CAMPBELL-REECE Session 2 : Ion Kalsium, Pembawa Pesan Kedua Selain cAMP

Dalam postingan sebelumnya, kita mengetahui bahwa cAMP bertindak sebagai pembawa pesan kedua dalam jalur transduksi sinyal. Namun selain cAMP, terdapat pembawa pesan kedua yang lain yang juga bekerja dalam jalur transduksi sinyal, pembawa pesan kedua tersebut adalah ion kalsium (Ca²⁺).

Dalam banyak molekul sinyal pada hewan, termasuk neurotransmiter, faktor pertumbuhan, dan beberapa hormon, menginduksi respon dalam sel trarget dalam jalur transduksi sinyal dengan meningkatkan konsentrasi ion kalsium dalam sitosol. Kalsium bahkan lebih banyak digunakan sebagai pembawa pesan kedua daripada cAMP.

Peningkatan konsentrasi ion kalsium pada sel hewan menyebabkan banyak respon seperti kontraksi otot, sekresi zat-zat tertentu, dan pembelajan sel. Sedangkan pada sel tumbuhan, rangsangan hormonal dan lingkungan dapat meningkatkan konsentrasi ion kalsium dalam sitosol, sehingga dapat memicu jalur persinyalan. Jalur persinyalan yang terpicu oleh peningkatan ion kalsium pada sel tumbuhan seperti pemunculan warna hijau sebagai respon terhadap cahaya.

Sebagai fakta, pada sel hewan konsentrasi ion kalsium dalam darah dan cairan ekstraseluler selalu lebih tinggi daripada di dalam sitosol, sebanyak seribu kali lipat. Ion kalsium di dalam sitosol secara aktif di transpor keluar sel dan di impor kedalam Retikulum Endoplasma oleh berbagai pompa protein. Hal ini menjadikan konsentrasi ion kalsium dalam Retikulum Endoplasma lebih tinggi daripada di sitosol.

Karena konsentrasi ion kalsium dalam sitosol yang lebih rendah daripada di dalam Retikulum Endoplasma, menjadikan perubahan kecil dalam jumlah absolut ion merepresentasikan perubahan persentase konsentrasi kalsium yang relatif besar.

Jika terjadi transduksi sinyal dari membran sel, maka respon yang terjadi adalah kenaikan konsentrasi ion kalsium dalam sitosol. Hal ini biasanya dilakukan dengan melepaskan ion kalsium dari Retikulum Endoplasma menuju sitosol. Jalur-jalur yang mengarah ke pelepasan kalsium masil melibatkan pembawa pesan kedua yang lain, yaitu inositol trifosfat (IP₃) dan diasilgliserol (DAG). Kedua pembawa pesan ini dihasilkan melalui pembelahan fosfolipid jenis tertentu pada membran plasma.

Persiapan Untuk Menghadapi Tahun Ajaran Baru

Sekitar sebulan lagi tahun ajaran baru 2022/2023 akan berlangsung, dan saya ingin ada perubahan di tahun ajaran baru tersebut. Perubahan yang saya harapkan adalah perubahan pada pribadi saya sendiri, terutama dalam hal menyiapkan segala hal yang diperlukan dalam melaksanakan pembelajaran. Dalam tulisan ini saya ingin membuat daftar hal apa saja yang harus dilalakukan atau  dipersiapkan di tahun pelajaran baru tersebut.

Hal ini saya lakukan karena hampir selama sepuluh tahun menjadi seorang guru, saya merasa persiapan saya selalu kurang, terutama dalam hal administrasi pembelajaran. Selain itu, dalam tahun ajaran mendatang akan diimplementasikan kurikulum merdeka pada kelas VII. Sebuah kurikulum baru yang belum saya pahami bagaimana nanti implementasinya.

Berikut ini adalah beberapa poin yang akan saya coba persiapkan dalam menghadapi tahun ajaran baru, lebih tepatnya apa yang harus saya lakukan di tahun ajaran tersebut.

