Maklumat

2.1: Pengenalan Sel - Biologi


Pada tahun 1665, Robert Hooke melihat gabus di bawah mikroskop dan melihat beberapa ruang yang disebutnya "sel". Pada tahun 1838, Schleidern dan Schwann menyatakan bahawa (1) semua tumbuhan dan haiwan terdiri daripada sel dan itu (2) sel adalah unit paling asas ("atom") kehidupan. Pada tahun 1858, Virchow menyatakan bahawa (3) semua sel timbul dengan pembiakan dari sel sebelumnya ("Omnis cellula e cellula" dalam bahasa Latin). Ketiga pernyataan ini menjadi asas teori sel.

Penemuan sel berkaitan erat dengan perkembangan mikroskopi. Pada masa ini, pada dasarnya terdapat tiga jenis mikroskopi: mikroskopi cahaya, mikroskopi elektron transmisi (TEM), dan mikroskopi elektron imbasan (SEM). Mikroskop cahaya menggunakan cahaya biasa, ia dapat memperbesar perkara yang telus 1.000 kali. Mikroskop elektron penghantaran memberikan pandangan yang lebih terperinci mengenai organisasi dalaman sel dan organel. Mereka menggunakan sinar elektronik, yang membunuh objek ketika melaluinya. Sebagai tambahan, untuk pemeriksaan di bawah TEM, objek sering diwarnai dengan logam berat seperti osmium, dan untuk SEM dengan emas yang sangat mencerminkan sinar elektronik. TEM dapat memperbesar perkara 10,000,000 kali. Mikroskop elektron imbasan menunjukkan gambaran permukaan sel dan organisma menggunakan sinar elektronik yang dipantulkan. Ia dapat memperbesar perkara 1,000,000 kali. Ada kemungkinan untuk melihat atom pada foto-foto ini!

Sel minimum harus mempunyai tiga perkara: alat sintesis protein (dari DNA hingga RNA dan protein), ruang yang ditentukan untuk semua reaksi kimia lain (sitoplasma seperti jeli) dan filem berminyak yang memisahkan sel dari persekitarannya (membran). Ini seperti jeli buah yang ditutup dengan lapisan mentega nipis; "Potongan buah" adalah bahagian yang mensintesis protein.

Membran sel semua sel mempunyai dua lapisan. Satu hujung setiap lapisan adalah polar dan hidrofilik, sementara hujung yang lain adalah hidrofobik. Lapisan ini dibuat dengan fosfolipid yang serupa dengan lipid biasa tetapi mempunyai kepala polar dengan asid fosforik, dan dua ekor hidrofobik, bukan polar (Gambar ( PageIndex {2} )). Selain daripada fosfolipind, membran mengandungi lipid lain yang tertanam seperti kolesterol (hanya dalam sel haiwan) dan klorofil (pada beberapa membran tumbuhan), protein dan karbohidrat. Protein sangat penting kerana tanpanya, membran tidak membenarkan molekul dan ion hidrofilik besar masuk melalui palung.

Sel yang mempunyai DNA dalam nukleus terikat membran dikenal sebagai eukariotik, sementara yang tidak dikenali sebagai prokariotik. Sel prokariotik mempunyai DNA mereka yang dikelilingi oleh sitoplasma. Beberapa juga mempunyai flagela prokariotik (struktur protein berputar), dinding sel, vesikel dan lipatan membran / poket (Gambar ( PageIndex {1} )). Sel eukariotik mempunyai DNA mereka dalam nukleus yang memisahkannya dari sitoplasma.

Terdapat banyak bahagian lain dari sel eukariotik (Rajah 3.2.1). Inti sel mengandungi DNA dan protein. Nukleoli berada dalam nukleoplasma, inilah tempat RNA ribosom berkumpul. Ribosom, yang terdapat di sitoplasma, membantu mensintesis protein. The retikulum endoplasmic (ER), biasanya dijumpai di pinggir sel, di mana protein disintesis, dikemas dan diangkut. Dalam banyak sel, ER dihubungkan dengan membran nukleus. The Radas Golgi mengarahkan protein dan bahan lain ke bahagian sel di mana mereka perlu pergi. Sel eukariotik mesti ada mitokondria dan mungkin mempunyai kloroplas, kedua-duanya berasal melalui simbiogenesis (lihat di bawah). Mitokondria ditutup dengan dua membran, membran dalaman mempunyai gangguan yang disebut cristae. Mitokondria memecah molekul organik menjadi karbon dioksida dan air dalam proses yang dikenali sebagai oksidatif pernafasan.

Membran sel separa telap (Rajah ( PageIndex {3} )), ia membenarkan beberapa molekul (biasanya kecil dan / atau tidak polar) untuk dilalui tetapi yang lain (besar dan / atau polar) akan tinggal di luar atau di dalam selamanya, atau sehingga liang tertentu terbuka. Air selalu "mahu" untuk menyamakan kepekatan pada kedua sisi membran dan molekul air biasanya mengalir melalui membran ke tempat kepekatan molekul lain (garam, asid) lebih tinggi (dan, secara semula jadi, kepekatan air adalah lebih rendah). Ini adalah osmosis.

