Bagaimana modifikasi protein dapat menentukan status keaktifan suatu protein?

perkawinan golongan darah IA IA X IA IB HOMOZIGOT, tentukan F1 nya

Bakal biji terdapat pada bakal ....a. buah b. daun c. akar d. batang

kak talong bantu saya kak bsk mau dikumpul tapi jangan ngasal lohhhyg DITANYA SENDI YG BERPERAN

Sebutkan organ-organ pencernaan manusia dan termasuk pencernaan apakah organ tersebut![kalau tidak termasuk keduanya bisa disilang]Contoh : 1. Organ … : mulut Pencernaan mekanik : [√] gigi, lidah Pencernaan kimiawi : [√] air ludah Keterangan : terjadi dua sistem pencernaan, yaitu pencernaan mekanik dan kimiawiBikin versi : - Kerongkongan [esofagus]- Lambung- Usus halus- Usus besar - Hati- Kantung empedu- PankreasPLS PLS PLS AKU BUTUH BANTUAN KALIAN, BANTU JAWAB YA BSK DIKUMPULIN :[[[[

Jika warna biji kuning [K] dominan terhadap warna biji hijau [k] dan biji kisut [b] memiliki sifat lemah terhadap biji bulat [B] . maka persilangan an … tara tanaman berbiji bulat warna kuning [BbKK] dengan tanaman berbiji kisut warna hijau akan menghasilkan keturunan dengan fenotipe kisut . warna kuning. Berapakah presentase fenotipe kisut warna kuning

jelaskan prinsip pengungkit ketika pemain tenis menegangkan otot lengan dan bahu!

berdasarkan bentuknya tulang dibedakan menjadi 4 , sebutkan dan beri contohnya masing-masing

5. Pasangan berikut merupakan contoh pemisahan campuran berdasarkan sifat fisika adalah .... a. b. C. d. evaporasi dan kristalisasi ekstraksi dan evap … orasi kromatografi dan kristalisasi ekstraksi dan kromatografi

peeubahan hormon pada anak payudara gede sebelah

10. Sebutkan gamet individu bergenotipe:a. DdEEFf; b. GGHh;c. . KkLIMmOO;d. PPQqRRSs!

Academia.edu no longer supports Internet Explorer.

To browse Academia.edu and the wider internet faster and more securely, please take a few seconds to upgrade your browser.

Sel selaput penyusun umbi bawang bombai [Allium cepa] dilihat dan diamati dengan mikroskop cahaya. Tampak dinding sel yang membentuk "ruang-ruang" dan inti sel berupa noktah di dalam setiap ruang [perbesaran 400 kali pada berkas aslinya].

Dalam biologi, sel yaitu himpunan materi paling sederhana yang dapat hidup dan yaitu unit penyusun semua makhluk hidup.[1][2] Sel mampu melakukan semua keaktifan kehidupan dan sebagian akbar reaksi kimia bagi mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.[3][4] Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau dikata organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, yaitu organisme multiseluler yang terdiri dari jumlah tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.[1] Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan yang belakang sekali sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang yaitu bidang dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang dikata organel.[6]

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,[7] sedangkan noda satu sel tunggal yang bisa dilihat dan diamati dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian akbar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm [0,001–0,1 mm] sehingga hanya bisa dilihat dan diamati dengan mikroskop.[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada zaman ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika beliau mengamati suatu irisan gabus [kulit batang pohon ek] dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.[4] Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan nyaris dua zaman setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang dikata biologi sel.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.[9]

Penemuan awal

Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada kesudahan zaman ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga menengah zaman ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke yang belakang sekali merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan.[10] Beliau mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan bentuk mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665.[11] Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel [bilik kecil] di dalam biara atau penjara.[10][12] Yang sebenarnya dilihat dan diamati oleh Hooke yaitu dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek.[13] Beliau juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.[9]

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya bagi mengamati berbagai hal.[10] Beliau berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.[13][14] Pada tahun 1673 beliau mulai mengirimkan surat yang memerinci aktivitasnya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada noda satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam cairan liur yang diawasinya di bawah mikroskop. Beliau menyebutnya diertjen atau dierken [bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society], yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15]

Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang beliau sebut utricle ['kantong kecil']. Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun 1682, dan beliau berhasil mengamati jumlah bentuk hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas.[10][16]

Teori sel

Beberapa ilmuwan pada zaman ke-18 dan awal zaman ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,[17] namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.[16] Pada tahun 1838, berbakat botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya yaitu manifestasi keaktifan sel.[18] Beliau juga menyatakan pentingnya nukleus [yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831] dalam fungsi dan pembentukan sel, namun beliau noda mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus.[16][19] Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa beliau pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bidang tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bidang tubuh semua organisme yaitu pembentukan sel.[18]

Yang yang belakang sekali memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam bentuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya beliau sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis menciptakannya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang memuat motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula [semua sel berasal dari sel].[20][21]

Perkembangan biologi sel

Antara tahun 1875 dan 1895, terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar, seperti mitosis, meiosis, dan fertilisasi, serta berbagai organel penting, seperti mitokondria, kloroplas, dan badan Golgi.[22] Lahirlah aspek yang mempelajari sel, yang saat itu dikata sitologi.

Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan aspek baru yang dikata biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadi Journal of Cell Biology.[24] Pada kesudahan dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin pengetahuan yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.[25]

Bentuk

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang dikata membran plasma, sementara kawasan di dalam sel dikata sitoplasma.[26] Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan keaktifan sel tersebut.[27] Selain itu, semua sel memiliki bentuk yang dikata ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.[5]

Setiap organisme tersusun atas noda satu dari dua jenis sel yang secara bentuk berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan letak DNA di dalam sel; sebagian akbar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang dikata nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]

Sel prokariota

Gambaran umum sel prokariota.

Pada sel prokariota [dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'], tidak tidak kekurangan membran yang memisahkan DNA dari bidang sel lainnya, dan kawasan tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma dikata nukleoid.[7] Kebanyakan prokariota yaitu organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil [berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya lebih kurang 1 µm3] serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa bentuk lain.[28]

Nyaris semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu dikata sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan tidak kekurangan pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun tidak kekurangan juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah yang belakang sekali suatu peristiwa tekanan osmotik pada lebih kurang yang terkait yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada inti sel.[29]

Sejumlah prokariota memiliki bentuk lain di luar selubung selnya. Jumlah jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang dikata kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang dikata pilus [jamak: pili] dan fimbria [jamak: fimbriae]. Jumlah jenis bakteri mengadakan sikap yang dibuat menggunakan flagelum [jamak: flagela] yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.[30]

Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan bentuk lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang dikata plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel bagi pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.[31]

Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang dikata sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya tidak kekurangan pada eukariota.[32] Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan berperan menentukan pilihan bentuk sel.[33]

Sel eukariota

Gambaran umum sel tumbuhan.

Gambaran umum sel hewan.

Tidak seperti prokariota, sel eukariota [bahasa Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon] memiliki nukleus. Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih akbar daripada bakteri. Sitoplasma eukariota yaitu kawasan di antara nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang dikata sitosol, yang di dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian akbar tidak dimiliki prokariota.[7] Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun tidak kekurangan pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.

Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki nyaris semua sel eukariota, yaitu [1] mitokondria, tempat sebagian akbar metabolisme energi sel terjadi; [2] retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; [3] badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta [4] peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dibawa masuk oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Adun sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.[34]

Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan bentuk di dalam sel eukariota.[34] Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di tidak jauh nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.[35]

Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan menciptakannya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki dinding sel, namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri maupun tumbuhan.[34] Di antara dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat aliran yang dikata plasmodesmata.[36]

Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Membran sel yang membatasi sel dikata sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai rintangan selektif yang memungkinkan arus oksigen, nutrien, dan limbah yang cukup bagi melayani seluruh volume sel.[7] Membran sel juga berperan dalam sintesis ATP, pensinyalan sel, dan adhesi sel.

Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat mengadakan sikap yang dibuat di sepanjang aspek membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal lebih kurang 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam nyaris semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Tidak kekurangan pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lebih kurang yang terkait sel. Diperkirakan bahwa lebih kurang 30% protein yang dapat disintesis sel hewan yaitu protein membran.[37]

Nukleus

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Nukleus mengandung sebagian akbar gen yang mengendalikan sel eukariota [sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas]. Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya yaitu organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.[38] Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[39] namun tidak kekurangan pula yang memiliki jumlah nukleus, contohnya sel otot rangka, dan tidak kekurangan pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.[40]

Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan intinya [yang dikata nukleoplasma] dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing yaitu lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan lebih kurang 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter lebih kurang 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.[38]

Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein menjadi kromatin. Sewaktu sel siap bagi membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung, menjadi cukup tebal bagi dibedakan melalui mikroskop sebagai bentuk terpisah yang dikata kromosom.[38]

Bentuk yang menonjol di dalam nukleus sel yang masih tidak membelah ialah nukleolus, yang yaitu tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini yang belakang sekali dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat keseluruhan bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]

Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.[38]

Ribosom

Ribosom yaitu tempat sel menciptakan protein. Sel dengan laju sintesis protein yang tinggi memiliki jumlah sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang memiliki beberapa juta ribosom.[38] Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein dan sejumlah molekul RNA.

Ribosom eukariota lebih akbar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal bentuk dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit akbar dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.[41]

Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bidang luar retikulum endoplasma. Sebagian akbar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya menciptakan protein yang ditujukan bagi dibawa masuk ke dalam membran, bagi dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau bagi dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki bentuk identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Berbagai membran dalam sel eukariota yaitu bidang dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer antarsegmen membran dalam bentuk vesikel [gelembung yang dibungkus membran] kecil. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan membran plasma.[38] Sistem ini memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.[42]

Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma yaitu perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan [reticulum = 'jaring kecil'] aliran bermembran dan vesikel yang saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.[42]

Retikulum endoplasma kasar dikata demikian karena permukaannya ditempeli jumlah ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bidang dalam retikulum endoplasma yang dikata lumen.[43] Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat bagi membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bidang lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya bagi diantarkan ke tujuan hasilnya.

Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.[42]

Badan Golgi

Badan Golgi [dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi] tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang dikata sisterna. Biasanya terdapat tiga sampai delapan sisterna, tetapi tidak kekurangan sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan keaktifan metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan membran plasma.[42]

Sisi badan Golgi yang paling tidak jauh dengan nukleus dikata sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus dikata sisi trans. Ketika tiba di sisi cis, protein dibawa masuk ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi, dan dipilah-pilah supaya nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.[43]

Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; tidak kekurangan yang disekresikan ke luar sel, tidak kekurangan yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan tidak kekurangan pula yang didudukkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan intinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis. Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.[42]

Lisosom

Lisosom pada sel hewan yaitu vesikel yang memuat lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik bagi menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini diwujudkan sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.[42]

Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang dikata autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan sah. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel bagi menelan bakteri atau fragmen sel lain bagi diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang dikata fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]

Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang yaitu bidang dari sistem endomembran, dikata tonoplas. Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berfaedah 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki bentuk internal. Umumnya vakuola lebih akbar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan jumlah vesikel.[44]

Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung jumlah vakuola kecil yang yang belakang sekali bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan cairan ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan cairan ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga mengandung cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpankan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.[44]

Vakuola memiliki jumlah fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom supaya makanan di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan cairan dari sel.[44]

Mitokondria

Gambaran umum mitokondria.

Sebagian akbar sel eukariota mengandung jumlah mitokondria, yang menempati sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang akbar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.[45] Nama mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang [bahasa Yunani mitos, 'benang'] di bawah mikroskop cahaya.[46]

Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih akbar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.[45]

Mitokondria yaitu tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak yaitu contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi cairan dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang dikata ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian akbar ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan bagi menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian akbar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]

Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bidang sel lain.[46] Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.[44]

Kloroplas

Gambaran umum kloroplas.

Kloroplas yaitu noda satu jenis organel yang dikata plastid pada tumbuhan dan alga.[36] Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya bagi fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpankan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.[48]

Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih akbar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan cairan dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih dikata tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang dikata granum [jamak, grana]. Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma bagi mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang yang belakang sekali dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.[49]

Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]

Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50] Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida [H2O2].[51] Hidrogen peroksida yaitu bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan bagi reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi cairan dan oksigen. Noda satu tugas peroksisom yaitu mengoksidasi asam lemak panjang menjadi lebih pendek yang yang belakang sekali dibawa ke mitokondria bagi oksidasi sempurna.[50] Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]

Sitoskeleton

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan mikrofilamen.[52] Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.[33] Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan flagela eukariota, yang yaitu alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan menciptakan organel tetap tidak kekurangan di tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia bagi pergerakan sel ameba, dan arus bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]

Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein mengadakan sikap yang dibuat pada mikrotubulus, sementara miosin mengadakan sikap yang dibuat pada mikrofilamen.[54]

Komponen ekstraseluler

Sel-sel hewan dan tumbuhan disatukan sebagai jaringan terutama oleh matriks ekstraseluler, yaitu jejaring kompleks molekul yang disekresikan sel dan berfungsi utama membentuk kerangka pendukung. Terutama pada hewan, sel-sel pada kebanyakan jaringan terikat langsung satu sama lain melalui sambungan sel.[55]

Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein [protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek], dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bidang luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang yaitu glikoprotein kelas lain[56] Variasi jenis dan propertti molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]

Dinding sel tumbuhan

Dinding sel tumbuhan yaitu matriks ekstraseluler yang menyelubungi tiap sel tumbuhan.[58] Dinding ini tersusun atas serabut selulosa yang tertanam dalam polisakarida lain serta protein dan berukuran jauh lebih tebal daripada membran plasma, yaitu 0,1 µm hingga beberapa mikrometer. Dinding sel melindungi sel tumbuhan, mempertahankan bentuknya, dan mencegah pengisapan cairan secara berlebihan.[59]

Sambungan antarsel

Sambungan sel [cell junction] dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan antarsel atau antara sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya, sambungan sel dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu [1] sambungan penyumbat [occluding junction], [2] sambungan jangkar [anchoring junction], dan [3] sambungan pengomunikasi [communicating junction]. Sambungan penyumbat menyegel permukaan dua sel menjadi satu sedemikian rupa sehingga molekul kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan dekat [tight junction] pada vertebrata. Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel [dan sitoskeletonnya] ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir, sambungan pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi atau listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata yaitu contoh sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.[60]

Fungsi

Keseluruhan reaksi kimia yang menciptakan makhluk hidup mampu melakukan keaktifannya dikata metabolisme,[61] dan sebagian akbar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3] Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia bagi menghasilkan energi maupun bagi dibuat sebagai bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62] Noda satu proses katabolik yang merombak molekul makanan bagi menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian akbar berlangsung di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan menghasilkan ATP. Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.

