ILMU DASAR KEPERAWATAN (SEL)

KONSEP SEL

Pengertian sel

            Sel adalah unit struktural dan fungsional dasar pada manusia dan semua makhluk hidup. Setiap sel merupakan wadah kecil dari bahan kimia dan air yang dibungkus dalam membran. Tubuh manusia terdiri dari triliunan sel. Sel juga mengandung materi herediter tubuh dan dapat membuat salinan dari diri mereka sendiri.

Sel manusia mengandung bagian-bagian utama berupa membran plasma, nukleus,  sitoplasma, sitoskeleton, , ribosom, retikulum endoplasma, lisosom, peroksisom , badan golgi, dan mitokondria .

1.      Membran plasma

Membran plasma (disebut juga membran sel) adalah bagian sel yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan di sekitarnya, membran ini dimiliki oleh semua jenis sel. Membran sel merupakan bagian terluar sel pada sel hewan dan protozoa, namun pada sel tumbuhan dan bakteri terletak dibawah dinding sel.

Membran plasma ciri- cirinya :

-          Pelindung sel agar isi sel tidak keluar

-          Suatu struktur elastik tipis yang tersusun dari senyawa kimia dengan tebal 7,5 – 10 nm

-          Pengatur pertukaran zat yang keluar masuk ke dalam sel (selektif permeable)

2.      Nukleus (inti sel)

Nukleus merupakan komponen yang terdapat gen. Nukleus dibungkus oleh selaput membran ganda. Dibagian dalam terdapat nukloelus, nukleoplasma, dan benang-benang kromatin.

nukleus ciri-cirinya :

-          Mengendalikan metabolisme tubuh

-          Menyimpan informasi genetika berupa DNA

-          Tempat penggandaan DNA

-           

3.      Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel. Sitoplasma ciri-cirinya :

-          Merupakan cairan sel dalam sel

-          Disebut juga dengan sitosol karena mirip dengan jelly (koloid)

-          Berfungsi sebagai tempat berlangsungnya metabolisme sel

-          Terdapat berbagai organel sel

4.      Sitoskeleton, ciri-cirinya :

-          Sebagai pemberi bentuk sel

-          Pengatur gerakan sel

-          Berupa jaringan protein filamen dan tubulus

5.      Ribosom

Ribosom adalah komponen sel yang memproduksi protein. Ribosom tersusun dari berbagai jenis protein dan RNA.

Ribosom ciri-cirinya :

-          Butiran kecil nukleoprotein yang tersebar di sitoplasma

-          Ada yang melekat di Retikulum Endoplasma sehingga menjadikan RE tersebut menjadi RE kasar

-          Melakukan sintesis protein

6.      Retikulum Endoplasma (RE)

 Retikulum endoplasma adalah perpanjangan dari selaput nukleus yang terdiri dari saluran bermembran dan vesikel yang saling terhubung. Terdapat dua jenis retikulum endoplasmya yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.

RE terbagi menjadi 2 yaitu :

1.      RE Kasar ; ditempeli ribosom, untuk sintesis protein

2.      RE Halus ; tidak mempunyai ribosom, untuk sintesis lemak

7.      Badan Golgi, ciri – cirinya :

-          Berbentuk kantong pipih yang berkelok-kelok

-          Memodifikasi protein dengan menambahkan oligosakarida (Glikosilasi)

-          Membentuk lisosom

8.      Lisosom, ciri-cirinya :

-          Mencerna makromolekul secara intraseluler

-          Menghidrolisis lemak, protein, asam nukleat, dan polisakarida

9.      Peroksisom, ciri-cirinya :

-          Menghasilkan enzim oksidatif  membentuk H₂O untuk merombak lemak

-          Menghasilkan enzim katalase untuk mengubah H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂

10.  Mitokondria, ciri-cirinya :

-          Tempat terjadinya respirasi sel yang akan menghasilkan energi.

-          Mengatur aktivitas metabolisme sel

-     Mitokondria memiliki dua lapisan membran atau salah satu organel sel yang bermembran rangkap. Permukaan membran luar mitokondria itu halus, sedangkan permukaan membran dalam mitokondria berlekuk-lekuk.

-      Lekukan lekukan pada mitokondria disebut sebagai krista. Pada bagian krista mitokondria terdapat enzim untuk fosfoforilasi oksidatif dan sistem transport elektron, sedangkan enzim dalam siklus krebs dan asam lemak terdapat dalam matriks mitokondria.

