Sel eukariotik adalah unit struktural dan fungsional dasar dari banyak organisme kompleks. Dengan struktur yang lebih rumit dibandingkan sel prokariotik, sel eukariotik memiliki inti sejati dan berbagai organel yang masing-masing memiliki fungsi spesifik. Sel-sel ini memainkan peran penting dalam proses kehidupan, termasuk produksi energi, sintesis protein, pengaturan informasi genetik, dan adaptasi organisme. Studi tentang sel eukariotik terus memberikan wawasan berharga tentang mekanisme kehidupan dan potensi aplikasi dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
Fungsi vital sel eukariotik
Sel eukariotik memiliki dua fungsi utama: makan dan bereproduksi.
Fungsi vital sel eukariotik adalah:
- Nutrisi. Ini adalah proses dimana nutrisi dimasukkan ke dalam sel. Sel mengubah nutrisi ini menjadi zat lain, yang digunakan untuk membentuk dan mengisi kembali struktur sel dan juga untuk memperoleh energi yang diperlukan untuk menjalankan semua fungsinya. Organisme dapat diklasifikasikan menurut jenis nutrisinya menjadi:
- Autotrof. Mereka menghasilkan zat organik yang mereka perlukan untuk perkembangannya dari zat anorganik. Misalnya: tumbuhan.
- Heterotrof. Mereka mengkonsumsi zat organik dari organisme lain. Misalnya: binatang.
- Pertumbuhan. Ini melibatkan peningkatan ukuran sel individu suatu organisme, jumlah sel, atau keduanya. Pertumbuhan mungkin seragam di berbagai bagian organisme atau mungkin lebih besar di beberapa bagian dibandingkan bagian lainnya, sehingga menyebabkan proporsi tubuh berubah seiring dengan terjadinya pertumbuhan.
- Respon terhadap rangsangan. Sel berhubungan dengan lingkungan disekitarnya. Hubungan ini terjadi melalui rangsangan yang menimbulkan respon. Rangsangan ini (seperti perubahan suhu, perubahan keasaman, kelembapan) menghasilkan respons dalam sel yang menghasilkan efek berbeda pada suatu organisme (misalnya berkeringat, gemetar atau kontraksi).
- Reproduksi. Ini adalah proses pembentukan sel baru (atau sel anak) dari sel awal (atau sel induk). Ada dua jenis proses reproduksi sel: mitosis dan meiosis.
- Melalui mitosis, sel induk menghasilkan dua sel anak yang identik, yaitu dengan jumlah materi genetik yang sama dan informasi keturunan yang identik. Mitosis terlibat dalam proses pertumbuhan dan perbaikan jaringan, dan dalam reproduksi makhluk hidup yang bereproduksi secara aseksual.
- Melalui meiosis, sel induk menghasilkan empat sel anak yang secara genetik berbeda satu sama lain dan juga memiliki setengah materi genetik dari sel awal. Meiosis terjadi untuk menghasilkan gamet (sel reproduksi, sel telur dan sperma).
- Metabolisme. Reaksi kimia terjadi di dalam sel yang diperlukan untuk memperoleh energi yang memungkinkan kinerja berbagai fungsi seluler. Di mitokondria, misalnya, terjadi respirasi sel, yaitu serangkaian reaksi kimia yang mendegradasi senyawa kimia (seperti glukosa) untuk menghasilkan energi.
Fungsi metabolisme, pertumbuhan, respon terhadap rangsangan dan reproduksi dilakukan oleh semua sel baik pada organisme prokariotik maupun eukariotik. Namun, ini bukan satu-satunya fungsi seluler: ada fungsi lain tergantung pada spesialisasi setiap jenis sel dan jaringan atau organisme yang dibentuknya. Misalnya, neuron (yang merupakan bagian dari jaringan saraf) mampu berkomunikasi melalui impuls listrik, sementara banyak sel di saluran pernapasan hewan menyapu partikel asing dalam lendir.
1. Produksi Energi
Mitokondria dalam sel eukariotik memproduksi ATP melalui respirasi seluler, yang merupakan sumber energi utama bagi aktivitas seluler.
2. Sintesis Protein
Ribosom, RE kasar, dan aparatus Golgi bekerja sama dalam sintesis, pemrosesan, dan pengangkutan protein.
3. Pengaturan dan Penyimpanan Informasi Genetik
Inti sel menyimpan DNA dan mengatur ekspresi gen, yang mengontrol semua aktivitas seluler.
4. Detoksifikasi dan Pencernaan
Lisosom dan peroksisom berperan dalam pencernaan bahan yang tidak diperlukan dan detoksifikasi racun.
5. Fotosintesis (pada tumbuhan)
Kloroplas dalam sel tumbuhan melakukan fotosintesis, mengubah energi matahari menjadi glukosa yang digunakan sebagai sumber energi.
6. Transportasi Zat
Membran sel mengatur perpindahan zat-zat masuk dan keluar sel serta berkomunikasi dengan sel-sel lain.
Bagian dari sel eukariotik
Inti sel merupakan organel sentral yang dibatasi oleh membran berpori ganda.
Bagian utama sel eukariotik adalah:
- Membran sel, plasma atau sitoplasma. Ini adalah membran yang mengelilingi sel. Ini terdiri dari fosfolipid dan protein interkalasi, di antara senyawa lainnya. Membran plasma berfungsi memberi bentuk pada sel, membatasi bagian luar dan dalam sel serta mengatur zat yang masuk dan keluar.
