Tubuh manusia, seperti tubuh semua organisme multiseluler, terdiri dari sel. Ada miliaran sel dalam tubuh manusia - ini adalah elemen struktural dan fungsional utamanya.
Tulang, otot, kulit - semuanya terbuat dari sel. Sel secara aktif merespons iritasi, berpartisipasi dalam metabolisme, tumbuh, berkembang biak, dan memiliki kemampuan untuk beregenerasi dan mengirimkan informasi keturunan.
Sel-sel tubuh kita sangat beragam. Mereka bisa berbentuk datar, bulat, berbentuk gelendong, atau memiliki cabang. Bentuknya tergantung pada posisi sel-sel dalam tubuh dan fungsi yang dilakukan. Ukuran selnya juga berbeda-beda: dari beberapa mikrometer (leukosit kecil) hingga 200 mikrometer (ovum). Selain itu, meskipun beragam, sebagian besar sel memiliki satu rencana struktural: mereka terdiri dari nukleus dan sitoplasma, yang bagian luarnya ditutupi dengan membran sel (cangkang).
Setiap sel kecuali sel darah merah mempunyai nukleus. Ini membawa informasi herediter dan mengatur pembentukan protein. Informasi herediter tentang semua karakteristik suatu organisme disimpan dalam molekul asam deoksiribonukleat (DNA).
DNA adalah komponen utama kromosom. Pada manusia, terdapat 46 kromosom pada setiap sel non-reproduksi (somatik), dan 23 kromosom pada sel germinal. Kromosom terlihat jelas hanya selama pembelahan sel. Ketika sebuah sel membelah, informasi herediter ditransfer dalam jumlah yang sama ke sel anak.
Di luar, nukleus dikelilingi oleh selubung nukleus, dan di dalamnya terdapat satu atau lebih nukleolus, di mana ribosom terbentuk - organel yang memastikan perakitan protein sel.
Inti terbenam dalam sitoplasma, terdiri dari hialoplasma (dari bahasa Yunani "hyalinos" - transparan) dan organel serta inklusi yang terkandung di dalamnya. Hyaloplasma membentuk lingkungan internal sel; ia menyatukan semua bagian sel satu sama lain dan memastikan interaksinya.
Organel sel adalah struktur seluler permanen yang menjalankan fungsi tertentu. Mari kita mengenal beberapa di antaranya.
Retikulum endoplasma menyerupai labirin kompleks yang dibentuk oleh banyak tubulus kecil, vesikel, dan kantung (tangki). Di beberapa daerah pada membrannya terdapat ribosom; jaringan seperti itu disebut granular (granular). Retikulum endoplasma terlibat dalam pengangkutan zat di dalam sel. Protein terbentuk di retikulum endoplasma granular, dan pati hewan (glikogen) serta lemak terbentuk di retikulum endoplasma halus (tanpa ribosom).
Kompleks Golgi adalah sistem kantung datar (cisternae) dan banyak vesikel. Ia mengambil bagian dalam akumulasi dan transportasi zat-zat yang terbentuk di organel lain. Karbohidrat kompleks juga disintesis di sini.
Mitokondria merupakan organel yang fungsi utamanya adalah oksidasi senyawa organik disertai pelepasan energi. Energi ini digunakan untuk sintesis molekul asam adenosin trifosfat (ATP), yang berfungsi sebagai semacam baterai seluler universal. Energi yang terkandung dalam LTF kemudian digunakan oleh sel untuk berbagai proses kehidupannya: produksi panas, transmisi impuls saraf, kontraksi otot dan masih banyak lagi.
Lisosom, struktur bola kecil, mengandung zat yang menghancurkan bagian sel yang tidak perlu, usang atau rusak, dan juga berpartisipasi dalam pencernaan intraseluler.
Di bagian luar, sel ditutupi dengan membran sel tipis (sekitar 0,002 µm), yang memisahkan isi sel dari sel. lingkungan. Fungsi utama membran adalah sebagai pelindung, tetapi juga merasakan pengaruh lingkungan luar sel. Membran tidak padat, bersifat semipermeabel, beberapa zat melewatinya dengan bebas, yaitu ia juga melakukan fungsi transportasi. Komunikasi dengan sel tetangga juga dilakukan melalui membran.
Anda melihat bahwa fungsi organel sangatlah kompleks dan beragam. Mereka memainkan peran yang sama bagi sel seperti halnya organ bagi seluruh organisme.
Umur sel-sel dalam tubuh kita bervariasi. Jadi, beberapa sel kulit hidup 7 hari, sel darah merah - hingga 4 bulan, tetapi sel tulang - dari 10 hingga 30 tahun.