Komunikasi sel

Kemampuan sel bagi berkomunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan 'sinyal' dari dan kepada sel lain, menentukan pilihan interaksi antarorganisme uniseluler serta mengatur fungsi dan perkembangan tubuh organisme multiseluler. Misalnya, bakteri berkomunikasi satu sama lain dalam proses quorum sensing [pengindraan kuorum] bagi menentukan pilihan apakah jumlah mereka sudah cukup sebelum membentuk biofilm, sementara sel-sel dalam embrio hewan berkomunikasi bagi koordinasi proses diferensiasi menjadi berbagai jenis sel.

Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul [misalnya hormon] atau keaktifan listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel [misalnya melalui sambungan pengomunikasi], penyebaran molekul sinyal ke sel yang berhampiran, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melalui aliran [misalnya pembuluh darah], atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh [misalnya pada jaringan otot polos]. Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang dikata pembawa pesan kedua [second messenger] yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi keaktifan protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein yang pada hasilnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.[63][64]

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Setiap sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan sel antara pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya dikata sebagai siklus sel.[65] Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat proses terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah diperbanyak ke dua calon sel anakan, serta pembelahan sel.[66] Pada bakteri, proses pemisahan DNA ke calon sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju pembelahan sel eukariota.[67] Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum replikasi DNA [disebut fase G1, gap 1] dan sebelum pembelahan sel [fase G2]. Siklus sel bakteri tidak wajib memiliki fase G1, namun memiliki fase G2 yang dikata periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota dikata fase S [sintesis], atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki tahap pembelahan nukleus yang dikata fase M [mitosis].

Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berhenti dan tidak berpindah ke fase S bila tidak tidak kekurangan faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang dikata fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya yaitu sel fibroblas yang hanya membelah diri bagi memperbaiki kerusakan tubuh yang belakang sekali suatu peristiwa luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]

Diferensiasi sel

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yang sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel berkembang menjadi suatu organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot, saraf, dan kulit.[69] Sel-sel dalam embrio yang masih berkembang melakukan pensinyalan sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.[70]

Kematian sel terprogram

Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu kematian terprogram yang berguna bagi pengendalian populasi sel dengan cara mengimbangi perbanyakan sel, misalnya bagi mencegah munculnya tumor. Kematian sel juga berguna bagi menghilangkan bidang tubuh yang tidak diperlukan. Contohnya, pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau kaki manusia pada mulanya saling menyatu, namun yang belakang sekali terbentuk berkat kematian sel-sel antarjari. Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan pembelahan sel, yaitu proses yang sangat terkendali. Kematian sel semacam itu terjadi dalam proses yang dikata apoptosis yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari lebih kurang yang terkait sel atau ketika suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis ialah pemadatan nukleus dan fragmentasi DNA yang diikuti oleh penyusutan sel.[71]

Kajian tentang sel

Biologi sel modern berkembang dari integrasi antara sitologi, yaitu kajian tentang bentuk sel, dan biokimia, yaitu kajian tentang molekul dan proses kimiawi metabolisme. Mikroskop yaitu peralatan yang paling penting dalam sitologi, sementara pendekatan biokimia yang dikata fraksinasi sel juga telah menjadi sangat penting dalam biologi sel.[72]

Mikroskopi

Silia pada permukaan sel bidang dalam trakea mamalia dilihat dan diamati dengan SEM [perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya].

Mikroskop berperan dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih jumlah digunakan di laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya tampak dilewatkan menembus spesimen dan yang belakang sekali lensa kaca yang merefraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya memiliki batasan daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari lebih kurang 0,2 µm [ukuran bakteri kecil]. Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal zaman ke-20 melibatkan usaha bagi meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian zat fluoresen. Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi [daya urai] lebih kurang 2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi [transmission electron microscope, TEM] dan mikroskop elektron payar [scanning electron microscope, SEM]. TEM terutama digunakan bagi mengkaji bentuk internal sel, sementara SEM sangat berguna bagi melihat permukaan spesimen secara rinci.[72]

Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik bagi memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar bagi tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang dikata ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit [rpm] dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi [500.000 g]. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih akbar yang terkumpul di bidang bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan prosesnya diulangi, dengan kecepatan putaran yang lebih tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang lebih lama lebih kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.[72]

Referensi

^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 112
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 35
^ a b Sloane 2003, hal. 34
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 4
^ a b c Alberts et al. 2002, "The Universal Features of Cells on Earth"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 3
^ a b c d e Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 116
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113
^ a b Starr et al. 2008, hal. 54-55
^ a b c d e Stewart 2007, hal. 10-18
^ [Inggris] Micrographia: Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Observations and Inquiries Thereupon oleh Robert Hooke, di Proyek Gutenberg
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 45
^ a b Stone 2004, hal. 64
^ Porter 1976, hal. 260-269
^ Anderson, D. [1 September 2009]. "Dutch". Lens on Leeuwenhoek [in Inggris]. Retrieved 02-02-2012.
^ a b c Everson 2007, hal. 37-41
^ Stewart 2007, hal. 31
^ a b Magner 2002, hal. 154-158
^ Harris 2000, hal. 98
^ Magner 2002, hal. 160-161
^ Schwartz 2008, hal. 146
^ Magner 2002, hal. 163
^ Bechtel 2006, hal. 162
^ Hay 1992, hal. 384
^ Bechtel 2006, hal. 13
^ Kratz 2009, hal. 17
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 6
^ Wheelis 2008, hal. 48-49
^ Wheelis 2008, hal. 50-52
^ Kratz 2009, hal. 35
^ Yuwono 2007, hal. 77
^ Karp 2009, hal. 318-319
^ a b Pommerville 2011, hal. 122-128
^ a b c Lodish et al. 2000, Eukaryotic Cells Contain Many Organelles and a Complex Cytoskeleton
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 118
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 119
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 10. Membrane Structure"
^ a b c d e f g h Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 120
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 77
^ Sloane 2003, hal. 39
^ Alberts et al. 2002, "The RNA Message Is Decoded on Ribosomes"
^ a b c d e f g h Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 99
^ a b Kratz 2009, hal. 24-25
^ a b c d e f Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 84
^ a b c Lodish et al. 2000, "Mitochondria Are the Principal Sites of ATP Production in Aerobic Cells"
^ a b Fried & Hademenos 2006, hal. 38
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 7
^ a b Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 86
^ a b Lodish et al. 2000, "Chloroplasts, the Sites of Photosynthesis, Contain Three Membrane-Limited Compartments"
^ a b Marks, Marks & Smith 2000, hal. 135
^ a b Alberts et al. 2002, "Peroxisomes"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 87
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 139
^ Karp 2009, hal. 328
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 19: Cell Junctions, Cell Adhesion, and the Extracellular Matrix"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 136
^ Alberts et al. 2002, "The Extracellular Matrix of Animals"
^ Alberts et al. 2002, "The Plant Cell Wall"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 135
^ Alberts et al. 2002, "Cell Junctions"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 122
^ Yuwono 2007, hal. 14
^ Lodish et al. 2000, "Section 20.1: Overview of Extracellular Signaling"
^ Clements & Saffrey 2001, hal. 241-291
^ Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 200
^ a b Cooper 2000, The Eukaryotic Cell Cycle
^ Wheelis 2008, hal. 194-197
^ Goodman 2008, hal. 286
^ Lodish et al. 2000, "Cell Differentiation Creates New Types of Cells"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2004, hal. 198
^ Lodish et al. 2000, "Cells Die by Suicide"
^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113-115

Daftar pustaka

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. [2002]. Molecular Biology of the Cell [in Inggris] [4 ed.]. New York: Garland Science.
Bechtel, Wiiliam [2006]. Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell Biology [in Inggris]. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521812474.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2002]. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9796884682.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2004]. Biologi 3. Diterjemahkan oleh W. Manalu [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789796884704. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Clements, M.; Saffrey, J. [2001]. "Communication between Cells". In Saffrey, J. [penyunting]. The Core of Life [in Inggris] 2. Milton Keynes: The Open University. ISBN 9780749235673.
Cooper, G.M. [2000]. The Cell: A Molecular Approach [in Inggris] [2 ed.]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Everson, Ted [2007]. The Gene: a historical perspective [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313334498.
Fried, George H.; Hademenos, George J. [2006]. Schaum's Outlines Biologi. Diterjemahkan oleh D. Tyas [2 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797817138.
Medical Cell Biology [in Inggris] [3 ed.]. Burlington, MA: Academic Press. 2008. ISBN 9780123704580.
Harris, Henry [2000]. The Birth of the Cell [in Inggris]. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300082951.
Hay, Elizabeth D. [1992], "Cell Biology", in Morris, C. et al. [penyunting], Academic Press Dictionary of Science and Technology [in Inggris], San Diego: Academic Press, ISBN 9780122004001
Karp, Gerald [2009]. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments [in Inggris] [6 ed.]. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons. ISBN 9780470483374.
Kratz, R.F. [2009]. Molecular & Cell Biology for Dummies [in Inggris]. Hoboken, NJ: John Wiley & Son. ISBN 9780470531020.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D; Darnell, J. [2000]. Molecular Cell Biology [in Inggris] [4 ed.]. New York: W. H. Freeman.
Magner, L.N. [2002]. A History of the Life Sciences [in Inggris] [3 ed.]. New York: CRC Press. ISBN 9780824743604.
Marks; Marks, A.D.; Smith, C.M. [2000]. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Diterjemahkan oleh B.U. Pendit. Jakarta: EGC. ISBN 9789794484838. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Pommerville, J.C. [2011]. Alcamo's Fundamentals of Microbiology [in Inggris] [9 ed.]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9781449615666.
Porter, J.R. [Juni 1976]. "Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria". Bacteriol. Rev. [in Inggris] 40: 260–269. OCLC 679604905.
Russell, P.J.; Hertz, P.E.; McMillan, B. [2011]. Biology: The Dynamic Science [in Inggris] 1 [2 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780538493727.
Schwartz, James [2008]. In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA [in Inggris]. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 9780674026704.
Sloane, Ethel [2003]. Anatomi dan Fisiologi Bagi Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC. ISBN 9789794486221.
Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. [2004]. Biology [in Inggris] [7 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780534492762.
Stewart, Melissa [2007]. Cell Biology [in Inggris]. Minneapolis: Twenty-First Century Books. ISBN 9780822566038.
Stone, C.L. [2004]. The Basics of Biology [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313317866.
Wheelis, Mark [2008]. Principles of Modern Microbiology [in Inggris]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763710750.
Yuwono, Triwibowo [2007]. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797811921.

Pranala luar

Ixedu.com 3D Animations, Virtual Microscope, Activities, a Game and more! All about the cells.
The Inner Life of A Cell, a flash video showing what happens inside of a cell
The Virtual Cell
Cells Alive!
Journal of Cell Biology
A comparison of the generational and exponential growth of cell populations
High-resolution images of brain cells
The Biology Project > Cell Biology
The Image & Video Library of The American Society for Cell Biology, a collection of peer-reviewed still images, video clips and digital books that illustrate the structure, function and biology of the cell.
Centre of the Cell online
Biology sites
Molecular Biology of the Cell NCBI Books

Sumber :
id.wikipedia.org, m.andrafarm.com, p2k.pahlawan.web.id, wiki.edunitas.com, dsb.

Page 2

Sel selaput penyusun umbi bawang bombai [Allium cepa] dilihat dan diteliti dengan mikroskop cahaya. Tampak dinding sel yang membentuk "ruang-ruang" dan inti sel berupa noktah di dalam setiap ruang [perbesaran 400 kali pada berkas aslinya].

Dalam biologi, sel yaitu himpunan materi paling sederhana yang dapat hidup dan yaitu unit penyusun semua makhluk hidup.[1][2] Sel mampu melakukan semua keaktifan kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia bagi mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.[3][4] Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau dikata organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, yaitu organisme multiseluler yang terdiri dari jumlah tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,[7] sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dan diteliti dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm [0,001–0,1 mm] sehingga hanya bisa dilihat dan diteliti dengan mikroskop.[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada zaman ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika beliau mengamati suatu irisan gabus [kulit batang pohon ek] dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.[4] Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan nyaris dua zaman setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang dikata biologi sel.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.[9]

Penemuan awal

Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada kesudahan zaman ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga menengah zaman ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke yang belakang sekali merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan.[10] Beliau mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan bangun mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665.[11] Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel [bilik kecil] di dalam biara atau penjara.[10][12] Yang sebenarnya dilihat dan diteliti oleh Hooke yaitu dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek.[13] Beliau juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.[9]

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya bagi mengamati berbagai hal.[10] Beliau sukses melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.[13][14] Pada tahun 1673 beliau mulai mengirimkan surat yang memerinci kegiatannya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam cairan liur yang diawasinya di bawah mikroskop. Beliau menyebutnya diertjen atau dierken [bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society], yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15]

Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang beliau sebut utricle ['kantong kecil']. Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun 1682, dan beliau sukses mengamati jumlah bangun hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas.[10][16]

Teori sel

Beberapa ilmuwan pada zaman ke-18 dan awal zaman ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,[17] namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.[16] Pada tahun 1838, berbakat botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya yaitu manifestasi keaktifan sel.[18] Beliau juga menyatakan pentingnya nukleus [yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831] dalam fungsi dan pembentukan sel, namun beliau salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus.[16][19] Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa beliau pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bidang tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bidang tubuh semua organisme yaitu pembentukan sel.[18]

Perkembangan biologi sel

Bangun

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang dikata membran plasma, sementara kawasan di dalam sel dikata sitoplasma.[26] Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan keaktifan sel tersebut.[27] Selain itu, semua sel memiliki bangun yang dikata ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.[5]

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara bangun berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan letak DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang dikata nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]

Sel prokariota

Gambaran umum sel prokariota.

Pada sel prokariota [dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'], tidak berada membran yang memisahkan DNA dari bidang sel lainnya, dan kawasan tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma dikata nukleoid.[7] Kebanyakan prokariota yaitu organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil [berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya lebih kurang 1 µm3] serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa bangun lain.[28]

Nyaris semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu dikata sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan berada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun berada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah yang belakang sekali suatu peristiwa tekanan osmotik pada lebih kurang yang terkait yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada inti sel.[29]

Sejumlah prokariota memiliki bangun lain di luar selubung selnya. Jumlah jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang dikata kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang dikata pilus [jamak: pili] dan fimbria [jamak: fimbriae]. Jumlah jenis bakteri mengadakan sikap yang dibuat menggunakan flagelum [jamak: flagela] yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.[30]

Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan bangun lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang dikata plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel bagi pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.[31]

Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang dikata sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya berada pada eukariota.[32] Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan berperan menentukan pilihan bentuk sel.[33]

Sel eukariota

Gambaran umum sel tumbuhan.

Gambaran umum sel hewan.

