Endoplasma
1.
Retikulum Endoplasma
Kasar (REK)
(gambar
1.2).
Retikulum endoplasma kasar
Retikulum endoplasma kasar sangat
berkembang dalam sel-sel yang menghasilkan protein untuk diekspor ke luar sel. Misalnya pada sel-sel
pankreas yang menghasilkan enzim pankreas, REK berkembang dalam bentuk tumpukan
kantong-kantong pipih. Ruangan dari REK kadang-kadang sangat sempit karena
kedua membrannya hampir berhimpit. Ruangan ini akan berkembang apabila sel-sel
aktif mensintesa protein. Ciri yang yang penting dari REK adalah adanya ribosom
yang menempel pada permukaan sitoplasma membran RE. Pada membran REK ditemukan
dua macam glikoprotein transmembran yaitu riboforim I dan II yang tidak
ditemukan pada REH. Riboforim berperan sebagai perantara perlekatan ribosom
dengan membran Retikulum
endoplasma.
2.
Retikulum endoplasma
Halus (REH)
Morfologi
REH berbeda dengan REK, meskipun keduanya merupakan sistem yang
berkesinambungan. Pada sel hati REH berupa pembuluh dahalus yang membentuk
anyaman dan menempati sebagaian besar sitoplasma. Sebetulnya sebagian besar sel
tidal memiliki REH murni, sebagai gantinya terdapat RE yang sebagaian kasar dan
sebagian halus. Daerah ini disebut daerah peralihan, sebab dari daerah ini akan
dibentuk vesikel-vesikel kecil yang berisi protein untuk dibawa ke AG. REH
sangat berkembang pada sel yang berfungsi untuk metabolise lipida, mislanya sel
yang mensintesis hormon steroid. Sel otot mempunyai organel yang sama dengan
REH disebut retikulo sarkoplasma.
Enzim
pada membran retikulum endoplasma berda pada permukaan sitoplasmik dan
permukaan lumen. Enzim yang berada pada permukaan sitoplasmik adalah kelompok
enzim sitokrom, yang terbanyak adalah sitokrom P-40, ATP-ase, dan 5
nukleotidase. Pada permukaan dalam lumen, antara lian enzim petidase,
glikolase, glukose 6 fosfatase yang merupakan enzim tanda unruk RE dan yang
terbanyak adalah sitokrom P-450. Enzim sitokrom P-450 protein transmbembran,
oleh karena itu terdapat pada kedua permukaan membran.
(gambar 1.3) retikulum endoplasma halus
D. Fungsi
Retikulum Endoplasma
1.
Fungsi
retikulum endoplasma kasar (REK)
a. Kasar dan Produksi
Membran
Disamping
mebuat protein sekretoris, RE kasar merupakan pabrik membran yang tumbuh
di tempatnya denagn menambahkan protein dan fospolipid. Karena polipeptida yang
akan menjadi protein membran tumbuh dari ribosom, polipeptida ini dimasukkan ke
dalam membran RE itu sendiri dan ditahan di sana oleh bagian hidrofibik
protein. RE kasar juga membuat fospolipid membrannya sendiri; enzim yang telah ada
di dalam membran RE menyusun fospolipid dari prekusor di dalam sitosol. Membran
RE ini berkembang dan dapat ditransfer dalam bentuk vesikula transpor ke
komponen lain sistem endomembran.
b. RE kasar sebagai
Pusat Biosintesis
Sel
Butir-butir ribosom pada membrab RE kasar akan
mensintesis rantai polipeptida, yaitu elongasinya(pemanjangan) tidak berada di
sitosol melainkan menembus membran RE. sebagian dari rantai polipeptida ini
tetp berada di dalam membran menjadi protein transmembran, sedangkan bagian
yang lain dilepas didlam sisterna RE. Protein transmembran yang dihasilan
diperuntukkan bagi membran sel organela lainnya., sedangkan protein-protein
yang dituangkan ke dalam lumen RE dipruntukkan bagi organela lainnya atau
disekresikan.
Sintesis protein transmembran dan luminal
dilakukan oleh polisoma yang menempel pada membran RE serta melibatkan dua
jenis resptor. Reeptor pertama untuk mengenali ribosom subunit besar yang akan
mengikat ribosom pada membran RE sehingga memungkinkan terjadinya pemindahan
rantai polopeptida dari sitosol ke lumen RE. sedangkan reseptor kedua mengikat
ujung 3’ mRNA yang akan diterjemahkan.
Pemindahan rantai polipeptida ke dalam lumen RE ditentukan oleh rantai mRNA
yang diterjemahkan. Pada mRNA terdapat kodon untuk polipeptida isyarat.
