Jumat, 27 Mei 2011

Sel eksitabel dan mekanisme biofisika sel eksitabel



Ø  Pengertian sel eksitabel
Eksitabel sel adalah sel yang dapat menghantarkan impuls atau potensial aksi. Jaringan eksitabel apabila dirangsang dengan adekuat akan memberi respon berupa potensial aksi.

Ø  Struktur dan komposisi membran sel
Membran sel merupakan bagian terluar sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput selektif permeabel, artinya hanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa, asam amino, gliserol, dan berbagai ion. Berdasarkan analisis kimiawi dapat diketahui bahwa hampir seluruh membran sel terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu berupa lapisan lipid rangkap dua (lipid bilayer). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid. Fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus fosfat dan terdiri atas bagian kepala (polar head) dan bagian ekor (nonpolar tail). Bagian kepala bersifat hidrofilik (suka air), sedangkan bagian ekorbersifat hidrofobik (tidak suka air). Lipid terdiri atas fosfolipid, glikolipid, dan sterol.
1) Fosfolipid, yaitu lipid yang mengandung gugusan fosfat.
2) Glikolipid, yaitu lipid yang mengandung karbohidrat.
3) Sterol, yaitu lipid alkohol terutama kolesterol.
Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan, yaitu lapisan protein perifer atau ekstrinsik dan lapisan protein integral atau intrinsik. Lapisan protein perifer membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian luar. Lapisan protein integral membungkus bagian kepala (polar head) lipid rangkap dua bagian dalam.
Ø  Komposisi elektrolit intrasel dan ekstrasel
Di dalam cairan intrasel maupun ekstrasel terdapat elektrolit, unsur penting bagi tubuh selain air. Komposisi elektrolit pada kedua kompartemen cairan tersebut berbeda. Kalium dan fosfat adalah elektrolit utama pada CIS, sedangkan natrium dan klorida adalah elektrolit utama CES. Natrium dan kalium berperan dalam keseimbangan asam-basa, keseimbangan cairan, dan fungsi sel saraf. Fosfat adalah unsur pembentuk molekul berenergi (adenosine triphosphate-ATP), dan berperan dalam pembentukan tulang dan gigi. Klorida berperan dalam keseimbangan asam-basa dan cairan. Selain itu masih terdapat elektrolit lain yang memiliki fungsi penting, misalnya kalsium dan magnesium. Kalsium berperan dalam pembentukan tulang dan gigi, proses pembekuan darah, kontraksi otot, dan fungsi sel saraf. Magnesium berperan dalam aktivitas enzim, pembentukan tulang, dan aktivitas otot dan sel saraf. Kekurangan elektrolit akan menimbulkan berbagai gangguan fungsi organ, oleh sebab itu kebutuhan elektrolit harus selalu tercukupi.
Volume cairan dan konsentrasi elektrolit selalu dipertahankan dalam keadaan yang seimbang. Keseimbangan cairan dan elektrolit dipertahankan dengan mengatur masukan dan keluaran air dan elektrolit. Masukan air dan elektrolit (water and electrolite gain) diperoleh terutama melalui makan dan minum. Keluaran air dan elektrolit (water and electrolite loss) secara eksresi melalui buang air kecil dan buang air besar, dan secara evaporasi melalui pernafasan dan kulit dalam bentuk keringat. Masukan dan keluaran air dikendalikan oleh otak yaitu di hipotalamus. Perubahan volume CES maupun konsentrasi elektrolit merangsang hipotalamus untuk mengurangi atau meningkatkan keluaran dan masukan air dengan cara mengatur rasa haus dan eksresi air melalui ginjal.


Ø  tranportasi elektrolit melalui membran sel
Membrane plasma merupakan selaput sel di sebelah luar sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat bagian-bagian yang disebut organel. Semua organel dibatasi oleh membrane. Membrane yang membatasi organel mempunyai struktur molekul yang sama dengan membrane plasma yang terdiri atas molekul-molekul lemak dan protein.
Membran sel berguna sebagai pembatas antara organel-organel di bagian dalam sel dan cairan yang membasahi semua sel. Membrane sel sangat tipis sehingga hanya dapat diamati dengan perbesaran tinggi menggunakan mikroskop electron. S. singer dan E. Nicolson (1972) mengemukakan teori tentang membrane sel yang dikenal dengan teori membrane mozaik cair. Teori ini menyatakan bahwa membrane sel tersusun oleh lapisan protein. Protein tersusun mozaik atau tersebar dan masing-masing tersisip atau tenggelam di antara lapisan ganda fosfolipid (bilayer fosfolipid).
Membrane sel terdiri atas kira-kira 50% lipid dan 50% protein, lipid terutama merupakan fosfolipid dan tersusun dua lapis dan protein tersebar diantara bilayer fosfolipid disebut protein instrinsik (integral) yang bersifat hidrofobik atau menolak air.
Karena susunan membrane sel yang demikian maka membrane sel bersifat semipermeable. Membrane sel tidak simetris, protein ekstrinsik yang bergabung dengan permukaan luar membrane amat berlainan dari protein yang ekstrinsik yang bergabung dengan membrane dalam. Membran sel berfungsi mengatur gerakan materi atau transportasi dari atau keluar sel.


