Triliunan sel masuk tubuh manusia ditemukan dalam segala bentuk dan ukuran. Struktur kecil ini adalah intinya. Sel membentuk jaringan organ, yang membentuk sistem organ yang bekerja sama untuk menjaga fungsi tubuh.
Ada ratusan jenis sel berbeda di dalam tubuh, dan setiap jenis disesuaikan dengan perannya. Sel sistem pencernaan, misalnya, berbeda dalam struktur dan fungsi dari sel-sel sistem kerangka. Terlepas dari perbedaannya, sel-sel tubuh bergantung satu sama lain, secara langsung atau tidak langsung, agar tubuh dapat berfungsi secara keseluruhan. Di bawah ini adalah contoh berbagai jenis sel dalam tubuh manusia.
Sel induk
Sel induk merupakan sel unik dalam tubuh karena tidak terspesialisasi dan mempunyai kemampuan untuk berkembang menjadi sel khusus untuk organ atau jaringan tertentu. Sel induk mampu membelah berkali-kali untuk mengisi dan memperbaiki jaringan. Di bidang penelitian sel induk, para ilmuwan mencoba memanfaatkan sifat terbarukan dengan menggunakannya untuk membuat sel untuk perbaikan jaringan, transplantasi organ, dan pengobatan penyakit.
Sel tulang
Tulang adalah jenis jaringan ikat termineralisasi dan komponen utama sistem kerangka. Sel tulang membentuk tulang, yang tersusun dari matriks mineral kolagen dan kalsium fosfat. Ada tiga jenis utama sel tulang dalam tubuh. Osteoklas adalah sel besar yang memecah tulang untuk resorpsi dan asimilasi. Osteoblas mengatur mineralisasi tulang dan menghasilkan osteoid (bahan matriks tulang organik). Osteoblas matang untuk membentuk osteosit. Osteosit membantu pembentukan tulang dan menjaga keseimbangan kalsium.
Sel darah
Dari mengangkut oksigen ke seluruh tubuh hingga melawan infeksi, sel sangat penting bagi kehidupan. Ada tiga jenis sel utama dalam darah - sel darah merah, sel darah putih, dan trombosit. Sel darah merah menentukan jenis darah dan juga bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen ke dalam sel. Leukosit adalah sel sistem imun, yang menghancurkan dan memberikan kekebalan. Trombosit membantu mengentalkan darah dan mencegah kehilangan darah berlebihan akibat kerusakan pembuluh darah. Sel darah diproduksi oleh sumsum tulang.
Sel otot
Sel otot membentuk jaringan otot yang penting untuk pergerakan tubuh. kerangka otot Menempel pada tulang untuk membantu pergerakan. kerangka sel otot ditutupi dengan jaringan ikat yang melindungi dan mendukung kumpulan serat otot. Sel otot jantung membentuk otot jantung yang tidak disengaja. Sel-sel ini membantu kontraksi jantung dan terhubung satu sama lain melalui cakram yang diselingi untuk menyinkronkan irama jantung. Jaringan otot polos tidak bertingkat seperti otot jantung atau rangka. Otot polos adalah otot tak sadar yang membentuk rongga tubuh dan dinding banyak organ (ginjal, usus, pembuluh darah, saluran pernafasan paru-paru, dll).
Sel lemak
Sel lemak, juga disebut adiposit, adalah komponen seluler utama jaringan adiposa. Adiposit mengandung trigliserida yang dapat digunakan sebagai energi. Selama penyimpanan lemak, sel-sel lemak membengkak dan berbentuk bulat. Ketika lemak digunakan, ukuran sel-sel ini mengecil. Sel lemak juga memiliki fungsi endokrin, karena menghasilkan hormon yang mempengaruhi metabolisme dan regulasi hormon seks tekanan darah, sensitivitas insulin, penyimpanan atau pemanfaatan lemak, pembekuan darah, dan sinyal sel.
Sel kulit
Kulit terdiri dari lapisan jaringan epitel(epidermis), yang ditopang oleh lapisan jaringan ikat (dermis) dan lapisan subkutan. Lapisan kulit terluar terdiri dari rata sel epitel, yang dikemas rapat. Melindungi kulit struktur internal tubuh dari kerusakan, mencegah dehidrasi, bertindak sebagai penghalang terhadap mikroba, menyimpan lemak, memproduksi vitamin dan hormon.
Sel saraf (neuron)
Sel jaringan saraf atau neuron adalah unit dasar sistem saraf. Saraf mengirimkan sinyal antar otak sumsum tulang belakang dan organ tubuh melalui impuls saraf. Neuron terdiri dari dua bagian utama: badan sel dan proses saraf. Badan sel pusat meliputi saraf, terkait dan. Proses saraf adalah proyeksi "seperti jari" (akson dan dendrit) yang memanjang dari badan sel dan mampu menghantarkan atau mengirimkan sinyal.
Sel endotel
Sel endotel membentuk lapisan dalam dari sistem kardiovaskular dan struktur sistem limfatik. Sel-sel ini membentuk lapisan dalam pembuluh darah, pembuluh limfatik, dan organ, termasuk otak, paru-paru, kulit, dan jantung. Sel endotel bertanggung jawab untuk angiogenesis, atau pembentukan pembuluh darah baru. Mereka juga mengatur pergerakan makromolekul, gas dan cairan antara darah dan jaringan sekitarnya, dan membantu mengatur tekanan darah.
Sel kelamin
Sel kanker
Kanker adalah hasil dari perkembangan sifat abnormal pada sel normal, yang memungkinkan sel tersebut membelah secara tidak terkendali dan menyebar ke tempat lain di tubuh. Perkembangan dapat disebabkan oleh mutasi yang terjadi dari faktor-faktor seperti bahan kimia, radiasi, radiasi ultraviolet, kesalahan replikasi, atau infeksi virus. Sel kanker kehilangan kepekaan terhadap sinyal anti-pertumbuhan, berkembang biak dengan cepat dan kehilangan kemampuan untuk menjalani.
Semua bentuk kehidupan seluler di bumi dapat dibagi menjadi dua kerajaan super berdasarkan struktur sel penyusunnya - prokariota (pranuklir) dan eukariota (nuklir). Sel prokariotik memiliki struktur yang lebih sederhana; tampaknya, mereka muncul lebih awal dalam proses evolusi. Sel eukariotik lebih kompleks dan muncul kemudian. Sel-sel yang menyusun tubuh manusia bersifat eukariotik.
Meskipun bentuknya beragam, pengorganisasian sel-sel semua organisme hidup tunduk pada prinsip-prinsip struktural umum.
