makalah lisosom "fisiologi tumbuhan"

LISOSOM

MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN

OLEH :

LIZA WATI  (1184205)

YAYAN NITA (1184205)

DOSEN PENGAMPU :

JUMIATI,M.Pd.

PRODI :

BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS LANCANGKUNING PEKANBARU

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1        Latar Belakang

Lisosom merupakan organel pencerna yang ada dalam sel hewan. Pada sel tumbuhan organel ini lebih dikenal sebagai vakuola, yang selain untuk mencerna, mempunyai fungsi menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman. Seperti halnya RE, aparatus Golgi, lisosom juga tersusun dari membran seperti halnya membran sel, tetapi hanya terdiri dari satu lapis saja.Hasil pengamatan dari mikroskop electron menunjukkan bahwa bentuk dan ukuran lisosom sangat bervariasi. Meski demikian lisosom tetap dapat diidentifikasi sebagai salah satu organel sel.

Lisosom terbagi menjadi beberapa macam jika ditinjau darisegi fisiologis. Didalamnya ada lebih dari 40 jenis enzim hidrolitik asam. Selain itu fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi. Begitu banyak keunikan dan karakteristik dari lisosom yang membedakannya dari organel sel lainnya. Macam, peranan, struktur serta fungsinya pun sangat kompleks.Berdasarkan latar belakang di atas, maka kami mencoba membahas mengenai lisosom dan semua hal yang berkaitan dengannya. Baik dari macam, fungsi, enzim-enzim di dalamnya dan lain-lain, agar kita lebih mengetahui dan memahami mengenai organel sel yang bernama lisosom.

1.2        Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penulisan makalah ini adalah:

            1.            Jelaskan sejarah penemuan lisosom!

            2.            Bagaimana struktur dari lisosom?

            3.            Bagaimana proses pembentukan lisosom?

            4.            Jelaskan fungsi dan peranan lisosom?

            5.            Kelainan apa saja yang terjadi akibat lisosom?

1.3        Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah:

            1.            Mampu menjelaskan mengenai sejarah penemuan lisosom

            2.            Mampu mengetahui struktur lisosom

            3.            Mampu mengetahui proses pembentukan lisosom

            4.            Mampu menjelasakan mengenai fungsi dan peranan dari lisosom

            5.            Mampu mengetahui kelainan akibat lisosom

BAB II

PEMBAHASAN

2.1     Sejarah Penemuan Lisosom

Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan dipostulatkan olehnya pada tahun 1955 dari data biokimia. Sebelumnya de Duve dan kawan-kawannya mencoba meneliti kandungan enzim dari fraksi-fraksi yang dipisahkan dari homogenate sel hati tikus melalui pemusingan atau sentrifugasi deferensial. Hal menarik perhatian mereka adalah penelitian tentang enzim dan fraksi yang dikandung oleh mitokondria. Mereka mencoba memperhalus prosedur pemusingan, dan mereka berhasil mendapat fraksi yang kompleks, walau serupa dengan mitokondria dan sifat-sifat sedimentasinya, tetapi ada enzim yang berbeda dengan apa yang ada pada mitokondria.

Dalam fraksi ini mereka secara tidak sengaja mendapat sejumlah enzim hidrolitik, termasuk fosfatase asam. Mereka kemudian melakukan eksprimen biokimia yang menghasilkan postulat bahwa enzim hidrolik akan tertampung dalam vasikel berukuran 0,4 µm, dan bahwa setiap vesikel akan dibatasi membran yang mencegah enzim ini bereaksi dengan substrat dalam sitoplasma. Menyadari bahwa badan-badan kecil dalam fraksi ini bukan mitokondria tetapi,malahan sejenis organel sitoplasma baru. Akhirnya mereka pun mengusulkan nama lisosom untuk organel sel ini.