Ø  potensial membrane
Poten sial m em b ran adalah tegangan melintasi suatu membran sel yang berkisar dari sekitar -50 hingga -200 milivolt (tanda minus menunjukkan bahwa di dalam sel bersifat negatif dibandingkan dengan di luarnya).Semua sel memiliki tegangan melintasi membran plasmanya, di mana tegangan ialah energi potensial listrik-pemisahan muatan yang berlawanan.Sitoplasma sel bermuatan negatif dibandingkan dengan fluida ekstraseluler disebabkan oleh distribusia n i o n dank a t i o n pada sisi membran yang berlawanan yang tidak sama.Potensial membran bertindak sepertib a t e r a i, suatu sumber energi yang mempengaruhi lalulintas semua substansi bermuatan yang melintasi membran.Karena di dalam sel itu negatif dibandingkan dengan di luarnya, potensial membran ni mendukung transpor pasif kation ke dalam sel dan anion ke luar sel.Dengan demikian, dua gaya menggerakkand i f u s i ion melintasi suatu membran: gaya kimiawi (gradien konsntrasi ion) dan gaya listrik (pengaruh potensial membran pada pergerakan ion).Kombinasi kedua gaya yang bekerja pada satu ion ini disebutg r a d i e n elektrokimiawi.Perubahan lingkungan dapat mempengaruhi potensial membran dan sel itu sendiri, sebagai conthnya,d e p o l a r i s a s i dari membran plasma diduga memicu apoptosis (kematian sel yang terprogram)

Ø potensial aksi tentang sel,jaringan,organ,dan sistem organ
Pada sebuah sel yang dalam keadaan istirahat terdapat beda potensial di antara kedua sisi membrannya. Keadaan sel yang seperti ini disebut keadaan polarisasi. Bila sel yang dalam keadaan istirahat/polarisasi ini diberi rangsangan yang sesuai dan dengan level yang cukup maka sel tersebut akan berubah dari keadaan istirahat menuju ke keadaan aktif. Dalam keadaan aktif, potensial membran sel mengalami perubahan dari negatif di sisi dalam berubah menjadi positif di sisi dalam. Keadaan sel seperti ini disebut dalam keadaan depolarisasi. Depolarisasi ini dimulai dari suatu titik di permukaan membran sel dan merambat ke seluruh permukaan membran. Bila seluruh permukaan membran sudah bermuatan positif di sisi dalam, maka sel disebut dalam keadaan depolarisasi sempurna.
Setelah mengalami depolarisasi sempurna, sel selanjutnya melakukan repolarisasi. Dalam keadaan repolarisasi, potensial membran berubah dari positif di sisi dalam menuju kembali ke negatif di sisi dalam. Repolarisasi dimulai dari suatu titik dan merambat ke seluruh permukaan membran sel. Bila seluruh membran sel sudah bermuatan negatif di sisi dalam, maka dikatakan sel dalam keadaan istirahat atau keadaan polarisai kembali dan siap untuk menerima rangsangan berikutnya.
Aktivitas sel dari keadaan polarisasi menjadi depolarisasi dan kemudian kembali ke polarisasi lagi disertai dengan terjadinya perubahan-perubahan pada potensial membran sel. Perubahan tersebut adalah dari negatif di sisi dalam berubah menjadi positif dan kemudian kembali lagi menjadi negatif. Perubahan ini menghasilkan suatu impuls tegangan yang disebut potensial aksi (action potential). Potensial aksi dari suatu sel akan dapat memicu aktivitas sel-sel lain yang ada di sekitarnya. Berikut ini akan diuraikan bagaimana proses terjadinya potensial aksi dari suatu sel yang semula dalam keadaan istirahat.

1 komentar:

  1. Best Mobile Casino Apps in Mississippi - JT Hub
    We list 포항 출장안마 all the 원주 출장샵 top Mississippi mobile 남원 출장안마 casino apps and learn 아산 출장샵 how to place your wagers at the best casino sites in Mississippi. Get to know the 목포 출장마사지 pros,

    BalasHapus