Informasi

23.2A: Struktur Sel, Metabolisme, dan Motilitas - Biologi

23.2A: Struktur Sel, Metabolisme, dan Motilitas - Biologi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Protista adalah kumpulan eukariota yang sangat beragam dengan berbagai ukuran, struktur sel, metabolisme, dan metode motilitas.

Tujuan pembelajaran

  • Jelaskan metabolisme dan struktur protista, jelaskan struktur yang menyediakan motilitasnya

Poin Kunci

  • Sel protista mungkin mengandung satu nukleus atau banyak nukleus; mereka berkisar dalam ukuran dari mikroskopis hingga ribuan meter di daerah.
  • Protista mungkin memiliki membran sel seperti hewan, dinding sel seperti tumbuhan, atau mungkin ditutupi oleh pelikel.
  • Beberapa protista adalah heterotrof dan memakan makanan dengan fagositosis, sedangkan jenis protista lainnya adalah fotoautotrof dan menyimpan energi melalui fotosintesis.
  • Kebanyakan protista motil dan menghasilkan gerakan dengan silia, flagela, atau pseudopodia.

Istilah Utama

  • amorf: kurang bentuk yang pasti atau bentuk yang jelas
  • berinti banyak: memiliki lebih dari satu nukleus
  • kulit tipis: kutikula, lapisan luar pelindung keras dari bentuk kehidupan tertentu
  • taksi: gerakan organisme sebagai respons terhadap stimulus; mirip dengan kinesis, tetapi lebih langsung
  • fagositosis: proses di mana sel menggabungkan partikel dengan memperluas pseudopodia dan menarik partikel ke dalam vakuola sitoplasmanya
  • fagosom: vakuola yang terikat membran di dalam sel yang mengandung bahan asing yang ditangkap oleh fagositosis

Struktur sel

Sel-sel protista termasuk yang paling rumit dan beragam dari semua sel. Kebanyakan protista adalah mikroskopis dan uniseluler, tetapi beberapa bentuk multiseluler sejati ada. Beberapa protista hidup sebagai koloni yang berperilaku dalam beberapa hal sebagai kelompok sel yang hidup bebas dan dalam cara lain sebagai organisme multiseluler. Masih protista lain terdiri dari sel tunggal yang sangat besar, berinti banyak, yang terlihat seperti gumpalan lendir amorf, atau dalam kasus lain, mirip dengan pakis. Banyak sel protista berinti banyak; pada beberapa spesies, nukleus memiliki ukuran yang berbeda dan memiliki peran yang berbeda dalam fungsi sel protista.

Ukuran sel protista tunggal berkisar dari kurang dari satu mikrometer hingga ribuan meter persegi (rumput laut raksasa). Membran sel mirip hewan atau dinding sel mirip tumbuhan menyelimuti sel protista. Pada protista lain, cangkang berbasis silika seperti kaca atau pelikel dari strip protein yang saling mengunci membungkus sel. Fungsi pelikel seperti lapisan pelindung yang fleksibel, mencegah protista dari kerusakan eksternal tanpa mengurangi jangkauan geraknya.

Metabolisme

Protista menunjukkan banyak bentuk nutrisi dan mungkin aerobik atau anaerobik. Protista yang menyimpan energi melalui fotosintesis termasuk dalam kelompok fotoautotrof dan dicirikan oleh adanya kloroplas. Protista lain adalah heterotrofik dan mengkonsumsi bahan organik (seperti organisme lain) untuk mendapatkan nutrisi. Amuba dan beberapa spesies protista heterotrofik lainnya menelan partikel melalui proses yang disebut fagositosis di mana membran sel menelan partikel makanan dan membawanya ke dalam, mencubit kantung membran intraseluler, atau vesikel, yang disebut vakuola makanan. Vesikel yang mengandung partikel yang dicerna, fagosom, kemudian bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik untuk menghasilkan fagolisosom, yang memecah partikel makanan menjadi molekul kecil yang berdifusi ke dalam sitoplasma untuk digunakan dalam metabolisme sel. Sisa-sisa yang tidak tercerna akhirnya keluar dari sel melalui eksositosis.