Sel Prokariotik
Sel eukariotik
Struktur sel eukariotik
Kompleks yang dangkal sel hewan
Terdiri dari glikokaliks, membran plasma dan lapisan kortikal sitoplasma terletak di bawahnya. Membran plasma disebut juga plasmalemma, bagian luar membran sel. Ini adalah membran biologis, tebalnya sekitar 10 nanometer. Terutama menyediakan fungsi pembatas dalam kaitannya dengan lingkungan di luar sel. Selain itu, ia melakukan fungsi transportasi. Sel tidak menyia-nyiakan energi untuk menjaga integritas membrannya: molekul-molekul disatukan menurut prinsip yang sama seperti molekul lemak diikat - secara termodinamika lebih menguntungkan jika bagian hidrofobik molekul ditempatkan berdekatan. satu sama lain. Glikokaliks adalah molekul oligosakarida, polisakarida, glikoprotein, dan glikolipid yang “berlabuh” di plasmalemma. Glikokaliks melakukan fungsi reseptor dan penanda. Membran plasma sel hewan terutama terdiri dari fosfolipid dan lipoprotein yang diselingi dengan molekul protein, khususnya antigen permukaan dan reseptor. Di lapisan sitoplasma kortikal (berdekatan dengan membran plasma) terdapat elemen sitoskeletal spesifik - mikrofilamen aktin yang disusun dengan cara tertentu. Fungsi utama dan terpenting dari lapisan kortikal (korteks) adalah reaksi pseudopodial: ejeksi, perlekatan dan kontraksi pseudopodia. Dalam hal ini, mikrofilamen disusun ulang, diperpanjang atau diperpendek. Bentuk sel (misalnya keberadaan mikrovili) juga bergantung pada struktur sitoskeleton lapisan kortikal.
Struktur sitoplasma
Komponen cair sitoplasma disebut juga sitosol. Di bawah mikroskop cahaya, sel tampak berisi sesuatu seperti plasma cair atau sol, tempat nukleus dan organel lainnya “mengambang”. Sebenarnya, hal ini tidak benar. Ruang internal sel eukariotik diatur dengan ketat. Pergerakan organel dikoordinasikan dengan bantuan sistem transportasi khusus, yang disebut mikrotubulus, yang berfungsi sebagai “jalan” intraseluler dan protein khusus dynein dan kinesin, yang berperan sebagai “motor”. Molekul protein individu juga tidak berdifusi secara bebas ke seluruh ruang intraseluler, tetapi diarahkan ke kompartemen yang diperlukan menggunakan sinyal khusus pada permukaannya, yang dikenali oleh sistem transportasi sel.
Retikulum endoplasma
Dalam sel eukariotik, terdapat sistem kompartemen membran (tabung dan tangki) yang saling bersilangan, yang disebut retikulum endoplasma (atau retikulum endoplasma, ER atau EPS). Bagian RE yang menjadi tempat melekatnya ribosom disebut granular(atau kasar) retikulum endoplasma, sintesis protein terjadi pada membrannya. Kompartemen yang tidak mempunyai ribosom pada dindingnya diklasifikasikan sebagai mulus(atau tidak berbutir) ER, yang mengambil bagian dalam sintesis lipid. Ruang internal RE halus dan granular tidak terisolasi, tetapi saling masuk dan berkomunikasi dengan lumen selubung inti.
Aparat Golgi
Inti
Sitoskeleton
Sentriol
Mitokondria
Perbandingan sel pro dan eukariotik
Perbedaan paling penting antara eukariota dan prokariota untuk waktu yang lama kehadiran inti yang terbentuk dipertimbangkan dan organel membran. Namun pada tahun 1970-1980an. menjadi jelas bahwa ini hanyalah konsekuensi dari perbedaan yang lebih dalam dalam organisasi sitoskeleton. Untuk beberapa waktu diyakini bahwa sitoskeleton hanya merupakan karakteristik eukariota, tetapi pada pertengahan 1990-an. protein yang homolog dengan protein utama sitoskeleton eukariota juga telah ditemukan pada bakteri.
Kehadiran sitoskeleton yang terstruktur secara khusus memungkinkan eukariota membuat sistem organel membran internal yang bergerak. Selain itu, sitoskeleton memungkinkan terjadinya endo dan eksositosis (diasumsikan bahwa berkat endositosis simbion intraseluler, termasuk mitokondria dan plastida, muncul dalam sel eukariotik). Lainnya fungsi yang paling penting sitoskeleton eukariota - memastikan pembelahan nukleus (mitosis dan meiosis) dan tubuh (sitotomi) sel eukariotik (pembelahan sel prokariotik diatur lebih sederhana). Perbedaan struktur sitoskeleton juga menjelaskan perbedaan lain antara pro dan eukariota - misalnya, keteguhan dan kesederhanaan bentuk sel prokariotik dan keragaman bentuk yang signifikan serta kemampuan untuk mengubahnya pada sel eukariotik, serta ukuran yang terakhir relatif besar. Jadi, ukuran sel prokariotik rata-rata 0,5-5 mikron, ukuran sel eukariotik rata-rata 10 hingga 50 mikron. Selain itu, hanya di antara eukariota terdapat sel yang benar-benar raksasa, seperti telur hiu atau burung unta yang sangat besar (dalam telur burung, seluruh kuning telur adalah satu telur besar), neuron mamalia besar, yang prosesnya diperkuat oleh sitoskeleton, panjangnya bisa mencapai puluhan sentimeter.
Anaplasia
Penghancuran struktur seluler (misalnya pada tumor ganas) disebut anaplasia.
Sejarah penemuan sel
Orang pertama yang melihat sel adalah ilmuwan Inggris Robert Hooke (kita kenal berkat hukum Hooke). Pada tahun itu, ketika mencoba memahami mengapa pohon gabus dapat mengapung dengan baik, Hooke mulai memeriksa bagian tipis gabus menggunakan mikroskop yang telah ia tingkatkan. Dia menemukan bahwa gabus itu terbagi menjadi banyak sel kecil, yang mengingatkannya pada sel biara, dan dia menyebut sel ini sel (dalam bahasa Inggris sel berarti “sel, sel, sangkar”). Pada tahun yang sama, master Belanda Anton van Leeuwenhoek (-) untuk pertama kalinya menggunakan mikroskop untuk melihat “hewan” - organisme hidup yang bergerak - dalam setetes air. Jadi, pada awal abad ke-18, para ilmuwan mengetahui bahwa di bawah perbesaran tinggi tumbuhan memiliki struktur seluler, dan mereka melihat beberapa organisme yang kemudian disebut uniseluler. Namun, teori seluler tentang struktur organisme baru terbentuk pada pertengahan abad ke-19, setelah mikroskop yang lebih kuat muncul dan metode untuk memperbaiki dan mewarnai sel dikembangkan. Salah satu pendirinya adalah Rudolf Virchow, namun gagasannya mengandung sejumlah kesalahan: misalnya, ia berasumsi bahwa sel-sel terhubung secara lemah satu sama lain dan masing-masing ada “dengan sendirinya”. Baru kemudian integritas sistem seluler dapat dibuktikan.
Lihat juga
- Perbandingan struktur sel bakteri, tumbuhan dan hewan
Tautan
- Biologi Molekuler Sel, Edisi ke-4, 2002 - buku teks biologi molekuler dalam bahasa Inggris
- Sitologi dan Genetika (0564-3783) menerbitkan artikel dalam bahasa Rusia, Ukraina dan Inggris sesuai pilihan penulis, diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris (0095-4527)
Sel-sel yang menyusun jaringan tumbuhan dan hewan sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran dan struktur internal. Namun semuanya menunjukkan kesamaan ciri-ciri utama proses kehidupan, metabolisme, lekas marah, pertumbuhan, perkembangan, dan kemampuan berubah.
Transformasi biologis yang terjadi di dalam sel terkait erat dengan struktur sel hidup yang bertanggung jawab untuk menjalankan fungsi tertentu. Struktur seperti ini disebut organel.