Sel adalah unit struktural dan fungsional tubuh manusia, organel adalah struktur seluler permanen yang menjalankan fungsi tertentu.
Struktur sel
Tahukah Anda bahwa sel mikroskopis tersebut mengandung beberapa ribu zat, yang selain itu juga berpartisipasi dalam berbagai proses kimia.
Jika kita ambil seluruh 109 unsur yang ada dalam tabel periodik Mendeleev, maka sebagian besar unsur tersebut terdapat dalam sel.
Sifat-sifat penting sel:
Metabolisme - Iritabilitas - Gerakan
Sitologi adalah ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi sel. Sel adalah unit struktural dan fungsional dasar organisme hidup. Sel-sel organisme uniseluler memiliki semua sifat dan fungsi sistem kehidupan.
Sel-sel organisme multiseluler dibedakan berdasarkan struktur dan fungsinya. Contoh: amuba, ciliata, euglena, plasmodia malaria- ini adalah organisme independen yang memiliki semua sifat kehidupan di atas
Komposisi kimia sel
ZAT INORGANIK SEL
Komposisi atom: sel mengandung sekitar 70 unsur tabel periodik unsur Mendeleev. 24 di antaranya hadir di semua jenis sel. Unsur-unsur seperti O, C, >ї, H, β, P disebut organogen, karena merupakan bagian dari organisme apa pun. Komposisi unsur sel dibagi menjadi tiga kelompok utama:
unsur makro: O, C, K, N, v, K, Ca, Sh, R; unsur mikro: Ee, C1, vts A1, Mn; elemen ultramikro
kamu : gp, Si, Vg, E, I.
Komposisi molekul: sel mengandung molekul senyawa anorganik dan organik.
Air merupakan salah satu zat anorganik dalam sel. Molekul air memiliki struktur spasial nonlinier dan memiliki polaritas. Ikatan hidrogen terbentuk antara molekul air individu, yang menentukan sifat fisik dan Sifat kimia air.
Kehadiran ikatan hidrogenlah yang menjamin proses termoregulasi dalam organisme, pengangkutan larutan melalui batang tanaman, dan struktur banyak senyawa organik.
Sifat fisik air
dan Konduktivitas termal air yang tinggi memastikan distribusi seragam panas ke seluruh volume cairan yang terletak di dalam sel, yang melindungi tubuh dari panas berlebih.
■ Kapasitas panas spesifik yang tinggi. Memutuskan ikatan hidrogen yang menyatukan molekul-molekul air memerlukan penyerapan energi dalam jumlah besar. Sifat air ini memastikan terpeliharanya keseimbangan termal dalam tubuh.
■ Panas penguapan yang tinggi. Untuk menguapkan air diperlukan energi yang cukup besar. Titik didih air lebih tinggi dibandingkan titik didih banyak zat lainnya. Sifat air ini melindungi tubuh dari panas berlebih.
■ Molekul air terus bergerak dan saling bertabrakan dalam fase cair.
■ Air dapat berada dalam tiga wujud - cair, padat, dan gas.
■ Kohesi dan tegangan permukaan. Ikatan hidrogen menentukan kekentalan air dan daya rekat molekulnya dengan molekul zat lain (kohesi). Berkat kekuatan perekat molekul, terbentuklah lapisan film pada permukaan air yang memiliki karakteristik seperti tegangan permukaan.
dan Kepadatan. Saat didinginkan, pergerakan molekul air melambat. Jumlah ikatan hidrogen antar molekul menjadi maksimal. Air mencapai kepadatan terbesarnya pada suhu 4 °C. Ketika air membeku, ia mengembang (membutuhkan ruang untuk membentuk ikatan hidrogen) dan kepadatannya berkurang. Itu sebabnya es mengapung.
■ Kemampuan membentuk struktur koloid. Molekul air membentuk cangkang di sekitar molekul zat tertentu yang tidak larut, mencegah pembentukan partikel besar. Keadaan molekul-molekul ini disebut terdispersi (tersebar). Partikel terkecil suatu zat, dikelilingi oleh molekul air, membentuk larutan koloid (sitoplasma, cairan antar sel).
Fungsi biologis air
Fungsi transportasi
Air memastikan pergerakan zat dalam sel dan tubuh, penyerapan zat dan pembuangan produk metabolisme. Di alam, air membawa produk limbah ke dalam tanah dan badan air.
Fungsi metabolisme
■ Air adalah media untuk semua reaksi biokimia.
■ Air adalah donor elektron selama fotosintesis.
■ Air diperlukan untuk hidrolisis makromolekul menjadi monomernya.