Subtipe heterotrof, yang disebut saprobe, menyerap nutrisi dari organisme mati atau limbah organiknya. Beberapa protista berfungsi sebagai mixotrof, memperoleh nutrisi melalui jalur fotoautotrofik atau heterotrofik, tergantung pada ketersediaan sinar matahari atau nutrisi organik.

Motilitas

Mayoritas protista bersifat motil, tetapi berbagai jenis protista telah mengembangkan berbagai mode gerakan. Protista seperti euglena memiliki satu atau lebih flagela, yang mereka putar atau cambuk untuk menghasilkan gerakan. Paramecia ditutupi barisan silia kecil yang mereka pukul untuk berenang melalui cairan. Protista lain, seperti pada amuba, membentuk perpanjangan sitoplasma yang disebut pseudopodia di mana saja di sel, menambatkan pseudopodia ke permukaan, dan menarik diri ke depan. Beberapa protista dapat bergerak menuju atau menjauh dari stimulus; sebuah gerakan yang disebut taksi. Protista mencapai fototaksis, gerakan menuju cahaya, dengan menggabungkan strategi penggerak mereka dengan organ penginderaan cahaya.


Tentang pengaruh cannabinoids pada morfologi sel dan motilitas sel glioblastoma

Mekanisme di balik efek anti-tumor cannabinoids dengan memengaruhi aktivitas migrasi sel tumor hanya sebagian yang dipahami. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa cannabinoid mengubah organisasi sitoskeleton aktin dalam berbagai jenis sel. Karena aktin adalah salah satu kontributor utama motilitas sel dan diduga terkait dengan invasi tumor, kami menguji hipotesis berikut: 1) Dapatkah cannabinoid mengubah motilitas sel dengan cara yang bergantung pada reseptor cannabinoid? 2) Apakah perubahan ini terkait dengan reorganisasi dalam sitoskeleton aktin? 3) Jika ya, apa mekanisme molekuler yang mendasarinya? Tiga garis sel glioblastoma yang berbeda diobati dengan agonis dan antagonis reseptor cannabinoid 1 dan 2 spesifik. Setelah itu, kami mengukur perubahan motilitas sel menggunakan pencitraan sel hidup dan perubahan struktur aktin dalam sel tetap. Selain itu, jumlah protein fosforilasi p44/42 protein kinase teraktivasi mitogen (MAPK), kinase adhesi fokal (FAK) dan FAK terfosforilasi (pFAK) dari waktu ke waktu diukur. Cannabinoids menginduksi perubahan dalam motilitas sel, morfologi dan organisasi aktin dengan cara yang bergantung pada reseptor dan garis sel. Tidak ada perubahan signifikan yang diamati pada molekul pensinyalan yang dianalisis. Cannabinoid pada prinsipnya dapat menginduksi perubahan pada sitoskeleton aktin dan motilitas garis sel glioblastoma. Selain itu, motilitas sel tunggal glioblastoma tidak tergantung pada morfologinya. Selanjutnya, efek yang diamati tampaknya tidak tergantung pada jalur p44/42 MAPK dan pFAK.

Pernyataan konflik kepentingan

Saya telah membaca kebijakan jurnal dan penulis naskah ini memiliki kepentingan bersaing sebagai berikut: Faramarz Dehhghani adalah editor PLOS ONE.


Struktur kompleks FlaG-FlaF periplasma dan peran esensialnya untuk motilitas renang archaellar

Struktur motilitas sangat penting dalam ketiga domain kehidupan. Di Archaea, motilitas dimediasi oleh archaellum, struktur seperti pilus tipe IV yang berputar yang merupakan mesin nano unik untuk motilitas berenang di alam. Sedangkan FlaF periplasma mengikat lapisan permukaan (lapisan S), struktur, perakitan, dan peran komponen periplasma lainnya tetap penuh teka-teki, membatasi pengetahuan kita tentang interaksi fungsional archaellum. Di sini, kami menemukan bahwa protein periplasmik FlaG dan asosiasi dengan FlaF paralognya sangat penting untuk archaellation dan motilitas. Oleh karena itu, kami menentukan struktur kristal FlaG larut Sulfolobus acidocaldarius (sFlaG), yang mengungkapkan lipatan -sandwich yang menyerupai domain larut FlaF yang berinteraksi dengan lapisan-S (sFlaF). Selanjutnya, kami memecahkan sFlaG2-sFlaF2 struktur ko-kristal, tentukan kompleks heterotetrameriknya dalam larutan dengan hamburan sinar-X sudut kecil dan temukan bahwa mutasi yang mengganggu kompleks menghilangkan motilitas. Menariknya, sFlaF dan sFlaG dari Pyrococcus furiosus membentuk kompleks globular, sedangkan sFlaG sendiri membentuk filamen, menunjukkan bahwa FlaF dapat mengatur perakitan filamen FlaG. Menariknya, sel Sulfolobus yang tidak memiliki komponen lapisan S yang diikat oleh FlaF merakit archaella tetapi tidak bisa berenang. Hasil kolektif ini mendukung model di mana filamen FlaG yang dibatasi oleh kompleks FlaG-FlaF menjangkar archaellum ke lapisan-S untuk memungkinkan motilitas.