Semua jenis sel mengandung tiga komponen utama yang terkait erat:
- struktur yang membentuk permukaannya: membran luar sel, atau dinding sel, atau sito membran plasma;
- sitoplasma dengan seluruh kompleks struktur khusus - organel (retikulum endoplasma, ribosom, mitokondria dan plastida, Kompleks Golgi dan lisosom, pusat sel), terdapat secara permanen di dalam sel, dan formasi sementara yang disebut inklusi;
- nukleus - dipisahkan dari sitoplasma oleh membran berpori dan mengandung getah inti, kromatin, dan nukleolus.
Struktur sel
Peralatan permukaan sel (membran sitoplasma) tumbuhan dan hewan memiliki beberapa ciri.
Pada organisme uniseluler dan leukosit, membran luar memastikan penetrasi ion, air, dan molekul kecil zat lain ke dalam sel. Proses penetrasi partikel padat ke dalam sel disebut fagositosis, dan masuknya tetesan zat cair disebut pinositosis.
Membran plasma luar mengatur pertukaran zat antara sel dan lingkungan luar.
Sel eukariotik memiliki organel yang ditutupi membran ganda - mitokondria dan plastida. Mereka mengandung alat sintesis DNA dan proteinnya sendiri, berkembang biak dengan pembelahan, yaitu, mereka memiliki otonomi tertentu di dalam sel. Selain ATP, sejumlah kecil protein disintesis di mitokondria. Plastida merupakan ciri sel tumbuhan dan berkembang biak dengan pembelahan.
| Jenis sel | Struktur dan fungsi eksternal dan lapisan dalam membran sel | ||
|---|---|---|---|
| lapisan luar (komposisi kimia, fungsi) |
lapisan dalam - membran plasma |
||
| komposisi kimia | fungsi | ||
| Sel tumbuhan | Terdiri dari serat. Lapisan ini berfungsi sebagai kerangka sel dan melakukan fungsi pelindung. | Dua lapisan protein, di antaranya ada lapisan lipid | Membatasi lingkungan internal sel dari lingkungan eksternal dan mempertahankan perbedaan ini |
| Sel hewan | Lapisan luar (glikokaliks) sangat tipis dan elastis. Terdiri dari polisakarida dan protein. Melakukan fungsi pelindung. | Sama | Enzim khusus pada membran plasma mengatur penetrasi banyak ion dan molekul ke dalam sel dan pelepasannya ke lingkungan luar |
Organel membran tunggal meliputi retikulum endoplasma, kompleks Golgi, lisosom, dan berbagai jenis vakuola.
Alat penelitian modern telah memungkinkan para ahli biologi untuk menetapkan bahwa, menurut struktur sel, semua makhluk hidup harus dibagi menjadi organisme "non-nuklir" - prokariota dan "nuklir" - eukariota.
Bakteri prokariota dan ganggang biru-hijau, serta virus, hanya memiliki satu kromosom, diwakili oleh molekul DNA (lebih jarang RNA), yang terletak langsung di sitoplasma sel.
| Organoid utama | Struktur | Fungsi |
|---|---|---|
| Sitoplasma | Media semi-cair internal dengan struktur berbutir halus. Mengandung inti dan organel |
|
| RE - retikulum endoplasma | Sistem membran dalam sitoplasma" yang membentuk saluran dan rongga yang lebih besar; EPS ada 2 jenis: granular (kasar), di mana banyak ribosom berada, dan halus |
|
| Ribosom | Badan kecil dengan diameter 15-20 mm | Melakukan sintesis molekul protein dan perakitannya dari asam amino |
| Mitokondria | Mereka memiliki bentuk bulat, seperti benang, oval dan lainnya. Di dalam mitokondria terdapat lipatan (panjang 0,2 hingga 0,7 mikron). Penutup luar mitokondria terdiri dari 2 membran: membran luar halus, dan membran dalam membentuk pertumbuhan berbentuk salib di mana enzim pernapasan berada. |
|
| Plastida hanya merupakan karakteristik sel tumbuhan dan tersedia dalam tiga jenis: | Organel sel bermembran ganda | |
| kloroplas | Memiliki warna hijau, berbentuk lonjong, dibatasi dari sitoplasma oleh dua membran tiga lapis. Di dalam kloroplas terdapat tepi tempat semua klorofil terkonsentrasi | Gunakan energi cahaya dari matahari dan ciptakan zat organik dari zat anorganik |
| kromoplas | Kuning, oranye, merah atau coklat, terbentuk akibat akumulasi karoten | Memberi berbagai bagian tanaman warna merah dan kuning |
| leukoplas | Plastida tidak berwarna (ditemukan pada akar, umbi, umbi) | Mereka menyimpan nutrisi cadangan |
| Kompleks Golgi | Mungkin berbeda bentuk dan terdiri dari rongga-rongga yang dibatasi oleh membran dan tabung yang memanjang darinya dengan gelembung di ujungnya |
|
| Lisosom | Benda bulat dengan diameter sekitar 1 mikron. Mereka memiliki membran (kulit) di permukaannya, di dalamnya terdapat kompleks enzim | Melakukan fungsi pencernaan - mencerna partikel makanan dan membuang organel mati |
| Organoid pergerakan sel |
|
|
| Inklusi seluler | Ini adalah komponen sel yang tidak stabil - karbohidrat, lemak dan protein | Nutrisi cadangan yang digunakan selama kehidupan sel |
| Pusat sel | Terdiri dari dua benda kecil - sentriol dan sentrosfer - bagian sitoplasma yang padat | Bermain peran penting selama pembelahan sel |
Eukariota memiliki kekayaan organel yang besar dan memiliki inti yang mengandung kromosom dalam bentuk nukleoprotein (kompleks DNA dengan protein histon). Eukariota mencakup sebagian besar tumbuhan dan hewan modern, baik uniseluler maupun multiseluler.
Ada dua tingkat organisasi seluler:
- prokariotik - organisme mereka memiliki struktur yang sangat sederhana - ini adalah bentuk uniseluler atau kolonial yang membentuk kerajaan cacing tambang, ganggang biru-hijau, dan virus
- eukariotik - bentuk kolonial uniseluler dan multiseluler, dari yang paling sederhana - rimpang, flagellata, ciliata - hingga tumbuhan dan hewan tingkat tinggi, yang merupakan kerajaan tumbuhan, kerajaan jamur, kerajaan hewan
| Organel utama | Struktur | Fungsi |
|---|---|---|
| Inti sel tumbuhan dan hewan | Bentuknya bulat atau lonjong | |
| Selubung inti terdiri dari 2 membran berpori |
|
|
| Jus nuklir (karioplasma) - zat semi-cair | Lingkungan tempat nukleolus dan kromosom berada | |
| Nukleolus berbentuk bulat atau tidak beraturan | Mereka mensintesis RNA, yang merupakan bagian dari ribosom | |
| Kromosom adalah struktur padat, memanjang atau seperti benang yang hanya terlihat selama pembelahan sel | Mengandung DNA, yang berisi informasi keturunan yang diturunkan dari generasi ke generasi |
Semua organel sel, terlepas dari kekhasan struktur dan fungsinya, saling berhubungan dan “bekerja” untuk sel sebagai satu sistem di mana sitoplasma adalah penghubungnya.