Tidak seperti prokariota, sel eukariota [bahasa Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon] memiliki nukleus. Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih besar daripada bakteri. Sitoplasma eukariota yaitu kawasan di antara nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang dikata sitosol, yang di dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian besar tidak dimiliki prokariota.[7] Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun berada pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.

Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki nyaris semua sel eukariota, yaitu [1] mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi; [2] retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; [3] badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta [4] peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dibawa masuk oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Adun sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.[34]

Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan bangun di dalam sel eukariota.[34] Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di tidak jauh nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.[35]

Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat mengadakan sikap yang dibuat di sepanjang aspek membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal lebih kurang 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam nyaris semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Berada pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lebih kurang yang terkait sel. Diperkirakan bahwa lebih kurang 30% protein yang dapat disintesis sel hewan yaitu protein membran.[37]

Nukleus

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Nukleus mengandung sebagian besar gen yang mengendalikan sel eukariota [sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas]. Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya yaitu organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.[38] Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[39] namun berada pula yang memiliki jumlah nukleus, contohnya sel otot rangka, dan berada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.[40]

Bangun yang menonjol di dalam nukleus sel yang masih tidak membelah ialah nukleolus, yang yaitu tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini yang belakang sekali dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat keseluruhan bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]

Ribosom

Ribosom eukariota lebih besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal bangun dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.[41]

Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bidang luar retikulum endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya menciptakan protein yang ditujukan bagi dibawa masuk ke dalam membran, bagi dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau bagi dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki bangun identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Retikulum endoplasma

Badan Golgi

Badan Golgi [dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi] tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang dikata sisterna. Biasanya terdapat tiga sampai delapan sisterna, tetapi berada sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan keaktifan metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan membran plasma.[42]

Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; berada yang disekresikan ke luar sel, berada yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan berada pula yang didudukkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan intinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis. Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.[42]

Lisosom

Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang dikata autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan aci. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel bagi menelan bakteri atau fragmen sel lain bagi diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang dikata fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]

Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang yaitu bidang dari sistem endomembran, dikata tonoplas. Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berfaedah 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki bangun internal. Umumnya vakuola lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan jumlah vesikel.[44]

Mitokondria

Gambaran umum mitokondria.

Sebagian besar sel eukariota mengandung jumlah mitokondria, yang menempati sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.[45] Nama mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang [bahasa Yunani mitos, 'benang'] di bawah mikroskop cahaya.[46]

Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih besar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.[45]

Mitokondria yaitu tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak yaitu contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi cairan dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang dikata ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan bagi menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]

Kloroplas

Gambaran umum kloroplas.

Kloroplas yaitu salah satu jenis organel yang dikata plastid pada tumbuhan dan alga.[36] Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya bagi fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpankan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.[48]

Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan cairan dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih dikata tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang dikata granum [jamak, grana]. Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma bagi mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang yang belakang sekali dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.[49]

Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]

Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50] Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida [H2O2].[51] Hidrogen peroksida yaitu bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan bagi reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi cairan dan oksigen. Salah satu tugas peroksisom yaitu mengoksidasi asam lemak panjang menjadi lebih pendek yang yang belakang sekali dibawa ke mitokondria bagi oksidasi sempurna.[50] Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]

Sitoskeleton

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan mikrofilamen.[52] Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.[33] Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan flagela eukariota, yang yaitu alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan menciptakan organel tetap berada di tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia bagi pergerakan sel ameba, dan arus bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]

Komponen ekstraseluler

Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein [protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek], dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bidang luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang yaitu glikoprotein kelas lain[56] Variasi jenis dan bangunan molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]

Dinding sel tumbuhan

Sambungan antarsel

Fungsi

Keseluruhan reaksi kimia yang menciptakan makhluk hidup mampu melakukan keaktifannya dikata metabolisme,[61] dan sebagian besar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3] Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia bagi menghasilkan energi maupun bagi dibuat sebagai bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62] Salah satu proses katabolik yang merombak molekul makanan bagi menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian besar berlangsung di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan menghasilkan ATP. Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.

Komunikasi sel

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Setiap sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan sel antara pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya dikata sebagai siklus sel.[65] Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat proses terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah diperbanyakkan ke dua calon sel anakan, serta pembelahan sel.[66] Pada bakteri, proses pemisahan DNA ke calon sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju pembelahan sel eukariota.[67] Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum replikasi DNA [disebut fase G1, gap 1] dan sebelum pembelahan sel [fase G2]. Siklus sel bakteri tidak wajib memiliki fase G1, namun memiliki fase G2 yang dikata periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota dikata fase S [sintesis], atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki tahap pembelahan nukleus yang dikata fase M [mitosis].

Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berhenti dan tidak berpindah ke fase S bila tidak berada faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang dikata fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya yaitu sel fibroblas yang hanya membelah diri bagi memperbaiki kerusakan tubuh yang belakang sekali suatu peristiwa luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]

Diferensiasi sel

Kematian sel terprogram

Kajian tentang sel

Biologi sel modern berkembang dari integrasi antara sitologi, yaitu kajian tentang bangun sel, dan biokimia, yaitu kajian tentang molekul dan proses kimiawi metabolisme. Mikroskop yaitu peralatan yang paling penting dalam sitologi, sementara pendekatan biokimia yang dikata fraksinasi sel juga telah menjadi sangat penting dalam biologi sel.[72]

Mikroskopi

Silia pada permukaan sel bidang dalam trakea mamalia dilihat dan diteliti dengan SEM [perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya].

Mikroskop berperan dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih jumlah digunakan di laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya tampak dilewatkan menembus spesimen dan yang belakang sekali lensa kaca yang merefraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya memiliki batasan daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari lebih kurang 0,2 µm [ukuran bakteri kecil]. Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal zaman ke-20 melibatkan usaha bagi meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian zat fluoresen. Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi [daya urai] lebih kurang 2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi [transmission electron microscope, TEM] dan mikroskop elektron payar [scanning electron microscope, SEM]. TEM terutama digunakan bagi mengkaji bangun internal sel, sementara SEM sangat berguna bagi melihat permukaan spesimen secara rinci.[72]

Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik bagi memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar bagi tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang dikata ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit [rpm] dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi [500.000 g]. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih besar yang terkumpul di bidang bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan prosesnya diulangi, dengan kecepatan putaran yang lebih tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang lebih lama lebih kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.[72]

Referensi

^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 112
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 35
^ a b Sloane 2003, hal. 34
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 4
^ a b c Alberts et al. 2002, "The Universal Features of Cells on Earth"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 3
^ a b c d e Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 116
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113
^ a b Starr et al. 2008, hal. 54-55
^ a b c d e Stewart 2007, hal. 10-18
^ [Inggris] Micrographia: Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Observations and Inquiries Thereupon oleh Robert Hooke, di Proyek Gutenberg
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 45
^ a b Stone 2004, hal. 64
^ Porter 1976, hal. 260-269
^ Anderson, D. [1 September 2009]. "Dutch". Lens on Leeuwenhoek [in Inggris]. Retrieved 02-02-2012.
^ a b c Everson 2007, hal. 37-41
^ Stewart 2007, hal. 31
^ a b Magner 2002, hal. 154-158
^ Harris 2000, hal. 98
^ Magner 2002, hal. 160-161
^ Schwartz 2008, hal. 146
^ Magner 2002, hal. 163
^ Bechtel 2006, hal. 162
^ Hay 1992, hal. 384
^ Bechtel 2006, hal. 13
^ Kratz 2009, hal. 17
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 6
^ Wheelis 2008, hal. 48-49
^ Wheelis 2008, hal. 50-52
^ Kratz 2009, hal. 35
^ Yuwono 2007, hal. 77
^ Karp 2009, hal. 318-319
^ a b Pommerville 2011, hal. 122-128
^ a b c Lodish et al. 2000, Eukaryotic Cells Contain Many Organelles and a Complex Cytoskeleton
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 118
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 119
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 10. Membrane Structure"
^ a b c d e f g h Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 120
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 77
^ Sloane 2003, hal. 39
^ Alberts et al. 2002, "The RNA Message Is Decoded on Ribosomes"
^ a b c d e f g h Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 99
^ a b Kratz 2009, hal. 24-25
^ a b c d e f Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 84
^ a b c Lodish et al. 2000, "Mitochondria Are the Principal Sites of ATP Production in Aerobic Cells"
^ a b Fried & Hademenos 2006, hal. 38
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 7
^ a b Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 86
^ a b Lodish et al. 2000, "Chloroplasts, the Sites of Photosynthesis, Contain Three Membrane-Limited Compartments"
^ a b Marks, Marks & Smith 2000, hal. 135
^ a b Alberts et al. 2002, "Peroxisomes"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 87
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 139
^ Karp 2009, hal. 328
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 19: Cell Junctions, Cell Adhesion, and the Extracellular Matrix"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 136
^ Alberts et al. 2002, "The Extracellular Matrix of Animals"
^ Alberts et al. 2002, "The Plant Cell Wall"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 135
^ Alberts et al. 2002, "Cell Junctions"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 122
^ Yuwono 2007, hal. 14
^ Lodish et al. 2000, "Section 20.1: Overview of Extracellular Signaling"
^ Clements & Saffrey 2001, hal. 241-291
^ Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 200
^ a b Cooper 2000, The Eukaryotic Cell Cycle
^ Wheelis 2008, hal. 194-197
^ Goodman 2008, hal. 286
^ Lodish et al. 2000, "Cell Differentiation Creates New Types of Cells"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2004, hal. 198
^ Lodish et al. 2000, "Cells Die by Suicide"
^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113-115

Daftar pustaka

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. [2002]. Molecular Biology of the Cell [in Inggris] [4 ed.]. New York: Garland Science.
Bechtel, Wiiliam [2006]. Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell Biology [in Inggris]. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521812474.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2002]. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9796884682.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2004]. Biologi 3. Diterjemahkan oleh W. Manalu [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789796884704. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Clements, M.; Saffrey, J. [2001]. "Communication between Cells". In Saffrey, J. [penyunting]. The Core of Life [in Inggris] 2. Milton Keynes: The Open University. ISBN 9780749235673.
Cooper, G.M. [2000]. The Cell: A Molecular Approach [in Inggris] [2 ed.]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Everson, Ted [2007]. The Gene: a historical perspective [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313334498.
Fried, George H.; Hademenos, George J. [2006]. Schaum's Outlines Biologi. Diterjemahkan oleh D. Tyas [2 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797817138.
Medical Cell Biology [in Inggris] [3 ed.]. Burlington, MA: Academic Press. 2008. ISBN 9780123704580.
Harris, Henry [2000]. The Birth of the Cell [in Inggris]. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300082951.
Hay, Elizabeth D. [1992], "Cell Biology", in Morris, C. et al. [penyunting], Academic Press Dictionary of Science and Technology [in Inggris], San Diego: Academic Press, ISBN 9780122004001
Karp, Gerald [2009]. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments [in Inggris] [6 ed.]. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons. ISBN 9780470483374.
Kratz, R.F. [2009]. Molecular & Cell Biology for Dummies [in Inggris]. Hoboken, NJ: John Wiley & Son. ISBN 9780470531020.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D; Darnell, J. [2000]. Molecular Cell Biology [in Inggris] [4 ed.]. New York: W. H. Freeman.
Magner, L.N. [2002]. A History of the Life Sciences [in Inggris] [3 ed.]. New York: CRC Press. ISBN 9780824743604.
Marks; Marks, A.D.; Smith, C.M. [2000]. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Diterjemahkan oleh B.U. Pendit. Jakarta: EGC. ISBN 9789794484838. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Pommerville, J.C. [2011]. Alcamo's Fundamentals of Microbiology [in Inggris] [9 ed.]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9781449615666.
Porter, J.R. [Juni 1976]. "Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria". Bacteriol. Rev. [in Inggris] 40: 260–269. OCLC 679604905.
Russell, P.J.; Hertz, P.E.; McMillan, B. [2011]. Biology: The Dynamic Science [in Inggris] 1 [2 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780538493727.
Schwartz, James [2008]. In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA [in Inggris]. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 9780674026704.
Sloane, Ethel [2003]. Anatomi dan Fisiologi Bagi Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC. ISBN 9789794486221.
Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. [2004]. Biology [in Inggris] [7 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780534492762.
Stewart, Melissa [2007]. Cell Biology [in Inggris]. Minneapolis: Twenty-First Century Books. ISBN 9780822566038.
Stone, C.L. [2004]. The Basics of Biology [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313317866.
Wheelis, Mark [2008]. Principles of Modern Microbiology [in Inggris]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763710750.
Yuwono, Triwibowo [2007]. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797811921.

Pranala luar

Ixedu.com 3D Animations, Virtual Microscope, Activities, a Game and more! All about the cells.
The Inner Life of A Cell, a flash video showing what happens inside of a cell
The Virtual Cell
Cells Alive!
Journal of Cell Biology
A comparison of the generational and exponential growth of cell populations
High-resolution images of brain cells
The Biology Project > Cell Biology
The Image & Video Library of The American Society for Cell Biology, a collection of peer-reviewed still images, video clips and digital books that illustrate the structure, function and biology of the cell.
Centre of the Cell online
Biology sites
Molecular Biology of the Cell NCBI Books

Sumber :
id.wikipedia.org, m.andrafarm.com, p2k.pahlawan.web.id, wiki.edunitas.com, dsb.

Page 3

Dalam biologi, sel yaitu himpunan materi paling sederhana yang dapat hidup dan yaitu unit penyusun semua makhluk hidup.[1][2] Sel mampu melakukan semua keaktifan kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia bagi mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.[3][4] Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau dikata organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, yaitu organisme multiseluler yang terdiri dari jumlah tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.[1] Sel yang sama dikelompokkan dijadikan jaringan, yang membangun organ dan yang belakang sekali sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang yaitu bidang dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang dikata organel.[6]

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,[7] sedangkan aib satu sel tunggal yang bisa dilihat dan diteliti dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm [0,001–0,1 mm] sehingga hanya bisa dilihat dan diteliti dengan mikroskop.[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada zaman ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika beliau mengamati suatu irisan gabus [kulit batang pohon ek] dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.[4] Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan nyaris dua zaman setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang dikata biologi sel.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.[9]

Penemuan awal

Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada kesudahan zaman ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga menengah zaman ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke yang belakang sekali merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan.[10] Beliau mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan bangun mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665.[11] Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel [bilik kecil] di dalam biara atau penjara.[10][12] Yang sebenarnya dilihat dan diteliti oleh Hooke yaitu dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek.[13] Beliau juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.[9]

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya bagi mengamati berbagai hal.[10] Beliau sukses melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.[13][14] Pada tahun 1673 beliau mulai mengirimkan surat yang memerinci kegiatannya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada aib satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam cairan liur yang diawasinya di bawah mikroskop. Beliau menyebutnya diertjen atau dierken [bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society], yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15]

Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang beliau sebut utricle ['kantong kecil']. Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun 1682, dan beliau sukses mengamati jumlah bangun hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas.[10][16]

Teori sel

Beberapa ilmuwan pada zaman ke-18 dan awal zaman ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,[17] namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.[16] Pada tahun 1838, berbakat botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya yaitu manifestasi keaktifan sel.[18] Beliau juga menyatakan pentingnya nukleus [yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831] dalam fungsi dan pembentukan sel, namun beliau aib mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus.[16][19] Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa beliau pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bidang tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bidang tubuh semua organisme yaitu pembentukan sel.[18]

Yang yang belakang sekali memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam bentuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya beliau sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis menciptakannya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang berisi motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula [semua sel berasal dari sel].[20][21]

Perkembangan biologi sel

Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan aspek baru yang dikata biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama dijadikan Journal of Cell Biology.[24] Pada kesudahan dekade 1960-an, biologi sel telah dijadikan suatu disiplin pengetahuan yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.[25]

Bangun

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang dikata membran plasma, sementara kawasan di dalam sel dikata sitoplasma.[26] Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, berisi DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan keaktifan sel tersebut.[27] Selain itu, semua sel memiliki bangun yang dikata ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.[5]

Setiap organisme tersusun atas aib satu dari dua jenis sel yang secara bangun berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan letak DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang dikata nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]

Sel prokariota

Gambaran umum sel prokariota.

