KONSEP DASAR ANATOMI FISIOLOGI DAN BIOLOGI SEL DISUSUN OLEH : PUTRI FATIMAH UTAMI (2036038) TK 1-A YAYASAN WAHANA BHAKTI NUSANTARA Jl. Abdul Rahman Saleh No.24 Jakarta Pusat 10410 Organisasi Tubuh Manusia Pendahuluan Dua cabang ilmu yaitu anatomi dan fisiologi menjadi dasar yang penting untuk memahami bagian tubuh dan fungsinya. Anatomi adalah ilmu yang mempelajari struktur tubuh dan hubungan diantara mereka. Sedangkan fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi tubuh dan bagaimana tubuh bekerja. Tubuh manusia memiliki cara yang unik untuk mempertahankan kondisi stabilnya 1. Struktur Organisasi Tubuh Manusia Tubuh manusia terdiri dari beberapa organisasi, mulai dari yang paling sederhana sampai yang paling kompleks. 1) Level kimia Ini merupakan level dasar yang terdiri dari atom dan molekul. Atom utama yang membangun tubuh manusia terdiri dari atom karbon (C), hydrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), kalsium (Ca) dan sulfur (S). Sedangkan molekul utamanya adalah deoksiribonukleat acid (DNA). 2) Sel Beberapa molekul yang ada akan bergabung membentuk sel. Sel merupakan bagian fungsional yang terkecil yang membangun tubuh makhluk hidup. Ada banyak sel yang membangun tubuh manusia seperti, sel otot, sel saraf, dan sel epitel. 3) Jaringan Jaringan dibangun oleh beberapa sel yang berbeda yang memiliki fungsi tertentu. Ada 4 jaringan dasar pada tubuh manusia yaitu jaringan epitel, jaringan pengikat, jaringan otot dan jaringan saraf. 4) Organ Organ dibangun oleh gabungan beberapa jaringan yang berbeda yang memiliki fungsi tertentu. Biasanya struktur organ dibangun oleh dua atau lebih jaringan 5) Sistem organ Sistem organ dibangun oleh gabungan beberapa organ yang kemudian akan melakukan fungsi tertentu dalam mempertahankan kondisi homeostatis. 6) Organisme Individu manusia yang terdiri dari berbagai system organ yang secara dinamis dan berkesinambungan menjaga agar dapat menjalankan fungsi hidupnya. 2. Kondisi Homeostatis kondisi keseimbangan dari lingkungan internal karena interaksi berbagai proses dalam tubuh manusia. Berbagai usaha akan dilakukan tubuh agar kembali dalam kondisi seimbang. Contohnya adalah kadar glukosa darah yang berada antara 70 sampai 110 mg/dl. Masingmasing struktur dari tingkat sel sampai sistem organ akan menjaga agar kadarnya dalam darah tidak melewati batas atau normal. Homeostasis pada tubuh manusia akan mengalami gangguan secara terus menerus.. Beberapa gangguan pada homeostasis bisa terjadi secara singkat ataupun lebih lama. Untungnya tubuh kita memiliki cara untuk mengembalikannya pada kondisi seimbang. Kita memiliki sistem saraf dan hormonal yang mengatur bagaimana tubuh agar kembali kepada kondisi yang seimbang. Tubuh kita dapat mengatur agar kembali pada kondisi yang seimbang dengan berbagai mekanisme umpan balik. Sistem umpan balik terdiri dari tiga komponen yaitu: reseptor, pusat kontrol, efektor 3. Istilah Anatomi Ada banyak istilah-istilah anatomi diantaranya; 1. Superior (atas) 2. Kranial (Cranialis): lebih dekat pada kepala (Bagian kepala). Contoh: Mulut terletak superior terhadap dagu. 3. Inferior (bawah) 4. Kaudal (Caudalis): lebih dekat pada kaki/ ekor (Bagian ekor). Contoh: Pusar terletak inferior terhadap payudara. 