Kemungkinannya adalah, pada titik ini dalam kursus Anda, Anda sangat akrab dengan struktur sel eukariotik – dan jika tidak, ini primer yang fantastis untuk Anda.
Apa yang mungkin Anda perhatikan, bagaimanapun, adalah bahwa sebagian besar diagram struktur sel terlihat cukup mendasar. Anda memiliki sel hewan melingkar, sel tumbuhan yang lebih bersudut, dan semua organel di dalam membran sel.
Yah, tidak mengherankan, diagram-diagram itu – meski akurat! - tidak menceritakan keseluruhan cerita. Yang benar adalah bahwa sel datang dalam berbagai bentuk dan ukuran. Dan, terutama pada organisme multiseluler seperti hewan dan tumbuhan, sel dapat terlihat (dan bertindak) sangat berbeda satu sama lain.
Masuk akal, bukan? Anda tidak akan mengharapkan sel-sel yang membentuk kelopak bunga, misalnya, terlihat dan bertindak sama dengan sel-sel yang membentuk akar tanaman. Demikian pula, sel-sel kulit Anda, misalnya, akan terlihat sangat berbeda dari, katakanlah, sel-sel hati Anda – karena kedua sel itu memiliki fungsi yang sangat berbeda dalam tubuh manusia.
Di situlah spesialisasi sel masuk. Spesialisasi sel memungkinkan sel-sel baru untuk berkembang menjadi berbagai jaringan yang berbeda, yang semuanya bekerja sama untuk membuat organisme hidup berfungsi secara keseluruhan.
Proses spesialisasi sel – tepatnya bagaimana sel berkembang menjadi bentuk yang beragam – kompleks. Ada ratusan jenis sel tertentu dalam tubuh yang muncul dari sel jenis yang sangat dasar dan umum yang disebut sel punca.
Sel Induk dan Jenis Sel Khusus
Semua sel khusus dalam tubuh berasal dari jaringan asal yang sama: kelompok sel induk yang membentuk tahap awal embrio. Sel punca adalah jenis sel yang unik, karena, meskipun sel tersebut belum matang tanpa spesialisasi apa pun, mereka dapat ikuti "cetak biru" perkembangan untuk berkembang menjadi ribuan jenis sel unik yang ditemukan di seluruh tubuh Anda.
Ada berbagai jenis sel induk, dipisahkan oleh berapa banyak jaringan yang dapat mereka kembangkan. Sel punca yang ditemukan dalam embrio, misalnya, dapat berkembang menjadi apa saja jenis jaringan – begitulah cara Anda beralih dari satu sel punca menjadi bayi manusia yang sepenuhnya terbentuk.
Sel induk dewasa, seperti sel punca yang ditemukan di sumsum tulang Anda, hanya dapat berkembang menjadi beberapa jenis sel dewasa. Tapi intinya adalah itu semua sel induk adalah sel "prekursor" non-khusus yang dapat berkembang menjadi setidaknya satu jenis sel dewasa.
Bagaimana Sel Punca Menjadi Jaringan Khusus
Sel punca berkembang menjadi jaringan dewasa melalui proses yang disebut diferensiasi. Untuk memahami cara kerja diferensiasi, pikirkan kembali tentang konsep komunikasi sel Anda pelajari di kelas biologi Anda.
Komunikasi sel bekerja dalam tiga tahap. SEBUAH penerimaan fase, di mana reseptor khusus pada permukaan sel menerima semacam sinyal dari lingkungan; Sebuah transduksi fase, yang menyampaikan pesan itu dari permukaan sel ke bagian dalam sel; dan tanggapan fase, di mana sel mengubah perilakunya berdasarkan sinyal itu.
Jadi bagaimana cara kerjanya dalam diferensiasi sel? Nah, katakanlah tubuh Anda membutuhkan lebih banyak sel darah merah. Ini mengirimkan sinyal ke sel induk darah Anda bahwa Anda membutuhkan lebih banyak sel darah merah. Sinyal ini adalah diterima pada permukaan sel.
Sel induk mentransmisikan (atau mentransduksi) pesan itu ke nukleus, sehingga sel tahu tubuh Anda membutuhkan lebih banyak sel darah merah. Kemudian sel punca menanggapi dengan mengaktifkan gen yang akan membantunya berkembang menjadi sel darah merah, dan voila - sel menjadi sel darah merah.
