Organel membran sel

Organel sel

Organel (organellae) merupakan mikrostruktur wajib bagi semua sel, yang menjalankan fungsi vital tertentu. Terdapat perbedaan antara organel bermembran dan non-membran. Organel bermembran, yang dipisahkan dari hialoplasma di sekitarnya oleh membran, meliputi retikulum endoplasma, aparatus jala internal (kompleks Golgi), lisosom, peroksisom, dan mitokondria.

Organel membran sel

Semua organel membran dibangun dari membran dasar, yang prinsip organisasinya mirip dengan struktur sitolema. Proses sitofisiologis dikaitkan dengan adhesi, fusi, dan pemisahan membran yang konstan, sementara adhesi dan penyatuan hanya lapisan tunggal membran yang identik secara topologi yang mungkin terjadi. Dengan demikian, lapisan luar membran organel apa pun yang menghadap hialoplasma identik dengan lapisan dalam sitolema, dan lapisan dalam yang menghadap rongga organel mirip dengan lapisan luar sitolema.

Retikulum endoplasma (reticulum endoplasmaticum) adalah struktur tunggal yang berkesinambungan yang dibentuk oleh sistem sisterna, tubulus, dan kantung pipih. Mikrograf elektron membedakan antara retikulum endoplasma granular (kasar, granular) dan non-granular (halus, agranular). Sisi luar retikulum granular ditutupi dengan ribosom, sedangkan sisi non-granular tidak memiliki ribosom. Retikulum endoplasma granular mensintesis (pada ribosom) dan mengangkut protein. Retikulum non-granular mensintesis lipid dan karbohidrat dan berpartisipasi dalam metabolisme mereka [misalnya, hormon steroid di korteks adrenal dan sel Leydig (sustenosit) dari testis; glikogen dalam sel hati]. Salah satu fungsi terpenting dari retikulum endoplasma adalah sintesis protein membran dan lipid untuk semua organel seluler.

Aparatus retikuler internal, atau kompleks Golgi (apparatus reticularis internus), adalah kumpulan kantung, vesikel, sisterna, tabung, dan pelat yang dibatasi oleh membran biologis. Elemen-elemen kompleks Golgi saling terhubung oleh saluran sempit. Struktur kompleks Golgi adalah tempat polisakarida, kompleks protein-karbohidrat, disintesis dan diakumulasikan serta dikeluarkan dari sel. Beginilah cara granula sekretori terbentuk. Kompleks Golgi terdapat di semua sel manusia kecuali eritrosit dan sisik tanduk epidermis. Di sebagian besar sel, kompleks Golgi terletak di sekitar atau di dekat nukleus, di sel eksokrin - di atas nukleus, di bagian apikal sel. Permukaan cembung bagian dalam struktur kompleks Golgi menghadap retikulum endoplasma, dan permukaan cekung luar menghadap sitoplasma.

Membran kompleks Golgi dibentuk oleh retikulum endoplasma granular dan diangkut oleh vesikel pengangkut. Vesikel sekretori terus-menerus tumbuh dari sisi luar kompleks Golgi, dan membran sisternanya terus diperbarui. Vesikel sekretori memasok bahan membran untuk membran sel dan glikokaliks. Ini memastikan pembaruan membran plasma.

Lisosom (lisosoma) adalah vesikel dengan diameter 0,2-0,5 μm, yang mengandung sekitar 50 jenis berbagai enzim hidrolitik (protease, lipase, fosfolipase, nuklease, glikosidase, fosfatase). Enzim lisosom disintesis pada ribosom retikulum endoplasma granular, dari sana enzim tersebut dipindahkan melalui vesikel transpor ke kompleks Golgi. Lisosom primer bertunas dari vesikel kompleks Golgi. Lingkungan asam dipertahankan dalam lisosom, pH-nya berfluktuasi dari 3,5 hingga 5,0. Membran lisosom tahan terhadap enzim yang terkandung di dalamnya dan melindungi sitoplasma dari aksinya. Pelanggaran permeabilitas membran lisosom menyebabkan aktivasi enzim dan kerusakan parah pada sel, termasuk kematiannya.

Pada lisosom sekunder (matang) (fagolisosom), biopolimer dicerna menjadi monomer. Monomer diangkut melalui membran lisosom ke dalam hialoplasma sel. Zat yang tidak tercerna tetap berada di dalam lisosom, akibatnya lisosom diubah menjadi apa yang disebut badan residu dengan kepadatan elektron tinggi.

Peroksisom (peroksisom) adalah vesikel dengan diameter 0,3 hingga 1,5 µm. Peroksisom mengandung enzim oksidatif yang menghancurkan hidrogen peroksida. Peroksisom berperan dalam pemecahan asam amino, metabolisme lipid, termasuk kolesterol, purin, dan detoksifikasi banyak zat beracun. Dipercayai bahwa membran peroksisom terbentuk melalui tunas dari retikulum endoplasma non-granular, dan enzim disintesis oleh poliribosom.

Mitokondria (mitokondria), yang merupakan "stasiun energi sel", berpartisipasi dalam proses respirasi seluler dan konversi energi menjadi bentuk yang tersedia untuk digunakan oleh sel. Fungsi utamanya adalah oksidasi zat organik dan sintesis adenosin trifosfat (ATP). Mitokondria adalah struktur berbentuk bulat, memanjang atau batang dengan panjang 0,5-1,0 μm dan lebar 0,2-1,0 μm. Jumlah, ukuran, dan lokasi mitokondria bergantung pada fungsi sel, kebutuhan energinya. Ada banyak mitokondria besar dalam kardiomiosit, serat otot diafragma. Mereka terletak dalam kelompok di antara miofibril, dikelilingi oleh butiran glikogen dan elemen retikulum endoplasma non-granular. Mitokondria adalah organel dengan membran ganda (masing-masing setebal sekitar 7 nm). Di antara membran mitokondria luar dan dalam terdapat ruang antarmembran selebar 10-20 nm. Membran bagian dalam membentuk banyak lipatan, atau krista. Biasanya, krista berorientasi melintasi sumbu panjang mitokondria dan tidak mencapai sisi yang berlawanan dari membran mitokondria. Berkat krista, area membran bagian dalam meningkat secara dramatis. Dengan demikian, permukaan krista dari satu mitokondria hepatosit sekitar 16 μm. Di dalam mitokondria, di antara krista, terdapat matriks berbutir halus di mana butiran dengan diameter sekitar 15 nm (ribosom mitokondria) dan benang tipis yang mewakili molekul asam deoksiribonukleat (DNA) terlihat.

Sintesis ATP dalam mitokondria didahului oleh tahap awal yang terjadi di hialoplasma. Di dalamnya (tanpa adanya oksigen), gula dioksidasi menjadi piruvat (asam piruvat). Pada saat yang sama, sejumlah kecil ATP disintesis. Sintesis utama ATP terjadi pada membran krista di mitokondria dengan partisipasi oksigen (oksidasi aerobik) dan enzim yang ada dalam matriks. Selama oksidasi ini, energi dibentuk untuk fungsi sel, dan karbon dioksida (CO ₂ ) dan air (H ₂ O) dilepaskan. Di mitokondria, molekul informasi, transportasi dan asam nukleat ribosom (RNA) disintesis pada molekul DNA mereka sendiri.

Matriks mitokondria juga mengandung ribosom yang berukuran hingga 15 nm. Akan tetapi, asam nukleat mitokondria dan ribosom berbeda dari struktur serupa sel ini. Dengan demikian, mitokondria memiliki sistemnya sendiri yang diperlukan untuk sintesis protein dan reproduksi diri. Peningkatan jumlah mitokondria dalam sel terjadi melalui pembelahannya menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang tumbuh, bertambah besar, dan mampu membelah lagi.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]