Banyak sekali ilmuwan-ilmuan yang berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel pada abad ke-18 dan awal abad ke-19 telah, namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu. Pada tahun 1838, ahli botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya merupakan manifestasi aktivitas sel. Ia juga menyatakan pentingnya nukleus (yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831) dalam fungsi dan pembentukan sel, namun ia salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa ia pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme adalah pembentukan sel.
Yang kemudian memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam be9ntuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya ia sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis membuatnya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang memuat motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula (semua sel berasal dari sel).
Jadi Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.
Sel prokariotik merupakan sel tanpa memiliki inti sel, sedangkan sel eukariotik merupakan sel yang mengandung inti sel, serta memiliki organel lain selain inti sel atau nukleus.
Satu-satunya organel yang ada pada sel prokariotik yaitu ribosom. Sel prokariotik di temukan dalam organisme yang bersel tunggal seperti bakteri. Mereka adalah jenis organisme pertama yang berkembang.
Perbedaan dari kedua sel ini yaitu bersifat struktural, sedangkan sel yang lain mempunyai sifat prosedural. Sel prokariotik dan eukariotik melakukan proses secara substansial yang berbeda dengan prokariota dan eukariota yaitu melakukan proses secara ekspresi gen dan regulasi. Proses dari kedua jenis sel ini, akan menuliskan DNA sehingga menjadi mRNA. Kemudian akan di terjemahkan dalam polipeptida, namun secara spesifik proses ini tetap berbeda.
Semua jenis makhluk hidup terdiri dari sel. Para ahli biologi berpendapat bahwa organisme hidup di bagi menjadi dua berdasarkan struktur sel organisme, yaitu prokariota dan eukariota.
Prokariota merupakan organisme yang sederhana, uniseluler yang tidak mempunyai nukleus sel yang di batasi oleh membran. Eukariota mengandung sel inti yang berbeda, serta memiliki struktur fungsional yang sering di sebut organel.
Tabel Perbedaan Sel Prokariotik dan sel Eukariotik :
C . TEORI ENDOSYMBIOSIS
Teori endosimbiotik menerangkan bahwa beberapa organel eukariota berasal dari simbiosis antara organisme bersel tunggal yang terpisah. Menurut teori ini, mitokondria dan plastida (misalnya kloroplas), dan organel mungkin lainnya, mewakili bakteri yang hidup bebas yang diambil di dalam sel lain sebagai endosimbion. Bukti molekuler dan biokimia menunjukkan mitokondria dikembangkan dari proteobacteria dan kloroplas dari cyanobacteria.
Sebuah endosimbion adalah setiap organisme yang hidup dalam tubuh atau sel dari organisme lain, yaitu membentuk endosimbiosis (Yunani: endon "dalam", syn "bersama-sama" dan biosis "hidup").
Teori endosimbiosis mencoba menjelaskan asal-usul organel seperti mitokondria dan kloroplas dalam sel eukariotik. Teori ini mengusulkan bahwa kloroplas dan mitokondria berevolusi dari jenis bakteri yang sel eukariotik ditelan melalui endophagocytosis. Sel-sel dan bakteri terperangkap di dalamnya memasuki hubungan simbiosis, hubungan erat antara berbagai jenis organisme selama waktu yang panjang , yang berarti bahwa salah satu organisme (bakteri) hidup dalam lainnya (sel eukariotik).
Menurut teori endosimbiosis, sel anaerobik mungkin tertelan sebuah bakteri aerobik namun gagal untuk mencernanya. Bakteri aerobik berkembang dalam sel karena sitoplasma sel berlimpah dalam molekul makanan setengah-dicerna. Bakteri dicerna molekul-molekul dengan oksigen dan memperoleh sejumlah besar energi. Karena bakteri memiliki begitu banyak energi, mungkin bocor beberapa sebagai Adenosin trifosfat ke dalam sitoplasma sel. Ini manfaat sel anaerobik karena memungkinkannya untuk mencerna makanan aerobik. Akhirnya, bakteri aerobik tidak bisa lagi hidup mandiri dari sel, dan oleh karena itu menjadi mitokondria. Asal usul kloroplas sangat mirip dengan mitokondria. Sebuah sel telah menangkap cyanobacterium fotosintesis dan gagal untuk mencernanya. Cyanobacterium yang berkembang dalam sel dan akhirnya berkembang menjadi kloroplas pertama. Organel eukariotik lain mungkin juga berkembang melalui endosimbiosis, telah diusulkan bahwa silia, flagela, sentriol, dan mikrotubulus mungkin berasal dari simbiosis antara bakteri spiroketa dan sel eukariotik awal, tapi ini tidak diterima secara luas di kalangan ahli biologi.
Ada beberapa contoh bukti yang mendukung teori endosimbiosis. Mitokondria dan kloroplas mengandung pasokan kecil mereka sendiri DNA, yang mungkin sisa-sisa genom organel bakteri aerobik. Satu bukti yang paling meyakinkan dari turunnya organel dari bakteri adalah posisi urutan DNA mitokondria dan plastid pada pohon filogenetik bakteri. Mitokondria memiliki urutan yang jelas menunjukkan asal dari sekelompok bakteri yang disebut alphaproteobacteria. Plastida memiliki urutan DNA yang menunjukkan asal dari cyanobacteria (alga biru-hijau). Selain itu, ada organisme hidup sekarang, yang disebut intermediet hidup, yang berada dalam kondisi endosymbiotic mirip dengan sel prokariotik dan bakteri aerobik. Hidup bercampur menunjukkan bahwa evolusi yang diajukan oleh teori endosimbion adalah mungkin. Misalnya, raksasa amoeba Pelomyxa tidak memiliki mitokondria tetapi memiliki bakteri aerobik yang melaksanakan peran serupa. Berbagai karang, kerang, siput, dan satu spesies Paramecium permanen tuan ganggang di sel mereka.
