Struktur dan Organel Sel
Struktur sel berkaitan dengan bagaimana sel diorganisasi secara fisik, mulai dari membran plasma yang membatasinya hingga organel-organel bermembran yang mengkompartementalisasi kimiawi kehidupan eukariotik.
Definition
Organel adalah struktur subseluler khusus, biasanya terbungkus membran pada eukariota, yang menjalankan serangkaian fungsi tertentu; struktur sel adalah organisasi spasial komponen-komponen ini dalam batas membran plasma.
Scope
Area ini mencakup arsitektur sel prokariotik dan eukariotik, nukleus dan organisasi genomnya, sistem endomembran yang mensintesis dan mengarahkan protein dan lipid, serta organel pengubah energi mitokondria dan kloroplas. Ini memperlakukan organel sebagai kompartemen fungsional yang membrannya menciptakan lingkungan kimiawi yang berbeda.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana sel prokariotik dan eukariotik berbeda dalam organisasi internalnya?
- Mengapa kompartementalisasi oleh membran memberikan keuntungan fungsional pada sel eukariotik?
- Bagaimana genom dikemas dan diorganisasi di dalam nukleus?
- Bagaimana mitokondria dan kloroplas muncul, dan mengapa mereka mempertahankan genomnya sendiri?
Key theories
- Teori Sel
- Semua organisme hidup terdiri dari satu atau lebih sel, sel adalah unit dasar struktur dan fungsi dalam kehidupan, dan semua sel berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya.
- Asal Endosimbiotik Organel
- Mitokondria dan kloroplas berasal dari bakteri hidup bebas yang ditelan oleh sel inang leluhur, yang menjelaskan membran ganda, DNA sirkularnya sendiri, dan ribosom tipe bakteri.
Mechanisms
Sel eukariotik dipartisi oleh membran internal menjadi kompartemen, masing-masing mempertahankan komposisi yang berbeda. Nukleus menyimpan dan mengatur DNA serta mempertukarkan molekul dengan sitoplasma melalui kompleks pori nukleus. Retikulum endoplasma, aparatus Golgi, endosom, dan lisosom membentuk jaringan sekretori dan degradatif yang terhubung oleh lalu lintas vesikular. Mitokondria dan kloroplas mengubah energi melintasi membran dalamnya dan dibatasi oleh membran ganda yang konsisten dengan nenek moyang endosimbiotiknya.
Clinical relevance
Pemahaman arsitektur organel mendasari sebagian besar biologi sel dan molekuler, mulai dari menafsirkan data mikroskopi dan fraksinasi sel hingga mengaitkan lokalisasi subseluler dengan fungsi. Perlakuan di sini bersifat deskriptif dan non-preskriptif.
History
Mikroskopi dari Hooke dan van Leeuwenhoek dan seterusnya mengungkapkan sel; teori sel Schleiden dan Schwann memformalkannya sebagai unit kehidupan. Mikroskopi elektron dan fraksinasi sel abad kedua puluh, yang dicontohkan oleh karya Palade tentang jalur sekretori dan penemuan lisosom oleh de Duve, memetakan organel, sementara Margulis menghidupkan kembali teori endosimbiotik untuk mitokondria dan kloroplas.
Key figures
- Robert Hooke
- Theodor Schwann
- George Palade
- Lynn Margulis
- Christian de Duve
Related topics
Seminal works
- alberts2014
- palade1975
Frequently asked questions
- Apa perbedaan struktural utama antara sel prokariotik dan eukariotik?
- Sel eukariotik memiliki nukleus terikat membran dan organel terbungkus membran lainnya yang mengkompartementalisasi kimianya, sedangkan sel prokariotik tidak memiliki nukleus dan organel terikat membran.
- Mengapa mitokondria memiliki DNA sendiri?
- Mitokondria berasal dari bakteri yang dulunya hidup bebas yang diambil oleh sel leluhur, dan mereka mempertahankan genom sisa kecil yang mengkode beberapa protein yang digunakan dalam konversi energi.