Dinding sel (biasa pada tumbuhan dan kulat) mengelilingi sel dan mengehadkan sejauh mana sel dapat mengembang kerana osmosis (Rajah ( PageIndex {4} )). Oleh kerana osmosis boleh menyebabkan pengembangan sel yang tidak terkawal, sel tanpa dinding sel mesti mencari jalan untuk mengepam lebihan air. Vacuole(v) adalah vesikel besar yang dapat melakukan berbagai hal untuk sel, misalnya menyimpan nutrien, mengumpulkan ion, atau menjadi tempat menyimpan sisa. Ia memainkan peranan penting dalam turgor (Gambar ( PageIndex {4} )).


  • Bagaimana struktur dan organisasi dalaman sel memberikan pemahaman tentang bagaimana dan mengapa sel berfungsi
  • Peranan mitokondria dalam sel dan mengapa penting bagi sel untuk membuat ATP
  • Bagaimana sel memetabolismekan makanan untuk menyediakan molekul yang diperlukan untuk fungsi mitokondria
  • Bagaimana struktur sintase F1F0 ATP membawa kepada pengeluaran ATP
  • Teknik eksperimen apa yang digunakan untuk menyiasat struktur dan fungsi mitokondria di makmal

Sel adalah kajian kes yang kuat untuk membantu kita meneroka logik fungsional sistem hidup. Semua organisma, dari alga sel tunggal hingga organisma multiselular kompleks seperti kita, terdiri daripada sel. Dalam kursus ini, anda akan mempelajari bagaimana dan mengapa biologi dengan meneroka fungsi komponen molekul sel, dan bagaimana komponen sel ini disusun dalam hierarki kompleks.

Kursus ini dirancang untuk meneroka asas-asas biologi sel. Tujuan utamanya adalah agar para pelajar memahami, dari perspektif berpusat pada manusia, bahawa sel-sel berkembang kumpulan ensef makromolekul yang seterusnya membentuk komuniti kompleks dalam tisu, organ, dan organisma multisel.

Kami akan memfokuskan, khususnya, pada mitokondria, organel yang menggerakkan sel. Dalam konteks ini, kita akan melihat proses metabolisme sel. Akhirnya, kami akan memeriksa F1F0 ATP synthase, mesin molekul yang bertanggungjawab untuk sintesis sebahagian besar ATP yang diperlukan oleh sel anda untuk berfungsi. Untuk menggarisbawahi pentingnya biologi sel untuk kehidupan kita, kita akan menangani persoalan perkembangan dan penyakit dan implikasi sains dalam masyarakat.

Pada akhir empat minggu, kami berharap pelajar akan mempunyai intuisi yang mendalam untuk logik fungsional sel. Bersama-sama kita akan bertanya bagaimana sesuatu berfungsi dalam sel, mengapa mereka berfungsi seperti yang mereka lakukan, dan bagaimana kita terpengaruh?

Sertailah kami semasa kami meneroka dunia sel yang luar biasa dan luar biasa dinamik.


Biologi Sel

Ini adalah salah satu daripada lebih daripada 2.400 kursus di OCW. Terokai bahan untuk kursus ini di halaman yang dipautkan di sebelah kiri.

MIT OpenCourseWare adalah penerbitan bahan percuma & terbuka dari beribu-ribu kursus MIT, yang merangkumi keseluruhan kurikulum MIT.

Tiada pendaftaran atau pendaftaran. Jelajah dan gunakan bahan OCW secara bebas mengikut kadar anda sendiri. Tidak ada pendaftaran, dan tidak ada tarikh mula atau akhir.

Ilmu adalah ganjaran anda. Gunakan OCW untuk membimbing pembelajaran sepanjang hayat anda sendiri, atau untuk mengajar orang lain. Kami tidak menawarkan kredit atau pensijilan untuk menggunakan OCW.

Dibuat untuk berkongsi. Muat turun fail untuk kemudian. Hantar kepada rakan dan rakan sekerja. Ubah, remix, dan gunakan semula (ingat hanya untuk menyebut OCW sebagai sumbernya.)


Membran Sel

Selaput plasma sebahagiannya telap bermaksud mereka membiarkan beberapa molekul melalui tetapi tidak yang lain.

(c) jelaskan, dengan bantuan gambarajah, model mozek cecair struktur membran

The lapisan dua fosfolipid adalah komponen struktur asas membran plasma. Ia terdiri daripada 2 lapisan molekul fosfolipid. Bahagian tengah lapisan hidrofobik sehingga membran tidak membenarkan bahan larut air (seperti ion) melaluinya & # 8211 ia bertindak sebagai penghalang kepada ini bahan terlarut

Dalam model mozek cecair, molekul phopholipid membentuk lapisan berganda berterusan (bilayer). Lapisan dua lapisan & # 8216fluid & # 8217 kerana fosfolipid itu sentiasa bergerak. Model mozek cecair juga mengandungi kolesterol molekul, protein, glikoprotein dan glikolipid.