Objek biologis khusus yang menempati posisi peralihan antara alam hidup dan alam mati adalah virus, ditemukan pada tahun 1892 oleh D.I. Ivanovsky;
Virus hanya berkembang biak di sel tumbuhan, hewan, dan manusia sehingga menimbulkan berbagai penyakit. Virus memiliki struktur yang sangat berlapis dan terdiri dari asam nukleat (DNA atau RNA) dan cangkang protein. Di luar sel inang, partikel virus tidak menunjukkan fungsi vital apa pun: tidak makan, tidak bernapas, tidak tumbuh, tidak berkembang biak.
Sel adalah yang terkecil dan paling mendasar unit struktural organisme hidup yang mampu memperbarui diri, mengatur diri sendiri, dan bereproduksi sendiri.
Ukuran sel karakteristik: sel bakteri - dari 0,1 hingga 15 mikron, sel organisme lain - dari 1 hingga 100 mikron, terkadang mencapai 1-10 mm; telur burung besar - hingga 10-20 cm, proses sel saraf - hingga 1 m.
Bentuk sel sangat beragam: ada sel berbentuk bola (kokus), rantai (streptokokus), memanjang (batang atau basil), melengkung (vibrio), berkerut (spirila), beraneka segi, dengan flagela motorik, dll.
Jenis sel: prokariotik(non-nuklir) dan eukariotik (memiliki inti yang terbentuk).
Eukariotik sel, pada gilirannya, dibagi menjadi sel hewan, tumbuhan dan jamur.
Organisasi struktural sel eukariotik
Protoplasta- ini semua isi sel yang hidup. Protoplas semua sel eukariotik terdiri dari sitoplasma (dengan semua organel) dan nukleus.
Sitoplasma- ini adalah isi bagian dalam sel, kecuali nukleus, terdiri dari hialoplasma, organel yang terbenam di dalamnya dan (dalam beberapa jenis sel) inklusi intraseluler (cadangan nutrisi dan/atau produk akhir metabolisme).
Hyaloplasma- plasma utama, matriks sitoplasma, zat utama, yaitu lingkungan internal sel dan merupakan larutan koloid kental tidak berwarna (kandungan air hingga 85%) dari berbagai zat: protein (10%), gula, organik dan asam anorganik, asam amino, polisakarida, RNA, lipid, garam mineral, dll.
■ Hialoplasma merupakan media reaksi metabolisme intraseluler dan penghubung antar organel sel; ia mampu melakukan transisi reversibel dari sol ke gel; komposisinya menentukan sifat buffering dan osmotik sel. Sitoplasma mengandung sitoskeleton yang terdiri dari mikrotubulus dan filamen protein kontraktil.
■ Sitoskeleton menentukan bentuk sel dan terlibat dalam pergerakan organel dan zat individu intraseluler. Nukleus adalah organel terbesar sel eukariotik, mengandung kromosom tempat semua informasi keturunan disimpan (lihat di bawah untuk lebih jelasnya).
Komponen struktural sel eukariotik:
■ plasmalemma (membran plasma),
■ dinding sel (hanya di sel tumbuhan dan jamur),
■ membran biologis (dasar),
■ inti,
■ retikulum endoplasma (retikulum endoplasma),
■ mitokondria,
■ Kompleks Golgi,
■ kloroplas (hanya pada sel tumbuhan),
■ lisosom, s
■ ribosom,
■ pusat sel,
■ vakuola (hanya pada sel tumbuhan dan jamur),
■ mikrotubulus,
■ silia, flagela.
Skema struktur sel hewan dan tumbuhan diberikan di bawah ini:
Membran biologis (dasar).- Ini adalah kompleks molekul aktif yang memisahkan organel dan sel intraseluler. Semua membran memiliki struktur yang serupa.
Struktur dan komposisi membran: ketebalan 6-10 nm; terutama terdiri dari molekul protein dan fosfolipid.
■Fosfolipid membentuk lapisan ganda (bimolekuler) yang molekulnya menghadap ujung hidrofilik (larut dalam air) ke luar dan ujung hidrofobik (tidak larut dalam air) menghadap ke dalam membran.
■ Molekul protein terletak di kedua permukaan lapisan ganda lipid ( protein perifer), menembus kedua lapisan molekul lipid ( integral protein, sebagian besar berupa enzim) atau hanya satu lapisan saja (protein semi-integral).
Sifat membran: plastisitas, asimetri(komposisi lapisan luar dan dalam baik lipid maupun protein berbeda), polaritas (lapisan luar bermuatan positif, lapisan dalam bermuatan negatif), kemampuan menutup sendiri, permeabilitas selektif (dalam hal ini, hidrofobik zat melewati lapisan ganda lipid, dan zat hidrofilik melewati pori-pori dalam protein integral ).
Fungsi membran: penghalang (memisahkan isi organoid atau sel dari lingkungan), struktural (menyediakan bentuk, ukuran dan stabilitas tertentu dari organoid atau sel), transportasi (menjamin pengangkutan zat masuk dan keluar dari organoid atau sel), katalitik (memastikan proses biokimia dekat membran), pengaturan ( berpartisipasi dalam pengaturan metabolisme dan energi antara organel atau sel dan lingkungan luar), berpartisipasi dalam konversi energi dan pemeliharaan potensi listrik transmembran.
Membran plasma (plasmalemma)
Membran plasma, atau plasmalemma, adalah membran biologis atau kompleks membran biologis yang berdekatan satu sama lain, menutupi sel dari luar.
Struktur, sifat dan fungsi plasmalemma pada dasarnya sama dengan membran biologis dasar.
❖ Fitur struktural:
■ permukaan luar plasmalemma mengandung glikokaliks - lapisan polisakarida yang terdiri dari molekul glikolipoid dan glikoprotein yang berfungsi sebagai reseptor untuk “pengenalan” zat tertentu zat kimia; pada sel hewan mungkin ditutupi dengan lendir atau kitin, dan di dalam sel tumbuhan— zat selulosa atau pektin;
■ biasanya plasmalemma membentuk pertumbuhan, invaginasi, lipatan, mikrovili, dll., sehingga meningkatkan permukaan sel.
■ Fungsi tambahan: reseptor (berpartisipasi dalam "pengenalan" zat dan dalam persepsi sinyal dari lingkungan dan mentransmisikannya ke sel), memastikan komunikasi antar sel dalam jaringan organisme multiseluler, partisipasi dalam pembangunan struktur sel khusus (flagela, silia, dll.).
Dinding sel (amplop)
Dinding sel adalah struktur kaku yang terletak di luar plasmalemma dan mewakili penutup luar sel. Hadir dalam sel prokariotik dan sel jamur dan tumbuhan.
❖Komposisi dinding sel: selulosa dalam sel tumbuhan dan kitin dalam sel jamur (komponen struktural), protein, pektin (yang terlibat dalam pembentukan pelat yang menyatukan dinding dua sel yang berdekatan), lignin (yang menyatukan serat selulosa menjadi kerangka yang sangat kuat) , suberin (diendapkan pada cangkang dari dalam dan membuatnya praktis kedap air dan larutan), dll. Permukaan luar Dinding sel sel epidermis tumbuhan mengandung sejumlah besar kalsium karbonat dan silika (mineralisasi) serta dilapisi dengan zat hidrofobik lilin dan kutikula (lapisan zat kutin yang ditembus oleh selulosa dan pektin).
