Pengertian dan Fungsi Sel Prokariotik
Prokariota adalah organisme bersel tunggal yang merupakan bentuk kehidupan paling awal dan paling primitif di bumi. Seperti yang diatur dalam Sistem Tiga Domain, prokariota termasuk bakteri dan archaeans. Beberapa prokariota, seperti cyanobacteria, adalah organisme fotosintetik dan mampu melakukan fotosintesis.
Banyak prokariota adalah ekstremofil dan dapat hidup dan berkembang di berbagai jenis lingkungan ekstrem termasuk ventilasi hidrotermal, mata air panas, rawa, lahan basah, dan usus manusia dan hewan ( Helicobacter pylori ).
Bakteri prokariotik dapat ditemukan hampir di mana saja dan merupakan bagian dari mikrobiota manusia . Mereka hidup di kulit Anda, di tubuh Anda, dan di objek sehari-hari di lingkungan Anda.
Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik tidak serumit sel eukariotik. Mereka tidak memiliki inti yang sebenarnya karena DNA tidak terkandung di dalam membran atau dipisahkan dari bagian sel lainnya, tetapi melingkar di wilayah sitoplasma yang disebut nukleoid.
Organisme prokariotik memiliki bentuk sel yang bervariasi. Bentuk bakteri yang paling umum adalah bulat, berbentuk batang, dan spiral.
Menggunakan bakteri sebagai sampel prokariota kami, struktur dan organel berikut dapat ditemukan dalam sel bakteri :
- Kapsul: Ditemukan di beberapa sel bakteri, penutup luar tambahan ini melindungi sel saat ditelan oleh organisme lain, membantu mempertahankan kelembapan, dan membantu sel menempel pada permukaan dan nutrisi.
- Sel Wall: The dinding sel adalah meliputi luar yang melindungi sel bakteri dan memberikan bentuk.
- Sitoplasma: Sitoplasma adalah zat seperti gel yang terutama terdiri dari air yang juga mengandung enzim, garam, komponen sel, dan berbagai molekul organik.
- Sel Membran atau Plasma Membran: The membran sel mengelilingi sitoplasma sel dan mengatur aliran zat masuk dan keluar dari sel.
- Pili (Pilus singular): Struktur seperti rambut pada permukaan sel yang menempel pada sel bakteri lain. Pili yang lebih pendek yang disebut fimbriae membantu bakteri menempel pada permukaan.
- Flagela: Flagela panjang, tonjolan seperti cambuk yang membantu penggerak seluler.
- Ribosom: Ribosom adalah struktur sel yang bertanggung jawab untuk produksi protein.
- Plasmid: Plasmid membawa gen, struktur DNA melingkar yang tidak terlibat dalam reproduksi.
- Daerah Nukleoid: Area sitoplasma yang mengandung molekul DNA bakteri tunggal.
Sel prokariotik kekurangan organel yang ditemukan di sel eukarioitik seperti mitokondria, retikuli endoplasma, dan kompleks Golgi. Menurut Teori Endosimbiotik, organel eukariotik diduga berevolusi dari sel prokariotik yang hidup dalam hubungan endosimbiotik satu sama lain.
Seperti sel tumbuhan, bakteri memiliki dinding sel. Beberapa bakteri juga memiliki lapisan kapsul polisakarida yang mengelilingi dinding sel. Ini adalah lapisan tempat bakteri menghasilkan biofilm, zat berlendir yang membantu koloni bakteri menempel ke permukaan dan satu sama lain untuk perlindungan terhadap antibiotik, bahan kimia, dan zat berbahaya lainnya.
Mirip dengan tumbuhan dan alga, beberapa prokariota juga memiliki pigmen fotosintesis. Pigmen penyerap cahaya ini memungkinkan bakteri fotosintetik mendapatkan nutrisi dari cahaya.
Pembelahan biner
Kebanyakan prokariota bereproduksi secara aseksual melalui proses yang disebut pembelahan biner. Selama pembelahan biner, molekul DNA tunggal bereplikasi dan sel asli dibagi menjadi dua sel yang identik.
Langkah-langkah Pembelahan Biner
- Pembelahan biner dimulai dengan replikasi DNA dari molekul DNA tunggal. Kedua salinan DNA menempel pada membran sel.
- Selanjutnya, membran sel mulai tumbuh di antara dua molekul DNA. Setelah bakteri menggandakan ukuran aslinya, membran sel mulai mencubit ke dalam.
- Sebuah dinding sel kemudian terbentuk di antara dua molekul DNA yang membagi sel asli menjadi dua sel anak yang identik .
Meskipun E. coli dan bakteri lain paling sering berkembang biak dengan pembelahan biner, cara reproduksi ini tidak menghasilkan variasi genetik di dalam organisme.
Rekombinasi Prokariotik
Mikrograf elektron transmisi warna palsu (TEM) dari bakteri Escherichia coli (kanan bawah) berkonjugasi dengan dua bakteri E. coli lainnya. Tabung yang menghubungkan bakteri adalah pili, yang digunakan untuk mentransfer materi genetik antar bakteri.
Variasi genetik dalam organisme prokariotik dicapai melalui rekombinasi . Dalam rekombinasi, gen dari satu prokariota dimasukkan ke dalam genom prokariota lain.
Rekombinasi dilakukan dalam reproduksi bakteri melalui proses konjugasi, transformasi, atau transduksi.
Dalam konjugasi, bakteri terhubung melalui struktur tabung protein yang disebut pilus. Gen ditransfer antar bakteri melalui pilus.
Dalam transformasi, bakteri mengambil DNA dari lingkungan sekitarnya. DNA diangkut melintasi membran sel bakteri dan dimasukkan ke dalam DNA sel bakteri.
Transduksi melibatkan pertukaran DNA bakteri melalui infeksi virus. Bakteriofag , virus yang menginfeksi bakteri , mentransfer DNA bakteri dari bakteri yang sebelumnya terinfeksi ke bakteri tambahan yang mereka infeksi.