SEL EUKARIOTIK: CIRI, JENIS, BAHAGIAN, METABOLISME - BIOLOGI - 2026

The sel-sel eukariot adalah komponen struktur garis luas organisma dicirikan dengan mempunyai sel-sel dengan teras yang dibatasi oleh membran dan mempunyai satu set organel.

Di antara organel eukariota yang paling terkenal, kita mempunyai mitokondria, yang bertanggungjawab untuk pernafasan selular dan laluan lain yang berkaitan dengan penjanaan tenaga, dan kloroplas, yang terdapat di dalam tumbuhan dan bertanggungjawab untuk proses fotosintetik.

Sel eukariotik haiwan. Sumber: Oleh Nikol valentina romero ruiz, dari Wikimedia Commons

Di samping itu, terdapat struktur lain yang dibatasi oleh membran seperti radas Golgi, retikulum endoplasma, vakuola, lisosom, peroksisom, antara lain, yang unik untuk eukariota.

Organisme yang merupakan sebahagian daripada eukariota cukup heterogen, baik dari segi ukuran dan morfologi. Kumpulan ini terdiri dari ragi protozoa unisel dan mikroskopik hingga tumbuh-tumbuhan dan haiwan besar yang menghuni laut dalam.

Eukariota berbeza dengan prokariota terutamanya dengan adanya nukleus dan organel dalaman lain, selain mempunyai organisasi bahan genetik yang tinggi. Boleh dikatakan bahawa eukariota jauh lebih kompleks dalam aspek yang berbeza, baik dari segi struktur dan fungsional.

Ciri umum

Ciri-ciri terpenting yang menentukan sel eukariotik adalah: kehadiran nukleus yang ditentukan dengan bahan genetik (DNA) di dalamnya, organel subselular yang melakukan tugas tertentu, dan sitoskeleton.

Oleh itu, beberapa keturunan mempunyai ciri khas. Sebagai contoh, tumbuhan mempunyai kloroplas, vakuola besar, dan dinding selulosa tebal. Pada kulat, dinding kitin adalah ciri. Terakhir, sel haiwan mempunyai sentriol.

Begitu juga, terdapat organisma uniselotik eukariotik dalam protista dan kulat.

Bahagian (organel)

Salah satu ciri khas eukariota adalah kehadiran organel atau petak subselular yang dikelilingi oleh membran. Antara yang paling ketara yang kami ada:

Teras

Perwakilan sel manusia eukariotik. Anda dapat melihat intinya

Inti adalah struktur yang paling mencolok dalam sel eukariotik. Ia dibatasi oleh membran lipid berpori ganda yang memungkinkan pertukaran bahan antara sitoplasma dan bahagian dalam nuklear.

Organel ini bertanggung jawab untuk mengkoordinasikan semua proses selular, kerana mengandungi semua arahan yang diperlukan dalam DNA yang memungkinkan banyak proses dijalankan.

Inti bukan organel sfera dan statik yang sempurna dengan DNA yang tersebar secara rawak di dalamnya. Ini adalah struktur kerumitan yang indah dengan komponen yang berbeza seperti: sampul nuklear, kromatin dan nukleolus.

Terdapat juga badan lain di dalam nukleus seperti badan Cajal dan badan PML (leukemia promyelocytic).

Mitokondria

Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang dikelilingi oleh sistem membran ganda dan terdapat pada tumbuhan dan haiwan. Bilangan mitokondria per sel berbeza mengikut keperluannya: dalam sel dengan keperluan tenaga tinggi jumlahnya lebih tinggi.

Laluan metabolik yang berlaku di mitokondria adalah: kitaran asid sitrik, pengangkutan elektron dan fosforilasi oksidatif, pengoksidaan beta asid lemak, dan pemecahan asid amino.

Kloroplas

Kloroplas

Kloroplas adalah organel khas tumbuhan dan alga, yang menghadirkan sistem membran yang kompleks. Konstituen yang paling penting ialah klorofil, pigmen hijau yang mengambil bahagian secara langsung dalam fotosintesis.

