Apa yang dimaksud dengan Sel (biologi)

Menggunakan mikroskop memungkinkan ahli biologi untuk membedakan dua jenis sel: eukariota dan prokariota. Di antara keduanya ada perbedaan struktural yang sangat penting, tetapi meskipun demikian, mekanisme molekuler dasar yang mengatur kehidupan dalam dua jenis sel adalah sama, yang menyiratkan bahwa mereka berasal dari leluhur bersama yang dikenal sebagai LUCA (dari bahasa Inggris, last universal common ancestor).

Dalam biologi, sel adalah unit dasar kehidupan yang mendasar. Jadi, jika kita memecah organisme ke tingkat sel, komponen independen terkecil yang akan kita temukan adalah sel.

Jelajahi catatan sel untuk mengetahui apa itu sel, definisi sel, struktur sel, tipe, dan fungsi sel. Catatan ini memiliki deskripsi mendalam tentang semua konsep yang terkait dengan sel.

Ada dua jenis utama dari sel-sel dalam kingdom kehidupan – sel prokariotik, sel-sel bakteri yang lebih kecil tanpa inti, dan sel eukariotik seperti sel-sel tumbuhan dan hewan dengan ukuran lebih besar memiliki inti sejati. Sel adalah unit yang paling mendasar dari kehidupan biologis. Semua kehidupan terdiri dari sel-sel, kecuali virus.

Sel juga merupakan secara metabolik unit fungsional terkecil kehidupan, berarti unit terkecil yang dapat mengambil nutrisi dari aliran darah, mengubahnya menjadi energi, melakukan fungsi yang berguna, dan mengeluarkan limbah.

Sel yang cukup kecil.

Sel prokariotik biasanya 1-10 µm (mikrometer, atau seperjuta meter) di, sedangkan sel eukariotik adalah 10-100 µm. Telur adalah sel tunggal yang besar, dan terbesar yang diketahui saat ini adalah sel telur burung unta, meskipun burung prasejarah dan beberapa dinosaurus memiliki telur hampir satu kaki panjangnya.

Setiap sel dihasilkan dari sel lain, dan masing-masing berisi pemrograman genetik khusus untuk memproduksi protein untuk menggantikan hal-hal ketika mereka memecah, membagi, dan melakukan fungsi kehidupan.

Sebuah agregasi sel dikenal sebagai organisme multiseluler, manusia menjadi salah satu contohnya. Sel-sel ini sangat kecil dan banyak, dan bekerja sama dengan mulus dan seragam yang memakan waktu hingga 1839 bagi kita untuk mengetahui bahwa semua kehidupan terbuat dari sel.

Ini “teori sel” tersebut diberikan untuk Matthias Jakob Schleiden dan Theodor Schwann, ahli botani Jerman yang mengamati sel-sel di bawah mikroskop. Segera setelah itu, Robert Hooke, ilmuwan Inggris, memberi nama sel-sel struktur kecil, dengan cellula dari bahasa Latin, yang berarti sebuah ruangan kecil.

Perbedaan lain antara sel prokariotik dan eukariotik adalah adanya mesin intraseluler, atau organel. Organel prokariotik cukup minim, dengan membran plasma (fosfolipid bilayer) yang melakukan sebagian besar pekerjaan yang dilakukan oleh organel khusus dalam eukariota, seperti menjabat sebagai pembangkit listrik dari sel dan pengemasan makromolekul yang disintesis oleh ribosom.

Pengertian Sel
Pengertian Sel

Selain dari ribosom, sitoplasma (cairan sel), dan membran plasma, sel prokariotik mungkin memiliki lain organel tambahan yang disebut mesosomes, tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa ini mungkin hanya menjadi artefak terbentuk selama proses fiksasi kimia untuk mikroskop elektron dan dengan demikian tidak meskipun alami.

Definisi sel

“Sel didefinisikan sebagai unit terkecil, dasar kehidupan yang bertanggung jawab atas semua proses kehidupan.”

Sel adalah unit struktural, fungsional, dan biologis semua makhluk hidup. Sel dapat mereplikasi dirinya sendiri secara independen. Oleh karena itu, mereka dikenal sebagai blok bangunan kehidupan.