Nyaris semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut berisi suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu dikata sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan berada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun berada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah yang belakang sekali suatu peristiwa tekanan osmotik pada lebih kurang yang terkait yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada inti sel.[29]

Sel eukariota

Gambaran umum sel tumbuhan.

Gambaran umum sel hewan.

Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendarai pergerakan bangun di dalam sel eukariota.[34] Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di tidak jauh nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.[35]

Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat mengadakan sikap yang dibuat di sepanjang aspek membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal lebih kurang 5 nm yang dijadikan penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam nyaris semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Berada pula protein yang dijadikan pengait struktural ke sel lain, atau dijadikan reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lebih kurang yang terkait sel. Diperkirakan bahwa lebih kurang 30% protein yang dapat disintesis sel hewan yaitu protein membran.[37]

Nukleus

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Nukleus berisi sebagian besar gen yang mengendarai sel eukariota [sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas]. Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya yaitu organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.[38] Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[39] namun berada pula yang memiliki jumlah nukleus, contohnya sel otot rangka, dan berada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.[40]

Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein dijadikan kromatin. Sewaktu sel siap bagi membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung, dijadikan cukup tebal bagi dibedakan melalui mikroskop sebagai bangun terpisah yang dikata kromosom.[38]

Bangun yang menonjol di dalam nukleus sel yang masih tidak membelah ialah nukleolus, yang yaitu tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini yang belakang sekali dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat keseluruhan bergabung dijadikan ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]

Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan dijadikan urutan asam amino protein yang disintesis.[38]

Ribosom

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma yaitu perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan [reticulum = 'jaring kecil'] saluran bermembran dan vesikel yang saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.[42]

Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus berisi enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel dijadikan senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.[42]

Badan Golgi

Badan Golgi [dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi] tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang dikata sisterna. Biasanya terdapat tiga sampai delapan sisterna, tetapi berada sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan keaktifan metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan membran plasma.[42]

Lisosom

Lisosom pada sel hewan yaitu vesikel yang berisi lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik bagi menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini diwujudkan sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.[42]

Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang dikata autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan aci. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel bagi menelan bakteri atau fragmen sel lain bagi diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang dikata fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]

Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang yaitu bidang dari sistem endomembran, dikata tonoplas. Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berarti 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki bangun internal. Umumnya vakuola lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan jumlah vesikel.[44]

Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan berisi jumlah vakuola kecil yang yang belakang sekali bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan cairan ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan cairan ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga berisi cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.[44]

Mitokondria

Gambaran umum mitokondria.

Sebagian besar sel eukariota berisi jumlah mitokondria, yang menempati sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.[45] Nama mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang [bahasa Yunani mitos, 'benang'] di bawah mikroskop cahaya.[46]

Mitokondria yaitu tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak yaitu contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah dijadikan cairan dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang dikata ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan bagi menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]

Kloroplas

Gambaran umum kloroplas.

Kloroplas yaitu aib satu jenis organel yang dikata plastid pada tumbuhan dan alga.[36] Kloroplas berisi klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya bagi fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya dijadikan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.[48]

Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang berisi berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan cairan dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih dikata tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang dikata granum [jamak, grana]. Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma bagi mengubah karbon dioksida dijadikan senyawa antara berkarbon tiga yang yang belakang sekali dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah dijadikan karbohidrat.[49]

Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]

Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50] Organel ini dinamai demikian karena biasanya berisi satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida [H2O2].[51] Hidrogen peroksida yaitu bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan bagi reaksi oksidasi lain atau diuraikan dijadikan cairan dan oksigen. Aib satu tugas peroksisom yaitu mengoksidasi asam lemak panjang dijadikan lebih pendek yang yang belakang sekali dibawa ke mitokondria bagi oksidasi sempurna.[50] Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji dijadikan karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]

Sitoskeleton

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan mikrofilamen.[52] Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.[33] Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan flagela eukariota, yang yaitu alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan menciptakan organel tetap berada di tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia bagi pergerakan sel ameba, dan arus bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]

Komponen ekstraseluler

Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein [protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek], dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bidang luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang yaitu glikoprotein kelas lain[56] Variasi jenis dan bangunan molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]

Dinding sel tumbuhan

Sambungan antarsel

Sambungan sel [cell junction] dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan antarsel atau antara sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya, sambungan sel dapat diklasifikasikan dijadikan tiga, yaitu [1] sambungan penyumbat [occluding junction], [2] sambungan jangkar [anchoring junction], dan [3] sambungan pengomunikasi [communicating junction]. Sambungan penyumbat menyegel permukaan dua sel dijadikan satu sedemikian rupa sehingga molekul kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan dekat [tight junction] pada vertebrata. Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel [dan sitoskeletonnya] ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir, sambungan pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi atau listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata yaitu contoh sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.[60]

Fungsi

Keseluruhan reaksi kimia yang menciptakan makhluk hidup mampu melakukan keaktifannya dikata metabolisme,[61] dan sebagian besar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3] Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia bagi menghasilkan energi maupun bagi dibuat sebagai bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62] Aib satu proses katabolik yang merombak molekul makanan bagi menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian besar berlangsung di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan menghasilkan ATP. Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.

Komunikasi sel

Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul [misalnya hormon] atau keaktifan listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel [misalnya melalui sambungan pengomunikasi], penyebaran molekul sinyal ke sel yang berhampiran, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melalui saluran [misalnya pembuluh darah], atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh [misalnya pada jaringan otot polos]. Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang dikata pembawa pesan kedua [second messenger] yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi keaktifan protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein yang pada hasilnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.[63][64]

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Setiap sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan sel antara pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya dikata sebagai siklus sel.[65] Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat proses terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah diperbanyakkan ke dua calon sel anakan, serta pembelahan sel.[66] Pada bakteri, proses pemisahan DNA ke calon sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju pembelahan sel eukariota.[67] Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum replikasi DNA [disebut fase G1, gap 1] dan sebelum pembelahan sel [fase G2]. Siklus sel bakteri tidak wajib memiliki fase G1, namun memiliki fase G2 yang dikata periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota dikata fase S [sintesis], atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki tahap pembelahan nukleus yang dikata fase M [mitosis].

Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendarai perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berhenti dan tidak berpindah ke fase S bila tidak berada faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang dikata fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya yaitu sel fibroblas yang hanya membelah diri bagi memperbaiki kerusakan tubuh yang belakang sekali suatu peristiwa luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]

Diferensiasi sel

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yang sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel berkembang dijadikan suatu organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot, saraf, dan kulit.[69] Sel-sel dalam embrio yang masih berkembang melakukan pensinyalan sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.[70]

Kematian sel terprogram

Kajian tentang sel

Mikroskopi

Silia pada permukaan sel bidang dalam trakea mamalia dilihat dan diteliti dengan SEM [perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya].

Mikroskop berperan dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih jumlah digunakan di laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya tampak dilewatkan menembus spesimen dan yang belakang sekali lensa kaca yang merefraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya memiliki batasan daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari lebih kurang 0,2 µm [ukuran bakteri kecil]. Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal zaman ke-20 melibatkan usaha bagi meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian zat fluoresen. Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi [daya urai] lebih kurang 2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi [transmission electron microscope, TEM] dan mikroskop elektron payar [scanning electron microscope, SEM]. TEM terutama digunakan bagi mengkaji bangun internal sel, sementara SEM sangat berguna bagi melihat permukaan spesimen secara rinci.[72]

Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik bagi memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar bagi tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang dikata ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit [rpm] dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi [500.000 g]. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih besar yang terkumpul di bidang bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan prosesnya diulangi, dengan kecepatan putaran yang lebih tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang lebih lama lebih kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.[72]

Referensi

^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 112
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 35
^ a b Sloane 2003, hal. 34
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 4
^ a b c Alberts et al. 2002, "The Universal Features of Cells on Earth"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 3
^ a b c d e Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 116
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113
^ a b Starr et al. 2008, hal. 54-55
^ a b c d e Stewart 2007, hal. 10-18
^ [Inggris] Micrographia: Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Observations and Inquiries Thereupon oleh Robert Hooke, di Proyek Gutenberg
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 45
^ a b Stone 2004, hal. 64
^ Porter 1976, hal. 260-269
^ Anderson, D. [1 September 2009]. "Dutch". Lens on Leeuwenhoek [in Inggris]. Retrieved 02-02-2012.
^ a b c Everson 2007, hal. 37-41
^ Stewart 2007, hal. 31
^ a b Magner 2002, hal. 154-158
^ Harris 2000, hal. 98
^ Magner 2002, hal. 160-161
^ Schwartz 2008, hal. 146
^ Magner 2002, hal. 163
^ Bechtel 2006, hal. 162
^ Hay 1992, hal. 384
^ Bechtel 2006, hal. 13
^ Kratz 2009, hal. 17
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 6
^ Wheelis 2008, hal. 48-49
^ Wheelis 2008, hal. 50-52
^ Kratz 2009, hal. 35
^ Yuwono 2007, hal. 77
^ Karp 2009, hal. 318-319
^ a b Pommerville 2011, hal. 122-128
^ a b c Lodish et al. 2000, Eukaryotic Cells Contain Many Organelles and a Complex Cytoskeleton
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 118
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 119
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 10. Membrane Structure"
^ a b c d e f g h Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 120
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 77
^ Sloane 2003, hal. 39
^ Alberts et al. 2002, "The RNA Message Is Decoded on Ribosomes"
^ a b c d e f g h Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 99
^ a b Kratz 2009, hal. 24-25
^ a b c d e f Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 84
^ a b c Lodish et al. 2000, "Mitochondria Are the Principal Sites of ATP Production in Aerobic Cells"
^ a b Fried & Hademenos 2006, hal. 38
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 7
^ a b Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 86
^ a b Lodish et al. 2000, "Chloroplasts, the Sites of Photosynthesis, Contain Three Membrane-Limited Compartments"
^ a b Marks, Marks & Smith 2000, hal. 135
^ a b Alberts et al. 2002, "Peroxisomes"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 87
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 139
^ Karp 2009, hal. 328
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 19: Cell Junctions, Cell Adhesion, and the Extracellular Matrix"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 136
^ Alberts et al. 2002, "The Extracellular Matrix of Animals"
^ Alberts et al. 2002, "The Plant Cell Wall"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 135
^ Alberts et al. 2002, "Cell Junctions"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 122
^ Yuwono 2007, hal. 14
^ Lodish et al. 2000, "Section 20.1: Overview of Extracellular Signaling"
^ Clements & Saffrey 2001, hal. 241-291
^ Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 200
^ a b Cooper 2000, The Eukaryotic Cell Cycle
^ Wheelis 2008, hal. 194-197
^ Goodman 2008, hal. 286
^ Lodish et al. 2000, "Cell Differentiation Creates New Types of Cells"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2004, hal. 198
^ Lodish et al. 2000, "Cells Die by Suicide"
^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113-115

Daftar pustaka

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. [2002]. Molecular Biology of the Cell [in Inggris] [4 ed.]. New York: Garland Science.
Bechtel, Wiiliam [2006]. Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell Biology [in Inggris]. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521812474.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2002]. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9796884682.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2004]. Biologi 3. Diterjemahkan oleh W. Manalu [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789796884704. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Clements, M.; Saffrey, J. [2001]. "Communication between Cells". In Saffrey, J. [penyunting]. The Core of Life [in Inggris] 2. Milton Keynes: The Open University. ISBN 9780749235673.
Cooper, G.M. [2000]. The Cell: A Molecular Approach [in Inggris] [2 ed.]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Everson, Ted [2007]. The Gene: a historical perspective [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313334498.
Fried, George H.; Hademenos, George J. [2006]. Schaum's Outlines Biologi. Diterjemahkan oleh D. Tyas [2 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797817138.
Medical Cell Biology [in Inggris] [3 ed.]. Burlington, MA: Academic Press. 2008. ISBN 9780123704580.
Harris, Henry [2000]. The Birth of the Cell [in Inggris]. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300082951.
Hay, Elizabeth D. [1992], "Cell Biology", in Morris, C. et al. [penyunting], Academic Press Dictionary of Science and Technology [in Inggris], San Diego: Academic Press, ISBN 9780122004001
Karp, Gerald [2009]. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments [in Inggris] [6 ed.]. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons. ISBN 9780470483374.
Kratz, R.F. [2009]. Molecular & Cell Biology for Dummies [in Inggris]. Hoboken, NJ: John Wiley & Son. ISBN 9780470531020.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D; Darnell, J. [2000]. Molecular Cell Biology [in Inggris] [4 ed.]. New York: W. H. Freeman.
Magner, L.N. [2002]. A History of the Life Sciences [in Inggris] [3 ed.]. New York: CRC Press. ISBN 9780824743604.
Marks; Marks, A.D.; Smith, C.M. [2000]. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Diterjemahkan oleh B.U. Pendit. Jakarta: EGC. ISBN 9789794484838. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Pommerville, J.C. [2011]. Alcamo's Fundamentals of Microbiology [in Inggris] [9 ed.]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9781449615666.
Porter, J.R. [Juni 1976]. "Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria". Bacteriol. Rev. [in Inggris] 40: 260–269. OCLC 679604905.
Russell, P.J.; Hertz, P.E.; McMillan, B. [2011]. Biology: The Dynamic Science [in Inggris] 1 [2 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780538493727.
Schwartz, James [2008]. In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA [in Inggris]. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 9780674026704.
Sloane, Ethel [2003]. Anatomi dan Fisiologi Bagi Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC. ISBN 9789794486221.
Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. [2004]. Biology [in Inggris] [7 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780534492762.
Stewart, Melissa [2007]. Cell Biology [in Inggris]. Minneapolis: Twenty-First Century Books. ISBN 9780822566038.
Stone, C.L. [2004]. The Basics of Biology [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313317866.
Wheelis, Mark [2008]. Principles of Modern Microbiology [in Inggris]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763710750.
Yuwono, Triwibowo [2007]. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797811921.

