Dari sudut pandang organisasi, sel dibagi menjadi dua kelompok besar: prokariota dan eukariota. Perbedaan mendasar dan esensial antara kedua jenis adalah sel prokariotik tidak memiliki inti sejati.
Apa itu Sel prokariotik
Sel prokariotik adalah sel pertama di planet kita dan menempatinya secara eksklusif selama 2000 M., sebelum munculnya sel eukariotik. Sel prokariotik terdiri dari dua filum: archaeobacteria (archea) dan eubacteria. Archaeobacteria termasuk bakteri ekstrofilik, karena mereka menghuni lingkungan dengan kondisi ekstrem karena salinitas tinggi, suhu sangat tinggi atau sangat rendah, keasaman, alkalinitas, dll.
Sel prokariotik lebih sederhana daripada sel eukariotik dan lebih evolusioner. Sel prokariota hanya memiliki satu membran, membran plasma, yang meliputi semua isi internal sel. Prokariota adalah organisme bersel tunggal, termasuk bakteri dan sepupu bakteri seperti Archaea.
Sel prokariotik lebih sederhana daripada sel eukariotik dan lebih evolusioner. Sedangkan sel eukariotik memiliki banyak kompartemen fungsional yang berbeda, dibagi dengan membran, prokariota hanya memiliki satu membran, membran plasma, yang meliputi semua isi internal sel.
Jika sel eukariotik analog dengan sebuah rumah besar dengan banyak kamar yang berbeda, sel prokariotik adalah seperti sebuah apartemen satu kamar. Sel prokariotik memiliki struktur DNA sirkular yang disebut plasmid. Sel prokariotik lebih primitif daripada sel eukariotik, dan sel prokariotik umumnya dianggap lebih sederhana dalam struktur.
Organisme yang terbuat dari sel-sel prokariotik, termasuk bakteri dan cyanobacteria, disebut prokariota, dan mereka makhluk yang paling banyak di bumi. Kata prokariotik berasal dari kombinasi kata Yunani “pro”, yang berarti “sebelum” dan “karyose,” yang berarti “biji-bijian.” Dalam konteks ini, “biji” dimaksudkan untuk merujuk pada inti sel, sehingga prokaryota secara harfiah berarti “sebelum inti,” dan itu umumnya ditujukan untuk menggambarkan sifat primitif prokariota yang dibandingkan dengan organisme eukariotik lebih berkembang seperti binatang dan tanaman.
Prokariota memiliki dinding sel dan membran yang baik berfungsi untuk memberikan bentuk dan memungkinkan untuk pertukaran bahan dengan dunia luar. Di dalam sel, ada sebuah zat protein yang disebut sitoplasma, yang dimanfaatkan sel ini untuk memetabolisme bahan. Melekat pada dinding sel adalah struktur DNA plasmid, yang bersentuhan langsung dengan sitoplasma. Beberapa sel prokariotik dapat bertukar plasmid dan, dengan demikian, berbagi DNA dengan satu sama lain, yang memungkinkan mereka untuk berkembang dengan cepat ketika beradaptasi dengan hal-hal seperti antibiotik.
Ciri umum sel prokariotik
Secara umum, sel-sel prokariotik biasanya sangat kecil, mereka memiliki sel dinding selaput komposisi variabel, tergantung pada kelompok; terkadang kapsul atau selubung gelatin mungkin ada di atasnya. Sitoplasma memiliki dua daerah yang terdiferensiasi dengan baik: satu di mana bahan genetik berada, yang disebut nukleoid atau kromosom bakteri, dan sitoplasma yang tersisa, dengan penampilan yang homogen, di mana ribosom menonjol. Sitoplasma ini tidak memiliki sitoskeleton dan sistem endomembran. Mereka dapat menyajikan flagela dan dibagi dengan pembelahan biner.
Salah satu karakteristik sel prokariotik adalah keanekaragaman morfologi yang mereka miliki. Menurut bentuknya, basil (dengan bentuk batang), kokus (dengan bentuk bulat), spiral (dengan bentuk batang spiral) dan vibria (dengan bentuk koma ortografis) dibedakan.
Prokariota: Sel tanpa inti
Organisme terdiri dari sel-sel tanpa inti diklasifikasikan sebagai prokariota, yang berarti “sebelum inti.” Prokariota adalah bentuk paling umum dari kehidupan di bumi. Anda, pada saat ini, yang tercakup dalam dan dihuni oleh jutaan sel prokariotik: bakteri. Sebagian besar hidup Anda dan proses tubuh Anda tergantung pada pengaturan ini, misalnya, pencernaan terjadi di usus Anda sebagian didukung oleh bakteri yang memecah makanan yang Anda makan. Sebagian besar bakteri dalam tubuh Anda sama sekali tidak berbahaya bagi Anda. Spesies bakteri lain, bagaimanapun, bisa kejam dan mematikan, menyebabkan penyakit menular dengan cepat seperti kolera.