Jenis Jaringan Khusus Apa yang Ada di Tubuh?
Sementara para ilmuwan mengetahui bahwa tubuh manusia mengandung triliunan sel, berapa banyak jenis sel yang membentuk tubuh masih merupakan bidang studi yang aktif. Perkiraan terbaru mencatat bahwa setidaknya ada 200 jenis sel unik dalam tubuh manusia, setidaknya berdasarkan penampilan. Beberapa ilmuwan berpikir bahwa perkiraan itu rendah, dan jenis sel baru masih ditemukan secara teratur.
Garis bawah? Anda sedang melihat ratusan jalur spesialisasi sel berbeda yang dapat diambil oleh sel punca Anda.
Namun, semua sel manusia termasuk dalam salah satu dari empat kategori keseluruhan:
- Jaringan epitel: Sel epitel melapisi jaringan Anda, dan mereka penting untuk melindungi jaringan di bawahnya serta membantu penyerapan. Anda akan menemukan jaringan epitel di kulit Anda, jaringan kelenjar dan banyak lagi.
- Jaringan ikat: Jaringan ikat, baik, menghubungkan dan mengamankan jaringan Anda. Ini memberikan dukungan struktural untuk tubuh Anda. Jenis jaringan ini termasuk tulang, tulang rawan, tendon, ligamen dan fasia.
- Jaringan saraf: Sistem saraf Anda membantu mengirimkan informasi ke seluruh tubuh Anda. Ini terdiri dari sistem saraf pusat (atau SSP), yang mencakup otak dan sumsum tulang belakang, dan sistem saraf perifer (PNS), yang mencakup saraf di seluruh tubuh Anda.
- Jaringan otot: Jenis ini mungkin yang paling mudah untuk digambarkan – Anda tahu apa itu otot! Tetapi Anda juga akan menemukan jenis sel otot khusus di pembuluh darah Anda, serta di jantung Anda.
Semua dari 200 (atau lebih) jenis sel yang membentuk tubuh manusia ditemukan di salah satu dari empat jenis jaringan tersebut – jauh lebih mudah dipelajari daripada menghafal ratusan jenis sel, bukan?
Sekarang, mari kita periksa salah satu jenis sel khusus yang mungkin Anda temui di kelas biologi – yang perlu Anda ketahui lebih dalam.
Sel Darah Khusus
Anda sistem sirkulasi adalah salah satu yang kemungkinan besar akan Anda pelajari di kelas biologi – jadi sekaranglah saatnya untuk mengetahuinya! Sistem peredaran darah Anda terdiri dari serangkaian pembuluh darah – arteri, vena, dan kapiler – serta beberapa jenis sel darah khusus:
- sel darah merah: Sel-sel merah berbentuk cakram inilah yang bertanggung jawab untuk membawa oksigen ke seluruh tubuh Anda. Mereka mengandung hemoglobin, protein khusus yang dapat mengikat oksigen dari udara yang Anda hirup, dan kemudian melepaskannya kembali ke jaringan yang membutuhkannya.
- sel darah putih: Butuh bantuan untuk melawan pilek atau flu? Sel darah putih Anda ada untuk membantu Anda! Sel darah putih merupakan komponen kunci dari sistem kekebalan tubuh Anda. Mereka membantu tubuh Anda mengidentifikasi patogen berbahaya, dan menghancurkannya agar Anda tidak terlalu sakit.
- Trombosit: Jenis sel terkecil dalam darah Anda, trombosit memainkan peran kunci dalam pembentukan bekuan darah. Begitu trombosit merasakan kerusakan atau jaringan yang robek, mereka mulai menggumpal, membentuk bekuan darah untuk memperlambat atau menghentikan pendarahan.
Tubuh Anda terus-menerus mengeluarkan sel darah segar untuk menggantikan sel darah yang lebih tua atau rusak. Dan semua sel darah Anda "lahir" di dalam sumsum tulang Anda, dari populasi sel induk yang berspesialisasi dalam menciptakan sel darah.
Sel Saraf Khusus
Anda juga mungkin akan menemukan sel-sel dari sistem saraf di tubuh Anda. Tapi jangan khawatir – sementara otak mungkin tampak rumit, belajar tentang saraf Anda mungkin lebih mudah daripada yang Anda pikirkan.
