Fisiologi sel adalah disiplin yang mempelajari mekanisme biologis interaksi sel dengan lingkungannya. Agar sel dapat melakukan metabolisme, ia membutuhkan makanan, energi, dan biokatalis.
Para peneliti di bidang Fisiologi sel menggunakan berbagai alat untuk mengamati sel dan belajar lebih banyak tentang struktur dan fungsinya, seperti mikroskop dan peralatan pencitraan yang lebih maju untuk melihat struktur di dalam sel secara lebih rinci.
Banyak kelas biologi sel dasar mencakup beberapa fisiologi sel, dan pelajar juga dapat mengambil mata kuliah khusus dalam cabang biologi untuk mendapatkan informasi lebih detail.
Setiap sel dalam organisme dirancang untuk bertindak sebagai unit secara mandiri yang berfungsi mendukung organisme yang lebih besar secara keseluruhan.
Fisiologi sel terlihat pada struktur dari berbagai jenis sel, dan bagaimana fungsi sel. Ini juga terlihat pada bagaimana sel berkumpul untuk membuat organ dan struktur lainnya, dan bagaimana sel-sel dalam organisme bekerja sama. Semua fungsi normal sel yang tercakup dalam fisiologi sel, seperti juga berbagai jenis sel yang dapat ditemukan dalam organisme tunggal.
Beberapa contoh topik yang dipelajari dalam fisiologi sel termasuk respirasi, pencernaan, dan penghapusan limbah pada tingkat sel, bersama dengan membran sel, sinyal listrik antara sel-sel, dan mekanisme kegiatan tertentu seperti kontraksi otot. Organel dalam sel juga obyek yang menarik, seperti fungsi mereka, dan variasi dalam organel antara jenis sel dan organisme.
Memahami fisiologi sel penting untuk memahami organisme yang lebih besar, karena banyak kegiatan penting terjadi pada tingkat sel. Dengan mempelajari bagaimana sel-sel yang seharusnya bekerja di bawah kondisi normal, peneliti juga dapat memudahkan untuk mengidentifikasi kesalahan, masalah, dan kerusakan ketika sel-sel dalam organisme menjadi abnormal.
Mengidentifikasi kelainan dan penyebabnya dapat bermanfaat dalam pengobatan dan pengelolaan penyakit, dan untuk kemajuan umum biologi sebagai ilmu.
Peneliti dalam hal ini kerja lapangan di lingkungan laboratorium. Mereka dapat bekerja untuk perusahaan farmasi, organisasi penelitian medis, perguruan tinggi, dan lembaga pemerintah.
Fisiologi sel juga dapat memilih untuk mengkhususkan diri dalam bidang tertentu yang menarik, seperti sel tumbuhan, replikasi sel, atau sel-sel prokariotik.
Seperti banyak ilmu, dalam rangka untuk memajukan dalam bidang fisiologi sel, biasanya diperlukan untuk memiliki gelar master minimal, dengan banyak peneliti memegang gelar doktor bersama dengan pelatihan pasca doktoral ekstensif.
Memperoleh dan menggunakan biokatalis
Bergantung pada bagaimana makanan diperoleh, kita membedakan dua jenis makhluk hidup: autotrof dan heterotrof.
Kita mengatakan bahwa makhluk hidup bersifat autotrofik ketika ia mampu membuat makanannya sendiri dan tidak perlu mendapatkannya melalui makhluk hidup lainnya. Dari prinsip anorganik langsung dapat mensintesis prinsip langsung organik. Makhluk-makhluk ini adalah tanaman. Biolekul anorganik yang digunakan untuk memperoleh biomolekul organik adalah CO2, H2O dan garam mineral.
Makhluk heterotrofik adalah makhluk yang harus mendapatkan makanan yang dibuat oleh tanaman, yang, tentu saja, dibuat untuk diri mereka sendiri, untuk memberi makan kita. Artinya, makhluk yang tidak dapat membuat makanan tetapi harus mendapatkannya melalui hewan lain yang telah memakan tanaman atau melalui tanaman secara langsung.
Jika kita mengambil tumbuhan (plantae), kita akan melihat bahwa di tanah kita akan menemukan H2O, dengan garam mineral terlarut. Garam-garam ini dilarutkan dalam H2O diserap oleh tanaman dan naik dari akar ke daun, di mana mereka akan digunakan untuk menghasilkan makanan. Tumbuhan, dari H2O, garam mineral, sinar matahari dan CO2 atmosferik, akan mendapatkan makanan. Klorofil adalah pigmen hijau yang mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang diperlukan untuk melakukan fotosintesis. Berkat energi kimia yang diubah oleh klorofil dan berasal dari matahari, atom-atom garam mineral, H2O dan CO2 dapat ditata ulang untuk membentuk prinsip-prinsip organik langsung yang baru.