(d) menerangkan peranan komponen membran sel:

(e) garis besar kesan perubahan suhu pada struktur membran dan kebolehtelapan

(f) terangkan istilah isyarat sel

(g) menerangkan peranan reseptor yang terikat membran sebagai tempat di mana hormon dan ubat dapat mengikat

Pemberian isyarat sel adalah ketika sel berkomunikasi antara satu sama lain melalui isyarat. Untuk mengesan isyarat, sel mesti ada di permukaannya & # 8216sensor & # 8217 berkemampuan untuk menerima isyarat, ini dikenali sebagai reseptor dan selalunya molekul protein atau molekul protein yang diubah (mis. glikoprotein). Dalam organisma multiselular, komunikasi sering dimediasi oleh hormon antara sel. Hormon adalah utusan kimia, dihasilkan dalam tisu tertentu dan kemudian dibebaskan. Sebarang sel dengan reseptor untuk molekul hormon disebut a sel sasaran.

Sel berkomunikasi antara satu sama lain menggunakan molekul messenger:

  1. Satu sel membebaskan molekul messenger (mis. hormon)
  2. Molekul ini bergerak ke sel lain (mis. dalam darah)
  3. Molekul utusan adalah dikesan oleh sel kerana mengikat reseptor pada membran selnya

Protein reseptor mempunyai bentuk tertentu & # 8211 hanya molekul messenger dengan a pelengkap bentuk boleh mengikat mereka. Sel yang berbeza mempunyai pelbagai jenis reseptor & # 8211 mereka bertindak balas terhadap molekul utusan yang berbeza. Sel yang bertindak balas terhadap molekul utusan tertentu dipanggil a sel sasaran.

Glikoprotein mempunyai reseptor. Mereka mempunyai peranan dalam:

  • lekatan sel & # 8211 mengikat sel bersama dalam tisu
  • berlakon sebagai antigen di permukaan sel. Sel-sel sistem imun mempunyai reseptor yang mengesan glikoprotein dan dapat menentukan sama ada ia & # 8216 sendiri & # 8217 atau & # 8216 bukan diri & # 8217

Banyak ubat-ubatan bekerja oleh mengikat reseptor dalam membran sel. Mereka sama ada mencetuskan tindak balas di dalam sel, atau menyekat reseptor dan menghalangnya daripada berfungsi cth. kerosakan sel menyebabkan pembebasan histamin. Histamin mengikat reseptor pada permukaan sel lain dan menyebabkan keradangan. Antihistamin berfungsi dengan menyekat reseptor histamin pada permukaan sel. Ini menghalang histamin daripada mengikat sel dan menghentikan keradangan.

(h) menjelaskan apa yang dimaksud dengan pengangkutan pasif (penyebaran dan penyebaran difasilitasi termasuk peranan protein membran), pengangkutan aktif, endositosis dan eksositosis

Bahan boleh bergerak melintasi membran melalui 2 proses: pasif dan aktif

Pengangkutan Aktif:

(i) menjelaskan apa yang dimaksud dengan osmosis, dari segi potensi air

Osmosis adalah pergerakan molekul air oleh penyebaran dari wilayah potensi air yang tinggi ke wilayah potensi air rendah seberang a membran separa telap

Potensi air adalah ukuran kepekatan molekul air yang & # 8216 percuma & # 8217 untuk meresap.

Menambah pelarut ke air bermaksud molekul air gugusan sekitar molekul zat terlarut, menurunkan kepekatan molekul air & # 8216free & # 8217 dan oleh itu menurunkan potensi air.

(j) mengenali dan menerangkan kesan larutan dari potensi air yang berbeza terhadap sel tumbuhan dan haiwan

Dalam air tulen, air bergerak ke dalam sel dengan osmosis ke bawah kecerunan potensi air.


2.1: Pengenalan Sel - Biologi

Pada pandangan pertama, kelopak bunga atau kulit di bahagian belakang tangan manusia mungkin kelihatan halus dan halus, seolah-olah mereka terdiri daripada satu zat yang tidak jelas. Namun, dalam kenyataannya, banyak unit kecil yang disebut sel membentuk benda-benda ini dan hampir semua komponen tumbuhan dan haiwan lain. Tubuh manusia rata-rata mengandungi lebih dari 75 trilion sel, tetapi banyak bentuk kehidupan wujud sebagai sel tunggal yang melakukan semua fungsi yang diperlukan untuk keberadaan bebas. Sebilangan besar sel terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar dan memerlukan penggunaan mikroskop optik dan elektron berkuasa tinggi untuk pemeriksaan yang teliti.