B. PERTAUTAN ANTAR SEL
Di antara dua buah sel epitel yang berdekatan biasanya terdapat daerah kontak yang spesifik, dan disebut pertautan sel (Junctional complex). Ada 3 jenis pertautan sel yaitu (i) tight junction atau ocluding junction atau taut kedap, (ii) adhering junction atau taut lekat, dan (iii) gap junction atau taut rekah.
· Tight Junction
Pada tight junction, membran sel-sel yang bersebelahan menyatu oleh perekat pada bagian apikal sel dan membentuk sumbatan pada apikal intersel. Ada dua jenis yaitu :
1. Zonula ocludens.
Zonula atau sabuk bila tautan melingkari seluruh sel. Zonula ocludens adalah taut kedap yang meluas mengelilingi permukaan apikal sel, sehingga tampak menyerupai sabuk. Zonula ocluden tersusun atas komponen-komponen berupa partikel-partikel protein dari masing-masing membran sel yang saling berhubungan dan bertautan. Zonula ocludens berfungsi (i) sebagai penutup pada bagian apikal dari ruang intersel sehingga molekul-molekul yang larut dalam air tidak bisa lewat, (ii) sebagai perekat diantara sel-sel yang bersebelahan sehingga memungkinkan organ yang dibentuk oleh sel-sel ini dapat meregang tanpa terjadi kerusakan sel atau ruang intersel. (iii) sebagai barrier untuk mencegah terjadinya diffusi protein dari luar sel (pada permukaan apikal) ke daerah baso lateral ruang intersel atau sebaliknya. Zonula ocludens dijumpai pada sel-sel epitel usus halus.
2. Fasia ocludens.
Fasia atau pita bila tautan hanya menempati daerah kecil pada permukaan sel atau dinding lateral sel. F. ocludens mirip dengan Z. ocludens, namun bentuknya berbeda, dimana pada fasia ocludens berbentuk pita terputus-putus. Fasia ocludens dijumpai pada sel-sel endotel yang melapisis pembuluh darah, kecuali kapiler darah pada otak, sel-sel endotelnya dilekatkan oleh zona ocludens. Dengan perlekatan yang terputus-putus ini, maka sel endotel kapiler darah memungkinkan terbentuknya cairan jaringan dan keluarnya leukosit dari kapiler (f. ocludens membatasi pori-pori kapiler)
· Adhering Junction
Merupakan tipe tautan sel yang tersebar luas dalam jaringan yang mengikat sel sel yang bersebelahan dengan sangat erat dimana unit-unit struktural seperti sitoskeleton, membran sel dan matriks ekstraselluler ikut terlibat mengadakan hubungan. Pada Adhering junction disusun atas dua jenis protein yaitu (i) intercelluler attachment protein yang menghubungkan elemen spesifik dari sitoskeleton. Baik filament aktin maupun filamen intermediat dengan kompleks tautan, (ii) transmembran linker yang merupakan glikoprotein interseluler yang berbentuk filamen yang saling menganyam. Adhering junction berfungsi (i) untuk mengatur lumen dan luas permukaan sel (ii) memelihara ketegangan membran sel, dan (iii) mengatur konstraksi bagian apikal sel. Adhering junction banyak dijumpai pada jaringan tubuh yang secara subjektif banyak mengalami tegangan mekanis yang berat seperti jantung, epitel kulit, dan epitel leher rahim. Adhering junction dibedakan atas tiga yaitu:
1. Zonula Adheren
Zonula adherens atau sabuk lekat: Z. adherens merupakan jenis tautan yang terdapat pada jaringan epitel dan non epitel dan dibawah ocludens terlihat dalam berbagai bentuk berupa titik-titik kecil yang menghubungkan filamen aktin dari sel yang bersebelahan. Pada sel-sel epitel terlihat sebagai sabuk dan disebut sebagai adhesion belt. Posisi z. adheren biasanya terletak di tengah dari tautan yang ada, yaitu di atas adalah z. ocludens dan di bawahnya terdapat desmosom. Struktur yang membentuk adherins junction adalah transmembran linker glikoprotein, filamen intermedian (10 nm) yang menyebar dari daerah tautan ke dalam matriks sitoplasma sel dan membran plasma terpisah pada jarak 10-15 nm.
2. Makula adherens atau desmosom
Desmosom terletak di bawah z. adherens dan merupakan struktur yang memegang sel berdekatan, dimana setiap sel membentuk setengah desmosom. Struktur yang membentuk desmosom adalah (i) cytoplasmiq plaque, (ii) filamen intermediat yang jenisnya tergantung pada tipe sel yang membentuknya misalnya filamen keratin pada jaringan epitel, filamen desmin pada jantung, filamen vemetin pada membran otak (iii)membran sel, dan (iv) transmembran linker glikoprotein.
3. Hemidesmosom
Hemidesmosom merupakan struktur yang terbentuk apabila terjadi tautan antar sel dengan membran basalis. Terlihat hanya setengah desmosom yang terbentuk
· Gap Junction
Merupakan hubungan antar sel yang paling banyak tersebar pada jaringan tubuh. Dengan mikroskop electron tampak adanya celah sebesar 3 nm yang menghubungkan dua sel yang bersebelahan. Celah ini menyebabkan ion-ion anorganik dan molekul-molekul kecil yang larut di dalam air dapat lewat secara langsung dari sitoplasma dari satu sel ke sel lainnya. Dengan adanya gap junction ini dapat terjadi komunikasi langsung dari dua sel yang berdekatan bersatu membentuk saluran yang menghubungkan kedua sel tersebut.
0 komentar:
Posting Komentar