Sistem Membran dan Organel
Sistem membran dan organel adalah kompartemen terikat membran yang membagi sel eukariotik menjadi lingkungan kimia khusus. Dengan mengurung set enzim dan kondisi ionik yang berbeda di balik lapisan ganda lipid yang permeabel secara selektif, organel seperti retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokondria, lisosom, dan peroksisom memungkinkan proses biokimia yang tidak sesuai untuk berjalan secara bersamaan dalam satu sel.
Definition
Organel adalah struktur subseluler diskrit, sebagian besar dibatasi oleh satu atau dua membran lapis ganda lipid, yang mengkompartementalisasi fungsi metabolik dan sintetik spesifik di dalam sel eukariotik.
Scope
Area ini mengarahkan pembelajar pada organel terikat membran utama sel eukariotik dan lalu lintas endomembran yang menghubungkannya. Ini mengelompokkan entri topik pada retikulum endoplasma, aparatus Golgi dan lalu lintasnya, mitokondria, sistem degradasi lisosom dan endosom, serta peroksisom dan sentrosom. Ini memperlakukan organel-organel ini sebagai unit struktural dan fungsional biologi sel dan histologi, bukan sebagai kondisi klinis.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana kompartementalisasi membran memungkinkan satu sel menjalankan reaksi kimia yang tidak sesuai secara bersamaan?
- Bagaimana materi dipindahkan secara selektif di antara organel melalui jalur vesikular dan kontak membran?
- Apa yang membedakan organel endomembran bermembran tunggal dari mitokondria bermembran ganda?
- Bagaimana organel dibangun, dipelihara, dan diwariskan pada pembelahan sel?
Key concepts
- Lapisan ganda lipid dan permeabilitas selektif
- Kompartementalisasi metabolisme
- Sistem endomembran
- Transpor vesikular dan lalu lintas membran
- Organel bermembran tunggal versus bermembran ganda
- Biogenesis dan pewarisan organel
- Situs kontak membran
Mechanisms
Setiap organel dibatasi oleh satu atau lebih lapisan ganda lipid yang komposisi dan protein tertanamnya menentukan identitasnya dan apa yang dapat melintasinya. Sistem endomembran — retikulum endoplasma, aparatus Golgi, endosom, dan lisosom — dihubungkan oleh aliran membran yang berkelanjutan yang dibawa dalam vesikel transpor yang bertunas dan menyatu, sehingga lipid dan protein bergerak secara terarah di antara kompartemen sementara masing-masing mempertahankan lingkungan karakteristiknya. Mitokondria dibatasi oleh dua membran dan, bersama peroksisom, sebagian otonom dalam biogenesisnya. Komposisi lipid membran organel yang berbeda mendukung perilaku khasnya dan penyortiran kargo melalui jalur sekretori dan degradatif.
Clinical relevance
Struktur dan fungsi organel mendasari sebagian besar fisiologi sel, dan banyak penyakit bawaan dan didapat dipahami sebagai disfungsi organel — misalnya kelainan penyimpanan lisosom, penyakit mitokondria, dan kelainan biogenesis peroksisom. Area ini menjelaskan biologi sel normal yang diganggu oleh kondisi tersebut; ini adalah materi referensi untuk memahami mekanisme dan bukan dasar untuk diagnosis atau pengobatan.
History
Studi sistematis organel mengikuti pengenalan fraksinasi sel dan mikroskop elektron pada pertengahan abad kedua puluh. Albert Claude, Christian de Duve, dan George Palade, yang berbagi Hadiah Nobel 1974, menetapkan fraksinasi subseluler dan pencitraan ultrastruktural sebagai alat yang mengungkapkan kompartemen terikat membran dan fungsinya, termasuk penemuan lisosom dan peroksisom oleh de Duve.
Key figures
- Christian de Duve
- George Palade
- Albert Claude
- James Rothman
- Günther Blobel
Related topics
Seminal works
- rothman1994
- vanmeer2008
Frequently asked questions
- Apa perbedaan antara organel bermembran tunggal dan bermembran ganda?
- Sebagian besar organel endomembran (retikulum endoplasma, Golgi, lisosom, peroksisom) dibatasi oleh satu lapisan ganda, sedangkan mitokondria dibatasi oleh dua membran, yang mencerminkan asal dan biogenesisnya yang berbeda.
- Mengapa sel membutuhkan organel sama sekali?
- Kompartementalisasi memungkinkan satu sel menjalankan reaksi yang secara kimiawi tidak sesuai secara bersamaan dengan mengurung enzim dan kondisi spesifik di balik membran yang permeabel secara selektif.