Pertama, hanya ada dua klasifikasi utama sel saraf: neuron dan glia.
Neuron adalah saraf – sel yang mungkin Anda bayangkan saat memikirkan sistem saraf Anda. Mereka mengirimkan informasi untuk mengontrol semua "pemikiran" di otak Anda, dan juga mengontrol gerakan otot dan fungsi tubuh dasar lainnya.
Juga, saraf di seluruh tubuh Anda mengirim sinyal kembali ke sumsum tulang belakang dan otak Anda. Saraf penginderaan nyeri, misalnya, memberi tahu otak Anda saat Anda terluka, sehingga Anda dapat menghindari apa pun yang menyebabkan rasa sakit itu.
Glia adalah sel-sel pendukung yang membantu saraf Anda berfungsi dengan baik. Ada beberapa jurusan jenis glia, dan semuanya berperan dalam membantu otak, sumsum tulang belakang, dan saraf lainnya berkomunikasi secara efisien. Beberapa sel glial menghasilkan mielin, zat lilin yang "mengisolasi" neuron Anda untuk komunikasi yang lebih baik.
Lainnya bertindak sebagai sel kekebalan otak, membantu melawan infeksi yang jika tidak akan membahayakan saraf Anda. Dan yang lain lagi membantu menjaga neuron Anda disuplai dengan nutrisi sehingga sistem saraf Anda memiliki energi untuk bekerja dengan baik.
Sel Otot Khusus
Jenis sel utama ketiga yang mungkin Anda pelajari adalah sel otot Anda. Dan, untungnya, ketiga jenis sel otot itu mudah dipelajari.
Pertama, kamu punya sel otot rangka – sel-sel yang membentuk hampir semua otot di tubuh Anda. Otot rangka adalah jenis otot yang – mengejutkan – melekat pada kerangka Anda.
Ini berkontraksi untuk menggerakkan tulang Anda. Jadi, katakanlah, ketika Anda mengontraksikan bisep Anda, Anda akan menekuk siku Anda. Sel-sel otot rangka, sebagian, secara sukarela dikendalikan oleh otak Anda. Itu berarti Anda dapat memutuskan untuk menggerakkan kaki Anda, misalnya, dan otak Anda akan mengirimkan sinyal yang sesuai dengan gerakan itu.
Selanjutnya, Anda punya sel otot jantung. Ini adalah sel-sel yang membentuk jantung Anda dan berkontraksi untuk memompa darah ke seluruh tubuh Anda. Kontraksi sel otot jantung adalah tidak dikendalikan secara sukarela – sebagai gantinya, tubuh Anda mempertahankan ritme jantung yang stabil tanpa Anda harus memikirkannya.
Akhirnya, ada sel otot polos. Otot polos membentuk lapisan pembuluh darah tertentu, serta beberapa organ, seperti perut Anda. Otot polos penting untuk membantu organ Anda bergerak. Misalnya, kontraksi otot polos membantu memindahkan makanan melalui saluran pencernaan Anda untuk memungkinkan pencernaan yang tepat.
Seperti otot jantung, kontraksi otot polos tidak dikontrol secara volunter. Jadi, misalnya, Anda tidak perlu berpikir untuk memindahkan makanan dari perut ke usus karena tubuh Anda melakukannya untuk Anda.
Intinya: Spesialisasi Sel
Inilah inti dari apa yang perlu Anda ketahui tentang spesialisasi sel:
- Sel berkembang dari sel induk yang belum matang menjadi sel dewasa yang sangat fungsional melalui proses yang disebut diferensiasi.
- Diferensiasi memungkinkan sel yang sedang berkembang untuk mengambil struktur unik, dan memungkinkan sel untuk melakukan fungsi khusus.
- Proses diferensiasi dipicu oleh sinyal dari lingkungan dan menghasilkan perubahan dalam ekspresi gen yang memandu perkembangan sel.
- Diferensiasi memungkinkan sel berkembang menjadi empat jenis jaringan utama:: jaringan epitel, jaringan saraf, jaringan ikat dan jaringan otot.
- Setidaknya ada 200 jenis sel yang berbeda dalam tubuh manusia. Beberapa yang perlu Anda ketahui dengan baik termasuk sel darah khusus, sel saraf khusus, dan sel otot khusus.