Sebagai tambahan kepada reaksi yang berkaitan dengan fotosintesis, kloroplas dapat menghasilkan ATP, mensintesis asid amino, asid lemak, antara lain. Kajian terbaru menunjukkan bahawa petak ini berkaitan dengan pengeluaran bahan melawan patogen.

Seperti mitokondria, kloroplas mempunyai bahan genetik mereka sendiri, dalam bentuk bulat. Dari sudut evolusi, fakta ini adalah bukti yang menyokong teori kemungkinan proses endosimbiotik yang menimbulkan mitokondria dan kloroplas.

Retikulum endoplasmic

Retikulum endoplasmic

Retikulum adalah sistem membran yang berterusan dengan inti dan meluas ke seluruh sel dalam bentuk labirin.

Ia dibahagikan kepada retikulum endoplasma halus dan retikulum endoplasma kasar, bergantung kepada kehadiran ribosom di dalamnya. Retikulum kasar bertanggungjawab terutamanya untuk sintesis protein - terima kasih kepada ribosom berlabuh. Halus, sebahagiannya, berkaitan dengan metabolisme lipid

Radas Golgi

Ini terdiri daripada serangkaian cakera rata yang disebut "tangki Golgian." Ia berkaitan dengan rembesan dan pengubahsuaian protein. Ia juga mengambil bahagian dalam sintesis biomolekul lain, seperti lipid dan karbohidrat.

Organisma eukariotik

Pada tahun 1980, penyelidik Carl Woese dan kolaborator berjaya menjalin hubungan antara makhluk hidup dengan menggunakan teknik molekul. Melalui satu siri eksperimen perintis, mereka berjaya membentuk tiga domain (juga disebut "super realms") meninggalkan pandangan tradisional dari lima alam.

Menurut hasil Woese, kita dapat mengklasifikasikan bentuk hidup bumi menjadi tiga kumpulan yang jelas: Archaea, Eubacteria dan Eukarya.

Dalam domain Eukarya adalah organisma yang kita kenal sebagai eukariota. Keturunan ini sangat pelbagai dan merangkumi sebilangan besar organisma unisel dan multisel.

Uniselular

Eukariota uniselular adalah organisma yang sangat kompleks, kerana mereka mesti memiliki dalam satu sel semua fungsi khas eukariot. Protozoa secara historis diklasifikasikan sebagai rhizopoda, ciliates, flagellate, dan sporozoans.

Sebagai contoh yang paling menonjol, kita mempunyai euglena: spesies fotosintetik yang mampu bergerak melalui flagellum.

Terdapat juga eukariota bersilia, seperti paramecia terkenal yang tergolong dalam genus Paramecium. Ini mempunyai bentuk selipar khas dan bergerak berkat kehadiran silia yang banyak.

Dalam kumpulan ini terdapat juga spesies patogen manusia dan haiwan lain, seperti genus Trypanosoma. Kumpulan parasit ini dicirikan dengan badan yang memanjang dan flagel khas. Mereka adalah penyebab penyakit Chagas (Trypanosoma cruzi) dan penyakit tidur (Trypanosoma brucei).

Genus Plasmodium adalah agen penyebab malaria atau malaria pada manusia. Penyakit ini boleh membawa maut.

Terdapat juga kulat uniselular, tetapi ciri kumpulan ini yang paling menonjol akan dijelaskan di bahagian kemudian.

Tumbuhan

Semua kerumitan besar tanaman yang kita perhatikan setiap hari adalah keturunan eukariotik, dari rumput dan rumput hingga pokok yang kompleks dan besar.

Sel-sel individu ini dicirikan dengan memiliki dinding sel yang terdiri daripada selulosa, yang memberikan kekakuan pada struktur. Di samping itu, mereka mempunyai kloroplas yang mengandungi semua unsur biokimia yang diperlukan agar proses fotosintetik berlaku.