Bagaimana Sel Prokariota dan Eukariota BekerjaSemua bakteri, terlepas dari temperamennya, sangat sederhana, organisme prokariotik bersel satu. Tidak memiliki inti sel, dan semua sel kecil dengan jumlah yang relatif kecil DNA.
Bagian luar sel prokariotik dikemas oleh dinding sel yang berfungsi sebagai satu-satunya perlindungan bakteri dari dunia luar. Sebuah membran plasma (membran adalah lembaran tipis atau lapisan) mengatur pertukaran nutrisi, air, dan gas yang memelihara sel bakteri. DNA, biasanya dalam bentuk sepotong berbentuk lingkaran tunggal (segmen DNA seperti ini disebut kromosom), mengapung di sekitar di dalam sel. Cairan dalam sel disebut sitoplasma. Sitoplasma menyediakan bantalan, berair tempat untuk DNA dan mesin sel lain yang melakukan urusan hidup. Prokariota membelah, dan karena itu mereproduksi, secara mitosis sederhana.
Ciri umum sel eukariotik
Seperti prokariota, sel eukariotik memiliki membran plasma dan ribosom, tetapi dibedakan dari mereka dengan adanya nuklei, organel sitoplasmik, dan sitoskeleton. Secara klasik, nukleus dianggap sebagai struktur pembeda antara sel eukariotik dan prokariotik.
Kehadiran organel sitoplasmik menyebabkan kompartementalisasi wilayah sel, menciptakan ruang di mana kegiatan metabolisme tertentu terjadi, sehingga membuat fungsinya lebih efektif. Konsep kompartementalisasi dan polaritas telah dikaitkan erat dengan evolusi seluler.
Kompartementalisasi mengandaikan pembagian teritorial di dalam sel itu sendiri, yang memungkinkannya melakukan fungsi yang berbeda pada saat yang sama; masing-masing wilayah dibatasi oleh membran. Kompartemen didefinisikan sebagai “entitas fungsional”. Polaritas didefinisikan sebagai pengaturan spesifik organel dalam beberapa sel. Tidak semua sel memiliki polaritas (sel-sel darah, misalnya), tetapi dalam sel lain itu sangat penting (neuron, sel tiroid, sel plasma, dll).
Mengetahui bagaimana sel bekerja sangat penting di bidang genetika. Semua makhluk hidup terdiri dari satu atau kedua dari dua jenis sel: prokariota dan eukariota. Para biologies memandang prokariota dan eukariota yang serupa tetapi tidak identik, sehingga memahami perbedaan dan persamaan antara mereka adalah penting.
Proses melewati materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya tergantung sepenuhnya pada bagaimana sel tumbuh dan membelah. Untuk mereproduksi, organisme sederhana seperti bakteri atau ragi hanya salinan DNA-nya (melalui proses yang disebut replikasi) dan terbagi dalam dua.
Namun organisme yang bereproduksi secara generatif melalui sebuah tarian yang rumit yang mencakup mencampur dan mencocokkan untai DNA (suatu proses yang disebut rekombinasi) dan kemudian mengurangi jumlah DNA dalam sel kelamin khusus untuk sampai pada sepenuhnya kombinasi genetik baru untuk keturunan mereka.
Ada dua jenis dasar organisme – yang dengan inti dan mereka tanpa inti (kompartemen diisi dengan DNA dikelilingi oleh membran yang disebut membran nukleus):
Prokariota: Organisme yang tidak memiliki nukleus sel dan oleh karena itu DNA mengambang longgar di pusat cair dari sel. Prokariota membelah, dan dengan demikian mereproduksi, secara mitosis sederhana.
Eukariota: Organisme yang memiliki inti yang jelas untuk menampung dan melindungi DNA. Eukariota membaginya dengan meiosis untuk reproduksi generatif.
Struktur internal Sel Prokariotik
Plasma Membran: Membran plasma adalah lapisan ganda fosfolipid dengan protein yang terkait dan molekul lainnya. Ini pada dasarnya adalah “tas” yang menampung semua bahan intraseluler dan mengatur pergerakan material ke dalam dan keluar dari sel.
Sitoplasma: ini adalah cairan seperti gel yang mengisi sel, di dalam membran plasma – cairan yang memegang semua organel seluler didalam.
