JENIS SEL: SEL PROKARIOTIK, SEL EUKARIOTIK - BIOLOGI - 2025

Dua jenis sel membentuk semua organisma hidup yang dapat kita kenal pasti secara semula jadi; ini dikenali sebagai prokariota dan eukariota. Yang pertama adalah khas dari beberapa mikroorganisma, sementara yang kedua membentuk organisma multisel yang kompleks seperti tumbuhan dan haiwan.

Sel mewakili unit asas kehidupan asas, yang telah diketahui lebih kurang sejak tahun 1840. Dikatakan bahawa mereka adalah "unit asas" kerana di dalamnya masing-masing terdapat proses yang sama yang kita kenali dalam organisma "lebih tinggi" atau lebih tinggi. kompleks.

Skema dua jenis sel di alam: eukariota dan prokariota. Bahagian utama ditunjukkan, menunjukkan perbezaan di antara mereka (Sumber: Tidak ada pengarang yang dapat dibaca oleh mesin yang disediakan. Mortadelo2005 dianggap (berdasarkan tuntutan hak cipta). Melalui Wikimedia Commons)

Oleh itu, sel adalah makhluk hidup terkecil yang dapat memberi makan, metabolisme, tumbuh dan berkembang biak, meninggalkan keturunan (sel hanya dapat berasal dari sel yang ada sebelumnya).

Ukuran sel boleh sangat berbeza. Sekiranya kita mempertimbangkan ukuran bakteria kecil, yang dapat mengukur lebih dari 100 mikron, dan membandingkannya dengan neuron manusia dewasa, yang dapat mengukur hingga 1 meter, kita akan menemui perbezaan kira-kira 6 susunan magnitud.

Tetapi, kerana proses yang berlaku di dalamnya serupa, pelbagai jenis sel mempunyai banyak ciri. Sebagai contoh, semua dikelilingi oleh selaput yang memisahkan mereka dari persekitaran di sekelilingnya dan yang membolehkan laluan bahan secara selektif dari satu sisi ke sisi lain.

Ruang yang dikelilingi oleh membran ini mengandungi sejenis cecair atau cairan yang disebut sitosol, di mana komponen intraselular yang memungkinkan metabolisme dan pembiakan, untuk menamakan beberapa proses.

Sitosol semua sel mengandungi (dipisahkan oleh membran dalaman atau tidak) bahan keturunan yang terdiri daripada asid nukleik; sejumlah besar protein struktur dan dengan aktiviti enzimatik; ion, karbohidrat dan molekul lain yang berlainan sifat kimia.

Sebilangan sel mempunyai dinding sel yang menutupi membran plasma mereka dan memberikannya ketegaran, sokongan, dan ketahanan mekanikal dan kimia tertentu. Sebagai tambahan, kedua-dua organisma prokariotik dan eukariotik boleh mempunyai struktur seperti silia dan flagela, yang berfungsi untuk pelbagai tujuan.

Sel prokariotik

Sel prokariotik adalah sel yang agak sederhana. Namanya berasal dari bahasa Yunani "pro", yang bermaksud sebelumnya, dan "karyon" yang bermaksud inti, dan ini digunakan untuk menunjukkan organisma dengan inti primordial atau "primitif", yang kekurangan inti membran.

Organisma prokariotik adalah bakteria dan archaea. Bakteria mewakili salah satu kumpulan makhluk hidup yang paling penting dari sudut pandang ekologi dan praktikal (berbahasa antroposentrik), serta berkenaan dengan kelimpahannya (bilangan individu).

Diagram sel prokariotik «rata-rata» (Sumber: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Label Sepanyol oleh Alejandro Porto. Melalui Wikimedia Commons)

Archaea, banyak seperti bakteria, mendiami tempat-tempat yang tidak ramah dan bermusuhan seperti air garam, mata air gunung berapi atau tempat yang sangat berasid dan panas.

Terdapat banyak perbezaan antara archaea dan bakteria, tetapi hanya ciri bakteria yang paling khas yang akan disebutkan di bawah, kerana mereka adalah kumpulan yang paling terkenal.

- Ciri-ciri

Prokariota mempunyai ukuran dan bentuk yang sangat berubah-ubah, yang pada dasarnya bergantung pada spesies dan cara hidup yang dipertimbangkan. Bakteria, misalnya, secara morfologi dibezakan menjadi cocci dan bacilli.

Cocci mempunyai bentuk yang hampir bulat dan dapat bersatu antara satu sama lain untuk membentuk agregat sel (serupa dengan sebilangan anggur) yang merupakan ciri khas beberapa spesies.

Bakilli berbentuk batang, tetapi lebar dan panjangnya sangat berubah-ubah; Ini juga dapat dihubungkan satu sama lain, membentuk rantai yang serupa dengan "tali" chorizo.

