Tag: Organel

Dalam biologi sel, organel adalah bagian dari sel yang melakukan pekerjaan tertentu. Organel biasanya memiliki membran plasma sendiri di sekelilingnya.  Sebagian besar organel sel berada di sitoplasma.

Nama organel berasal dari gagasan bahwa struktur-struktur ini adalah untuk sel apa organ bagi tubuh.

Ada banyak jenis organel dalam sel eukariotik. Prokariota pernah dianggap tidak memiliki organel, tetapi beberapa contoh sekarang telah ditemukan. Mereka tidak terorganisir seperti organel eukariota, dan tidak dibatasi oleh membran plasma. Mereka disebut kompartemen bakteri.

Berikut ini adalah dasar-dasar klasifikasi makhluk hidup.

  • 1. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan persamaan dan perbedaan yang dimilikinya.
  • 2. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan ciri bentuk tubuh (morfologi) dan alat dalam tubuh (anatomi).
  • 3. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan manfaat, ukuran, tempat hidup, dan cara hidupnya.

Pengantar

Selama berabad-abad, hanya ada dua cara untuk mengklasifikasikan makhluk hidup; baik sebagai tumbuhan atau binatang. Hari ini, berkat klasifikasi makhluk hidup, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang semua organisme hidup. Pelajari lebih lanjut tentang klasifikasi makhluk hidup dan beberapa tips untuk mengingat klasifikasi tersebut.

Sejak usia dini, kita semua mempelajari perbedaan antara tumbuhan dan hewan, dan mungkin tidak sampai beberapa tahun kemudian ketika kita mengetahui bahwa ada berbagai jenis hewan dan tumbuhan; meskipun mereka memiliki beberapa kesamaan, mereka sama sekali berbeda.

Berabad-abad yang lalu, makhluk hidup diklasifikasikan sebagai tumbuhan atau hewan. Saat ini, klasifikasi makhluk hidup membantu kita mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang dunia tempat kita hidup, hubungan kita dengan makhluk hidup, dan memahami Biologi secara keseluruhan dengan lebih baik. Mari kita melihat lebih dekat pada klasifikasi, sedikit sejarahnya, dan beberapa tips untuk belajar bagaimana menggunakannya ketika menjelajahi organisme hidup.

Apa itu Klasifikasi Makhluk Hidup?

Anda mungkin sudah tahu sedikit tentang klasifikasi makhluk hidup, yang juga disebut sebagai taksonomi. Banyak siswa mempelajari dasar-dasar taksonomi di sekolah dasar, tetapi kecuali jika Anda menghabiskan banyak waktu berfokus pada Biologi, detailnya mungkin menjadi sedikit kabur selama bertahun-tahun.

Klasifikasi semua makhluk hidup dimulai oleh Botanis Swedia, Carl Linnaeus. Karena minatnya pada tumbuhan dan hewan, panduan klasifikasi pertamanya, Systema Naturae, diterbitkan pada 1735.

Linnaeus, yang sering dianggap sebagai “Bapak Taksonomi,” dan sistem klasifikasinya masih digunakan sampai sekarang. Sementara sistem klasifikasi terus tumbuh, Linnaeus akan selalu tetap menjadi bagian integral dari bagaimana kita memberi nama, memberi peringkat, dan mengklasifikasikan tumbuhan dan hewan.

Tingkat taksonomi

tingkat taksonomiSistem klasifikasi dimulai dengan memilah organisme hidup ke dalam kelompok berdasarkan karakteristik dasar dan bersama (seperti tumbuhan atau hewan). Kemudian masing-masing kelompok dipecah menjadi klasifikasi yang lebih spesifik; mungkin berguna untuk memikirkan sistem klasifikasi seperti pohon keluarga.

Selanjutnya, kita akan melihat lebih dekat pada delapan tingkat taksonomi, tergantung pada sumber daya Anda, Anda mungkin melihat tujuh level dibahas.

