Sel Eukariotik: Pengertian, Struktur & Fungsi (Dengan Analogi & Diagram)

Seperti yang telah Anda pelajari, sel merupakan unit dasar kehidupan.

Dan apakah Anda berharap untuk lulus ujian biologi sekolah menengah atau sekolah menengah atau mencari penyegaran sebelum kuliah biologi, pengetahuan tentang struktur sel eukariotik adalah yang harus dimiliki.

Baca terus untuk gambaran umum yang akan mencakup semua yang perlu Anda ketahui untuk (sebagian besar) kursus biologi sekolah menengah dan sekolah menengah atas. Ikuti tautan untuk panduan terperinci ke setiap organel sel untuk menguasai kursus Anda.

Apa sebenarnya sel eukariotik itu? Mereka adalah salah satu dari dua klasifikasi utama sel – eukariotik dan prokariotik. Mereka juga lebih kompleks dari keduanya. Sel eukariotik termasuk sel hewan – termasuk sel manusia – sel tumbuhan, sel jamur dan alga.

Sel eukariotik dicirikan oleh nukleus yang terikat membran. Itu berbeda dari sel prokariotik, yang memiliki nukleoid – wilayah yang padat dengan DNA seluler – tetapi sebenarnya tidak memiliki kompartemen terikat membran terpisah seperti nukleus.

Sel eukariotik juga memiliki organel, yang merupakan struktur terikat membran yang ditemukan di dalam sel. Jika Anda melihat sel eukariotik di bawah mikroskop, Anda akan melihat struktur yang berbeda dari semua bentuk dan ukuran. Sel prokariotik, di sisi lain, akan terlihat lebih seragam karena mereka tidak memiliki struktur yang terikat membran untuk memecah sel.

Jadi mengapa organel membuat sel eukariotik istimewa?

Pikirkan organel seperti kamar di rumah Anda: ruang tamu Anda, kamar tidur, kamar mandi dan sebagainya. Mereka semua dipisahkan oleh dinding – di dalam sel, ini akan menjadi membran sel – dan setiap jenis ruangan memiliki kegunaan tersendiri yang, secara keseluruhan, membuat rumah Anda menjadi tempat yang nyaman untuk ditinggali. Organel bekerja dengan cara yang sama; mereka semua memiliki peran berbeda yang membantu fungsi sel Anda.

Semua organel tersebut membantu sel eukariotik menjalankan fungsi yang lebih kompleks. Jadi, organisme dengan sel eukariotik – seperti manusia – lebih kompleks daripada organisme prokariotik, seperti bakteri.

Mari kita mengobrol tentang "otak" sel: the inti, yang memegang sebagian besar materi genetik sel. Sebagian besar DNA sel Anda terletak di nukleus, tersusun dalam kromosom. Pada manusia, itu berarti 23 pasang dua kromosom, atau 26 kromosom secara keseluruhan.

Nukleus adalah tempat sel Anda membuat keputusan tentang gen mana yang akan lebih aktif (atau "diekspresikan") dan gen mana yang akan kurang aktif (atau "ditekan"). Ini adalah situs transkripsi, yang merupakan langkah pertama menuju sintesis protein dan mengekspresikan a gen menjadi sebuah protein.

Nukleus dikelilingi oleh membran nukleus bilayer yang disebut selubung nukleus. Amplop berisi beberapa pori-pori nuklir, yang memungkinkan zat, termasuk materi genetik dan messenger RNA atau mRNA, untuk masuk dan keluar dari nukleus.

Dan, akhirnya, nukleus menampung nukleolus, yang merupakan struktur terbesar dalam nukleus. Nukleolus membantu sel-sel Anda menghasilkan ribosom – lebih banyak lagi dalam satu detik – dan juga berperan dalam respons stres sel.

Dalam biologi sel, setiap sel eukariotik dipisahkan menjadi dua kategori: nukleus, yang baru saja kami jelaskan di atas, dan sitoplasma, yang merupakan segalanya.

Itu sitoplasma dalam sel eukariotik mengandung organel terikat membran lainnya yang akan kita bahas di bawah. Ini juga mengandung zat seperti gel yang disebut sitosol - campuran air, zat terlarut dan protein struktural - yang membentuk sekitar 70 persen dari volume sel.

Setiap sel eukariotik – sel hewan, sel tumbuhan, sebut saja – diselimuti oleh membran plasma. Itu struktur membran plasma terdiri dari beberapa komponen, tergantung pada jenis sel yang Anda lihat, tetapi semuanya memiliki satu komponen utama: lapisan ganda fosfolipid.

Setiap molekul fosfolipid terdiri dari hidrofilik (atau suka air) kepala fosfat, ditambah dua hidrofobik (atau tidak suka air) asam lemak. Membran ganda terbentuk ketika dua lapisan fosfolipid berbaris dari ekor ke ekor, dengan asam lemak membentuk lapisan dalam membran dan gugus fosfat di bagian luar.

Susunan ini menciptakan batas yang berbeda untuk sel, membuat setiap sel eukariotik menjadi unit yang berbeda.

