Sel adalah bahan bangunan fundamental makhluk hidup. Sel dapat sangat bervariasi dari satu ke yang lain sesuai dengan organisme di mana sel yang diberikan ditemukan dan, dalam organisme yang lebih khusus, dalam kaitannya dengan fungsi fisiologis spesifik sel itu. Tetapi semua sel memiliki beberapa elemen yang sama, termasuk membran sel sebagai batas eksternal dan sitoplasma di bagian dalam sel.
Sel-sel prokariotik – berpikir bakteri – tidak memiliki inti atau organel, dan sitoplasma karenanya “semuanya” terlihat di interior. Sitoplasma sel eukariotik, yang terdapat pada tumbuhan, hewan, dan jamur, adalah “segalanya” di luar nukleus dan organel apa pun yang ada.
Apa yang ada di dalam sitoplasma?
Pertama, akan sangat membantu untuk membedakan antara istilah-istilah terkait dalam biologi sel.
Sitoplasma umumnya mengacu pada lingkungan di dalam sel yang lebih kompleks yang terletak di bagian dalam sel tetapi bukan bagian dari organel sel.
Sel-sel eukariotik, di samping memiliki bahan genetik mereka yang termasuk dalam nukleus, struktur fitur seperti tubuh mitokondria dan Golgi yang memiliki membran plasma ganda sendiri, yang mirip dalam konstruksi dan konten dengan membran sel itu sendiri.
Media tempat organel-organel ini duduk dianggap sitoplasma.
Di sisi lain, sitosol adalah zat seperti agar-agar spesifik yang membentuk sitoplasma, dan tidak termasuk apa pun yang duduk di dalamnya, bahkan komponen yang lebih kecil seperti enzim.
“Sitoplasma” dengan demikian dapat dianggap sebagai “sitosol ditambah beberapa pengotor,” sedangkan “sitosol” berkonotasi “sitoplasma eksklusif organel.”
Sitoplasma terutama terdiri dari air, garam dan protein.
Sebagian besar protein ini adalah enzim, yang mengkatalisasi, atau membantu, reaksi kimia. Meskipun sitoplasma tidak dapat dikatakan memiliki satu fungsi utama, ia berfungsi sebagai media fisik untuk transportasi dan pemrosesan molekul di dalam sel yang vital bagi pemeliharaan kehidupan setiap saat.
Sel prokariotik kekurangan organel (dari bahasa Perancis untuk “organ kecil”); bahan genetik dan komponen ekstra-sitosol lain dari bagian dalam sel “mengambang” secara bebas di sitoplasma.
Sel tumbuhan dan hewan, di sisi lain, hampir selalu merupakan bagian dari organisme multiseluler dan karenanya lebih kompleks.
Inti umumnya tidak dikelompokkan dengan organel lain karena pentingnya, tetapi organel adalah persis apa inti, membran plasma ganda dan semua.
Ukurannya bervariasi, tetapi diameternya mungkin antara 10 dan 30 persen dari keseluruhan sel.
Ini berisi kromosom organisme bersama dengan protein struktural dan enzimatik yang diperlukan untuk kromosom untuk melakukan pekerjaan mereka mereplikasi dan akhirnya mengirimkan informasi ke sel-sel gamet yang ditakdirkan untuk membentuk organisme dalam generasi berikutnya dari spesies.
Organel dalam sitoplasma
Organel dalam sel analog dengan berbagai organ dan struktur dalam tubuh manusia.
Manusia dan hewan lain tidak memiliki sitosol atau sitoplasma, tetapi cairan yang membentuk plasma darah dan mengisi banyak ruang antara sel dan organ dapat dianggap sebagai melayani serangkaian fungsi dasar yang sama: Perancah fisik yang berbeda tempat metabolisme dan reaksi lain dapat terjadi.
Mitokondria mungkin merupakan organel yang paling menarik.
Diyakini pernah ada sebagai bakteri yang berdiri bebas di kanan mereka sendiri sebelum munculnya eukariota, “pembangkit listrik” ini adalah tempat proses respirasi aerobik berlangsung.
Mereka lonjong, agak seperti bola sempit, dan membran rangkapnya meliputi banyak lipatan, yang disebut krista, yang memperluas permukaan fungsional mitokondria jauh melampaui apa yang dimungkinkan oleh membran halus.
Ini penting karena jumlah dan kisaran reaksi yang terjadi di sini, di antaranya siklus asam tricarboxylic yang terkenal (juga dikenal sebagai siklus Krebs atau asam sitrat).
Meskipun mitokondria ditemukan pada tumbuhan, peran mereka pada hewan lebih sering ditekankan karena hewan tidak berpartisipasi dalam fotosintesis.
Retikulum endoplasma adalah jenis jaringan pengiriman, dengan membran plasma ganda yang terus menerus dengan sel secara keseluruhan dan memanjang ke arah interior (“retikulum” berarti “jaring kecil”).
Retikulum endoplasma kasar (RER) memiliki sejumlah besar ribosom, atau pabrik protein mini, melekat padanya, memberikan namanya, sedangkan retikulum endoplasma halus memiliki sedikit atau tidak ada ribosom yang mempelajari panjangnya.
Vakuola adalah seperti gudang penyimpanan sel, yang mampu menyimpan enzim, bahan bakar dan zat lain sampai siap digunakan, seperti halnya tubuh Anda dapat menyimpan unsur-unsur yang nantinya dibutuhkan seperti sel darah dan glikogen di lokasi tertentu.