Domain

Tingkat pertama atau atas dari sistem klasifikasi adalah domain. Domain memiliki jumlah individu terbanyak dalam grup karena ini adalah level terluas. Tingkat domain membantu membedakan antara jenis sel. Saat ini, ada tiga jenis domain, yang meliputi Bakteri, Archaea, dan Eukarya.

Kingdom

Kingdom adalah level yang dipecah dari domain. Ada enam kingdom yang meliputi Eubacteria, Archaebacteria, Plantae, Animalia, Fungi, dan Protista. Sementara kingdom sedikit lebih spesifik, masih relatif mudah untuk mengkategorikan organisme hidup berdasarkan kingdom.

Kingdom Plantae dipecah lebih jauh untuk memasukkan divisi. Divisi berikut meliputi:

  • Bryophyta: lumut, lumut hati, dan lumut tanduk
  • Psilotophyta: Psilotaceae
  • Lycophyta: lumut klub dan quillwort
  • Sphenophyta: ekor kuda
  • Polypodiophyta: pakis
  • Coniferophyta: pinus, spruces, redwood
  • Ginkgophyta: ginkgoes
  • Cycadophyta: sikas
  • Gnetophyta: gnetophytes
  • Magnoliophyta: tumbuhan berbunga

Mempelajari kingdom bisa sedikit rumit, dan jika Anda tidak mendapatkan kingdom sejak awal, Anda mungkin mengalami kesulitan mengklasifikasikan sesuatu dengan benar.

Filum

Filum adalah tingkat berikutnya dalam sistem klasifikasi dan digunakan untuk mengelompokkan organisme hidup bersama berdasarkan beberapa ciri umum. Contoh yang baik untuk dipertimbangkan adalah ketika Anda menyortir cucian berdasarkan item pakaian. Kaus kaki Anda tidak semuanya sama, kemungkinan besar Anda mengelompokkannya dan menempatkannya di laci lemari yang sama.

Pertimbangkan kingdom hewan, ada kelompok filum yang disebut “chordata,” dan ini merujuk pada semua hewan dengan tulang belakang. Sebagai manusia, kita juga bagian dari filum chordata. Seperti Kingdom Plantae, filum dipecah menjadi beberapa divisi:

  • Porifera: spons
  • Coelenterata: ubur-ubur, hydra, dan karang
  • Platyhelminthes: cacing datar
  • Nematoda: cacing gelang
  • Annelida: cacing tersegmentasi
  • Arthropoda: arthropoda seperti serangga
  • Mollusca: moluska seperti kerang
  • Echinodermata: bulu babi
  • Chordata: chordata

Kelas

Tingkat kelas adalah cara lain untuk mengelompokkan organisme yang sama, tetapi menjadi lebih spesifik daripada filum. Ada lebih dari 100 kelas, tetapi beberapa yang lebih umum yang kemungkinan akan Anda gunakan secara reguler di kelas Biologi mencakup vertebrata, invertebrata, dikotil, atau monokotil.

Ordo

Seperti yang Anda tebak, ordo hanyalah cara lain untuk memecah kelas tumbuhan dan hewan. Anggap saja sebagai “penyempurnaan pencarian Anda.” Beberapa ordo¬† termasuk karnivora, primata, fagales, dan pinales.

Famili

Tingkat selanjutnya dalam klasifikasi organisme hidup dikategorikan sangat mirip dengan kelompok orang yang kita sebut famili. Kita semua berbeda, tetapi kita memiliki cukup banyak kesamaan yang kita miliki dalam keluarga yang sama; hal yang sama berlaku untuk semua makhluk hidup.

Genus

Genus adalah bagian pertama dari nama ilmiah makhluk hidup, juga dikenal sebagai binomial nomenklatur. Mari kita lihat singa dan harimau, misalnya, nama ilmiah untuk singa adalah Panthera leo, dan harimau adalah Panthera tigris; Panthera adalah genusnya.

Spesies

Spesies adalah tingkat final dan paling spesifik dari sistem klasifikasi. Cara terbaik untuk menggambarkan suatu spesies adalah sekelompok organisme yang paling cocok untuk membiakkan keturunan yang sehat, yang juga dapat terus bereproduksi.

