translate cell.docx

download translate cell.docx

of 22

  • date post

    03-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    37
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of translate cell.docx

KONSEP KUNCI6.1 Ahli biologi menggunakan mikroskop dan alat-alat biokimia sel belajar6.2 sel eukariotik memiliki membran internal yang kotakkan fungsinya6.3 instruksi genetik The eukariotik sel yangbertempat di inti dan dilakukan oleh ribosom6.4 Sistem endomembran mengatur proteinlalu lintas dan melakukan fungsi metabolisme dalam sel6,5 Mitokondria dan kloroplas mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya6.6 Sitoskeleton adalah jaringan serat yangmenyelenggarakan struktur dan kegiatan di dalam sel6.7 komponen ekstraseluler dan koneksiantara sel-sel membantu mengkoordinasikan kegiatan selulerGAMBARANUnit Fundamental of LifeMengingat ruang lingkup biologi, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana kadang-kadang Anda akan pernah mempelajari semua materi dalam kursus ini! Jawabannyamelibatkan sel-sel, yang adalah sebagai dasar bagi sistem kehidupan biologi sebagai atom adalah untuk kimia. Kontraksi ototsel bergerak mata Anda saat Anda membaca kalimat ini. Kata-kata pada halaman yang diterjemahkan ke dalam sinyal yang sel-sel saraf membawa ke otak Anda. Gambar 6.1 menunjukkan ekstensi dari sel saraf satu(ungu) membuat kontak dengan sel saraf lain (oranye) di otak. Ketika Anda belajar, tujuan Anda adalah untuk membuat koneksi seperti ini yang memperkuat kenangan dan mengizinkan belajar terjadi.Semua organisme terbuat dari sel. Dalam hirarki biologi organisasi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup. Memang, banyak bentuk kehidupan eksis sebagai singlecelledorganisme. Organisme yang lebih kompleks, termasuk tanaman dan hewan, yang multiseluler; tubuh mereka adalah koperasidari berbagai jenis sel khusus yang tidak bisa bertahan untuk panjang pada mereka sendiri. Bahkan ketika sel disusun dalam lebih tinggitingkat organisasi, seperti jaringan dan organ, sisa-sisa selunit dasar organisme struktur dan fungsi.Semua sel terkait dengan keturunan mereka dari sel sebelumnya. Namun,mereka telah dimodifikasi dalam berbagai cara selamasejarah evolusi panjang dari kehidupan di Bumi. Tapi meskipunsel dapat berbeda secara substansial dari satu sama lain, mereka berbagifitur umum. Dalam bab ini, pertama-tama kita akan meneliti alatdan teknik yang memungkinkan kita untuk memahami sel, kemudian tursel dan menjadi berkenalan dengan komponennya.KONSEP 6.1Ahli biologi menggunakan mikroskop danalat biokimia untuk sel belajarBagaimana sel biologi menyelidiki inner sel,biasanya terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang? Sebelum kitatur sel, akan sangat membantu untuk belajar bagaimana sel dipelajari.MikroskopiPengembangan instrumen yang memperpanjang manusiaindra telah bergandengan tangan dengan kemajuan ilmu pengetahuan.Penemuan dan studi awal sel berkembang dengan penemuanmikroskop di 1590 dan perbaikan mereka selamatahun 1600-an. Sel dinding pertama kali dilihat oleh Robert Hooke pada tahun 1665saat ia melihat melalui mikroskop di sel-sel mati darikulit pohon ek. Tapi butuh lensa biasa dibuatdari Antoni van Leeuwenhoek untuk memvisualisasikan sel-sel hidup. MembayangkanKekaguman Hooke ketika ia mengunjungi van Leeuwenhoek pada tahun 1674 dandunia mikroorganisme-apa tuan rumah disebut "sangat sedikitanimalcules "-adalah mengungkapkan kepadanya.Mikroskop pertama kali digunakan oleh para ilmuwan Renaissance, sertasebagai mikroskop Anda mungkin menggunakan di laboratorium, yang semua mikroskop cahaya. Dalam mikroskop cahaya (LM), terlihatcahaya dilewatkan melalui spesimen dan kemudian melalui kacalensa. Lensa membiaskan (tikungan) cahaya sedemikian rupa sehinggacitra spesimen diperbesar seperti yang diproyeksikan kemata atau ke kamera (lihat Lampiran D).Tiga parameter penting dalam mikroskop adalah pembesaran,resolusi, dan kontras. Pembesaran adalah rasio dariukuran gambar objek dengan ukuran sebenarnya. Mikroskop cahaya dapat memperbesarefektif untuk sekitar 1.000 kali ukuran sebenarnya darispesimen; pada perbesaran yang lebih besar, rincian tambahan tidak bisaterlihat dengan jelas. Resolusi adalah ukuran kejelasangambar; itu adalah minimum jarak dua poin dapat dipisahkandan masih dibedakan sebagai dua poin. Sebagai contoh,apa yang tampaknya mata telanjang sebagai salah satu bintang di langit mungkindiselesaikan sebagai bintang kembar dengan teleskop, yang memiliki tinggi menyelesaikankemampuan dari mata. Demikian pula, dengan menggunakan teknik standar,mikroskop cahaya tidak dapat menyelesaikan detail halus darisekitar 0,2 mikrometer (m), atau 200 nanometer (nm), terlepasdari pembesaran (Gambar 6.2). Parameter ketiga,Sebaliknya, menonjolkan perbedaan bagian dari sampel. Perbaikandi mikroskop cahaya telah memasukkan metode baruuntuk meningkatkan kontras, seperti pewarnaan atau pelabelan komponen selmenonjol secara visual. Gambar 6.3, pada halaman berikutnya,menunjukkan berbagai jenis mikroskop; mempelajari angka ini karena Andamembaca sisa bagian ini.Sampai saat ini, hambatan resolusi dicegah ahli biologi selmenggunakan mikroskop cahaya standar untuk belajarorganel, struktur membran-tertutup dalam eukariotiksel. Untuk melihat struktur ini secara rinci diperlukanpengembangan instrumen baru. Pada tahun 1950, elektronmikroskop diperkenalkan ke biologi. Daripada cahaya,mikroskop elektron (EM) berfokus seberkas elektronmelalui spesimen atau ke permukaan (lihat Lampiran D).Resolusi berbanding terbalik dengan panjang gelombang radiasimikroskop menggunakan untuk pencitraan, dan berkas elektron memilikipanjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya tampak. Elektron yang modernMikroskop secara teoritis dapat mencapai resolusi sekitar0.002 nm, meskipun dalam praktiknya mereka biasanya tidak dapat menyelesaikanstruktur yang lebih kecil dari sekitar 2 nm di. Namun, ini adalah seratus kali lipatperbaikan atas mikroskop cahaya standar.Pemindaian mikroskop elektron (SEM) terutamaberguna untuk studi rinci topografi spesimen (lihatGambar 6.3). Berkas elektron scan permukaan sampel,biasanya dilapisi dengan film tipis emas. The menggairahkan balokelektron di permukaan, dan elektron sekunder terdeteksioleh perangkat yang menerjemahkan pola elektron kesinyal elektronik ke layar video. Hasilnya adalah gambarpermukaan spesimen yang muncul tiga dimensi.Transmisi mikroskop elektron (TEM) digunakanuntuk mempelajari struktur internal sel (lihat Gambar 6.3). TheTEM bertujuan berkas elektron melalui bagian yang sangat tipis darispesimen, mirip dengan cara mikroskop cahaya mentransmisikancahaya melalui slide. Spesimen telah diwarnai denganatom logam berat, yang menempel pada struktur selular tertentu,sehingga meningkatkan kerapatan elektron dari beberapa bagiansel lebih dari yang