Skala relatif organisma biologi serta rentang berguna dari beberapa alat pengesanan yang berbeza digambarkan dalam Rajah 1. Sensor gambar paling asas, mata, adalah satu-satunya cara manusia melihat dunia di sekeliling mereka selama ribuan tahun. Walaupun sangat bagus untuk melihat pelbagai jenis objek, kekuatan mata mempunyai hadnya, sesuatu yang lebih kecil daripada lebar rambut tunggal manusia yang dapat melewati tanpa disedari oleh organ. Oleh itu, apabila mikroskop cahaya dengan kemampuan pembesar yang mencukupi dikembangkan pada akhir tahun 1600-an, dunia baru mengenai keajaiban kecil ditemui. Mikroskop elektron, diciptakan pada pertengahan abad kedua puluh, memungkinkan untuk mengesan objek yang lebih kecil daripada mikroskop cahaya, termasuk molekul yang lebih kecil, virus, dan DNA. Kuasa pengesanan kebanyakan mikroskop elektron yang digunakan hari ini, bagaimanapun, berhenti hanya kerana dapat menggambarkan struktur yang sangat kecil seperti sistem orbit elektron atom individu. Atom dianggap sebagai unit terkecil dari unsur yang mempunyai ciri unsur tersebut, tetapi sel adalah unit struktur terkecil dari organisma yang mampu berfungsi secara bebas.

Namun, hingga pertengahan abad ketujuh belas, para saintis tidak menyedari bahawa sel-sel ada. Baru pada tahun 1665, ahli biologi Robert Hooke mengamati melalui mikroskopnya bahawa tisu tumbuhan dibahagikan kepada petak kecil, yang disebutnya sebagai "selula" atau sel. Namun, ia memerlukan 175 tahun lagi, sebelum para saintis mula memahami kepentingan sebenar sel. Dalam kajian mereka mengenai sel tumbuhan dan haiwan pada awal abad kesembilan belas, ahli botani Jerman, Matthias Jakob Schleiden dan ahli zoologi Jerman, Theodor Schwann mengakui persamaan asas antara kedua jenis sel tersebut. Pada tahun 1839, mereka mengusulkan agar semua makhluk hidup terdiri dari sel, teori yang memunculkan biologi moden.

Sejak masa itu, ahli biologi telah mengetahui banyak perkara mengenai sel dan bahagiannya dari mana ia dibuat, bagaimana ia berfungsi, bagaimana ia tumbuh, dan bagaimana ia membiak. Soalan lama yang masih disiasat secara aktif adalah bagaimana sel berevolusi, iaitu bagaimana sel hidup berasal dari bahan kimia yang tidak hidup.

Banyak disiplin sains fizik, geologi, kimia, dan biologi evolusi digunakan untuk meneroka persoalan evolusi selular. Satu teori menyatakan bahawa bahan yang dilepaskan ke udara oleh letusan gunung berapi dihujani oleh kilat dan sinaran ultraviolet, menghasilkan molekul yang lebih besar dan stabil seperti asid amino dan asid nukleik. Hujan membawa molekul-molekul ini ke permukaan Bumi di mana mereka membentuk sup purba blok bangunan selular.

Teori kedua mengemukakan bahawa blok bangunan selular terbentuk di lubang hidroterma air dalam dan bukannya di lopak atau tasik di permukaan Bumi. Teori ketiga menyatakan bahawa bahan kimia utama ini jatuh ke bumi oleh meteorit dari angkasa lepas.

Memandangkan blok bangunan asas dan keadaan yang tepat, nampaknya hanya seketika sebelum sel mula terbentuk. Di makmal, molekul lipid (lemak) telah dilihat bergabung untuk menghasilkan sfera yang serupa dengan membran plasma sel. Selama berjuta-juta tahun, mungkin tidak dapat dielakkan bahawa perlanggaran sfera lipid secara rawak dengan asid nukleik sederhana, seperti RNA, akan menghasilkan sel primitif pertama yang mampu melakukan replikasi diri.

Untuk semua yang telah dipelajari mengenai sel-sel dalam lebih dari 300 tahun, hampir tidak ada yang penemuan warisan genetik dan DNA, biologi sel masih merupakan bidang penyelidikan yang menarik. Satu penambahan baru-baru ini adalah kajian bagaimana daya fizikal dalam sel berinteraksi untuk membentuk seni bina biomekanik yang stabil. Ini disebut "tensegrity" (penguncupan "integriti tensional"), konsep dan kata yang pada mulanya diciptakan oleh Buckminster Fuller. Perkataan ini merujuk kepada struktur yang stabil secara mekanikal kerana tekanan diedarkan dan seimbang di seluruh struktur, bukan kerana komponen individu mempunyai kekuatan yang besar.

Dalam bidang sel hidup, ketegangan membantu menjelaskan bagaimana sel menahan tekanan fizikal, bagaimana sel tersebut dipengaruhi oleh pergerakan organel, dan bagaimana perubahan sitoskeleton memulakan reaksi biokimia atau bahkan mempengaruhi tindakan gen. Suatu hari, ketegangan mungkin menjelaskan peraturan mekanikal yang menyebabkan molekul menyusun diri mereka ke dalam sel pertama.

Sel Haiwan - Sel haiwan adalah jenis sel eukariotik yang tertutup oleh membran plasma dan mengandungi inti dan organel yang terikat membran.

Bakteria - Salah satu sel prokariotik yang paling awal telah berkembang, bakteria telah wujud sekurang-kurangnya selama 3,5 bilion tahun dan tinggal di hampir semua persekitaran yang dapat dibayangkan.

