Organel sel dalam sel hewani dan nabati (karakteristik dan fungsi)
Organel seluler adalah struktur internal yang membentuk sel - dalam bentuk "organ kecil" - yang melakukan fungsi struktural, metabolisme, sintetik, produksi dan konsumsi energi.
Struktur-struktur ini terkandung dalam sitoplasma seluler dan secara umum, semua sel eukariotik terdiri dari satu set dasar organel intraseluler. Ini dapat dibedakan antara membran (membran plasma sekarang) dan nonmembran (kekurangan membran plasma).
Setiap organel memiliki seperangkat protein eksklusif yang biasanya ditemukan di membran atau di dalam organel.
Ada organel yang bertanggung jawab untuk distribusi dan transportasi protein (lisosom), yang lain melakukan fungsi metabolisme dan bioenergi (kloroplas, mitokondria dan peroksisom), struktur dan pergerakan sel (filamen dan mikrotubulus), dan merupakan bagian dari permukaan seluler (membran plasma dan dinding sel).
Sel prokariotik kekurangan organel membran, sedangkan pada sel eukariotik kita dapat menemukan kedua jenis organel. Struktur-struktur ini juga dapat diklasifikasikan menurut fungsi yang mereka lakukan dalam sel.
Organel: membran dan bukan membran
Organel membran
Organel ini memiliki membran plasma yang memungkinkan lingkungan internal sitoplasma sel dipisahkan. Membran menyajikan bentuk vesikular dan tubular dan dapat dilipat seperti pada retikulum endoplasma halus atau dilipat ke dalam organel seperti pada mitokondria.
Organisasi membran plasma ini dalam organel memungkinkan untuk meningkatkan luas permukaannya dan juga untuk membentuk sub-kompartemen intraseluler di mana berbagai zat seperti protein disimpan atau disekresikan.
Di antara organel dengan membran kita menemukan yang berikut:
- Membran sel, yang membatasi sel dan organel seluler lainnya.
- Retikulum endoplasma kasar (RER), tempat berlangsungnya sintesis protein dan modifikasi protein yang baru disintesis.
Retikulum endoplasma halus (REL), tempat lipid dan steroid disintesis.
- Peralatan Golgi, memodifikasi dan menyiapkan protein dan lipid untuk transportasi.
-Endosom, berpartisipasi dalam endositosis dan juga mengklasifikasikan dan mengarahkan protein ke tujuan akhir mereka.
-Lisosoma, mengandung enzim pencernaan dan berpartisipasi dalam fagositosis.
- Transportasi molekul mengangkut bahan dan berpartisipasi dalam endositosis dan eksositosis.
-Mitochondria dan kloroplas, menghasilkan ATP dengan menyediakan sel dengan energi.
-Peroksisom, terlibat dalam produksi dan degradasi H2O2 dan asam lemak.
Organel non-membran
Organel-organel ini tidak memiliki membran plasma yang membatasi mereka, dan di dalamnya protein eksklusif umumnya berkumpul sendiri dalam polimer yang merupakan bagian dari elemen struktural sitoskeleton.
Di antara organel sitoplasmik non-membran yang kami temukan:
-Microtubules, yang membentuk sitoskeleton bersamaan dengan mikrofilamen aktin dan filamen menengah.
-Filamen, adalah bagian dari sitoskeleton dan diklasifikasikan menjadi mikrofilamen dan filamen menengah.
-Centriolos, struktur silinder dari mana tubuh basal dari silia berasal.
-Ribosom, terlibat dalam sintesis protein dan terdiri dari RNA ribosom (RNAr).
Organel dalam sel hewan
Hewan-hewan tersebut melakukan kegiatan perlindungan, makan, pencernaan, pergerakan, reproduksi, dan bahkan kematian setiap hari. Banyak dari kegiatan ini juga dilakukan di dalam sel yang membentuk organisme ini, dan mereka dimainkan oleh organel seluler yang membentuk sel.
Secara umum, semua sel organisme memiliki organisasi yang sama dan menggunakan mekanisme serupa untuk melakukan semua aktivitas mereka. Namun, beberapa sel mungkin berspesialisasi dalam satu atau beberapa fungsi yang berbeda dari yang lain karena mereka memiliki jumlah atau ukuran lebih besar dari struktur atau daerah sel tertentu.