Tumbuhan mewakili kumpulan organisma yang sangat beragam, dengan kitaran hidup yang kompleks yang mustahil untuk merangkumi hanya beberapa ciri.

Cendawan

Istilah "fungus" digunakan untuk menunjuk organisma yang berbeza seperti acuan, ragi dan individu yang mampu menghasilkan cendawan.

Bergantung pada spesies, mereka dapat membiak secara seksual atau aseks. Mereka dicirikan terutamanya oleh penghasilan spora: struktur laten kecil yang dapat berkembang apabila keadaan persekitaran sesuai.

Anda mungkin berfikir bahawa mereka serupa dengan tumbuh-tumbuhan, kerana kedua-duanya dicirikan oleh cara hidup yang lancar, iaitu, mereka tidak bergerak. Walau bagaimanapun, kulat kekurangan kloroplas dan tidak mempunyai mesin enzimatik yang diperlukan untuk menjalankan fotosintesis.

Cara makan mereka heterotrofik, seperti kebanyakan haiwan, jadi mereka mesti mencari sumber tenaga.

Haiwan

Haiwan tersebut mewakili kumpulan yang terdiri daripada hampir sejuta spesies yang dikatalogkan dan dikelaskan dengan betul, walaupun ahli zoologi menganggarkan bahawa nilai sebenarnya dapat mendekati 7 atau 8 juta. Mereka adalah kumpulan yang pelbagai seperti yang disebutkan di atas.

Mereka dicirikan oleh heterotrofik (mereka mencari makanan mereka sendiri) dan mempunyai pergerakan yang luar biasa yang memungkinkan mereka bergerak. Untuk tugas ini mereka memiliki serangkaian mekanisme pergerakan yang bervariasi yang memungkinkan mereka bergerak di darat, air dan udara.

Mengenai morfologi mereka, kita dapati kumpulan yang sangat heterogen. Walaupun kita dapat membuat pembagian menjadi invertebrata dan vertebrata, di mana ciri yang membezakannya adalah adanya lajur vertebra dan notochord.

Di antara invertebrata kita mempunyai porifers, cnidarians, annelids, nematoda, cacing pipih, arthropoda, moluska dan echinoderma. Sementara vertebrata termasuk kumpulan yang lebih terkenal seperti ikan, amfibi, reptilia, burung, dan mamalia.

Jenis sel eukariotik

Terdapat kepelbagaian sel eukariotik yang besar. Walaupun anda mungkin berfikir bahawa yang paling kompleks terdapat pada haiwan dan tumbuhan, ini tidak betul. Kerumitan terbesar diperhatikan dalam organisma protist, yang mesti mempunyai semua elemen yang diperlukan untuk hidup terkurung dalam satu sel.

Jalan evolusi yang membawa kepada kemunculan organisma multiselular yang membawa kepada keperluan untuk mengagihkan tugas dalam individu, yang dikenali sebagai pembezaan sel. Oleh itu, setiap sel bertanggungjawab untuk serangkaian aktiviti terhad dan mempunyai morfologi yang memungkinkannya menjalankannya.

Ketika proses peleburan gam atau persenyawaan terjadi, zigot yang dihasilkan mengalami serangkaian pembelahan sel berikutnya yang akan menyebabkan pembentukan lebih dari 250 jenis sel.

Pada haiwan, jalur pembezaan yang diikuti oleh embrio diarahkan oleh isyarat yang diterima dari persekitaran dan sangat bergantung pada kedudukannya dalam organisma yang sedang berkembang. Antara jenis sel yang paling terkenal yang kami ada:

Neuron

Neuron atau sel yang khusus dalam pengaliran impuls saraf yang merupakan sebahagian daripada sistem saraf.

Sel otot

Sel otot rangka yang mempunyai sifat kontraktil dan diselaraskan dalam rangkaian filamen. Ini memungkinkan pergerakan haiwan yang biasa seperti berlari atau berjalan.