❖ Fungsi dinding sel: berfungsi sebagai kerangka eksternal, mempertahankan turgor sel, melakukan fungsi pelindung dan transportasi.
Organel sel
Organel (atau organel)- Ini adalah struktur intraseluler permanen dan sangat terspesialisasi yang memiliki struktur spesifik dan menjalankan fungsi yang sesuai.
❖ Dengan sengaja
organel dibagi menjadi:
■ organel serba guna (mitokondria, kompleks Golgi, retikulum endoplasma, ribosom, sentriol, lisosom, plastida) dan
■ organel tujuan khusus(miofibril, flagela, silia, vakuola).
❖ Dengan adanya membran
organel dibagi menjadi:
■ membran ganda (mitokondria, plastida, inti sel),
■ membran tunggal (retikulum endoplasma, kompleks Golgi, lisosom, vakuola) dan
■ non-membran (ribosom, pusat sel).
Isi bagian dalam organel membran selalu berbeda dengan hialoplasma yang mengelilinginya.
Mitokondria- organel membran ganda sel eukariotik yang melakukan oksidasi bahan organik menjadi produk akhir dengan pelepasan energi yang disimpan dalam molekul ATP.
■ Struktur: berbentuk batang, bulat dan seperti benang, tebal 0,5-1 µm, panjang 2-7 µm; membran ganda, membran luar halus dan memiliki permeabilitas tinggi, membran dalam membentuk lipatan - krista, di mana terdapat benda bulat - ATP-some. Ion hidrogen 11, yang terlibat dalam respirasi oksigen, terakumulasi di ruang antara membran.
■ Isi internal (matriks): ribosom, DNA sirkular, RNA, asam amino, protein, enzim siklus Krebs, enzim respirasi jaringan (terletak pada krista).
■ Fungsi: oksidasi zat menjadi CO 2 dan H 2 O; sintesis ATP dan protein spesifik; pembentukan mitokondria baru akibat pembelahan menjadi dua.
Plastida(hanya tersedia pada sel tumbuhan dan protista autotrofik).
■ Jenis-jenis plastida: kloroplas (hijau), leukoplas (tidak berwarna, berbentuk bulat), kromoplas (kuning atau oranye); plastida dapat berubah dari satu jenis ke jenis lainnya.
■Struktur kloroplas: bermembran ganda, berbentuk bulat atau lonjong, panjang 4-12 mikron, tebal 1-4 mikron. Membran luarnya halus, sedangkan membran dalamnya halus tilakoid - lipatan membentuk invaginasi berbentuk cakram tertutup, di antaranya terdapat stroma (Lihat di bawah). Pada tumbuhan tingkat tinggi, tilakoid dikumpulkan dalam tumpukan (seperti kolom koin) biji-bijian , yang terhubung satu sama lain lamela (membran tunggal).
■ Komposisi kloroplas: di membran tilakoid dan grana - butiran klorofil dan pigmen lainnya; isi internal (stroma): protein, lipid, ribosom, DNA sirkular, RNA, enzim yang terlibat dalam fiksasi CO2, zat penyimpan.
■Fungsi plastida: fotosintesis (kloroplas terdapat pada organ tumbuhan hijau), sintesis protein spesifik dan akumulasi unsur hara cadangan: pati, protein, lemak (leukoplas), memberi warna pada jaringan tumbuhan untuk menarik serangga penyerbuk dan penyalur buah dan biji (kromoplas).
Retikulum endoplasma (EPS), atau endoplasma retikulum, ditemukan di semua sel eukariotik.
■Struktur: adalah sistem tubulus, tabung, tangki dan rongga yang saling berhubungan berbagai bentuk dan ukuran, yang dindingnya dibentuk oleh membran biologis dasar (tunggal). Ada dua jenis EPS: granular (atau kasar), mengandung ribosom pada permukaan saluran dan rongga, dan agranular (atau halus), tidak mengandung ribosom.
■Fungsi: pembagian sitoplasma sel menjadi beberapa kompartemen yang mencegah pencampuran proses kimia yang terjadi di dalamnya; RE kasar terakumulasi, diisolasi untuk pematangan dan mengangkut protein yang disintesis oleh ribosom ke permukaannya, mensintesis membran sel; EPS halus mensintesis dan mengangkut lipid, karbohidrat kompleks dan hormon steroid, menghilangkan zat beracun dari sel.
Kompleks Golgi (atau peralatan) — organel membran sel eukariotik, terletak di dekat inti sel, yang merupakan sistem tangki dan vesikel dan terlibat dalam akumulasi, penyimpanan dan pengangkutan zat, pembangunan membran sel dan pembentukan lisosom.
■Struktur: kompleksnya adalah diktiosom - tumpukan kantung berbentuk cakram datar (tangki) yang terikat membran, tempat vesikel bertunas, dan sistem tubulus membran yang menghubungkan kompleks dengan saluran dan rongga RE halus.
■Fungsi: pembentukan lisosom, vakuola, plasmalemma dan dinding sel sel tumbuhan (setelah pembelahannya), sekresi sejumlah zat organik kompleks (zat pektin, selulosa, dll pada tumbuhan; glikoprotein, glikolipid, kolagen, protein susu , empedu, sejumlah hormon, hewan dll); akumulasi dan dehidrasi lipid yang diangkut melalui EPS (dari EPS halus), modifikasi dan akumulasi protein (dari EPS granular dan ribosom bebas sitoplasma) dan karbohidrat, pembuangan zat dari sel.
Vesikel pengikat cisternae dictyosome dewasa (Vakuola Golgi), diisi dengan sekresi, yang kemudian digunakan oleh sel itu sendiri atau dikeluarkan melampaui batasnya.
❖ Lisosom- organel seluler yang memastikan pemecahan molekul kompleks zat organik; terbentuk dari vesikel yang terpisah dari kompleks Golgi atau RE halus dan terdapat di semua sel eukariotik.
■ Struktur dan komposisi: lisosom adalah vesikel bulat bermembran tunggal kecil dengan diameter 0,2-2 mikron; diisi dengan enzim hidrolitik (pencernaan) (~40), yang mampu memecah protein (menjadi asam amino), lipid (menjadi gliserol dan asam karboksilat lebih tinggi), polisakarida (menjadi monosakarida) dan asam nukleat (menjadi nukleotida).
Bergabung dengan vesikel endositik, lisosom membentuk vakuola pencernaan (atau lisosom sekunder), tempat terjadi pemecahan zat organik kompleks; monomer yang dihasilkan memasuki sitoplasma sel melalui membran lisosom sekunder, dan zat yang tidak tercerna (tidak terhidrolisis) tetap berada di lisosom sekunder dan kemudian, biasanya, dikeluarkan ke luar sel.
■ Fungsi: heterofagi- pemecahan zat asing yang masuk ke dalam sel melalui endositosis, autophagy - penghancuran struktur yang tidak diperlukan sel; autolisis adalah penghancuran diri sel yang terjadi akibat pelepasan isi lisosom selama kematian atau degenerasi sel.
❖ Vakuola- vesikel besar atau rongga di sitoplasma yang terbentuk di sel tumbuhan, jamur dan banyak lagi protista dan dibatasi oleh membran dasar - tonoplas.