Pernyataan konflik kepentingan

Para penulis menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing.

Angka

Gambar 1 |. Struktur kristal sFlaG…

Gambar 1 |. Struktur kristal sFlaG menunjukkan lipatan -sandwich yang stabil di…

Gambar 2 |. sFlaG berinteraksi dengan sFlaF…

Gambar 2 |. sFlaG berinteraksi dengan sFlaF untuk membentuk kompleks heterotetramerik.

Gambar 3 |. Mutasi yang mengganggu heterotetramerik…

Gambar 3 |. Mutasi yang mengganggu pembentukan kompleks heterotetramerik oleh sFlaG dan sFlaF juga meniadakan…

Gambar 4 |. Baik FlaF dan FlaG…

Gambar 4 |. Baik FlaF dan FlaG ditemukan di periplasma, dan pematangan…

Gambar 5 |. Penghapusan SlaA protein lapisan-S…

Gambar 5 |. Protein S-layer Sel penghapusan SlaA merusak motilitas sel sambil mempertahankan archaella di…

Gambar 6 |. Pfu batas sFlaF Pfu…

Gambar 6 |. Pfu batas sFlaF Pfu Pembentukan filamen sFlaG yang menghasilkan…


Struktur MFP2 dan fungsinya dalam meningkatkan polimerisasi MSP pada motilitas amoeboid sperma Ascaris

Kesederhanaan dan spesialisasi mesin motilitas sel sperma Ascaris menyediakan sistem yang kuat untuk menyelidiki mekanisme molekuler dasar motilitas sel amoeboid. Meskipun penggerak sperma Ascaris sangat mirip dengan yang terlihat pada banyak jenis sel merangkak lainnya, gerakan dihasilkan oleh modulasi sitoskeleton berdasarkan protein sperma utama (MSP) daripada aktin yang ada pada jenis sel lain. Mesin motilitas Ascaris dapat dipelajari dengan nyaman dalam sistem in vitro bebas sel berdasarkan pergerakan vesikel membran plasma oleh serat yang dibangun dari bundel filamen MSP. Selain ATP, MSP dan protein membran plasma, pemulihan motilitas MSP dalam ekstrak bebas sel ini membutuhkan protein sitosol untuk mengatur perakitan spesifik lokasi dan bundling filamen MSP yang menghasilkan penggerak. Salah satu protein ini, MFP2, mempercepat laju pergerakan dalam pengujian ini. Di sini, kami menggambarkan struktur kristal dari dua isoform MFP2 dan menunjukkan bahwa keduanya dibangun dari dua domain yang memiliki lipatan yang sama berdasarkan pada pengaturan lembaran beta yang baru dan kompak. Pola konservasi yang diamati dalam analisis berbasis struktur sekuens MFP2 dari spesies nematoda yang berbeda mengidentifikasi daerah yang mungkin merupakan antarmuka fungsional yang diduga terlibat baik dalam interaksi antara domain MFP2 dan juga dengan komponen lain dari mesin motilitas sperma. Analisis pertumbuhan serat in vitro dengan adanya tambahan MFP2 menunjukkan bahwa MFP2 meningkatkan laju penggerak dengan meningkatkan laju efektif polimerisasi filamen MSP. Pengamatan ini, bersama dengan data struktural, menunjukkan bahwa MFP2 dapat berfungsi dengan cara yang analog dengan formin dalam motilitas berbasis aktin.