Beberapa Contoh Klasifikasi

Mengklasifikasikan makhluk hidup membutuhkan banyak latihan, dan walaupun mungkin Anda butuh waktu lama untuk membiasakan diri dengan nama-nama ilmiah dalam domain atau filum, yang terbaik adalah mempelajari dan menghafal tingkat klasifikasi sesegera mungkin. Lupa tentang filum atau ordo dapat membuat proses klasifikasi lebih sulit.

Mari kita lihat beberapa contoh mendalam. Kami akan memulai dengan mengklasifikasikan manusia.

Klasifikasi Manusia

Domainnya adalah Eukarya karena kita memiliki inti dan organel. Kingdom adalah Animalia karena kita menelan makanan, multiseluler, dan tidak memiliki dinding sel. Filum adalah Chordata karena kita memiliki sumsum tulang belakang (subphylum kita adalah vertebrata karena kita memiliki tulang punggung yang tersegmentasi).

Kelas adalah Mammalia karena kita merawat keturunan kita dan Ordo adalah Primata karena tingkat kecerdasan kita yang lebih tinggi. Famili adalah Hominidae karena kita bipedal (berjalan tegak). Genus adalah Homo untuk Manusia, dan Spesies adalah H. sapiens, yang berarti manusia modern.

Hasilnya adalah Homo Sapiens, yang seperti kita ketahui diterjemahkan menjadi manusia saat ini.

Klasifikasi Lalat Buah

Semua orang akan setuju bahwa lalat buah dapat menjadi gangguan, tetapi mereka dapat menjadi organisme yang menarik untuk dipelajari. Inilah cara kita dapat mengklasifikasikan lalat buah.

Domainnya adalah Eukarya karena memiliki nukleus dan organel. Kingdom adalah Animalia karena memakan makanan, multiseluler, dan tidak memiliki dinding sel. Filum adalah Arthropoda karena eksoskeleton keras, kaki berpasangan, dan tubuh tersegmentasi. Kelas adalah Insecta karena bersifat terestrial, memiliki enam kaki, dan antena. Ordo adalah Diptera karena memiliki dua sayap.

Keluarga adalah Drosophilidae, Genus adalah Drosophila, Spesies adalah D. melanogaster; juga dikenal sebagai lalat buah umum. Saat Anda melihat berbagai tingkat klasifikasi, dapatkah Anda melihat di mana kami terkait dengan serangga kecil yang menjengkelkan?


Kata protoplasma berasal dari kata Yunani “protos” yang berarti “pertama” dan “plasma,” yang berarti “sesuatu terbentuk.” Protoplasma dianggap sebagai dasar fisik kehidupan. Protoplasma sel terdiri dari nukleus, membran sel dan sitoplasma. Karena itu, sitoplasma adalah bagian dari protoplasma sel.

Sitoplasma tidak berbeda dari protoplasma, tetapi sebagian darinya. Sitoplasma dan protoplasma adalah suspensi sel dan menyediakan lingkungan di mana proses biologis berlangsung. Protoplasma dikelilingi oleh membran plasma atau membran sel di semua sisi, sedangkan sitoplasma adalah zat yang mengelilingi nukleus di dalam sel.

Komponen

Sitoplasma tersusun atas sitosol, organel, dan inklusi sedangkan protoplasma tersusun atas sitoplasma, nukleus, dan membran sel. Sitosol sitoplasma tersusun atas air, garam, dan molekul organik. Organel adalah organ kecil, seperti struktur, yang ada di dalam sel dan yang memiliki fungsi spesifik. Inklusi adalah partikel yang tidak larut hadir dalam sitoplasma.

Protoplasma dianggap sebagai zat hidup yang ada di dalam sel. Ini adalah zat yang kompleks, tembus cahaya, dengan konsistensi semi-cair dan terutama terdiri dari asam nukleat, protein, lipid, karbohidrat, dan garam anorganik.