Sitoskeleton: Ini hanya baru-baru ini telah menemukan bahwa bakteri berbentuk batang dan Archaea memiliki protein cytoskeletal yang berfungsi dalam cara yang mirip dengan sitoskeleton sel eukariotik. Perancah ini memberikan dukungan struktural untuk sel dan memainkan peran dalam pembelahan sel.
Ribosom: Semua sel, baik prokariotik dan eukariotik, memiliki beberapa ribosom dibagian dalam. Ribosom adalah mesin pembuatan protein sel.
Bahan genetik dari Prokariota
Nukleoid: nukleoid adalah wilayah sitoplasma prokariotik yang berisi genom-bahan utama genetik (DNA) dari sel. Bakteri dan archaea biasanya memiliki kromosom sirkuler tunggal.
Plasmid: Selain kromosom bakteri, bakteri mungkin juga mengandung satu atau lebih plasmid. Sebuah plasmid adalah bagian non-esensial dari DNA yang menganugerahkan keuntungan bagi bakteri, seperti resistensi antibiotik, virulensi (kemampuan untuk menyebabkan penyakit) dan konjugasi (kemampuan bakteri untuk berbagi plasmid dengan bakteri lain). Plasmid juga ditemukan di beberapa mikroba eukariotik, seperti ragi.
Struktur Fungsi Sel ProkariotikSel prokariotik: Struktur luar Plasma Membran
Dinding sel: Hampir semua prokariota memiliki dinding sel pelindung yang mencegah mereka dari meledak dalam lingkungan hipotonik (lingkungan berair dengan konsentrasi rendah zat terlarut daripada yang ditemukan dalam sel). Komposisi dinding sel bervariasi tergantung pada jenis organisme, tetapi sebagian dinding sel mengandung kombinasi utama organik molekul-protein, karbohidrat dan lipid. Bakteri memiliki molekul unik yang disebut peptidoglikan di dinding sel mereka. Dinding sel Archaean tidak mengandung molekul ini. Komposisi dinding sel bakteri memungkinkan para ilmuwan untuk mengklasifikasikan mereka sebagai salah Gram-positif atau Gram-negatif.
Glikokaliks: Glikokaliks adalah lapisan yang hadir dalam beberapa bakteri, dan terletak di luar dinding sel. Ada dua jenis Glikokaliks : lapisan lendir dan kapsul. Lapisan lendir membantu bakteri menempel pada hal-hal dan melindungi mereka dari pengeringan, khususnya di lingkungan hipertonik. Kapsul juga memungkinkan bakteri untuk menempel hal, tapi memiliki manfaat tambahan membantu bakteri dikemas bersembunyi dari sistem kekebalan tubuh inang.
Perpanjangan Sel: Ada beberapa jenis ekstensi sel yang berhubungan dengan bakteri, semua terbuat dari helai halus protein. Ekstensi sel bakteri meliputi:
- Flagela: ekstensi seperti cambuk panjang yang membantu bakteri bergerak dalam lingkungan
- Fimbriae: memungkinkan bakteri untuk mematuhi menargetkan sel inang, sehingga memainkan peran utama dalam virulensi bakteri
- Konjugasi pili: tabung yang digunakan untuk mentransfer plasmid dari donor ke penerima
bakteri
Secara umum, reproduksi prokariota bekerja dalam cara yang lebih sederhana daripada metode reproduksi organisme eukariotik. Proses ini adalah semacam pembelahan sel yang disebut pembelahan biner, dan pada dasarnya adalah prosedur replikasi diri. Secara teori, hasil akhirnya adalah dua sel prokariotik identik, dan itulah cara kerja umumnya, tapi karena bakteri bermutasi pada tingkat lebih tinggi dari organisme lain, perbedaan memang terjadi sesekali. Metode reproduksi prokariotik memiliki hasil akhir yang hampir semua organisme dalam kelompok tertentu akan memiliki DNA hampir identik, yang merupakan salah satu ciri yang membedakan mereka dari eukariota.
Organisme dengan sel prokariotik, yang terutama meliputi anggota kingdom monera, umumnya dianggap sangat penting untuk fungsi keseluruhan ekosistem bumi. Ketika orang berpikir tentang bakteri, mereka sering berpikir penyakit, dan itu umumnya benar bahwa bakteri tertentu bisa sangat berbahaya, tetapi mereka juga diperlukan untuk kelangsungan hidup manusia. Misalnya, ada beberapa bakteri yang membantu pekerjaan sistem pencernaan dengan baik. Bakteri juga sebagian besar bertanggung jawab untuk dekomposisi bahan organik, yang mengembalikan nutrisi dari makhluk hidup mati bagi tanah. Tanpa fungsi ini, tanah planet akan tidak sehat, yang secara teoritis bisa mengakibatkan kehancuran ekologi keseluruhan.
