 |
| Gambar diatas dari Retikulum Endoplasma diambil melalui Mikroskop Elektron (TEM) |
1. Struktur RE
Jawab
Retikulum Endoplasma adalah organel dalam sitoplasma yang berupa bangunan berbentuk ruangan-ruangan berdinding membran, serat saling berhubungan membentuk anyaman. Membran itu mempunyai struktur lipid amfipatik-protein, seperti halnya membran plasma dari sel tersebut. Dalam sel terdapat dua tipe Retikulum Endoplasma yaitu (a) RE kasar yang permukaannya tidak rata karena diselubungi ribosom dan (b) RE halus yang permukaanya halus karena tidak ditempeli ribosom. RE kasar mendukung proses biosintesis protein yang terjadi pada ribosom yang menempel padanya.
Retikulum Endoplasma ini terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisternae (cisternae) (bahasa latin cisterna, berarti “kotak” atau ''peti'). Membran RE memisahkan ruangan internal, yaitu ruang sisternal, dari sitosol. Dan karena membran RE ini bersambungan dengan selubung nukleus, ruang di antara kedua membran selubung itu bersambung dengan ruang sisternal RE ini. terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, sekalipun tersambung; RE halus dan RE kasar.
2. Jenis-jenis RE
Jawab
Terdapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, sekalipun tersambuung; RE halus dan RE kasar. RE halus diberinama demikian karena permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom, RE kasar tampak kasar melalui mikroskop elektron karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik membran. Ribosom juga dilekatkan pada sisi sitoplasmik membran luar selubung nukleus, yang bertemu dengan RE kasar.
Fungsi RE halus
RE halus berbagai jenis sel berfungsi dalam bermacam proses metabolisme, termasuk sintesis lipid, metabolisme korbohidrat, dan menawarkan obat dan racun. Enzim RE halus penting untuk sintesis lipid, termasuk fosfolipid dan steroid. Diantara steroid yang dihasilkan oleh RE halus ialah hormon seks vertebrata dan berbagai hormon steroid yang disekresi oleh kelenjar adrenal. Sel hati merupakan salah satu contoh peran RE halus dalam metabolisme karbohidrat. Sel hati menyimpan karbohidrat dalam bentuk glikogen, suatu polisakarida.
RE Kasar dan Sintesis Protein Sekretoris
Banyak jenis sel terspesialisasi mensekresi protein yang dihasilkan oleh ribosom yang dilekatkan pada RE kasar. Misalnya, sel-sel tertentu dalam pankreas mensekresi protein insulin, suatu hormon ke dalam aliran darah. Begitu rantai polipeptida tumbuh dari ribosom dari ribosom terikat, rantai ini dimasukkan ke dalam ruang sisternal melalui suatu pori yang dibentuk oleh protein dalam membran RE tersebut. Begitu rantai ini masuk ke ruang sisternal, protein baru melipat ke dalam konformasi aslinya. Sebagian besar protein sekretoris berupa glikoprotein, protein yang terikat secara kovalen pada karbohidrat.
3. Mekanisme pemilahan protein di RE
Jawab
Mekanisme pemindahan protein ada yang melibatkan RE ada yang tidak. Protein untuk sekresi, untuk organela tertentu misalnya lisosom, membran sel, membran RE dan AG, pemindahan melibatkan RE. Protein yang disinteis pada ribosom sitoplasma diangkut ke inti, mitokondria, kloroplas dan peroksisom; pemindahannya tidak melibatkan RE tetapi langsung menembus membran masing-masing organela.
Protein yang pemindahannya melibatkan RE digolongkan atas: 1) protein transmembran, protein ini tidak dilepas kelumen RE tetapi tertanam pada membran ; 2) protein yang larut dalam air dilepas ke dalam lumen. Protein transmembran digunakan untuk membran plasma dan membran organela, sedang 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 kotranlasi. Protein untuk mitikondria, kloroplas, inti dan proksisom tanpa perlu penyempurnaan karena sintesisnya sudah lengkap; pemindahan disebut pemindahan pro-translasi.
4. Apa yang terjadi di RE
Jawab
Proses glikosilasi yang terjadi di dalam RE dan AG berjalan dengan urutan yang tetap dan teratur. Pada RE dan setiap sisterna AG terjadi peristiwa tertentu dengan katalisator enzim yang terdapat pada RE dan masing-masing sisterna. Semua protein yang dihasilkan dari REK, kecuali yang untuk membran RE sendiri, masuk ke lumen sisterna AG bagian cis, selanjutnya ke bagian media dan akhirnya masuk bagian trans. Dari RE ke AG protein dikemas dalam vesikel transisi sedang dari sisterna satu ke yang lain protein dikemas dalam vesikel-vesikel kecil yang dibentuk dari sisterna.
