Jelaskan Struktur dan Fungsi Sel Prokariotik

Prokariota adalah makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti sel (= karyon), sedangkan eukariota memiliki membran inti sel. Semua prokariota adalah uniseluler, kecuali myxobacteria yang sempat menjadi multiseluler di salah satu tahap siklus hidup biologinya.

Prokaryota terbagi menjadi dua domain: Bakteri dan Archaea. Archaea baru diakui sebagai domain sejak 1990. Archaea pada awalnya diperkirakan hanya hidup di kondisi yang tidak nyaman, seperti dalam suhu, pH, dan radiasi yang ekstrem, tetapi kemudian Archaea ditemukan juga di berbagai macam habitat.

Sel Prokariotik

Prokariota adalah organisme uniseluler yang tidak memiliki organel atau struktur membran-terikat internal. Oleh karena itu, mereka tidak memiliki nukleus, tetapi, sebaliknya, umumnya memiliki kromosom tunggal: sepotong DNA melingkar, untai ganda yang terletak di area sel yang disebut nukleoid. Kebanyakan prokariota memiliki dinding sel di luar membran plasma.

Komposisi dinding sel berbeda secara signifikan antara domain Bakteri dan Archaea, dua domain kehidupan di mana prokariota terbagi. Komposisi dinding sel mereka juga berbeda dari dinding sel eukariotik yang ditemukan pada tumbuhan (selulosa) atau jamur dan serangga (kitin). Dinding sel berfungsi sebagai lapisan pelindung dan bertanggung jawab untuk bentuk organisme. Beberapa bakteri memiliki kapsul di luar dinding sel.

Struktur lain hadir dalam beberapa spesies prokariotik, tetapi tidak pada spesies lain. Misalnya, kapsul yang ditemukan pada beberapa spesies memungkinkan organisme untuk menempel pada permukaan, melindunginya dari dehidrasi dan diserang oleh sel fagositik, dan meningkatkan ketahanannya terhadap respons imun kita. Beberapa spesies juga memiliki flagella yang digunakan untuk bergerak dan pili yang digunakan untuk menempel pada permukaan. Plasmid, yang terdiri dari DNA ekstra-kromosom, juga ada di banyak spesies bakteri dan archaea.

Membran Plasma

Membran plasma adalah bilayer lipid tipis (6-8 nanometer) yang mengelilingi sel dan memisahkan bagian dalam dari luar. Sifatnya yang dapat menyerap secara selektif menyimpan ion, protein, dan molekul lain di dalam sel, mencegahnya menyebar ke lingkungan ekstraseluler, sementara molekul lain dapat bergerak melalui membran. Struktur umum membran sel adalah bilayer fosfolipid yang terdiri dari dua lapisan molekul lipid. Dalam membran sel archaeal, rantai isoprena (phytanyl) yang terkait dengan gliserol menggantikan asam lemak yang terkait dengan gliserol dalam membran bakteri. Beberapa membran archaeal adalah monolayers lipid bukan bilayers.

Dinding Sel

Sitoplasma sel prokariotik memiliki konsentrasi zat terlarut terlarut yang tinggi. Oleh karena itu, tekanan osmotik di dalam sel relatif tinggi. Dinding sel adalah lapisan pelindung yang mengelilingi beberapa sel dan memberi mereka bentuk dan kekakuan. Itu terletak di luar membran sel dan mencegah lisis osmotik (meledak karena meningkatnya volume). Komposisi kimia dari dinding sel bervariasi antara archaea dan bakteri. Ini juga bervariasi antara spesies bakteri.

Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang terdiri dari rantai polisakarida yang terhubung silang dengan peptida yang tidak biasa yang mengandung asam L dan D-amino, termasuk asam D-glutamat dan D-alanin. Protein biasanya hanya memiliki asam L-amino; sebagai akibatnya, banyak dari antibiotik kami bekerja dengan meniru asam D-amino dan, oleh karena itu, memiliki efek spesifik pada pengembangan dinding sel bakteri. Ada lebih dari 100 bentuk peptidoglikan yang berbeda. S-layer (lapisan permukaan) protein juga hadir di bagian luar dinding sel dari kedua archaea dan bakteri.