-    Dalam mitokondria terdapat dua membran, yaitu ruang intermembran dan matriks mitokondria, Mitokondria memiliki ruang diantara kedua membran yang disebut ruang intermembran. Ruangan ini sempit, dan selektif. Membran bagian luar tidak dapat dilalui molekul kecil dan tidak dapat dilalui protein dan molekul besar.

Struktur Sel

            Secara umum suatu sel dapat dibedakan atas bagian-bagian: dinding sel, membran sel, sitosol, dan organel sel.

1.        Dinding sel

Dinding sel hanya ditemui pada sel tumbuhan. Bagian ini disusun oleh selulosa saat sel masih muda,  dan sejalan dengan proses penuaan sel akan mengalami penimbunan lignin (lignifikasi) sehingga dinding sel menjadi kuat dan liat. Karena alasan inilah dinding sel digunakan untuk melindungi dan memberi bentuk sel. 

 2.    Membran Sel

Bahan utama yang menyusun membran sel adalah lipoprotein, yaitu suatu bahan yang dibentuk oleh lemak dan protein. Membran sel dibentuk oleh dua lapisan fosfolipid. Protein yang terdapat pada bagian luar atau bagian dalam lapisan fosfolipid disebut protein perifer atau protein ekstrinsik, sedangkan protein yang menembus kedua lapisan fosfolipid disebut protein integral atau protein intrinsik. Pada bagian fosfolipid biasa dijumpai gugus glikolipid, sedangkan pada bagian protein bisa dijumpai glikoprotein. karena membran sel dibentuk oleh struktur lipoprotein, maka membran sel bersifat selektif permeabel, sehingga dipergunakan untuk mengatur transpor zat dari dan ke dalam sel. Lihat gambar berikut :

  3.    Sitosol/protoplasma
Sitosol atau protoplasma ada dua bagian, yang di dalam sel disebut sitoplasma dan yang ada di dalam inti disebut nukleoplasma. Sebagai suatu isi sel yang hidup sitosol terdiri dari air (70% – 90%), bahan organik, dan bahan anorganik. Sehubungan dengan itu sitosol memiliki sifat fisika dan sifat kimia. 

Sifat fisika protoplasma
Protoplasma merupakan sistem larutan. Ada tiga macam sistem larutan:

• Solusi : bila dalam larutan diameter zat terlarutnya < 0,0001 mm
• Suspensi : bila dalam larutan diameter zat terlarutnya > 0,1 mm
• Koloid : bila dalam larutan diameter zat terlarutnya antara 0,001 mm sampai 0,1 mm

Bagian yang terbesar dari protoplasma adalah sistem koloid. Sehubungan dengan hal itu protoplasma dapat mengalami:

• perubahan kekentalan koloid sol ke gel dan sebaliknya. Bila kadar air tinggi koloid bersifat sol, dan bila kadar air rendah koloid bersifat gel.
• mengalami gerak Brown, suatu gerak acak molekul dalam koloid yang dipengaruhi oleh muatan listrik, berat jenis, dan suhu.
• mengalami efek Tyndall, suatu proses pemendaran cahaya bila suatu koloid dikenai seberkas sinar.

Jenis-jenis Sel

Bedasarkan ada tidaknya selubung inti, maka sel dibagi atas sel prokariotik dan sel eukariotik.

1.) Sel Prokariotik memiliki ciri – ciri sebagai berikut :

a.)  tidak ada membran yang memisahkan nukleus (inti sel) dari sitoplasma, juga tidak ada membran yang membatasi organel sel.

b.)  pembelahan sel secara sederhana tanpa melalui tahap-tahap seperti mitosis.

c.)  dinding sel mengandung semacam molekul kompleks yang disebut mukopeptida, yang memberikan kekakuan pada struktur selnya.

Sel Prokariotik contohnya adalah sel bakteri.

2.) Sel Eukariotik lebih rumit dari sel prokariotik dengan ciri –ciri sebagai berikut :

a.) memiliki membran yang memisahkan sitoplasma dengan inti sel sehingga inti sel terlihat jelas. Selain itu juga ada membran yang melingkupi siitoplasma dan membentuk organel sel.

b.)  pembelahan inti sel melalui tahap-tahap yang dikenal dengan mitosis.

