Beberapa tahun terakhir saya telah melakukan penelitian di bidang biologi sel tumbuhan, khususnya, saya telah berurusan dengan masalah pensinyalan dan pengaturan proses seluler. Di waktu senggang, saya mencoba bioinformatika, masalah ML klasik, dan biomekanik olahraga. Musim semi ini, secara kebetulan, saya berlayar ke dunia nyata dan berbicara dengan orang-orang nyata, yang memungkinkan saya untuk memahami betapa sedikit orang biasa yang tahu tentang bagaimana tubuhnya dan dunia di sekitarnya diatur. Ini mendorong saya untuk menulis serangkaian artikel tentang bagaimana tubuh kita terstruktur, bagaimana sel bekerja, dan bagaimana informasi disimpan dalam DNA (uraian terperinci, sayangnya, sangat jarang, dan Anda tidak memiliki pengetahuan yang cukup tentang 4 nukleotida untuk memahami cara kerja DNA). Tapi mungkin saya akan mulai dengan yang paling sederhana, dengan komposisi sel (untuk permulaan dalam bentuk yang sangat sederhana).
Bukan rahasia lagi bahwa hampir semua yang hidup di dunia ini terdiri dari sel, apakah Anda atau saya, kucing kesayangan, ganggang, atau bakteri yang membantu mencerna segala sesuatu yang orang modern isi perutnya. Namun, kebanyakan orang hampir tidak tahu apa-apa tentang bagaimana sel diatur dan cara kerjanya. Banyak dari Anda mungkin keberatan bahwa pekerjaan mereka tidak berhubungan dengan biologi dan bahwa mereka tidak memerlukan pengetahuan ini, dan ini adalah hak Anda. Namun, dalam sebagian besar masalah yang mendesak, pengetahuan biologis dapat membantu kami (misalnya, untuk memahami absurditas iklan untuk sebagian besar krim anti-penuaan, pentingnya antibiotik dan pemberiannya yang tepat, absurditas perselisihan tentang GMO, dll.).
Sebagai permulaan, sejauh mana ukuran sel bervariasi? Salah satu sel terkecil adalah Mycoplasma genitalium. Bahkan, itu adalah parasit kecil yang hidup di selaput lendir primata (genital + saluran pernapasan). Dan itu sangat kecil, berdiameter sekitar 300 nanometer (siapa pun yang lupa, sebuah nanometer adalah 0,000000001 meter). Kandang terbesar adalah telur burung unta. Ya! Ini hanya satu sel, hanya luar biasa besar. Rata-rata sel tubuh kita berdiameter sekitar 5-20 mikron. Untuk membuatnya lebih jelas, bandingkan dengan lembar A4 sederhana.
Sebenarnya, ada cukup banyak sel dalam tubuh kita, dan menurut berbagai perkiraan, ada banyak sel dari 1 hingga 100 triliun. Terakhir kali saya menemukan angka 37 triliun, marilah kita memikirkannya. Sel terdiri dari membran, berbagai "organ" yang disebut organoid. Sisa ruang di dalamnya diisi dengan sitoplasma.
Inti sel
Kita terbiasa dengan fakta bahwa dalam satu sel ada satu inti, maksimum 2. Bahkan, ada pencilan nyata dari data ini. Jadi di ciliates, sepatu memiliki 2 core, dan di necrophages mereka bisa mencapai seratus. Nukleus milik organoid dua membran, yaitu dikelilingi oleh dua membran yang mengontrol pengangkutan zat ke dalam dan ke luar. Hampir 99,9% dari semua DNA sel disimpan di dalamnya, dan mengandung persis semua informasi herediter yang dibutuhkan sel. Penyimpanan DNA bukan satu-satunya tugas nukleus, tetapi juga mensintesis ribosom, yang akan saya bahas nanti.
Mitokondria
Dalam sel eukariotik, mereka bertanggung jawab untuk produksi energi (selain beberapa cara produksi energi, yang belum akan kita bicarakan). Biasanya ada beberapa mitokondria dalam sel dan kombinasinya disebut mitokondria. Seperti nukleus, mitokondria juga merupakan organoid dua anggota. Namun, struktur membran berbeda dari yang nuklir, tetapi kami tidak akan mempersulitnya. Mitokondria sering disebut organoid semi-otonom. Mengapa Karena mitokondria mengandung DNA mereka sendiri, yang mengkode bagian dari enzim mereka sendiri dan terlibat dalam pengaturan organoid. Mereka juga memiliki sistem sintesis protein mereka sendiri. Dalam ukurannya, mitokondria menyerupai bakteri. Dan perlu dicatat bahwa ada teori asal bakteri mereka. Diasumsikan bahwa nenek moyang kuno sel eukariotik modern masuk ke simbiosis dengan bakteri kuno yang "bergerak" untuk hidup di dalam sel. Sel-sel memberi mereka lingkungan yang konstan dan masuknya semua elemen yang diperlukan, itulah sebabnya sel-sel bakteri, selama evolusi, kehilangan gen mereka yang tidak perlu untuk bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang keras. Pada gilirannya, mereka menjadi semacam pabrik untuk transformasi senyawa seperti glukosa menjadi ATP (suatu bentuk energi yang terutama digunakan oleh sel).
Lisosom
Tidak seperti organel yang dijelaskan sebelumnya, lisosom hanya memiliki satu membran, dan seperti yang Anda lihat, mereka jauh lebih kecil daripada nukleus, atau mitokondria. Di bawah membran lipid dari lisosom, peluru enzim hidrolitik terkandung. Terlepas dari ukurannya, dia terlibat dalam sejumlah proses. Jadi dia mencerna polimer besar protein dan karbohidrat yang terperangkap di dalam sel; juga dapat mencerna organel sel yang lama (rusak); berpartisipasi dalam respons imun (dengan bantuannya makrofag mencerna bakteri berbahaya); mengatur proses pertumbuhan dan akhirnya berpartisipasi dalam sejumlah jalur pensinyalan. Tetapi untuk saat ini, kita akan ingat bahwa mereka berpartisipasi dalam pencernaan berbagai zat yang memasuki sel untuk digunakan lebih lanjut dalam biosintesis struktur sel, atau pembangkitan energi oleh mitokondria.
Ribosom
Saya berencana untuk menyelesaikan cerita saya hari ini. Organel-organel ini tidak memiliki membran. Dan dengan sendirinya mereka adalah yang terkecil (kecuali untuk elemen individu dari kerangka sel dan enzim tunggal). Dibuat dalam nukleus dan diberi makan oleh ATP yang diproduksi oleh mitokondria, mereka secara intensif mensintesis protein seluler (mulai dari protein sinyal kecil, berakhir dengan enzim dan struktur seluler besar seperti saluran ion, dll.). Di dalam sel ada banyak dari mereka, menurut berbagai perkiraan dari 1 hingga 5 juta. Perlu juga dicatat bahwa ada dua jenis ribosom, yang pertama, lebih besar terletak di sitoplasma sel, yang kedua adalah karakteristik isi dalam mitokondria.
Saya masih belum berbicara tentang komponen penting seperti kompleks Golgi dan retikulum endoplasma. Tetapi lebih banyak tentang itu nanti.
Mari kita simpulkan dan bentuk rantai logis dari apa yang terjadi.
Nukleus berisi informasi yang mengatur kerja seluruh sel. Zat yang berasal dari luar, jika perlu, dicerna dalam lisosom, dan produk peluruhan digunakan untuk mensintesis komponen sel dan menghasilkan energi, yang menjadi tanggung jawab mitokondria. Energi yang dihabiskan digunakan untuk mensintesis protein oleh ribosom yang terletak di dalam mitokondria dan di sitoplasma sel.
