Apa itu Organel dalam Sel?

Kata organel berarti “organ kecil”. Organel jauh lebih kecil dari organ tumbuhan atau hewan. Sama seperti organ yang melayani fungsi tertentu dalam suatu organisme, seperti mata membantu ikan melihat atau benang sari membantu bunga bereproduksi, organel masing-masing memiliki fungsi spesifik di dalam sel. Sel adalah sistem mandiri di dalam organisme masing-masing, dan organel di dalamnya bekerja sama seperti komponen mesin otomatis untuk menjaga segala sesuatunya beroperasi dengan lancar. Ketika segala sesuatunya tidak berjalan dengan lancar, ada organel yang bertanggung jawab atas penghancuran diri sel, yang juga dikenal sebagai kematian sel terprogram.

Banyak benda melayang-layang di dalam sel, dan tidak semuanya adalah organel. Beberapa disebut inklusi, yang merupakan kategori untuk barang-barang seperti produk sel yang disimpan atau benda asing yang masuk ke dalam sel, seperti virus atau puing-puing. Sebagian besar, tetapi tidak semua organel dikelilingi oleh membran untuk melindunginya dari

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Sel adalah blok bangunan dari semua organisme hidup. Mereka adalah sistem mandiri di dalam organisme masing-masing, dan organel di dalamnya bekerja sama seperti komponen mesin otomatis untuk menjaga segala sesuatunya beroperasi dengan lancar. Organel berarti "organ kecil." Setiap organel memiliki fungsi yang berbeda. Sebagian besar terikat dalam satu atau dua membran untuk memisahkannya dari sitoplasma yang mengisi sel. Beberapa organel yang paling vital adalah nukleus, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom dan mitokondria, meskipun masih banyak lagi.

Pada tahun 1665, seorang filsuf alam Inggris bernama Robert Hooke memeriksa irisan tipis gabus, serta bubur kayu dari beberapa jenis pohon dan tanaman lainnya, di bawah mikroskop. Dia tercengang menemukan kesamaan yang mencolok antara bahan-bahan yang berbeda tersebut, yang semuanya mengingatkannya pada sarang lebah. Dalam semua sampel, dia melihat banyak pori-pori yang berdampingan, atau “banyak sekali kotak kecil”, yang dia umpamakan dengan kamar tempat tinggal para biksu. Dia menciptakan mereka selula, yang diterjemahkan dari bahasa Latin, berarti kamar kecil; dalam bahasa Inggris modern, pori-pori ini akrab bagi siswa dan ilmuwan sebagai sel. Hampir 200 tahun setelah penemuan Hooke, ahli botani Skotlandia Robert Brown mengamati titik gelap dalam sel anggrek yang dilihat di bawah mikroskop. Dia menamai bagian sel ini dengan inti, kata Latin untuk kernel.

Beberapa tahun kemudian, ahli botani Jerman Matthias Schleiden mengganti nama inti menjadi sitoblas. Dia menyatakan bahwa sitoblas adalah bagian terpenting dari sel, karena dia percaya itu membentuk bagian sel lainnya. Dia berteori bahwa nukleus - seperti yang lagi disebut hari ini - bertanggung jawab atas berbagai penampilan sel di berbagai spesies tanaman dan di berbagai bagian tanaman individu. Sebagai ahli botani, Schleiden mempelajari tanaman secara eksklusif, tetapi ketika ia berkolaborasi dengan ahli fisiologi Jerman German Theodor Schwann, gagasannya tentang nukleus akan terbukti benar tentang sel hewan dan spesies lain sebagai: baik. Mereka bersama-sama mengembangkan teori sel, yang berusaha menggambarkan fitur universal semua sel, terlepas dari sistem organ hewan, jamur, atau buah apa yang dapat dimakan.

Tidak seperti Schleiden, Schwann mempelajari jaringan hewan. Dia telah bekerja keras untuk menemukan teori pemersatu yang menjelaskan variasi dalam semua sel makhluk hidup; seperti banyak ilmuwan lain pada waktu itu, ia mencari teori yang mencakup perbedaan dalam semua banyak jenis sel yang dia lihat di bawah mikroskop, tetapi satu yang masih memungkinkan semuanya dihitung sebagai sel. Sel hewan datang dalam banyak sekali struktur. Dia tidak bisa memastikan bahwa semua "ruangan kecil" yang dia lihat di bawah mikroskop adalah sel yang sama, tanpa teori sel yang tepat. Setelah mendengar teori Schleiden tentang nukleus (sitoblas) sebagai tempat pembentukan sel, dia merasa memiliki kunci untuk teori sel yang menjelaskan sel hewan dan sel hidup lainnya. Bersama-sama, mereka mengusulkan teori sel dengan prinsip-prinsip berikut:

• Sel adalah blok bangunan dari semua organisme hidup.
  