■ Vakuola protista dibagi menjadi pencernaan dan kontraktil (memiliki kumpulan serat elastis di membran dan berfungsi untuk pengaturan osmotik keseimbangan air sel).
■Vakuola sel tumbuhan diisi dengan getah sel - larutan berair berbagai organik dan zat anorganik. Mereka mungkin juga mengandung zat beracun dan tanin serta produk akhir aktivitas sel.
■Vakuola sel tumbuhan dapat bergabung menjadi vakuola sentral, yang menempati hingga 70-90% volume sel dan dapat ditembus oleh untaian sitoplasma.
Fungsi: akumulasi dan isolasi zat cadangan dan zat yang dimaksudkan untuk ekskresi; menjaga tekanan turgor; memastikan pertumbuhan sel karena peregangan; pengaturan keseimbangan air sel.
♦Ribosom- organel sel, terdapat di semua sel (dalam jumlah beberapa puluh ribu), terletak di membran EPS granular, di mitokondria, kloroplas, sitoplasma dan membran inti luar dan melakukan biosintesis protein; Subunit ribosom terbentuk di nukleolus.
■ Struktur dan komposisi: ribosom adalah butiran non-membran terkecil (15-35 nm) berbentuk bulat dan jamur; memiliki dua pusat aktif (aminoasil dan peptidil); terdiri dari dua subunit yang tidak sama - subunit besar (dalam bentuk belahan dengan tiga tonjolan dan saluran), yang berisi tiga molekul RNA dan satu protein, dan subunit kecil (mengandung satu molekul RNA dan satu protein); subunit dihubungkan menggunakan ion Mg+.
■ Fungsi: sintesis protein dari asam amino.
❖ Pusat sel- organel sebagian besar sel hewan, beberapa jamur, alga, lumut dan pakis, terletak (dalam interfase) di tengah sel dekat nukleus dan berfungsi sebagai pusat inisiasi perakitan mikrotubulus .
■ Struktur: Pusat sel terdiri dari dua sentriol dan satu sentrosfer. Setiap sentriol (Gbr. 1.12) berbentuk silinder dengan panjang 0,3-0,5 mikron dan diameter 0,15 mikron, dindingnya dibentuk oleh sembilan kembar tiga mikrotubulus, dan bagian tengahnya diisi dengan zat homogen. Sentriol terletak tegak lurus satu sama lain dan dikelilingi oleh lapisan sitoplasma padat dengan mikrotubulus yang memancar membentuk sentrosfer yang memancar. Selama pembelahan sel, sentriol bergerak menuju kutub.
■ Fungsi utama: pembentukan kutub pembelahan sel dan filamen akromatik dari gelendong pembelahan (atau gelendong mitosis), memastikan distribusi materi genetik yang merata antar sel anak; dalam interfase, ia mengarahkan pergerakan organel di sitoplasma.
Sel sitosklas adalah sebuah sistem mikrofilamen Dan mikrotubulus , menembus sitoplasma sel, berhubungan dengan membran sitoplasma luar dan selubung inti serta mempertahankan bentuk sel.
■mikroflensa- filamen tipis kontraktil dengan tebal 5-10 nm dan terdiri dari protein ( aktin, miosin dan sebagainya.). Ditemukan di sitoplasma semua sel dan pseudopoda sel motil.
Fungsi: mikrofilamen menyediakan aktivitas motorik hialoplasma, terlibat langsung dalam perubahan bentuk sel selama penyebaran dan pergerakan amoeboid sel protista, dan berpartisipasi dalam pembentukan penyempitan selama pembelahan sel hewan; salah satu elemen utama sitoskeleton sel.
■ Mikrotubulus- silinder berongga tipis (diameter 25 nm), terdiri dari molekul protein tubulin, tersusun dalam barisan spiral atau lurus dalam sitoplasma sel eukariotik.
Fungsi: mikrotubulus membentuk filamen gelendong, merupakan bagian dari sentriol, silia, flagela, dan berpartisipasi dalam transportasi intraseluler; salah satu elemen utama sitoskeleton sel.
Organel gerak — flagela dan silia , terdapat di banyak sel, tetapi lebih sering terjadi pada organisme bersel tunggal.
■ Bulu mata- banyak proyeksi sitoplasma pendek (panjang 5-20 m) pada permukaan plasmalemma. Tersedia di permukaan berbagai jenis sel hewan dan beberapa tumbuhan.
■ Flagela- proyeksi sitoplasma tunggal pada permukaan sel banyak protista, zoospora, dan spermatozoa; ~10 kali lebih panjang dari silia; digunakan untuk pergerakan.
■ Struktur: silia dan flagela (Gbr. 1.14) terdiri dari mereka mikrotubulus, tersusun menurut sistem 9×2+2 (sembilan mikrotubulus ganda – ganda membentuk dinding, di tengahnya terdapat dua mikrotubulus tunggal). Kembar dapat meluncur melewati satu sama lain, yang menyebabkan pembengkokan silia atau flagel. Di dasar flagela dan silia terdapat badan basal, strukturnya identik dengan sentriol.
■ Fungsi: silia dan flagela memastikan pergerakan sel itu sendiri atau cairan di sekitarnya dan partikel yang tersuspensi di dalamnya.
Inklusi
Inklusi- komponen sitoplasma sel yang tidak permanen (sementara), yang isinya bervariasi tergantung pada keadaan fungsional sel. Ada inklusi trofik, sekretori dan ekskretoris.
■ Inklusi trofik - Ini adalah cadangan nutrisi (lemak, pati dan butiran protein, glikogen).
■ Inklusi sekretori- ini adalah produk limbah dari kelenjar endokrin dan eksokrin (hormon, enzim).
■ Inklusi ekskresi- Ini adalah produk metabolisme dalam sel yang harus dikeluarkan dari sel.
Nukleus dan kromosom
Inti- organel terbesar; merupakan komponen wajib dari semua sel eukariotik (kecuali sel tabung saringan floem tumbuhan tingkat tinggi dan eritrosit dewasa mamalia). Sebagian besar sel memiliki satu inti, tetapi ada sel berinti dua dan berinti banyak. Ada dua keadaan inti: interfase dan fisil
Inti interfase terdiri dari selubung nuklir(memisahkan isi bagian dalam nukleus dari sitoplasma), matriks inti (karioplasma), kromatin dan nukleolus. Bentuk dan ukuran inti bergantung pada jenis organisme, jenis, umur dan keadaan fungsional sel. Ia memiliki kandungan DNA yang tinggi (15-30%) dan RNA (12%).
■ Fungsi kernel: penyimpanan dan transmisi informasi herediter dalam bentuk struktur DNA yang tidak berubah; regulasi (melalui sistem sintesis protein) dari semua proses vital sel.
❖ Amplop nuklir(atau karyolemma) terdiri dari membran biologis luar dan dalam, di antaranya terdapat ruang perinuklear. Membran bagian dalam memiliki lamina protein yang memberi bentuk pada nukleus. Membran luar terhubung ke RE dan membawa ribosom. Cangkangnya dipenuhi dengan pori-pori inti, tempat terjadinya pertukaran zat antara inti dan sitoplasma. Jumlah pori-pori tidak konstan dan bergantung pada ukuran inti dan aktivitas fungsionalnya.