Sel tulang rawan

Sel tulang rawan mengkhusus dalam sokongan. Atas sebab ini mereka dikelilingi oleh matriks yang mempunyai kolagen.

Sel darah

Komponen sel darah adalah sel darah merah dan putih, dan platelet. Yang pertama berbentuk cakera, kekurangan inti ketika matang dan mempunyai fungsi mengangkut hemoglobin. Sel darah putih mengambil bahagian dalam tindak balas imun dan platelet dalam proses pembekuan darah.

Metabolisme

Eukariota menunjukkan rangkaian jalur metabolik seperti glikolisis, laluan fosfat pentosa, pengoksidaan beta asid lemak, antara lain, yang disusun dalam petak selular tertentu. Contohnya, ATP dihasilkan di mitokondria.

Sel tumbuhan mempunyai metabolisme ciri, kerana mereka mempunyai mesin enzimatik yang diperlukan untuk menerangi sinar matahari dan menghasilkan sebatian organik. Proses ini adalah fotosintesis dan mengubahnya menjadi organisma autotrofik yang dapat mensintesis komponen bertenaga yang diperlukan oleh metabolisme mereka.

Tumbuhan mempunyai jalur khusus yang disebut kitaran glikoksilat yang berlaku di glikoksisom dan bertanggungjawab untuk penukaran lipid menjadi karbohidrat.

Haiwan dan kulat dicirikan sebagai heterotrof. Keturunan ini tidak dapat menghasilkan makanan mereka sendiri, jadi mereka mesti mencarinya secara aktif dan menurunkannya.

Perbezaan dengan prokariota

Perbezaan penting antara eukariota dan prokariota adalah kehadiran nukleus yang diikat oleh membran dan ditentukan dalam kumpulan organisma pertama.

Kita dapat mencapai kesimpulan ini dengan meneliti etimologi kedua-dua istilah: prokariota berasal dari akar pro yang bermaksud "sebelum" dan karyon yang merupakan inti; sementara eukariota merujuk kepada kehadiran "inti sejati" (eu bermaksud "benar" dan karyon yang bermaksud inti)

Walau bagaimanapun, kita dapati eukariota uniselular (iaitu keseluruhan organisma adalah satu sel) seperti Paramecium atau ragi yang terkenal. Dengan cara yang sama, kita dapati organisma eukariotik multiselular (terdiri daripada lebih dari satu sel) seperti haiwan, termasuk manusia.

Menurut catatan fosil, ada kemungkinan untuk menyimpulkan bahawa eukariota berevolusi dari prokariota. Oleh itu, adalah logik untuk menganggap bahawa kedua-dua kumpulan mempunyai ciri-ciri yang serupa seperti adanya membran sel, laluan metabolik yang biasa, antara lain. Perbezaan yang paling ketara antara kedua-dua kumpulan akan dijelaskan di bawah:

Sumber: Oleh Tidak ada pengarang yang boleh dibaca oleh mesin. Mortadelo2005 diasumsikan (berdasarkan tuntutan hak cipta). , melalui Wikimedia Commons

Saiz

Organisme eukariotik biasanya berukuran lebih besar daripada prokariota, kerana organisme ini jauh lebih kompleks dan mempunyai unsur sel yang lebih banyak.

Rata-rata, diameter prokariota adalah antara 1 dan 3 µm, sementara sel eukariotik dapat berada dalam urutan 10 hingga 100 µm. Walaupun terdapat pengecualian yang ketara untuk peraturan ini.

Kehadiran organel

Dalam organisma prokariotik tidak ada struktur yang dibatasi oleh membran sel. Ini sangat sederhana dan kekurangan badan dalaman ini.

Biasanya, satu-satunya membran yang dimiliki prokariota adalah bertanggungjawab untuk membatasi organisma dengan persekitaran luaran (perhatikan bahawa membran ini juga terdapat pada eukariota).

Teras

Seperti disebutkan di atas, kehadiran inti merupakan elemen utama untuk membeza-bezakan antara kedua-dua kumpulan. Dalam prokariota, bahan genetik tidak dibatasi oleh jenis membran biologi.

Sebaliknya, eukariota adalah sel dengan struktur dalaman yang kompleks dan, bergantung pada jenis sel, menunjukkan organel spesifik yang telah dijelaskan secara terperinci pada bahagian sebelumnya. Sel-sel ini biasanya mempunyai nukleus tunggal dengan dua salinan setiap gen - seperti pada kebanyakan sel pada manusia.

Dalam eukariota, DNA (asid deoksiribonukleik) sangat tersusun pada tahap yang berbeza. Molekul panjang ini dikaitkan dengan protein, yang disebut histon, dan dipadatkan ke tahap sehingga dapat memasuki inti kecil, yang dapat diperhatikan pada titik tertentu dalam pembelahan sel sebagai kromosom.

Prokariota tidak mempunyai tahap organisasi yang begitu canggih. Secara amnya, bahan genetik berlaku sebagai molekul bulat tunggal yang dapat melekat pada biomembran yang mengelilingi sel.

Walau bagaimanapun, molekul DNA tidak diedarkan secara rawak. Walaupun tidak dibungkus dalam membran, bahan genetik terletak di kawasan yang disebut nukleoid.

Mitokondria dan kloroplas

Dalam kes spesifik mitokondria, ini adalah organel sel di mana protein yang diperlukan untuk proses pernafasan selular dijumpai. Prokariota - yang mesti mengandungi enzim ini untuk tindak balas oksidatif - berlabuh di membran plasma.

Begitu juga, dalam keadaan organisma prokariotik bersifat fotosintetik, proses ini berlaku dalam kromatofor.

Ribosom

Ribosom adalah struktur yang bertanggungjawab untuk menerjemahkan RNA utusan ke protein yang dikodkan oleh molekul. Mereka cukup banyak, misalnya bakteria biasa, seperti Escherichia coli, dapat memiliki hingga 15.000 ribosom.

Dua unit yang membentuk ribosom dapat dibezakan: utama dan minor. Keturunan prokariotik dicirikan dengan menghadirkan ribosom 70S, yang terdiri daripada subunit 50S besar dan subunit 30S kecil. Sebaliknya, dalam eukariota terdiri daripada subunit 60S dan 40S kecil.

Pada prokariota, ribosom tersebar di seluruh sitoplasma. Semasa di eukariota, mereka berlabuh pada membran, seperti pada retikulum endoplasma kasar.

Cytoplasma

Sitoplasma dalam organisma prokariotik mempunyai penampilan yang paling berbutir, berkat kehadiran ribosom. Dalam prokariota, sintesis DNA berlaku di sitoplasma.

Kehadiran dinding sel

Kedua-dua organisma prokariotik dan eukariotik dibatasi dari persekitaran luarannya oleh membran biologi lipid berganda. Walau bagaimanapun, dinding sel adalah struktur yang mengelilingi sel dan hanya terdapat pada garis keturunan prokariotik, pada tumbuh-tumbuhan dan pada kulat.

Dinding ini kaku dan fungsi umum yang paling intuitif adalah melindungi sel dari tekanan persekitaran dan kemungkinan perubahan osmotik. Namun, pada tahap komposisi dinding ini sama sekali berbeza dalam ketiga-tiga kumpulan ini.

Dinding bakteria terdiri daripada sebatian yang disebut peptidoglikan, terbentuk oleh dua blok struktur yang dihubungkan oleh ikatan jenis β-1,4: N-asetil-glukosamin dan asid N-asetillmuramik.

Pada tumbuhan dan kulat - kedua eukariota - komposisi dindingnya juga berbeza-beza. Kumpulan pertama terbuat dari selulosa, polimer yang terbentuk dengan mengulangi unit glukosa gula, sementara kulat mempunyai dinding kitin dan unsur-unsur lain seperti glikoprotein dan glikans. Perhatikan bahawa tidak semua kulat mempunyai dinding sel.

DNA

Bahan genetik antara eukariota dan prokariota berbeza bukan hanya dalam cara pemadatannya, tetapi juga struktur dan kuantitinya.

Prokariota dicirikan dengan jumlah DNA yang rendah, antara 600,000 pasangan asas hingga 8 juta. Iaitu, mereka dapat membuat kod dari 500 hingga beberapa ribu protein.

Intron (urutan DNA yang tidak memberi kod untuk protein dan mengganggu gen) terdapat di eukariota dan bukan di prokariota.

Pemindahan gen mendatar adalah proses yang signifikan pada prokariota, sementara pada eukariota praktikal tidak ada.

Proses pembahagian sel

Dalam kedua-dua kumpulan, jumlah sel meningkat sehingga mencapai ukuran yang mencukupi. Eukariota melakukan pembelahan dengan proses mitosis yang kompleks, yang menghasilkan dua sel anak perempuan dengan ukuran yang sama.

Fungsi mitosis adalah memastikan bilangan kromosom yang sesuai setelah setiap pembelahan sel.

Pengecualian untuk proses ini adalah pembelahan sel ragi, terutama dari genus Saccharomyces, di mana pembahagian tersebut membawa kepada generasi sel anak yang lebih kecil, kerana ia dibentuk dengan cara "tonjolan".

Sel prokariotik tidak mengalami pembelahan sel mitosis - akibat intrinsik daripada kekurangan inti. Dalam organisma ini pembahagian berlaku oleh pembahagian binari. Oleh itu, sel tumbuh dan terbahagi kepada dua bahagian yang sama.

Terdapat unsur-unsur tertentu yang mengambil bahagian dalam pembahagian sel dalam eukariota, seperti sentromer. Dalam kes prokariota, tidak ada analognya dan hanya beberapa spesies bakteria yang mempunyai mikrotubulus. Pengeluaran semula jenis seksual adalah perkara biasa pada eukariota dan jarang berlaku pada prokariota.

Cytoskeleton

Eukariota mempunyai organisasi yang sangat kompleks di peringkat sitoskeleton. Sistem ini terdiri daripada tiga jenis filamen yang diklasifikasikan berdasarkan diameternya menjadi mikrofilamen, filamen antara dan mikrotubulus. Di samping itu, terdapat protein dengan sifat motor yang berkaitan dengan sistem ini.

Eukariota mempunyai rangkaian proses yang membolehkan sel bergerak di persekitarannya. Ini adalah flagella, yang bentuknya mengingatkan pada cambuk dan pergerakannya berbeza pada eukariota dan prokariota. Silia lebih pendek dan umumnya terdapat dalam jumlah yang banyak.

Rujukan

1. Birge, EA (2013). Genetik bakteria dan bakteriofag. Springer Science & Business Media.
2. Campbell, MK, & Farrell, SO (2011). Biokimia.
3. Cooper, GM, & Hausman, RE (2000). Sel: Pendekatan molekul. Sinauer Associates.
4. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Jemputan ke biologi. Macmillan.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi. McGraw - Bukit.
6. Karp, G. (2009). Biologi sel dan molekul: konsep dan eksperimen. John Wiley & Anak.
7. Pontón, J. (2008). Dinding sel kulat dan mekanisme tindakan anidulafungin. Pendeta Iberoam Micol, 25, 78–82.
8. Vellai, T., & Vida, G. (1999). Asal eukariot: perbezaan antara sel prokariotik dan eukariotik. Prosiding Royal Society B: Ilmu Biologi, 266 (1428), 1571–1577.
9. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biokimia. Panamerican Medical Ed.
10. Minggu, B. (2012). Mikroba dan Masyarakat Alcamo. Penerbit Jones & Bartlett.