Struktur Sel Hewan

Sel adalah elemen kehidupan yang mendasar dan tidak dapat direduksi di Bumi. Beberapa makhluk hidup, seperti bakteri, hanya terdiri dari satu sel; hewan seperti Anda termasuk triliunan. Sel itu sendiri mikroskopis, namun sebagian besar mengandung susunan komponen yang bahkan lebih kecil smaller yang semuanya berkontribusi pada misi dasar menjaga sel – dan selanjutnya, organisme induk – hidup. Sel hewan, secara umum, merupakan bagian dari bentuk kehidupan yang lebih kompleks daripada sel bakteri atau tumbuhan; karenanya, sel-sel hewan lebih rumit dan rumit daripada rekan-rekan mereka di dunia mikroba dan botani.

Mungkin cara termudah untuk memikirkan sel hewan adalah sebagai pusat pemenuhan atau gudang besar yang sibuk. Pertimbangan penting untuk diingat dengan cermat, yang sering menggambarkan dunia secara umum tetapi sangat cocok diterapkan pada biologi pada khususnya, adalah "bentuk sesuai fungsi". Itu adalah alasan mengapa bagian-bagian sel hewan, serta sel secara keseluruhan, disusun sedemikian rupa terkait erat dengan pekerjaan bagian-bagian ini - yang disebut "organel" - ditugaskan melaksanakan.

Makhluk hidup dapat dibagi menjadi prokariotik organisme yang bersel tunggal dan meliputi:

• tanaman
  
• hewan
  
• jamur

Sel-sel eukariota termasuk membran di sekitar materi genetik, menciptakan nukleus; prokariota tidak memiliki membran seperti itu. Juga, sitoplasma prokariota tidak mengandung organel, yang dibanggakan oleh sel-sel eukariotik.

Itu membran sel, juga disebut membran plasma, membentuk batas luar sel hewan. (Sel tumbuhan memiliki dinding sel langsung di luar membran sel untuk perlindungan dan kekencangan tambahan.) Membran lebih dari sekadar penghalang fisik sederhana atau gudang untuk organel dan DNA; sebaliknya, ini dinamis, dengan saluran yang sangat selektif yang secara hati-hati mengatur masuk dan keluarnya molekul ke dan dari sel.

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, atau lapisan ganda lipid. Bilayer ini terdiri dari, pada dasarnya, dua "lembaran" molekul fosfolipid yang berbeda, dengan lipid bagian dari molekul di lapisan yang berbeda menyentuh dan bagian fosfat menunjuk berlawanan arah. Untuk memahami mengapa hal ini terjadi, pertimbangkan sifat elektrokimia lipid dan fosfat secara terpisah. Fosfat adalah molekul polar, yang berarti bahwa muatan elektrokimia mereka didistribusikan secara tidak merata di seluruh molekul. Air (H₂O) juga bersifat polar, dan zat polar cenderung bercampur, sehingga fosfat termasuk di antara zat yang berlabel hidrofilik (yaitu, tertarik pada air).

Bagian lipid dari fosfolipid mengandung dua asam lemak, yang merupakan rantai panjang hidrokarbon dengan jenis ikatan tertentu yang meninggalkan seluruh molekul tanpa gradien muatan. Faktanya, lipid menurut definisi nonpolar. Karena mereka bereaksi berlawanan dengan cara yang dilakukan molekul polar dengan adanya air, mereka disebut hidrofobik. Oleh karena itu, Anda mungkin menganggap seluruh molekul fosfolipid sebagai "seperti cumi-cumi", dengan bagian fosfat berfungsi sebagai kepala dan tubuh dan lipid sebagai sepasang tentakel. Selanjutnya, bayangkan dua "lembaran" cumi-cumi besar, berkumpul dengan tentakel mereka berbaur dan kepala mereka menunjuk ke arah yang berlawanan.

Membran sel memungkinkan zat tertentu untuk datang dan pergi. Ini terjadi dalam beberapa cara, termasuk difusi, difusi terfasilitasi, osmosis dan transpor aktif. Beberapa organel, seperti mitokondria, memiliki membran internal sendiri yang terdiri dari bahan yang sama dengan membran plasma itu sendiri.