Sel Tumbuhan - Sel tumbuhan asas mempunyai struktur yang serupa dengan sel haiwan, tetapi tidak mempunyai sentriol, lisosom, silia, atau flagela. Ia mempunyai struktur tambahan, termasuk dinding sel yang kaku, vakuola tengah, plasmodesmata, dan kloroplas.

Struktur Virus - Virus tidak hidup dalam arti kata yang ketat, tetapi berkembang biak dan mempunyai hubungan intim, jika parasit, dengan semua organisma hidup.

Sel dalam Gerakan - Dalam tisu multiselular, seperti yang terdapat pada haiwan dan manusia, sel individu menggunakan pelbagai mekanisme pergerakan untuk melakukan manuver melalui ruang dalam matriks ekstraselular dan di permukaan sel lain. Contohnya adalah pergerakan sel yang cepat dalam mengembangkan embrio, penyebaran organ-organ ke organ-organ sel-sel barah ganas, dan migrasi akson saraf ke sasaran sinaptik. Tidak seperti organisma berenang bersel tunggal, sel merangkak dalam kultur tidak memiliki silia atau flagela, tetapi cenderung bergerak dengan unjuran sitoplasma yang terkoordinasi dalam mengulangi kitaran pemanjangan dan penarikan yang mengubah keseluruhan sel. Video digital yang dipaparkan di galeri ini menyelidiki corak pergerakan sel haiwan dalam pelbagai spesimen yang berbeza secara morfologi.

Mikroskopi Fluoresensi Sel dalam Budaya - Percubaan serius pada kultur keseluruhan tisu dan sel terpencil pertama kali dilakukan pada awal tahun 1900-an sebagai teknik untuk menyiasat tingkah laku sel haiwan di persekitaran yang terpencil dan terkawal. Istilah kultur tisu muncul kerana kebanyakan sel awal berasal dari eksplan tisu primer, teknik yang menguasai bidang selama lebih dari 50 tahun. Ketika garis sel yang mapan muncul, penerapan sel normal dan transformasi yang jelas dalam penyelidikan bioperubatan telah menjadi pokok penting dalam pengembangan biologi sel dan molekul. Galeri gambar pendarfluor ini meneroka lebih dari 30 garis sel yang paling biasa, berlabel dengan pelbagai fluorofor menggunakan kedua-dua kaedah pewarnaan tradisional dan juga teknik imunofluoresensi.

Memerhatikan Mitosis dengan Mikroskopi Fluoresensi - Mitosis, fenomena yang diamati di semua eukariota yang lebih tinggi, adalah mekanisme yang membolehkan inti sel berpecah dan memberikan setiap sel anak dengan satu set kromosom lengkap semasa pembelahan sel. Ini, ditambah dengan sitokinesis (pembahagian sitoplasma), berlaku pada semua tumbuhan dan haiwan multiselular untuk memungkinkan pertumbuhan organisma. Pengimejan digital dengan mikroskopi pendarfluor menjadi alat yang ampuh untuk membantu para saintis dalam memahami proses mitosis yang kompleks pada peringkat struktur dan fungsional.

Tutorial Mitosis Java - Terokai tahap mitosis pada sel eukariotik dengan tutorial Java interaktif ini. Melangkah melalui profil, metafasa, anafase, dan telofase kerana kromosom perlahan-lahan mengembun, menyelaraskan, dan membahagi sebelum dipisahkan menjadi sel anak.

Pencernaan Sel dan Jalur Sekretori - Tempat utama pencernaan intraselular adalah organel yang dikenali sebagai lisosom, yang merupakan kompartemen yang dibatasi membran yang mengandungi pelbagai enzim hidrolitik. Lisosom mengekalkan persekitaran berasid dalaman melalui penggunaan pam ion hidrogen dalam membran lisosom yang menggerakkan ion dari sitoplasma ke ruang lumenal organel. Keasidan dalaman yang tinggi diperlukan untuk enzim yang terkandung dalam lisosom untuk menunjukkan aktiviti optimumnya. Oleh itu, jika integriti membran lisosom terganggu dan kandungan enzimatik dibocorkan ke dalam sel, sedikit kerosakan dilakukan kerana pH sitoplasma yang neutral. Sekiranya banyak lisosom pecah secara serentak, tindakan kumulatif enzim mereka boleh mengakibatkan autodigestion dan kematian sel.


Sejarah Biologi Sel

Teori sel, atau doktrin sel, menyatakan bahawa semua organisma terdiri daripada unit organisasi yang serupa, yang disebut sel. Konsep ini secara formal diartikulasikan pada tahun 1839 oleh Schleiden & Schwann dan kekal sebagai asas biologi moden. Idea ini mendahului paradigma biologi hebat lain termasuk teori evolusi Darwin & # 8217s (1859), undang-undang pusaka Mendel & # 8217s (1865), dan pembentukan biokimia komparatif (1940).

