Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Sejarah Interpretasi Klasik Teori Sel
- Interpretasi Teori Sel Modern Saat Ini
- Semua Kehidupan Dimulai sebagai Organisme Sel Tunggal
- Sel: Unit Dasar Struktur dan Fungsi di Semua Organisme Hidup
- Mitosis: Semua Sel Berasal Dari Divisi Sel yang Ada Sebelumnya
- Aliran Energi Dalam Sel
- Semua Sel Mengandung Bentuk DNA
- Kesamaan dalam Sel Spesies Serupa
- Beberapa Organisme Tidak Berwarna
- Semua Makhluk Hidup Terdiri dari Satu atau Lebih Sel
- Tindakan Sel Independen Mendorong Aktivitas Organisme Hidup
- Virus: Zombies dari Dunia Biologis - Mereka Bukan Sel
Teori sel modern tidak semuanya modern ketika Anda mengerti berapa lama itu berasal. Berakar pada pertengahan abad ke-17, banyak sarjana ilmiah dan peneliti saat itu berkontribusi pada prinsip-prinsip teori sel klasik, yang mendalilkan bahwa sel mewakili blok bangunan dasar kehidupan; semua kehidupan terdiri dari satu atau lebih sel, dan penciptaan sel baru terjadi ketika sel lama membelah menjadi dua.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Penafsiran klasik teori sel modern dimulai dengan premis bahwa semua kehidupan terdiri dari satu atau lebih sel, sel mewakili blok bangunan dasar kehidupan, semua sel dihasilkan dari pembagian sel yang sudah ada sebelumnya, sel mewakili unit struktur dan pengaturan dalam semua organisme hidup dan akhirnya bahwa sel memiliki keberadaan ganda sebagai entitas yang unik dan berbeda dan sebagai blok pembangun mendasar dalam kerangka semua organisme hidup.
Sejarah Interpretasi Klasik Teori Sel
Orang pertama yang mengamati dan menemukan sel, Robert Hooke (1635-1703), melakukannya dengan menggunakan mikroskop senyawa kasar - ditemukan pada akhir abad ke-16 oleh Zacharias Janssen (1580-1638), seorang pembuat tontonan Belanda, dengan bantuan dari ayahnya - dan sistem penerangan yang dirancang Hooke dalam perannya sebagai kurator eksperimen untuk Royal Society of London.
Hooke menerbitkan temuannya pada tahun 1665 dalam bukunya, "Microphagia," yang termasuk gambar sketsa pengamatannya. Hooke menemukan sel-sel tanaman ketika dia memeriksa sepotong gabus tipis melalui lensa mikroskop majemuk yang dikonversi. Dia melihat sejumlah kompartemen mikroskopis yang, baginya, menyerupai struktur yang sama yang ditemukan pada sarang madu. Dia menyebut mereka "sel," dan namanya macet.
Ilmuwan Belanda Antony van Leeuwenhoek (1632-1705), seorang pedagang di siang hari dan seorang mahasiswa biologi yang mandiri, sangat ingin menemukan rahasia dunia di sekitarnya, dan meskipun tidak berpendidikan formal, ia akhirnya menyumbangkan penemuan-penemuan penting ke lapangan. biologi. Leeuwenhoek menemukan bakteri, protista, sel sperma dan darah, rotifera dan nematoda mikroskopis, dan organisme mikroskopis lainnya.
Studi Leewenhoeks membawa tingkat baru kesadaran kehidupan mikroskopis bagi para ilmuwan saat itu, mendorong orang lain yang pada akhirnya akan berperan dalam berkontribusi pada teori sel modern. Fisiologis Perancis Henri Dutrochet (1776-1847) adalah yang pertama yang mengklaim sel adalah unit dasar kehidupan biologis, tetapi para sarjana memberikan penghargaan untuk pengembangan teori sel modern kepada ahli fisiologi Jerman Theodor Schwann (1810-1882), ahli botani Jerman Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) dan ahli patologi Jerman Rudolf Virchow (1821-1902). Pada tahun 1839, Schwann dan Schleiden mengusulkan bahwa sel adalah unit dasar kehidupan, dan Virchow, pada tahun 1858, menyimpulkan bahwa sel-sel baru berasal dari sel-sel yang sudah ada sebelumnya, melengkapi prinsip utama teori sel klasik. (Untuk Schwann, Schleiden dan Virchow lihat https://www.britannica.com/biography/Theodor-Schwann, https://www.britannica.com/biography/Matthias-Jakob-Schleiden, dan https: //www.britannica .com / biografi / Rudolf-Virchow.)
Interpretasi Teori Sel Modern Saat Ini
Para ilmuwan, ahli biologi, peneliti dan cendekiawan, meskipun masih menggunakan prinsip dasar teori sel, menyimpulkan hal berikut pada interpretasi modern teori sel:
Semua Kehidupan Dimulai sebagai Organisme Sel Tunggal
Para ilmuwan telah melacak kembali semua kehidupan hingga satu, leluhur tunggal bersel tunggal yang hidup sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu, pertama kali diusulkan oleh evolusionis Charles Darwin lebih dari 150 tahun yang lalu.