 Perbedaan sel prokariota, tumbuhan, dan hewan :

Struktur	Fungsi	Prokariotik	Tumbuhan	Hewan
1	2	3	4	5
Dinding sel	Perlindungan	Ada	Ada	Tidak ada
Membran plasma	Mengisolasi komponen dalam sel dengan lingkungan, mengatur pergerakan materi dari dan ke dalam sel, memungkinkan komunikasi dengan sel lain	Ada	Ada	Ada
Materi genetik	Mengkode informasi yang diperlukan untuk membangun sel dan mengendalikan aktivitas seluler	DNA	DNA	DNA
Kromosom	Mengandung dan mengendalikan penggunaan DNA	Tunggal, sirkuler, tidak ada protein	Bangyak, linear, dengan protein	Banyak, linear, demham protein
Nukleus	Struktur mengandung kromosom	Ada	Ada	Ada
Membran nukleus	Melapisi nukleus, mengatur pergerakan materi dari dan ke dalam nukleus	Tidak ada	Ada	Ada
Nuleolus	Mensintesis ribosom	Tidak ada	Ada	Ada
Mitokondria	Menghasilkan energi melalui metabolisme aerob	Tidak ada	Ada	Ada
Kloroplas	Menjalankan fotosintesis	Tidak ada	Ada	Tidak ada
Ribosom	Tempat sintesis ribosom	Ada	Ada	Ada
Retikulum Endoplasma	Mensintesis komponen membran dan lipid	Tidak ada	Ada	Ada
Komplek golgi	Memodifikasi dan membentuk paket protein, dan lipid, mensintesis karbohidrat	Tidak ada	Ada	Ada
Lisosom	Mengandung enzim pencernaan intraseluler	Tidak ada	Ada	Ada
Plastid	Menyimpan makanan dan pigmen	Tidak ada	Ada	Tidak ada
1	2	3	4	5
Vakuola tengah	Mengandung air dan sisa metabolisme, memberikan tekanan turgor untuk mendukung sel	Tidak ada	Ada	Tidak ada
Vesikel dan vakuola	Mengandung makanan yang diperoleh melalui	Tidak ada	Ada (beberapa)	Tidak ada
	Proses fagositosis, mengandung produk yang akan dibuang keluar sel
Sitoskeleton	Memberikan bentuk dan mendukung struktur sel, memposisikan dan menggerakkan bagian-bagian sel	Tidak ada	Ada	Ada
Sentriol	Mensintesis mikrotubul silia dan flagel, dapat menghasilkan gelondong)spindel) pada sel hewan	Tidak ada	Tidak ada	Ada
Silia dan flagelata	Menggerakan sel pada cairan atau menggerakan cairan melewati permukaan sel	Tidak ada	Tidak ada	Ada

Fungsi sel

Sebagai unsur terpenting yang ada di dalam tubuh, Sel memiliki fungsi yang sangat penting dalam kelangsungan hidup bagi makhluk hidup. Dan disini kita akan membahas Fungsi sel, antara lain sebagai berikut :

1.Metabolisme

Metabolisme yg berlangsung didalam sel bisa berbentuk reaksi katabolik, yakni perombakan senyawa kimia untuk membuahkan daya ataupun untuk menjadikan bahan pembentukan senyawa lain, serta reaksi anabolik, yakni reaksi penyusunan komponen sel.

2.Komunikasi Sel

Komunikasi sel terdiri dari sistem transfer tanda antarsel didalam wujud molekul ( contohnya hormon ) atau kegiatan listrik, serta transduksi tanda didalam sel tujuan ke molekul yg membuahkan respons sel. Mekanisme transfer tanda bisa berlangsung dengan kontak antarsel, penyebaran molekul tanda ke sel yg berdekatan, penyebaran molekul tanda ke sel yg jauh melewati saluran ( contohnya pembuluh darah ), atau perambatan tanda listrik ke sel yg jauh ( contohnya pada jaringan otot polos ).

Mekanisme Transportasi Sel

 1. Transpor Pasif

Merupakan mekanisme transpor yang tidak memerlukan energi dan terjadi secara spontan. terjadi akibat perbedaan konsentrasi antara zat dengan pelarutnya. Bergerak dari konsentrasi zat yang lebih tinggi (Hipertonis) ke konsentrasi zat yang lebih rendah (Hipotonis). Transpor pasif meliputi Difusi dan Osmosis.

A. Difusi

         Merupakan pergerakan acak molekul dari konsentrasi tinggi (Hipertonis) ke konsentrasi yang lebih rendah (Hipotonis). Mekanisme transpor ini meliputi berbagai zat (padat, cair, gas). Difusi bertujuan untuk mencapai keseimbangan konsentrasi antara zat dengan pelarutnya. Selain itu, difusi juga berperan dalam peristiwa pertukaran materi dari suatu sel dengan lingkungannya. Kecepatan difusi bergantung pada beberapa aspek, diantaranya adalah:

1. Wujud Materi : Semakin besar ikatan antar molekul, makin lama difusi terjadi (padat lebih sulit melakukan difusi)
2. Suhu : Semakin tinggi suhu, maka ikatan antar molekul akan cepat terputus. Hal itu menyebabkan difusi menjadi cepat.
3. Ukuran Molekul : Molekul yang berukuran kecil akan lebih mudah untuk melintasi suatu membran dari pada molekul yang besar pada     suhu yang sama.
4.  Konsentrasi : Semakin besar perbedaan konsentrasi antara zat dan pelarutnya, atau perbedaan konsentrasi zat pada dua tempat yang     berbeda, menyebabkan semakin besar rata-rata difusinya.