Itu inti pada dasarnya adalah pusat kendali dan komando sel hewan. Ini berisi DNA, yang pada kebanyakan hewan diatur dalam kromosom terpisah (Anda memiliki 23 pasang ini) yang dibagi menjadi bagian-bagian kecil yang disebut gen. Gen hanyalah panjang DNA yang berisi kode untuk produk protein tertentu, yang dikirimkan DNA ke mesin perakitan protein sel melalui molekul RNA (asam ribonukleat).

Nukleus mencakup bagian-bagian yang berbeda. Pada pemeriksaan mikroskopis terdapat bintik hitam yang disebut nukleolus muncul di tengah nukleus; nukleolus terlibat dalam pembuatan ribosom. Nukleus dikelilingi oleh membran inti, ganda kemudian analog dengan membran sel. Lapisan ini, juga disebut selubung nukleus, memiliki protein berfilamen yang melekat pada lapisan dalam yang memanjang ke dalam dan membantu menjaga DNA tetap teratur dan pada tempatnya.

Selama reproduksi dan pembelahan sel, pembelahan inti itu sendiri menjadi dua inti anak disebut sitokinesis. Memiliki nukleus yang terpisah dari bagian sel lainnya berguna untuk menjaga DNA tetap terisolasi dari aktivitas sel lain, meminimalkan kemungkinan kerusakan. Ini juga memungkinkan kontrol yang sangat baik dari lingkungan seluler langsung, yang dapat berbeda dari sitoplasma sel pada umumnya.

Organel ini, yang juga ditemukan di sel non-hewan, bertanggung jawab untuk sintesis protein, yang terjadi di sitoplasma. Sintesis protein dimulai ketika DNA dalam nukleus mengalami proses yang disebut transkripsi, yang merupakan pembuatan RNA dengan kode kimia yang sesuai dengan strip DNA yang tepat dari mana ia dibuat (messenger RNA atau mRNA). DNA dan RNA keduanya terdiri dari monomer (unit berulang tunggal) nukleotida, yang mengandung gula, gugus fosfat dan bagian yang disebut basa nitrogen. DNA mencakup empat basa yang berbeda (adenin, guanin, sitosin dan timin), dan urutan ini dalam strip panjang DNA adalah kode untuk produk akhirnya disintesis pada ribosom.

Ketika mRNA yang baru dibuat bergerak dari nukleus ke ribosom di sitoplasma, sintesis protein dapat dimulai. Ribosom sendiri terbuat dari sejenis RNA yang disebut RNA ribosom (rRNA). Ribosom terdiri dari dua subunit protein, salah satunya sekitar 50 persen lebih besar dari yang lain. mRNA mengikat ke situs tertentu pada ribosom, dan panjang molekul tiga basa sekaligus "dibaca" dan digunakan untuk membuat salah satu dari sekitar 20 jenis asam amino yang berbeda, yang merupakan bahan dasar penyusun protein. Asam amino ini dibawa ke ribosom oleh jenis RNA ketiga, yang disebut RNA transfer (tRNA).

Mitokondria adalah organel menarik yang memainkan peran sangat penting dalam metabolisme hewan dan eukariota secara keseluruhan. Mereka, seperti nukleus, tertutup oleh membran ganda. Mereka memiliki satu fungsi dasar: untuk memasok energi sebanyak mungkin menggunakan sumber bahan bakar karbohidrat dalam kondisi ketersediaan oksigen yang memadai.

Langkah pertama dalam metabolisme sel hewan adalah pemecahan glukosa yang memasuki sel menjadi zat yang disebut piruvat. Ini disebut glikolisis dan terjadi apakah oksigen ada atau tidak. Ketika oksigen yang cukup tidak ada, piruvat mengalami fermentasi menjadi laktat, yang menyediakan ledakan energi seluler jangka pendek. Jika tidak, piruvat memasuki mitokondria dan mengalami respirasi aerobik.