Dua daerah atau kompartemen utama dapat dibedakan dalam sel: nukleus, yang merupakan organel paling menonjol dari sel eukariotik, dan sitoplasma yang berisi organel lain dan beberapa inklusi dalam matriks sitoplasma (seperti zat terlarut dan molekul organik).
Inti
Nukleus adalah organel terbesar dalam sel dan mewakili karakteristik paling menonjol dari sel eukariotik, yang membedakannya dari sel prokariotik. Ini dibatasi dengan baik oleh dua membran atau amplop nuklir yang memiliki pori-pori. Di dalam nukleus ada DNA dalam bentuk kromatin (terkondensasi dan longgar) dan nukleolus.
Membran nuklir memungkinkan interior nukleus dari sitoplasma seluler untuk diisolasi, selain berfungsi sebagai struktur dan dukungan organel tersebut. Amplop ini terdiri dari membran luar dan internal. Fungsi amplop nuklir adalah untuk mencegah lewatnya molekul antara interior nuklir dan sitoplasma.
Kompleks pori-pori dalam membran nuklir memungkinkan selektif protein dan RNA, menjaga stabilitas komposisi internal nukleus dan juga memenuhi peran kunci dalam regulasi ekspresi gen.
Dalam organel ini genom seluler terkandung, alasan mengapa ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik sel. Transkripsi dan pemrosesan RNA dan replikasi DNA terjadi di dalam nukleus, dan hanya terjemahan yang terjadi di luar organel ini.
Membran plasma
Plasma atau membran seluler adalah struktur yang terdiri dari dua lapisan lipid amphipathic, dengan bagian hidrofobik dan hidrofilik (lipid bilayer) dan beberapa protein (integral membran dan perifer). Struktur ini dinamis dan berpartisipasi dalam berbagai proses fisiologis dan biokimia sel.
Membran plasma bertanggung jawab untuk menjaga interior seluler medium sekitarnya tetap terisolasi. Ini mengontrol bagian dari semua zat dan molekul yang masuk dan meninggalkan sel melalui berbagai mekanisme seperti difusi sederhana (mendukung gradien konsentrasi), dan transpor aktif, di mana transpor protein diperlukan.
Retikulum endoplasma kasar
Retikulum endoplasma terdiri dari jaringan tubulus dan kantung (cistern) yang dikelilingi oleh membran yang memanjang dari nukleus (membran nuklir luar). Ini juga salah satu organel sel terbesar.
Retikulum endoplasma kasar (RER) memiliki sejumlah besar ribosom pada permukaan luarnya dan juga mengandung vesikel yang meluas ke peralatan Golgi. Itu membentuk sistem sintesis protein sel. Protein yang disintesis lolos ke tangki RER di mana mereka ditransformasi, terakumulasi dan diangkut.
Sel-sel sekretori dan sel-sel dengan jumlah besar membran plasma, seperti neuron, telah berkembang dengan baik retikulum endoplasma kasar. Ribosom yang membentuk RER bertanggung jawab untuk sintesis protein sekresi dan protein yang membentuk struktur seluler lainnya seperti lisosom, peralatan Golgi, dan membran.
Retikulum endoplasma halus
Retikulum endoplasma halus (REL) terlibat dalam sintesis lipid dan tidak memiliki ribosom yang terkait dengan membran. Ini terdiri dari tubulus pendek yang cenderung memiliki struktur tubular. Itu dapat dipisahkan dari RER atau menjadi perpanjangan dari itu.
Sel yang terkait dengan sintesis lipid dan sekresi steroid telah mengembangkan REL. Organel ini juga ikut campur dalam proses detoksifikasi dan konjugasi zat berbahaya, yang sangat berkembang dalam sel-sel hati.
Mereka memiliki enzim yang memodifikasi senyawa hidrofobik seperti pestisida dan zat karsinogenik, mengubahnya menjadi produk yang larut dalam air yang mudah terdegradasi.
Aparat Golgi
Dalam peralatan Golgi protein yang disintesis dan dimodifikasi dalam retikulum endoplasma diterima. Dalam organel ini, protein-protein ini dapat mengalami modifikasi lain hingga akhirnya diangkut ke lisosom, membran plasma atau diperuntukkan sekresi. Glikoprotein dan sphingomyelin disintesis dalam peralatan Golgi.
