Pada akhir tahun 1665, Robert Hooke (1635-1703) sedang melihat melalui mikroskop (crude microscope) di beberapa tisu tumbuhan – gabus. Beliau melihat beberapa struktur seperti kubus yang mengingatkannya pada baris panjang bilik biarawan (atau sel) di biara, sehingga dia menamakan struktur ini sebagai sel. Sel hidup yang telah membentuk gabus itu telah lama mati.
Namun, nama itu masih digunakan untuk menggambarkan unit terkecil, atau blok bangunan, dari semua, makhluk hidup tumbuhan dan haiwan. Apapun bentuknya, apapun perilakunya, sel mengandungi semua bahagian yang diperlukan untuk bertahan hidup di dunia yang terus berubah. Tubuh manusia mempunyai trilion bilangan blok bangunan mikroskopik ini.
Pengenalan kepada Sel
Hal yang paling menonjol tentang sel adalah organisasinya. Jika kita menganalisis sel secara kimia, kita akan mendapati bahawa mereka terdiri daripada empat unsur utama iaitu karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen dengan ditambah jumlah yang lebih kecil daripada unsur yang lain.
Walaupun empat unsur utama membina sebahagian besar struktur sel (yang mana sebahagian besarnya ialah protein), jejak unsur adalah sangat penting untuk fungsi sel tertentu. Misalnya, kalsium diperlukan untuk pembekuan darah (antara lain), dan besi diperlukan untuk membuat hemoglobin, yang membawa oksigen dalam darah.
Iodin diperlukan untuk membuat hormon tiroid yang mengawal metabolisme. Dalam bentuk ionik, banyak logam (seperti kalsium, natrium dan kalium) boleh membawa cas elektrik, ketika ianya dilakukan, hal ini dipanggil elektrolit. Ion natrium dan kalium sangat penting ketika penghantaran impuls saraf dan ketika otot kejang.
Ia kelihatan aneh, terutama apabila kita merasa otot padat, sel-sel hidup mengandungi sekitar 60 peratus air, yang merupakan salah satu sebab mengapa air sangat penting dalam kehidupan. Di samping mengandungi sejumlah besar air, semua sel-sel tubuh selalu terendam dalam larutan air masin yang cair (sesuatu seperti air laut) yang disebut cecair interstisial, yang berasal dari darah. Semua pertukaran antara sel dan darah dilakukan melalui cecair ini.
Anatomi Sel secara Umum
Walau tidak ada satu jenis sel pun yang sama seperti yang lain, sel mempunyai bahagian asas yang sama, dan ada fungsi tertentu sama untuk semua sel. Di sini kita akan berbicara tentang sel umum, yang menunjukkan ciri-ciri yang biasanya terdapat pada sel-sel lain.
Secara umum, semua sel mempunyai 3 bahagian iaitu nukleus, sitoplasma dan membran plasma.
Nukleus
Nukleus selalunya terletak berdekatan pusat sel. Ia dikelilingi oleh cecair semi sitoplasma, yang pada gilirannya tertutup oleh membran plasma, yang merupakan batas luar sel.
Apa saja yang bekerja, bekerja lebih baik bila dikendalikan. Untuk sel, “markas,” atau pusat kawalan, adalah nukleus yang mengandungi gen. Bahan genetik, atau asid deoksiribonukleik (DNA), adalah seperti sebuah cetak biru yang mengandungi semua arahan yang diperlukan untuk membina seluruh tubuh, maka, seperti yang sudah diduga, DNA manusia berbeza dari katak. Lebih khususnya, DNA mempunyai arahan untuk membina protein. DNA juga sangat diperlukan untuk pembiakan sel. Sel yang telah kehilangan atau dikeluarkan nukleusnya (atas alasan apapun) yang telah diprogramkan hanya untuk mati.
Kebiasaannya oval atau bulat, bentuk nukleus biasanya sesuai dengan bentuk sel. Contohnya, jika sel yang memanjang, nukleus biasanya diperluas juga. Nukleus mempunyai tiga kawasan atau struktur yang membolehkannya dikenali: nuclear envelope, nukleoli, dan kromatin.
Pembalut nuklear
Nukleus terikat oleh penghalang sepasang membran yang disebut membaluti nuklear, atau membran nuklear. Antara kedua-dua membran adalah “parit” yang mengandungi cecair, atau ruangan. Pada berbagai keadaan, kedua-dua lapisan yang membaluti nuklear, berpadu dan liang nuklear menembusi kawasan berpadu itu.