Salmonella typhimurium (merah) menyerang sel manusia. Pengarang: Laboratorium Rocky Mountain, NIAID, NIH Oleh pemerintah AS (Fail: SalmonellaNIAID.jpg), melalui Wikimedia Commons

Sel prokariotik mempunyai sebilangan besar struktur, yang bertanggungjawab untuk menjalankan semua proses pentingnya. Salah satu ciri yang membezakan bakteria dari sel eukariotik adalah ketiadaan struktur membran dalaman.

Dengan kata lain, bakteria kekurangan organel sitosolik seperti yang terdapat di eukariota (mitokondria, nukleus, retikulum endoplasma, dll.).

- Bahagian sel prokariotik

Bakteria; sel prokariotik, organisma uniselular

Bahagian yang dapat dibezakan di kebanyakan prokariota adalah membran plasma, ribosom, badan inklusi, kawasan nukleoid, ruang periplasma, dinding sel, kapsul, fimbriae, dan pili dan flagella.

Membran plasma atau sel

Membran yang menutup sel bakteria melakukan pelbagai fungsi sebagai penghubung antara mereka dan persekitarannya. Ia terdiri daripada lipid yang disusun dalam bentuk lapisan dua dan beberapa protein yang berkaitan yang, bersama-sama, membentuk struktur setebal 10 nm.

Muka bilayer yang "menghadap" "dalam" dan "keluar" sel mengandungi bahagian hidrofilik dari lipid, sementara bahagian dalamnya sangat hidrofobik. Protein bersekutu dapat berupa integral atau periferal, bergantung pada sifat kimia pergaulannya.

Prokariota tidak mempunyai struktur membran dalaman, bagaimanapun, membran plasma mereka dapat membentuk invaginasi atau lipatan yang menonjol di bahagian dalamnya dan ini memenuhi fungsi yang berbeza.

Cytoplasma

Sitoplasma adalah ruang antara membran sel dan nukleus; mengandungi sitosol. Ia serupa dengan sitoplasma sel eukariotik.

Cytosol

Membran plasma merangkumi bahan cecair yang dikenali sebagai sitosol. Tidak ada protein sitoskeletal atau organel membran dalam cairan ini, tetapi "kawasan" dengan fungsi yang ditentukan dan komponen tertentu dapat dibezakan.

Contoh yang baik dari beberapa "struktur" yang berkaitan dengan sitosol bakteria adalah badan inklusi, yang merupakan butiran yang terdiri daripada bahan organik atau bukan organik yang tertanam dalam matriks sitosolik.

Ribosom dan molekul molekul

Dalam sitosol sel prokariotik, sebilangan besar zarah dapat dilihat (kadang-kadang dikaitkan dengan membran plasma) yang bertanggungjawab untuk sintesis protein selular; Ini dikenali sebagai ribosom dan juga terdapat di sel eukariotik, walaupun lebih besar pada sel yang terakhir.

Berkaitan erat dengan ribosom terdapat juga protein yang disebut molekul molekul, yang bertanggungjawab untuk berkolaborasi dengan lipatan protein yang disintesis oleh ribosom.

Nukleoid

Sel prokariotik biasanya mempunyai molekul DNA yang membentuk kromosom bulat untaian dua. Kromosom ini tidak tertutup dalam inti yang dibatasi oleh membran, tetapi dibungkus dalam kawasan sitosol yang ditentukan.

Wilayah ini dikenali sebagai wilayah nukleoid atau nuklear. Ini adalah yang mengandungi semua maklumat genetik yang menentukan ciri bakteria dan yang mereplikasi pada masa pembelahan sel.

Dinding sel bakteria

Semua bakteria mempunyai dinding sel yang mengelilingi membran plasma. Struktur ini sangat penting untuk kelangsungan hidup prokariota, kerana memberi mereka ketahanan tertentu terhadap lisis osmotik.

Bergantung pada ciri dinding sel, dua kumpulan bakteria besar telah dibezakan: Gram Positif dan Gram Negatif.

Dinding sel bakteria Gram-positif terdiri daripada lapisan peptidoglikan yang homogen (N-asetil glukosamin dan asid N-asetilmuramat) yang mengelilingi membran plasma.

Bakteria gram negatif juga mempunyai dinding sel peptidoglikan pada membran plasma, tetapi juga mempunyai selaput luar tambahan yang mengelilinginya.

Ruang antara dinding sel dan membran plasma kedua jenis bakteria disebut ruang periplasma, di mana sebilangan besar enzim dan protein lain dengan fungsi penting ditempatkan.