Organel ini terdiri dari beberapa spesies kantong yang dikelilingi membran yang dikenal sebagai tangki air, dan mereka memiliki asosiasi vesikel. Sel-sel yang mengeluarkan protein oleh eksositosis dan sel-sel yang mensintesis membran dan protein yang terkait dengan membran memiliki perangkat Golgi yang sangat aktif.
Struktur dan fungsi aparat Golgi memiliki polaritas. Bagian yang paling dekat dengan RER disebut jaringan cis-Golgi (CGN) dan memiliki bentuk cembung. Protein dari retikulum endoplasma memasuki wilayah ini untuk diangkut dalam organel.
Tumpukan Golgi merupakan wilayah tengah organel dan merupakan tempat aktivitas metabolik struktur itu dilakukan. Wilayah matang kompleks Golgi dikenal sebagai jaringan trans-Golgi (TGN), memiliki bentuk cekung dan merupakan titik organisasi dan distribusi protein menuju tujuan akhir mereka.
Lisosom
Lisosom adalah organel yang mengandung enzim yang mampu menurunkan protein, asam nukleat, karbohidrat dan lipid. Mereka pada dasarnya adalah sistem pencernaan sel, mendegradasi polimer biologis yang diambil dari bagian luar sel dan produk sel (autophagy).
Meskipun mereka mungkin memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda, tergantung pada produk yang ditangkap untuk pencernaan, organel-organel ini umumnya vakuola bulat padat.
Partikel yang ditangkap oleh endositosis diangkut ke endosom yang kemudian matang menjadi lisosom dengan agregasi hidrolase asam dari peralatan Golgi. Hidrolase ini bertanggung jawab untuk mendegradasi protein, asam nukleat, polisakarida dan lipid.
Peroksisom
Peroksisom adalah organel kecil (mikrobodi) dengan membran plasma sederhana, yang mengandung enzim oksidatif (peroksidase). Reaksi oksidasi yang dilakukan oleh enzim ini menghasilkan hidrogen peroksida (H 2 O 2 ).
Dalam organel ini, katalase bertanggung jawab untuk mengatur dan mencerna H 2 O 2, mengendalikan konsentrasi selnya. Sel-sel hati dan ginjal memiliki jumlah penting peroksisom, ini menjadi pusat utama detoksifikasi organisme.
Jumlah peroksisom yang terkandung dalam sel diatur sebagai respons terhadap diet, konsumsi obat-obatan tertentu dan sebagai respons terhadap berbagai rangsangan hormon.
Mitokondria
Sel yang mengkonsumsi dan menghasilkan energi dalam jumlah yang signifikan (seperti sel otot lurik) memiliki jumlah mitokondria yang berlimpah. Organel ini memainkan peran penting dalam produksi energi metabolik dalam sel.
Mereka bertanggung jawab untuk produksi energi dalam bentuk ATP dari degradasi karbohidrat dan asam lemak, melalui proses fosforilasi oksidatif. Mereka juga dapat digambarkan sebagai generator energi seluler yang mampu bergerak di dalam sel, menyediakan energi yang diperlukan.
Mitokondria dicirikan oleh DNA mereka sendiri dan dapat mengkodekan RNAt, rRNA dan beberapa protein mitokondria. Sebagian besar protein mitokondria diterjemahkan menjadi ribosom dan diangkut ke mitokondria melalui aksi sinyal tertentu.
Perakitan mitokondria melibatkan protein yang dikodekan oleh genomnya sendiri, protein lain yang dikodekan dalam genom nuklir dan protein yang diimpor dari sitosol. Jumlah organel ini meningkat dengan pembagian selama antarmuka, meskipun divisi ini tidak disinkronkan dengan siklus sel.
Ribosom
Ribosom adalah organel kecil yang berpartisipasi dalam sintesis protein. Ini terdiri dari dua subunit yang ditumpangkan satu di atas yang lain, yang mengandung protein dan RNA. Mereka memainkan peran penting dalam pembangunan rantai polipeptida selama penerjemahan.