Sel Pertama Yang Dilihat di Cork

Walaupun penemuan teleskop menjadikan Cosmos dapat diakses oleh pemerhatian manusia, mikroskop membuka dunia yang lebih kecil, menunjukkan bentuk kehidupan yang terdiri dari. Sel itu pertama kali dijumpai dan dinamakan oleh Robert Hooke pada tahun 1665. Dia mengatakan bahawa ia kelihatan aneh dengan selula atau bilik kecil yang dihuni para bhikkhu, sehingga nama itu berasal. Namun apa yang sebenarnya dilihat oleh Hooke adalah dinding sel sel mati (gabus) seperti yang muncul di bawah mikroskop. Huraian Hooke mengenai sel-sel ini diterbitkan dalam Mikrografia. Dinding sel yang diperhatikan oleh Hooke tidak menunjukkan indikasi inti dan organel lain yang terdapat di kebanyakan sel hidup. Orang pertama yang menyaksikan sel hidup di bawah mikroskop adalah Anton van Leeuwenhoek, yang pada tahun 1674 menggambarkan alga Spirogyra. Van Leeuwenhoek mungkin juga melihat bakteria.

Rumusan Teori Sel

Pada tahun 1838, Theodor Schwann dan Matthias Schleiden menikmati kopi selepas makan malam dan bercakap mengenai kajian mereka mengenai sel. Telah dikemukakan bahawa ketika Schwann mendengar Schleiden menggambarkan sel tumbuhan dengan inti, dia dikejutkan oleh kesamaan sel tumbuhan ini dengan sel yang dia amati dalam tisu haiwan. Kedua saintis itu segera pergi ke makmal Schwann & # 8217 untuk melihat slaidnya. Schwann menerbitkan bukunya mengenai sel haiwan dan tumbuhan (Schwann 1839) pada tahun berikutnya, sebuah risalah tanpa pengiktirafan sumbangan orang lain, termasuk buku Schleiden (1838). Dia meringkaskan pemerhatiannya menjadi tiga kesimpulan mengenai sel:

  1. Sel adalah unit struktur, fisiologi, dan organisasi dalam makhluk hidup.
  2. Sel mengekalkan kewujudan ganda sebagai entiti yang berbeza dan blok bangunan dalam pembinaan organisma.
  3. Sel terbentuk melalui pembentukan sel bebas, serupa dengan pembentukan kristal (penghasilan spontan).

Kita tahu hari ini bahawa dua prinsip pertama betul, tetapi yang ketiga jelas salah. Tafsiran yang betul mengenai pembentukan sel dengan pembahagian akhirnya dipromosikan oleh orang lain dan secara rasmi dinyatakan dalam Rudolph Virchow & # 8217s diktum kuat, Omnis cellula e cellula,: & # 8220Semua sel hanya timbul dari sel yang ada & # 8221.

Teori Sel Moden

  1. Semua makhluk hidup yang diketahui terdiri daripada sel.
  2. Sel adalah unit fungsional & struktur semua makhluk hidup.
  3. Semua sel berasal dari sel yang ada sebelum ini dengan pembahagian. (Penjanaan Spontan tidak berlaku).
  4. Sel mengandungi maklumat keturunan yang disampaikan dari sel ke sel semasa pembahagian sel.
  5. Semua sel pada dasarnya sama dalam komposisi kimia.
  6. Semua aliran tenaga (metabolisme & biokimia) kehidupan berlaku di dalam sel.

Seperti pertumbuhan pesat biologi molekul pada pertengahan abad ke-20, penyelidikan biologi sel meletup pada tahun 1950 & # 8217-an. Menjadi mungkin untuk mengekalkan, tumbuh, dan memanipulasi sel di luar organisma hidup. Garis sel berterusan pertama yang begitu dikultur adalah pada tahun 1951 oleh George Otto Gey dan rakan sekerja, berasal dari sel barah serviks yang diambil dari Henrietta Lacks, yang meninggal dunia akibat barahnya pada tahun 1951. Garis sel, yang akhirnya disebut sebagai sel HeLa, telah menjadi daerah aliran dalam mempelajari biologi sel dengan cara bahawa struktur DNA adalah penembusan yang signifikan dari biologi molekul.

Dalam longsoran kemajuan dalam kajian sel, dekad yang akan datang termasuk pencirian keperluan media minimum untuk sel dan pengembangan teknik kultur sel steril. Ini juga dibantu oleh kemajuan mikroskopi elektron sebelumnya, dan kemajuan selanjutnya seperti pengembangan metode transfeksi, penemuan protein pendarfluor hijau pada ubur-ubur, dan penemuan RNA gangguan kecil (siRNA), antara lain.

Kajian mengenai struktur dan fungsi sel berlanjutan hari ini, dalam cabang biologi yang dikenali sebagai sitologi. Kemajuan peralatan, termasuk mikroskop dan reagen sitologi, telah memungkinkan bidang ini berkembang, terutama dalam keadaan klinikal.

1595 & # 8211 Jansen dikreditkan dengan mikroskop kompaun pertama
1655 & # 8211 Hooke digambarkan & # 8216cells & # 8217 dalam gabus.
1674 & # 8211 Leeuwenhoek menemui protozoa. Dia melihat bakteria sekitar 9 tahun kemudian.
1833 & # 8211 Brown menguraikan inti sel dalam sel orkid.
1838 & # 8211 Schleiden dan Schwann mencadangkan teori sel.
1840 & # 8211 Albrecht von Roelliker menyedari bahawa sel sperma dan sel telur juga merupakan sel.
1856 & # 8211 N. Pringsheim memerhatikan bagaimana sel sperma menembusi sel telur.
1858 & # 8211 Rudolf Virchow (doktor, ahli patologi dan antropologi) menjelaskan kesimpulannya yang terkenal: omnis cellula e cellula, iaitu sel hanya berkembang dari sel yang ada [sel berasal dari sel yang ada]
1857 & # 8211 Kolliker menggambarkan mitokondria.
1879 & # 8211 Flemming menggambarkan tingkah laku kromosom semasa mitosis.
1883 & # 8211 Sel kuman adalah haploid, teori kromosom keturunan.
1898 & # 8211 Golgi menerangkan alat golgi.
1938 & # 8211 Behrens menggunakan sentrifugasi pembezaan untuk memisahkan nukleus dari sitoplasma.
1939 & # 8211 Siemens menghasilkan mikroskop elektron penghantaran komersial pertama.
1952 & # 8211 Gey dan rakan sekerja mewujudkan barisan sel manusia yang berterusan.
1955 & # 8211 Eagle secara sistematik menentukan keperluan pemakanan sel haiwan dalam budaya.
1957 & # 8211 Meselson, Stahl dan Vinograd mengembangkan sentrifugasi kecerunan kepadatan dalam larutan cesium klorida untuk memisahkan asid nukleik.
1965 & # 8211 Ham memperkenalkan medium bebas serum yang ditentukan. Cambridge Instruments menghasilkan mikroskop elektron pengimbas komersial pertama.
1976 & # 8211 Sato dan rakan sekerja menerbitkan makalah yang menunjukkan bahawa garis sel yang berbeza memerlukan campuran hormon dan faktor pertumbuhan yang berbeza dalam media bebas serum.
1981 & # 8211 Tikus transgenik dan lalat buah dihasilkan. Garis sel induk embrio tikus ditubuhkan.
1995 & # 8211 Tsien mengenal pasti mutan GFP dengan sifat spektrum yang dipertingkatkan
1998 & # 8211 Tikus diklon dari sel somatik.
1999 & # 8211 Hamilton dan Baulcombe menemui siRNA sebagai sebahagian daripada penyenyapan gen pasca transkripsional (PTGS) pada tumbuhan


Pengenalan sel stem dan perubatan regeneratif

Sel stem adalah populasi sel yang tidak dibezakan yang dicirikan oleh kemampuan untuk berkembang biak secara meluas (pembaharuan diri), biasanya timbul dari satu sel (klonal), dan membezakan menjadi pelbagai jenis sel dan tisu (kuat). Terdapat beberapa sumber sel induk dengan potensi yang berbeza-beza. Sel pluripoten adalah sel induk embrio yang berasal dari jisim sel dalam embrio dan sel pluripoten yang diinduksi terbentuk setelah pengaturcaraan semula sel somatik. Sel pluripoten dapat membezakan menjadi tisu dari ketiga lapisan kuman (endoderm, mesoderm, dan ectoderm). Sel stem multipoten dapat membezakan menjadi tisu yang berasal dari lapisan kuman tunggal seperti sel stem mesenchymal yang membentuk tisu adiposa, tulang, dan tulang rawan. Sel-sel induk yang tinggal di tisu adalah oligopoten kerana mereka dapat membentuk sel-sel yang dibezakan secara terminal dari tisu tertentu. Sel induk dapat digunakan dalam terapi sel untuk mengganti sel yang rosak atau meregenerasi organ. Sebagai tambahan, sel induk telah memperluas pemahaman kita mengenai perkembangan dan juga patogenesis penyakit. Garis sel khusus penyakit juga dapat disebarkan dan digunakan dalam pengembangan ubat. Walaupun terdapat kemajuan yang signifikan dalam biologi sel stem, masalah seperti kontroversi etika dengan sel induk embrio, pembentukan tumor, dan penolakan membatasi kegunaannya. Namun, banyak batasan ini dilewati dan ini dapat menyebabkan kemajuan besar dalam pengelolaan penyakit. Ulasan ini adalah pengenalan kepada dunia sel stem dan membincangkan definisi, asal usul, dan klasifikasi mereka, serta aplikasi sel-sel ini dalam perubatan regeneratif.


Mingguan Teratas

Apa itu Asid, Asas, dan pH?

Semasa belajar biologi, anda mesti memahami bagaimana reaksi dapat membentuk asid atau basa, serta kesan apa itu.

Peralatan Asas yang Digunakan dalam Eksperimen Biologi

Rutin harian ahli biologi melibatkan penggunaan peralatan asas dalam eksperimen biologi mereka & # 8212 seperti itu.

Sepuluh Petua untuk Mendapatkan A dalam Biologi

Kelas sains, seperti biologi, mungkin antara kelas paling mencabar yang pernah anda ikuti. Mendapatkan A dalam biologi.

Bagaimana Otak Manusia Berfungsi

Otak adalah organ utama badan. Otak mengambil semua maklumat yang berkaitan dengan dalaman dan luaran badan e.