Lisosom ditemukan setelah mempelajari distribusi beberapa jenis enzim yang terlibat di dalam metabolisme karbohidrat. Salah satu enzim yang terlibat di dalam metabolisme karbohidrat. Salah satu enzim yang dipelajari adalah fosfatase asam yang memecah gugus fosfat pada beberapa fosfat yang mengandung ester fosfat

2.2     Struktur Lisosom

Lisosom adalah organel pencerna pada sel hewan dan di temukan disemua sel eukariotik. Lisosom berasal dari bahasa Latin (kata lyso = pencernaan dan soma = tubuh). Lisosom adalah organel yang termasuk dalam system endomembran, produk dari ER kasar dan Golgi apparatus.  Lisosom memiliki keanekaragaman morfologi. Berbentuk agak bulat dan dikelilingi oleh membran tunggal bilayer yang digunakan untuk mencerna makromolekul.

Organel ini bermembran bulat, dengan diameter yang begitu kecil (hanya 0,2 µm sampai 0,4 µm) sehingga sukar dilihat dalam mikroskop. Jumlah lisosom dalam sangat bervariasi menurut jenis selnya. Namun, ciri paling mencolok pada organel khusus ini adalah bahwa ia mengandung sejumlah besar enzim hidrolase asam yang aktivitas enzimnya aktif pada keadaan pH kurang lebih 5.

1.            Membran lisosom

Lisosom dapat mempertahankan kondisi asam ini dengan cara membran lisosom memompa ion hidrogen dengan menggunakan bantuan ATP sebagai sumber energi dari sitosol ke dalam lumen lisosom. Proses masuknya ion hidrogen ini karena membran lisosom mengandung protein integral yang kandungan glikosilatnya tinggi dan terdapat garis pelindung dari karbohidrat yang mampu melindungi membran dari kerusakan. Membran lisosom juga sangat terglikosilasi yang dikenal dengan lysosomal-associated membran proteins (LAMP). Sampai saat ini sudah terdeteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63 atau LAMP-3. LAMP berguna sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.

Lisosom memiliki protein maker yang disebut sebagai “Docking-marker acceptor”. Dengan demikian, lisosom akan dapat berfusi dengan vesikula-vesikula target dengan tepat. Beberapa molekul sederhana dapat menembus membran lisosom, misalnya quinakrin. Quinakrin dapat meningkatkan pH di dalam lisosom jika diberikan ke dalam sel. Quinakrin digunakan di laboratorium sebagai inhibitor fungsi lisosom. Lisosom memiliki fungi pencernaan intra sel yang sangat luas meliputi pencernaan bahan-bahan intra dan ekstra sel, mikroorganisme yang telah difagositosis dan program kematian sel selama organogenesis

`  

2.            Enzim Lisosom

Ada banyak macam enzim yang terkandung dalam lisosom. Yang khas dari lisosom adalah terdiri atas sekitar 50 enzim hidrolitik yang berbeda yang dihasilkan di dalam RE kasar. Enzim ini disebut dengan lisozom. Enzim-enzim ini dapat menghidrolisis semua bentuk makromolekul antara lain polisakarida, lipid, fosfolipid, asam nukleat, dan protein. Enzim hidrolisis tersebut bekerja optimum pada pH asam (sekitar 4,6). Kondisi asam ini dihasilkan dari pompa proton di membran organel . Jika dikelompok-kelompokkan, maka ada kelompok enzim fosfatase, nuclease, protease, dan enzim pemecah lipid. Dari semua kelompok enzim ini, enzim fosfatase asam adalah yang terbanyak. Substratnya sebagian besar adalah ester dan lisosomnya sendiri berasal dari jaringan-jaringan hewan, tumbuhan maupun protista. Enzim fosfatase yang lain adalah monofosfat dan fosfodiesterase asam yang substratnya oligonukleotida dan diester fosfat.

Berikut ini merupakan tabel pengelompokkan beberapa enzim yang terdapat pada lisosom.