Sebilangan bakteria, selain dinding sel, mengandungi lapisan polisakarida dan glikoprotein yang bertindak untuk melindungi daripada pengeringan atau serangan patogen seperti bakteriofag; ia juga berfungsi dalam proses lekatan sel.

Plasmid

Plasmid adalah struktur DNA yang melingkar. Mereka adalah pembawa gen yang tidak terlibat dalam pembiakan.

Kapsul

Ia terdapat di beberapa sel bakteria dan membantu mengekalkan kelembapan, membantu sel melekat pada permukaan dan nutrien. Ini adalah lapisan luar tambahan yang melindungi sel ketika diserap oleh organisma lain.

Pili

Sel prokariotik juga mempunyai struktur luaran yang dikenali sebagai "pili" yang merupakan sejenis "rambut" di permukaan sel-sel ini dan yang sering memainkan peranan penting dalam pertukaran maklumat genetik antara bakteria.

Bahan genetik (DNA dan RNA)

Sel prokariotik mempunyai sejumlah besar bahan genetik dalam bentuk DNA dan RNA. Kerana sel prokariotik kekurangan nukleus, sitoplasma hanya mengandungi satu helai DNA bulat besar yang mengandungi sebahagian besar gen yang diperlukan untuk pertumbuhan, pembiakan, dan kelangsungan hidup sel.

Sel eukariotik

Contoh sel eukariotik (sel haiwan) dan bahagiannya (Sumber: Alejandro Porto melalui Wikimedia Commons)

Sel eukariotik membentuk sebahagian besar organisma yang kita lihat di alam semula jadi. Eukariota adalah ragi dan kulat bersel tunggal, pokok raksasa seperti sequoias, dan mamalia megah seperti ikan paus biru.

Berbanding dengan sel prokariotik, sel eukariotik jauh lebih besar dan lebih kompleks, kerana ia mempunyai sebilangan besar organel dalaman dan sistem membran kompleks yang tertanam di sitosolnya.

Kata "eukariota" berasal dari bahasa Yunani "eu", yang bermaksud benar dan "karyon", yang bermaksud nukleus dan digunakan untuk menamakan sel-sel yang memiliki "inti sejati", yang dibatasi oleh membran.

- Ciri-ciri

Haiwan, tumbuhan, kulat, dan beberapa organisma bersel tunggal seperti amuba dan ragi terdiri dari sel eukariotik.

Dengan perbezaannya, sel-sel yang membentuk organisma ini mempunyai organisasi dalaman yang kompleks: mereka mempunyai inti membran dan kepelbagaian organel dalaman, membran yang terpisah.

- Bahagian sel eukariotik

Cytoplasma

Ia terletak di antara membran plasma dan nukleus, di dalamnya terdapat organel dan sitoskeleton. Ruang yang terkandung di dalam membran organel membentuk mikrokompartemen intraselular.

Membran plasma

Nukleus sel eukariotik

Nukleus adalah organel intraselular yang paling menonjol dan ciri sel eukariotik. Ia adalah "bekas" di mana bahan genetik (asid nukleik) tertutup rapat dengan protein yang disebut "histon", yang membentuk kromosom eukariotik.

Organel ini dibatasi oleh sampul nuklear, yang sepadan dengan sepasang membran sepusat yang memisahkan komponen nuklear dari seluruh sitosol dan yang mempunyai fungsi penting dari sudut ekspresi gen.

Mitokondria

Mitokondria

Sitosol sel eukariotik juga mempunyai organel membran lain yang sangat penting, yang bertanggungjawab untuk penjanaan tenaga yang dapat digunakan oleh sel: mitokondria.

Terima kasih kepada organel ini, organisma hidup mempunyai keupayaan untuk hidup dengan kehadiran oksigen.

Mitokondria adalah struktur "berbentuk batang", mirip dengan bakteria (rujuk teori endosymbiotik), mereka mempunyai genom mereka sendiri, sehingga mereka mereplikasi hampir bebas dari sel yang menyimpannya, dan mereka mempunyai dua membran, satu dalaman yang dilipat dan satu luaran. , yang menghadap sitosol.

Pertukaran metabolit dan maklumat yang berterusan berlaku antara mitokondria, sitosol dan beberapa organel membran sel eukariotik, yang penting untuk sel berfungsi.

Ribosom

Mereka adalah struktur penting untuk sintesis protein. Mereka terdiri daripada RNA ribosom dan protein. Ribosom berfungsi untuk membuat protein.

Kloroplas

Kloroplas

Tumbuhan, alga dan cyanobacteria, selain mitokondria, mempunyai organel (plastid) yang khusus dalam fotosintesis. Ini mengandungi banyak invaginasi dan proses membran dalaman, yang kaya dengan pigmen dan enzim tertentu.