Setiap sel mengandung cairan yang disebut sitoplasma, yang tertutup oleh membran. Juga ada dalam sitoplasma beberapa biomolekul seperti protein, asam nukleat dan lipid. Selain itu, struktur sel yang disebut organel sel tergantung di sitoplasma.

Apa itu Sel?

Sel adalah unit struktural dan fundamental kehidupan. Studi tentang sel dari struktur dasarnya hingga fungsi setiap organel sel disebut Biologi Sel. Robert Hooke adalah ahli biologi pertama yang menemukan sel.

Semua organisme terdiri dari sel. Mereka dapat terdiri dari sel tunggal (uniseluler), atau banyak sel (multiseluler). Mikoplasma adalah sel terkecil yang diketahui. Sel adalah blok bangunan semua makhluk hidup. Mereka menyediakan struktur bagi tubuh dan mengubah nutrisi yang diambil dari makanan menjadi energi.

Sel itu kompleks, dan komponennya melakukan berbagai fungsi dalam suatu organisme. Mereka memiliki berbagai bentuk dan ukuran, hampir seperti batu bata bangunan. Tubuh kita terdiri dari sel-sel dengan berbagai bentuk dan ukuran.

Sel adalah tingkat organisasi terendah dalam setiap bentuk kehidupan. Dari organisme ke organisme, jumlah sel dapat bervariasi. Manusia memiliki jumlah sel dibandingkan dengan bakteri.

Sel terdiri dari beberapa organel sel yang melakukan fungsi khusus untuk melakukan proses kehidupan. Setiap organel memiliki struktur spesifik. Bahan keturunan dari organisme juga ada dalam sel.

Penemuan Sel

Penemuan sel adalah salah satu kemajuan luar biasa di bidang sains. Ini membantu kita mengetahui bahwa semua organisme terdiri dari sel, dan sel-sel ini membantu dalam menjalankan berbagai proses kehidupan. Struktur dan fungsi sel membantu kita memahami kehidupan dengan cara yang lebih baik.

Siapa yang menemukan sel?

Robert Hooke menemukan sel pada tahun 1665. Robert Hooke mengamati sepotong botol gabus di bawah mikroskop majemuk dan memperhatikan struktur sangat kecil yang mengingatkannya pada kamar-kamar kecil. Akibatnya, ia menamakan “kamar” ini sebagai sel. Namun, mikroskop majemuknya memiliki perbesaran terbatas, dan karenanya, ia tidak dapat melihat detail dalam struktur. Karena keterbatasan ini, Hooke menyimpulkan bahwa ini adalah entitas yang tidak hidup.

Kemudian Anton Van Leeuwenhoek mengamati sel-sel di bawah mikroskop senyawa lain dengan pembesaran yang lebih tinggi. Kali ini, ia mencatat bahwa sel-sel menunjukkan beberapa bentuk gerakan (motilitas). Akibatnya, Leeuwenhoek menyimpulkan bahwa entitas mikroskopis ini “hidup.” Akhirnya, setelah sejumlah pengamatan lain, entitas ini dinamai sebagai hewan.

Pada tahun 1883, Robert Brown, seorang ahli botani Skotlandia, memberikan wawasan pertama tentang struktur sel. Dia mampu menggambarkan nukleus yang ada di sel-sel anggrek.

Karakteristik Sel

Berikut ini adalah berbagai ciri karakteristik sel yang penting:

  • Sel menyediakan struktur dan dukungan bagi tubuh suatu organisme.
  • Bagian dalam sel diatur menjadi organel individu yang berbeda yang dikelilingi oleh membran terpisah.
  • Nukleus (organel utama) menyimpan informasi genetik yang diperlukan untuk reproduksi dan pertumbuhan sel.
  • Setiap sel memiliki satu nukleus dan organel yang terikat membran di sitoplasma.
  • Mitokondria, organel terikat membran ganda terutama bertanggung jawab untuk transaksi energi penting untuk kelangsungan hidup sel.
  • Lisosom mencerna bahan yang tidak diinginkan di dalam sel.
  • Retikulum endoplasma memainkan peran penting dalam organisasi internal sel dengan mensintesis molekul selektif dan memproses, mengarahkan dan menyortirnya ke lokasi yang sesuai.

Jenis Sel

Sel mirip dengan pabrik dengan buruh dan departemen berbeda yang bekerja menuju tujuan bersama. Berbagai jenis sel melakukan fungsi yang berbeda. Berdasarkan struktur seluler, ada dua jenis sel:

  • Prokariota
  • Eukariota

Sel prokariotik

  • Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Sebaliknya, beberapa prokariota seperti bakteri memiliki wilayah di dalam sel di mana bahan genetik bebas tergantung. Wilayah ini disebut nukleoid.
  • Mereka semua adalah mikroorganisme bersel tunggal. Contohnya termasuk archaea, bakteri, dan cyanobacteria.
  • Ukuran sel berkisar dari 0,1 hingga 0,5 μm dengan diameter.
  • Bahan keturunan bisa berupa DNA atau RNA.
  • Prokariota berkembang biak dengan pembelahan biner, suatu bentuk reproduksi seksual.

Sel eukariotik

  • Sel-sel eukariotik ditandai oleh nukleus sejati.
  • Ukuran sel berkisar antara 10-100 μm dengan diameter.
  • Kategori luas ini melibatkan tanaman, jamur, protozoa, dan hewan.
  • Membran plasma bertanggung jawab untuk memantau transportasi nutrisi dan elektrolit masuk dan keluar dari sel. Ini juga bertanggung jawab untuk komunikasi sel ke sel.
  • Mereka bereproduksi secara seksual maupun aseksual.
  • Ada beberapa fitur yang kontras antara sel tumbuhan dan hewan. Misalnya, sel tumbuhan mengandung kloroplas, vakuola sentral, dan plastida lain, sedangkan sel hewan tidak.

Struktur sel

sel prokariotikStruktur sel terdiri dari komponen individu dengan fungsi spesifik yang penting untuk melakukan proses kehidupan. Komponen-komponen ini termasuk dinding sel, membran sel, sitoplasma, nukleus, dan organel sel. Baca terus untuk menjelajahi lebih banyak wawasan tentang struktur dan fungsi sel.

Membran sel

  • Membran sel mendukung dan melindungi sel. Ini mengontrol pergerakan zat masuk dan keluar dari sel. Ini memisahkan sel dari lingkungan eksternal. Membran sel hadir di semua sel.
  • Membran sel adalah penutup luar sel yang di dalamnya semua organel lain, seperti sitoplasma dan nukleus, tertutup. Ini juga disebut sebagai membran plasma.
  • Secara struktur, ini adalah membran berpori (dengan pori-pori) yang memungkinkan pergerakan zat selektif masuk dan keluar dari sel. Selain itu, membran sel juga melindungi komponen seluler dari kerusakan dan kebocoran.
  • Ini membentuk struktur seperti dinding antara dua sel serta antara sel dan sekitarnya.
    Tanaman tidak bergerak, sehingga struktur selnya beradaptasi dengan baik untuk melindungi mereka dari faktor eksternal. Dinding sel membantu memperkuat fungsi ini.

Dinding sel

  • Dinding sel adalah bagian paling menonjol dari struktur sel tanaman. Itu terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan pektin.
  • Dinding sel hadir secara eksklusif dalam sel tanaman. Ini melindungi membran plasma dan komponen seluler lainnya. Dinding sel juga merupakan lapisan terluar sel tumbuhan.
  • Ini adalah struktur kaku dan kaku yang mengelilingi membran sel.
  • Ini memberikan bentuk dan dukungan pada sel dan melindunginya dari guncangan mekanis dan cedera.

Sitoplasma

  • Sitoplasma adalah zat tebal, jernih, seperti jeli yang ada di dalam membran sel.
  • Sebagian besar reaksi kimia dalam sel terjadi di sitoplasma ini.
  • Organel sel seperti retikulum endoplasma, vakuola, mitokondria, ribosom, tersuspensi dalam sitoplasma ini.