 Tabel 1. Pengelompokkan enzim lisosom

Enzim	Substrat
Phosphatase: Acid phosphatase Acid phosphodiesterase	Phosphomonoesterus Phosphodiesters
Nucleases: Acid ribonuclease Acid deoxyribinuclease	RNA DNA
Proteases: Cathepsin Collagenase	Protein Collagen
GAG-hydrolizing enzymes: Iduronate Sulfatase Β-galactosidase Heparan N-sulfatase α-N- Acetylglucosaminidase	Dermatan sulfate Keratan sulfate Heparan sulfate Heparan sulfate
Polysaccharidases dan Oligosaccharidases: α-glucosidase Fucosidase α-manosidase Sialidase	Glycogen Fucosyloligosaccharides Mannosyloligossacharides Sialyloligosaccharides
Sphingolipid hydrolyzing enzymes: Ceramidase Glucocerebosidase β-Hexosaminidase Arylsulfatase	Ceramide Glucosylceramide GM2ganglioside Galactosylsulfatide
Lipid hidrolysing enzimes: Acid lipase Phospholipase	Triacylglycerols Phospholipids

Enzim yang tergolong dalam nuclease adalah RNA ase substratnya RNA, dan DNA ase substratnya DNA. Asal lisosom keduanya sama yaitu berasal dari jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim hidrolase terdiri dari: α-galaktosidase substratnya galaktosida asal lisosomnya adalah jaringan hewan, tumbuhan, dan protista; α-glukosidase substratnya glikogen; α-manosidase substratnya manosida; dan  α-glukoronidase substratnya polisakarida dan mukopolisakarida. Enzim berikutnya adalah enzim yang termasuk ke dalam golongan enzim protease yakni enzim katepsin substratnya protein, asal lisosomnya adalah sel hewan. Berikutnya adalah enzim kolagenase, substratnya kolagen, asal lisosomnya adalah sel tulang. Enzim terakhir dalam kelompok protease adalah peptidase, substratnya peptide, asal lisosomnya adalah jaringan hewan, tumbuhan, dan protista.

Berikutnya adalah enzim-enzim perombak lipid yang terdiri dari esterase substratnya ester asam lemak, asal lisosomnya adalah jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim fosfolipase dengan substratnya fosfolipid, lisosomnya juga berasal dari jaringan tumbuhan. Jika ditinjau dari segi fisiologis, lisosom terdiri dari dua kategori yaitu:

1.      Lisosom primer yang berisi enzim-enzim hidrolase dan lisosom sekunder yang selain berisi hidrolase juga terdapat substrat yang sedang dicerna.

2.      Vakuola pencernaan yang berasal dari fusi antara fagosoma atau endosoma dengan lisosom primer pada beberapa macam sel hewan.

Ada dua macam lisosom, yaitu lisosom primer dan sekunder. Lisosom primer memproduksi enzim-enzim yang belum aktif. Fungsinya adalah sebagai vakuola makanan. Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna. Ia berfungsi sebagai autofagosom. Lisosom primer pada umumnya adalah vesikuli yang berbalutkan protein yang disebut klatrin. Klatrin akan lepas begitu vesikuli juga lepas. Lisosom yang pertama dibentuk oleh sel dan belum terlibat dalam aktivitas pencernaan sel disebut lisosom primer. Sedangkan lisosom sekunder adalah lisosom yang merupakan hasil fusi berulang antara lisosom primer dengan berbagai substrat yang berbatas membran (Albert et al., 1983). Dengan demikian, lisosom sekunder telah terlibat dalam aktivitas pencernaan sel dan di dalam lumennya terdapat substrat dan enzim-enzim hidrolitik.

