Kandang

Menurut konsep modern, setiap sel merupakan unit kehidupan yang universal, baik secara struktural maupun fungsional. Sel-sel semua organisme hidup memiliki struktur yang sama. Sel-sel bereproduksi hanya dengan cara membelah diri.

Sel (cellula) merupakan unit dasar kehidupan yang teratur. Sel melakukan fungsi pengenalan, metabolisme dan energi, reproduksi, pertumbuhan dan regenerasi, adaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan internal dan eksternal. Sel memiliki bentuk, struktur, komposisi kimia, dan fungsi yang beragam. Dalam tubuh manusia, terdapat sel pipih, bulat, lonjong, kubik, prismatik, piramida, dan bintang. Sel memiliki ukuran yang bervariasi dari beberapa mikrometer (limfosit kecil) hingga 200 mikrometer (sel telur).

Isi setiap sel dipisahkan dari lingkungan dan sel-sel di sekitarnya oleh sitolema (plasmolema), yang memastikan hubungan sel dengan lingkungan ekstraseluler. Komponen penyusun sel, yang terletak di dalam sitolema, adalah nukleus dan sitoplasma, yang terdiri dari hialoplasma dan organel serta inklusi yang terletak di dalamnya.

[ 1 ], [ 2 ]

Sitolemma

Sitolemma, atau plasmalemma, adalah membran sel setebal 9-10 nm. Membran ini melakukan fungsi pembelahan dan perlindungan, serta merasakan pengaruh lingkungan karena adanya reseptor (fungsi penerimaan). Sitolemma, yang melakukan fungsi pertukaran dan transportasi, memindahkan berbagai molekul (partikel) dari lingkungan sekitar sel ke dalam sel dan ke arah yang berlawanan. Proses pemindahan ke dalam sel disebut endositosis. Endositosis dibagi menjadi fagositosis dan pinositosis. Selama fagositosis, sel menangkap dan menyerap partikel besar (partikel sel mati, mikroorganisme). Selama pinositosis, sitolema membentuk tonjolan yang berubah menjadi vesikel, yang melibatkan partikel kecil yang terlarut atau tersuspensi dalam cairan jaringan. Vesikel pinositotik mencampur partikel yang ada di dalamnya ke dalam sel.

Sitolemma juga berperan dalam pembuangan zat dari sel - eksositosis. Eksositosis dilakukan dengan bantuan vesikel, vakuola, di mana zat yang dikeluarkan dari sel pertama-tama bergerak ke sitolema. Membran vesikel menyatu dengan sitolema, dan isinya memasuki lingkungan ekstraseluler.

Fungsi reseptor dilakukan pada permukaan sitolema dengan bantuan glikolipid dan glikoprotein, yang mampu mengenali zat kimia dan faktor fisik. Reseptor sel dapat membedakan zat aktif biologis seperti hormon, mediator, dll. Penerimaan sitolema merupakan mata rantai terpenting dalam interaksi antarsel.

Dalam sitolema, yang merupakan membran biologis semipermeabel, tiga lapisan dibedakan: luar, tengah, dan dalam. Lapisan luar dan dalam sitolema, masing-masing setebal sekitar 2,5 nm, membentuk lapisan ganda lipid padat elektron (bilayer). Di antara lapisan-lapisan ini terdapat zona hidrofobik molekul lipid yang ringan elektron, ketebalannya sekitar 3 nm. Dalam setiap lapisan tunggal lapisan ganda lipid terdapat lipid yang berbeda: di bagian luar - sitokrom, glikolipid, rantai karbohidratnya diarahkan ke luar; di lapisan tunggal bagian dalam yang menghadap sitoplasma - molekul kolesterol, ATP sintetase. Molekul protein terletak di ketebalan sitolema. Beberapa di antaranya (integral, atau transmembran) melewati seluruh ketebalan sitolema. Protein lain (perifer, atau eksternal) terletak di lapisan tunggal bagian dalam atau luar membran. Protein membran melakukan berbagai fungsi: beberapa adalah reseptor, yang lain adalah enzim, dan yang lain adalah pembawa berbagai zat, karena mereka melakukan fungsi transportasi.

Permukaan luar sitolema ditutupi dengan lapisan fibrilar tipis (dari 7,5 hingga 200 nm) glikokaliks. Glikokaliks dibentuk oleh rantai karbohidrat sampingan dari glikolipid, glikoprotein, dan senyawa karbohidrat lainnya. Karbohidrat dalam bentuk polisakarida membentuk rantai percabangan yang dihubungkan oleh lipid dan protein sitolema.

Sitolema pada permukaan beberapa sel membentuk struktur khusus: mikrovili, silia, dan hubungan antar sel.

Mikrovili (microvilli) memiliki panjang hingga 1-2 µm dan diameter hingga 0,1 µm. Mikrovili merupakan tonjolan seperti jari yang ditutupi oleh sitolema. Di bagian tengah mikrovili terdapat kumpulan filamen aktin paralel yang melekat pada sitolema di bagian atas mikrovili dan di sisi-sisinya. Mikrovili memperluas permukaan bebas sel. Pada leukosit dan sel jaringan ikat, mikrovili pendek, pada epitel usus, mikrovili panjang, dan jumlahnya sangat banyak sehingga membentuk apa yang disebut brush border. Karena adanya filamen aktin, mikrovili bersifat mobile.