Inti

  • Nukleus mengandung bahan keturunan sel, DNA.
  • Ini mengirimkan sinyal ke sel untuk tumbuh, matang, membelah dan mati.
  • Nukleus dikelilingi oleh amplop nuklir yang memisahkan DNA dari sisa sel.
  • Inti melindungi DNA dan merupakan komponen integral dari struktur sel tanaman.

Organel sel

sel tumbuhanSel terdiri dari berbagai organel sel yang melakukan fungsi spesifik tertentu untuk melakukan proses kehidupan. Organel sel yang berbeda, bersama dengan fungsi utamanya, adalah sebagai berikut:

Organel Sel dan Fungsinya
Nukleolus
Nukleolus adalah tempat sintesis ribosom.

Juga, ia terlibat dalam mengendalikan aktivitas seluler dan reproduksi seluler

Membran inti
Selaput inti melindungi nukleus dengan membentuk batas antara nukleus dan organel sel lainnya.
Kromosom
Kromosom memainkan peran penting dalam menentukan jenis kelamin individu.

Setiap sel manusia mengandung 23 pasang kromosom

Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma terlibat dalam pengangkutan zat di seluruh sel.

Ini memainkan peran utama dalam metabolisme karbohidrat, sintesis lipid, steroid, dan protein.

Badan Golgi
Badan golgi disebut kantor pos sel karena terlibat dalam pengangkutan bahan di dalam sel
Ribosom
Ribosom adalah sintesis protein sel
Mitokondria
Mitokondria disebut “pembangkit tenaga listrik sel.”

Disebut demikian karena menghasilkan ATP – mata uang energi sel

Lisosom
Lisosom melindungi sel dengan menelan benda asing yang memasuki sel dan membantu pembaruan sel.

Oleh karena itu, dikenal sebagai kantong bunuh diri sel

Kloroplas
Kloroplas adalah organel utama untuk fotosintesis.

Ini mengandung pigmen klorofil

Vakuola
Vakuola menyimpan makanan, air, dan bahan limbah lainnya di dalam sel

Teori Sel

sel hewanTeori Sel diusulkan oleh para ilmuwan Jerman, Theodor Schwann, Matthias Schleiden, dan Rudolf Virchow. Teori sel menyatakan bahwa:

  • Semua spesies hidup di Bumi tersusun dari sel.
  • Sel adalah unit dasar kehidupan.
  • Semua sel muncul dari sel yang sudah ada sebelumnya.

Versi modern dari teori sel akhirnya dirumuskan, dan mengandung postulat berikut:

  • Energi mengalir di dalam sel.
  • Informasi genetik diturunkan dari satu sel ke sel lainnya.
  • Komposisi kimiawi dari semua sel adalah sama.

Fungsi sel

Sel melakukan fungsi-fungsi utama ini penting untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme. Fungsi penting sel adalah sebagai berikut:

1. Memberikan Dukungan dan Struktur

Semua organisme terdiri dari sel. Mereka membentuk dasar struktural dari semua organisme. Dinding sel dan membran sel adalah komponen utama yang berfungsi untuk memberikan dukungan dan struktur bagi organisme. Misalnya, kulit terdiri dari sejumlah besar sel. Xilem hadir dalam tumbuhan vaskuler terbuat dari sel-sel yang memberikan dukungan struktural kepada tanaman.

2. Memfasilitasi Mitosis Pertumbuhan

Dalam proses mitosis, sel induk membelah diri menjadi sel anak. Dengan demikian, sel berkembang biak dan memfasilitasi pertumbuhan suatu organisme.

3. Mengizinkan Transportasi Zat

Berbagai nutrisi diimpor oleh sel untuk melakukan berbagai proses kimia yang terjadi di dalam sel. Limbah yang dihasilkan oleh proses kimia dihilangkan dari sel dengan transportasi aktif dan pasif. Molekul kecil seperti oksigen, karbon dioksida, dan etanol berdifusi melintasi membran sel sepanjang gradien konsentrasi. Ini dikenal sebagai transportasi pasif. Molekul yang lebih besar berdifusi melintasi membran sel melalui transportasi aktif di mana sel membutuhkan banyak energi untuk mengangkut zat.