Lisosom sekunder memiliki dua fungsi yang berbeda, yaitu:

1.      Heterolisosom, yaitu bila substrat yang dicerna berasal dari luar sel.
Dengan demikian, heterolisosom dibentuk dari hasil fusi antara lisosom primer dengan fagosom atau endosom. Heterolisosom sering disebut sebagai vakuola pencerna. Albert et al. (1983) membagi heterolisosom menjadi dua tipe, yaitu:

a)      Vakuola pencerna, yaitu hasil fusi antara fagosom (partikel-partikel yang difagositosis seperti bakteri) dengan lisosom primer.

b)      Badan-badan multivesikula, yaitu hasil fusi antara beberapaendosom (substrat yang masuk secara endositosis dan bukan dalam bentuk partikel) dengan lisosom primer. Dengan demikian, badan-badan multivesikula merupakan kantung-kantung berbatas membran dimana di dalamnya mengandung banyak vesikula- vesikula kecil dengan diameter berkisar 50 nm.

2.      Vakuola autofagi atau autolisosom, yaitu lisosom yang mengandung dan mungkin mencerna substrat-substrat intraseluler yang berbatas membran (sitosegresom), misalnya organel-organel intraseluler seperti mitokondria. Autolisosom dibentuk dari hasil fusi antara sitosegresom dengan lisosom primer.

Dalam sel, sesungguhnya terdapat kerjasama yang erat antara heterolisosom dengan autolisosom. Selama heterofagi berlangsung, protein- protein ditempatkan di dalam vesikula-vesikula endosom, kemudian berfusi dengan lisosom primer dan selanjutnya mengalami hidrolisis. Selama auto- fagi, sitosegresom berfusi dengan lisosom primer membentuk autolisosom dan memasuki siklus pencernaan intrasel.

Tergantung pada keadaan fisiologisnya, vakuola pencerna atau vakuola autofagi pada akhirnya mengalami satu dari tiga kemungkinan yang terjadi, yaitu:

1.      Mengosongkan kandungannya dengan cara eksositosis atau defekasi seluler

2.      Menjadi bahan residu tanpa bahan hidrolase

3.       Menghidrolisis kandungannya secara sempurna untuk dapat berdifusi dan selanjutnya siap untuk siklus aktivitas yang baru.

Tentang pembentukan sitosegresom, ada beberapa pandangan yang diusulkan, yaitu:

1.      Sitosegresom dibentuk dari suatu membran sisterna yang melingkupi mitokondria secara sempurna dan selanjutnya diikuti dengan degenerasinya membran dalam

2.      Sitosegresom dibentuk dari suatu membran yang melingkupi mitokondria secara sempurna

3.      Sitosegresom dibentuk dari vesikula endosom yang melingkupi mitokondria secara sempurna yang selanjutnya diikuti dengan berdegenerasinya membran dalam;

4.      Sitosegresom dibentuk dari vesikula endosom, dimana mitokondria memasuki vesikula endosom melalui suatu celah

Bentuk akhir heteroslisosom dan autolisoson disebut telolisosom atau postlisosom atau badan residu. Bahan-bahan yang terkandung di dalam telolisosom sewaktu-waktu dapat dilepaskan. Proses pelepasannya dinamakan defekasi seluler. Bahan-bahan yang telah dicerna di dalam lisosom dapat kembali dilepaskan ke dalam sitoplasma dan selanjutnya terlibat di dalam proses katabolisme atau anabolisme

2.3     Proses Pembentukan Lisosom

Lisosom dibentuk dari protein yang dihasilkan oleh ribosom dan kemudian masuk ke retikulum endoplasma (RE). Protein yang dimasukkan kedalam membran kemudian dikeluarkan ke sitoplasma. Namun, ada juga yang masuk ke golgi terlebih dahulu baru kemudian dilepas ke sitoplasma. Jadi proses pembentukan lisosom ada 2 macam: pertama dibentuk secara langsung di RE dan kedua oleh Golgi.