5. Anterior (depan): lebih dekat ke depan. Contoh: Lambung terletak anterior terhadap limpa. .6. Posterior (belakang): lebih dekat ke belakang. Contoh: Jatung terletak posterior terhadap tulang rusuk. 7. Superfisial (dangkal/ mendekati): lebih dekat ‘ke’ atau ‘di’ Contoh: Otot kaki terletak superfisial dari tulangnya. 8. Profunda (Dalam): lebih jauh dari permukaan. Contoh: Tulang hasta dan pengumpil terletak lebih profunda dari otot lengan bawah. 9. Medial (Medialis—tengah): lebih dekat ke bidang median/ garis tengah. Contoh: Jari manis terletak medial terhadap jari jempol. 10. Lateral (Lateralis —luar): menjauhi/ lebih jauh dari bidang median/garis tengah. Contoh: Telinga terletak lateral terhadap mata. 11. Proksimal (Proximalis—atas): lebih dekat dengan batang tubuh atau pangkal anggota (Mendekati badan). Contoh: Siku terletak proksimal terhadap telapak tangan. 12. Distal (Distalis—bawah): lebih jauh dari batang tubuh atau ujung anggota. Contoh: Pergelangan tangan terletak distal terhadap siku. 13. Internal: bagian dalam atau Eksternal: bagian luar 14. Dekstra: bagian kanan atau Sinistra: bagian bagian kiri. 15. Lateral: bagian samping atau Sentral: bagian pusat. 16. Asendens: bagian yang naik atau Desendens: bagian yang turun. 17. Ventral: bagian depan ruas tulang belakang (Ventralis anterior: lebih ke depan (venter= perut, anticus= depan)) .18. Dorsal: bagian belakang ruas tulang belakang (Dorsalis posterior: lebih ke belakang (dorsum= punggung, posticus= belakang)). 19. Viseral: selaput bagian dalam atau Parietal: selaput bagian luar. 20. Transversal: melintang. 21. Longitudinal (Longitudinalis): membujur/ ke arah ukuran panjang. 22. Perifer: bagian yang pinggir/ tepi. 23. Sagittalis: tegak lurus pada bidang frontalis. 24. Preaksial: menunjukan sisi radial atau tibial pada anggota badan. 25. Postaksial: menunjukkan sisi ulna atau fibular pada anggota badan. 26. Volaris: ke arah telapak tangan. 27. Plantral (Plantaris): ke arah telapak kaki/ plantar pedis (anggota gerak bawah). 28. Palmar: ke arah Palmaris manusia (anggota gerak atas). 29. Ulnar (Ulnaris): ke arah ulna (tulang hasta). 30. Radial (Radialis): ke arah radius (tulang pengumpil). 31. Tibial: ke arah tibia (tulang kering). 32. Fibular: ke arah fibula (tulang betis). 33. Fleksor: permukaan anterior anggota badan atas dan permukaan posterior anggota badan bawah. 34. Ekstensor: permukaan posterior anggota badan atas dan permukaan anterior anggota badan bawah. Morfologi Fungsional Sel 1. Pengertian Sel Sel adalah unit terkecil dari kehidupan dan merupakan tingkat organisasi terendah dalam kehidupan. Sel itu kompleks dan komponennya melakukan berbagai fungsi dalam suatu organisme. Semua organisme tersusun dari sel, satu sel (uniseluler), atau banyak sel (multiseluler 2. Penemuan Sel Dengan ditemukannya sel, membantu kita mengetahui bahwa semua organisme terdiri dari sel. Struktur dan fungsi sel membantu kita memahami kehidupan dengan lebih baik. Robert Hooke menemukan sel tersebut pada tahun 1665. 