Satu teori menyatakan bahwa masing-masing organisme yang dikategorikan dalam biologi tiga domain utama, Archaea, Bacteria, dan Eukarya, berevolusi dari tiga leluhur yang terpisah, tetapi ahli biokimia Douglas Theobald dari Brandeis University di Waltham, Massachusetts, membantahnya. Dalam sebuah artikel di situs web "National Geographic", dia mengatakan peluang kejadian itu adalah astronomi, sekitar 1 banding 10 hingga kekuatan ke 2.680. Dia sampai pada kesimpulan ini setelah menghitung peluang menggunakan proses statistik dan model komputer. Jika apa yang dia katakan terbukti benar, maka gagasan yang dipegang oleh sebagian besar masyarakat adat di planet ini adalah benar: semuanya terkait.
Orang-orang campur aduk 37,2 triliun sel. Tetapi semua manusia, seperti semua makhluk hidup lainnya di planet ini, memulai kehidupan sebagai organisme sel tunggal. Setelah pembuahan, embrio sel tunggal yang disebut zigot masuk ke overdrive cepat, memulai pembelahan sel pertama dalam waktu 24 hingga 30 jam setelah pembuahan. Sel terus membelah secara eksponensial selama berhari-hari embrio bergerak dari tuba falopi manusia untuk menanamkan dirinya di dalam rahim, di mana ia terus tumbuh dan membelah.
Sel: Unit Dasar Struktur dan Fungsi di Semua Organisme Hidup
Walaupun tentu saja ada hal-hal yang lebih kecil di dalam tubuh daripada sel-sel hidup, sel individu, seperti blok Lego, tetap menjadi unit dasar struktur dan fungsi dalam semua organisme hidup. Beberapa organisme hanya mengandung satu sel sementara yang lain multiseluler. Dalam biologi, ada dua jenis sel: prokariota dan eukariota.
Prokariota mewakili sel-sel tanpa inti dan organel yang tertutup membran, meskipun mereka memiliki DNA dan ribosom. Bahan genetik dalam prokariota ada di dalam dinding membran sel bersama dengan elemen mikroskopis lainnya. Eukariota di sisi lain, memiliki inti di dalam sel dan terikat dalam membran terpisah, serta organel yang tertutup membran. Sel eukariotik juga memiliki sesuatu yang tidak dimiliki sel prokariotik: kromosom terorganisir untuk mempertahankan materi genetik.
Mitosis: Semua Sel Berasal Dari Divisi Sel yang Ada Sebelumnya
Sel melahirkan sel-sel lain dengan sel yang sudah ada sebelumnya yang membelah menjadi dua sel anak. Para ahli menyebut proses ini mitosis - pembelahan sel - karena satu sel menghasilkan dua sel anak baru yang identik secara genetik. Sementara mitosis terjadi setelah reproduksi seksual ketika embrio berkembang dan tumbuh, mitosis juga terjadi sepanjang umur organisme hidup untuk menggantikan sel-sel lama dengan sel-sel baru.
Secara klasik dibagi menjadi lima fase yang berbeda, siklus sel dalam mitosis meliputi profase, prometafase, metafase, anafase dan telofase. Dalam istirahat antara pembelahan sel, interfase mewakili bagian dari fase siklus sel di mana sel berhenti dan istirahat. Ini memungkinkan sel untuk mengembangkan dan menggandakan bahan genetik internalnya saat ia siap untuk mitosis.
Aliran Energi Dalam Sel
Berbagai reaksi biokimia terjadi di dalam sel. Ketika dikombinasikan, reaksi-reaksi ini membentuk metabolisme sel. Selama proses ini, beberapa ikatan kimia dalam molekul reaktif terputus, dan sel mengambil energi. Ketika ikatan kimia baru berkembang untuk membuat produk, ini melepaskan energi dalam sel. Reaksi eksergonik terjadi ketika sel melepaskan energi ke sekitarnya, membentuk ikatan yang lebih kuat daripada yang rusak. Dalam reaksi endergonik, energi masuk ke dalam sel dari lingkungannya, menciptakan ikatan kimia yang lebih lemah daripada yang rusak.
Semua Sel Mengandung Bentuk DNA
Untuk bereproduksi, sebuah sel harus memiliki beberapa bentuk asam deoksiribonukleat, zat yang mereplikasi diri yang ada di semua organisme hidup sebagai elemen penting dari kromosom. Karena DNA adalah pembawa data genetik, informasi yang disimpan dalam sel asli duplikat DNA dalam sel anak. DNA menyediakan warna biru untuk perkembangan akhir sel, atau dalam kasus sel eukariotik dalam tumbuhan dan hewan, misalnya, warna biru untuk bentuk kehidupan multiseluler.