Difusi dibagi menjadi difussi terfasilitasi dan difusi sederhana. Berikut penjelasannya :

Difusi Terfasilitasi

Merupakan mekanisme transpor yang dibantu oleh protein-protein tertentu dalam membran plasma. Protein-protein tersebut membentuk struktur menyerupai saluran-saluran, sehingga molekul bisa melintasi membran plasma. Beberapa protein ada yang berikatan dengan suatu molekul dan melintasi membran plasma. Bentuk protein yang demikian disebut sebagai protein pembawa (Carrier Protein). Protein pembawa/ transpor juga merentangkan membran sel sehingga menyediakan suatu mekanisme untuk pergerakan molekul. Difusi terfasilitasi melibatkan difusi dari molekul polar dan ion melewati membran dengan bantuan protein transpor. Difusi terfasilitasi juga merupakan transpor pasif karena hanya mempercepat proses difusi dan tidak merubah arah gradien konsentrasi.

Difusi Sederhana

difusi Sederhana adalah proses dimana suatu larutan atau gas bergerak dari daerah konsentrasi partikel tinggi ke daerah konsentrasi partikel rendah. Hal ini juga dikenal sebagai difusi pasif. Setetes pewarna merah mengubah air menjadi merah muda adalah contoh dari proses difusi sederhana.

Ketika pewarna merah yang mengandung partikel terkonsentrasi dijatuhkan ke dalam air. Dengan berjalannya waktu, partikel bergerak menjauh dari satu sama lain, secara bertahap berubah air berubah menjadi merah muda. difusi Sederhana mengikuti pola yang sama pada skala yang lebih kecil.

B. Osmosis

Osmosis merupakan difusi air melalui selaput semipermeabel. Air akan bergerak dari daerah yang mempunyai konsentrasi larutan rendah ke daerah yang mempunyai konsentrasi larutan tinggi. Tekanan osmosis dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Air akan bergerak dari daerah dengan tekanan osmosis rendah ke daerah dengan tekanan osmosis tinggi. Sel akan mengerut jika berada pada lingkungan yang mempunyai konsentrasi larutan lebih tinggi. Hal ini terjadi karena air akan keluar meninggalkan sel secara osmosis.
    Sebaliknya jika sel berada pada lingkungan yang hipotonis (konsentrasi rendah) sel akan banyak menyerap air, karena air berosmosis dari lingkungan ke dalam sel. Jika sel-sel tersebut adalah sel tumbuhan, maka akan terjadi tekanan turgor apabila dalam lingkungan hipotonis. Sebaliknya jika sel tumbuhan beradapada lingkungan hipertonis, dapat mengalami plasmolisis yaitu terlepasnya sel dari dinding sel.

2. Transpor Aktif
    Pada transpor aktif diperlukan energi dari dalam sel untuk melawan gradien konsentrasi (Hipotonis->Hipertonis). Transpor aktif sangat diperlukan untuk memelihara keseimbangan molekul-molekul di dalam sel. Sumber energi untuk transpor aktif adalah ATP (adenosin trifosfat). Transpor aktif hampir sama dengan difusi terfasilitasi. Namun berbeda pada protein pembawa (carrier protein) saat transpor aktif, yang harus menggunakan energi agar bisa melakukan transportasi melawan konsentrasi.

Dalam mekanisme transpor aktif, terdapat 4 macam mekanisme, yaitu :
A.  Transpor Aktif Primer
        Jenis mekanisme transpor aktif ini memerlukan energi dalam bentuk ATP secara langsung untuk membawa molekul melawan gradien konsentrasi. Akibat adanya transpor aktif primer ini membuat terjadinya potensi membran.
    Contoh dari Transpor aktif primer ini adalah transpor ion K yang masuk ke dalam sel, dan menjaga gradien konsentrasi ion K dalam sel lebih besar dari pada di luar sel. Sebaliknya terjadi pada ion Na yang dijaga konsentrasi didalam sel lebih rendah dari pada diluar sel. Mekanisme transpor ini juga sering disebut sebagai Sodium-Potassium pump