Seperti membran sel yang lain, pembalut nuklear mempunyai pori yang terpilih, tapi zat yang melalui pori itu jauh lebih bebas daripada di tempat lain kerana porinya bersaiz lebih besar. membran nuklear membalut suatu cecair seperti jeli disebut sebagai nukleoplasma di mana elemen nuklear yang lain tergantung.
Nukleoli
Nukleus mengandungi satu atau lebih jasad bulat yang kecil dan berwarna gelap yang dipanggil nukleoli. Ia adalah tempat dimana ribosom dihimpunkan.
Ribosom tersebut akan berpindah memasuki sitoplasma, tempat sebenar protein digabung/sintesis.
Kromatin
Apabila sel tidak membahagi, DNA nya digabung dengan protein dan membentuk rangkaian benang yang longgar dan berlekuk-lekuk dipanggil kromatin yang berurai-urai diserata nukleus.
Apabila sel membahagi untuk membentuk dua anak sel, benang kromatin akan bergumpal dan memadat untuk membentuk pepejal seperti batang yang disebut kromosom ——-seperti spring yang memendek dan menebal apabila tidak diregangkan.
Membran Plasma
Membran plasma adalah sebuah penghalang, rapuh dan telus yang mengandungi kandungan sel dan memisahkan mereka dari lingkungan sekitarnya.
Struktur membran plasma terdiri daripada dua lapisan lipid (lemak) ditetapkan “ekor ke ekor” di mana molekul protein timbul.
“Kepala” berkutub daripada molekul fosfolipid yang berbentuk lolipop ialah hidrofilik (suka air) dan tertarik kepada air; komponen utama kedua-dua
Bahagian lemak/Lipid portion:
- Fosfolipid (ada yang terikat/terlekat dengan kumpulan gula)
- Kolesterol
Lipid dwilapisan yang kelihatan seperti minyak zaitun membentuk “fabrik” asas kepada membran itu.
Hydrophilic
- Molekul fosfolipid yang ber”kepala” kutub berbentuk lollipop (sukakan air)
- Tertarik kepada air.
- Komponen utama kepada cecair luaran sel dan dalaman sel jadi mereka dapat berada di kedua-dua permukaan (luar dan dalam) membran.
Hydrophobic
- “Ekor” yang tidak berkutub. (tidak sukakan air)
- Mengelak air
- Tersusun di tengah-tengah membran.
- Membentuk membran dalaman menjadikan membran plasma kalis pada kebanyakan molekul air yang paling larut.
- Kolesterol membantu penyimpanan bendalir.
Protein
Protein-protein yang berselerak di dalam dwilapisan lipid bertanggungjawab kepada kebanyakan fungsi-fungsi khas membran itu.
Antara fungsi-fungsi tersebut ialah:
- Sebagai enzyme.
- Receptor of hormone (penerima hormon)
- Chemical messenger.
- Binding site (Tempat mengikat).
- Transportations (pengangkutan) Ex: -protein channels (saluran protein) -carriers (pembawa) -sugar-protein (glycoprotein) § Menjadikan permukaan sel kabur, melekit dan kaya dengan gula. § Menentukan jenis darah § Bertindak sebagai penerima yang mana sebahagian bacteria, virus dan toksin dapat melekat/terikat. § Memainkan peranan dalam interaksi antara sel dan sel.
Pengkhususan membran plasma
Microvilli dan membrane junction : biasanya ditunjukkan oleh sel-sel epitel yang membentuk lapisan organ tubuh berongga.
1) Microvilli : adalah jari kecil seperti unjuran yang sangat meningkatkan luas permukaan sel untuk penyerapan sehingga proses terjadi lebih cepat
2) Membrane junctions : mempunyai struktur yang pelbagai namun berbeza bergantung kepada peranan mereka.
Contoh peranan :
- Tight junctios – sambungan kedap yang mengikat sel bersama-sama menjadi lapisan kalis kebocoran yang menghalang zat dari melewati ruangan ekstraseluler antara sel.
- Desmosomes – berlabuh persimpangan yang menghalang sel-sel bawah tegasan mekanik/mechanical stress (seperti sel-sel kulit) dari ditarik.
