Dr. Umrah, M.SiMardiana Upara, S.Si

PENDAHULUAN

BIOLOGI SEL

Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel.

Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel, daur hidup sel , pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi ), hingga kematian sel .Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupunskala molekuler dan biologi sel meneliti baik organisme berseltunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia .

Sejarah penemuan selPada 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.Pada tahun 1835, sebelum teori sel menjadi lengkap, Jan Evangelista Purkyne melakukan pengamatan terhadap granula pada tanaman melalui mikroskop.Teori sel kemudian dikembangkan pada tahun 1839 oleh Mathian Jakob Schleiden dan Theodor Schwann yang mengatakan bahwa semua makhluk hidup atau organisme tersusun dari satu sel tunggal, yang disebut uniselular, atau lebih, yang disebut multiselular.Semua sel berasal dari sel yang telah ada sebelumnya, di dalam sel terjadi fungsi-fungsi vital demi kelangsungan hidup organisme dan terdapat informasi mengenai regulasi fungsi tersebut yang dapat diteruskan pada generasi sel berikutnya.

Di dalam tubuh manusia, telah dikenali sekitar 210 jenis sel. Sebagaimana organisme multiselular lainnya, kehidupan manusia juga dimulai dari sebuah sel embrio diploid hasil dari fusi haploid oosit dan spermatosit yang kemudian mengalami serangkaian mitosis.Pada tahap awal, sel-sel embrio memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi salah satu dari seluruh jenis sel tubuh.Selang berjalannya tahap perkembangan, kapasitas diferensiasi menjadi menurun menjadi sel yang hanya memiliki kapasitas untuk terdiferensiasi menjadi satu jenis sel saja,

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.

Diferensiasi sel

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.

Diferensiasi selLanjutan

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.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.

Morfogenesis

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:

Proliferasi sel : menghasilkan banyak sel dari satu sel

Spesialisasi sel : menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbedaInteraksi sel : mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya

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.

MorfogenesisLanjutan

Unit dasar kehidupan manusia adalah sel

Setiap organ merupakan kumpulan dari banyak sel berbeda yang disatukan oleh berbagai struktur penunjang antarsel

Setiap jenis sel beradaptasi secara khusus utk melakukan satu atau beberepa fungsi tertentu, misalnya sel darah merah yg jumlah seluruhnya 25 triliun, mengangkut oksigen dari paru-paru ke

jarangan.

Walaupun sel darah merah berjumlah paling banyak di antara jenis –jenis sel tubuh yg lain, masih ada sekitar 75 triliun sel jenis lain melaksanakan fungsi yg berbeda dari fungsi sel darah merah.

Jadi jumlah seluruh sel dlm tubuh manusia kira-kira 100 triliun.

Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia

Lebih lanjut, mekanisme kimiawi umum yang dipakai untuk mengubah nutrien menjadi energi pada dasarnya sama di semua sel, dan semua selmelepaskan produk akhir reaksi kimianya ke dalam cairan disekelilingnya.

Hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk bereproduksi sehingga menghasilkan sel lain dari jenis yang sama. Untunglah, bila sel dari tipe tertentu rusak oleh suatu sebab, sel yang tersisa dari jenis yang sama biasanya akan membentuk sel-sel baru sampai persediaansel itu menjadi cukup kembali.

Cairan ini dengan cepat diangkut di dalam sirkulasi darah dan selanjutnya tercampur di antara darah dan cairan jaringan dengan berdifusi melaluidinding kapiler.

Cairan ekstrasel ini terus-menerus bergerak ke seluruh tubuh.

Meskipun sebagian besar cairan ini terdapat di dalam sel dan disebut cairan intrasel, kira-kira sepertiganya berada di ruang-ruang di luar sel dan disebut cairan ekstrasel.

Kira-kira 56 - 60 persen tubuh manusia dewasa berupa cairan, terutama berupa suatu larutan ion dan zat-zat lain di dalam medium air.

Cairan Ekstraksel

Cairan Ekstraksel

Dengan demikian, pada dasarnya semua sel hidup di dalam lingkungan yang sama-cairan ekstrasel .

Sel mampu hidup, tumbuh, dan melaksanakan berbagai fungsi khususnya selama di lingkungan dalam tersebut tersedia oksigen, glukosa, berbagai ion, asam amino, lemak, serta unsur-unsur pokok lain dalam konsentrasi yg tepat.

Di dalam cairan ekstrasel, terdapat berbagai ion dan nutrien yang diperlukan oleh sel untuk mempertahankankehidupan sel.

Lanjutan

Perbedaan antara Cairan Ekstrasel dan IntraselCairan ekstrasel mengandung banyak ion natrium , klorida, dan bikarbonat plus berbagai nutrien untuk sel, seperti oksigen, glukosa, asam lemak, dan asam amino.Cairan ekstrasel juga mengandung karbon dioksida yang diangkut dari sel ke paru untuk diekskresi, ditambah berbagai produk sampah sel lainnya yang diangkut ke ginjal untuk diekskresi.

Cairan intrasel mengandung banyak sekali ion kalium, magnesium, dan fosfat Berbagai mekanisme khusus untuk pengangkutan ion melalui membran sel akan mempertahankan perbedaan konsentrasi ion tersebut di antara cairan ekstraseldan intrasel.

SEKIANSampai bertemu minggu depan