Sebuah tanaman, jika memiliki cahaya, selalu melakukan fotosintesis. Untuk melakukan reaksi ini dengan benar, tumbuhan membutuhkan CO2, H2O, garam mineral dan energi kimia. Berdasarkan semua ini, tanaman akan mensintesis C6H12O6, lipid dan protein. Semua karbohidrat lain akan keluar dari glukosa, karena ada banyak lagi. Ini hanyalah makanan tetapi perlu juga dicatat bahwa O2 ada kemudian dalam reaksi.
Energi cahaya yang diubah oleh klorofil menjadi kimia, sekarang disimpan dalam ikatan kimia makanan; itulah sebabnya kita dapat mengatakan bahwa makanan kaya energi.
Kemudian, yang harus dilakukan oleh hewan adalah mengambil makanan langsung dari tanaman atau melalui hewan lain yang telah memakan tanaman. Hewan dan tumbuhan membutuhkan makanan yang persis sama dan kami menggunakannya dengan cara yang hampir sama. Inilah mengapa metabolisme sel hewan dan sel tumbuhan sangat mirip. Perbedaan mendasar antara hewan dan tumbuhan adalah bagaimana Anda mendapatkan makanan.
Siklus trofik
- Siklus trofik adalah siklus yang memberi tahu kita bagaimana materi dan energi didaur ulang dalam suatu ekosistem.
- Ekosistem adalah himpunan yang dibuat oleh lingkungan tertentu, makhluk hidup yang hidup di dalamnya dan hubungan yang dibangun antara beberapa makhluk hidup dan yang lainnya.
- Media hanyalah masalah langsung yang menyentuh kita; ada lingkungan udara dan lingkungan akuatik; yaitu, Anda tinggal di H2O atau di udara.
Atmosfer adalah area geografis tertentu, dengan karakteristik juga spesifik.
Dalam suatu ekosistem, materi didaur ulang; yaitu, tidak perlu ditambahkan lagi, tetapi hal yang sama tidak terjadi dengan energi, karena hilang oleh iradiasi ke ruang angkasa dan oleh karena itu perlu ditambahkan lagi secara terus menerus.
Dalam bintang masif (7M-40M), ketika bintang berada dalam kesetimbangan, atom H terus-menerus menyatu, dan membentuk He, Li, Be, B, C, N, O, F, N, … hingga di Ni, tetapi di bintang masif ketika ada kekurangan atom keruntuhan terjadi dan bintang menciptakan supernova. Dalam supernova ini semua atom dalam tabel periodik akan membentuk hingga U92. Semua atom dalam supernova ini membentuk debu kosmik, yang mengorbit bintang dan membentuk planet. Beginilah Bumi muncul.
Bumi terdiri dari bebatuan, yang terdiri dari atom-atom, yang pada gilirannya terbentuk di bintang-bintang (dan H dalam Big Bang). Batuan, karena erosi, membentuk tanah, yang pada gilirannya terdiri dari garam mineral, dibentuk oleh atom-atom yang berasal dari bintang.
Berkat garam mineral, H2O, energi dan CO2, tanaman dapat mensintesis prinsip organik langsung; karena mereka adalah satu-satunya makhluk yang mampu melakukannya; oleh karena itu kami katakan bahwa mereka memproduksi makhluk. Makanan terdiri dari materi dan energi.
Kita mengatakan bahwa suatu makhluk adalah fitofag ketika memperoleh makanan yang diproduksi oleh tanaman langsung dari tanaman; jadi kita dapat mengatakan bahwa itu adalah konsumen primer, jadi hewan fitofag ini ketika makan tanaman apa yang dimakan adalah materi dan energi yang membentuk makanan. Ingatlah bahwa energi disimpan dalam ikatan kimia.
Seperti yang telah kita katakan, makhluk hidup kehilangan energi yang terus-menerus terpancar ke ruang angkasa, sehingga kita juga harus mendapatkannya saat kita kehilangannya. Sekarang phytophagous akan dimakan oleh makhluk karnivora; yaitu, oleh konsumen sekunder.
Sekarang, ketika makhluk hidup mati, itu adalah ketika makhluk-makhluk yang membusuk muncul yang bertanggung jawab untuk mengubah biomolekul organik menjadi biomolekul anorganik lagi; yaitu, mereka membuat CO2, H2O dan garam mineral dari makanan.
Dalam siklus trofik, materi dan atom terus didaur ulang; sebaliknya energi yang terkandung dalam makanan hilang terpancar ke luar angkasa.
Memperoleh energi
Dalam makhluk hidup ada ribuan reaksi metabolisme. Jika misalnya kita memiliki reaksi apa pun, seperti angka 125, kita mengasumsikan bahwa reaksi ini memiliki produk A dan B, yang merupakan biomolekul, jadi itu adalah reaksi sintesis. Seperti yang telah kita ketahui, semua reaksi memerlukan energi kimia, jadi jika kita menerapkan energi ini untuk produk-produk ini (dan seperti yang sudah kita ketahui, biokatalis) kita akan mendapatkan produk AB.
