Fisiologi Sel untuk Farmakologi

         Kata-kata yang dapat menggambarkan sel adalah sel dinamik, sibuk,  "Sebuah Pabrik". Menerima bahan-bahan mentah, membuat berbagai produk yang dibutuhkan untuk memelihara fungsi tubuh, dan mengirim hasil produk ke seluruh tubuh dengan tujuan yang tepat. Meskipun sel  berbeda antara satu dan lainnya (tergantung jenis jaringan), tetapi secara umum memiliki ciri sebagai berikut:

a. Melakukan pertukaran material (bahan)  dengan lingkungan terdekatnya
b. Membutuhkan energi yang berasal dari nutrisi
c. Mensintesis (menghasilkan) hormon, neurotransmiter, enzim, protein struktural, dan molekul komplek lainnya
d. Menduplikasi diri (reproduksi)
e. Berkomunikasi dengan sesama sel melalui berbagai senyawa kimia biologis, seperti neurotransmiter dan hormon.

            Fungsi dan Sruktur Sel

1. Protoplasma (Proto:utama plasma: cairan): terdiri dari lingkungan dalam sel. tersusun dari air, elektrolit {Kalium/potasium (K), Magnesium (Mg), fosfat, Sulfat, dan Bikarbonat, protein, lemak, dan karbohidrat.

   a. Air membentuk 70% - 85% sel. Enzim seluler,elektrolit, dan bahan kimia lain terlaru atau tersuspensi dalam air.

  b. Elektrolit menyediakan senyawa kimia untuk reaksi sel dan dibutuhkan untuk beberapa peroses ( misalnya, tramisi elektro-kimia pada sel saraf dan otot)

  c. Protein membetuk 10%-20 % dari berat sel. Protein dalam sel memiliki dua bentuk yaitu protein bentuk" fisik " untuk membentuk struktur sel, dan protein bentuk "kimia" yang berfungsi utama sebagai enzim di dalam sel. Protein enzimatik ini melakukan kontak langsung dengan substansi lain di dalam cairan sel dan sebagai katalis (pemercepat) reaksi kimia di dalam sel.

  d. lemak (lipid), yang paling utama adalah phospolipid dan kolestrol, membentuk membran sel dan sebagai pemisah struktur ruangan di dalam sel dan sel itu sendiri dari sel ayng berada disekitar dan cairan tubuh.

  e. Karbohidrat memiliki peran minor dalam membentuk struktur sel, tetapi memiliki peran utama (mayor) sebagai nutrisi sel. Glukosa berada di cairan ekstraseluler(di luar sel ) dan dengan mudah mecukupi kebutuhan sel untuk energi. Sebagi tambahan, sebagian kecil jumlah karbohidrat di simpan di dalam sel dalam bentuk glikogen, sebuah bentuk cadangan glukosa yang dapat dengan cepat diubah jika dibutuhkan.

2. Nukleus (Inti sel) bisa disebut sebagai "manajer" dari aktivitas seluler karena nukleus yang mengatur tipe dan jumlah protein, enzim, dan substansi lain yang diproduksi oleh sel.

3. Sitoplasma (sito: sel, plasma: cairan) mengelilingi nukleus (inti) dan mengandung unit kerja dari sel.

4. Retikulum Endoplasma (RE) mengandung ribosom yang mensitesis (membentuk) enzim dan protein. enzim yang dihasilkan seperti glikogen, trigliserida, dan steroid dan berbagai detoksifikasi obat (peroses menurunkan kadar racun obat), dan senyawa kimia lainnya. RE sangat penting dalam produksi hormon bagi sel-sel kelenjar dan dalam memproduksi plasma protein, serta menghasilkan enzim-enzim yang memetabolisme obat di organ hati.

5. Komplek Golgi menyimpan hormon dan substansi lain yang diproduksi RE. Termasuk pengepakan substansi tersebut  ke dalam kelenjar sekretori  yang selanjutnya dipindahkan dari komplek golgi ke sitoplasma. Setelah ada rangsangan yang cocok, substansi tersebut akan dikeluarkan dari sel melalui peroses eksositosis(eks: keluar sito: cel).

6. Mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi bagi aktivitas sel dan membutuhkan oksigen dalam perosesnya.

7. Lisosom merupakan sebuah membran angkut atau kantung bulat yang mengandung enzim yang mampu mencerna nutrisi (protein, karbohidrat, lemak), menghancurkan dinding sel, substansi asing (misalnya bakteri), dan sel itu sendiri. Ketika sel tua atau menjadi rusak, membran yang mengelilingi lisosom pecah dan enzim (hidrolase) di bebaskan.Selain itu isi  lisosom juga dapat dikeluarkan ke area ekstraselular (eks:di luar selular:sel) merusak bagian disekeliling sel. Normalnya enzim lisosom disimpan dalam bentuk inaktif (tidak aktif) oleh enzim penghambat sehingga kerusakan hebat dapat dicegah.

8. Membran sel, sebuah struktur komplek yang terdiri dari pospolipid, protein, kolestrol dan karbohidarat, menyekat bagian intrasel dari lingkungan ekstrasel, menyediakan resptor untuk hormon dan substansi biologi aktif lainnya, berperan dalam pembentukan listrik yang terjadi di sel saraf dan otot, dan menolong mengatur pertumbuhan dan perkembangbiakan sel (poliferasi).

       Membran sel, yang menyelimuti seluruh permukaan sel, terdiri dari lapisan tipis, lapisan ganda dari sebran  lipid (lemak) dan protein. Lapisan lipid terdiri dari molekul pospolipid (asam lemak dan fosfat). Ujung posfatdari setiap molekul pospolipid berada di permukaan luar dan kontak dengan cairan di sekitar sel , dan terlarut dalam air. ujung asam lemak dari molekul pospolipid, berlokasi di tengah membran sel, dan dapat larut hanya dalam lemak. Sehingga bagian ini membiarkan dengan mudah substansi yang dapat larut dalam lemak seperti oksigen dan alkohol, tetapi impermeabel (tidak dapat ditembus) oleh substansi yang larut dalam air seperti gula dan ion (elektrolit).

     Protein sel membran, paling banyak dikombinasi dengan karbohidrat sebagai glikoprotein, membetuk protein integral  (protein utuh) dan protein periferal. Protein Integral tertancap diseluruh membran sehingga ujungnya dapat mudah berinteraksi dengan substansi lain. Bagian Protein menonjol pada sisi membran intrasel;bagian gliko menonjol ke luar sel, bergantung keluar dari permukaan sel. Beberapa dari protein ini menyediakan struktur chanel atau lubang (pori-pori) yang dilalui air dan substansi yang terlarut dalam air(misalnya ion natrium/sodium, kalium/potasium, kalsium) yang dapat berdifusi antara cairan ekstraseluler dan intraseluler. lainnya berperan sebagai carier (pembawa) untuk transportasi subtansi yang tidak dapat melalui lapisan lemak membran sel. Lainnya berperan sebagai katalis (pemercepat) reaksi kimia di dalam sel. Protein periferal tidak menancap pada membran sel. Biasanya menempel pada sisi membran intrasel dan pada protein intergal. Protein ini berfungsi sebagai enzim dan substansi lain yang mengatur fungsi intrasel.

           Sel membran karbohidrat (yang terbentuk dari karbohidrat)  paling banyak dibentuk dari kombinasi dengan protein (glikoprotein) atau lipid (glikolipid). Glikoprotein terdiri dari karbohidrat yang mengelilingi bagian kecil, inti dalam protein (disebut proteoglikan) yang sering menempel dan meyelimuti seluruh permukaan sel bagain luar.sebagai hasilnya, molekul karbohidrat bebas berinteraksi dengan substansi seluler dan memerankan beberapa fungsi penting. Fungsi Pertama, memiliki muatan listrik negatif  sehingg dapat mengusir substansi negatif lainnya di seluruh permukaan sel, Fungsi kedua, sebagai "mantel  karbohidrat "yang dapat menmpelkan sel satu dengan sel lainnya sehingga dapat menghubukan sel, fungsi ketiga banyak karbohidrat berperan sebagai reseptor molekul untuk mengikat hormon (misalnya insulin). Kombinasi Reseptor- hormon selanjtnya aktif menempel di bagian inti protein utuk melakukan fungsi enzimatik sel dan fungsi lainnya.

diterjemahkan dari  text book : Anne Collins Abrams, RN, MSN. 2005. Clinical Drug Therapy. (Clinic Drug For Nursing; dalam bentuk e-Book)