Sitoskeleton

Sitoskeleton (sitos “cairan sel” dan keleton “rangka”) merupakan struktur intraseluler yang ditemukan pada seluruh sel eukaryote dan beberapa sel prokaryote (bakteri). Sitoskeleton ini memberi bentuk pada sel. Sitoskeleton atau kerangka sel ini adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun sitoplasma eukariota. Jaring-jaring ini terdiri dari tiga tipe dasar, yaitu mikrofilamen, mikrotubulus (jamak: mikrotubuli), dan intermediat filamen. Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan saling berkoordinasi. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.

 

Sitoskeleton dan strukturnya yang dinamis memungkinkannya terlibat langsung dalam pengorganisasian struktur dan berbagai aktifitas sel di antaranya :

·         Sitoskeleton memberi dukungan mekanis sel dan dapat berperan sebagai rangka sel dan membentuk ketahanan sel.

·         Pergerakan sel

·         Tempat bergantungnya berbagai macam organel didalam sel

·         Pergerakan materi-materi dan organel dalam sel

·         Mengatur aliran sitoplasma

·         Memanipulasi membrane plasma untuk membentuk vakuola makanan

·         Kompenen penting dalam pembelahan sel

·         Pengatur aktifitas biokimia sel

·         Mengantarkan sinyal-sinyal mekanis dari luar kedalam sel

1. Mikrotubula

Mikrotubulus atau mikrotubula adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin. bersifat lebih kokoh dari aktin, mikrotubulus mengatur posisi organel di dalam sel. Mikrotubulus dibagi menjadi dua, yaitu mikrotubulus singlet dan mikrotubulus doublet. Mikrotubulus memiliki dua ujung, yaitu ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.

 Pengelompokan mikrotubulus

Terdapat dua kelompok mikrotubulus :

a. Mikrotubulus stabil yaitu mikrotubulus yang dapat diawetkan dengan larutan fisikatif apapun, misalnya : OsO4, MnO4 atau aldehida dan suhu berapapun. Contoh mikrotubulus stabil adalah pembentukan silia dan flagella.

b. Mikrotubulus labil yaitu, mikrotubulus yang dapat diawetkan hanya dengan larutan fisikatif aldehida dan pada suhu sekitar 4o C. Contoh mikrotubulus labil adalah mikrotubulus pembentuk gelendong pembelahan. Sifat kelabilan mikrotubulus ini berguna untuk menerangkan arah pertumbuhannya. Mikrotubulus yang kedua ujungnya terdapat bebas di dalam sitoplasma akan segera lenyap. Mikrotubulus ysng tumbuh dengan ujung negatif melekat pada sentroma dapat dibuat stabil apabila ujung positifnya dilindungi sehingga menghalangi terjadinya depolimerisasi.

Mikrotubulus labil dijumpai di dalam sitoplasma, oleh karena itu disebut pula mikrotubulus sitoplasmik. Mereka seringkali tersusun secara sejajar terhadap satu sama lain, seperti yang terdapat dalam aksoplasma sel saraf. Namun, dapat pula terlihat terpancar dari satu pusat ke dekat inti seperti yang terlihat pada sel yang sedang membelah. Mikrotubulus sitoplasmik dapat memberikan polaritas kepada sel dan membantu mengatur bentuk sel, gerakan sel dan menentukan bidang pembelahan sel.

Mikrotubulus sitoplasmik, di dalam sel pada stadium interfase dari sel yang dibiakkan dapat ditunjukkan dengan teknik immunofluoresen. Mikrotubulus terlihat paling banyak disekitar inti. Dari daerah ini terpancar dalam bentuk anyaman benang-benang halus kearah perifer sel. Asal mikrotubulus dapat diketahui dengan tepat dengan jalan mendepolimerisasi dan membiarkannya tmbuh kembali. Mikrotubulus yang timbul kmbali semula akan terlihat seperti bintik kecil yang berbentuk bintang, oleh karena itu disebut aster terletak di dekat inti. Pancaran benang-benang halus itu memanjang ke arah tepi sel. Sampai penyebaran awal terbentuk kembali. Daerah tempat timbulnya aster disebut MTOC (microtubule organizing center). Dengan menggunakan perunut, dapat diketahui bahwa kutub negative mikrotubulus berada di daerah MTOC sedangkan kutub positifnya menjauhi MTOC.