Perbedaan struktural

Perbedaan utama antara sitoplasma dan protoplasma adalah sitoplasma tidak memiliki nukleus, sedangkan protoplasma memiliki nukleus dalam strukturnya. Sitoplasma adalah organel protoplasma, yang sebagian besar terdiri dari air dan zat lain seperti protein, cadangan makanan, dan limbah metabolisme.

Protoplasma adalah zat kental dengan konsistensi agar-agar di mana banyak proses seluler biologis dan kimia berlangsung. Dalam sel yang memiliki keberadaan nukleus, protoplasma yang mengelilingi nukleus itu disebut sitoplasma. Semua konten sel berada dalam sitoplasma dalam sel prokariotik (organisme yang tidak memiliki nukleus) sedangkan dalam sel eukariotik, konten seluler yang ada dalam nukleus dibedakan dari sitoplasma oleh membran nukleus yang terdefinisi. Kumpulan isi yang ada dalam nukleus disebut nukleoplasma.

Sifat kimia

Zat anorganik yang membentuk protoplasma terutama air, garam mineral dan gas.

Perbedaan fungsional

Organel yang ada dalam sitoplasma adalah badan Golgi, mitokondria, retikulum endoplasma dan ribosom. Organel ini memiliki fungsi yang sangat spesifik. Mitokondria memiliki fungsi respirasi seluler, sementara ribosom bertindak sebagai laboratorium yang mensintesis protein. Fungsi penting lainnya yang terjadi dalam sitoplasma adalah proses glikolisis dan pembelahan sel.

Protoplasma juga dianggap sebagai bagian hidup sel, karena semua proses penting yang dibutuhkan untuk kehidupan sel dilakukan dalam protoplasma. Juga dikatakan bahwa protoplasma membentuk tubuh, karena ia adalah zat transparan, kental dan berair. Protoplasma hidup merespons rangsangan dan juga melakukan proses di mana ia membuang produk limbah.

Ringkasan

Perbedaan antara protoplasma dan sitoplasma sangat tipis. Protoplasma adalah kandungan sel, termasuk membran sel, sitoplasma dan nukleus, sedangkan sitoplasma adalah zat agar-agar yang mengelilingi nukleus di dalam membran sel. Sitoplasma mengandung organel seluler seperti mitokondria, ribosom dll. Dalam sel prokariotik, di mana tidak ada nukleus yang terdefinisi dengan baik, sitoplasma bertindak sebagai nukleoplasma dan mengandung kromatin.


Sel adalah unit fungsional dasar kehidupan yang terdiri dari struktur kompleks. Ia melewati berbagai fase siklus yang memungkinkannya tumbuh dan bereplikasi, yang disebut siklus sel. Siklus sel adalah jalur kompleks yang terdiri dari protein berbeda yang mengatur setiap fase siklus sel. Siklus sel terdiri dari fase-fase seperti: Profase, Metafase, Anafase dan Telofase.

Selama Anafase, sepasang serat spindel terbentuk yang menyelaraskan kromosom di daerah ekuatorial sel untuk memungkinkan distribusi kromosom menjadi dua sel anak. Struktur yang memungkinkan pembentukan serat gelendong dikenal sebagai sentriol, dan organel yang mengatur pembentukannya disebut sentrosom. Kami akan membahas istilah-istilah ini, perbedaan dan persamaannya, secara lebih rinci, dalam ruang lingkup artikel ini.

Berikut adalah perbedaan utama antara sentrosom dan sentriol:

Aspek sentriol sentrosom
Definisi sentriol adalah struktur silinder yang terdiri dari protein yang disebut Tubulin. sentrosom adalah organel yang ditemukan di wilayah spesifik sel di dekat membran nukleus.
Jumlah sentriol ditemukan berpasangan dua dalam sel, selama pembelahan sel. Setelah pembelahan sel, setiap sel memiliki sepasang sentriol. sentrosom ditemukan dalam pasangan tunggal yang terletak di dekat membran nuklir pada awal proses pembelahan sel. Setelah pembelahan sel, setiap sel anak mendapat satu salinan sentrosom.
Replikasi sentriol bereplikasi dalam fase S dan dua salinan sepasang sentriol terbentuk. Sentromer mereplikasi dalam fase S tetapi hanya menghasilkan satu salinan dari diri mereka sendiri.
Struktur sentriol terdiri dari protein globular yang dikenal sebagai tubulin. Tubulin merupakan mikrotubulus yang tersusun dalam bentuk silindris. sentromer adalah daerah organisasi mikrotubular yang terdiri dari sentriol serta protein padat yang disebut bahan peri-sentriolar.
Bentuk dan Simetri sentriol berbentuk silinder. sentrosom tidak memiliki bentuk yang pasti dan terdiri dari lebih dari satu komponen.
Fungsi utama Fungsi sentriol adalah untuk membentuk spindel mitosis selama metafase akhir dan anafase awal dari siklus sel. Sentriol juga berperan dalam pembentukan silia dan flagela yang membantu pergerakan sperma dan sel telur selama pembuahan. Fungsi sentrosom adalah untuk mengatur sentriol dan mikrotubulus selama proses pembelahan sel.
Jenis Ada dua jenis sentriol yang ditemukan di antara spesies: Tidak khas dan khas. Sentriol tipikal adalah mereka yang memiliki mikrotubulus sedangkan sentriol atipikal adalah mereka yang menggunakan struktur lain daripada mikrotubulus. Ini bisa dilihat pada sel lalat buah. Struktur dan jenis sentrosom berbeda di antara spesies. Beberapa spesies menggunakan struktur lain sebagai pengganti sentromer sama sekali.
Penyakit Mutasi yang menyimpang dalam gen yang mengkode sentriol dapat menyebabkan cacat pada struktur atau jumlahnya. Ini dapat menyebabkan pembelahan sel yang tidak tepat yang mengarah pada pengembangan penyakit seperti sindrom Meckel-Gruber. Sindrom ini terkait dengan perakitan sentriol yang tidak tepat. Pembentukan sentrosom dapat mengalami penyimpangan numerik atau struktural. Penyimpangan struktural dapat disebabkan karena cacat pada komponen sentrosom atau karena kelainan pasca translasi dari protein yang membentuk kompleks sentrosom. Terlepas dari kelainan struktural, penyimpangan numerik juga terjadi yang mengarah pada ada atau tidak adanya salinan tambahan dari sentromer. Cacat pada sentromer berimplikasi pada jenis kanker tertentu.


Sel adalah struktur dasar tubuh. Organel berarti organ kecil dan struktur ini di dalam sel melakukan fungsi khusus. Misalnya, nukleus mengandung semua DNA dan mengarahkan sintesis protein dan proses replikasi sel. Organel tertentu berperan dalam memecah senyawa seperti protein atau menghancurkan bakteri, misalnya. Dengan demikian, mereka memiliki fungsi pencernaan.

Sitoplasma

Menurut “Biologi Molekuler Sel” oleh Bruce Alberts, sel dikelilingi oleh membran, atau lapisan luar, yang melindunginya dan dengan demikian analog dengan kulit. Sel diisi dengan cairan di mana organel dan struktur seluler berada. Cairan ini disebut sitoplasma. Ini mengandung beberapa enzim pencernaan yang bertanggung jawab untuk mengatur lingkungan sel. Namun, sebagian besar enzim pencernaan diasingkan ke organel khusus sehingga mereka tidak merusak sel.

Lisosom

Lisosom, yang merupakan organel yang dikelilingi oleh membrannya sendiri, memiliki interior asam. Mereka mencerna limbah dalam sel dan berperan dalam fagositosis. Fagositosis pada dasarnya adalah cara sel “makan” hal-hal di lingkungannya. Membran sel mengelilingi substansi, seperti bakteri, dan menjebaknya di bagian kecil bola membran dalam sitoplasma yang disebut fagosom. Lisosom kemudian bergabung untuk mencerna bakteri, virus, dan zat lainnya. Di dalam sel, lisosom dapat mencerna organel yang tidak berfungsi, partikel makanan dan sebagainya.