Penerjemahan ini terjadi di sitosol yang mempunayi pengenal isyarat (SRP=
signal recognition particle).
SRP ini akan mengikat polipeptida isyarat
segera setelah terbentuk. Kompleks SRP dan polipeptida isyarat ini akan segera
mengikatkan diri pada reseptornya yang terdapat di membran RE.
Pada sintesis protein yang terjadi di RE kasar akan
dijelaskan pada uraian berikut ini.
1.
mRNA menginisiasi sintesis protein denagn
subunit ribosom,
2.
segmen pertama dari polipeptida yang baru
diterjemahkan dari ribosom adalah sinyal N-terminal.
3.
akibat bertubrukan dengan RE sinyal
yang sifatnya hidrofobik akan menetrasi ke dalam membrane.
4.
sintesis protein berjalan terus,
pertumbuhan rantai polipeptida meluas menembus membran mengikuti sinyalnya.
5.
sesudah pertumbuhan polipeptida memanjang
memasuki atau melalui membran RE, sinyal didegradasi oleh enzim peptidase yang
terbenam di dalam membran.
6.
setelah disentesis lengakap, subunit ribosom terlepas dari mRNA dibebaskan atau terikat
membran RE dengan ribosom yang lain untuk menerjemahkan pesan yang
sama.
Setelah molekul
protein selesai disintesis akan terjadi perpinadahan molekul tersebut dari
sitosol ke mitokondria, kloroplas, dan periksisoma melibatkan hidrolisis ATP
yang terjadi di sitosol. Tenaga dari ATP digunakan untuk mengurai
lipatan-lipatan molekul protein yang akan dipindahkan. Selain itu untuk
menyisipkan dan mendorong masuknya molekul protein ke dalam lumen organela
tersebut juga diperlukan tenaga.
Selain protein, di dalam RE juga terjadi proses
sintesis fospolipid dan kolesterol. Proses sintesisnya terjadi di dalam membran
RE. Fospolipid dan kolesterol yang disintesis pada umumnya digunakan untuk
memperbaiki membran sel atau membran organela yag rusak. Fopolipid yang
disintesis kebanyakan adalah fosfatidilkolin. Fosfatidilkolin
disintesis dari gliserol-fosfat dan kolin. Molekul-molekul ini pada awalnya
berada di sitosol membran RE kemudian oleh aktivitas protein peminda yang
disebut flipase akan menyebabkan fosfatidilkolin dipindajkan ke sitosol
belahan lumnal membran RE, sedangkan fosfatidilserin dan fosfatidil inositol
tetap berada di sitosol membran RE.
2. Fungsi retikulum endoplasma halus
RE halus adalah organel penting yang ditemukan di kedua sel hewan dan
tumbuhan, di mana ia melakukan beberapa fungsi khusus. Fungsi RE halus dapat
bervariasi sampai batas tergantung pada jenis sel. Lebih umum, itu berkaitan
dengan melakukan proses metabolisme tertentu, yang dijelaskan di bawah ini.
Sintesis Karbohidrat dan
Lipid
RE halus terutama berkaitan dengan sintesis karbohidrat dan lipid, dan
kadang-kadang, dengan metabolisme mereka. Hormon steroid yang diproduksi RE
halus terdapat dalam kelenjar adrenal dan endokrin. RE halus juga memproduksi
kolesterol dan membran fosfolipid, yang digunakan untuk pembentukan
membran.Jadi, RE halus bertanggung jawab untuk sintesis dan perbaikan membran.
Dalam hati, RE halus memfasilitasi konversi glikogen yang disimpan untuk
glukosa. Enzim glukosa-6-fosfatase yang terdapat pada SER mengambil bagian
dalam glukoneogenesis dengan mengubah glukosa-6-fosfat menjadi glukosa.
Transportasi
Protein
Meskipun RE halus tidak
mengambil bagian dalam sintesis protein seperti RE kasar, memainkan peran
penting dalam transportasi protein. Ini mengatur transportasi protein dengan
bertindak sebagai daerah transisi untuk vesikel yang mentransfer protein ke
berbagai lokasi. RE halus juga mengangkut produk dari RE kasar ke aparat Golgi
dan bagian lain dari sel.
Detoksifikasi
Salah satu fungsi yang
paling penting dari RE halus adalah untuk detoksifikasi tubuh dari limbah
metabolik dan obat-obatan. Obat detoksifikasi, serta detoksifikasi limbah yang
dihasilkan dalam proses metabolisme terjadi pada RE halus yang terdapat dalam
sel-sel hati. Ini berisi enzim yang mengkatalisis sejumlah reaksi yang dapat
membuat obat larut lemak dan limbah metabolik yang larut dalam air, sehingga
mereka dapat dengan mudah dikeluarkan dari tubuh.Ketika sejumlah besar
obat-obatan atau alkohol masuk ke sistem peredaran darah, produksi enzim
detoksifikasi meningkat oleh sel-sel hati. Untuk menjalankan fungsi
detoksifikasi, RE halus menggandakan luas permukaannya. Setelah obat atau racun
tertentu telah dieliminasi dari tubuh, kelebihan RE halus dihancurkan oleh
proses yang disebut autofagositosis.
Fungsi penting lainnya
Retikulum endoplasma, termasuk RE halus menyediakan luas permukaan untuk
tindakan dan penyimpanan enzim dan produk mereka. RE halus menempel reseptor ke
sel membran protein, dan menyimpan kalsium dalam sel otot. Fungsi ini penting
dilakukan oleh retikulum sarkoplasma, yang merupakan jenis RE halus yang khusus
terdapat dalam sel-sel otot. Dengan melepaskan ion kalsium, RE halus juga
mengatur kontraksi otot. Retikulum endoplasma halus akan banyak ditemui dalam
sel berbagai organ seperti sel otot pada rangka, tubulus pada ginjal dan juga
kelenjar steroid. protein retikulum endoplasma halus mempunyai bermacam fungsi,
seperti:
• Proses sintesis hormon steroid, khususnya di kelenjar gonad maupun
korteks ginjal
• Proses pemurnian kembali atau detoksifikasi pada hati yang banyak
mengandung komponen organik seperti barbiturat serta etanol.
• Proses pelepasan glukosa dari glukosa 6 fosfat pada hepar, maupun
pelepasan gugus gula yang lain.
• Tempat penyimpanan glikogen dalam bentuk granula di membran luar
retikulum endoplasma halus, yang berkaitan fungsi hepar.
E.
Segregasi
Protein
Di
dalam sel terjadi sintesis ±10.000 protein pada ribosom sitoplasma dan ribosom
yang menempel pada RE. Protein tersebut mungkin untuk diekspor ke luar sel,
untuk kompartemen intra seluler dan untuk komponen membran.
Pemindahan
protein ada yang melibatkan RE dan ada yang tidak. Protein untuk sekresi, untuk
organela tertentu misalnya lisosom, membran sel, membran RE dan AG,
pemindahannya melibatkan RE. Protein yang disintesis pada ribosom sitoplasma
diangkut ke inti, mitokondira, kloroplas dan peroksisom, pemindahannya tidak
melibatkan RE tetapi langsung menembus membran masing-masing organela.
Protein
yang pemindahannya melibatkan RE digolongkan atas protein transmembran dan
protein yang larut dalam air dilepas ke dalam lumen. Protein transmembran
digunakan untuk membran plasma dan membran organela, sedangkan protein yang
larut digunakan untuk lumen organela lain atau dilepas ke luar sel. Protein
yang pemindahannya melibatkan RE sintesisnya belum lengkap, jadi masih harus
disempurnakan dalam RE dan AG, pemindahan ini disebut pemindahan kotranslasi.
Protein untuk mitokondria, kloroplas, inti, dan peroksisom tanpa perlu
penyempurnaan karena sintesisnya sudah lengkap, pemindahannya disebut
pemindahan pos-translasi.
(gambar 1.4) peptida sinyal
dan SRP mengarahkan ribosom di RE
PENUTUP
A. Kesimpulan
Retikulum endoplasma merupakan salah satu organel yang
terdapat dalam sistem endomembran. Retikulum endoplasma
merupakan suatu sistem membrane berbentuk kantung pipih yang menembus semua
wilayah sitoplasma. Letaknya antara membrane plasma dan selaput inti. RE
dibedakan atas RE kasar (REK) apabila membrannya ditempeli ribosom dan RE halus (REH) apabila
membrannya tidak ditempeli ribosom.
Fungsi
utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein sedangkan 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.
Pemindahan
protein ada yang melibatkan RE dan ada yang tidak. Protein untuk sekresi, untuk
organela tertentu misalnya lisosom, membran sel, membran RE dan AG,
pemindahannya melibatkan RE. Protein yang disintesis pada ribosom sitoplasma
diangkut ke inti, mitokondira, kloroplas dan peroksisom, pemindahannya tidak
melibatkan RE tetapi langsung menembus membran masing-masing organela
DAFTAR PUSTAKA
Santoso, lucia maria. 2016. Biologi
Molekuler Sel. Jakarta: Salemba
Teknika.
Sumadi.
2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha lmu
Tidak ada komentar:
Posting Komentar