Organ Lima Rasa dalam Makhluk Manusia

Organ indera & # 8212 mata, telinga, lidah, kulit, dan hidung & # 8212 membantu melindungi tubuh. Organ akal manusia c.

Pembiakan Tumbuhan

Tumbuhan adalah organisma yang sangat berjaya, tumbuh di hampir semua persekitaran di.

Model Fluid-Mosaic Membran Plasma Sel

Model mozek cecair menggambarkan plasma m.

Asas Kimia Organik

Semasa anda meneroka biologi, anda akan mendapati bahawa banyak proses selalu berlaku dalam organisma hidup. Kajian o.

Perbezaan antara Mikroorganisma Bakteria, Archaea, dan Eukariotik

Terdapat tiga domain kehidupan: Bakteria (juga dikenali sebagai Eubacteria), Archaea, dan Eu.

Bentuk Sel

Sel prokariotik terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz yang dapat anda lihat.

Memahami Sel: Unit Asas Hidup

Sel membentuk tahap terkecil dari organisma hidup seperti diri anda dan makhluk hidup lain. Selular.

Biostatistik Untuk Lembaran Menipu Dummies

Untuk mengira ukuran sampel dalam biostatistik, anda mesti menyatakan ukuran kesan kepentingan, atau ukuran kesan yang perlu diketahui.

Proses Pencernaan Manusia (atau, Apa Yang Terjadi setelah Anda Makan Makanan)

Pencernaan adalah proses mengubah makanan menjadi bentuk yang dapat diserap dan digunakan oleh tubuh.

Jalan Darah melalui Tubuh Manusia

Apabila jantung berkontrak dan memaksa darah masuk ke dalam darah.

Potensi Tindakan Neuron

Apabila neuron tidak aktif, hanya menunggu dorongan saraf datang.

Akar Latin dan Yunani Biasa dalam Perbendaharaan Kata Biologi

Pelajar di kelas biologi pengantar biasanya harus mempelajari lebih banyak kata kosa kata baru daripada pelajar.

Apa Itu Antigen Kumpulan Darah?

Antigen kumpulan darah adalah karbohidrat yang melekat pada protein atau lipid. Antigen adalah bahan asing t.

Bagaimana Tumbuhan Memperoleh Tenaga Mereka

Tumbuhan mesti memasukkan makanan ke dalam sistemnya untuk memperoleh tenaga dan meneruskan kehidupan, sama seperti haiwan. Tumbuhan mencipta en.


2.1: Pengenalan Sel - Biologi

Tutup mata anda dan gambarkan dinding bata. Apakah asas asas tembok itu? Sudah tentu, ia adalah satu bata. Seperti dinding bata, badan anda terdiri dari blok bangunan asas, dan blok bangunan badan anda adalah sel.

Gambar 1. (a) Sel sinus hidung (dilihat dengan mikroskop cahaya), (b) sel bawang (dilihat dengan mikroskop cahaya), dan (c) Sel bakteria Vibrio tasmaniensis (dilihat menggunakan mikroskop elektron imbasan) adalah sangat berbeza organisma, namun semuanya mempunyai ciri-ciri tertentu struktur sel asas. (kredit a: pengubahsuaian kerja oleh Ed Uthman, kredit MD b: pengubahsuaian kerja oleh Umberto Salvagnin kredit c: pengubahsuaian kerja oleh Anthony D & # 8217 Data bar skala Onofrio dari Matt Russell)

Tubuh anda mempunyai banyak jenis sel, masing-masing khusus untuk tujuan tertentu. Sama seperti rumah yang dibuat dari pelbagai bahan binaan, tubuh manusia dibina dari banyak jenis sel. Sebagai contoh, sel epitelium melindungi permukaan badan dan menutup organ dan rongga badan di dalamnya. Sel tulang membantu menyokong dan melindungi tubuh. Sel-sel sistem imun melawan bakteria menyerang. Selain itu, sel darah merah membawa oksigen ke seluruh badan. Setiap jenis sel ini memainkan peranan penting semasa pertumbuhan, perkembangan, dan penyelenggaraan badan seharian. Walaupun terdapat banyak jenisnya, semua sel mempunyai ciri-ciri asas tertentu.


Maklumat pengarang

Alamat sekarang: Daisuke Matsumoto, Jabatan Kimia, Institut Penyelidikan Scripps, La Jolla, CA, 92037, Amerika Syarikat

Gabungan

Institut Biomaterial dan Bioengineering, Universiti Perubatan dan Pergigian Tokyo, 2-3-10 Kandasurugadai, Chiyoda-ku, Tokyo, 101-0062, Jepun

Daisuke Matsumoto, Hirokazu Tamamura & amp Wataru Nomura

Sekolah Siswazah Sains Bioperubatan dan Kesihatan, Universiti Hiroshima, 1-2-3 Kasumi Minami-ku, Hiroshima, 734-8553, Jepun


Tonton videonya: KSSM Bio Ting. 4 - Bab 2 - Biologi Sel Part 1: Struktur dan Fungsi Sel (Disember 2021).