lain. Elektron melewatispesimen yang tersebar lebih di daerah padat, sehingga lebih sedikitditransmisikan. Gambar menampilkan pola ditransmisikanelektron. Alih-alih menggunakan lensa kaca, TEM menggunakan elektromagnetsebagai lensa untuk menekuk jalur elektron, akhirnyaberfokus gambar ke monitor untuk melihat.Mikroskop elektron telah mengungkapkan banyak organel danstruktur subselular lain yang mungkin untuk mengatasidengan mikroskop cahaya. Tapi mikroskop cahaya menawarkan keuntungan,terutama dalam mempelajari sel-sel hidup. Kelemahan dari mikroskop elektron adalah bahwa metode yang digunakan untuk mempersiapkanspesimen membunuh sel. Untuk semua teknik mikroskop, pada kenyataannya,persiapan spesimen dapat memperkenalkan artefak, fitur strukturalterlihat di mikrograf yang tidak ada di sel hidup.Dalam beberapa dekade terakhir, mikroskop cahaya telah direvitalisasioleh kemajuan teknis utama (lihat Gambar 6.3). Pelabelanmolekul seluler individu atau struktur dengan neonpenanda telah memungkinkan untuk melihat struktur seperti dengan meningkatnyarinci. Selain itu, kedua confocal dan dekonvolusimikroskop telah mempertajam gambar jaringan tiga dimensidan sel-sel. Akhirnya, selama sepuluh tahun terakhir, kelompok baruteknik dan molekul pelabelan telah memungkinkan penelitiuntuk "istirahat" penghalang resolusi dan membedakan subselularstruktur sekecil 10-20 nm di. Karena ini "superresolutionmikroskop "menjadi lebih luas, gambarkita akan melihat sel-sel hidup mungkin menjadi sebagai rasa hormat kepada kamisebagai van Leeuwenhoek adalah untuk Robert Hooke 350 tahun yang lalu.Mikroskop adalah alat yang paling penting dari sitologi, yangStudi struktur sel. Untuk memahami fungsi masing-masingStruktur, bagaimanapun, diperlukan integrasi sitologi danbiokimia, studi tentang proses kimia (metabolisme)sel.Fraksinasi selSebuah teknik yang berguna untuk mempelajari struktur sel dan fungsifraksinasi sel, yang mengambil sel-sel terpisah dan memisahkanorganel utama dan struktur subselular lainnya dari satu sama lain(Gambar 6.4). Instrumen yang digunakan adalah centrifuge tersebut,yang berputar tabung memegang campuran sel terganggu padaserangkaian kecepatan meningkat. Pada setiap kecepatan, kekuatan yang dihasilkanmenyebabkan sebagian kecil dari komponen sel untuk menyelesaikan ke bawahtabung, membentuk pelet. Pada kecepatan rendah, pelet terdirikomponen yang lebih besar, kecepatan dan tinggi menghasilkan peletdengan komponen yang lebih kecil.Sel fraksinasi memungkinkan peneliti untuk mempersiapkan tertentukomponen sel dalam jumlah besar dan mengidentifikasi fungsi mereka, tugasbiasanya tidak mungkin dengan sel utuh. Misalnya, di salah satufraksi sel, tes biokimia menunjukkan adanyaenzim yang terlibat dalam respirasi seluler, sedangkan elektronmikroskop mengungkapkan sejumlah besar organel yang disebutmitokondria. Bersama-sama, data ini membantu ahli biologi menentukanbahwa mitokondria adalah situs respirasi selular.Biokimia dan sitologi sehingga saling melengkapi dalammenghubungkan fungsi sel dengan struktur.KONSEP 6.2Sel eukariotik memiliki internal yangmembran yang kotakkanfungsi merekaSel-unit struktural dan fungsional dasar dari setiaporganisme-terdiri dari dua jenis yang berbeda: prokariotik dan eukariotik.Organisme dari domain Bakteri dan Archaea terdirisel prokariotik. Protista, jamur, hewan, dan tumbuhan semuaterdiri dari sel-sel eukariotik.Membandingkan Sel prokariot