Ribosom dapat ditemukan bebas di sitoplasma atau berhubungan dengan retikulum endoplasma. Dengan berpartisipasi aktif dalam sintesis protein, mereka dihubungkan oleh mRNA dalam rantai hingga lima ribosom yang disebut polyribosom. Sel-sel yang berspesialisasi dalam sintesis protein memiliki sejumlah besar organel ini.
Organel dalam sel tumbuhan
Sebagian besar organel yang dijelaskan sebelumnya (nukleus, retikulum endoplasma, peralatan Golgi, ribosom, membran plasma, dan peroksisom) adalah bagian dari sel tanaman, di mana mereka pada dasarnya melakukan fungsi yang sama seperti pada sel hewan.
Organel utama dalam sel tanaman, yang membedakannya dari organisme lain adalah plastid, vakuola, dan dinding sel. Organel ini dikelilingi oleh membran sitoplasma.
Dinding sel
Dinding sel adalah jaringan glukoproteik yang ada di hampir semua sel tanaman. Ini memainkan peran penting dalam pertukaran seluler zat dan molekul dan dalam sirkulasi air pada jarak yang berbeda.
Struktur ini terdiri dari selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin, suberin, polimer fenolik, ion, air dan berbagai protein struktural dan enzimatik. Organel ini berasal dari sitokinesis melalui penyisipan plat seluler, yang merupakan partisi yang dibentuk oleh fusi vesikel Golgi di tengah-tengah figur mitosis.
Polisakarida kompleks dari dinding sel disintesis dalam peralatan Golgi. Dinding sel, juga dikenal sebagai matriks ekstraseluler (ECM), tidak hanya memberikan kekerasan dan bentuk yang ditentukan untuk sel, tetapi juga berpartisipasi dalam proses seperti pertumbuhan sel, diferensiasi dan morfogenesis dan respons terhadap rangsangan lingkungan.
Vakuola
Vakuola adalah salah satu organel terbesar yang ada dalam sel tanaman. Mereka dikelilingi oleh membran sederhana dan berbentuk seperti karung, menyimpan air dan zat cadangan seperti pati dan lemak atau zat limbah dan garam. Mereka terdiri dari enzim hidrolitik.
Mereka campur tangan dalam proses eksositosis dan endositosis. Protein yang diangkut dari peralatan Golgi memasuki vakuola, yang mengasumsikan fungsi lisosom. Mereka juga berpartisipasi dalam pemeliharaan tekanan turgor dan keseimbangan osmotik.
Plastid
Plastida adalah organel yang dikelilingi oleh membran ganda. Mereka diklasifikasikan ke dalam kloroplas, amiloplas, kromoplas, oleinoplast, proteinoplas, proplasstidos dan etioplastos.
Organel ini semi-otonom, karena mengandung genomnya sendiri yang dikenal sebagai nukleoid dalam matriks organel atau stroma, serta mesin replikasi, transkripsi, dan terjemahan.
Plastid melakukan berbagai fungsi dalam sel tanaman, seperti sintesis zat dan penyimpanan nutrisi dan pigmen.
Jenis-jenis plastida
Kloroplas dianggap sebagai plastida paling penting. Mereka adalah di antara organel sel terbesar dan ditemukan di berbagai daerah di dalamnya. Mereka hadir dalam daun dan jaringan hijau, mengandung klorofil. Terlibat dalam penangkapan energi matahari dan fiksasi karbon atmosfer dalam proses fotosintesis.
- Amiloplas ditemukan dalam jaringan cadangan. Mereka kekurangan klorofil dan penuh pati, berfungsi sebagai penyimpanan untuk ini dan juga di tutup akar mereka berpartisipasi dalam persepsi gravitasi.
-Chromoplasts menyimpan pigmen yang disebut karoten, yang berhubungan dengan warna oranye dan kuning daun musim gugur, bunga dan buah-buahan.
- Oleinoplastos menyimpan minyak sementara proteinoplast menyimpan protein.
Proplastidios adalah plastidia kecil yang ditemukan di sel meristematik akar dan batang. Fungsinya tidak terlalu jelas, meskipun diyakini bahwa mereka adalah prekursor dari plastida lain. Reformasi proplastidia dikaitkan dengan diferensiasi ulang beberapa plastid dewasa.
- Etioplastos ada di kotiledon tanaman yang tumbuh dalam gelap. Saat terkena cahaya, mereka dengan cepat berdiferensiasi menjadi kloroplas.