Peroksisom

Peroksisom juga dikelilingi oleh membran. Mereka menghasilkan hidrogen peroksida dan bahan kimia serupa yang menggunakan oksigen untuk memecah bahan kimia. Mereka berperan dalam banyak reaksi, terutama memecah asam lemak untuk energi dalam sel.

Mitokondria

Mitokondria terutama terlibat dalam produksi energi dalam sel. Mereka menggunakan oksigen untuk mensintesis ATP, atau adenosin trifosfat, yang menyimpan energi. Mereka bukan organel pencernaan, tetapi mereka berperan dalam proses apoptosis. Apoptosis adalah kematian sel terprogram, atau bunuh diri sel. Jika sel menjadi terlalu bermutasi atau mengembangkan terlalu banyak masalah, ia dapat memprogram kematiannya sendiri untuk menyelamatkan organisme, misalnya, dalam upaya untuk mencegah kanker. Menurut “Robbins dan Cotran Pathological Basis of Disease” oleh Dr. Vinay Kumar, mitokondria berperan dalam hal ini dengan mengaktifkan enzim yang disebut caspases yang membantu mencerna bahan seluler.


Sambil menjalankan fungsi seperti pertumbuhan, pembelahan dan sintesis, sel menggunakan dan menghasilkan zat yang harus mampu melintasi sel dan membran organel. Membran sel bersifat semipermeabel memungkinkan beberapa molekul melakukan perjalanan melintasi gradien konsentrasi dari sisi konsentrasi tinggi membran ke sisi konsentrasi rendah melalui difusi sederhana.

Difusi terfasilitasi memungkinkan molekul-molekul penting lainnya bersilangan secara selektif karena menggunakan protein yang tertanam dalam membran sel untuk memungkinkan zat-zat tertentu melintas.

Protein membran membantu difusi terfasilitasi baik membentuk bukaan di membran dan mengontrol apa yang bisa lewat, atau mereka secara aktif membawa molekul tertentu melalui membran. Proses ini sangat penting untuk mengendalikan aliran ion karena banyak fungsi sel bergantung pada keberadaan ion tertentu untuk memungkinkan reaksi kimia berlangsung. Selain ion, protein pembawa juga dapat memfasilitasi lewatnya molekul besar seperti glukosa.

Transpor Pasif Menggunakan Gradien Konsentrasi

Zat yang diproduksi sel atau yang dibutuhkannya dapat diangkut melintasi sel dan membran organel dengan beberapa cara. Transpor pasif tidak memerlukan input energi dan menggunakan gradien konsentrasi untuk memberi tenaga pada pergerakan molekul.

Dalam jenis difusi sederhana dari transpor pasif, difusi terjadi melintasi membran semipermeabel dari sisi dengan konsentrasi yang lebih tinggi dari zat yang diangkut ke samping dengan konsentrasi rendah. Zat melewati membran ke bawah gradien konsentrasi, tetapi beberapa molekul tersumbat.

Jika molekul yang tersumbat harus melewati membran karena mereka diperlukan di sisi lain, difusi terfasilitasi dapat mengangkut molekul tertentu. Metode difusi bekerja melalui protein yang tertanam di membran tetapi masih bergantung pada gradien konsentrasi untuk menggerakkan gerakan molekul melintasi membran. Itu tidak membutuhkan energi, tetapi protein bisa secara selektif memilah molekul mana yang mereka angkut.

Transpor Aktif Menggunakan Energi

Kadang-kadang molekul harus diangkut melintasi membran dari sisi dengan konsentrasi rendah ke sisi yang memiliki konsentrasi tinggi. Ini bertentangan dengan gradien konsentrasi dan membutuhkan energi. Sel yang melakukan transpor aktif telah menghasilkan energi dan menyimpannya dalam molekul adenosine trifosfat (ATP).

Transpor aktif didasarkan pada protein yang mirip dengan yang digunakan untuk difusi terfasilitasi, tetapi mereka menggunakan energi dari ATP untuk membawa molekul melintasi membran melawan gradien konsentrasi.

Setelah membentuk ikatan dengan molekul yang akan diangkut, mereka menggunakan gugus fosfat dari ATP untuk mengubah bentuk dan menyimpan molekul di sisi lain membran.

Difusi terfasilitasi Membutuhkan Protein Pembawa Transmembran

Membran sel dapat memungkinkan lewatnya banyak molekul kecil, tetapi ion bermuatan dan molekul yang lebih besar umumnya tersumbat. Difusi terfasilitasi adalah metode dimana zat-zat tersebut dapat masuk dan meninggalkan sel. Protein pembawa yang tertanam dalam membran dapat memfasilitasi lewatnya ion dengan dua cara.

Beberapa protein diatur di sekitar bagian tengah dan membuat lubang di membran plasma sel, membuka jalur melalui asam lemak di bagian dalam membran. Ion spesifik dapat melewati celah tersebut, tetapi protein pembawa dirancang untuk membiarkan hanya satu jenis ion yang lewat.

Protein lain tidak membentuk bukaan tetapi mengangkut molekul besar melalui membran sel. Transfer masih ditenagai oleh gradien konsentrasi, tetapi protein pembawa secara aktif terhubung ke zat yang diangkut.

Bagian dari protein yang berada di luar membran sel dalam ruang ekstraseluler berikatan dengan molekul zat yang akan diangkut dan kemudian melepaskannya ke bagian dalam sel.

transpor difusi terfasilitasi
transpor difusi terfasilitasi

Contoh Difusi terfasilitasi: Pengangkutan Ion Natrium dan Glukosa

Biasanya asam lemak non-polar hidrofobik dari membran menghalangi aliran molekul polar bermuatan seperti ion natrium. Protein pembawa yang menyediakan bukaan untuk ion-ion tersebut menarik ion-ion dan memfasilitasi perjalanannya melalui saluran ion.

Mereka dapat dirancang untuk dan membiarkan hanya lewat ion natrium tetapi tidak yang lain seperti ion kalium. Bukaan protein pembawa juga dapat mengontrol aliran ion, ditutup ketika sel tidak membutuhkan lebih banyak ion.

Untuk transportasi molekul glukosa, yang biasanya terlalu besar untuk melewati membran, protein transporter glukosa memiliki situs di mana mereka dapat mengikat molekul glukosa. Mereka menempel dan memfasilitasi transportasi glukosa melintasi membran sel. Lokasi protein pembawa menjadi celah permeabel di membran yang tidak memungkinkan molekul glukosa untuk menyeberang di tempat lain.

Difusi terfasilitasi dan Pensinyalan Sel

Sel-sel dalam organisme multiseluler harus mengoordinasikan aktivitas mereka, seperti kapan tumbuh dan kapan membelah. Sel-sel mencapai koordinasi ini dengan memberi sinyal aktivitas apa yang mereka lakukan dan apa yang dibutuhkan, melepaskan bahan kimia pensinyalan. Difusi difasilitasi membantu pensinyalan sel.

Sinyal dapat berupa lokal atau jarak jauh, mempengaruhi sel-sel di lingkungan terdekat atau sel-sel di organ dan jaringan lain. Dalam setiap kasus, molekul pensinyalan bergerak di antara sel dan harus masuk ke sel target atau menempel pada membrannya untuk mengirimkan sinyal.

Protein difusi difasilitasi dapat memungkinkan molekul-molekul pensinyalan ini untuk memasuki sel-sel yang diperlukan dan menutup loop komunikasi.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Difusi terfasilitasi

Karena difusi yang difasilitasi adalah mekanisme transportasi pasif, ia diatur oleh faktor-faktor di lingkungan terdekat di mana transportasi berlangsung.

Ada empat faktor tersebut:

  • Konsentrasi: Difusi difasilitasi bergantung pada energi potensial yang diwakili oleh gradien konsentrasi. Perbedaan yang lebih besar antara sisi konsentrasi tinggi dan rendah berarti gradien yang lebih tinggi dan difusi lebih cepat.
  • Kapasitas protein pembawa: Tingkat pengikatan antara zat yang akan ditransfer dan protein bersama dengan kecepatan transfer mempengaruhi laju difusi.
  • Jumlah situs protein pembawa: Lebih banyak situs berarti kapasitas difusi lebih tinggi dan difusi lebih cepat.
  • Suhu: Reaksi kimia tergantung pada suhu, dan suhu yang lebih tinggi berarti kemajuan reaksi lebih cepat dan difusi lebih cepat.

