Para ilmuwan percaya bahwa sel prokariotik adalah beberapa bentuk kehidupan pertama di Bumi. Sel-sel ini masih berlimpah hingga hari ini dan dapat dibagi menjadi bakteri dan archaea. Contoh klasik sel prokariotik adalah Escherichia coli (E. coli).
Sel prokariotik sangat penting untuk menguasai biologi sel sekolah menengah. Baca terus untuk mengetahui tentang berbagai komponen seluler prokariota.
Pengertian
Prokariota cenderung sederhana, organisme bersel tunggal tanpa organel yang terikat membran atau nukleus. Eukariota memiliki struktur ini. Miliaran tahun yang lalu, prokariota mungkin telah berevolusi dari molekul organik terikat-membran yang disebut protobionts. Mereka mungkin merupakan bentuk kehidupan pertama di planet ini.
Jenis
Anda dapat membagi prokariota menjadi dua domain: Bakteri dan Archaea. (Perhatikan bahwa ketika Anda menulis tentang domain, nama-nama tersebut harus ditulis dengan huruf besar. Namun, Anda dapat membuatnya dalam huruf kecil saat menulis tentang dua grup secara umum.)
Kedua kelompok terdiri dari organisme bersel tunggal yang kecil, tetapi ada perbedaan di antara mereka. Bakteri memiliki peptidoglikan di dinding selnya dan archaea tidak. Selain itu, bakteri memiliki asam lemak dalam lipid membran plasma mereka sementara archaea memiliki gugus phytanyl. Beberapa contoh bakteri umum termasuk E. coli dan Staphylococcus aureus (lebih dikenal sebagai staph). Halofil penghuni garam adalah contoh archaea.
Bakteri
Bakteri adalah salah satu dari dua domain yang membentuk sel prokariotik. Mereka beragam bentuk kehidupan dan berkembang biak dengan pembelahan biner. Ada tiga bentuk dasar sel bakteri: cocci, basil dan spirilla. Kokus adalah bakteri oval atau bulat, basil berbentuk batang dan spirilla berbentuk spiral.
Bakteri memainkan peran penting dalam penyakit dan kesehatan manusia. Beberapa mikroba ini, seperti Staphylococcus aureus, dapat menyebabkan infeksi pada manusia. Namun, bakteri lain bermanfaat, seperti Lactobacillus acidophilus, yang membantu tubuh Anda memecah laktosa yang ditemukan dalam produk susu.
Archaea
Awalnya diklasifikasikan sebagai bakteri purba dan disebut “archaeobacteria,” archaea sekarang memiliki domain sendiri. Banyak spesies archaea adalah ekstrimofil dan hidup dalam kondisi ekstrem, seperti mata air panas mendidih atau air asam, yang tidak dapat ditoleransi bakteri. Beberapa contoh termasuk hipertermofil yang ada pada suhu di atas 176 derajat Fahrenheit (80 derajat Celsius) dan halofil yang dapat hidup dalam larutan garam yang berkisar antara 10 hingga 30 persen. Dinding sel di archaea menawarkan perlindungan dan memungkinkan mereka untuk hidup di lingkungan yang ekstrem.
Archaea memiliki banyak bentuk dan ukuran berbeda yang berkisar dari batang hingga spiral. Beberapa aspek perilaku archaea, seperti reproduksi, mirip dengan bakteri. Namun, perilaku lain, seperti ekspresi gen, menyerupai eukariota.
Reproduksi
Prokariota dapat berkembang biak dengan beberapa cara. Jenis dasar reproduksi termasuk tunas, pembelahan biner dan fragmentasi. Meskipun beberapa bakteri memiliki pembentukan spora, itu tidak dianggap reproduksi karena tidak ada keturunan yang terbentuk melalui proses ini.
Tunas terjadi ketika sel membuat tunas yang terlihat seperti gelembung. Kuncup terus tumbuh saat melekat pada sel induk. Akhirnya, kuncup putus dari sel induk.
Fisi biner terjadi ketika sel membelah menjadi dua sel anak yang identik. Fragmentasi terjadi ketika sel pecah menjadi potongan-potongan kecil atau fragmen, dan masing-masing bagian menjadi sel baru.
Pembelahan biner
Fisi biner adalah jenis reproduksi umum dalam sel prokariotik. Prosesnya melibatkan pemisahan sel induk menjadi dua sel yang identik. Langkah pertama dalam pembelahan biner adalah menyalin DNA. Kemudian, DNA baru bergerak ke ujung sel yang berlawanan.
Selanjutnya, sel mulai tumbuh dan berkembang. Akhirnya, cincin septum terbentuk di tengah dan mencubit sel menjadi dua bagian. Hasilnya adalah dua sel yang identik.