Silia, Bagian A

Elizabeth Richey , Hongmin Qin , dalam Metode dalam Enzimologi , 2013

1. Perkenalan

Meskipun kecil, silia eukariotik adalah organel seluler yang penting, melakukan berbagai fungsi berbasis sinyal dan motilitas. Namun, fungsi penting dari silia primer, yang ada di hampir semua sel yang berbeda dalam tubuh manusia, telah lama kurang dihargai. Bab baru dalam biologi silia dibuka pada tahun 2000 ketika protein penting untuk perakitan silia, IFT88, ditemukan bermutasi pada model tikus penyakit ginjal polikistik (PKD) (Murcia et al., 2000 Pazour et al., 2000 ). Sejak itu, banyak penyakit manusia lainnya ditemukan karena gangguan protein silia atau fungsi silia (Hildebrandt, Benzing, & amp Katsanis, 2011). Protein IFT88 awalnya diisolasi sebagai subunit dari partikel transpor intraflagellar (IFT) dari Chlamydomonas flagela (Cole et al., 1998). Dengan perdagangan dua arah antara dasar dan ujung silia, rangkaian linier partikel IFT membawa prekursor protein yang disintesis dalam tubuh sel untuk mendukung silia dan pemeliharaan silia (Ahmed, Gao, Lucker, Cole, & Mitchell, 2008 Hou et al., 2007 Ishikawa & Marshall, 2011 Mukhopadhyay dkk., 2010 Qin, Diener, Geimer, Cole, & Rosenbaum, 2004). Setelah 12 tahun penelitian ekstensif, cacat silia, termasuk yang disebabkan oleh defisiensi IFT, terkait dengan kelas besar silia seperti PKD dan sindrom Bardet-Biedl (Hildebrandt et al., 2011).

Chlamydomonas reinhardtii adalah alga hijau sel tunggal dengan dua flagela panjang (secara struktural identik dengan silia), yang telah lama menjadi organisme model untuk penelitian dasar tentang silia. Kemudahan mengamati flagela di bawah mikroskop dan kemampuan untuk mengisolasi flagela murni dalam jumlah tak terbatas memainkan peran yang menentukan dalam penemuan IFT dan pemurnian partikel IFT (Cole et al., 1998). Selain itu, selama 50 tahun terakhir, Chlamydomonas komunitas telah mengumpulkan banyak koleksi mutan flagela, membuat organisme model ini bahkan lebih kuat untuk mempelajari flagela. Mutan yang peka terhadap suhu fla10 ts , yang menyimpan mutasi pada subunit motor anterograde FLA10 ( Cole et al., 1998 Walther, Vashishtha, & Hall, 1994 ), berperan penting dalam keberhasilan isolasi protein partikel IFT. Mutan ini memiliki flagela normal dan IFT pada suhu permisif. Namun, dalam satu jam pertama pergeseran sel mutan ke suhu nonpermisif, struktur flagela masih tetap utuh, tetapi baik IFT anterograde maupun retrograde tidak dapat diamati di bawah mikroskop cahaya atau elektron ( Iomini, Babaev-Khaimov, Sassaroli, & Piperno, 2001 Kozminski, Beech, & Rosenbaum, 1995). Meskipun tanpa IFT, flagela dari fla10 ts mutan secara bertahap akan memendek dan akhirnya menghilang sepenuhnya, jam pertama setelah perubahan suhu memberikan jendela waktu yang cukup memungkinkan isolasi flagela tanpa partikel IFT (Cole et al., 1998). Mengambil keuntungan eksperimental ini, Cole di lab Rosenbaum ( Cole et al., 1998 ) dan lab Piperno ( Piperno & amp Mead , 1997 ) menemukan bahwa sekelompok protein flagela yang mengendap pada fraksi 16S pada gradien kepadatan sukrosa menghilang ketika IFT tidak aktif di fla10 ts sel (Cole et al., 1998). Kelompok protein ini dikenal sebagai protein partikel IFT (Cole et al., 1998).