Untuk prosesnya, enzim ini mempunyai molekul penanda unik, yaitu manosa 6-fosfat (M6P) yang berikatan dengan oligosakarida terikat-N. Seluruh glikoprotein yang ditransfer oleh retikulum endoplasma ke cis Golgi memiliki rantai oligosakarida terikat-N yang identik, dengan manosa di ujung terminalnya. Untuk membentuk manosa 6-fosfat, cis Golgi membutuhkan situs pengenalan, yang disebut signal patch, yang memiliki situs H₃N⁺–COO⁻. Pembentukan M6P ini memerlukan dua buah enzim, yaitu GlcNac fosfotransferase yang berfungsi untuk mengikat enzim hidrolitik secara spesifik dan menambah GlcNac-fosfat ke enzim. Kemudian terdapat enzim kedua yang memotong GlcNac sehingga membentuk M6P. Satu enzim hidrolitik mengandung banyak oligosakarida sehingga dapat mengandung banyak residu M6P. Setelah itu, dari cis Golgi, enzim hidrolitik ini akan ditransfer ke trans Golgi. M6P yang terikat pada enzim hidrolitik akan berikatan pada reseptor protein M6P yang berada pada jaringan trans Golgi. Reseptor ini terikat pada membran dan berguna untuk pemaketan enzim hidrolitik dengan memasukkan enzim tersebut ke vesikel clathrin coats, dan nantinya vesikel tersebut dikirim ke endosom lanjut. Pemaketan ini terjadi pada pH 6,5 – 6,7, dan dikeluarkan pada pH 6.

Pada endosom, enzim hidrolitik akan terlepas dari reseptor M6P karena adanya penurunan pH (menjadi 5). Setelah terlepas, reseptor M6P akan dibawa oleh vesikel transpor dari endosom kembali ke membran trans Golgi untuk digunakan kembali. Transpor, baik menuju endosom atau kebalikannya, membutuhkan peptida penanda (signal peptide) yang terdapat pada ekor sitoplasmik dari reseptor M6P. Namun demikian, tidak semua molekul dengan M6P dikirim ke lisosom; ada yang 'lolos' dari pengepakan dan ditransfer ke luar sel. Reseptor M6P juga terdapat di membran plasma, yang berguna untuk menangkap enzim hidrolitik yang lolos tersebut dan membawanya kembali ke endosom.

Ada dua pendapat yang berkenaan dengan asal dan pembentukan lisosom, yaitu:

1.      Berbagai bukti telah ditemukan bahwa protein-protein hidrolitik dibentuk oleh ribosom yang terdapat pada retikulum endoplasma. Dari retikulum endoplasma kasar, selanjutnya protein tersebut ditranslokasikan menuju permukaan pembentukan badan golgi untuk diproses lebih lanjut. Setelah itu, protein-protein hidrolitik dikemas dan dibungkus dalam bentuk vesikula-vesikula untuk selanjutnya dilepaskan sebagai lisosom primer.

2.      Protein-protein hidrolitik dibentuk pada ribosom yang terdapat pada retikulum endoplasma kasar, selanjutnya ia dilepaskan dalam bentuk vesikula menuju daerah GERL (Golgi associated Endoplasmic Reticulum giving rise to Lisosom) yang berdekatan dengan daerah permukaan matang badan golgi. Dari GERL, selanjutnya dilepaskan vesiula-vesikula yang disebut lisosom primer

2.4         Fungsi dan Peranan Lisosom

Peranan fisiologi lisosom umumnya berhubungan dengan pencernaan intraseluler. Misalnya pencernaan makanan yang berlangsung pada protozoa dimana bahan-bahan yang berasal dari luar dicerna secara intraseluler atau heterofagi. Endositosis merupakan persyaratan bagi pencernaan intraseluler bahan eksogen dengan molekul tinggi. Bukti menunjukkan bahwa vakuola makanan dihasilkan dari fusi antara endosom dengan lisosom primer.  Dalam darah, terdapat banyak sel-sel fagosit yang bekerja sebagai penghalang yang efektif dari invasi mikroorganisme atau benda-benda asing lainnya. Ada empat tipe fagosit darah, yaitu: Polymorpho Nuclear Neutrofic Leukocytes (PMNs), Eosinofil, Basofil, dan Monosit. Meskipun keempat tipe tersebut bersirkulasi di dalam darah, neutrofil dan monosit memiliki kemampuan untuk meninggalkan aliran darah dan mengembara di seluruh jaringan untuk menghilangkan bahan-bahan asing dalam jaringan dengan cara memfagositosisnya.