- Gap junctions – biasanya dilihat dalam jantung dan antara sel-sel embrionik, fungsi terutamanya membenarkan komunikasi.
Sitoplasma = sitoplasma ialah bahan bersel di luar nukleus dan di dalam membran plasma.
Mempunyai 3 unsur utama.
- Cytosol : bendalir separa telus yang menghentikan unsur-unsur lain.
- Organelles : adalah jentera metabolik sel.
- Inclusions : bahan-bahan kimia yang mungkin atau tidak mungkin hadir, bergantung pada jenis sel khas.
Struktur dalam sel sitoplasma
Pengkhususan bahagian-bahagian sel, masing-masing menjalankan tugas mereka sendiri untuk mengekalkan hidup sel.
Mitochondria – membekalkan ATP. Juga dikenali sebagai “rumah janakuasa” untuk sel.
Ribosomes – tapak untuk mengsintesis protein.
Endoplasmic reticulum – ia menjadi satu sistem peredaran mini untuk sel kerana ia menyediakan satu rangkaian saluran-saluran untuk membawa bahan-bahan (terutamanya protein) dari satu bahagian sel kepada yang lain.
Golgi apparatus – fungsi utamanya ialah untuk mengubah suai dan berpakej protein dalam kaedah khusus, bergantung pada destinasi akhir mereka
Lysosomes – untuk menghadam struktur sel yang rosak atau tidak boleh digunakan dan juga bahan-bahan asing yang memasuki sel. Berfungsi sebagai tempat perobohan.
Peroxisomes – fungsi utamanya ialah, “melucutkan senjata” radikal bebas berbahaya. Juga digunakan untuk menyahtoksik bahan yang beracun dan berbahaya; contohnya: alkohol dan formaldehyde.
Cytoskeleton – bertindak sebagai “tulang dan tisu” kepada sel. Menentukan bentuk sel dan sokongan kepada organel lain.
Centrioles – menjana mikrotubul , dan semasa pembahagian sel, centrioles mengepalai pembentukan gelendong mitosis (mitotic spindle).
Kepelbagaian sel
Ribuan juta sel di dalam tubuh manusia adalah terdiri daripada 200 jenis sel yang berlainan jenis; sama ada saiz bentuk atau jenis.
1. Sel yang menyambungkan bahagian badan:
- Fibroblast. Bentuk memanjang, sel ini terletak di sepanjang kabel seperti serat yang mengeluarkannya. Ia mempunyai ER kasar yang berlimpah dan aparatus Golgi yang banyak untuk membuat dan mengeluarkan protein serat ini.
- Erythrocyte (red blood cell). Ia membawa oksigen di dalam saluran darah.
2. Sel yang menutup dan menggarisi organ-organ badan:
- Epithelial cell. Sel epitelium mempunyai filamen tengah amat banyak yang kalis koyakan apabila ia digosok atau menarik.
3. Sel yang menggerakkan organ dan bahagian tubuh:
- Skeletal muscle and smooth muscle cells. Sel-sel ini dapat memanjang dan dipenuhi dengan filamen yang dapat mengecut, jadi mereka dapat menggerakkan tulang dan menukar saiz organ dalaman.
4. Sel yang menyimpan nutrisi:
- Fat cell. Dihasilkan oleh titisan-titisan lemak/lipid dalam sitoplasmanya.
5. Sel yang melawan penyakit:
- Macrophage (a phygocytic cell). Sel ini memanjangkan pseudopods (kaki palsu) untuk merangkak melalui tisu untuk mencapai tempat-tempat jangkitan. Lysosomes dalam sel tersebut akan menghadam mikroorganisma yang berjangkit yang diambil.
6. Sel yang mengumpul maklumat dan mengawal fungsi badan:
- Nerve cell (neuron). Sel ini mempunyai proses yang panjang untuk menerima dan menghantar pesanan ke struktur lain dalam badan.
7. Sel untuk pembiakan:
- Oocyte (female). Sel yang terbesar dalam badan. Sel telur ini mengandungi beberapa salinan kesemua organel, untuk diberi kepada sel anak yang akan wujud apabila telur yang disenyawakan membahagi menjadi embrio.
- Sperm (male). Sel ini panjang, dibina untuk berenang ke arah sel telur untuk persenyawaan.