3. Tipe Sel Sel dibedakan menjadi dua tipe yaitu, sel prokariotik dan sel eukariotik. A. Sel Prokariotik - Tidak memiliki membran inti (materi genetik tersebar pada sitoplasma sel) - Tidak memiliki sistem endomembran (organel tidak memiliki membran) - Hanya terdapat pada kingdom archaebacreria dan eubacteria. B. Sel Eukariotik - Memiliki membran inti (materi genetik berada di inti sel) - Memiliki sistem endomembran (organel bermembran) - Terdapat pada kingdom Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia Bagian-Bagian Sel : Fungsi Bagian-Bagian Sel : 1. Membran sel (membran plasma) Berfungsi : Sebagai reseptor dan sebagai pelindung. 2. Nukleus (Inti sel) Berfungsi : mengendalikan proses metabolisme sel, menyimpan informasi genetik berupa DNA dan sebagai tempat penggandaan (replikasi DNA). 3. Sitoplasma Berfungsi : merupakan tempat organel sel dan sitoskeleton, tempat terjadinya reaksi metabolisme sel dan sebagai tempat menyimpan molekul organik. 4. Ribosom Berfungsi : tempat terjadinya sintesis Protein 5. Retikulum Endoplasma a. -RE Halus : berperan dalam proses sintesis lipid b. -RE Kasar : membentuk Fosfolid membrannya sendiri & sintesis protein sektori 6. Badan Golgi Badan golgi atau yang bisa disebut sebagai aparatus golgi merupakan struktur dan fungsi sel yang berperan dalam pengumpulan lemak dan protein dari retikulum endoplasma ke vesikel yang akan menyalurkannya ke bagian-bagian sel lainnya. 7. Vakuola Berfungsi : penyaluran komponen-komponen dalam sel ke berbagai bagian sel. 8. Lisosom Serupa dengan tubuh manusia, sel juga memiliki kotoran atau senyawa yang tidak digunakan setelah proses metabolisme sel berakhir. Lisosom merupakan organ sel yang mengandung enzim pencernaan yang berperan dalam pemecahan senyawa-senyawa tersebut. 9. Mitokondria Mitokondria adalah bagian struktur dan fungsi sel yang cukup penting karena mitokondria berperan dalam proses pernapasan sel. 10.Sitoskeleton Sitoskeleton merupakan penyokong bentuk sel dan memanjang dari nukleus, melewati sitoplasma, dan sampai ke membran sel. Tanpa sitoskeleton, sel tidak akan memiliki bentuk dan akan runtuh. Fungsi sel secara umum Selain struktur dan fungsi sel itu sendiri, terdapat kegunaan dari sel secara keseluruhan dalam tubuh. Fungsi sel berbeda-beda dan tergantung dari susunan protein yang membentuknya. Sel berperan dalam berbagai macam proses dalam tubuh, seperti: Pembentukan tubuh dan organnya Pertumbuhan dan perkembangan tubuh Proses reproduksi Penyaluran nutrisi, kotoran, dan senyawa lainnya dalam tubuh Proses metabolisme Produksi energi untuk tubuh Membran Sel Membran sel merupakan fitur universal yang dimiliki semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut sebagai membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Membran sel berfungsi untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. Berikut merupakan fungsi membran sel : 1. Menyokong struktur sel 2. Tempat melekatnya sitoskeleten 3. Sebagai pelindung dan komunikasi sel 4. Berperan dalam perkembangan sel Membran sel terdiri dari beberapa penyusun : 1. Lapisan Ganda Fosfolid 2. Protein integral membran 3. Protein transmembran 4. Kerangka membran Terdapat beberapa sifat yang dibawa oleh membran sel. Ditinjau dari sisi sifat, membran sel mempunyai sifat yang dinamis dan asimetris. 1. Memiliki sifat dinamis karena terdapat struktur seperti air. Hal ini memungkinkan molekul lipid dan protein untuk bergerak. 