Respirasi aerobik mencakup dua proses dengan langkah mereka sendiri. Yang pertama terjadi di matriks mitokondria (mirip dengan sitoplasma sel itu sendiri) dan disebut siklus Krebs, siklus asam trikarboksilat (TCA) atau siklus asam sitrat. Siklus ini menghasilkan pembawa elektron berenergi tinggi untuk proses selanjutnya, yaitu rantai transpor elektron. Reaksi berantai transpor elektron terjadi pada membran mitokondria, bukan pada matriks di mana siklus Krebs beroperasi. Pemisahan tugas fisik ini, meskipun tidak selalu tampak paling efisien dari luar, membantu memastikan kesalahan minimum oleh enzim di jalur pernapasan, hanya karena memiliki bagian department store yang berbeda meminimalkan kemungkinan Anda berakhir dengan pembelian yang salah bahkan jika Anda harus berjalan-jalan ke toko dengan cara yang cukup jauh untuk mencapainya. saya t.

Karena metabolisme aerobik memasok jauh lebih banyak energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat) per molekul glukosa daripada fermentasi, itu selalu merupakan rute "pilihan" dan berdiri sebagai kemenangan evolusi.

Mitokondria diyakini sebagai organisme prokariotik yang berdiri bebas pada satu waktu, jutaan dan jutaan tahun yang lalu, sebelum dimasukkan ke dalam apa yang sekarang disebut sel eukariotik. Ini disebut teori endosimbion, yang menjelaskan banyak karakteristik mitokondria yang mungkin sulit dipahami oleh ahli biologi molekuler. Eukariota itu pada dasarnya tampaknya telah membajak seluruh penghasil energi, daripada yang harus berevolusi dari komponen yang lebih kecil, mungkin merupakan faktor utama pada hewan dan eukariota lain yang dapat berkembang selama mereka punya.

Aparat Golgi: Disebut juga badan Golgi, aparatus golgi adalah pusat pemrosesan, pengemasan, dan pemilahan untuk protein dan lipid yang dibuat di tempat lain di dalam sel. Ini biasanya memiliki penampilan "tumpukan panekuk". Ini adalah vesikel, atau kantung kecil yang terikat membran, yang putus dari tepi luar cakram di badan Golgi ketika isinya siap untuk dikirim ke bagian lain dari sel. Adalah berguna untuk membayangkan badan Golgi sebagai kantor pos atau pusat penyortiran dan pengiriman surat, dengan masing-masing vesikel putus dari "bangunan" utama dan membentuk kapsul tertutupnya sendiri yang menyerupai truk pengiriman atau gerbong kereta api.

Badan Golgi menghasilkan lisosom, yang mengandung enzim kuat yang dapat mendegradasi komponen sel tua dan usang atau molekul liar yang seharusnya tidak ada di dalam sel.

Retikulum endoplasma: Itu retikulum endoplasma (ER) adalah kumpulan tabung berpotongan dan vesikel pipih. Jaringan ini dimulai dari nukleus dan meluas melalui sitoplasma ke membran sel. Ini digunakan, seperti yang mungkin telah Anda kumpulkan dari posisi dan strukturnya, untuk mengangkut zat dari satu bagian sel ke bagian berikutnya; lebih tepatnya, mereka berfungsi sebagai saluran di mana transportasi ini dapat terjadi.

Ada dua jenis RE, dibedakan berdasarkan apakah mereka memiliki ribosom yang menempel atau tidak. RE kasar terdiri dari vesikel bertumpuk yang banyak ditempeli ribosom. Di RE kasar, kelompok oligosakarida (gula yang relatif pendek) melekat pada protein kecil saat mereka melewati perjalanan ke organel lain atau vesikel sekretori. RE halus, di sisi lain, tidak memiliki ribosom. RE halus menimbulkan vesikel yang membawa protein dan lipid, dan juga mampu menelan dan menonaktifkan bahan kimia berbahaya, sehingga melakukan semacam fungsi pembasmi-pembantu-keamanan serta sebagai transportasi saluran.