5. Produksi energi

Sel membutuhkan energi untuk melakukan berbagai proses kimia. Energi ini diproduksi oleh sel melalui proses yang disebut fotosintesis pada tumbuhan dan respirasi pada hewan.

6. Bantu dalam Reproduksi

Sel membantu dalam reproduksi melalui proses yang disebut mitosis dan meiosis. Mitosis disebut sebagai reproduksi aseksual di mana sel induk membelah untuk membentuk sel anak. Meiosis menyebabkan sel anak berbeda secara genetik dari sel induk. Dengan demikian, kita dapat memahami mengapa sel dikenal sebagai unit kehidupan struktural dan fungsional. Ini karena mereka bertanggung jawab untuk menyediakan struktur bagi organisme dan melakukan beberapa fungsi yang diperlukan untuk melakukan proses kehidupan.

Awal kehidupan

Kimia prebiotik dan yang menyusunnya

Menurut perhitungan paling modern, Bumi terbentuk sekitar 4.500 M.a., dan penampakan kehidupan terjadi sekitar 3800 M.a. Penjelasan tentang bagaimana hal itu muncul adalah spekulatif, karena kondisi yang berlaku di atmosfer primitif tidak dapat direduksi di laboratorium. Namun, pengalaman telah dilakukan untuk memberikan penjelasan tentang berbagai langkah yang terjadi sampai kehidupan muncul; Pengalaman-pengalaman ini mengintegrasikan apa yang disebut kimia prebiotik.

Hipotesis A. L. Oparin dan J. B. S. Haldane

Pada tahun 1922, ahli biokimia A. L. Oparin dan J. B. S. Haldane secara bersamaan merumuskan hipotesis tentang proses evolusi kimia yang pasti terjadi selama asal usul kehidupan. Menurut mereka, molekul organik dapat dibentuk dengan gas dari atmosfer (hidrogen, metana, amonia dan uap air), yang akan bereaksi satu sama lain berkat radiasi matahari. Molekul organik baru ini akan jatuh ke lautan membentuk apa yang mereka sebut “kaldu gizi” atau “sup primitif”. Molekul akan bergabung satu sama lain membentuk agregat atau coacervate -yang sebenarnya akan menjadi protein koloid-, dan seleksi alam akan terjadi berdasarkan mana coacervate dengan kapasitas untuk sintesis diri akan berkembang ke bentuk yang lebih stabil dan lengkap.

Stanley L. Miller dan karyanya

Hipotesis Oparin dan Haldane, sebagian, dikonfirmasi oleh karya eksperimental Stanley L. Miller (1930-2007). Pada 1950-an, Miller adalah seorang ahli kimia muda yang bekerja di Universitas Chicago di bawah arahan HC Urey, peraih Nobel dalam bidang kimia pada tahun 1934. Miller berdemonstrasi di laboratorium, menggunakan alat yang dirancang olehnya, kemungkinan bahwa molekul organik akan terbentuk secara spontan. Untuk melakukan ini, ia melewatkan uap air melalui wadah gelas yang berisi campuran gas yang mirip dengan yang ada di atmosfer primitif: metana, amonia dan hidrogen. Pada saat yang sama, itu menyebabkan kejutan listrik di dalam. Hasilnya adalah pembentukan molekul organik seperti asam aspartat, asam glutamat, asam asetat, asam format, urea, dan asam amino seperti alanin dan glisin.

Sel pertama

Pembentukan makromolekul

Langkah evolusi selanjutnya adalah pembentukan makromolekul. Terlihat bahwa dengan memanaskan campuran asam amino kering, ini dipolimerisasi dan membentuk polipeptida. Namun, untuk makromolekul yang terlibat dalam proses kehidupan, ia harus memiliki kapasitas untuk mereplikasi dirinya sendiri, karena menurut Geoffrey M. Cooper (1997): “Hanya makromolekul yang mampu mengarahkan sintesis salinan baru itu sendiri yang bisa mampu mereproduksi dan kemudian berkembang. ”