B.  Transpor Aktif Sekunder
        Memiliki energi yang bebas dipakai karena mekanisme ini menggunakan energi secara berkala. Energi yang tersimpan dalam mekanisme ini dalam bentuk gradien konsentrasi ion. Pada transpor aktif sekunder, terjadinya bergantung kepada potensi membran yang ada dan bergantung pada adanya transpor aktif sekunder.
        Contoh dari transpor aktif adalah transpor asam amino dan glukosa melewati membran plasma dengan suatu protein khusus. Pada glukosa, disebut sebagai GLUT-4 (Glucose Transporter 4). Pengangkutan tersebut berbarengan dengan difusinya molekul ion Na+ yang menggunakan transpor aktif primer yang memungkinkan adanya potensi membran untuk mendukung adanya transpor aktif sekunder.

FLUIDA

—  Fluida merupakan zat alir meliputi cairan dan gas yang menempati ruang.

—  Fluida dalam tubuh manusia :

—  Dalam pembuluh Darah

—  Dalam bola mata

—  Dalam ibu hamil à dalam uterus : cairan amnion

—  Gas à Berkaitan dengan sistem pernafasan.

Prinsip Fisika dalam Fluida Cair
 1. Hukum Kontinuitas

Kecepatan alir darah melalui pembuluh darah bergantung pada beberapa faktor antara lain: luas penampang pembuluh darah, perubahan tekanan, panjang pembuluh darah dan viskositas.

2. Hukum Bernuolli

Hukum Bernauli memperbaiki kelemahan dari kontinuitas yang tidak memperhitungkan faktor massa jenis dan beda ketinggian.

Aliran Darah Pada Tubuh Manusia

—  Darah mengalir ke seluruh bagian tubuh secara terus – menerus untuk menyuplai oksigen dan zat – zat nutrisi lainnya à dipompa oleh jantung.

—  Darah merupakan zat cair yang terdiri dari: plasma, sel – sel darah (eritrosit, leukosit dan trombosit).

Tekanan darah

     Tekanan yang digunakan untuk mengedarkan darah dalam pembuluh darah tubuh, dimana jantung yang berperan sebagai pompa, otot mensuplai tekanan tersebut untuk menggerakan darah dan juga mengedarkan darah diseluruh tubuh.

Tekanan Pada Bola Mata

1.      Bola mata (bentuk dan ukuran) dipertahankan oleh cairan Aqueus Humerus.

2.      Aqueus Humerus à sebagian besar terdiri dari air yang dihasilkan oleh mata secara terus menerus dan suatu sistem drainase à jika tersumbat akan menyebabkan peninggian tekanan mata,  peningkatan ini akan membatasi aliran darah à menimbulkan glukoma.

KELISTRIKAN & KEMAGNETAN DALAM TUBUH MANUSIA

 Manfaat Listrik Untuk Kesehatan :

 1.)  Terapi medan listrik tegangan tinggi berfungsi: merawat sakit kepala, sakit otot, insomnia, konstipasi kronis, lumbago, darah tinggi, stroke, gout, asma, lemah syahwat, haid tidak teratur, penuaan, lemah-lemah sendi dan lain-lain.

2.)  Terapi medan listrik statik lemah yang berfungsi:
 Menggantikan akupuntur sebagai metode non invansif untuk mencegah/ merawat tekanan darah tinggi, sindrom menopause, sakit gerakan, sakit kepala, sakit gigi, sakit punggung, dismenorrhea dan masalah klinis lainnya.

SISTEM SYARAF

     Sistem Syaraf dibagi menjadi dua:

1.      1.  Sistem Syaraf  Pusat

—  Sistem Saraf Pusat: terdiri dari otak, medulla spinalis dan saraf perifer.

—  Saraf perifer terdiri dari:

—  Afferen : mengirim informasi ke otak / medula  spinalis

—  Eferen : dari otak atau medula spinalis ke otot dan kelenjar

   2. Sistem Saraf Otonom : Mengatur organ dalam tubuh seperti jantung, usus dan kelenjar secara tidak sadar.

KELISTRIKAN JANTUNG

-          Sel membran otot jantung (miokardium) berbeda dengan saraf dan otot bergaris.

-          Sel otot jantung, ion Na+ mudah bocor (tidak memerlukan rangsangan dari luar), setelah repolarisasi komplit, ion Na+ akan masuk lagi ke dalam sel àdepolarisasi spontan
Menghasilkan gelombang depolarisasi untuk seluruh otot miokardium.