Air terlibat dalam pembentukan cairan pelumas dan lendir, sekresi dan cairan dalam tubuh.
Cairan tubuh berikut membantu mengurangi gesekan: sinovial (ada pada sendi vertebrata), pleura (di rongga pleura), perikardial (di kantung perikardial).
Lendir memfasilitasi pergerakan zat melalui usus dan menciptakan lingkungan lembab pada selaput lendir saluran pernafasan dan sebagainya.
Sekresinya adalah air liur, air mata, empedu, sperma, dll. Ion anorganik
Ion anorganik sel meliputi: kation K+, Ka+, Ca 2+, M£ 2+, N1^ dan anion SG,
N0", n 2 ro;, nso;, nro 2"
Perbedaan jumlah kation dan anion di permukaan dan di dalam sel menjamin terjadinya potensial aksi yang mendasari eksitasi saraf dan otot.
Anion asam fosfat menghasilkan fosfat sistem penyangga, menjaga pH lingkungan intraseluler tubuh pada tingkat 6-9.
Asam karbonat dan anionnya menciptakan sistem buffer bikarbonat dan menjaga pH lingkungan ekstraseluler (plasma darah) pada tingkat 7-4.
Senyawa nitrogen berfungsi sebagai sumber nutrisi mineral, sintesis protein dan asam nukleat. Atom fosfor adalah bagian dari asam nukleat, fosfolipid, serta tulang vertebrata dan penutup artropoda kitin. Ion kalsium - merupakan bagian dari substansi tulang; mereka juga diperlukan untuk kontraksi otot dan pembekuan darah.
CONTOH TUGAS No.3
1. Sebutkan unsur makro dan mikro sel.
2. Apa properti fisik air menentukan signifikansi biologisnya?
3. Apa perbedaan pelarut polar dan non polar?
4. Apa peranan garam kation dan anion dalam tubuh? Apa itu sistem penyangga?
5. Sifat-sifat air manakah yang disebabkan oleh polaritasnya?
a) konduktivitas termal; b) kapasitas panas; c) kemampuan melarutkan senyawa nonpolar; d) kemampuan melarutkan senyawa polar.
6. Anak-anak terkena rakhitis jika kekurangan:
a) mangan dan besi; b) kalsium dan fosfor; c) tembaga dan seng; d) belerang dan nitrogen.
7. Transmisi eksitasi sepanjang saraf dijelaskan:
a) perbedaan konsentrasi ion natrium dan kalium di dalam dan di luar sel; b) putusnya ikatan hidrogen antar molekul air; c) polaritas air d) perbedaan konsentrasi kalsium dan fosfor di dalam sel.
ZAT ORGANIK SEL
Karbohidrat, lipid
Rumus umum karbohidrat adalah C p (H 2 0) p.
Karbohidrat yang larut dalam air
Karbohidrat yang larut dalam air melakukan fungsi berikut dalam tubuh: transportasi, pelindung, sinyal, energi.
Monosakarida. Glukosa merupakan sumber energi utama untuk respirasi sel. Fruktosa merupakan komponen nektar bunga dan jus buah. Ribosa dan deoksiribosa adalah elemen struktural nukleotida, yang merupakan monomer RNA dan DNA.
Disakarida. Sukrosa (glukosa + fruktosa) merupakan produk utama fotosintesis yang diangkut pada tumbuhan. Laktosa (glukosa + galaktosa) merupakan komponen susu mamalia. Maltosa (glukosa + glukosa) merupakan sumber energi dalam perkecambahan biji.
Karbohidrat yang tidak larut dalam air
Karbohidrat polimer, pati, glikogen, selulosa, kitin, tidak larut dalam air.
Fungsi karbohidrat polimer: struktural, penyimpanan, energi, pelindung.
Pati - terdiri dari molekul spiral bercabang yang membentuk zat penyimpan di jaringan tanaman.
Selulosa merupakan polimer yang dibentuk oleh residu glukosa yang terdiri dari beberapa rantai lurus sejajar yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Struktur ini mencegah penetrasi air dan menjamin stabilitas membran selulosa sel tumbuhan.
Kitin adalah elemen struktural utama dari integumen artropoda dan dinding sel jamur.
Glikogen adalah zat penyimpan sel hewan.
Lipid adalah ester asam lemak dan gliserin. Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut non-polar. Hadir di semua sel. Lipid terdiri dari atom hidrogen, oksigen dan karbon.
Jenis lipid: lemak, lilin, fosfolipid, sterol (steroid).
Fungsi lipid
Penyimpanan - lemak disimpan di jaringan hewan vertebrata.
Energi - setengah dari energi yang dikonsumsi oleh sel-sel vertebrata saat istirahat dibentuk sebagai hasil oksidasi lemak. Lemak juga digunakan sebagai sumber air.
Pelindung - lapisan lemak subkutan melindungi tubuh dari kerusakan mekanis
Struktural - fosfolipid adalah bagian dari membran sel.
Isolasi termal - lemak subkutan membantu menahan panas.
Isolasi listrik - mielin yang disekresikan oleh sel Schwann mengisolasi beberapa neuron, yang sangat mempercepat transmisi impuls saraf.
Bergizi - asam empedu dan vitamin B terbentuk dari steroid.
Pelumas - lilin menutupi kulit, bulu, bulu dan melindunginya dari air.
Daun banyak tanaman ditutupi dengan lapisan lilin; lilin digunakan dalam pembuatan sarang lebah.
Hormonal - hormon adrenal - kortison dan hormon seks bersifat lipid. Molekulnya tidak mengandung asam lemak.
CONTOH TUGAS No.4
1. Manakah dari berikut ini senyawa kimia bukan biopolimer?
a) protein; b) glukosa; c) asam deoksiribonukleat; d) selulosa.
2. Karbohidrat selama fotosintesis disintesis dari:
a) 0 2 dan H 2 0; b) C0 2 dan H 2; c) C0 2 dan H 2 0; d) C0 2 dan H 2 C0 3.
3. Pada sel hewan, tempat penyimpanan karbohidrat adalah:
a) selulosa; b) pati; c) murin; d) glikogen.
4. Manakah dari senyawa berikut yang bersifat lipid?
a) hemoglobin; b) insulin; c) testosteron; d) penisilin.
5. Sebutkan fungsi lipid dalam tubuh.
6. Di organ tumbuhan dan hewan manakah lemak terkonsentrasi?
Protein adalah heteropolimer biologis yang monomernya adalah asam amino. Polimer yang tersusun dari asam amino disebut polipeptida. Protein disintesis dalam organisme hidup dan melakukan fungsi tertentu yang bermanfaat di dalamnya.
Beras. Struktur protein:
1 - struktur primer, 2 - struktur sekunder, 3 - struktur tersier, 4 - struktur kuaterner
Semua protein adalah polipeptida, tetapi tidak semua polipeptida adalah protein. Protein dapat mengandung 20 asam amino yang berbeda. Pergantian asam amino yang berbeda dalam rantai polipeptida memungkinkan Anda memperolehnya jumlah yang banyak protein yang berbeda.
Urutan asam amino dalam molekul protein membentuk struktur utamanya (Gbr. 1). Dia, di dalam dirinya
gilirannya, tergantung pada urutan nukleotida di bagian molekul DNA (gen) yang mengkode protein tertentu.
Pada struktur sekunder, molekul protein berbentuk spiral (Gbr. 2). Antara gugus CO dan IN residu asam amino dari putaran heliks yang berdekatan, timbul ikatan hidrogen yang menyatukan rantai. Molekul protein, yang memiliki konfigurasi kompleks dalam bentuk globula, memperoleh struktur tersier (Gbr. 3). Kekuatan struktur ini dijamin oleh ikatan hidrofobik, hidrogen, ionik, dan disulfida.
Beberapa protein memiliki struktur kuaterner, dibentuk oleh beberapa rantai polipeptida - struktur tersier (Gbr. 4). Struktur kuaterner juga disatukan oleh ikatan non-kovalen yang lemah - ionik, hidrogen, hidrofobik. Namun, kekuatan ikatan ini rendah, dan strukturnya mudah rusak. Gangguan (denaturasi) struktur kuaterner, tersier, dan sekunder bersifat reversibel. Penghancuran struktur utama tidak dapat diubah.
Fungsi protein
dan Katalitik (enzimatik) - protein mempercepat pemecahan nutrisi di saluran pencernaan, fiksasi karbon selama fotosintesis, berpartisipasi dalam reaksi sintesis matriks. Enzim adalah protein spesifik yang memiliki pusat aktif - wilayah molekul yang konfigurasi geometrisnya sesuai dengan molekul substrat. Setiap enzim mempercepat satu dan hanya satu reaksi (maju dan mundur). Laju reaksi enzimatik bergantung pada suhu medium, tingkat pH, serta konsentrasi reaktan dan konsentrasi enzim.
Enzim Enzim
Aktif
 |
Produk Substrat
■ Transportasi - protein menyediakan transpor aktif ion melintasi membran sel, transpor oksigen dan karbon dioksida (hemoglobin), transpor asam lemak (serum albumin).
■ Protektif – menyediakan antibodi perlindungan kekebalan tubuh tubuh; fibrinogen dan fibrin melindungi tubuh dari kehilangan darah.