Retikulum endoplasma kasar (RER)

Ini adalah kawasan retikulum yang mempunyai ribosom yang berkaitan dengan membran organel. Di dalamnya, protein diubahsuai dan disintesis. Fungsi utamanya adalah untuk menghasilkan protein yang bertindak di luar sel atau di dalam vesikel.

Retikulum endoplasma yang lancar (REL)

Kawasan retikulum ini tidak mempunyai ribosom, jadi penampilannya yang halus bertanggungjawab untuk mensintesis lipid dan steroid.

Kompleks atau radas Golgi

Kompleks Golgi didefinisikan sebagai "timbunan kantung rata" yang ditutupi oleh membran. Ini adalah salah satu tempat pengubahsuaian protein yang disintesis dalam retikulum endoplasma dan bertanggungjawab untuk penyebarannya ke kawasan sel lain dan ke bahagian luar.

Endosom

Endosom dapat digambarkan sebagai petak yang dibatasi oleh membran yang merupakan sebahagian daripada mekanisme endositosis. Fungsi utama adalah klasifikasi protein yang dihantar melalui vesikel dan diteruskan ke tujuan akhir mereka, yang akan menjadi pelbagai petak sel.

Lysosomes

Lisosom adalah organel kecil dan bertanggungjawab untuk pencernaan intraselular protein "usang", melepaskan sebatian berkhasiat ke sitosol.

Perosixoma

Peroksisom, sebaliknya, bertanggungjawab terutamanya terhadap penurunan spesies oksigen reaktif dan juga terlibat dalam pengoksidaan asid lemak.

Dalam beberapa mikroorganisma parasit terdapat peroksisom yang dimodifikasi dan khusus untuk katabolisme glukosa, sebab itulah ia dikenali sebagai glikosom.

Vacuoles

Sel tumbuhan biasanya mempunyai vakuola, yang merupakan organel besar yang sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, kerana sel tersebut menempati lebih dari 80% jumlah sel keseluruhan, mengandung air dan mempunyai sistem endomembran yang diketahui seperti toneplast.

Cytoskeleton

Aspek lain yang membezakan sel eukariotik dari prokariota adalah adanya rangkaian protein filamen dalaman yang membentuk sejenis perancah di sitosol.

"Perancah" ini tidak hanya menyumbang kepada kestabilan mekanik sel, tetapi juga memiliki fungsi penting untuk komunikasi intraselular, pengangkutan dalaman, dan pergerakan sel.

Microtubules

Ia adalah sebahagian daripada unsur sitoskeleton bersama dengan filamen. Mereka boleh memanjangkan dan memendekkan, yang dikenali sebagai ketidakstabilan dinamik.

- Cilia dan flagella

Seperti yang berlaku untuk bakteria, banyak sel eukariotik, haiwan dan tumbuhan, mempunyai struktur luaran yang terdiri daripada mikrotubulus yang berfungsi terutama dalam pergerakan dan pergerakan.

Flagella adalah struktur sepanjang 1 mm, sementara silia boleh berukuran 2 hingga 10 mikron. Struktur ini banyak terdapat dalam mikroorganisma dan organisma multiselular kecil.

Pada haiwan dan tumbuhan terdapat juga sel dengan silia dan flagella. Seperti halnya flagella sel sperma dan silia yang melapisi permukaan sel yang membentuk epitel dalaman beberapa organ.

Centrioles

Centrioles adalah struktur berongga berbentuk silinder yang terdiri daripada mikrotubulus. Derivatifnya menghasilkan badan basal silia, dan ia hanya muncul dalam sel jenis haiwan.

Filamen

Mereka boleh dikelaskan menjadi filamen aktin dan filamen antara. Sel aktin adalah filamen fleksibel molekul aktin dan perantaraan adalah serat seperti tali yang terbentuk dari protein yang berlainan.

Proteasom

Mereka adalah kompleks protein yang merosakkan protein yang rosak secara enzim.

Rujukan

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Penting. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Enger, E., Ross, F., & Bailey, D. (2009). Konsep dalam Biologi (edisi ke-13.). McGraw-Hill.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., … Martin, K. (2003). Biologi Sel Molekul (edisi ke-5). Freeman, WH & Syarikat.
4. Meshi, T., & Iwabuchi, M. (1995). Faktor Transkripsi Tumbuhan. Fisiologi Sel Tumbuhan, 36 (8), 1405–1420.
5. Prescott, L., Harley, J., & Klein, D. (2002). Mikrobiologi (edisi ke-5). Syarikat McGraw-Hill.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (edisi ke-5). Philadelphia, Pennsylvania: Penerbitan Saunders College.
7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Fisiologi Tumbuhan (edisi ke-5). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.