Bakteri dibagi menjadi dua kelompok besar: gram positif dan gram negatif, berdasarkan reaksi mereka terhadap pewarnaan gram. Perhatikan bahwa semua bakteri gram positif milik satu filum; bakteri dalam filum lainnya (Proteobacteria, Chlamydias, Spirochetes, Cyanobacteria, dan lain-lain) adalah gram negatif. Metode pewarnaan gram dinamai berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram (1853–1938).

Respon bakteri yang berbeda terhadap prosedur pewarnaan pada akhirnya disebabkan oleh struktur dinding sel. Organisme gram positif biasanya kekurangan membran luar yang ditemukan pada organisme gram negatif. Hingga 90 persen dinding sel pada bakteri gram positif terdiri dari peptidoglikan, dengan sebagian besar sisanya terdiri dari zat asam yang disebut asam teikoik. Asam teichoic dapat secara kovalen terkait dengan lipid dalam membran plasma untuk membentuk asam lipoteikoat. Lipoteichoic asam jangkar dinding sel ke membran sel.

Bakteri Gram negatif memiliki dinding sel yang relatif tipis yang terdiri dari beberapa lapisan peptidoglikan (hanya 10 persen dari total dinding sel), dikelilingi oleh amplop luar yang mengandung lipopolisakarida (LPS) dan lipoprotein. Amplop luar ini kadang-kadang disebut sebagai bilayer lipid kedua. Sifat kimia dari amplop luar ini sangat berbeda, bagaimanapun, dari bilayer lipid yang khas yang membentuk membran plasma.

Reproduksi Prokariotik

Prokariota bereproduksi secara aseksual oleh pembelahan biner; mereka juga dapat bertukar materi genetik dengan transformasi, transduksi, dan konjugasi.

Reproduksi dalam prokariota adalah aseksual dan biasanya terjadi oleh pembelahan biner. DNA dari prokariota ada sebagai kromosom sirkular tunggal. Prokariota tidak mengalami mitosis; sebaliknya kromosom direplikasi dan kedua salinan yang dihasilkan terpisah satu sama lain, karena pertumbuhan sel. Prokariota, sekarang membesar, terjepit ke dalam di khatulistiwa dan dua sel yang dihasilkan, yang merupakan klon, terpisah. Pembelahan biner tidak memberikan kesempatan untuk rekombinasi genetik atau keragaman genetik, tetapi prokariota dapat berbagi gen dengan tiga mekanisme lainnya.

Dalam transformasi, prokariota mengambil DNA yang ditemukan di lingkungannya yang ditumpahkan oleh prokariot lain. Jika bakteri nonpathogenic mengambil DNA untuk gen toksin dari patogen dan menggabungkan DNA baru ke dalam kromosomnya sendiri, itu juga dapat menjadi patogen. Dalam transduksi, bakteriofag, virus yang menginfeksi bakteri, kadang-kadang juga memindahkan potongan DNA kromosom dari satu bakteri ke bakteri lainnya. Transduksi menghasilkan organisme rekombinan. Archaea tidak terpengaruh oleh bakteriofag, tetapi memiliki virus sendiri yang mentranslokasi materi genetik dari satu orang ke orang lain. Dalam konjugasi, DNA ditransfer dari satu prokariota ke yang lain melalui sebuah pilus, yang membawa organisme ke dalam kontak satu sama lain. DNA yang ditransfer bisa dalam bentuk plasmid atau sebagai hibrida, yang mengandung DNA plasmid dan kromosom.

Reproduksi bisa sangat cepat: beberapa menit untuk beberapa spesies. Waktu generasi yang singkat ini, ditambah dengan mekanisme rekombinasi genetik dan tingkat mutasi yang tinggi, menghasilkan evolusi prokariota yang cepat, memungkinkan mereka untuk merespon perubahan lingkungan (seperti pengenalan antibiotik) dengan sangat cepat.

Artikel terkait lainnya

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *