BILOGI SEL, SEJARAH PENEMUAN SEL,DIFERENSIASI,DAN MORFOGENESIS

1.    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 maupun skala  molekuler  dan  biologi  sel  meneliti baik  organisme  bersel tunggal  seperti   bakteri  maupun sel-sel  terspesialisasi di dalam   organisme  multisel  seperti  manusia .

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.

            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.

3.    Perkembangan sel

            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,

4.    Proses pembelahan 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 menindomaterikuliah.blogspot.comgatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.          

5.      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.

            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.

6.    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 berbeda

Interaksi sel : mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya

Pergerakan sel : menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ.

7.    Sel Sebagai Unit Kehidupan Tubuh Manusia

            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.

            Walaupun sel tubuh yang banyak tersebut sering kali sangat berbeda satu sama lain. semua sel tersebut mempunyai karakteristik dasar tertentu vang serupa. Misalnya, di dalam semua sel, oksigen bereaksi dengan karbohidrat, lemak, atau protein untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk fungsi sel.

Lebih lanjut, mekanisme kimiawi  umum yang dipakai untuk mengubah nutrien menjadi energi pada dasarnya sama di semua sel, dan semua sel

            melepaskan 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 persediaan

sel itu menjadi cukup kembali.

8.    Cairan Ekstraksel

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

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.

            Cairan ekstrasel ini terus-menerus bergerak ke seluruh tubuh.

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

dinding kapiler.  

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

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.

9.    Perbedaan antara Cairan Ekstrasel dan Intrasel

            Cairan 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 ekstrasel dan intrasel.