1. Membuat perangkat pembelajaran.

Perangkat pembelajaran merupakan titik kelemahan saya, administrasi ini hampir selalu terlewat di setiap tahun. Tahun ini saya akan mencoba untuk lebih disiplin dan berkomitmen dalam membuat perangkat pembelajaran.

Perangkat pembelajaran yang harus dipersiapkan seperti program tahunan, program semester, KKM, silabus, dan perangkat pembelajaran. Selain itu karena pada semester baru mendatang kurikulum merdeka akan dilaksanakan, maka administrasi yang sesuai kurikulum merdeka juga harus dipersiapkan, minimal adalah modul ajar untuk kelas VII.

Agar lebih Konsisten, saya akan membuat ceklist administrasi pembelajaran yang harus saya buat. Saya harus lebih konsisten dan disiplin untuk dapat menjadi guru yang profesional. Selain untuk persiapan pribadi, persiapan administrasi pembelajaran untuk sekolah harus saya persiapkan. Administrasi pembelajaran untuk sekolah yang harus saya persiapkan adalah Kurikulum Sekolah atau dulu disebut kurikulum tingkat satuan pendidikan.

2. Mempersiapkan modul ajar untuk kelas VII.

Modul ajar adalah istilah perangkat ajar pada kurikulum merdeka. Modul ajar bisa disejajarkan dengan perangkat ajar, namun dalam segi format lebih fleksibel. Walaupun dalam format dan pembuatan fleksibel atau memberikan ruang bagi guru untuk berkreasi, namun harus ada poin-poin tertentu yang harus terkandung dalam modul ajar.

Hal yang belum jelas tentang modul ajar adalah modul ajar tersebut setara dengan RPP atau setara dengan silabus di tambah RPP. Kalau hanya setara RPP, maka untuk kelas VII, kita sebagai guru masih harus membuat silabus. Mengenai kurikulum baru ini semua masih meraba-raba.

3. Mempersiapkan rencana penelitian di semester pertama.

Di semester mendatang saya akan memaksa diri saya untuk membuat penelitian tindakan kelas, ini untuk kebutuhan kenaikan pangkat. Namun selain itu, membuat penelitian sebenarnya harus menjadi kebiasaan saya sebagai guru, tujuannya adalah untuk meningkatkan kualitas pembelajaran.

Yang terpenting dari rencana penelitian tersebut adalah dapat terlaksana. Saya harus rasional dan sedikit meninggalkan sisi perfeksionis. Karena kalau saya memaksa penelitian harus ideal, maka penelitian tersebut tidak akan terlaksana. Yang terpenting adalah dilakukan dulu kemudian evaluasi untuk penelitian selanjutnya.

4. Mempersiapkan berbagai proyek yang bisa dilakukan siswa.

Salah satu hal yang menjadi pembeda di kurikulum merdeka adalah kegiatan proyek untuk siswa. Tuntutan jam mengajar antara kurikulum 2013 dan kurikulum merdeka adalah sama, namun sebagian jam di kurikulum merdeka dialihkan menjadi kegiatan proyek yang bisa dilaksanakan di luar jam pembelajaran. Hal ini menjadikan jam pelajaran kegiatan pembelajaran di kelas atau intrakulikuler pada kurikulum merdeka menjadi lebih sedikit.

Yang perlu dipersiapkan adalah proyek yang seperti apa yang bisa dilaksanakan. Saya tidak bisa berpikir terlalu ideal dengan segala keterbatasan yang ada. Proyek untuk siswa harus proyek yang bisa dilaksanakan semua siswa dan memberikan nilai positif atau pengalaman belajar untuk mereka.

5. Melakukan pengembangan diri. 

Selain fokus untuk siswa, sisi pribadi saya harus saya bangun juga. Untuk meningkatkan kualitas diri, kegiatan pengembangan diri harus saya lakukan. Berbagai cara bisa saya lakukan untuk meningkatkan diri saya.

Untuk melakukan pengembangan diri saya bisa mengikuti berbagai webinar atau pelatihan daring, namun hal ini harus selektif. Memperbanyak membaca buku, dengan topik beragam. Selain itu mengembangkan minat atau hobi, terlepas ada hubungan atau tidak dengan kegiatan di sekolah.

Inilah beberapa hal yang saya rencanakan di tahun ajaran mendatang, semoga saya dapat melaksanakan dengan maksimal. Semoga Allah memudahkan saya. Amin.

CAMPBELL-REECE Session 2 : Pembawa Pesan Kedua (AMP siklik)

Ternyata tidak semua jalur transduksi sinyal adalah protein, karena banyak jalur persinyalan yang melibatkan molekul kecil larut air-non protein atau ion. Molekul semacam ini dinamakan pembawa pesan kedua, sedangkan pembawa pesan pertama adalah molekul ektraseluler yang berikatan dengan reseptor membran.

Molekul pembawa pesan kedua ini berukuran kecil dan larut air, sehingga secara cepat dapat menyebar ke seluruh bagian sel melalui mekanisme difusi. Salah satu contoh pembawa pesan kedua adalah adenosine monophosphat cyclic yang biasa disebut AMP siklik (cAMP).

Dalam kasus epinefrin, pembawa sinyal kedua inilah yang berperan dalam mengangkut sinyal yang diinisiasi epinefrin dari membran plasma sel hati atau sel otot ke bagian dalam sel. Pembawa pesan kedua ini berpartisipasi dalam jalur yang diinisiasi oleh reseptor terkopel protein G maupun reseptor tirosin kinase. Dua macam pembawa pesan kedua yang sering digunakan adalah AMP siklik dan ion kalsium.

Sutherland adalah orang yang meneliti tentang epinefrin ini menemukan bahwa pengikatan epinefrin ke membran plasma sel hati meningkatkan konsentrasi AMP siklik dalam sitosol. Sebuah enzim yang bernama adenilil siklase mengubah ATP menjadi cAMP sebagai respon terhadap suatu sinyal ekstraseluler, dalam kasus ini adalah epinefrin.

Ketika epinefrin berikatan dengan protein reseptor spesifik, maka protein reseptor tersebut akan mengaktivasi adenilil siklase yang kemudian akan mengkatalis banyak molekul cAMP. Dengan cara ini konsentrasi cAMP akan menjadi dua puluh kali lipat dari keadaan normal dalam hitungan detik. Molekul cAMP tersebut akan memancarkan sinyal kedalam sitoplasma.

Namun kondisi diatas tidak bertahan lama jika epinefrin lenyap. Hal ini disebabkan karena enzim lain yang bernama fosfodiesterase akan mengubah cAMP menjadi AMP. Untuk meningkatkan kembali konsentrasi cAMP dalam sitosol maka diperlukan lonjakan epinefrin lagi.

Epinefrin hanyalah salah satu molekul yang memicu cAMP, banyak hormon dan molekul lain juga dapat memicu cAMP seperti protein G, reseptor terkopel protein G, dan protein kinase. Selain itu regulasi metabolisme lebih lanjut juga dilakukan sistem protein G lain yang akan menghambat adenilil siklase. Dalam hal ini molekul sinyal yang berbeda akan mengaktivasi suatu reseptor yang berbeda yang pada akhirnya akan mengaktivasi protein G penghambat.

Dengan memahami jalur persinyalan protein G kita dapat menjelaskan dengan rincian molekuler bagaimana suatu mikroba menyebabkan penyakit, dalam contoh ini Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera.

Ketika manusia terinfeksi bakteri kolera yang biasanya disebabkan oleh air yang tercemar feces manusia, bakteri tersebut akan mengkolonisasi lapisan usus halus dan menghasilkan toksin. Toksin kolera merupakan senyawa yang dapat memodifikasi protein G yang terlibat dalam sekresi air dan garam. Hal ini menyebabkan protein G yang telah termodifikasi tidak mampu mengubah GTP menjadi GDP, maka GTP akan terus dalam bentuk aktif. Hal ini akan terus merangsang adenilil siklase membuat cAMP sehingga membuat sel-sel usus menyekresikan banyak sekali garam dan air secara osmosis ke dalam usus. Hal tersebut menjadikan orang yang terinfeksi kolera akan mengalami diare parah jika tidak segera ditangani.