Ada komponen lain dari membran plasma juga. Protein di dalam membran plasma membantu mengangkut bahan masuk dan keluar sel, dan mereka juga menerima sinyal kimia dari lingkungan tempat sel Anda dapat bereaksi.

Beberapa protein dalam membran plasma (kelompok yang disebut glikoprotein) juga mengandung karbohidrat. Glikoprotein bertindak sebagai "identifikasi" untuk sel Anda, dan mereka memainkan peran penting dalam kekebalan.

Jika membran sel tidak berbunyi semua yang kuat dan aman, Anda benar – tidak! Jadi sel Anda membutuhkan sitoskeleton di bawahnya untuk membantu mempertahankan bentuk sel. Sitoskeleton terdiri dari protein struktural yang cukup kuat untuk menopang sel, dan bahkan dapat membantu sel tumbuh dan bergerak.

Ada tiga jenis utama filamen yang membentuk sitoskeleton sel eukariotik:

• Mikrotubulus: Ini adalah filamen terbesar di sitoskeleton, dan mereka terbuat dari protein yang disebut tubulin. Mereka sangat kuat dan tahan terhadap kompresi, jadi mereka adalah kunci untuk menjaga sel-sel Anda dalam bentuk yang tepat. Mereka juga berperan dalam motilitas atau mobilitas sel, dan mereka juga membantu mengangkut materi di dalam sel.

• Filamen menengah: Filamen berukuran sedang ini terbuat dari keratin (yang, FYI, juga merupakan protein utama yang ditemukan di kulit, kuku, dan rambut Anda). Mereka bekerja sama dengan mikrotubulus untuk membantu mempertahankan bentuk sel.

• Mikrofilamen: Kelas filamen terkecil dalam sitoskeleton, mikrofilamen terbuat dari protein yang disebut bertindak. Aktin sangat dinamis – serat aktin dapat dengan mudah menjadi lebih pendek atau lebih panjang, tergantung apa yang dibutuhkan sel Anda. Filamen aktin sangat penting untuk sitokinesis (ketika satu sel membelah menjadi dua pada akhir mitosis) dan juga memainkan peran kunci dalam transportasi dan mobilitas sel.

Sitoskeleton adalah alasan sel eukariotik dapat mengambil bentuk yang sangat kompleks (lihat bentuk saraf gila ini!) tanpa, yah, runtuh pada diri mereka sendiri.

Lihatlah sel hewan di mikroskop dan Anda akan menemukan organel lain, yaitu sentrosom, yang terkait erat dengan sitoskeleton.

Sentrosom berfungsi sebagai pusat pengorganisasian mikrotubulus utama (atau MTOC) sel. Sentrosom memainkan peran penting dalam mitosis - sedemikian rupa sehingga cacat pada sentrosom terkait dengan penyakit pertumbuhan sel, seperti kanker.

Anda akan menemukan sentrosom hanya di sel hewan. Sel tumbuhan dan jamur menggunakan mekanisme yang berbeda untuk mengatur mikrotubulus mereka.

Sementara semua sel eukariotik mengandung sitoskeleton, beberapa jenis sel – seperti sel tumbuhan – memiliki dinding sel untuk perlindungan lebih. Berbeda dengan membran sel yang relatif cair, dinding sel adalah struktur kaku yang membantu mempertahankan bentuk sel.

Susunan yang tepat dari dinding sel tergantung pada jenis organisme yang Anda lihat (alga, jamur, dan sel tumbuhan semuanya memiliki dinding sel yang berbeda). Tapi mereka umumnya terbuat dari polisakarida, yang merupakan karbohidrat kompleks, serta protein struktural untuk dukungan.

Dinding sel tanaman adalah bagian dari apa yang membantu tanaman berdiri tegak (setidaknya, sampai mereka sangat kekurangan air sehingga mereka mulai layu) dan tahan terhadap faktor lingkungan seperti angin. Ini juga berfungsi sebagai membran semi-permeabel, memungkinkan zat tertentu masuk dan keluar dari sel.

Ribosom yang diproduksi di nukleolus?

Anda akan menemukan banyak dari mereka di retikulum endoplasma, atau ER. Secara khusus Anda akan menemukannya di retikulum endoplasma kasar (atau RER), yang mendapatkan namanya dari penampilan "kasar" yang dimilikinya berkat semua ribosom itu.

Secara umum, RE adalah pabrik pembuatan sel, dan bertanggung jawab untuk memproduksi zat yang dibutuhkan sel untuk tumbuh. Di RER, ribosom bekerja keras untuk membantu sel Anda menghasilkan ribuan dan ribuan protein berbeda yang dibutuhkan sel Anda untuk bertahan hidup.

Ada juga sebagian dari UGD tidak dilapisi oleh ribosom yang disebut retikulum endoplasma halus (atau SER). SER membantu sel Anda menghasilkan lipid, termasuk lipid yang membentuk membran plasma dan membran organel. Ini juga membantu menghasilkan hormon tertentu, seperti estrogen dan testosteron.

Sementara RE adalah pabrik pembuatan sel, aparatus golgi, kadang-kadang disebut badan Golgi, adalah tumbuhan pengepakan sel.