2.      Mikrofilamen/filament aktin

Mikrofilamen atau filamen aktin adalah bagian dari kerangka sel (sitoskeleton) yang berupa batang padat berdiameter sekitar 7 nm dan tersusun atas protein aktin, yaitu suatu protein globular. Mikrofilamen ada pada sel eukariot. Berlawanan dengan peran penahan-tekanan (gaya tekan) mikrotubula, peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton ialah untuk menahan tegangan (gaya tarik). Dengan bergabung dengan protein lain, mikrofilamen sering membentuk jalinan tiga dimensi persis di dalam membran plasma, yang membantu mendukung bentuk sel. Jalinan ini membentuk korteks (lapisan sitoplasma luar) sel tersebut mempunyai kekentalan semipadat seperti gel, yang berlawanan dengan keadaan sitoplasma dalamnya yang lebih cair (sol). Dalam sel hewan yang terspesialisasi untuk mengangkut materi melintasi membran plasma, berkas mikrofilamen membentuk inti mikrovili, penonjolan halus yang meningkatkan luas permukaan sel. Mikrofilamen dikenal baik karena perannya dalam pergerakan sel khususnya sebagai bagian alat kontraksi sel otot. Ribuan filamen aktin disusun sejajar satu sama lain di sepanjang sel otot yang diselingi dengan filamen yang lebih tebal yang terbentuk dari protein yang disebut miosin. Kontraksi otot terjadi akibat mikrofilamen dan miosin yang saling melncur melewati yang lain, yang akan memperpendek selnya.

Aktivitas mikrofilamen menyebabkan pergerakan seperti aliran sitoplasma dan gerak ameboid (gerak sel tunggal protista, cendawan, dan hewan yang menggunakan protoplasmanya yang mengalir keluar dari sel unuk membentuk semacam kaki semu atau pseudopod, kemudian bagian sel yang tertinggal maju ke arah pseudopod hingga menghasilkan gerak sel di suatu permukaan). Mikrofilamen terlihat melalui mikroskop fluoresensi dengan bantuan antibodi antiaktin (diperoleh dari lawan aktin pada hewan) atau dengan analog fluoresen falotoksin (berasal dari cendawan Amanita phalloides), yang secara khas berikatan dengan molekul aktin (atau lir-aktin).

3.Filament intermediet

Filamen antara adalah rantai molekul protein yang berbentuk untaian yang saling melilit. Filamen ini berdiameter 8-10 nm. Disebut serabut antara karena berukuran diantara ukuran mikrotubulus dan mikrofilamen. Serabut ini tersusun atas protein yang disebut fimetin. Akan tetapi, tidak semua sel tersusun atas fimetin, contohnya sel kulit tersusun oleh protein keratin.

Filamen intermediat merupakan bagian dari kerangka sel (sitoskeleton) yang memiliki diameter antara 8 hingga 12 nm, lebih besar daripada diameter mikrofilamen tetapi lebih kecil daripada diameter mikrotubula, yang fungsinya untuk menahan tarikan (seperti mikrotubula). Filamen intermediet terdiri dari berbagai jenis yang setiap jenisnya disusun dari subunit molekuler berbeda dari keluarga protein yang beragam yang disebut keratin. Mikrotubula dan mikrofilamen, sebaliknya mempunyai diameter dan komposisi yang sama di seluruh sel eukariot. Dibandingkan mikrofilamen dan mikrotubula yang sering dibongkar-pasang dalam berbagai macam bagian sel. Filamen intermediet termasuk peralatan sel yang lebih permanen. Perlakuan kimiawi yang memindahkan mikrofilamen dan mikrotubula dari sitoplasma meninggalkan jalinan filamen intermediet yang mempertahankan bentuk aslinya. Berbagai jenis filamen intermediet kemungkinan berfungsi sebagai kerangka keseluruhan sitoskeleton.