■ Struktural - protein adalah bagian dari membran sel; protein keratin membentuk rambut dan kuku; protein kolagen dan elastin - tulang rawan dan tendon.
■ Kontraktil - disediakan oleh protein kontraktil - aktin dan miosin.
■ Sinyal - molekul protein dapat menerima sinyal dan berfungsi sebagai pembawanya di dalam tubuh (hormon). Perlu diingat bahwa tidak semua hormon adalah protein.
CONTOH TUGAS No.5
1. Mendefinisikan konsep “protein”.
2. Sebutkan fungsi utama protein dan jelaskan bagaimana struktur protein menentukan kinerja fungsi tersebut.
3. Berikan contoh protein yang berbeda-beda.
4. Bagaimana ikatan peptida terbentuk?
5. Jelaskan ciri-ciri organisasi struktural molekul protein.
6. Apa yang dimaksud dengan denaturasi?
Asam nukleat. Reaksi sintesis templat
Struktur molekul DNA ditetapkan pada tahun 1953 oleh James Watson dari Amerika dan Francis Crick dari Inggris.
DNA merupakan polimer linier berbentuk heliks ganda yang dibentuk oleh sepasang rantai komplementer antiparalel. Monomer DNA adalah nukleotida.
Setiap nukleotida DNA terdiri dari basa nitrogen purin (A - adenin atau G - guanin) atau pirimidin (T - timin atau C - sitosin), gula lima karbon - deoksiribosa, dan gugus fosfat.
Molekul DNA memiliki parameter berikut: lebar heliks sekitar 2 nm, pitch, atau putaran lengkap heliks, adalah 3,4 nm. Satu langkah berisi 10 pasangan basa komplementer. Nukleotida dalam molekul DNA saling berhadapan dengan basa nitrogen dan digabungkan berpasangan sesuai dengan aturan saling melengkapi: timin terletak berlawanan dengan adenin, dan sitosin terletak berlawanan dengan guanin. Pasangan A - T dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen, dan pasangan G - C dihubungkan oleh tiga ikatan.
Tulang punggung rantai DNA dibentuk oleh residu gula fosfat.
Replikasi DNA adalah proses penggandaan diri suatu molekul DNA, yang dilakukan di bawah kendali enzim.
Pada setiap rantai yang terbentuk setelah putusnya ikatan hidrogen, rantai DNA anak disintesis dengan partisipasi enzim DNA polimerase. Bahan sintesisnya adalah nukleotida bebas yang terdapat dalam sitoplasma sel.
Sintesis molekul anak pada rantai yang berdekatan terjadi pada kecepatan yang berbeda. Di satu rantai, molekul baru dirakit secara terus menerus, di rantai lain - dengan beberapa jeda dan dalam bentuk fragmen. Setelah proses selesai, fragmen molekul DNA baru dijahit menjadi satu oleh enzim DNA ligase. Jadi dari satu molekul DNA muncul dua, yang merupakan salinan persis satu sama lain dan molekul induk. Metode replikasi ini disebut semikonservatif.
Arti biologis dari replikasi terletak pada transfer akurat informasi herediter dari molekul induk ke molekul anak, yang terjadi selama pembelahan sel somatik.
RNA adalah polimer linier, biasanya terdiri dari rantai nukleotida tunggal. Dalam RNA, nukleotida timin digantikan oleh urasil (U). Setiap nukleotida RNA mengandung gula lima karbon - ribosa, salah satu dari empat basa nitrogen dan residu asam fosfat.
Matriks, atau informasi, RNA. Disintesis dalam nukleus dengan partisipasi enzim RNA polimerase. Melengkapi wilayah DNA tempat sintesis terjadi. Merupakan 5% dari RNA sel. RNA ribosom disintesis di nukleolus dan merupakan bagian dari ribosom. Merupakan 85% RNA sel. Mengangkut
RNA (lebih dari 40 jenis). Mengangkut asam amino ke tempat sintesis protein. Bentuknya seperti daun semanggi dan terdiri dari 70-90 nukleotida.
Reaksi sintesis templat
Reaksi sintesis templat meliputi replikasi DNA, sintesis RNA dari DNA (transkripsi), dan sintesis protein dari mRNA (translasi), serta sintesis RNA atau DNA dari virus RNA.
Molekul mRNA memasuki sitoplasma ke ribosom, tempat rantai polipeptida disintesis. Proses penerjemahan informasi yang terkandung dalam rangkaian nukleotida mRNA menjadi rangkaian asam amino polipeptida disebut translasi.