Aparatus Golgi mengambil protein yang baru diproduksi di RE dan "mengemas" mereka sehingga mereka dapat berfungsi dengan baik di dalam sel. Ini juga mengemas zat ke dalam unit terikat membran kecil yang disebut vesikel, dan kemudian dikirim ke tempat yang tepat di dalam sel.

Aparatus Golgi terdiri dari kantung-kantung kecil yang disebut tangki air (mereka terlihat seperti setumpuk pancake di bawah mikroskop) yang membantu memproses bahan. Itu cis muka aparatus golgi adalah sisi masuk yang menerima material baru, dan trans wajah adalah sisi keluar yang melepaskan mereka.

Lisosom juga memainkan peran kunci dalam pengolahan protein, lemak dan zat lainnya. Mereka kecil, organel terikat membran, dan mereka sangat asam, yang membantu mereka berfungsi seperti "perut" sel Anda.

Tugas lisosom adalah mencerna bahan, memecah protein, karbohidrat, dan lipid yang tidak diinginkan sehingga dapat dikeluarkan dari sel. Lisosom adalah bagian yang sangat penting dari sel-sel kekebalan Anda karena mereka dapat mencerna patogen – dan mencegahnya membahayakan Anda secara keseluruhan.

Jadi dari mana sel Anda mendapatkan energi untuk semua manufaktur dan pengiriman itu? Itu mitokondria, kadang-kadang disebut pembangkit tenaga listrik atau baterai sel. Bentuk tunggal mitokondria adalah mitokondria.

Seperti yang mungkin sudah Anda duga, mitokondria adalah tempat utama produksi energi. Secara khusus, mereka adalah tempat dua fase terakhir last respirasi seluler berlangsung - dan lokasi di mana sel menghasilkan sebagian besar energi yang dapat digunakan, dalam bentuk ATP.

Seperti kebanyakan organel, mereka dikelilingi oleh lapisan ganda lipid. Tetapi mitokondria sebenarnya memiliki dua membran (membran dalam dan luar). Membran dalam terlipat rapat ke dalam dirinya sendiri untuk mendapatkan lebih banyak area permukaan, yang memberi setiap mitokondria lebih banyak ruang untuk melakukan reaksi kimia dan menghasilkan lebih banyak bahan bakar untuk sel.

Jenis sel yang berbeda memiliki jumlah mitokondria yang berbeda. Sel-sel hati dan otot, misalnya, sangat kaya di dalamnya.

Sementara mitokondria mungkin menjadi pembangkit tenaga sel, peroksisom merupakan bagian sentral dari metabolisme sel.

Itu karena peroksisom membantu menyerap nutrisi di dalam sel Anda dan dikemas dengan enzim pencernaan untuk memecahnya. Peroksisom juga mengandung dan menetralkan hidrogen peroksida – yang dapat membahayakan DNA atau membran sel Anda – untuk meningkatkan kesehatan jangka panjang sel Anda.

Tidak setiap sel mengandung kloroplas – kloroplas tidak ditemukan di sel tumbuhan atau jamur, tetapi ditemukan di sel tumbuhan dan beberapa alga – tetapi kloroplas yang memanfaatkannya dengan baik. Kloroplas adalah tempat fotosintesis, rangkaian reaksi kimia yang membantu beberapa organisme menghasilkan energi yang dapat digunakan dari sinar matahari dan juga membantu menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer.

Kloroplas dikemas dengan pigmen hijau yang disebut klorofil, yang menangkap panjang gelombang cahaya tertentu dan memicu reaksi kimia yang membentuk fotosintesis. Lihatlah ke dalam kloroplas dan Anda akan menemukan tumpukan bahan seperti pancake yang disebut tilakoid, dikelilingi oleh ruang terbuka (disebut stroma).

Setiap tilakoid memiliki membrannya sendiri – membran tilakoid – juga.

Periksa sel tumbuhan di bawah mikroskop dan Anda mungkin akan melihat a besar gelembung mengambil banyak ruang. Itu adalah vakuola pusat.

Pada tumbuhan, vakuola pusat terisi dengan air dan zat terlarut, dan vakuola tersebut dapat menjadi sangat besar sehingga menempati tiga perempat sel. Ini menerapkan tekanan turgor ke dinding sel untuk membantu "mengembang" sel sehingga tanaman dapat berdiri tegak.

Jenis sel eukariotik lainnya, seperti sel hewan, memiliki vakuola yang lebih kecil. Vakuola yang berbeda membantu menyimpan nutrisi dan produk limbah, sehingga mereka tetap terorganisir di dalam sel.

Butuh penyegaran terbesar perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan? Kami membantu Anda:

• Vakuola: Sel tumbuhan mengandung setidaknya satu vakuola besar untuk mempertahankan bentuk sel, sedangkan vakuola hewan berukuran lebih kecil.
• sentriol: Sel hewan memiliki satu; sel tumbuhan tidak.
• Kloroplas: Sel tumbuhan memilikinya; sel hewan tidak.
  
• Dinding sel: Sel tumbuhan memiliki dinding sel luar; sel hewan hanya memiliki membran plasma.