■ Fungsi membran inti: memisahkan nukleus dari sitoplasma sel, mengatur pengangkutan zat dari nukleus ke sitoplasma (RNA, subunit ribosom) dan dari sitoplasma ke nukleus (protein, lemak, karbohidrat, ATP, air, ion).
❖ Kromosom- organel terpenting dari nukleus, mengandung satu molekul DNA yang dikombinasikan dengan protein histon spesifik dan beberapa zat lain, yang sebagian besar terletak di permukaan kromosom.
Tergantung pada fase siklus hidup sel, kromosom mungkin berada di dalamnya dua negara bagian — despiralisasi dan spiralisasi.
» Dalam keadaan despiralisasi, kromosom berada pada periode interfase siklus sel, membentuk benang-benang yang tidak terlihat dalam mikroskop optik yang menjadi dasarnya kromatin .
■ Spiralisasi, disertai pemendekan dan pemadatan (100-500 kali) untaian DNA, terjadi dalam proses tersebut pembelahan sel ; sedangkan kromosom mengambil bentuk yang kompak dan menjadi terlihat di bawah mikroskop optik.
Kromatin- salah satu komponen materi nuklir selama periode interfase, yang dasarnya adalah kromosom yang tidak melingkar berupa jaringan untaian panjang tipis molekul DNA yang kompleks dengan histon dan zat lain (RNA, DNA polimerase, lipid, mineral, dll); diwarnai dengan baik dengan pewarna yang digunakan dalam praktik histologis.
■ Dalam kromatin, bagian molekul DNA membungkus histon, membentuk nukleosom (terlihat seperti manik-manik).
Kromatid adalah unsur struktur kromosom, yaitu untaian molekul DNA yang berkompleks dengan protein histon dan zat lain, terlipat berulang kali seperti superheliks dan dikemas dalam bentuk badan berbentuk batang.
■ Selama helikalisasi dan pengemasan, masing-masing bagian DNA disusun secara teratur sehingga terbentuk garis melintang bergantian pada kromatid.
❖ Struktur kromosom (Gbr. 1.16). Dalam keadaan spiral, kromosom merupakan struktur berbentuk batang berukuran sekitar 0,2-20 µm, terdiri dari dua kromatid dan terbagi menjadi dua lengan oleh penyempitan primer yang disebut sentromer. Kromosom mungkin memiliki penyempitan sekunder yang memisahkan wilayah yang disebut satelit. Beberapa kromosom memiliki bagian ( penyelenggara nukleolus ), yang mengkodekan struktur RNA ribosom (rRNA).
Jenis kromosom tergantung pada bentuknya: bahu yang sama , bahu yang tidak sama (sentromer dipindahkan dari tengah kromosom), berbentuk batang (sentromernya dekat dengan ujung kromosom).
Setelah anafase mitosis dan anafase meiosis II, kromosom terdiri dari satu kromitid, dan setelah replikasi DNA (penggandaan) pada tahap interfase sintetik (S), mereka terdiri dari dua kromitid saudara yang terhubung satu sama lain pada sentromer. Selama pembelahan sel, mikrotubulus gelendong melekat pada sentromer.
❖ Fungsi kromosom:
■ berisi materi genetik
- molekul DNA;
■ melaksanakan sintesis DNA
(selama penggandaan kromosom pada periode S siklus sel) dan mRNA;
■ mengatur sintesis protein;
■ mengontrol aktivitas sel.
Kromosom homolog- Kromosom yang termasuk dalam pasangan yang sama, identik dalam bentuk, ukuran, letak sentromer, membawa gen yang sama dan menentukan perkembangan sifat-sifat yang sama. Kromosom homolog dapat berbeda dalam alel gen yang dikandungnya dan bertukar bagian selama meiosis (pindah silang).
Autosom kromosom dalam sel organisme dioecious, identik pada jantan dan betina dari spesies yang sama (semuanya adalah kromosom sel kecuali kromosom seks).
Kromosom seks(atau heterokromosom ) adalah kromosom yang membawa gen yang menentukan jenis kelamin organisme hidup.
Himpunan diploid(ditunjuk 2p) - set kromosom somatik sel yang dimiliki setiap kromosom kromosom homolognya berpasangan . Tubuh menerima salah satu set kromosom diploid dari ayah, yang lain dari ibu.
■ Himpunan diploid orang terdiri dari 46 kromosom (dimana 22 pasang kromosom homolog dan dua kromosom seks: wanita memiliki dua kromosom X, pria masing-masing memiliki satu kromosom X dan Y).
kumpulan haploid(ditunjukkan dengan 1l) - lajang kumpulan kromosom seksual sel ( gamet ), di mana kromosom tidak memiliki pasangan kromosom homolog . Himpunan haploid terbentuk selama pembentukan gamet sebagai hasil meiosis, ketika dari setiap pasangan kromosom homolog hanya satu yang masuk ke dalam gamet.
Kariotipe adalah himpunan kuantitatif dan kualitatif yang konstan ciri-ciri morfologi, karakteristik kromosom sel somatik organisme dari spesies tertentu (jumlah, ukuran dan bentuknya), yang dengannya kumpulan kromosom diploid dapat diidentifikasi dengan jelas.
Nukleolus- bulat, sangat padat, tidak terbatas
badan membran berukuran 1-2 mikron. Inti mempunyai satu atau lebih nukleolus. Nukleolus terbentuk di sekitar pengatur nukleolus dari beberapa kromosom yang saling tarik menarik. Selama pembelahan nuklir, nukleolus dihancurkan dan dibentuk kembali pada akhir pembelahan.
■ Komposisi: protein 70-80%, RNA 10-15%, DNA 2-10%.
■ Fungsi: sintesis r-RNA dan t-RNA; perakitan subunit ribosom.
Karioplasma (atau nukleoplasma, kariolimfe, sari inti ) adalah massa tak berstruktur yang mengisi ruang antara struktur inti, tempat terendamnya kromatin, nukleolus, dan berbagai butiran intranuklear. Mengandung air, nukleotida, asam amino, ATP, RNA dan protein enzim.
Fungsi: memastikan interkoneksi struktur nuklir; berpartisipasi dalam pengangkutan zat dari nukleus ke sitoplasma dan dari sitoplasma ke nukleus; mengatur sintesis DNA selama replikasi, sintesis mRNA selama transkripsi.
Karakteristik komparatif sel eukariotik
Ciri-ciri struktur sel prokariotik dan eukariotik
Transportasi zat
Transportasi zat- ini adalah proses pengangkutan zat-zat penting ke seluruh tubuh, ke sel, di dalam sel dan di dalam sel, serta membuang zat-zat limbah dari sel dan tubuh.
Pengangkutan zat intraseluler disediakan oleh hialoplasma dan (dalam sel eukariotik) retikulum endoplasma (ER), kompleks Golgi, dan mikrotubulus. Pengangkutan zat akan dijelaskan nanti di situs ini.
Metode pengangkutan zat melalui membran biologis:
■ transpor pasif (osmosis, difusi, difusi pasif),
■ transpor aktif,
■ endositosis,
■ eksositosis.
Transportasi pasif tidak memerlukan pengeluaran energi dan terjadi sepanjang gradien konsentrasi, kepadatan atau potensial elektrokimia.
Osmosa adalah penetrasi air (atau pelarut lain) melalui membran semipermeabel dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat.