Pranala luar

Ixedu.com 3D Animations, Virtual Microscope, Activities, a Game and more! All about the cells.
The Inner Life of A Cell, a flash video showing what happens inside of a cell
The Virtual Cell
Cells Alive!
Journal of Cell Biology
A comparison of the generational and exponential growth of cell populations
High-resolution images of brain cells
The Biology Project > Cell Biology
The Image & Video Library of The American Society for Cell Biology, a collection of peer-reviewed still images, video clips and digital books that illustrate the structure, function and biology of the cell.
Centre of the Cell online
Biology sites
Molecular Biology of the Cell NCBI Books

Sumber :
id.wikipedia.org, m.andrafarm.com, p2k.pahlawan.web.id, wiki.edunitas.com, dsb.

Page 4

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.[1] Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan yang belakang sekali sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang yaitu bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang dikata organel.[6]

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,[7] sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dan diamati dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian akbar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm [0,001–0,1 mm] sehingga hanya bisa dilihat dan diamati dengan mikroskop.[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada zaman ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika beliau mengamati suatu irisan gabus [kulit batang pohon ek] dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.[4] Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan nyaris dua zaman setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang dikata biologi sel.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.[9]

Penemuan awal

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya bagi mengamati berbagai hal.[10] Beliau berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.[13][14] Pada tahun 1673 beliau mulai mengirimkan surat yang memerinci aktivitasnya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam cairan liur yang diawasinya di bawah mikroskop. Beliau menyebutnya diertjen atau dierken [bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society], yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15]

Teori sel

Beberapa ilmuwan pada zaman ke-18 dan awal zaman ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,[17] namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.[16] Pada tahun 1838, berbakat botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya yaitu manifestasi keaktifan sel.[18] Beliau juga menyatakan pentingnya nukleus [yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831] dalam fungsi dan pembentukan sel, namun beliau salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus.[16][19] Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa beliau pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme yaitu pembentukan sel.[18]

Perkembangan biologi sel

Bentuk

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara bentuk berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan letak DNA di dalam sel; sebagian akbar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang dikata nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]

Sel prokariota

Gambaran umum sel prokariota.

Pada sel prokariota [dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'], tidak tidak kekurangan membran yang memisahkan DNA dari bagian sel lainnya, dan kawasan tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma dikata nukleoid.[7] Kebanyakan prokariota yaitu organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil [berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya lebih kurang 1 µm3] serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa bentuk lain.[28]

Sel eukariota

Gambaran umum sel tumbuhan.

Gambaran umum sel hewan.

Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Nukleus

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Ribosom

Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bagian luar retikulum endoplasma. Sebagian akbar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya menciptakan protein yang ditujukan bagi dibawa masuk ke dalam membran, bagi dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau bagi dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki bentuk identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Berbagai membran dalam sel eukariota yaitu bagian dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer antarsegmen membran dalam bentuk vesikel [gelembung yang dibungkus membran] kecil. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan membran plasma.[38] Sistem ini memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.[42]

Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma kasar dikata demikian karena permukaannya ditempeli jumlah ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam retikulum endoplasma yang dikata lumen.[43] Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat bagi membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya bagi diantarkan ke tujuan hasilnya.

Badan Golgi

Lisosom

Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang yaitu bagian dari sistem endomembran, dikata tonoplas. Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berfaedah 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki bentuk internal. Umumnya vakuola lebih akbar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan jumlah vesikel.[44]

Mitokondria

Gambaran umum mitokondria.

Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bagian sel lain.[46] Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.[44]

Kloroplas

Gambaran umum kloroplas.

Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]

Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50] Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida [H2O2].[51] Hidrogen peroksida yaitu bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan bagi reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi cairan dan oksigen. Salah satu tugas peroksisom yaitu mengoksidasi asam lemak panjang menjadi lebih pendek yang yang belakang sekali dibawa ke mitokondria bagi oksidasi sempurna.[50] Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]

Sitoskeleton

Komponen ekstraseluler

Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein [protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek], dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bagian luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang yaitu glikoprotein kelas lain[56] Variasi jenis dan propertti molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]

Dinding sel tumbuhan

Sambungan antarsel

Fungsi

Keseluruhan reaksi kimia yang menciptakan makhluk hidup mampu melakukan keaktifannya dikata metabolisme,[61] dan sebagian akbar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3] Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia bagi menghasilkan energi maupun bagi dibuat sebagai bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62] Salah satu proses katabolik yang merombak molekul makanan bagi menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian akbar berlangsung di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan menghasilkan ATP. Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.

Komunikasi sel

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Diferensiasi sel

Kematian sel terprogram

Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu kematian terprogram yang berguna bagi pengendalian populasi sel dengan cara mengimbangi perbanyakan sel, misalnya bagi mencegah munculnya tumor. Kematian sel juga berguna bagi menghilangkan bagian tubuh yang tidak diperlukan. Contohnya, pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau kaki manusia pada mulanya saling menyatu, namun yang belakang sekali terbentuk berkat kematian sel-sel antarjari. Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan pembelahan sel, yaitu proses yang sangat terkendali. Kematian sel semacam itu terjadi dalam proses yang dikata apoptosis yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari lebih kurang yang terkait sel atau ketika suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis ialah pemadatan nukleus dan fragmentasi DNA yang diikuti oleh penyusutan sel.[71]

Kajian tentang sel

Mikroskopi

Silia pada permukaan sel bagian dalam trakea mamalia dilihat dan diamati dengan SEM [perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya].

Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik bagi memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar bagi tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang dikata ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit [rpm] dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi [500.000 g]. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih akbar yang terkumpul di bagian bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan prosesnya diulangi, dengan kecepatan putaran yang lebih tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang lebih lama lebih kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.[72]

Referensi

^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 112
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 35
^ a b Sloane 2003, hal. 34
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 4
^ a b c Alberts et al. 2002, "The Universal Features of Cells on Earth"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 3
^ a b c d e Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 116
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113
^ a b Starr et al. 2008, hal. 54-55
^ a b c d e Stewart 2007, hal. 10-18
^ [Inggris] Micrographia: Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Observations and Inquiries Thereupon oleh Robert Hooke, di Proyek Gutenberg
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 45
^ a b Stone 2004, hal. 64
^ Porter 1976, hal. 260-269
^ Anderson, D. [1 September 2009]. "Dutch". Lens on Leeuwenhoek [in Inggris]. Retrieved 02-02-2012.
^ a b c Everson 2007, hal. 37-41
^ Stewart 2007, hal. 31
^ a b Magner 2002, hal. 154-158
^ Harris 2000, hal. 98
^ Magner 2002, hal. 160-161
^ Schwartz 2008, hal. 146
^ Magner 2002, hal. 163
^ Bechtel 2006, hal. 162
^ Hay 1992, hal. 384
^ Bechtel 2006, hal. 13
^ Kratz 2009, hal. 17
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 6
^ Wheelis 2008, hal. 48-49
^ Wheelis 2008, hal. 50-52
^ Kratz 2009, hal. 35
^ Yuwono 2007, hal. 77
^ Karp 2009, hal. 318-319
^ a b Pommerville 2011, hal. 122-128
^ a b c Lodish et al. 2000, Eukaryotic Cells Contain Many Organelles and a Complex Cytoskeleton
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 118
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 119
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 10. Membrane Structure"
^ a b c d e f g h Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 120
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 77
^ Sloane 2003, hal. 39
^ Alberts et al. 2002, "The RNA Message Is Decoded on Ribosomes"
^ a b c d e f g h Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 99
^ a b Kratz 2009, hal. 24-25
^ a b c d e f Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 84
^ a b c Lodish et al. 2000, "Mitochondria Are the Principal Sites of ATP Production in Aerobic Cells"
^ a b Fried & Hademenos 2006, hal. 38
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 7
^ a b Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 86
^ a b Lodish et al. 2000, "Chloroplasts, the Sites of Photosynthesis, Contain Three Membrane-Limited Compartments"
^ a b Marks, Marks & Smith 2000, hal. 135
^ a b Alberts et al. 2002, "Peroxisomes"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 87
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 139
^ Karp 2009, hal. 328
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 19: Cell Junctions, Cell Adhesion, and the Extracellular Matrix"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 136
^ Alberts et al. 2002, "The Extracellular Matrix of Animals"
^ Alberts et al. 2002, "The Plant Cell Wall"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 135
^ Alberts et al. 2002, "Cell Junctions"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 122
^ Yuwono 2007, hal. 14
^ Lodish et al. 2000, "Section 20.1: Overview of Extracellular Signaling"
^ Clements & Saffrey 2001, hal. 241-291
^ Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 200
^ a b Cooper 2000, The Eukaryotic Cell Cycle
^ Wheelis 2008, hal. 194-197
^ Goodman 2008, hal. 286
^ Lodish et al. 2000, "Cell Differentiation Creates New Types of Cells"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2004, hal. 198
^ Lodish et al. 2000, "Cells Die by Suicide"
^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113-115

Daftar pustaka

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. [2002]. Molecular Biology of the Cell [in Inggris] [4 ed.]. New York: Garland Science.
Bechtel, Wiiliam [2006]. Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell Biology [in Inggris]. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521812474.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2002]. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9796884682.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2004]. Biologi 3. Diterjemahkan oleh W. Manalu [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789796884704. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Clements, M.; Saffrey, J. [2001]. "Communication between Cells". In Saffrey, J. [penyunting]. The Core of Life [in Inggris] 2. Milton Keynes: The Open University. ISBN 9780749235673.
Cooper, G.M. [2000]. The Cell: A Molecular Approach [in Inggris] [2 ed.]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Everson, Ted [2007]. The Gene: a historical perspective [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313334498.
Fried, George H.; Hademenos, George J. [2006]. Schaum's Outlines Biologi. Diterjemahkan oleh D. Tyas [2 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797817138.
Medical Cell Biology [in Inggris] [3 ed.]. Burlington, MA: Academic Press. 2008. ISBN 9780123704580.
Harris, Henry [2000]. The Birth of the Cell [in Inggris]. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300082951.
Hay, Elizabeth D. [1992], "Cell Biology", in Morris, C. et al. [penyunting], Academic Press Dictionary of Science and Technology [in Inggris], San Diego: Academic Press, ISBN 9780122004001
Karp, Gerald [2009]. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments [in Inggris] [6 ed.]. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons. ISBN 9780470483374.
Kratz, R.F. [2009]. Molecular & Cell Biology for Dummies [in Inggris]. Hoboken, NJ: John Wiley & Son. ISBN 9780470531020.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D; Darnell, J. [2000]. Molecular Cell Biology [in Inggris] [4 ed.]. New York: W. H. Freeman.
Magner, L.N. [2002]. A History of the Life Sciences [in Inggris] [3 ed.]. New York: CRC Press. ISBN 9780824743604.
Marks; Marks, A.D.; Smith, C.M. [2000]. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Diterjemahkan oleh B.U. Pendit. Jakarta: EGC. ISBN 9789794484838. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Pommerville, J.C. [2011]. Alcamo's Fundamentals of Microbiology [in Inggris] [9 ed.]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9781449615666.
Porter, J.R. [Juni 1976]. "Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria". Bacteriol. Rev. [in Inggris] 40: 260–269. OCLC 679604905.
Russell, P.J.; Hertz, P.E.; McMillan, B. [2011]. Biology: The Dynamic Science [in Inggris] 1 [2 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780538493727.
Schwartz, James [2008]. In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA [in Inggris]. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 9780674026704.
Sloane, Ethel [2003]. Anatomi dan Fisiologi Bagi Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC. ISBN 9789794486221.
Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. [2004]. Biology [in Inggris] [7 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780534492762.
Stewart, Melissa [2007]. Cell Biology [in Inggris]. Minneapolis: Twenty-First Century Books. ISBN 9780822566038.
Stone, C.L. [2004]. The Basics of Biology [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313317866.
Wheelis, Mark [2008]. Principles of Modern Microbiology [in Inggris]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763710750.
Yuwono, Triwibowo [2007]. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797811921.

Pranala luar

Ixedu.com 3D Animations, Virtual Microscope, Activities, a Game and more! All about the cells.
The Inner Life of A Cell, a flash video showing what happens inside of a cell
The Virtual Cell
Cells Alive!
Journal of Cell Biology
A comparison of the generational and exponential growth of cell populations
High-resolution images of brain cells
The Biology Project > Cell Biology
The Image & Video Library of The American Society for Cell Biology, a collection of peer-reviewed still images, video clips and digital books that illustrate the structure, function and biology of the cell.
Centre of the Cell online
Biology sites
Molecular Biology of the Cell NCBI Books

Sumber :
id.wikipedia.org, m.andrafarm.com, p2k.pahlawan.web.id, wiki.edunitas.com, dsb.

Page 5

Tags: sexuality, unhamzah, bahasa indonesia memiliki, paling tidak, dua, makna jenis, adanya, sistem penentuan, kelamin, pada organisme lihat, pula, organ, khususnya hubungan seksual, namun, petting, catatan, kaki pengertian aslinya, segala, world, cyclopedia, org wiki edunitas, com id, wikipedia, org civitasbook sexuality

Page 6

Sel selaput penyusun umbi bawang bombai [Allium cepa] diamati dengan mikroskop cahaya. Tampak dinding sel yang membentuk "ruang-ruang" dan inti sel berupa noktah di dalam setiap ruang [perbesaran 400 kali pada berkas aslinya].

