Biologi Sel ( pengertian, sejarah. perkembangan dan siklus sel )

Biologi Sel ( pengertian, sejarah. perkembangan dan siklus sel ), Mikroskop yang ditemukan oleh Zacharias Jansenn telah membuka para ahli biologi dalam mengusung tentang teori sel. Teori sel merupakan salah satu bagian penting dalam memahami sifat dan karakteristik dari makhluk hidup. Temuan Robert Hooke tentang ruang-ruang kecil pada sayatan gabus yang disebut “sel” mengawali pembukaan tabir tentang rahasia struktur makhluk hidup. Selanjutnya Theodor Schwann, Matthias Jakob Schleiden, dan Rudolf Virchow adalah para ahli yang dianggap sebagai penggagas teori sel. Pada tahun 1839 mengusulkan bahwa sel merupakan unit dasar dari kehidupan. Sejarah teori sel berkembang sesuai dengan penemuan yang dilakukan oleh para ahli. Berdasarkan sejarah perkembangannya, teori sel saat ini dikelompokkan ke dalam dua kelompok yaitu teori sel klasik dan teori sel modern.

1. Pengertian Sel

      Sel merupakan unit terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup.

   

 Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi.

2. Sejarah Penemuan Sel

      Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.

Sel Gabus Berdasarkan Penelitian Robert Hooke

3 Pertumbuhan Dan Perkembangan Sel

      Pertumbuhan dan perkembangan umumnya terjadi pada organisme multiseluler yang hidup.

1 Siklus sel

         Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik).

         Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.

 Fase pada siklus  sel

1.             Fase S (sintesis): Tahap terjadinya replikasi DNA

2.             Fase M (mitosis): Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)

3.             Fase G (gap): Tahap pertumbuhan bagi sel.

a.    Fase G₀, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.

b.    Fase G₁, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.

c.    Fase G₂, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.

Fase tersebut berlangsung dengan urutan S > G₂ > M > G₀ > G₁ > kembali    ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.

4 Regenerasi dan Diferensiasi Sel

      Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak. Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

      Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.

5 Empat Proses Esensial Pengkonstruksian Embrio

      Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

      Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

1.      Proliferasi sel = menghasilkan banyak sel dari satu sel

2.      Spesialisasi sel = menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda

3.      Interaksi sel = mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya

4.      Pergerakan sel = menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ

      Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel. Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.
 

6 Perbedaan Sel Tumbuhan, Sel Hewan, dan Sel Bakteri

      Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:

Tabel 1. Perbedaan Sel Tumbuhan, Sel Hewan dan Sel Bakteri

Sel Tumbuhan	Sel Hewan	Sel Bakteri
·      Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan. ·     Mempunyai bentuk yang tetap. ·     Mempunyai dinding sel (cell wall) dari selulosa. ·     Mempunyai plastida. ·     Mempunyai vakuola (vacuole) atau rongga sel yang besar. ·     Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) pati. ·     Tidak Mempunyai sentrosom (centrosome). ·     Tidak memiliki lisosom (lysosome). ·     Nukleus lebih kecil daripada vakuola.	·      Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan ·     Tidak mempunyai bentuk yang tetap. ·     Tidak mempunyai dinding sel (cell wall). ·     Tidak mempunyai plastida. ·     Tidak mempunyai vakuola (vacuole)], walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan). Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau (vesicle). ·     Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) glikogen. ·     Mempunyai sentrosom (centrosome). ·     Memiliki lisosom (lysosome). ·     Nukleus lebih besar daripada vesikel.	·       Sel bakteri sangat kecil ·      Mempunyai bentuk yang tetap. ·      Mempunyai dinding sel (cell wal)l dari lipoprotein. ·      Tidak mempunyai plastida. ·      Tidak mempunyai vakuola. ·      Tidak Mempunyai sentrosom (centrosome). ·      Tidak memiliki nukleus dalam arti sebenarnya.

Sumber : Mata Dunia