Jelas, identifikasi protein partikel IFT dalam Chlamydomonasmengandalkan terutama pada pemurnian biokimia (Cole et al., 1998 Piperno & amp Mead, 1997). Urutan peptida yang digunakan untuk mengkloning gen IFT diperoleh dengan microsequencing menggunakan protein yang dipotong dari gel 1D dan 2D dari fraksi gradien sukrosa yang mengandung partikel 16S IFT (Cole et al., 1998). Pemurnian asli yang dilakukan oleh laboratorium Rosenbaum mengungkapkan 4 polipeptida di kompleks IFT A dan 11 di kompleks B (Cole et al., 1998).

Baru-baru ini, kami memodifikasi metode isolasi flagela untuk meningkatkan hasil protein partikel IFT. Selain itu, kami menemukan sistem elektroforesis untuk menyelesaikan pita yang bermigrasi secara dekat (Wang, Fan, Williamson, & amp Qin, 2009). Melalui upaya ini, kami mengidentifikasi tiga protein IFT tambahan, IFT121(A), IFT25(B), dan IFT22(B). IFT25 dan IFT27 membentuk heterodimer, yang dapat berasosiasi dan berdisosiasi dengan kompleks utama B (Wang et al., 2009). IFT22 adalah GTPase kecil yang mirip dengan RABL5 ( Silva, Huang, Behal, Cole, & amp Qin, 2012 ). IFT22 tetap dengan inti B kompleks, tetapi mitra pengikat langsungnya masih belum diketahui. IFT121 berinteraksi dengan IFT43 dan berada di inti A kompleks (Behal et al., 2012).

NS Caenorhabditis elegans protein silia DYF-1, DYF-3, DYF-11, dan DYF-13 memiliki fungsi yang sebanding dengan subunit partikel IFT yang diketahui dan menampilkan motilitas mirip IFT (Ou, Blacque, Snow, Leroux, & Scholey, 2005 Ou et al. , 2007 Pathak, Obara, Mangos, Liu, & Drummond, 2007). Homolog protein ini pada spesies lain juga menunjukkan fungsi serupa dalam ciliogenesis. Namun, mereka tidak termasuk di antara subunit partikel IFT yang awalnya diidentifikasi (Cole, 2003 Cole et al., 1998). Melalui uji biokimia yang ketat, kami mengonfirmasi bahwa DYF-1 adalah a tulen protein B kompleks IFT. Chlamydomonas DYF-1 (CrDYF-1) berinteraksi langsung dengan IFT46 dan merupakan protein inti B kompleks. Kami mengganti nama CrDYF-1 menjadi IFT70 berdasarkan berat molekulnya (Fan et al., 2010). Metode serupa yang digunakan untuk mengkonfirmasi identitas protein partikel IFT DYF-1 siap diterapkan untuk DYF-3, DYF-11, dan DYF-13. Ketiga protein ini, yang telah diidentifikasi sebagai protein terkait B kompleks IFT (Ishikawa & amp Marshall, 2011), kemungkinan merupakan subunit kompleks B IFT sejati dari Chlamydomonas. Bab ini menjelaskan tantangan dan informasi pemecahan masalah terperinci dalam mengisolasi protein partikel IFT.


Jenis Motilitas

Otot

Kebanyakan hewan bergerak dengan memanfaatkan otot. Otot adalah pita sel yang dirancang khusus untuk mengubah panjang, meregang, dan berkontraksi sesuai perintah.

Sebagian besar hewan menggunakan sifat otot yang berubah bentuk dalam hubungannya dengan struktur kerangka yang kaku, seperti tulang dan kerangka luar. Dengan menggunakan otot untuk mendorong dan menarik bagian kerangkanya yang kaku, hewan dapat melakukan manuver seperti berjalan, berenang, dan terbang.

Beberapa hewan tidak memiliki tulang, tetapi menggunakan otot untuk melakukan gerakan dengan cara lain. Cacing dan ubur-ubur, misalnya, mendorong diri mereka sendiri secara langsung melalui interaksi otot dengan lingkungan mereka.

Beberapa arthropoda, seperti laba-laba, sebenarnya menggunakan gerakan hidrolik. Sementara laba-laba dan artropoda lainnya memiliki otot, mereka hanya menggunakan otot ini untuk beberapa gerakan.

Untuk memperpanjang kaki mereka, laba-laba memompa cairan ke kaki mereka. Pada beberapa spesies, ini memungkinkan mereka untuk membuat lompatan yang sangat cepat dan kuat melebihi apa yang dapat dicapai dengan menggunakan otot saja.