Sementara sel dapat mengontrol jumlah situs protein pembawa, kapasitas protein pembawa tetap, dan sel memiliki kemampuan terbatas untuk mengontrol suhu proses dan konsentrasi zat di luar sel. Kemampuan untuk menutup aktivitas situs pembawa protein menjadi penting untuk mengendalikan proses sel.


Magnetosom adalah organel intraseluler yang ditemukan dalam bakteri magnetotactic yang memungkinkan mereka untuk merasakan dan menyelaraskan diri di sepanjang medan magnet (magnetotaxis). Mereka mengandung 15 hingga 20 kristal magnetit yang bersama-sama bertindak seperti jarum kompas untuk mengarahkan bakteri magnetotaktik dalam bidang geomagnetik, sehingga menyederhanakan pencarian mereka untuk lingkungan mikroaerofilik yang mereka sukai.

Setiap kristal magnetit di dalam magnetosome dikelilingi oleh lapisan ganda lipid. Protein transmembran terlarut dan spesifik diurutkan ke membran. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa magnetosom adalah invaginasi membran dalam dan bukan vesikel bebas. Magnetosom yang mengandung magnetit juga telah ditemukan pada alga magnetotaktik eukariotik, dengan setiap sel mengandung beberapa ribu kristal.

Bakteri magnetotaktik biasanya mensterilisasi magnetosom oksida besi, yang mengandung kristal magnetit (Fe3O4), atau magnetosom besi sulfida, yang mengandung kristal greigite (Fe3S4). Beberapa mineral besi sulfida lainnya juga telah diidentifikasi dalam magnetosom besi sulfida – termasuk mackinawite (tetragonal FeS) dan FeS kubik – yang dianggap sebagai prekursor Fe3S4. Salah satu jenis bakteri magnetotaktik hadir di zona transisi oksik-anoksik (OATZ) dari cekungan selatan Muara Sungai Pettaquamscutt, Narragansett, Rhode Island dikenal memproduksi magnetosom besi oksida dan besi sulfida.

Morfologi partikel kristal magnetosom bervariasi, tetapi konsisten dalam sel-sel dari spesies bakteri tunggal atau strain magnetotaktik. Tiga morfologi kristal umum telah dilaporkan pada bakteri magnetotaktik berdasarkan: kira-kira berbentuk kuboid, prismatik memanjang (kira-kira persegi panjang), dan berbentuk gigi, peluru, atau panah. Kristal magnetosom biasanya 35-120 nm, yang membuatnya menjadi domain tunggal.

Kristal domain tunggal memiliki momen magnetik maksimum per satuan volume untuk komposisi yang diberikan. Kristal yang lebih kecil superparamagnetik – yaitu, tidak bersifat magnetis secara permanen pada suhu sekitar, dan dinding domain akan terbentuk pada kristal yang lebih besar. Pada kebanyakan bakteri magnetotaktik, magnetosom disusun dalam satu atau lebih rantai.

Interaksi magnetik antara kristal magnetosom dalam suatu rantai menyebabkan momen dipol magnetiknya sejajar satu sama lain di sepanjang rantai. Momen dipol magnetik sel biasanya cukup besar sehingga interaksinya dengan medan magnet Bumi mengatasi kekuatan termal yang cenderung mengacak orientasi sel dalam lingkungan berairnya. Bakteri magnetotactic juga menggunakan aerotaxis, respons terhadap perubahan konsentrasi oksigen yang mendukung berenang menuju zona konsentrasi oksigen optimal.

Di danau atau lautan, konsentrasi oksigen biasanya tergantung pada kedalaman. Selama medan magnet bumi memiliki kemiringan ke bawah yang signifikan, orientasi sepanjang garis medan membantu pencarian untuk konsentrasi optimal. Proses ini disebut magneto-aerotaxis.