Asam amino tertentu dikirim ke ribosom oleh jenis tRNA tertentu dari sitoplasma. tRNA (antikodon) menemukan triplet komplementer pada mRNA (kodon) dan memotong asam amino yang dikirimkan ke dalam rantai protein. Proses biosintesis protein akan dibahas lebih detail di bawah ini.
CONTOH TUGAS Mb
1. Ceritakan tentang struktur asam nukleat, bandingkan komposisi dan fungsinya dalam tubuh.
2. Bagaimana urutan reaksi sintesis matriks?
3. Siaran sedang berlangsung
a) mentransfer informasi dari DNA ke RNA; b) replikasi DNA; c) penerjemahan informasi RNA ke dalam urutan asam amino dalam protein; d) perbaikan DNA.
4. Dalam hal apa komposisi nukleotida DNA ditunjukkan dengan benar?
a) ribosa, residu asam fosfat, timin;
b) asam fosfat, urasil, deoksiribosa; c) residu asam fosfat, deoksiribosa, adenin;
d) residu asam fosfat, ribosa, guanin.
Struktur organisme hidup telah lama menarik perhatian para ilmuwan, tetapi banyak hal yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu, ahli biologi baru dapat mempelajari secara rinci struktur organisme hidup setelah ditemukannya alat pembesar.
Sejarah studi tentang struktur seluler organisme
Beberapa fitur kecil struktur eksternal tumbuhan dan hewan dapat dilihat menggunakan kaca pembesar genggam. Namun, pelajari secara detail struktur internal organisme hidup hanya mungkin dilakukan dengan bantuan mikroskop (gr. mikro - kecil dan ruang lingkup - pertimbangan).
Mikroskop pertama diciptakan pada akhir abad ke-16. Dan pada tahun 1665, naturalis Inggris Robert Hooke menggunakan mikroskop yang lebih canggih. Dengan bantuannya, dia memeriksa bagian tipis dari sumbat tanaman. Ilmuwan menemukan bahwa gabus terdiri dari sel-sel kecil yang saling menempel erat. Dia menyebut mereka cellula dalam bahasa Latin - sel. Ini adalah sel pertama yang dilihat manusia. Inilah bagaimana konsep baru sel memasuki sains.
Mikroskop memungkinkan tidak hanya mempelajari lebih lanjut tentang tumbuhan dan hewan, tetapi juga melihat dunia organisme mikroskopis. Naturalis Belanda Antonie van Leeuwenhoek (1675) adalah orang pertama yang mengamati makhluk yang tidak terlihat oleh mata manusia. Ia menemukan mikroskop dengan pembesaran 270x.
20 tahun kemudian, teori sel dilengkapi dengan ketentuan penting: “setiap sel berasal dari sel”, yaitu sel-sel baru terbentuk sebagai hasil pembelahan sel induk.
Kini telah diketahui bahwa sel adalah unit struktural terkecil dari organisme hidup. Sel memiliki struktur yang sangat kompleks. Semua bagiannya saling berhubungan erat dan bekerja secara harmonis. Termasuk organisme multiseluler Sel-sel dengan struktur serupa bergabung membentuk jaringan.
TEORI
Struktur dan fungsi organel sel
| Nama organoid | Fitur struktural, fungsi |
| 1. Membran sitoplasma luar | Memisahkan isi sitoplasma dari lingkungan luar; melalui pori-pori, ion dan molekul kecil dapat menembus ke dalam sel dengan bantuan enzim; menyediakan komunikasi antar sel dalam jaringan; Selain sel sitoplasma, sel tumbuhan memiliki membran tebal yang terdiri dari selulosa - dinding sel, yang tidak dimiliki sel hewan. |
| 2. Sitoplasma | Media cair tempat organel dan inklusi tersuspensi terdiri dari cairan sistem koloid, di mana terdapat molekul berbagai zat |
| 3. Plastida (leukoplas, kromoplas, kloroplas) | Hanya karakteristik sel tumbuhan, organel bermembran ganda. Plastida hijau - kloroplas yang mengandung klorofil dalam formasi khusus - tilakoid (grana), tempat terjadinya fotosintesis, mampu memperbaharui diri (memiliki DNA sendiri) |
| 4. Retikulum endoplasma | Terletak di sekitar inti, dibentuk oleh membran, jaringan rongga dan saluran bercabang: halus EPS terlibat dalam metabolisme karbon dan lemak; kasar menyediakan sintesis protein menggunakan ribosom |
| 5. Mitokondria | Struktur membran ganda, membran bagian dalam memiliki tonjolan - krista, di mana terdapat banyak enzim, menyediakan tahap oksigen dalam metabolisme energi(memiliki DNA sendiri) |
| 6. Vakuola | Organel wajib sel tanaman ; mengandung banyak zat organik dan garam mineral dalam bentuk terlarut; ditemukan pada sel hewan |
| 7. Ribosom | Partikel berbentuk bola yang terdiri dari dua subunit terletak bebas di sitoplasma atau menempel pada membran EPS; melakukan sintesis protein |
| 8. Sitoskeleton | Suatu sistem mikrotubulus dan kumpulan serat protein yang berhubungan erat dengan membran luar dan selubung inti |
| 9. Flagela dan silia | Organel gerak mempunyai rencana keseluruhan bangunan. Pergerakan flagela dan silia disebabkan oleh gesernya mikrotubulus masing-masing pasangan relatif satu sama lain |
PERTANYAAN DAN TUGAS
- Apa fungsi karbohidrat dalam sel?