Dalam biologi, sel yaitu kelompok materi paling sederhana yang dapat hidup dan yaitu unit penyusun semua makhluk hidup.[1][2] Sel mampu melakukan semua perkara kehidupan dan sebagian agung reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlanjut di dalam sel.[3][4] Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau dikata organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, yaitu organisme multiseluler yang terdiri dari jumlah tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme bersumber dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri bersumber dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus bersumber dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.[1] Sel yang sama dikelompokkan dibuat menjadi jaringan, yang mendirikan organ dan belakang sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang yaitu anggota dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang dikata organel.[6]

Sel terkecil yang diketahui manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 hingga 0,001 mm,[7] sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa diamati dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian agung sel berdiameter selang 1 hingga 100 µm [0,001–0,1 mm] sehingga hanya bisa diamati dengan mikroskop.[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada zaman ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika beliau mengamati suatu irisan gabus [kulit batang pohon ek] dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.[4] Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru didefinisikan nyaris dua zaman setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang dikata biologi sel.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke memanfaatkan sumber cahaya lampu minyak.[9]

Penemuan awal

Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada penghabisan zaman ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga menengah zaman ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra hingga 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke belakang merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih gampang digunakan.[10] Beliau mengamati irisan-irisan tipis gabus melewati mikroskop dan menjabarkan bentuk mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665.[11] Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel [bilik kecil] di dalam biara atau penjara.[10][12] Yang sebenarnya diamati oleh Hooke yaitu dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang bersumber dari kulit pohon ek.[13] Beliau juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.[9]

Gambar bentuk gabus yang diamati Robert Hooke melewati mikroskopnya

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan memanfaatkannya untuk mengamati berbagai hal.[10] Beliau berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.[13][14] Pada tahun 1673 beliau mulai mengirimkan surat yang memerinci perkaranya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam cairan liur yang diamati dan diperhatikannya di bawah mikroskop. Beliau menyebutnya diertjen atau dierken [bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society], yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.[10][15]

Teori sel

Beberapa ilmuwan pada zaman ke-18 dan awal zaman ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,[17] namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu.[16] Pada tahun 1838, pandai botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua bidang fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya yaitu manifestasi perkara sel.[18] Beliau juga menyatakan pentingnya nukleus [yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831] dalam fungsi dan pembentukan sel, namun beliau salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus.[16][19] Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa beliau pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua anggota tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai anggota tubuh semua organisme yaitu pembentukan sel.[18]

Yang belakang memerinci teori sel sebagaimana yang diketahui dalam bentuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya beliau sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai babak patologis membikinnya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel bersumber dari sel lain melewati pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang berisi motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula [semua sel bersumber dari sel].[20][21]

Perkembangan biologi sel

Selang tahun 1875 dan 1895, terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar, seperti mitosis, meiosis, dan fertilisasi, serta berbagai organel penting, seperti mitokondria, kloroplas, dan badan Golgi.[22] Lahirlah anggota yang mempelajari sel, yang saat itu dikata sitologi.

Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan anggota baru yang dikata biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology beralih nama dibuat menjadi Journal of Cell Biology.[24] Pada penghabisan dekade 1960-an, biologi sel telah dibuat menjadi suatu disiplin pengetahuan yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.[25]

Bentuk

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang dikata membran plasma, sementara daerah di dalam sel dikata sitoplasma.[26] Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, berisi DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan perkara sel tersebut.[27] Selain itu, semua sel memiliki bentuk yang dikata ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.[5]

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara bentuk berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan posisi DNA di dalam sel; sebagian agung DNA pada eukariota terselubung membran organel yang dikata nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]

Sel prokariota

Bayangan umum sel prokariota.

Pada sel prokariota [dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'], tidak mempunyai membran yang memisahkan DNA dari anggota sel lainnya, dan daerah tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma dikata nukleoid.[7] Kebanyakan prokariota yaitu organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil [berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm3] serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa bentuk lain.[28]

Nyaris semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut berisi suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu dikata sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan mempunyai pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun mempunyai juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah belakang suatu peristiwa tekanan osmotik pada anggota yang terkait yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada konten sel.[29]

Sejumlah prokariota memiliki bentuk lain di luar selubung selnya. Jumlah jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang dikata kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang dikata pilus [jamak: pili] dan fimbria [jamak: fimbriae]. Jumlah jenis bakteri bergerak memanfaatkan flagelum [jamak: flagela] yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.[30]

Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan bentuk lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang dikata plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.[31]

Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang dikata sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya mempunyai pada eukariota.[32] Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan bertindak memilihkan bentuk sel.[33]

Sel eukariota

Bayangan umum sel tumbuhan.

Bayangan umum sel hewan.

Tidak seperti prokariota, sel eukariota [bahasa Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon] memiliki nukleus. Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih agung daripada bakteri. Sitoplasma eukariota yaitu daerah di selang nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang dikata sitosol, yang di dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian agung tidak dimiliki prokariota.[7] Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun mempunyai pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.

Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki nyaris semua sel eukariota, yaitu [1] mitokondria, tempat sebagian agung metabolisme energi sel terjadi; [2] retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; [3] badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta [4] peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang diisi oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Adun sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.[34]

Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan membikinnya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki dinding sel, namun komposisinya beda dari dinding sel bakteri maupun tumbuhan.[34] Di selang dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat saluran yang dikata plasmodesmata.[36]

Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Membran sel yang membatasi sel dikata sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai gendala selektif yang memungkinkan saluran oksigen, nutrien, dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel.[7] Membran sel juga bertindak dalam sintesis ATP, pensinyalan sel, dan adhesi sel.

Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang anggota membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar 5 nm yang dibuat menjadi penghalang untuk kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut bertindak dalam nyaris semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Mempunyai pula protein yang dibuat menjadi pengait struktural ke sel lain, atau dibuat menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam anggota yang terkait sel. Diperkirakan bahwa sekitar 30% protein yang dapat disintesis sel hewan yaitu protein membran.[37]

Nukleus

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Nukleus berisi sebagian agung gen yang mengendalikan sel eukariota [sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas]. Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya yaitu organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.[38] Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[39] namun mempunyai pula yang memiliki jumlah nukleus, contohnya sel otot rangka, dan mempunyai pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah dewasa yang kehilangan nukleusnya saat mengembang.[40]

Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan kontennya [yang dikata nukleoplasma] dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing yaitu lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.[38]

Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein dibuat menjadi kromatin. Sewaktu sel siap untuk membelah, kromatin berbelit yang berwujud benang akan menggulung, dibuat menjadi cukup tebal untuk dibedakan melewati mikroskop sebagai bentuk terpisah yang dikata kromosom.[38]

Bentuk yang menonjol di dalam nukleus sel yang masih tidak membelah ialah nukleolus, yang yaitu tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini belakang dijadikan terlewat melewati pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya bergabung dibuat menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]

Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan metode mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melewati pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan dibuat menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.[38]

Ribosom

Ribosom yaitu tempat sel membikin protein. Sel dengan laju sintesis protein yang tinggi memiliki jumlah sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang memiliki beberapa juta ribosom.[38] Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein dan sejumlah molekul RNA.

Ribosom eukariota lebih agung daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal bentuk dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit agung dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.[41]

Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas sama sekali di sitosol atau terikat pada anggota luar retikulum endoplasma. Sebagian agung protein yang dihasilkan ribosom bebas sama sekali akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya membikin protein yang ditujukan untuk diisi ke dalam membran, untuk dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas sama sekali dan terikat memiliki bentuk identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Berbagai membran dalam sel eukariota yaitu anggota dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melewati sambungan fisik langsung atau melewati transfer antarsegmen membran dalam bentuk vesikel [gelembung yang dibungkus membran] kecil. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan membran plasma.[38] Sistem ini memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.[42]

Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma kasar dikata demikian karena permukaannya ditempeli jumlah ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan destinasi tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke anggota dalam retikulum endoplasma yang dikata lumen.[43] Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke anggota lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang bertindak lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk diantarkan ke tujuan habis.

Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus berisi enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel dibuat menjadi senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih gampang dikeluarkan tubuh.[42]

Badan Golgi

Badan Golgi [dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi] tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang dikata sisterna. Biasanya terdapat tiga hingga delapan sisterna, tetapi mempunyai sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan perkara metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di selang retikulum endoplasma dan membran plasma.[42]

Sisi badan Golgi yang paling dekat dengan nukleus dikata sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus dikata sisi trans. Ketika tiba di sisi cis, protein diisi ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi, dan dipilah-pilah supaya nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.[43]

Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; mempunyai yang disekresikan ke luar sel, mempunyai yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan mempunyai pula yang diselesaikan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan kontennya dengan metode bergabung dengan membran plasma dalam babak eksositosis. Babak sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.[42]

Lisosom

Lisosom pada sel hewan yaitu vesikel yang berisi lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik untuk menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel memanfaatkan kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini dibuat sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.[42]

Lisosom menguraikan molekul konsumsi yang masuk ke dalam sel melewati endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam babak yang dikata autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan aci. Lisosom juga bertindak dalam fagositosis, babak yang dimainkan sejumlah jenis sel untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang dikata fagosit, yang bertindak penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]

Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dimainkan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang yaitu anggota dari sistem endomembran, dikata tonoplas. Vakuola bersumber dari kata bahasa Latin vacuolum yang berarti 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki bentuk internal. Umumnya vakuola lebih agung daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan jumlah vesikel.[44]

Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan berisi jumlah vakuola kecil yang belakang bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan cairan ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan cairan ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga berisi cadangan konsumsi, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun untuk herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga bertindak penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.[44]

Vakuola memiliki jumlah fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola konsumsi, yang bergabung dengan lisosom supaya konsumsi di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan keunggulan cairan dari sel.[44]

Mitokondria

Bayangan umum mitokondria.

Sebagian agung sel eukariota berisi jumlah mitokondria, yang menempati hingga 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang agung, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.[45] Nama mitokondria bersumber dari penampakannya yang seperti benang [bahasa Yunani mitos, 'benang'] di bawah mikroskop cahaya.[46]

Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih agung daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.[45]

Mitokondria yaitu tempat berlanjutnya respirasi seluler, yaitu suatu babak kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak yaitu contoh molekul konsumsi berenergi tinggi yang dipecah dibuat menjadi cairan dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam babak itu ditangkap oleh molekul yang dikata ATP. Mitokondria-lah yang memproduksi sebagian agung ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian agung tahap pemecahan molekul konsumsi dan pembuatan ATP tersebut dimainkan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]

Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari semuanya anggota sel lain.[46] Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.[44]

Kloroplas

Bayangan umum kloroplas.

Kloroplas yaitu salah satu jenis organel yang dikata plastid pada tumbuhan dan alga.[36] Kloroplas berisi klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya untuk fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya dibuat menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.[48]

Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 hingga 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih agung daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berwujud seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang berisi berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan cairan dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih dikata tilakoid yang saling berkomunikasi. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang dikata granum [jamak, grana]. Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang bertindak serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk mengubah karbon dioksida dibuat menjadi senyawa selang berkarbon tiga yang belakang dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah dibuat menjadi karbohidrat.[49]

Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]

Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50] Organel ini dinamai demikian karena biasanya berisi satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi memproduksi hidrogen peroksida [H2O2].[51] Hidrogen peroksida yaitu bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan dibuat menjadi cairan dan oksigen. Salah satu tugas peroksisom yaitu mengoksidasi asam lemak panjang dibuat menjadi lebih pendek yang belakang dibawa ke mitokondria untuk oksidasi sempurna.[50] Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan bertindak penting mengubah cadangan lemak biji dibuat menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]

Sitoskeleton

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan mikrofilamen.[52] Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota.[33] Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan flagela eukariota, yang yaitu alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan membikin organel tetap tidak kekurangan di tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi selang lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia untuk pergerakan sel ameba, dan saluran bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]

Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara miosin bergerak pada mikrofilamen.[54]

Komponen ekstraseluler

Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein [protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek], dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di anggota luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang yaitu glikoprotein kelas lain[56] Variasi jenis dan propertti molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berwujud seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]

Dinding sel tumbuhan

Sambungan antarsel

Sambungan sel [cell junction] dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan antarsel atau selang sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya, sambungan sel dapat diklasifikasikan dibuat menjadi tiga, yaitu [1] sambungan penyumbat [occluding junction], [2] sambungan jangkar [anchoring junction], dan [3] sambungan pengomunikasi [communicating junction]. Sambungan penyumbat menyegel permukaan dua sel dibuat menjadi satu sedemikian rupa sehingga molekul kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan sempit [tight junction] pada vertebrata. Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel [dan sitoskeletonnya] ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir, sambungan pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi atau listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata yaitu contoh sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.[60]

Fungsi

Semuanya reaksi kimia yang membikin makhluk hidup mampu melakukan perkaranya dikata metabolisme,[61] dan sebagian agung reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3] Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia untuk memproduksi energi maupun untuk dibuat menjadi bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62] Salah satu babak katabolik yang merombak molekul konsumsi untuk memproduksi energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian agung berlanjut di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan memproduksi ATP. Sementara itu, contoh babak anabolik ialah sintesis protein yang berlanjut pada ribosom dan membutuhkan ATP.

Komunikasi sel

Kemampuan sel untuk mengadakan komunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan 'sinyal' dari dan kepada sel lain, memilihkan interaksi antarorganisme uniseluler serta mengatur fungsi dan perkembangan tubuh organisme multiseluler. Misalnya, bakteri mengadakan komunikasi satu sama lain dalam babak quorum sensing [pengindraan kuorum] untuk memilihkan apakah jumlah mereka sudah cukup sebelum membentuk biofilm, sementara sel-sel dalam embrio hewan mengadakan komunikasi untuk koordinasi babak diferensiasi dibuat menjadi berbagai jenis sel.

Komunikasi sel terdiri dari babak transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul [misalnya hormon] atau perkara listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang memproduksi respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel [misalnya melewati sambungan pengomunikasi], penyebaran molekul sinyal ke sel yang berhampiran, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melewati saluran [misalnya pembuluh darah], atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh [misalnya pada jaringan otot polos]. Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melewati kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang dikata pembawa pesan kedua [second messenger] yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi perkara protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dimainkan oleh sejumlah jenis protein yang pada habis dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.[63][64]

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Setiap sel bersumber dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan sel selang pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya dikata sebagai siklus sel.[65] Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat babak terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah digandakan ke dua yang akan menjadi sel anakan, serta pembelahan sel.[66] Pada bakteri, babak pemisahan DNA ke yang akan menjadi sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju pembelahan sel eukariota.[67] Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum replikasi DNA [disebut fase G1, gap 1] dan sebelum pembelahan sel [fase G2]. Siklus sel bakteri tidak wajib memiliki fase G1, namun memiliki fase G2 yang dikata periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota dikata fase S [sintesis], atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki tahap pembelahan nukleus yang dikata fase M [mitosis].