Pemilahan protein berdasar polipeptida isyarat (polipeptida sinyal) yang dipunyai oleh masing-masing protein; misalnya protein untuk lisosom mempunyai polipeptida sinyal yang berbeda dari protein untuk sekresi. Pada membran jala trans Golgi terdapat reseptor untuk masing-masing polipeptida sinyal. Dengan demikian protein dengan polipeptida sinyal tertentu akan terikat pada reseptor yang sesuai. Selanjutnya dari bagian membran jala trans golgi yang sudah mengikat protein tertentu terbentuk tunas yang akhirnya terlepas membentuk vesikel transpor atau vesikel sekresi.
5. Hubungan RE dan AG
Jawab
Kompleks Golgi atau alat Golgi berperan sebagai gudang sementara untuk produk tertentu (protein) yang dihasilkan oleh retikulum endoplasma. Di dalam kompleks golgi produk dari retikulum endoplasma tersebut dikumpulkan, dimodifikasi, dikemas, dan selanjutnya didistribusikan ke luar sel. Karbohidrat dapat disinteisi dalam kompleks Golgi. Selanjutnya, karbohidrat ini dikombinasikan dengan protein dalam gudang simpanan produk yang berasal dari RE sehingga terbentuk glikoprotein. Protein majemuk yang terbentuk ini diperlukan oleh banyak sel. Kompleks golgi juga ikut berperan dalam pembentukan kantung sekresi dan membran plasma.
6. Apa yang terjadi di AG
Jawab
Setelah meninggalkan RE, banyak vesikula transpor berpindah ke aparatus golgi. Kita dapat membayangkan Golgi ini sebagai pusat manufaktur, pegudangan, penyortiran, dan pengiriman. Disini produk RE dimodifikasi dan disimpan, dan kemudian dikirim ke tujuan lain. Tidak mengejutkan jika aparatus golgi ini sangat banyak dalam sel yang terspesialisasi untuk sekresi.
7. Bagaimana pengemasan materi (protein) di AG
Jawab
Produk RE biasanya dimodifikasi selama berpindah dari kutub cis ke kutub trans Golgi. Protein dan fosfolipid membran mungkin saja berubah. Misalnya berbagai enzim Golgi memodifikasi bagian oligosakarida glikoprotein. Ketika pertama kali ditambahkan pada protein di RE, oligosakarida dari seluruh glikoprotein adalah identik. Golgi membuang sebagian monomer gula dan menggantinya dengan kata lain, menghasilkan bermacam-macam oligosakarida.
Golgi memproduksi dan menyempurnakan produknya secara bertahap dengan sisternae diantara ujung cis dan trans yang berbeda-beda mengandung enzim unik. Produk dalam berbagai tahap pemrosesan tampak akan dipindahkan dari satu sisternae ke sisternae lain oleh vesikula. Sebelum aparatus golgi mengirim produknya dengan membuat tunas vesikula dari muka trans, golgi menyortir produk ini dan mengarahkan produknya untuk berbagai bagian sel. Etriket identifikasi molekuler, seperti gugus fosfat yang telah ditambahkan ke produk Golgi, membantu dalam penyortiran. Dan vesikula transpor yang bertunas dari Golgi dapat memiliki molekul eksternal pada membrannya yang mengenali “tempat pertautan” pada permukaan organel yang spesifik.
8. Bagaimana pembentukan vesikel sekretori
Jawab
Vesikel sekretori dibentuk dari bagian membran trans Golgi yang mempunyai selubung klatrin. Selubung klatrin akan terlepas segera setelah vesikel sekretori terlepas dari AG, dan kembali ke membran trans Golgi . Isi vesikel menjadi lebih padat akibat proses pengasaman di dalam vesikel dengan cara menambahkan ion H yang dipompa secara aktif ke dalam vesikel. Pengeluaran sekret dengan cara eksositosis. Pada eksositosis terjadi fusi (peleburan) membran vesikel transpor atau vesikel sekretori dengan membran sel.
Dengan demikian protein transmembran dan lipid dari membran vesikel menjadi bagian dari membran sel, sedang protein terlarut yang berada didalam lumen dilepas ke luar sel. Dengan adanya eksositosis berarti selalu terjadi penambahan permukaan membaran sel, tetapi hal tersebut hanya terjadi sesaat karena pada saat yang hampir bersamaan selalu terjadi peristiwa endositosis.
Sumber :
JICA Biologi Sel, Istianti Dkk, 1999 : Universitas Negeri Malang dan Banyak sumber