Eukariota: Sel dengan inti
Organisme yang memiliki sel dengan inti diklasifikasikan sebagai eukariota (yang berarti “inti yang sejati”). Eukariota berkisar dalam kompleksitas dari yang sederhana hewan bersel satu dan tanaman sampai ke organisme multiselular yang kompleks seperti Anda. Sel eukariotik cukup rumit dan memiliki banyak bagian untuk memantau. Seperti prokariota, sel-sel eukariotik yang diselenggarakan bersama oleh membran plasma, dan kadang-kadang dinding sel mengelilingi membran (tanaman, misalnya memiliki dinding sel). Tapi di situlah akhir kesamaan.
Karakteristik yang paling penting dari sel eukariotik adalah inti – dalam wadah membran mengelilingi yang menaungi DNA yang dibagi menjadi satu atau lebih kromosom. Inti melindungi DNA dari kerusakan selama hari-hari hidup. Kromosom eukariotik biasanya, seperti tali segmen panjang DNA bukan yang berbentuk melingkar ditemukan pada prokariota. Ciri lain dari eukariota adalah cara DNA dikemas: Eukariota biasanya memiliki jumlah yang lebih besar dari DNA dari prokariota, sehingga cocok untuk semua bahwa DNA ke dalam inti sel kecil, itu harus menjadi secara ketat dililitkan protein khusus.
Tidak seperti prokariota, eukariota memiliki segala macam bagian sel, yang disebut organel, yang membantu melakukan usaha hidup. Organel yang ditemukan mengambang di sitoplasma yang berair di luar nukleus.
Dua organel yang paling penting adalah sebagai berikut:
Mitokondria: The pembangkit energi dari sel eukariotik, pompa mitokondria mengeluarkan energi dengan mengubah glukosa menjadi ATP (adenosin trifosfat). ATP bertindak seperti semacam, baterai menyimpan energi sampai diperlukan untuk hari-hari hidup. Kedua hewan dan tumbuhan memilikimitokondria.
Kloroplas: Ini organel yang unik untuk tanaman. Mereka mengolah energi sinar matahari menjadi gula yang kemudian digunakan oleh mitokondria tanaman untuk menghasilkan energi yang memelihara sel-sel hidup.
Sel eukariotik mampu melaksanakan perilaku yang prokariota tidak bisa. Misalnya, eukariota bersel satu sering memiliki pelengkap, seperti ekor panjang (disebut flagela) atau rambut-seperti proyeksi (disebut silia) yang bekerja seperti ratusan dayung kecil, untuk membantu mereka bergerak. Juga, hanya sel eukariotik mampu menelan cairan dan partikel untuk nutrisi, prokariota harus mengangkut bahan melalui dinding sel mereka, sebuah proses yang sangat membatasi pilihan kuliner mereka.
Dalam kebanyakan eukariota multiseluler, sel datang dalam dua jenis dasar: sel-sel tubuh (disebut sel somatik) dan sel kelamin (ataugamet ). Kedua jenis sel memiliki fungsi yang sangat berbeda dan diproduksi dalam cara yang sangat berbeda.
Contoh Eukariota multiseluler: sel somatik
Sel somatik yang dihasilkan oleh pembelahan sel sederhana yang disebut mitosis. Sel somatik dari organisme multiseluler seperti Anda dibedakan menjadi jenis sel khusus. Sel-sel kulit dan sel-sel otot yang kedua sel somatik, misalnya, tetapi jika Anda adalah untuk memeriksa sel-sel kulit Anda di bawah mikroskop dan membandingkannya dengan sel otot Anda, Anda akan melihat struktur mereka sangat berbeda. Berbagai sel yang membentuk tubuh Anda semua memiliki komponen dasar yang sama (membran, organel, dan sebagainya), namun pengaturan dari elemen berubah dari satu jenis sel ke berikutnya sehingga mereka dapat melaksanakan berbagai pekerjaan seperti pencernaan (sel-sel usus), penyimpanan energi (sel lemak), atau transportasi oksigen ke jaringan Anda (sel darah).
Contoh Eukariota multiseluler: sel kelamin (gamet)
Sel kelamin adalah sel khusus yang digunakan untuk reproduksi. Hanya organisme eukariotik terlibat dalam reproduksi generatif. Reproduksi generatif menggabungkan materi genetik dari dua organisme dan memerlukan persiapan khusus dalam bentuk pengurangan jumlah materi genetik dialokasikan untuk sel kelamin – sebuah proses yang disebut meiosi. Pada manusia, dua jenis sel kelamin adalah telur dan sperma.