biologi sel dan molekul pendahuluan

ORGANISASI UMUM SEBUAH SEL

SEL

Sel adalah unit dasar kehidupan, agar dapat bertahan hidup maka setiap sel harus mempertahankan lingkungan internalnya yang mendukung reaksi biokimiawi esensial, meskipun terjadi perubahan di lingkungan eksternal. ORGANISME

Sebuah organisme adalah suatu sistem yang dapat melakukan replikasi-sendiri, pemulihan-sendiri, dapat berupa organisme uniseluler atau multiseluler.

Organisme uniseluler terdiri dari sel tunggal yang secara independen dapat menjalankan seluruh fungsi kehidupan. Organisme multiseluler mengandung beberapa tipe sel yang berbeda yang memiliki fungsi tertentu.

PROKARIOTIK DAN EUKARIOTIK

Prokariotik adalah organisme uniseluler yang paling sederhana. Semua mikroorganisme yang tidak memiliki membran-selubung-inti (yaitu berbagai tipe bakteri) dikelompokkan ke dalam prokariotik.

Gambar 1. Struktur sel prokariotik

Molekul DNA berada dalam keadaan bebas di dalam sitosol. Bakteri mengandung beberapa struktur-subseluler tetapi tidak mengandung organel-organel bermembran.

Ciri sel prokariotik adalah:

1. Sitoplasma memiliki kompartemen tunggal yang mengandung semua komponen seluler
2. pembelahan sel adalah pembelahan binari

Agar sel prokariotik dapat bertahan hidup, molekul yang dibutuhkan untuk energi dan biosintesis harus berdifusi masuk ke dalam sel dan produk limbahnya harus berdifusi keluar dari sel melewati membran plasma. Kecepatan difusi bergantung pada luas permukaan membran.

Jika diameter sel meningkat:

v  volume sel meningkat menjadi besaran kubik linear

v  permukaan sel hanya akan meningkat sebesar kuadrat linear

sehingga, sel yang kecil akan memiliki rasio luas permukaan/volume yang lebih besar dibandingkan dengan sel yang besar. 

Sel prokariotik mengandalkan difusi sederhana untuk membawa nutrien ke pusat sel, oleh sebab itu jika sel prokariotik berekspansi sampai beberapa kali ukuran semula maka kecepatan difusi nutrien melewati membran plasma tidak akan memadai untuk mempertahankan peningkatan yang dibutuhkan oleh volume sel yang lebih besar. Oleh sebab itu sel prokariotik: kecil.

Sel Eukariotik

Semua organisme yang memiliki sel dengan nukleus-yang-bermembran diklasifikasikan ke dalam eukariotik.

Kingdom Animalia, Plantae, Protista dan Fungi adalah anggota kelompok ini. Gambar berikut ini memperlihatkan:

v  seri membran internal yang kompleks yang memisahkan sel menjadi kompartemen-kompartemen yang berbeda yang memiliki fungsi tertentu

v  pembelahan sel secara mitosis

v  memiliki organel khusus seperti sentriol, spindel mitotik, mitokondria dan mikrotubula.

Gambar 2. Struktur sel Eukariotik

Tidak seperti prokariotik, sel-sel eukariotik mampu melakukan endositosis. Yang dengan cara tersebut, potongan-potongan membran plasma akan ”terpetik” membentuk vesikel bermembran yang membawa nutrien dari lingkungan eksternal ke kompartemen yang berada jauh di dalam sel.  Oleh sebab itu endositosis dapat membebaskan sel eukariotik dari keharusan difusi sederhana, sehingga sel eukariotik dapat mempertahankan  rasio luas permukaan/volume yang tetap kecil.

Oleh sebab itu rata-rata sel eukariotik sedikit lebih besar daripada sel prokariotik. Pada sel animalia tertentu, berbagai organel khusus menempati kira-kira setengah dari volume sel.

Tabel 1. Gambaran dasar sel prokariotik dan eukariotik

Prokariotik dibandingkan eukariotik
SEL PROKARIOTIK	SEL EUKARIOTIK
Meliputi bakteri dan alga blue-green	Empat kelompok utama: Animalia, Plantae, Protista dan Fungi
Bukan nukleus sejati	Nukleus sejati
DNA sirkuler dan bebas	DNA linear dan terdapat di dalam nukleus
Tidak memiliki organel-organel bermembran	Kompartementalisasi internal antar organel, yang memungkinkan pembagian kerja
Reproduksi binari sederhana	Reproduksi mitotis (dan meiosis)
Tidak ada perkembangan jaringan	Sistem jaringan dan organ
Ukuran 1-10 mm	Ukuran: 10-100 mm