Kesamaan dalam Sel Spesies Serupa
Alasan mengapa para ahli biologi mengklasifikasikan dan mengkategorikan semua bentuk kehidupan adalah untuk memahami posisi mereka dalam hierarki semua kehidupan di planet ini. Mereka menggunakan sistem taksonomi Linnaean untuk memberi peringkat semua makhluk hidup berdasarkan domain, kerajaan, filum, kelas, ketertiban, keluarga, genus dan spesies. Dengan melakukan ini, para ahli biologi belajar bahwa dalam organisme dari spesies yang serupa, sel-sel individual pada dasarnya mengandung komposisi kimia yang sama.
Beberapa Organisme Tidak Berwarna
Semua sel prokariotik pada dasarnya uniseluler, tetapi ada bukti bahwa banyak sel uniseluler ini bergabung membentuk koloni untuk membagi persalinan. Beberapa ilmuwan menganggap koloni ini sebagai multiseluler, tetapi sel-sel individual tidak memerlukan koloni untuk hidup dan berfungsi. Organisme hidup yang dikategorikan dalam Bakteri dan Archaea semuanya adalah organisme bersel tunggal. Protozoa dan beberapa bentuk ganggang dan jamur, sel-sel dengan nukleus yang berbeda dan terpisah, juga merupakan organisme bersel tunggal yang diorganisasikan di bawah domain Eukarya.
Semua Makhluk Hidup Terdiri dari Satu atau Lebih Sel
Semua sel hidup dalam domain Bacteria dan Archaea terdiri dari organisme bersel tunggal. Di bawah domain Eukarya, organisme hidup di kerajaan Protista adalah organisme bersel tunggal dengan inti yang diidentifikasi secara terpisah. Protista termasuk protozoa, cetakan lendir dan ganggang uniseluler. Kerajaan lain di bawah domain Eukarya termasuk Fungi, Plantae dan Animalia. Ragi, dalam kerajaan Jamur, adalah entitas bersel tunggal, tetapi jamur, tumbuhan, dan hewan lainnya adalah organisme kompleks multiseluler.
Tindakan Sel Independen Mendorong Aktivitas Organisme Hidup
Aktivitas dalam sel tunggal menyebabkannya bergerak, menerima atau melepaskan energi, bereproduksi, dan berkembang. Dalam organisme multiseluler, seperti halnya manusia, sel berkembang secara berbeda, masing-masing dengan tugas masing-masing dan independen. Beberapa sel dikelompokkan bersama untuk menjadi otak, sistem saraf pusat, tulang, otot, ligamen dan tendon, organ tubuh utama dan banyak lagi. Setiap aksi sel individu bekerja bersama untuk kebaikan seluruh tubuh agar berfungsi dan hidup. Sel-sel darah, misalnya, berfungsi pada banyak tingkatan, membawa oksigen ke bagian-bagian tubuh yang dibutuhkan; memerangi patogen, infeksi bakteri dan virus; dan melepaskan karbon dioksida melalui paru-paru. Penyakit terjadi ketika satu atau lebih dari fungsi-fungsi ini rusak.
Virus: Zombies dari Dunia Biologis - Mereka Bukan Sel
Para ilmuwan, ahli biologi dan ahli virus semua tidak setuju pada sifat virus karena beberapa ahli menganggapnya sebagai organisme hidup, namun mereka tidak mengandung sel apa pun. Sementara mereka meniru banyak fitur yang ditemukan pada organisme hidup, dengan definisi yang dikutip dalam teori sel modern, mereka bukan organisme hidup.
Virus adalah zombie di dunia biologis. Hidup di tanah tak bertuan di daerah abu-abu antara hidup dan mati, ketika di luar sel, virus ada sebagai kapsid yang terbungkus dalam cangkang protein atau sebagai mantel protein sederhana kadang-kadang tertutup di dalam membran. Kapsid membungkus dan menyimpan baik bahan RNA atau DNA, yang berisi kode-kode virus.
Begitu virus memasuki organisme hidup, ia menemukan inang seluler tempat untuk menyuntikkan materi genetiknya. Ketika melakukan hal ini, ia mengkode ulang DNA sel inang, mengambil alih fungsi sel. Sel-sel yang terinfeksi kemudian mulai memproduksi lebih banyak protein virus dan mereproduksi materi genetik virus ketika menyebar penyakit ke seluruh organisme hidup. Beberapa virus dapat tetap tertidur di dalam sel inang untuk waktu yang lama, menyebabkan tidak ada perubahan yang jelas dalam sel inang yang disebut fase lisogenik. Tetapi begitu dirangsang, virus memasuki fase litik di mana virus baru bereplikasi dan berkumpul sendiri sebelum membunuh sel inang ketika virus meledak untuk menginfeksi sel lain.