Hubungan Antara Struktur & Fungsi Sel

"Fungsi sesuai bentuk" adalah pengulangan umum di dunia baik bentuk rekayasa alam maupun manusia. Ketika konstruksi alat sehari-hari yang disengaja dipermasalahkan, ini sering menjadi jelas: Seorang anak kecil yang diberi sekop, gelas minum, sepasang kaus kaki atau palu mungkin bisa menentukan dengan relatif mudah untuk apa alat-alat ini, sedangkan dalam kasus, katakanlah, rantai sepeda atau kalung anjing dalam isolasi, teka-teki jauh lebih sulit untuk memecahkan.

Struktur alami, yang terbentuk selama jutaan tahun evolusi, tetap di tempatnya karena mereka telah dipilih karena keuntungan bertahan hidup yang mereka berikan pada organisme yang memiliki mereka. Ini adalah kasus dengan sel, yang merupakan struktur alami paling sederhana yang memiliki semua sifat entitas dinamis yang dikenal sebagai kehidupan: reproduksi, metabolisme, pemeliharaan keseimbangan kimia dan soliditas fisik.

Seperti di dunia "makro", cara bagian-bagian sel berbicara tentang fungsinya – baik yang berdiri sendiri dan yang terintegrasi dengan bagian sel lainnya – adalah subjek biologi yang menarik Baik.

Komposisi dan fungsi sel sangat bervariasi antara organisme dan, dalam kasus organisme multiseluler yang kompleks, antara jaringan dan organ yang berbeda dalam organisme yang sama. Tetapi semua sel memiliki sejumlah elemen yang sama. Ini termasuk:

• Membran sel: Struktur ini membentuk lapisan luar sel dan bertanggung jawab atas integritas fisik sel dan untuk memungkinkan zat tertentu masuk dan keluar sementara menolak bagian lain. Ini sebenarnya terdiri dari membran plasma ganda.
• Sitoplasma: Ini membentuk substansi interior sel dan terdiri dari matriks berair yang mendukung isi sel interior lainnya, seperti perancah. Bagian cair, non-organel disebut sitosol, dan sebagian besar reaksi kimia dalam sel terjadi di sini dengan bantuan protein yang disebut enzim.
• Bahan genetik: Materi genetik, yang hampir setiap sel organisme mengandung salinan lengkap, membawa informasi yang dibutuhkan untuk sintesis protein dalam bentuk asam deoksiribonukleat (DNA). DNA adalah apa yang diteruskan ke generasi berikutnya selama proses reproduksi.
• Ribosom: Protein ini bertanggung jawab untuk pembuatan semua protein yang dibutuhkan organisme. Mereka mengambil arahan dari messenger ribonucleic acid (mRNA). Pada ribosom, asam amino individu dihubungkan bersama untuk membuat rantai, membentuk protein. mRNA dibuat oleh DNA dalam proses yang disebut transkripsi; konversi instruksi mRNA menjadi protein pada ribosom, yang terdiri dari dua subunit, dikenal sebagai terjemahan.

Makhluk hidup dapat dibedakan menjadi dua jenis: Prokariota, yang mencakup domain Bakteri dan Archaea, dan eukariota, yang terdiri dari domain Eukariota. Kebanyakan prokariota adalah organisme bersel tunggal, sedangkan hampir semua eukariota - tumbuhan, hewan dan jamur - adalah multiseluler.

Sel prokariotik mencakup empat struktur yang telah dijelaskan, tetapi tidak banyak lagi, meskipun bakteri memiliki: dinding sel. Banyak dari mereka juga memiliki sel kapsul; fungsi utama dari ini adalah perlindungan. Beberapa prokariota juga memiliki struktur seperti cambuk di permukaannya yang disebut flagela. Seperti yang bisa Anda tebak dari penampilan mereka, ini digunakan terutama untuk penggerak.

Sel eukariotik, sebaliknya, kaya akan organel, yang merupakan entitas terikat membran yang melayani sel dengan cara tertentu. Yang penting, eukariota menyimpan DNA mereka di dalam a inti, sementara pada prokariota, yang tidak memiliki struktur terikat membran internal apa pun, DNA mengapung dalam kelompok longgar di sitoplasma yang disebut daerah nukleoid.