1) katalitik 2) energik 3) penyimpanan informasi turun-temurun
4) partisipasi dalam biosintesis protein
- Apa fungsi molekul DNA dalam sel?
1) konstruksi 2) pelindung 3) pembawa informasi turun-temurun
4) penyerapan energi sinar matahari
- Selama proses biosintesis di dalam sel,
1) oksidasi bahan organik 2) suplai oksigen dan pembuangan karbon dioksida
3) pembentukan yang lebih kompleks bahan organik 4) pemecahan pati menjadi glukosa
- Salah satu ketentuannya teori sel masalahnya adalah
1) sel-sel organisme identik dalam struktur dan fungsinya
2) organisme tumbuhan terdiri dari sel
3) organisme hewan terdiri dari sel
4) semua yang lebih rendah dan organisme yang lebih tinggi terdiri dari sel
- Antar konsep sintesis ribosom dan protein ada hubungan tertentu. Hubungan yang sama ada antara konsep tersebut membran sel dan salah satu yang di bawah ini. Temukan konsep ini.
1) pengangkutan zat 2) sintesis ATP 3) pembelahan sel 4) sintesis lemak
- Lingkungan internal sel disebut
1) nukleus 2) vakuola 3) sitoplasma 4) retikulum endoplasma
- Di dalam inti sel terdapat
1) lisosom 2) kromosom 3) plastida 4) mitokondria
- Apa peran inti dalam sel?
1) mengandung persediaan nutrisi 2) berkomunikasi antar organel
3) mendorong masuknya zat ke dalam sel 4) menjamin kemiripan sel induk dengan sel anak
- Pencernaan partikel makanan dan pembuangan sel-sel mati terjadi di dalam tubuh dengan bantuan
1) Badan Golgi 2) lisosom 3) ribosom 4) retikulum endoplasma
- Apa fungsi ribosom dalam sel?
1) mensintesis karbohidrat 2) melakukan sintesis protein
3) memecah protein menjadi asam amino 4) ikut serta dalam akumulasi zat anorganik
- Di mitokondria, tidak seperti kloroplas, ada
1) sintesis karbohidrat 2) sintesis enzim 3) oksidasi mineral
4) oksidasi zat organik
- Mitokondria tidak ada dalam sel
1) lumut rami kukuk 2) burung layang-layang kota 3) ikan kakatua 4) bakteri stafilokokus
- Kloroplas ditemukan di dalam sel
1) hidra air tawar 2) miselium jamur porcini 3) batang kayu alder 4) daun bit
- Sel-sel organisme autotrofik berbeda dari sel-sel heterotrof dengan keberadaannya di dalamnya
1) plastida 2) membran 3) vakuola 4) kromosom
- membran padat, sitoplasma, substansi inti, ribosom, membran plasma memiliki sel
1) alga 2) bakteri 3) jamur 4) hewan
- Retikulum endoplasma dalam sel
1) mengangkut zat organik
2) membatasi sel dari lingkungan atau sel lain
3) berpartisipasi dalam pembentukan energi
4) menyimpan informasi turun-temurun tentang ciri-ciri dan sifat-sifat sel
- Fotosintesis tidak terjadi pada sel jamur, karena hilang dari mereka
1) kromosom 2) ribosom 3) mitokondria 4) plastida
- Mereka tidak memiliki struktur seluler, mereka hanya aktif di sel organisme lain
1) bakteri 2) virus 3) alga 4) protozoa
- Dalam sel manusia dan hewan, mereka digunakan sebagai sumber energi.