Silia dan flagela juga bersifat mobil, gerakannya berbentuk bandul, seperti gelombang. Permukaan bebas epitel bersilia saluran pernapasan, vas deferens, dan tuba fallopi ditutupi oleh silia yang panjangnya mencapai 5-15 μm dan diameter 0,15-0,25 μm. Di bagian tengah setiap silia terdapat filamen aksial (aksonema) yang dibentuk oleh sembilan mikrotubulus ganda perifer yang saling terhubung, yang mengelilingi aksonema. Bagian awal (proksimal) mikrotubulus berakhir dalam bentuk badan basal yang terletak di sitoplasma sel dan juga terdiri dari mikrotubulus. Flagela memiliki struktur yang mirip dengan silia, mereka melakukan gerakan osilasi terkoordinasi karena pergeseran mikrotubulus relatif satu sama lain.

Sitolema berperan dalam pembentukan hubungan antar sel.

Persambungan antarsel terbentuk pada titik-titik kontak antarsel, yang menyediakan interaksi antarsel. Persambungan (kontak) tersebut dibagi menjadi sederhana, bergigi, dan padat. Persambungan sederhana adalah konvergensi sitolema sel-sel tetangga (ruang antarsel) pada jarak 15-20 nm. Pada persambungan bergigi, tonjolan (gigi) sitolema dari satu sel masuk (jepit) di antara gigi-gigi sel lain. Jika tonjolan sitolema panjang, masuk dalam di antara tonjolan yang sama dari sel lain, maka persambungan tersebut disebut seperti jari (interdigitasi).

Pada sambungan antarsel khusus yang padat, sitolema sel-sel tetangga sangat dekat sehingga mereka saling menyatu. Hal ini menciptakan apa yang disebut zona pemblokiran, yang kedap terhadap molekul. Jika sambungan sitolema yang padat terjadi di area terbatas, maka terbentuklah titik adhesi (desmosom). Desmosom adalah area dengan kepadatan elektron tinggi dengan diameter hingga 1,5 μm, yang berfungsi menghubungkan satu sel dengan sel lainnya secara mekanis. Kontak semacam itu lebih umum terjadi di antara sel-sel epitel.

Ada pula koneksi seperti celah (nexus), yang panjangnya mencapai 2-3 µm. Sitolemma dalam koneksi semacam itu berjarak 2-3 nm. Ion dan molekul mudah melewati kontak semacam itu. Oleh karena itu, nexus juga disebut koneksi konduksi. Misalnya, di miokardium, eksitasi ditransmisikan dari satu kardiomiosit ke kardiomiosit lain melalui nexus.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Hialoplasma

Hyaloplasma (hyaloplasma; dari bahasa Yunani hyalinos - transparan) membentuk sekitar 53-55% dari total volume sitoplasma, membentuk massa homogen dengan komposisi kompleks. Hyaloplasma mengandung protein, polisakarida, asam nukleat, dan enzim. Dengan partisipasi ribosom, protein disintesis dalam hyaloplasma, dan berbagai reaksi pertukaran antara terjadi. Hyaloplasma juga mengandung organel, inklusi, dan inti sel.

[ 6 ], [ 7 ]

Organel sel

Organel (organellae) merupakan mikrostruktur wajib bagi semua sel, yang menjalankan fungsi vital tertentu. Terdapat perbedaan antara organel bermembran dan non-membran. Organel bermembran, yang dipisahkan dari hialoplasma di sekitarnya oleh membran, meliputi retikulum endoplasma, aparatus jala internal (kompleks Golgi), lisosom, peroksisom, dan mitokondria.

Organel membran sel

Semua organel membran dibangun dari membran dasar, yang prinsip organisasinya mirip dengan struktur sitolema. Proses sitofisiologis dikaitkan dengan adhesi, fusi, dan pemisahan membran yang konstan, sementara adhesi dan penyatuan hanya lapisan tunggal membran yang identik secara topologi yang mungkin terjadi. Dengan demikian, lapisan luar membran organel apa pun yang menghadap hialoplasma identik dengan lapisan dalam sitolema, dan lapisan dalam yang menghadap rongga organel mirip dengan lapisan luar sitolema.

Organel membran sel

Organel sel non membran

Organel sel non-membran meliputi sentriol, mikrotubulus, filamen, ribosom dan polisom.

Organel sel non membran

Transportasi zat dan membran dalam sel

Zat-zat bersirkulasi dalam sel, dikemas dalam membran ("pergerakan isi sel dalam wadah"). Pemilahan zat dan pergerakannya dikaitkan dengan keberadaan protein reseptor khusus dalam membran kompleks Golgi. Transportasi melalui membran, termasuk melalui membran plasma (sitolema), merupakan salah satu fungsi terpenting sel hidup. Ada dua jenis transportasi: pasif dan aktif. Transportasi pasif tidak memerlukan pengeluaran energi, transportasi aktif bergantung pada energi.

Transportasi zat dan membran dalam sel

Inti sel

Nukleus (s. karyon) terdapat di semua sel manusia kecuali eritrosit dan trombosit. Fungsi nukleus adalah menyimpan dan mentransmisikan informasi keturunan ke sel-sel baru (anak). Fungsi-fungsi ini dikaitkan dengan keberadaan DNA di dalam nukleus. Sintesis protein - RNA asam ribonukleat dan bahan-bahan ribosom - juga terjadi di dalam nukleus.

Inti sel

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Pembelahan sel. Siklus sel

Pertumbuhan suatu organisme terjadi karena peningkatan jumlah sel melalui pembelahan. Metode utama pembelahan sel dalam tubuh manusia adalah mitosis dan meiosis. Proses yang terjadi selama metode pembelahan sel ini berlangsung dengan cara yang sama, tetapi menghasilkan hasil yang berbeda.

Pembelahan sel: siklus sel

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]