Difusi- penetrasi zat melalui membran sepanjang gradien konsentrasi (dari daerah yang konsentrasi suatu zat lebih tinggi ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah).
Difusi air dan ion dilakukan dengan partisipasi protein membran integral yang memiliki pori-pori (saluran), difusi zat yang larut dalam lemak terjadi dengan partisipasi fase lipid membran.
Difusi yang terfasilitasi melalui membran terjadi dengan bantuan protein transpor membran khusus, lihat gambar.
Transportasi aktif membutuhkan pengeluaran energi yang dilepaskan selama pemecahan ATP, dan berfungsi untuk mengangkut zat (ion, monosakarida, asam amino, nukleotida) melawan gradien konsentrasi atau potensial elektrokimianya. Dilakukan oleh protein pembawa khusus permiase , memiliki saluran ion dan membentuk pompa ion .
Endositosis- penangkapan dan pembungkus makromolekul (protein, asam nukleat, dll.) dan partikel makanan padat mikroskopis ( fagositosis ) atau tetesan cairan dengan zat terlarut di dalamnya ( pinositosis ) dan membungkusnya dalam vakuola membran, yang ditarik “ke dalam sel. Vakuola kemudian menyatu dengan lisosom, yang enzimnya memecah molekul zat yang terperangkap menjadi monomer.
Eksositosis- proses kebalikan dari endositosis. Melalui eksositosis, sel membuang produk intraseluler atau sisa-sisa yang tidak tercerna yang tertutup dalam vakuola atau vesikel.
sel - itu adalah unit struktural dan fungsional organisme hidup, yang mampu membelah dan bertukar dengan lingkungan. Ini mentransmisikan informasi genetik melalui reproduksi diri.
Sel sangat beragam dalam struktur, fungsi, bentuk, dan ukuran (Gbr. 1). Yang terakhir berkisar antara 5 hingga 200 mikron. Sel terbesar dalam tubuh manusia adalah telur dan sel saraf, dan yang terkecil adalah limfosit darah. Bentuk selnya bulat, berbentuk gelendong, datar, kubik, prismatik, dll. Beberapa sel, bersama dengan prosesnya, mencapai panjang hingga 1,5 m atau lebih (misalnya, neuron).
Beras. 1. Bentuk sel:
1 - grogi; 2 - epitel; 3 - konektor tenun; 4 - otot polos; 5- eritrosit; 6- sperma; 7-ovum
Setiap sel memiliki struktur yang kompleks dan merupakan sistem biopolimer yang mengandung nukleus, sitoplasma, dan organel yang terletak di dalamnya (Gbr. 2). Sel dipisahkan dari lingkungan luar oleh membran sel - lemma plasma(ketebalan 9-10 mm), yang mengangkut zat-zat penting ke dalam sel, dan sebaliknya, berinteraksi dengan sel-sel tetangga dan zat antar sel. Di dalam sel itu inti, di mana sintesis protein terjadi, ia menyimpan informasi genetik dalam bentuk DNA (asam deoksiribonukleat). Nukleus mungkin berbentuk bulat atau bulat telur, tetapi pada sel datar agak pipih, dan pada sel leukosit berbentuk batang atau kacang. Itu tidak ada dalam eritrosit dan trombosit. Dari atas, nukleus ditutupi dengan selubung nukleus, yang diwakili oleh membran luar dan dalam. Inti berisi nukleokasme, yang merupakan zat seperti gel dan mengandung kromatin dan nukleolus.
Beras. 2. Skema struktur sel ultramikroskopis
(menurut M.R. Sapin, G.L. Bilich, 1989):
1 - sitolema (membran plasma); 2 - vesikel pinositosis; 3 - sentrosom (pusat seluler, sitosentrum); 4 - hialoplasma; 5 - retikulum endoplasma (o - membran retikulum endoplasma, B - ribosom); 6- inti; 7- hubungan ruang perinuklear dengan rongga retikulum endoplasma; 8 - pori-pori nuklir; 9 - nukleolus; 10 - aparatus mesh intraseluler (kompleks Golgi); 77-^ vakuola sekretori; 12- mitokondria; 7J - lisosom; 74-tiga tahap fagositosis berturut-turut; 75 - hubungan membran sel (sitolemma) dengan membran retikulum endoplasma
Inti mengelilingi sitoplasma, yang meliputi hialoplasma, organel dan inklusi.
Hyaloplasma- ini adalah zat utama sitoplasma, berpartisipasi dalam proses metabolisme sel, mengandung protein, polisakarida, asam nukleat, dll.
Bagian sel permanen yang mempunyai struktur tertentu dan menjalankan fungsi biokimia disebut organel. Ini termasuk pusat sel, mitokondria, kompleks Golgi, retikulum endoplasma (sitoplasma).
Pusat sel biasanya terletak di dekat nukleus atau kompleks Golgi, terdiri dari dua formasi padat - sentriol, yang merupakan bagian dari gelendong sel yang bergerak dan membentuk silia dan flagela.
Mitokondria Mereka berbentuk butiran, benang, batang, dan terbentuk dari dua membran - internal dan eksternal. Panjang mitokondria berkisar antara 1 hingga 15 mikron, diameter - dari 0,2 hingga 1,0 mikron. Membran bagian dalam membentuk lipatan (krista) tempat enzim berada. Di mitokondria terjadi pemecahan glukosa, asam amino, oksidasi asam lemak, dan pembentukan ATP (asam adenosin trifosfat) - bahan energi utama.
Kompleks Golgi (aparatus retikuler intraseluler) berbentuk gelembung, pelat, tabung yang terletak di sekitar inti. Fungsinya untuk mengangkut zat, mengolahnya secara kimia, dan membuang produk limbah dari sel ke luar sel.
Retikulum endoplasma (sitoplasma). terbentuk dari jaringan agranular (halus) dan granular (granular). Retikulum endoplasma agranular dibentuk terutama oleh sisterna kecil dan tubulus dengan diameter 50-100 nm, yang terlibat dalam pertukaran lipid dan polisakarida. Retikulum endoplasma granular terdiri dari pelat, tabung, tangki, yang dindingnya berbatasan dengan formasi kecil - ribosom yang mensintesis protein.
Sitoplasma juga memiliki akumulasi permanen zat-zat individu, yang disebut inklusi sitoplasma dan bersifat protein, lemak dan pigmen.
Sel, sebagai bagian dari organisme multiseluler, menjalankan fungsi utama: asimilasi zat yang masuk dan pemecahannya dengan pembentukan energi yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi vital organisme. Sel juga bersifat iritabilitas (reaksi motorik) dan mampu berkembang biak dengan pembelahan. Pembelahan sel dapat terjadi secara tidak langsung (mitosis) atau secara reduksi (meiosis).
Mitosis- bentuk yang paling umum pembelahan sel. Ini terdiri dari beberapa tahap - profase, metafase, anafase dan telofase. Pembelahan sel sederhana (atau langsung) - amitosis - jarang terjadi ketika sel terbagi menjadi bagian yang sama atau tidak sama. Meiosis - suatu bentuk pembelahan inti di mana jumlah kromosom dalam sel yang dibuahi menjadi setengahnya dan terjadi restrukturisasi peralatan gen sel. Periode dari satu pembelahan sel ke pembelahan sel lainnya disebut siklus hidup.
| |