1) hormon dan vitamin 2) air dan karbon dioksida
3) zat anorganik 4) protein, lemak dan karbohidrat
- Manakah dari rangkaian konsep yang mencerminkan organisme sebagai suatu sistem tunggal
1) Molekul – sel – jaringan – organ – sistem organ – organisme
2) Sistem organ – organ – jaringan – molekul – sel – organisme
3) Organ – jaringan – organisme – sel – molekul – sistem organ
4) Molekul – jaringan – sel – organ – sistem organ – organisme
Naturalis dan penjelajah Inggris yang terkenal Charles Robin Darwin dalam bukunya “The Origin of Species” ia dengan meyakinkan membuktikan bahwa semua kehidupan di Bumi terus berubah bentuk sederhana kehidupan memunculkan kehidupan yang lebih kompleks. Organisme hidup paling sederhana, yang muncul 2-3 miliar tahun yang lalu, dihubungkan oleh rantai transformasi yang panjang dengan tumbuhan dan hewan tingkat tinggi yang hidup di Bumi saat ini. Dalam perjalanan panjang perkembangan sejarah Banyak transformasi dan komplikasi yang terjadi, munculnya bentuk-bentuk baru yang semakin maju.
Tetapi semua organisme hidup memiliki jejak asal usul dari nenek moyang yang paling jauh. Jejak ini adalah struktur seluler.
Mikroskop pertama Robert Hooke
Studi tentang struktur seluler menjadi mungkin hanya setelahnya penemuan mikroskop pada abad ke-17. Salah satu penemu mikroskop pertama adalah seorang naturalis dan penemu Inggris Robert Hooke. Ketika ia membuat model mikroskop yang asli, sebuah dunia baru yang sampai sekarang belum terlihat terbuka di hadapan tatapan takjub sang ilmuwan. Dengan bantuan mikroskopnya, Hooke memeriksa segala sesuatu yang ada.
Mikroskop Hooke adalah instrumen yang sangat tidak sempurna. Ini memberikan gambaran yang buram dan tidak jelas. Alat pembesar abad ke-18 juga tidak sempurna. Itulah sebabnya, hingga pertengahan abad ke-19, struktur partikel terkecil yang ditemukan oleh Hooke masih belum jelas bagi para ilmuwan.
Struktur sel dan kehidupan
Jika Anda melihat daging buah semangka yang matang dan berair, saat daging buahnya pecah, Anda dapat melihat butiran-butiran kecil berwarna merah muda bermain di bawah sinar matahari, seperti tetesan embun. Ini adalah sel daging semangka. Mereka telah mengumpulkan begitu banyak cairan sehingga mencapai ukuran di mana sel dapat terlihat tanpa mikroskop. Semakin dekat ke kerak bumi, sel-selnya menjadi lebih kecil. Di bawah mikroskop, kotak persegi panjang yang disebut sel terlihat dalam irisan tipis kerak. Dindingnya - membran sel - terdiri dari zat yang sangat kuat - serat. Di bawah perlindungan cangkang adalah bagian utama sel: zat semi-cair - protoplasma dan tubuh bulat - inti. Sel daging buah semangka merupakan salah satu contoh struktur sel tumbuhan. Semua organ tumbuhan - akar, batang, daun, bunga, buah - terdiri dari sel yang tak terhitung jumlahnya.
Struktur sel hewan berbeda dari sel tumbuhan hanya karena tidak adanya membran sel dan getah sel yang terpisah. Bagian utama - protoplasma dan nukleus - terdapat pada sel tumbuhan dan hewan. Hal ini memungkinkan kita untuk membicarakannya struktur seluler baik tumbuhan maupun hewan.
Bagaimana sel bereproduksi?
Kemampuan sel untuk bereproduksi memiliki nilai yang besar untuk tubuh. Jutaan sel terus-menerus mati setelah menyelesaikan tugas vitalnya. Sel darah merah hanya hidup sekitar tiga minggu. Sel-sel yang menutupi tubuh kita ada tidak lebih dari sebulan, kemudian berubah menjadi mati sisik terangsang. Dan jika persediaan sel-sel ini tidak diisi kembali melalui reproduksi yang terus-menerus, tubuh akan berada dalam bahaya kematian dengan sangat cepat. Namun di lapisan dalam jaringan integumen kulit, reproduksi anak muda sel penutup . Sel darah merah dibentuk oleh proliferasi sel hematopoietik muda di sumsum tulang , tempat terjadinya perkembangan unsur darah.
Reproduksi sel terjadi dengan membaginya menjadi dua. Hal ini mengungkapkan fenomena luar biasa dari pemisahan yang sangat akurat inti sel menjadi dua bagian yang sama besar. Sel anak mirip satu sama lain dan tidak dapat dibedakan dari sel induk. Ketika suatu sel jenis apa pun bereproduksi, ia hanya membentuk sel-sel yang serupa dengan dirinya.