Peralihan antartahap siklus sel dikemudikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berjeda dan tidak berpindah ke fase S bila tidak mempunyai faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang dikata fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya yaitu sel fibroblas yang hanya membelah diri untuk menjadikan lebih adun kerusakan tubuh belakang suatu peristiwa luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]

Diferensiasi sel

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yang sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang bersumber dari sebuah sel mengembang dibuat menjadi suatu organisme dengan ratusan jenis sel beda seperti otot, saraf, dan kulit.[69] Sel-sel dalam embrio yang masih mengembang melakukan pensinyalan sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.[70]

Kematian sel terprogram

Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu kematian terprogram yang berguna untuk pengendalian populasi sel dengan metode mengimbangi perbanyakan sel, misalnya untuk mencegah munculnya tumor. Kematian sel juga berguna untuk menghilangkan anggota tubuh yang tidak diperlukan. Contohnya, pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau kaki manusia pada mulanya saling menyatu, namun belakang terbentuk berkat kematian sel-sel antarjari. Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan pembelahan sel, yaitu babak yang sangat terkendali. Kematian sel semacam itu terjadi dalam babak yang dikata apoptosis yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari anggota yang terkait sel atau ketika suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis ialah pemadatan nukleus dan fragmentasi DNA yang didampingi oleh penyusutan sel.[71]

Kajian tentang sel

Biologi sel modern mengembang dari integrasi selang sitologi, yaitu kajian tentang bentuk sel, dan biokimia, yaitu kajian tentang molekul dan babak kimiawi metabolisme. Mikroskop yaitu peralatan yang paling penting dalam sitologi, sementara pendekatan biokimia yang dikata fraksinasi sel juga telah dibuat menjadi sangat penting dalam biologi sel.[72]

Mikroskopi

Silia pada permukaan sel anggota dalam trakea mamalia diamati dengan SEM [perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya].

Mikroskop bertindak dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih jumlah digunakan di laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya tampak dijadikan terlewat menembus spesimen dan belakang lensa kaca yang merefraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya memiliki batas daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari lebih kurang 0,2 µm [ukuran bakteri kecil]. Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal zaman ke-20 melibatkan usaha untuk meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian zat fluoresen. Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang memanfaatkan berkas elektron sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi [daya urai] sekitar 2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi [transmission electron microscope, TEM] dan mikroskop elektron payar [scanning electron microscope, SEM]. TEM terutama digunakan untuk mengkaji bentuk internal sel, sementara SEM sangat berguna untuk melihat permukaan spesimen secara rinci.[72]

Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik untuk memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar untuk tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang dikata ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit [rpm] dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi [500.000 g]. Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih agung yang terkumpul di anggota bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan babaknya diulangi, dengan kecepatan putaran yang lebih tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang lebih lama lebih kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.[72]

Referensi

^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 112
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 35
^ a b Sloane 2003, hal. 34
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 4
^ a b c Alberts et al. 2002, "The Universal Features of Cells on Earth"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 3
^ a b c d e Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 116
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113
^ a b Starr et al. 2008, hal. 54-55
^ a b c d e Stewart 2007, hal. 10-18
^ [Inggris] Micrographia: Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Observations and Inquiries Thereupon oleh Robert Hooke, di Proyek Gutenberg
^ Fried & Hademenos 2006, hal. 45
^ a b Stone 2004, hal. 64
^ Porter 1976, hal. 260-269
^ Anderson, D. [1 September 2009]. "Dutch". Lens on Leeuwenhoek [in Inggris]. Retrieved 02-02-2012.
^ a b c Everson 2007, hal. 37-41
^ Stewart 2007, hal. 31
^ a b Magner 2002, hal. 154-158
^ Harris 2000, hal. 98
^ Magner 2002, hal. 160-161
^ Schwartz 2008, hal. 146
^ Magner 2002, hal. 163
^ Bechtel 2006, hal. 162
^ Hay 1992, hal. 384
^ Bechtel 2006, hal. 13
^ Kratz 2009, hal. 17
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 6
^ Wheelis 2008, hal. 48-49
^ Wheelis 2008, hal. 50-52
^ Kratz 2009, hal. 35
^ Yuwono 2007, hal. 77
^ Karp 2009, hal. 318-319
^ a b Pommerville 2011, hal. 122-128
^ a b c Lodish et al. 2000, Eukaryotic Cells Contain Many Organelles and a Complex Cytoskeleton
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 118
^ a b Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 119
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 10. Membrane Structure"
^ a b c d e f g h Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 120
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 77
^ Sloane 2003, hal. 39
^ Alberts et al. 2002, "The RNA Message Is Decoded on Ribosomes"
^ a b c d e f g h Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 99
^ a b Kratz 2009, hal. 24-25
^ a b c d e f Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 84
^ a b c Lodish et al. 2000, "Mitochondria Are the Principal Sites of ATP Production in Aerobic Cells"
^ a b Fried & Hademenos 2006, hal. 38
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 7
^ a b Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 86
^ a b Lodish et al. 2000, "Chloroplasts, the Sites of Photosynthesis, Contain Three Membrane-Limited Compartments"
^ a b Marks, Marks & Smith 2000, hal. 135
^ a b Alberts et al. 2002, "Peroxisomes"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 87
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 139
^ Karp 2009, hal. 328
^ Alberts et al. 2002, "Chapter 19: Cell Junctions, Cell Adhesion, and the Extracellular Matrix"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 136
^ Alberts et al. 2002, "The Extracellular Matrix of Animals"
^ Alberts et al. 2002, "The Plant Cell Wall"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 135
^ Alberts et al. 2002, "Cell Junctions"
^ Solomon, Berg & Martin 2004, hal. 122
^ Yuwono 2007, hal. 14
^ Lodish et al. 2000, "Section 20.1: Overview of Extracellular Signaling"
^ Clements & Saffrey 2001, hal. 241-291
^ Russell, Hertz & McMillan 2011, hal. 200
^ a b Cooper 2000, The Eukaryotic Cell Cycle
^ Wheelis 2008, hal. 194-197
^ Goodman 2008, hal. 286
^ Lodish et al. 2000, "Cell Differentiation Creates New Types of Cells"
^ Campbell, Reece & Mitchell 2004, hal. 198
^ Lodish et al. 2000, "Cells Die by Suicide"
^ a b c Campbell, Reece & Mitchell 2002, hal. 113-115

Daftar pustaka

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. [2002]. Molecular Biology of the Cell [in Inggris] [4 ed.]. New York: Garland Science.
Bechtel, Wiiliam [2006]. Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell Biology [in Inggris]. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521812474.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2002]. Biologi 1. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk. [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9796884682.
Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Mitchell, L.G. [2004]. Biologi 3. Diterjemahkan oleh W. Manalu [5 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789796884704. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Clements, M.; Saffrey, J. [2001]. "Communication between Cells". In Saffrey, J. [penyunting]. The Core of Life [in Inggris] 2. Milton Keynes: The Open University. ISBN 9780749235673.
Cooper, G.M. [2000]. The Cell: A Molecular Approach [in Inggris] [2 ed.]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Everson, Ted [2007]. The Gene: a historical perspective [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313334498.
Fried, George H.; Hademenos, George J. [2006]. Schaum's Outlines Biologi. Diterjemahkan oleh D. Tyas [2 ed.]. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797817138.
Medical Cell Biology [in Inggris] [3 ed.]. Burlington, MA: Academic Press. 2008. ISBN 9780123704580.
Harris, Henry [2000]. The Birth of the Cell [in Inggris]. New Haven: Yale University Press. ISBN 9780300082951.
Hay, Elizabeth D. [1992], "Cell Biology", in Morris, C. et al. [penyunting], Academic Press Dictionary of Science and Technology [in Inggris], San Diego: Academic Press, ISBN 9780122004001
Karp, Gerald [2009]. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments [in Inggris] [6 ed.]. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons. ISBN 9780470483374.
Kratz, R.F. [2009]. Molecular & Cell Biology for Dummies [in Inggris]. Hoboken, NJ: John Wiley & Son. ISBN 9780470531020.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D; Darnell, J. [2000]. Molecular Cell Biology [in Inggris] [4 ed.]. New York: W. H. Freeman.
Magner, L.N. [2002]. A History of the Life Sciences [in Inggris] [3 ed.]. New York: CRC Press. ISBN 9780824743604.
Marks; Marks, A.D.; Smith, C.M. [2000]. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Diterjemahkan oleh B.U. Pendit. Jakarta: EGC. ISBN 9789794484838. [lihat di Penelusuran Buku Google]
Pommerville, J.C. [2011]. Alcamo's Fundamentals of Microbiology [in Inggris] [9 ed.]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9781449615666.
Porter, J.R. [Juni 1976]. "Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria". Bacteriol. Rev. [in Inggris] 40: 260–269. OCLC 679604905.
Russell, P.J.; Hertz, P.E.; McMillan, B. [2011]. Biology: The Dynamic Science [in Inggris] 1 [2 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780538493727.
Schwartz, James [2008]. In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA [in Inggris]. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 9780674026704.
Sloane, Ethel [2003]. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Diterjemahkan oleh J. Veldman. Jakarta: EGC. ISBN 9789794486221.
Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. [2004]. Biology [in Inggris] [7 ed.]. Belmont, CA: Cengage Learning. ISBN 9780534492762.
Stewart, Melissa [2007]. Cell Biology [in Inggris]. Minneapolis: Twenty-First Century Books. ISBN 9780822566038.
Stone, C.L. [2004]. The Basics of Biology [in Inggris]. Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 9780313317866.
Wheelis, Mark [2008]. Principles of Modern Microbiology [in Inggris]. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763710750.
Yuwono, Triwibowo [2007]. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga. ISBN 9789797811921.

Pranala luar

Ixedu.com 3D Animations, Virtual Microscope, Activities, a Game and more! All about the cells.
The Inner Life of A Cell, a flash video showing what happens inside of a cell
The Virtual Cell
Cells Alive!
Journal of Cell Biology
A comparison of the generational and exponential growth of cell populations
High-resolution images of brain cells
The Biology Project > Cell Biology
The Image & Video Library of The American Society for Cell Biology, a collection of peer-reviewed still images, video clips and digital books that illustrate the structure, function and biology of the cell.
Centre of the Cell online
Biology sites
Molecular Biology of the Cell NCBI Books

Sumber :
p2k.kucing.biz, wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, m.andrafarm.com, dan sebagainya.

Page 7

Sel bahan bakar [bahasa Inggris: fuel cell] adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berlainan karena dia dirancang untuk dapat diberi pokok terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia menghasilkan listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berlainan dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berproses dan berganti pada saat baterai diberi pokok atau dibuang energinya, sedangkan elektrode sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil.

Reaktan yang kebanyakan digunakan dalam sebuah sel bahan bakar adalah hidrogen di sisi anode dan oksigen di sisi katode [sebuah sel hidrogen]. Biasanya, arus reaktan mengalir masuk dan produk dari reaktan mengalir keluar. Sehingga operasi jangka panjang dapat terus menerus dilakukan selama arus tersebut dapat diamankan kelangsungannya.

Sel bahan bakar seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti metana atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida. Satu-satunya hasil produk dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap cairan, namun berada kekhawatiran dalam babak pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Menghasilkan hidrogen membutuhkan "carrier" hidrogen [biasanya bahan bakar fosil, meskipun cairan dapat menjadi alternatif], dan juga listrik, yang dihasilkan oleh bahan bakar konvensional. Meskipun sumber energi alternatif seperti energi angin dan surya dapat juga digunakan, namun sekarang ini mereka sangat mahal.

Teknologi

Dalam aib satu contoh sel bahan bakar, yaitu sel bahan bakar membran penukar proton] hidrogen/oksigen, suatu membran polimer penghantar-proton memisahkan anggota anode dan katode. Pada anggota anode, hidrogen berdifusi ke katalis anode.

Lihat pula

Jenis sel bahan bakar

Alkaline fuel cell
Biological fuel cell
Direct borohydride fuel cell
Direct-methanol fuel cell
Formic acid fuel cell
Molten-carbonate fuel cell
Phosphoric-acid fuel cell
Proton-exchange fuel cell
Reversible fuel cell
Solid-oxide fuel cell
Redox fuel cell
Zinc fuel cell ['Air' fuel cell]

Teknologi berhubungan

Pranala luar

[Inggris] Fuel cell [animation]
[Inggris] US DOE EERE [Energy Efficiency and Renewable Energy] fuel cells page
[Inggris] PhysicsWorld: Fuel cells
[Inggris] How Hydrogen Can Save America [Wired Magazine]
[Inggris] Fuel cell basics
[Inggris] How Stuff Works: Fuel Cells
[Inggris] Fuel-Cells.org
[Inggris] Ballard Power Systems
[Inggris] Plug Power Inc.
[Inggris] Stuart Island Energy Initiative

Sumber :
wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, andrafarm.com, p2k.nomor.net, dan sebagainya.

Page 8

Teknologi

Dalam salah satu contoh sel bahan bakar, yaitu sel bahan bakar membran penukar proton] hidrogen/oksigen, suatu membran polimer penghantar-proton memisahkan anggota anode dan katode. Pada anggota anode, hidrogen berdifusi ke katalis anode.

Lihat pula

Jenis sel bahan bakar

Alkaline fuel cell
Biological fuel cell
Direct borohydride fuel cell
Direct-methanol fuel cell
Formic acid fuel cell
Molten-carbonate fuel cell
Phosphoric-acid fuel cell
Proton-exchange fuel cell
Reversible fuel cell
Solid-oxide fuel cell
Redox fuel cell
Zinc fuel cell ['Air' fuel cell]

Teknologi berhubungan

Pranala luar

[Inggris] Fuel cell [animation]
[Inggris] US DOE EERE [Energy Efficiency and Renewable Energy] fuel cells page
[Inggris] PhysicsWorld: Fuel cells
[Inggris] How Hydrogen Can Save America [Wired Magazine]
[Inggris] Fuel cell basics
[Inggris] How Stuff Works: Fuel Cells
[Inggris] Fuel-Cells.org
[Inggris] Ballard Power Systems
[Inggris] Plug Power Inc.
[Inggris] Stuart Island Energy Initiative

Sumber :
wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, andrafarm.com, p2k.nomor.net, dan sebagainya.

Page 9

Sel bahan bakar [bahasa Inggris: fuel cell] adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diberi pokok terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia menghasilkan listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berproses dan berganti pada saat baterai diberi pokok atau dibuang energinya, sedangkan elektrode sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil.

Teknologi

Lihat pula

Jenis sel bahan bakar

Alkaline fuel cell
Biological fuel cell
Direct borohydride fuel cell
Direct-methanol fuel cell
Formic acid fuel cell
Molten-carbonate fuel cell
Phosphoric-acid fuel cell
Proton-exchange fuel cell
Reversible fuel cell
Solid-oxide fuel cell
Redox fuel cell
Zinc fuel cell ['Air' fuel cell]

Teknologi berhubungan

Pranala luar

[Inggris] Fuel cell [animation]
[Inggris] US DOE EERE [Energy Efficiency and Renewable Energy] fuel cells page
[Inggris] PhysicsWorld: Fuel cells
[Inggris] How Hydrogen Can Save America [Wired Magazine]
[Inggris] Fuel cell basics
[Inggris] How Stuff Works: Fuel Cells
[Inggris] Fuel-Cells.org
[Inggris] Ballard Power Systems
[Inggris] Plug Power Inc.
[Inggris] Stuart Island Energy Initiative

Sumber :
wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, andrafarm.com, p2k.nomor.net, dan sebagainya.