- Dinding seluler. Ini adalah lapisan kaku yang ditemukan di luar membran plasma dan memberi bentuk, dukungan, dan perlindungan pada sel. Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan dan jamur, meskipun komposisinya bervariasi antara kedua jenis sel: pada tumbuhan tersusun dari selulosa dan protein, sedangkan pada jamur tersusun dari kitin. Meskipun struktur ini memberikan perlindungan pada sel, struktur ini mencegah pertumbuhannya dan membatasinya pada struktur tetap.
- Inti sel. Ini adalah organel pusat, dibatasi oleh selubung berpori yang memungkinkan pertukaran materi antara sitoplasma dan bagian dalamnya. Inti mengandung materi genetik (DNA) sel, yang disusun menjadi kromosom. Selain itu, di dalam nukleus terdapat wilayah khusus yang disebut nukleolus, tempat RNA ribosom ditranskripsi, yang nantinya akan menjadi bagian dari ribosom. Inti terdapat di semua sel eukariotik.
- Sitoplasma. Ini adalah media berair tempat berbagai organel sel direndam. Sitoplasma terdiri dari sitosol (yang merupakan bagian berair yang mengandung zat terlarut) dan organel (yang merupakan struktur yang memiliki fungsi khusus berbeda).
Berbagai organel atau organel terbenam dalam sitoplasma. Beberapa yang utama adalah:
- Lisosom. Mereka adalah vesikel yang mengandung enzim pencernaan, hanya terdapat pada sel hewan. Proses pencernaan seluler dilakukan di lisosom, dikatalisis oleh enzim yang dikandungnya. Lisosom dapat mencerna organel lain untuk menggunakan kembali masing-masing komponennya oleh sel, yang disebut “autophagy”, atau mereka juga dapat mencerna seluruh sel, yang disebut “autolisis”. Organel-organel ini terbentuk di alat Golgi.
- Mitokondria. Mereka adalah organel tempat proses respirasi sel berlangsung. Mereka dikelilingi oleh membran ganda, yang berfungsi sebagai permukaan terjadinya reaksi respirasi sel. Mitokondria terdapat di semua jenis sel eukariotik dan jumlahnya bervariasi tergantung kebutuhannya: sel dengan kebutuhan energi tinggi biasanya memiliki jumlah mitokondria yang lebih banyak.
- Kloroplas. Mereka adalah organel tempat terjadinya fotosintesis, dan mereka memiliki sistem membran yang kompleks. Mereka terutama terdiri dari klorofil, pigmen hijau yang berpartisipasi dalam proses fotosintesis dan memungkinkan kita menangkap sinar matahari. Kloroplas eksklusif untuk sel fotosintesis, itulah sebabnya kloroplas terdapat di semua tumbuhan dan alga, yang karakteristik warna hijaunya diberikan oleh adanya klorofil.
- Vakuola. Ini adalah jenis vesikel besar yang menyimpan air, garam mineral dan zat lainnya, dan hanya ditemukan di sel tumbuhan. Vakuola mempertahankan bentuk sel dan memberikan dukungan pada sel, selain berpartisipasi dalam pergerakan zat intraseluler. Sel hewan mempunyai vakuola tetapi lebih kecil dan jumlahnya lebih banyak.
- Sentriol. Mereka adalah struktur tubular yang ditemukan secara eksklusif pada sel hewan. Mereka berpartisipasi dalam pemisahan kromosom selama proses pembelahan sel.
- Retikulum Endoplasma (ER). Ini adalah sistem membran yang memanjang dari inti sel. Organel ini dibagi menjadi dua struktur:
- Retikulum Endoplasma Kasar (RER). Letaknya setelah membran inti. Pada permukaan RER terdapat ribosom, yaitu organel tempat terjadinya sintesis protein yang digunakan oleh organel lain atau diekspor ke luar sel.
- Retikulum Endoplasma Halus (SER). Protein tidak disintesis pada organel ini karena tidak mengandung ribosom, melainkan asam lemak dan steroid yang disintesis.
- Aparat Golgi. Ini adalah organel yang terdiri dari sekumpulan cakram dan kantung pipih yang disebut “cisternae.” Fungsi aparatus Golgi berkaitan dengan modifikasi dan pengemasan protein dan biomolekul lain (seperti karbohidrat dan lipid) untuk sekresi atau transportasi.
- Ribosom. Mereka terdiri dari dua unit yang dibentuk di nukleolus dan dirakit di sitoplasma. Mereka adalah organel tempat sintesis protein terjadi.
- Sentrosom. Itu hadir dalam sel eukariotik hewan. Organel ini tersusun dari bahan sentriol dan perisentriol dan sangat penting dalam proses pembelahan sel.
- Sitoskeleton. Ini hadir dalam sel eukariotik. Ini dibentuk oleh mikrofilamen yang terdiri dari aktin dan miosin, filamen perantara yang terdiri dari keratin, dan mikrotubulus yang terdiri dari tubulin. Fungsinya untuk menjaga bentuk sel, memberikan stabilitas mekanis, dan berkontribusi pada pergerakan organel dan sel secara keseluruhan.
- Leukoplas. Mereka hadir dalam sel tumbuhan eukariotik. Fungsi utamanya adalah berpartisipasi dalam konversi gula menjadi polisakarida, lemak dan protein.