2. Mempunyai sifat asimetris karena komposisi protein dan lipid di bagian luar tak sama dengan komposisi protein dan lipid di bagian dalam sel. Sedangkan berdasarkan kemampuan, sifat membran sel terbagi menjadi 3 jenis : 1. Impermeabel Yaitu sifat membran sel yang tak mengizinkan zat apapun di luar sel untuk masuk ke dalam sel. 2. Permeabel Merupakan sifat dimana semua zat bisa melewati membran sel untuk masuk ke dalam sel. Biasanya sifat ini dimiliki membran sel yang rusak atau hampir mati hingga sel tak dapat bertahan hidup. 3. Semipermeabel Suatu keadaan dimana hanya zat – zat tertentu yang dibutuhkan sel yang bisat masuk ke dalam sel. Biasanya membran sel normal mempunyai sifat semipermeabel. Metabolisme Sel Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya. Pembelahan Sel Pembelahan sel adalah suatu proses pembelahan dari sel induk menjadi dua atau lebih sel anak. Sel induk adalah sel yang membelah, sedangkan hasil dari pembelahan sel induk dinamakan sel anak. Pembelahan sel bertujuan untuk pertumbuhan dan perkembangan, mengganti sel-sel yang telah rusak atau mati, berkembang biak, variasi individu baru dan lain-lain. Pembelahan sel terjadi dalam dua cara yaitu: 1. Pembelahan Sel secara Amitosis Pembelahan sel secara langsung, biasanya terjadi pada makluk hidup bersel satu (uniseluler) atau pada prokariota. 2. Pembelahan Sel secara Mitosis Pembelahan sel secara tidak langsung. Pembelahan ini akan menghasilakn dua sel anakan. Biasanya terjadi pada sel-sel tubuh (sel somatik) dan sel nutfah. Mekanisme pembelahan sel memiliki urutan-urutan tertentu dan disebut siklus sel. Siklus ini terbagi menjadi dua fase : a. Interfase (fase istirahat) - Tahap G1 (tahap pertumbuhan) - Tahap S (fase sintesis) - Tahap G2 (fase pertumbuhan 2) b. - Mitosis (fase pembelahan) Profase Metafase Anaphase Telofase 3. Pembelahan Sel secara Meiosis Pembelahan sel dimana sel kromosomnya dibagi menjadi dua. Pembelahan ini disebut juga pembelahan reduksi karena menghasilkan sel anak yang mempunyai jumlah kromosom setengah dari kromosom sel induknya. Tujuan dari pembelahan ini adalah mereduksi kromosom (mengurangi jumlah kromosom), membentuk gonad/ gametogenesis, dan membentuk hasil zigot dari pertemuan sel gonad yang selalu sama dengan individu yang ada atau sebelumnya. Tahap-tahap pembelahan meiosis : 1. Meiosis I - profase I - metafase I - anafase I - telofase I 2. Meiosis II -profase II -metafase II -Anafase II -telofase II Jaringan Jaringan adalah sekelompok sel dengan struktur dan fungsi yang mirip. Jaringan berperan terhadap fungsi organ dimana dia ditemukan. Jaringan tubuh dapat dikelompokkan dalam 4 tipe utama sesuai struktur dan fungsinya 1, Jaringan Epitel Jaringan ini menutup permukaan tubuh bagian luar dan bagian dalam yang berkaitan dengan udara. Jaringan ini terdapat permukaan kulit selaput lendir, jalan pernafasan dan pencernaan. Bentuk jaringan ini adalah bentuk pipih (epitel skuamosa), bentuk kubus (epitel kuboidea), dan bentuk silinder (epitel kolumnar). Fungsi Jaringan Epitel : - Sebagai protektor (melindungi jaringan yang ada di bawahnya) - Sebagai absorptor (menghisap zat-zat dari luar) - Sekretor (mengeluarkan zat-zat berguna bagi tubuh berupa kelenjar eksorin) Menurut Jenisnya, Jaringan Epitel dibagi menjadi : 1. Jaringan Epitel Membran 2. Jaringan Epitel Glandular 2. Jaringan Endotel Jaringan endotel yaitu jaringan penutup yang menutupi tubuh bagian dalam yang tidak berhubungan dengan udara. Jaringan ini terdapat dalam dinding pembuluh darah, pembuluh limfa, dan dinding jantung bagian dalam. 