Hubungan antara bagian-bagian sel dan fungsinya dicontohkan dengan keanggunan dan kejelasan dalam organel eukariota. Pada gilirannya, semua organel memiliki membran plasma. Setiap membran plasma dalam sel - termasuk bagian luar, bernama membran sel serta membran yang menutupi organel - terdiri dari fosfolipidlapisan ganda.

Bilayer ini terdiri dari dua "lembaran" individu yang saling berhadapan dalam mode bayangan cermin. Bagian dalam memiliki fitur hidrofobik, atau menolak air, bagian dari setiap lapisan, yang terdiri dari lipid dalam bentuk asam lemak. Bagian luar, sebaliknya, adalah hidrofilik, atau pencari air, dan terdiri dari bagian fosfat dari molekul fosfolipid.

Jadi satu "dinding" kepala fosfat hidrofilik menghadap ke bagian dalam organel (atau dalam kasus membran sel, sitoplasma) sedangkan yang lain menghadap ke sisi luar, atau sitoplasma (atau dalam kasus membran sel, bagian luar). lingkungan Hidup).

Struktur membran sedemikian rupa sehingga molekul kecil seperti glukosa dan air dapat melayang bebas di antara molekul fosfolipid, sedangkan yang lebih besar tidak dapat dan harus dipompa secara aktif masuk atau keluar (atau ditolak lewat, Titik). Sekali lagi, struktur sesuai fungsi.

Meskipun biasanya tidak disebut organel karena kepentingan tertingginya, nukleus sebenarnya adalah perwujudan dari satu. Membran plasmanya disebut amplop nuklir. Nukleus mengandung DNA yang dikemas ke dalam kromatin, yang merupakan materi kaya protein yang dipecah menjadi kromosom.

Ketika kromosom membelah, dan nukleus bersama mereka, prosesnya disebut mitosis. Agar hal ini terjadi, gelendong mitosis harus dibuat di dalam nukleus, yang pada dasarnya adalah otak sel dan menghabiskan sebagian besar volume keseluruhan sebagian besar sel.

Organel berbentuk oval ini adalah pembangkit tenaga eukariota, karena mereka adalah tempat respirasi aerobik ("dengan oksigen"), sumber sebagian besar energi yang eukariota berasal dari bahan bakar yang mereka makan (dalam kasus hewan) atau mensintesis dengan bantuan sinar matahari (dalam kasus tanaman).

Mitokondria diyakini berasal lebih dari 2 miliar tahun yang lalu ketika bakteri aerobik masuk ke dalam sel non-aerobik yang ada dan mulai bekerja sama dengan mereka secara metabolik. Banyaknya lipatan pada membrannya, di mana respirasi aerobik sebenarnya terjadi, adalah contoh lain dari pertemuan struktur dan fungsi dalam sel.

Struktur membran ini agak seperti "jalan raya" yang menjangkau dari nukleus (dan sebenarnya bergabung dengan membrannya), melalui sel, keluar ke ujung sitoplasma. Ini membawa dan memodifikasi produk protein yang dibuat oleh ribosom.

Beberapa retikulum endoplasma disebut retikulum endoplasma kasar karena dipenuhi dengan ribosom, seperti yang dapat dilihat di bawah mikroskop; bentuk yang tidak memiliki ribosom disebut retikulum endoplasma halus.

Itu aparatus golgi mirip dengan retikulum endoplasma karena mengemas dan memproses protein dan sel lain yang dihasilkan zat, tetapi diatur dalam cakram bertumpuk bulat, seperti gulungan koin atau setumpuk pancake kecil.

Lisosom adalah pusat pembuangan limbah sel, dan karenanya, badan globular kecil ini memiliki enzim yang melarutkan dan mengeluarkan produk penguraian sel yang dihasilkan dari metabolisme sehari-hari. Lisosom sebenarnya adalah jenis vakuola, nama untuk unit berongga, terikat membran dalam sel yang tujuannya adalah sebagai wadah untuk beberapa jenis bahan kimia.

Itu sitoskeleton terbuat dari mikrotubulus, protein tersusun seperti rebung kecil dan berfungsi sebagai balok dan balok penopang struktural. Ini meluas di seluruh sitoplasma dari nukleus ke membran sel.