Monosit di dalam jaringan akan berkembang menjadi dewasa dan menjadi sel-sel makrofag. Berbagai jenis makrofag antara lain histiosit dalam jaringan pengikat, makrofag alveolar di dalam paru-paru, sel-sel kuffer di dalam jaringan hati, makrofag pelural di dalam peritoneal, osteoklas di dalam tulang, sel mikroglia di dalam sistim saraf pusat, sel schwann di dalam serabut saraf perifer, sel sinvial tipe A di dalam ruang sendi, dan makrofag di dalam jaringan limfoid dan jaringan ikat (Subowo, 1990).

Lisosom memainkan peranan yang sangat penting dalam resorbsi tulang yang dilakukan oleh osteoklas. Selain itu, lisosom memegang peranan penting di dalam sekresi kelenjar tiroid oleh sel-sel epitel dari folikel tiroid.  Lisosom memainkan peranan yang sangat penting selama berlangsungnya fertilisasi pada berbagai jenis hewan termasuk manusia, terutama selama berlangsungnya reaksi akrosom. Enzim-enzim yang dilepaskan dari vesikula akrosom melakukan pencernaan terhadap selaput pelindung telur sehingga memungkinkan sel pronukleid jantan masuk menembus membran telur untuk berfusi dengan pronuklei betina.  Selain itu, fungsi dan peranan lisosom meliputi endositosis, autofagi dan fagositosis.

1.            Endositosis

Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom

Endositosis dapat dibedakan ke dalam 2 kategori: Bulk-phases endocytosis (dikenal juga sebagai pinositosis) dan Receptor-mediated endocytosis.

a)      Bulk-phases endocytosis adalah pengambilan cairan dari bagian ekstraselular untuk dibawa ke bagian dalam sel. Bulk-phases endosistosis juga dapat digunakan untuk memindahkan bagian dari membran plasma ke organel lain yang membutuhkan dan mengembalikan kembali bagian tersebut ke membran plasma.

b)      Receptor-mediated endocytosis adalah pengambilan makromolekul (ligand) yang spesifik dari bagian luar. Makromolekul ini akan terikat pada reseptor yang terletak pada bagian luar membran plasma.

Molekul yang diambil menuju sel dengan cara endositosis berjalan melewati endocytic pathway. Ada dua tipe reseptor yang berperan dalam endositosis. Reseptor tersebut terletak pada bagian luar membran plasma. Reseptor pertama adalah “Houskeeping receptors”, yang bertanggung jawab dalam pengambilan materi yang akan digunakan oleh sel. Reseptor yang kedua adalah “Signaling receptors”, yang bertanggung jawab dalam pengikatan ligan di bagian ekstraseluler yang membawa pesan untuk mengubah aktivitas di dalam sel. Molekul yang ditangkap oleh reseptor di membran plasma ditransportasikan ke endosom. Endosom berperan sebagai pusat pendistribusian selama endositosis berlangsung. Cairan yang terdapat di dalam endosom di jaga keasamannya dengan adanya sebuah H⁺-ATPase di membran endosom. Endosom dapat dibagi menjadi dua, yaitu early endosom yang terletak di daerah sekitar dalam sel, dan yang kedua adalah late endosom yang tereletak lebih dekat ke bagian nukleus. Early endosom dan late endosom dapat dibedakan dari berat jenisnya, pH dan komposisi protein.