Energi kimia yang ada dalam semua reaksi metabolisme memiliki asal matahari. Energi kimia ini disimpan di semua biomolekul organik yang telah disintesis tanaman.
Energi ini sekali diekstraksi dari biomolekul akan tetap sama kimia meskipun sebelumnya ringan, tetapi diubah oleh klorofil menjadi kimia. Energi kimia ini sangat penting untuk berfungsinya metabolisme seluler dengan baik dan benar. Dalam sel, organel yang bertanggung jawab untuk menghasilkan energi, atau lebih tepatnya mengekstraksi energi dari ikatan C6H12O6 dan biomolekul lainnya, adalah mitokondria.
Rata-rata mitokondria dalam sel adalah antara 20 dan 30; tetapi tidak lebih dari rata-rata, karena jumlah mitokondria dalam sel tergantung pada aktivitas sel itu; yaitu, semakin aktif suatu sel, semakin banyak mitokondria yang dimilikinya. Misalnya neuron memiliki lebih dari adiposit, karena adiposit yang harus mereka lakukan adalah menyimpan lemak, sedangkan neuron harus bekerja keras. Serat otot juga memiliki kekuatan, meskipun tidak sebanyak neuron, karena mereka harus bekerja terus menerus. Baru-baru ini telah diamati bahwa kadang-kadang, dalam kasus yang sangat terisolasi, neuron dapat mereproduksi pada orang dewasa, tetapi tidak diketahui apa yang memotivasi tindakan ini. Fenomena ini sedang diselidiki.
Mitokondria biasanya memiliki bentuk silinder, meskipun ada bentuk yang berbeda. Untuk dapat melihat seperti apa mitokondria di dalam, Anda perlu membekukannya dan memotongnya dengan mikrotom, tentu saja tidak ada mitokondria tunggal yang dibekukan, tetapi jaringan biasanya dibekukan, misalnya hati misalnya, karena hati adalah area yang cukup aktif.
Jika kita mengambil mitokondria, kita dapat melihat bahwa ia memiliki dua membran; satu internal dan satu eksternal. Antara dua membran adalah H2O. Serangkaian lipatan dibuat di membran bagian dalam, yang kami sebut punggungan. Antara lambang dan lambang adalah H2O, selain protein. Ruang ini disebut array. Makanan (karbohidrat, lipid, protein …) masuk ke dalam sel terus menerus, 24 jam sehari. Makanan ini mengandung energi dalam ikatan kimianya. Sebagai contoh, molekul C6H12O6 dari mana kita biasanya menarik energi.
Molekul C6H12O6 dan O2 memasuki mitokondria, sehingga O2 bereaksi dengan C6H12O6 dan mengoksidasi, memecahnya dan setelah serangkaian reaksi kompleks, melepaskan CO2, H2O dan energi kimia yang berguna. untuk metabolisme. Karena alasan inilah maka dengan kedaluwarsa kita mengeluarkan CO2 dari tubuh kita, yang berasal dari sel kita, sekitar 13 kali per menit.
Respirasi seluler aerob
Respirasi inilah yang digunakan O2 untuk mendapatkan energi. Itu yang paling umum. Energi C6H12O6 + 6O2 hingga 6CO2 + 6H2O +
Ini bukan reaksi tunggal, tetapi ada banyak perantara. C6H12O6 berguna untuk mendapatkan energi, karena energinya mudah diekstrak. Misalnya, lipid memiliki lebih banyak, tetapi lipid sangat lambat teroksidasi.
Respirasi anaerob
Respirasi ini adalah yang mengeluarkan O2, itu bukan yang paling umum dalam hidup, hanya beberapa bakteri dan beberapa jamur, juga serat otot antara lain.
Dengan jenis pernapasan ini tidak banyak energi yang diperoleh. C6H12O6 dan beberapa elemen lain digunakan, dan katabolit dan CO 2 dilepaskan. Yeast Saccharomiles sp. adalah sebuah contoh.
Ini juga terjadi pada serat otot, dan sebagai katabolit adalah asam laktat, yang mengkristal dan membentuk apa yang disebut crunch.
Kematian karena kelaparan
Kematian karena kelaparan adalah kematian karena tidak makan. Jika seorang manusia tidak makan selama 24 jam tidak ada yang terjadi, seperti di hati kita memiliki cukup C6H12O6 yang disimpan untuk menghasilkan oksidasi selama waktu ini, tetapi jika kita lebih dari 24 jam tanpa makanan, maka tubuh kita akan mulai mengoksidasi lemak, sedemikian rupa yang akan dapat bertahan selama beberapa hari atau bahkan seminggu. Meskipun itu tergantung pada lemak yang terakumulasi pada setiap orang. Setelah mengonsumsi lemak, mereka mulai mengonsumsi protein, yaitu otot, yang sudah mencapai titik ekstrem di mana orang tersebut mungkin tidak akan lolos begitu saja.
Sumber gini.com
EmoticonEmoticon