• Terlepas dari betapa berbedanya spesies individu, mereka semua berkembang dengan pembentukan sel.
  
• Sebagai Schwann dicatat, “Setiap sel, dalam batas-batas tertentu, adalah individu, keseluruhan yang independen. Fenomena vital seseorang diulang, seluruhnya atau sebagian, di semua yang lain.”
  
• Semua sel berkembang dengan cara yang sama, dan semuanya sama, terlepas dari penampilannya.
  

Berdasarkan teori sel Schleiden dan Schwann, banyak ilmuwan menyumbangkan penemuan – banyak yang dibuat melalui mikroskop – dan teori tentang apa yang terjadi di dalam sel. Selama beberapa dekade berikutnya, teori sel mereka diperdebatkan, dan teori-teori lain diajukan. Sampai hari ini, bagaimanapun, banyak dari apa yang dikemukakan oleh dua ilmuwan Jerman pada tahun 1830-an dianggap akurat dalam bidang biologi. Pada tahun-tahun berikutnya, mikroskop memungkinkan penemuan lebih detail bagian dalam sel. Ahli botani Jerman lainnya bernama Hugo von Mohl menemukan bahwa nukleus tidak terpaku pada bagian dalam dinding sel tumbuhan, tetapi melayang di dalam sel, diangkat tinggi-tinggi oleh zat semi-kental, seperti jeli. Ia menyebut zat ini protoplasma. Dia dan ilmuwan lain mencatat bahwa protoplasma berisi benda-benda kecil yang tersuspensi di dalamnya. Periode minat besar pada protoplasma, yang kemudian disebut sitoplasma, dimulai. Pada waktunya, dengan menggunakan metode mikroskop yang lebih baik, para ilmuwan akan menghitung organel sel dan fungsinya.

Organel terbesar dalam sel adalah inti. Seperti yang ditemukan Matthias Schleiden pada awal abad ke-19, nukleus berfungsi sebagai pusat operasi sel. Asam nukleat deoksiribosa, lebih dikenal sebagai dasam eoksiribonukleat atau DNA, memegang informasi genetik untuk organisme dan ditranskripsi dan disimpan dalam nukleus. Nukleus juga merupakan tempat pembelahan sel, yaitu bagaimana sel-sel baru terbentuk. Nukleus dipisahkan dari sitoplasma sekitarnya yang mengisi sel dengan selubung nukleus. Ini adalah membran ganda yang secara berkala terganggu oleh pori-pori di mana gen yang telah ditranskripsi menjadi untaian asam ribonukleat, atau RNA – yang menjadi messenger RNA, atau mRNA – diteruskan ke organel lain yang disebut retikulum endoplasma di luar nukleus. Membran luar membran nukleus terhubung ke membran yang mengelilingi membran endoplasma, yang memfasilitasi transfer gen. Ini adalah sistem endomembran, dan itu juga termasuk aparatus Golgi,lisosom, vakuola, vesikel dan membran sel. Membran bagian dalam selubung nukleus melakukan pekerjaan utama untuk melindungi nukleus.

Itu retikulum endoplasma adalah jaringan saluran memanjang dari nukleus, dan yang tertutup dalam membran. Saluran itu disebut sisterna. Ada dua jenis retikulum endoplasma: retikulum endoplasma kasar dan halus. Mereka terhubung dan merupakan bagian dari jaringan yang sama, tetapi kedua jenis retikulum endoplasma memiliki fungsi yang berbeda. Sisterna retikulum endoplasma halus adalah tubulus bulat dengan banyak cabang. Retikulum endoplasma halus mensintesis smooth lemak, terutama steroid. Ini membantu dalam pemecahan steroid dan karbohidrat juga, dan mendetoksifikasi alkohol dan obat lain yang masuk ke dalam sel. Ini juga mengandung protein yang memindahkan ion kalsium ke dalam sisterna, memungkinkan endoplasma halus retikulum sebagai tempat penyimpanan ion kalsium dan sebagai pengatur konsentrasinya.

Retikulum endoplasma kasar terhubung ke membran luar membran inti. Cisternanya bukan tubulus, tetapi kantung pipih yang dipenuhi organel kecil yang disebut ribosom, di situlah ia mendapat sebutan "kasar". Ribosom tidak tertutup membran. Retikulum endoplasma kasar mensintesis protein yang dikirim ke luar sel, atau dikemas di dalam organel lain di dalam sel. Ribosom yang duduk di retikulum endoplasma kasar membaca informasi genetik yang dikodekan dalam mRNA. Ribosom kemudian menggunakan informasi itu untuk membangun protein dari asam amino. Transkripsi DNA menjadi RNA menjadi protein dikenal dalam biologi sebagai "Dogma Sentral". Retikulum endoplasma kasar juga membuat protein dan fosfolipid yang membentuk membran plasma sel.

Itu Kompleks Golgi, yang juga dikenal sebagai badan Golgi atau aparatus Golgi, adalah jaringan sisterna lainnya, dan seperti nukleus dan retikulum endoplasma, ia terbungkus dalam membran. Tugas organel adalah memproses protein yang disintesis di retikulum endoplasma dan mendistribusikannya ke bagian lain sel, atau menyiapkannya untuk diekspor ke luar sel. Ini juga membantu dalam pengangkutan lipid di sekitar sel. Ketika memproses bahan yang akan diangkut, ia mengemasnya dalam sesuatu yang disebut vesikel Golgi. Materi terikat dalam membran dan dikirim sepanjang mikrotubulus sitoskeleton sel, sehingga dapat melakukan perjalanan ke tujuannya melalui sitoplasma. Beberapa vesikel Golgi meninggalkan sel, dan beberapa menyimpan protein untuk dilepaskan nanti. Yang lain menjadi lisosom, yang merupakan jenis organel lain.

Lisosom adalah vesikel bulat yang terikat membran yang dibuat oleh aparatus Golgi. Mereka diisi dengan enzim yang memecah sejumlah molekul, seperti karbohidrat kompleks, asam amino dan fosfolipid. Lisosom adalah bagian dari sistem endomembran seperti aparatus Golgi dan retikulum endoplasma. Ketika sel tidak lagi membutuhkan organel tertentu, lisosom mencernanya dalam proses yang disebut autophagy. Ketika sel tidak berfungsi atau tidak lagi diperlukan karena alasan lain, sel tersebut terlibat dalam kematian sel terprogram, sebuah fenomena yang juga dikenal sebagai apoptosis. Sel mencerna dirinya sendiri melalui lisosomnya sendiri, dalam proses yang disebut autolisis.

Organel yang mirip dengan lisosom adalah proteasom, yang juga digunakan untuk memecah bahan sel yang tidak dibutuhkan. Ketika sel membutuhkan pengurangan cepat dalam konsentrasi protein tertentu, ia dapat menandai protein tersebut molekul dengan sinyal dengan menempelkan ubiquitin padanya, yang akan mengirimkannya ke proteasom untuk menjadi cerna. Organel lain dalam kelompok ini disebut peroksisom. Peroksisom tidak diproduksi di aparatus Golgi seperti lisosom, tetapi di retikulum endoplasma. Fungsi utamanya adalah untuk mendetoksifikasi obat-obatan berbahaya seperti alkohol dan racun yang mengalir dalam darah.

Mitokondria, yang tunggal adalah mitokondria, adalah organel yang bertanggung jawab untuk menggunakan molekul organik untuk mensintesis adenosin trifosfat, atau ATP, yang merupakan sumber energi bagi sel. Karena itu, mitokondria secara luas dikenal sebagai "pembangkit tenaga" sel. Mitokondria terus-menerus bergeser antara bentuk seperti benang dan bentuk bulat. Mereka dikelilingi oleh membran ganda. Selaput bagian dalam memiliki banyak lipatan di dalamnya, sehingga terlihat seperti labirin. Lipatan-lipatan itu disebut krista, bentuk tunggalnya adalah krista, dan ruang di antara keduanya disebut matriks. Matriks mengandung enzim yang digunakan mitokondria untuk mensintesis ATP, serta ribosom, seperti yang melapisi permukaan retikulum endoplasma kasar. Matriks ini juga mengandung molekul mtDNA bulat kecil, yang merupakan kependekan dari DNA mitokondria.

Tidak seperti organel lain, mitokondria memiliki DNA sendiri yang terpisah dan berbeda dengan DNA organisme, yang terdapat pada inti setiap sel (nuklear DNA). Pada 1960-an, seorang ilmuwan evolusioner bernama Lynn Margulis mengajukan teori endosimbiosis, yang hingga saat ini masih dianggap umum untuk menjelaskan mtDNA. Dia percaya bahwa mitokondria berevolusi dari bakteri yang hidup dalam hubungan simbiosis di dalam sel-sel spesies inang sekitar 2 miliar tahun yang lalu. Akhirnya, hasilnya adalah mitokondria, bukan sebagai spesiesnya sendiri, tetapi sebagai organel dengan DNA-nya sendiri. DNA mitokondria diwarisi dari ibu dan bermutasi lebih cepat daripada DNA inti.