Ketika Anda membandingkan fisi biner dengan pembelahan sel dalam sel eukariotik, Anda mungkin melihat beberapa kesamaan kecil. Misalnya, baik mitosis dan fisi biner menciptakan sel anak yang identik. Kedua proses juga melibatkan duplikasi DNA.
Struktur sel prokariotik
Struktur sel prokariota dapat bervariasi, tetapi sebagian besar organisme memiliki beberapa komponen dasar. Prokariota memiliki membran sel atau membran plasma yang bertindak seperti tutup pelindung. Mereka juga memiliki dinding sel yang kaku untuk menambah dukungan dan perlindungan.
Sel prokariotik memiliki ribosom, yang merupakan molekul yang menghasilkan protein. Bahan genetik mereka ada di nukleoid, yang merupakan wilayah tempat DNA hidup. Cincin tambahan DNA yang disebut plasmid mengambang di sekitar sitoplasma. Penting untuk dicatat bahwa prokariota tidak memiliki membran nuklir.
Selain struktur internal ini, beberapa sel prokariotik memiliki pilus atau flagel untuk membantu mereka bergerak. Pilus adalah fitur eksternal seperti rambut, sedangkan flagel adalah fitur eksternal seperti cambuk. Beberapa prokariota seperti bakteri memiliki kapsul di luar dinding sel mereka. Penyimpanan nutrisi juga dapat bervariasi, tetapi banyak prokariota menggunakan butiran penyimpanan dalam sitoplasma mereka.
Informasi Genetik dalam Prokariota
Informasi genetik pada prokariota ada di dalam nukleoid. Tidak seperti eukariota, prokariota tidak memiliki inti yang terikat membran. Alih-alih, molekul DNA sirkular hidup di daerah sitoplasma. Misalnya, kromosom bakteri melingkar adalah satu loop besar, bukan kromosom individu.
Sintesis DNA pada bakteri dimulai dengan inisiasi replikasi pada urutan nukleotida tertentu. Kemudian, perpanjangan terjadi untuk menambah nukleotida baru. Selanjutnya, penghentian terjadi setelah bentuk kromosom baru.
Ekspresi Gen dalam Prokariota
Pada prokariota, ekspresi gen terjadi dengan cara yang berbeda. Bakteri dan archaea dapat memiliki transkripsi dan terjemahan terjadi pada saat yang bersamaan. Ini berarti bahwa sel dapat membuat asam amino, yang merupakan blok pembangun protein, kapan saja.
Dinding Sel Prokariotik
Dinding sel pada prokariota memiliki beberapa tujuan. Ini melindungi sel dan menawarkan dukungan. Selain itu, membantu sel mempertahankan bentuknya dan menghentikannya agar tidak pecah. Terletak di luar membran plasma, struktur keseluruhan dinding sel lebih rumit daripada yang ditemukan pada tanaman.
Pada bakteri, dinding sel terdiri dari peptidoglikan atau murein, yang terdiri dari rantai polisakarida. Namun, dinding sel berbeda antara bakteri gram positif dan gram negatif. Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tebal, sedangkan bakteri gram negatif memiliki yang tipis. Karena dindingnya tipis, bakteri gram negatif memiliki lapisan lipopolisakarida ekstra.
Antibiotik dan obat-obatan lain dapat menargetkan dinding sel dalam bakteri tanpa membahayakan manusia karena orang-orang tidak memiliki jenis dinding di dalam sel mereka. Namun, beberapa bakteri mengembangkan resistensi antibiotik, dan obat berhenti menjadi efektif. Resistensi antibiotik terjadi ketika bakteri berevolusi, dan orang-orang dengan mutasi yang memungkinkan mereka bertahan hidup obat dapat berkembang biak.
Penyimpanan Nutrisi dalam Prokariota
Penyimpanan nutrisi penting untuk prokariota karena beberapa di antaranya ada di lingkungan yang menyulitkan untuk memiliki persediaan makanan yang konsisten. Prokariota telah mengembangkan struktur spesifik untuk penyimpanan nutrisi.
Vakuola bertindak sebagai gelembung penyimpanan untuk makanan atau nutrisi. Bakteri juga dapat memiliki inklusi, yang merupakan struktur untuk menjaga cadangan glikogen atau pati. Kompartemen mikro pada prokariota memiliki cangkang protein dan dapat menampung enzim atau protein. Ada beberapa jenis mikrokompartemen khusus seperti magnetosom dan karboksisom.
Ciri-ciri
- Berukuran 1-10nm
- Contoh Cyanobacteria dan sel bakteri
- Mempunyai materi genetik berupa DNA yang tidak di bungkus oleh Membran Inti
- Aktivitas sel terjadi di membran plasma dan sitoplasma
- Sebagian besar mempunyai dinding sel