 Late endosom juga menerima enzim lisosom yang baru saja disintesis dari bagian trans Golgi network. Enzim ini dibawa oleh manosa-6-fospat (M6P). M6P akan kembali lagi ke TGN apabila enzim lisosom telah dimasukkan ke dalam late endosom. Materi yang sudah ada di dalam late endosom akan dicerna oleh enzim lisosom

2.            Autofagi

Autofagi merupakan proses yang digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti   organel yang tidak berfungsi lagi. Selama proses ini berlangsung, sebuah organel seperti mitokondria akan diselubungi oleh membran ganda yang merupakan derivat dari sisterna RE. Membran RE kemudian bergabung dengan lisosom untuk membentuk autofagolisosom. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Ketika proses autofagolisosom selesai, organel yang dicerna dikeluarkan sebagai residual body. Berdasarkan tipe dari sel yang bersangkutan, isi dari residual body dikeluarkan dari dalam sel secara eksositosis atau disimpan di dalam sitoplasma disebut lipofuscin granule. Lipofuscin granule akan meningkat jumlahnya seiring penambahan umur sel.

Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia

Mekanisme autofagi

Perusakan sel terprogram oleh enzim lisosomnya sendiri penting dalam perkembangan   organisme. Misal, pada waktu kecebong berubah menjadi katak, ekornya diserap secara bertahap. Sel-sel ekor yang kaya akan lisosom mati dan hasil penghancuran digunakan di dalam pertumbuhan sel-sel baru yang berkembang. Pada perkembangan tangan embrio manusia yang semula berselaput hingga lisosom mencerna jaringan diantara jari- jari tangan tersebut sehingga terbentuk jari yang terpisah seperti yang kita punyai sekarang.

Proses pencernaan yang terjadi secara enzimatis di lisosom terdiri dari berbagai macam tergantung dari jenis dan asal bahan yang akan dicerna. Bila bahan yang dicerna berasal dari luar sel proses pencernaanya disebut heterofagi, sedangkan bila bahannya berasal dari dalam disebut autofagi. Kedua proses pencernaan ini banyak dijumpai misalnya pada mekanisme pertahanan tubuh, nutrisi, dan pengaturan sekresi. Selain kedua proses pencernaan tersebut yang sifatnya intraseluler, enzim lisosom dapat pula disekresikan ke luar dari sel atau disebut pencernaan ekstra sel misalnya yang terjadi pada jaringan ikat hewan dan juga pada jenis jamur. Proses pencernaan ekstra seluler yang dilakukan oleh lisosom dilakukan dengan mencurahkan isi lisosom ke dalam daerah ekstra seluler. Jadi pada proses ini yang dicerna adalah substabsi antar sel, misalnya pencernaan ekstra sel yang mengakibatkan perubahan tulang dan tulang rawan. Sebagai contoh dalam sel hati, mitokondria rata-rata berumur 10 hari. Mitokondria yang telah berumur 10 hari dan tidak berfungsi dilingkupi oleh sebuah organel yang berasal dari membran retikulum endoplasma membentuk autofagosom. Kemudian autofagosom bergabung dengan lisosom agar mitokondria dapat dihancurkan oleh enzim hidrolitik.

3.            Fagositosis

Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut)

Fagositosis dilakukan oleh beberapa tipe sel yang telah mengalami spesialisasi untuk mendegradasi partikel besar (diameter > 0,5 μm) atau mikroorganisme dari lingkungan.

             

              Kebanyakan protista seperti amoeba dan siliata memenuhi kebutuhan makanan mereka dengan cara menangkap partikel makanan atau organisme yang lebih kecil. Partikel makanan yang ditangkap dimasukkan ke dalam organel yang disebut vakuola atau fagosom. Vakuola atau fagosom ini berasal dari sebagian kecil (cubitan ke arah dalam) membran plasma. Fagosom akan bergabung dengan lisosom, sehingga pertikel makanan yang ditangkap dicerna di dalam fagolisosom.

2.5         Kelainan Akibat Lisosom

Berbagai kelainan turunan yang disebut sebagai penyakit penyimpangan lisosom (lysosomal storage disease) mempengaruhi metabolisme lisosom. Lysosomal storage diseases terjadi karena mutasi di gen struktural sehingga kekurangan salah satu enzim hidrolitik aktif yang secara normal ada dalam lisosom. Substrat yang tidak tercerna akan menumpuk dan mengganggu fungsi seluler lainnya. Penyakit ini sangat jarang ditemukan, yaitu sekitar 1 dari 7700 kelahiran manusia. Salah satu contohnya adalah penyakit Pompe.