Altman dan Cech menunjukkan kemampuan RNA untuk mengkatalisasi serangkaian reaksi

Dari makromolekul yang dikenal saat ini, hanya asam nukleat yang mampu mereplikasi diri. Pada awal 1980-an, Altman dan Cech menunjukkan bahwa RNA mampu mengkatalisasi sejumlah reaksi, termasuk polimerisasi nukleotida. “Karena itu RNA adalah satu-satunya molekul yang mampu berfungsi sebagai templat untuk mengkatalisasi replikasinya sendiri.” Enzim RNA pertama ini, mampu mereplikasi diri, disebut ribozim.

Konsep “dunia RNA”: W. Gilbert

Saat ini, diakui bahwa RNA adalah sistem genetik pertama dan, oleh karena itu, ada “dunia RNA” di mana langkah-langkah penting dalam evolusi kimia harus diambil, berdasarkan replikasi molekul RNA. Konsep “dunia RNA” diciptakan oleh pemenang Hadiah Nobel Amerika Utara W. Gilbert pada tahun 1986. Apa yang kita sebut sel pertama akan dibentuk oleh RNA yang bereplikasi sendiri, dikelilingi oleh membran yang terdiri dari fosfolipid. RNA tertutup oleh membran ini akan menghasilkan replikasi dan sintesis protein sendiri, membentuk model seluler paling sederhana dan paling primitif.

Teori lain tentang asal usul kehidupan

Teori panspermia

Salah satu teori tentang asal usul kehidupan adalah teori panspermia. Menurut teori ini, kehidupan di planet kita akan berasal dari molekul organik dari debu antarbintang kosmik, hadir dalam meteorit yang menghantam Bumi purba. Proposal lain yang memiliki cukup pengikut adalah untuk mempertimbangkan bahwa sebelum “dunia RNA” pasti ada “dunia pra-RNA”, yang diwakili oleh molekul PNA (Nucleic Acid Peptide), mirip dengan RNA.

Teori Cairns-Smith

Di antara proposal yang telah dibuat, salah satu yang paling mencolok – karena orisinalitas dan karakter revolusionernya – adalah proposal yang diajukan oleh Cairns-Smith (Universitas Glasgow) tentang keberadaan kehidupan anorganik sebelum kehidupan organik yang kita tahu. Kehidupan anorganik ini akan datang dari “lempung” yang akan bertindak sebagai katalis, membentuk molekul yang bersifat organik di permukaannya.

Teori besi-sulfida Wachterhaüser

Wachterhaüser, pada 1980, mengusulkan teori besi-sulfida. Hal ini didasarkan pada keberadaan cerobong hidrotermal di dasar samudra yang memancarkan air belerang pada suhu tinggi. Di area ini, ada mineral besi sulfida dan nikel yang dapat mengkatalisasi pembentukan biomolekul pertama. Teori mana pun yang paling diterima, seluruh komunitas ilmiah sepakat bahwa pada titik tertentu (mungkin dalam “dunia RNA”) harus terjadi proses “selularisasi” yang memunculkan sel paling primitif.

Teori endosimbion

Progeny atau protobiont Carl Woese

Carl Woese (1980) menyebut leluhur bersama semua organisme dan perwakilan dari unit hidup yang paling primitif, progenote atau protobiont, sudah dilengkapi dengan mekanisme transkripsi dan terjemahan genetik. Dalam batang yang umum ini (sekarang disebut LUCA) sel-sel prokariotik (tanpa nukleus yang berdiferensiasi) akan muncul dalam evolusi, yang terdiri dari arkeobakteri (ekstrofil) dan eubakteria (yang paling dikenal). Kemudian, sel eukariotik akan muncul, sudah diberkahi dengan nuklei.

Teori endosimbiotik Lynn Margulis

Lynn Margulis, dalam teori endosimbiotiknya (1967), mengusulkan bahwa sel eukariotik berasal dari sel urkariotik primitif, yang pada satu titik akan mencakup sel prokariotik atau organisme lain, membangun hubungan endosimbiotik antara keduanya.

Related Posts

This Post Has One Comment

Comments are closed.