Page 10

Sel endotelial [bahasa Inggris: endotheliocytes] adalah sejenis sel yang membentuk suatu jaringan yang disebut endotelium, yang memisahkan pembuluh darah dan sistem limfatik pada seluruh bidang tubuh.[1] Sel endotelial adalah diferensiasi dari angioblas dan hemangioblas.[2]

Sel endotelial mempunyai permukaan yang sangat rata dengan sebuah inti sel dengan ketebalan sekitar 1-2 µm dan diameter sekitar 10-20 µm. Jaringan yang dibentuk oleh pengumpulan sel endotelial membikin pola mirip mosaik lantai paving, yang membalut pembuluh darah. Substrat toksin, misalnya nikotina, akan membuka yang dibangun mosaik ini sehingga memungkinkan molekul yang lebih akbar melakukan infiltrasi menempuh lapisan endotelium yang dibentuk oleh ikatan jaringan antar sel endotelial. Molekul yang lebih akbar inilah yang berpotensi untuk merusak pembuluh darah dan menyebabkan penyakit dan gangguan yang disebut vaskular.

Hati

Pada hati terdapat sejenis sel endotelial yang membentuk lapisan lumen dari lobus hati, yang disebut sel endotelial sinusoidal [bahasa Inggris: hepatic sinusoidal endothelial cells, LSEC, SEC, HSEC],[3] dan adalah 50% sel non parenkimal pada hati. Lapisan lumen yang terbentuk, memisahkan hepatosit dari pembuluh darah dan mempunyai peran penting sebagai sirkulasi mikro intrahepatik, dengan berbagai ekspresi pencerap scavenger dan enzim lisosomal yang berguna dalam ronde degradasi pada lintasan endositosis.

Oleh karena kapasitas endositosis yang dimiliki, SEC juga mempunyai peran sebagai sel penampil antigen seperti sel dendritik, walaupun SEC tidak bermigrasi. Meskipun demikian, keaktifan SEC menginduksi toleransi imunologis. Sel T yang teraktivasi oleh SEC akan terdiferensiasi menjadi sel T regulatori yang mensekresi IL-4 dan IL-10. SEC juga diketahui meredam keaktifan sel yang mensekresi IFN-gamma dan menstimulasi perkembangan sel TH2.

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 11

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 12

Sel endotelial mempunyai permukaan yang sangat rata dengan sebuah inti sel dengan ketebalan sekitar 1-2 µm dan diameter sekitar 10-20 µm. Jaringan yang dibentuk oleh pengumpulan sel endotelial membikin pola mirip mosaik lantai paving, yang membalut pembuluh darah. Substrat toksin, misalnya nikotina, akan membuka yang dibangun mosaik ini sehingga memungkinkan molekul yang lebih akbar melakukan infiltrasi melalui lapisan endotelium yang dibentuk oleh ikatan jaringan antar sel endotelial. Molekul yang lebih akbar inilah yang berpotensi untuk merusak pembuluh darah dan menyebabkan penyakit dan gangguan yang disebut vaskular.

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 13

Sel endotelial mempunyai permukaan yang sangat rata dengan sebuah inti sel dengan ketebalan sekitar 1-2 µm dan diameter sekitar 10-20 µm. Jaringan yang dibentuk oleh pengumpulan sel endotelial membikin pola mirip mosaik lantai paving, yang membalut pembuluh darah. Substrat toksin, misalnya nikotina, akan membuka yang dibangun mosaik ini sehingga memungkinkan molekul yang lebih akbar melakukan infiltrasi melalui lapisan endotelium yang dibentuk oleh ikatan jaringan antar sel endotelial. Molekul yang lebih akbar inilah yang berpotensi untuk merusak pembuluh darah dan menyebabkan penyakit dan gangguan yang disebut vaskular.

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 14

Sel endotelial mempunyai permukaan yang sangat rata dengan sebuah inti sel dengan ketebalan sekitar 1-2 µm dan diameter sekitar 10-20 µm. Jaringan yang dibentuk oleh pengumpulan sel endotelial membikin pola mirip mosaik lantai paving, yang membalut pembuluh darah. Substrat toksin, misalnya nikotina, akan membuka yang dibangun mosaik ini sehingga memungkinkan molekul yang lebih akbar melakukan infiltrasi melalui lapisan endotelium yang dibentuk oleh ikatan jaringan antar sel endotelial. Molekul yang lebih akbar inilah yang berpotensi untuk merusak pembuluh darah dan menyebabkan penyakit dan gangguan yang disebut vaskular.

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 15

Sel endotelial [bahasa Inggris: endotheliocytes] adalah sejenis sel yang membentuk suatu jaringan yang disebut endotelium, yang memisahkan pembuluh darah dan sistem limfatik pada seluruh anggota tubuh.[1] Sel endotelial adalah diferensiasi dari angioblas dan hemangioblas.[2]

Sel endotelial mempunyai permukaan yang sangat rata dengan sebuah inti sel dengan ketebalan sekitar 1-2 µm dan diameter sekitar 10-20 µm. Jaringan yang dibentuk oleh pengumpulan sel endotelial membuat pola mirip mosaik lantai paving, yang membalut pembuluh darah. Substrat toksin, misalnya nikotina, akan membuka yang dibangun mosaik ini sehingga memungkinkan molekul yang lebih akbar melakukan infiltrasi melintasi lapisan endotelium yang dibentuk oleh ikatan jaringan antar sel endotelial. Molekul yang lebih akbar inilah yang berpotensi untuk merusak pembuluh darah dan menyebabkan penyakit dan gangguan yang disebut vaskular.

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 16

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 17

Hati

Rujukan

^ [Inggris]"Blue Histology - Vascular System : more about Endothelial Cells". University of Western Australia, John McGeachie. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.
^ [Inggris]"Liver sinusoidal endothelial cells". H. Ibelgaufts. Diakses 2010-10-14.

Page 18

Sel Ito [bahasa Inggris: Hepatic stellate cell, HSC, lipocyte, pericyte, fat-storing cell] adalah sel perisinusoidal yang menyimpan vitamin A dan mensekresi faktor pertumbuhan, sitosin, prostaglandin dan substansi lain.[1]

Rujukan

^ [Inggris]"Liver cirrhosis and hepatic stellate cells". Department of Pathology, FMRP, USP; Brandão DF, Ramalho LN, Ramalho FS, Zucoloto S, Martinelli Ade L, Silva Ode C. Diakses 2010-07-30.

Page 19

Rujukan

^ [Inggris]"Liver cirrhosis and hepatic stellate cells". Department of Pathology, FMRP, USP; Brandão DF, Ramalho LN, Ramalho FS, Zucoloto S, Martinelli Ade L, Silva Ode C. Diakses 2010-07-30.

Page 20

Rujukan

^ [Inggris]"Liver cirrhosis and hepatic stellate cells". Department of Pathology, FMRP, USP; Brandão DF, Ramalho LN, Ramalho FS, Zucoloto S, Martinelli Ade L, Silva Ode C. Diakses 2010-07-30.

Page 21

Rujukan

^ [Inggris]"Liver cirrhosis and hepatic stellate cells". Department of Pathology, FMRP, USP; Brandão DF, Ramalho LN, Ramalho FS, Zucoloto S, Martinelli Ade L, Silva Ode C. Diakses 2010-07-30.

Page 22

Sel Kupffer, sel Browicz-Kupffer yaitu sejenis makrofaga yang hanya bermukim pada hati, tepatnya pada dinding sinusoid sistem retikuendotelial.

Seperti makrofaga pada umumnya, sel Kupffer bersumber dari promonosit di sumsum tulang, belakang diproduksi menjadi monoblas, lalu monosit, beredar di dalam darah dan terdiferensiasi diproduksi menjadi sel Kupffer.[1]

Sel Kupffer menjalankan tugas untuk membersihkan sel nyaris mati dan debris dari sirkulasi darah dengan proses fagositosis dan hasil eksositosis belakang disekresi ke dalam empedu. Helmy et all menemukan sejenis pencerap pada sel Kupffer, bertipe CRIg [bahasa Inggris: complement receptro of the immunoglobulin family]. Di percobaan pada tikus, tiadanya CRIg menghilangkan kemampuan sistem kekebalan turunan untuk melawan patogen yang terbalut oleh protein yang dihasilkan sistem komplemen.[2]

Sel ini pertama kali dipelajari oleh Karl Wilhelm von Kupffer pada tahun 1876.[3] Para ilmuwan saat itu menyebutnya sel bintang [bahasa Jerman: sternzellen] dan mengira bahwa sel tersebut yaitu anggota integral dari endotelium dari hati. Pada tahun 1898, seorang ilmuwan Polandia bernama Tadeusz Browicz mengidentifikasi sel yang sama, dengan aci, sebagai makrofaga.[4][5]

Rujukan

^ Naito M, Hasegawa G, Takahashi K. Development, differentiation, and maturation of Kupffer cells. Microsc Res Tech 1997;39:350-64. PMID 9407545.
^ Helmy K, Katschke K, Gorgani N, Kljavin N, Elliott J, Diehl L, Scales S, Ghilardi N, van Lookeren Campagne M [2006]. "CRIg: a macrophage complement receptor required for phagocytosis of circulating pathogens". Cell 124 [5]: 915–27. doi:10.1016/j.cell.2005.12.039. PMID 16530040.
^ Haubrich WS. Kupffer of Kupffer cells. Gastroenterology 2004;127:16. PMID 15236167.
^ Szymanska R, Schmidt-Pospula M. Studies of liver's reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer. A historical outline. Arch Hist Med [Warsz]. 1979;42[3]:331-6. PMID 386989.
^ Stachura J, Galazka K. History and current status of Polish gastroenterological pathology. J Physiol Pharmacol. 2003 Dec;54 Suppl 3:183-92. PMID 15075472.

Page 23

Sel Kupffer, sel Browicz-Kupffer yaitu sejenis makrofaga yang hanya bermukim pada hati, tepatnya pada dinding sinusoid sistem retikuendotelial.

Seperti makrofaga pada umumnya, sel Kupffer bersumber dari promonosit di sumsum tulang, belakang dibuat menjadi monoblas, lalu monosit, beredar di dalam darah dan terdiferensiasi dibuat menjadi sel Kupffer.[1]

Sel Kupffer menjalankan tugas untuk membersihkan sel hampir mati dan debris dari sirkulasi darah dengan babak fagositosis dan hasil eksositosis belakang disekresi ke dalam empedu. Helmy et all menemukan sejenis pencerap pada sel Kupffer, bertipe CRIg [bahasa Inggris: complement receptro of the immunoglobulin family]. Di percobaan pada tikus, tiadanya CRIg menghilangkan kemampuan sistem kekebalan turunan untuk melawan patogen yang terbalut oleh protein yang dihasilkan sistem komplemen.[2]

Rujukan

^ Naito M, Hasegawa G, Takahashi K. Development, differentiation, and maturation of Kupffer cells. Microsc Res Tech 1997;39:350-64. PMID 9407545.
^ Helmy K, Katschke K, Gorgani N, Kljavin N, Elliott J, Diehl L, Scales S, Ghilardi N, van Lookeren Campagne M [2006]. "CRIg: a macrophage complement receptor required for phagocytosis of circulating pathogens". Cell 124 [5]: 915–27. doi:10.1016/j.cell.2005.12.039. PMID 16530040.
^ Haubrich WS. Kupffer of Kupffer cells. Gastroenterology 2004;127:16. PMID 15236167.
^ Szymanska R, Schmidt-Pospula M. Studies of liver's reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer. A historical outline. Arch Hist Med [Warsz]. 1979;42[3]:331-6. PMID 386989.
^ Stachura J, Galazka K. History and current status of Polish gastroenterological pathology. J Physiol Pharmacol. 2003 Dec;54 Suppl 3:183-92. PMID 15075472.

Page 24

Sel Kupffer, sel Browicz-Kupffer yaitu sejenis makrofaga yang hanya bermukim pada hati, tepatnya pada dinding sinusoid sistem retikuendotelial.

Rujukan

^ Naito M, Hasegawa G, Takahashi K. Development, differentiation, and maturation of Kupffer cells. Microsc Res Tech 1997;39:350-64. PMID 9407545.
^ Helmy K, Katschke K, Gorgani N, Kljavin N, Elliott J, Diehl L, Scales S, Ghilardi N, van Lookeren Campagne M [2006]. "CRIg: a macrophage complement receptor required for phagocytosis of circulating pathogens". Cell 124 [5]: 915–27. doi:10.1016/j.cell.2005.12.039. PMID 16530040.
^ Haubrich WS. Kupffer of Kupffer cells. Gastroenterology 2004;127:16. PMID 15236167.
^ Szymanska R, Schmidt-Pospula M. Studies of liver's reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer. A historical outline. Arch Hist Med [Warsz]. 1979;42[3]:331-6. PMID 386989.
^ Stachura J, Galazka K. History and current status of Polish gastroenterological pathology. J Physiol Pharmacol. 2003 Dec;54 Suppl 3:183-92. PMID 15075472.

Page 25

Sel Kupffer, sel Browicz-Kupffer yaitu sejenis makrofaga yang hanya bermukim pada hati, tepatnya pada dinding sinusoid sistem retikuendotelial.

Sel Kupffer menjalankan tugas untuk membersihkan sel nyaris mati dan debris dari sirkulasi darah dengan babak fagositosis dan hasil eksositosis belakang disekresi ke dalam empedu. Helmy et all menemukan sejenis pencerap pada sel Kupffer, bertipe CRIg [bahasa Inggris: complement receptro of the immunoglobulin family]. Di percobaan pada tikus, tiadanya CRIg menghilangkan kemampuan sistem kekebalan turunan untuk melawan patogen yang terbalut oleh protein yang dihasilkan sistem komplemen.[2]

Rujukan

^ Naito M, Hasegawa G, Takahashi K. Development, differentiation, and maturation of Kupffer cells. Microsc Res Tech 1997;39:350-64. PMID 9407545.
^ Helmy K, Katschke K, Gorgani N, Kljavin N, Elliott J, Diehl L, Scales S, Ghilardi N, van Lookeren Campagne M [2006]. "CRIg: a macrophage complement receptor required for phagocytosis of circulating pathogens". Cell 124 [5]: 915–27. doi:10.1016/j.cell.2005.12.039. PMID 16530040.
^ Haubrich WS. Kupffer of Kupffer cells. Gastroenterology 2004;127:16. PMID 15236167.
^ Szymanska R, Schmidt-Pospula M. Studies of liver's reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer. A historical outline. Arch Hist Med [Warsz]. 1979;42[3]:331-6. PMID 386989.
^ Stachura J, Galazka K. History and current status of Polish gastroenterological pathology. J Physiol Pharmacol. 2003 Dec;54 Suppl 3:183-92. PMID 15075472.

Page 26

Rujukan

^ [Inggris]"Liver cirrhosis and hepatic stellate cells". Department of Pathology, FMRP, USP; Brandão DF, Ramalho LN, Ramalho FS, Zucoloto S, Martinelli Ade L, Silva Ode C. Diakses 2010-07-30.