Peralatan Golgi seperti pusat pengolahan, dan biasanya digambarkan sebagai setumpuk cakram mirip pancake dalam diagram sel.
Jika SER dan RER mengangkut produk mentah dari aktivitas ribosom (yaitu, protein), peralatan Golgi memperbaiki dan memodifikasi produk-produk ini berdasarkan di mana mereka akhirnya akan berakhir dalam sistem fisik.
Lisosom adalah manifestasi dari kebutuhan sel untuk fungsi pemeliharaan dan pembuangan.
Mereka mengandung enzim yang dapat melisiskan, atau secara kimiawi mencerna, produk limbah yang tidak terhindarkan dari fungsi dan reaksi metabolisme.
Sama seperti asam industri yang kuat disimpan dalam wadah khusus, sel menyita enzim kaustik yang digunakan oleh lisosom dalam vakuola khusus yang tersebar di seluruh sitoplasma.
Akhirnya, kloroplas adalah organel khusus untuk sel-sel tanaman yang termasuk pigmen yang disebut klorofil, melalui mana sinar matahari dikonversi menjadi energi yang memungkinkan tanaman untuk mensintesis glukosa. Tidak seperti hewan, tanaman jelas tidak bisa mendapatkan bahan bakar dengan makan dan karenanya harus memproduksinya.
Di bawah mikroskop, ini menyerupai mitokondria sampai batas tertentu.
Sitosol
Sitosol, seperti yang dijelaskan, pada dasarnya adalah sitoplasma yang dilucuti organel.
Ini adalah matriks, zat seperti gel yang organel dan zat terlarut “mengambang” masuk. Sitosol mengandung sitoskeleton, yang merupakan jaringan mikrotubulus yang membantu sel mempertahankan bentuknya. Mikrotubulus ini adalah struktur protein yang dibuat dari subunit berbeda yang disebut tubulin, yang dirangkai dalam centrioles dari dua centrosom yang diposisikan secara berlawanan.
Selain mikrotubulus yang kaya tubulin, elemen lain yang disebut mikrofilamen membantu mikrotubulus dalam memastikan integritas struktural sel.
Terlepas dari namanya, yang mungkin menyiratkan karakter seperti benang, mikrofilamen terdiri dari protein globular yang disebut aktin, yang juga ditemukan dalam alat kontraktil sel otot.
Tumbuhan memiliki struktur yang disebut plasmodesmata yang masuk ke dan melalui sitosol sel mereka dari luar.
Ini juga tabung kecil, tetapi berbeda dari mikrotubulus karena berfungsi untuk menghubungkan sel tanaman yang berbeda satu sama lain. Karakter nonmotil dari tanaman menjadikan “jembatan hidup” ini sangat penting, karena mereka memastikan bahwa proses yang mungkin terjadi dalam pergerakan hewan biasa dapat terjadi.
Struktur sitoplasma
Sitoplasma tidak biasa karena tidak seperti cairan lain yang ditemukan di dunia fisik. Cairan yang dipelajari untuk memahami difusi biasanya mengandung beberapa zat terlarut dalam lingkungan berair. Namun, sitoplasma adalah sistem yang kompleks dan padat berisi berbagai partikel – dari ion dan molekul kecil, hingga protein serta kompleks multi-protein dan organel raksasa. Konstituen ini bergerak melintasi sel tergantung pada kebutuhan sel sepanjang sitoskeleton yang rumit dengan bantuan protein motorik khusus. Pergerakan partikel besar tersebut juga mengubah sifat fisik sitosol.
Sifat fisik sitoplasma bervariasi. Kadang-kadang, ada difusi cepat di sel, membuat sitoplasma menyerupai larutan koloid. Di lain waktu, tampaknya mengambil sifat-sifat seperti gel atau substansi seperti gelas. Dikatakan memiliki sifat kental serta bahan elastis – mampu deformasi perlahan di bawah kekuatan eksternal selain untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya dengan kehilangan energi yang minimal.
Bagian-bagian sitoplasma yang dekat dengan membran plasma juga ‘kaku’ sementara daerah di dekat interior menyerupai cairan yang mengalir bebas. Perubahan-perubahan dalam sitoplasma ini tampaknya tergantung pada proses metabolisme di dalam sel dan memainkan peran penting dalam melaksanakan fungsi-fungsi spesifik dan melindungi sel dari stressor.
Sitoplasma dapat dibagi menjadi tiga komponen:
- Sitoskeleton dengan protein motorik yang terkait
- Organel dan kompleks multi-protein besar lainnya
- Inklusi sitoplasma dan zat terlarut terlarut
Fungsi Sitoplasma
- Sebagai pelarut untuk seluruh protein dan senyawa pada sel
- Menjamin terjadinya pertukaran zat supaya sel dapat berfungsi dengan baik.
- Untuk perantara transportasi zat dari luar sel ke organel atau inti sel.
- Tempat berlangsungnya metabolisme dan sintesis dengan cara suatu reaksi kimia
- Sebagai tempat penyimpanan nutrisi dan berbagai zat kimia yang dapat dipakai untuk proses metabolisme sel
- Memberi bentuk terhadap sel
- Mendorong pergerakan sel dari satu bagian ke bagian lainnya.