Penyakit Pompe adalah penyakit genetik neuromuskular yang dapat terjadi pada bayi, anak-anak, dan manusia dewasa, yang membawa gen cacat dari orang tuanya. Gejala penyakit ini adalah perkembangan otot lemah, terutama pada otot untuk bernafas dan bergerak. Pada bayi, penyakit ini juga menyerang otot jantung. Penyebabnya adalah cacat pada gen yang bertanggung jawab untuk membuat enzim acid alpha-glucosidase (GAA) yang terletak pada kromosom 17. Enzim GAA ini hilang atau diproduksi dalam jumlah sedikit. Fungsi enzim ini untuk memecah glikogen, bentuk gula yang disimpan pada otot, sehingga terjadi penumpukan glikogen pada lisosom.

Pada penyakit Pompe misalnya, hati dirusak oleh akumulasi glikogen akibat ketiadaan enzim lisosom yang dibutuhkan untuk memecah polisakarida. Pada penyakit Tay-Sachs, enzim pencerna lipid hilang atau inaktif, dan otak dirusak oleh akumulasi lipid dalam sel. Untunglah penyakit penyimpangan ini jarang ada pada populasi umum. Pada masa mendatang mungkin penyakit penyimpangan ini dapat diobati dengan menyuntikkan enzim yang hilang bersama dengan molekul adaptor yang menargetkan enzim-enzim untuk penelanan oleh sel dan penggabungan dengan lisosom

BAB III

PENUTUP

3.1     Kesimpulan

1.      Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan dipostulatkan olehnya pada tahun 1955 dari data biokimia. Sebelumnya de Duve dan kawan-kawannya mencoba meneliti kandungan enzim dari fraksi-fraksi yang dipisahkan dari homogenate sel hati tikus melalui pemusingan atau sentrifugasi deferensial.

2.      Lisosom adalah organel yang termasuk dalam system endomembran, produk dari ER kasar dan Golgi apparatus, yang memiliki keanekaragaman morfologi yakni berbentuk agak bulat dan dikelilingi oleh membran tunggal bilayer yang digunakan untuk mencerna makromolekul. Lisosom terdiri dari dua macam, yaitu lisosom primer yang berisi enzim-enzim hidrolase dan lisosom sekunder yang selain berisi hidrolase juga terdapat substrat yang sedang dicerna.

3.      Lisosom dibentuk dari protein yang dihasilkan oleh ribosom dan kemudian masuk ke retikulum endoplasma (RE). Protein yang dimasukkan kedalam membran kemudian dikeluarkan ke sitoplasma. Namun, ada juga yang masuk ke golgi terlebih dahulu baru kemudian dilepas ke sitoplasma.

4.      Beberapa fungsi dan peranan lisosom di antaranya: endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal; autofagi merupakan proses yang digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti   organel yang tidak berfungsi lagi; dan fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel.

5.      Lysosomal storage diseases adalah penyakit keturunan yang mempengaruhi metabolisme lisosom, terjadi karena mutasi di gen struktural sehingga kekurangan salah satu enzim hidrolitik aktif yang secara normal ada dalam lisosom.

3.2         Saran

Saran yang dapat kami sampaikan semoga dengan adanya penulisan makalah ini, baik penulis maupun pembaca dapat menjadikan sumber bacaan untuk menambah wawasan pengetahuan yang berkaitan dengan organel-organel sel khususnya organel lisosom.

DAFTAR PUSTAKA

http://jasthyn.blogspot.com/2013/03/makalah-lisosom_3309.html

http://fiapuspita.blogspot.com/2013/03/makalah-lisosom.html

Sumadi dan Marianti, A., 2007. Biologi Sel. Graha Ilmu. Yogyakarta.