1. Jaringan Penunjang a. Jaringan ikat Berfungsi : \ - Membuat bahan-bahan interseluler - Membuat sel-sel darah - Membuat antibodi - Sebagai fagitosis (memakan bakteri atau benda asing yang masuk ke dalam tubuh) - Membuat heparin yang berfungsi untuk pembekuan darah selama di dalam salurannya. Jenis-Jenis Jaringan ikar : 1. Jaringan Ikat Embrional 2. 3. 4. 5. Jaringan Ikatareolar Jaringan Ikat gembur Jaringan Ikat Fibrosa Jaringan Ikat kenyal b. Jaringan Rawan (kartilago) Berfungsi : - Penutup ujung-ujung tulang, misalnya tulang iga - Pada embrio sebagai penyangga sementara, yang kemudian akan berubah menjadi tulang keras. - Sebagai penyangga, misalnya tulang hidung, telinga. Macam-Macam Jaringan Tulang Rawan : 1. Kartilago hialin 2. Kartilago elastis 3. Kartilago Fibrosa c. Jaringan Tulang Keras Berfungsi : - Menjaga berdirinya tubuh - Membentuk rongga untuk penyimpanan organ-organ yang halus. - Membentuk persendian. - Sebagai tempat melekatnya ligamen dan otot d. Jaringan Otot Berfungsi : -kebanyakan terlibat dalam volunter tulang dan tendon -pengendalian primer dimulai oleh neuron motorik medula spinalis -beberapa kontraksi otot sklet adalah involenter misalnya kedipan mata. Bentuk otot, terdiri dari : 1. Otot serat 2. Otot polos 3. Otot jantung e. Jaringan Saraf Jaringan ini terdiri dari sel saraf yang panjang dan halus mempunyai inti dalam protoplasma tebal. Fungsi sel saraf untuk menghantarkan impuls dari ujungnya menuju bagian neuron yang lain. Akson menghantarkan impuls menuju neuron lain atau menuju efektor suatu struktur (misalnya sel otot) yang merupakan respon tubuh. f. Jaringan Cairan Darah sebagai jaringan cair terdiri dari cairan darah dan sel darah yang terapung dalam cairan tersebut. Darah terbagi menjadi dua bagian yaitu: 1. Bagian yang cair, warnanya kuning disebut plasma darah, yang didalamnya mengandung zat makanan dan zat antibodi. 2. Bagian yang membeku, warnanya merah tua disebut bekuan darah, didalamnya terdiri dari sel darah merah (eritrosit), sel pembeku darah (trombosit), sel darah putih (leukosit) dan fibrin. Daftar Pustaka Buku PDF : Campbell, N. (2005). Biology. Ninth Edition. California: The Benjamin/Cimmings Publishing Company, Inc. Mader, S.S. (1998). Biology. 6th Edition. New York: The McGraw–Hill Companies. Raven & Johnson. (1996). Biology. Fourth Edition. New York: WBC/McGraw– Hill Companies, Inc. Purnomo, Sudjno, Trijoko, & S Hadisusanti. (2009). Biologi : Kelas XI untuk SMA dan MA. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional Seeley's, 2014, Anatomy & Physiology, Ed. Ke-10. Gerard Tortora, 2014, Principles of Anatomy and Physiology,. Internet : https://byjus.com/biology/cells/ https://www.sehatq.com/artikel/struktur-dan-fungsi-sel-tubuh-manusia-yangpenting-diketahui https://www.studiobelajar.com/sel/ https://saintif.com/membran-sel-adalah/