Ini juga mengapa laba-laba mati biasanya ditemukan meringkuk, dengan kaki mereka membentuk bola yang rapat. Ketika mereka mengalami dehidrasi, laba-laba dapat menggunakan otot untuk mengontraksikan kaki mereka – tetapi tidak dapat memperpanjangnya, karena mereka tidak memiliki cukup cairan internal untuk melakukannya. Ini membuat dehidrasi menjadi bahaya kesehatan yang serius bagi laba-laba!

Meskipun tanaman tidak "motil" dalam arti bahwa mereka tidak bisa begitu saja mencabut diri mereka sendiri dan berjalan di tempat lain, mereka dapat melakukan semacam gerakan dengan menyebarkan akar, sulur, dan biji mereka saat mereka tumbuh.

Karena tumbuhan harus dapat menggunakan aksi kapiler dan prinsip-prinsip lain untuk memindahkan cairan ke seluruh batang dan daunnya, mereka ahli dalam menggunakan prinsip-prinsip kimia untuk memindahkan air. Hal ini memungkinkan mereka untuk mencapai prestasi seperti mendorong melalui penghalang beton, hanya dengan menarik air ke akar mereka yang sedang tumbuh melalui cara kimia.

Motilitas Flagela

Flagela adalah pelengkap seperti ekor mikroskopis yang digunakan beberapa organisme bersel tunggal dan bersel banyak untuk mencapai gerakan. Seperti ekor lumba-lumba dan hewan besar lainnya, mereka bergerak sedemikian rupa untuk mendorong sel inang mereka melalui lingkungan cair.

Beberapa jenis flagela yang berbeda ditemukan dalam populasi sel yang berbeda - archaea, bakteri, dan sel eukariotik masing-masing memiliki desain sendiri untuk menghasilkan pelengkap seperti ekor yang memungkinkan sel bergerak.

Karena organisme mikroskopis atau bersel tunggal ini tidak memiliki sistem saraf yang kompleks, flagela sering bergerak dengan sendirinya. Flagela itu sendiri mungkin dilengkapi dengan domain kimia yang merespons perubahan lingkungan seperti perubahan cahaya, suhu, atau sinyal kimia tertentu, dan memindahkan sel inangnya ke kondisi yang diinginkan atau menjauh dari yang berbahaya.

Mungkin contoh paling terkenal dari flagela yang diketahui manusia adalah sel sperma, yang menggunakan flagela untuk berenang menuju sel telur di dalam rahim.

Gerakan Amoeboid

Gerakan amoeboid adalah jenis gerakan lain yang biasa digunakan oleh sel tunggal dan organisme mikroskopis. Tidak seperti motilitas flagela, gerakan amoeboid paling sering terjadi pada sel eukariotik.

Dalam gerakan amoeboid, sel bergerak dengan memperluas bagian dari membran dan sitoplasma – dan kemudian mentransfer sitoplasma ke embel-embel baru. Ini pada dasarnya adalah jenis merangkak, di mana sel menarik dirinya melintasi permukaan datar.

Gerakan amoeboid membutuhkan sitoskeleton yang fleksibel dan sangat terkontrol seperti yang ditemukan pada sel eukariotik. Sel prokariotik, yang cenderung lebih kecil dan memiliki sitoskeleton yang kurang canggih, biasanya tidak dapat mengubah bentuknya dan memindahkan sitoplasmanya dengan cara ini.

Motilitas Kawanan

Motilitas kawanan adalah jenis motilitas yang dilakukan oleh koloni bakteri. Ketika kondisi lingkungan tepat, koloni organisme bersel tunggal ini mengalami perubahan untuk memungkinkan mereka bergerak melintasi permukaan datar bersama-sama.

Perubahan yang terlihat pada motilitas kawanan termasuk munculnya sejumlah besar flagela, dan sekresi "surfaktan" – cairan yang melapisi rahasia bakteri di atas permukaan yang membuat gerakan lebih mudah. Bakteri kemudian bergerak secara massal, terkadang membentuk rakit, serat, atau saluran untuk bergerak secara kooperatif.

Ada banyak ilmuwan yang belum mengerti tentang apa yang memicu motilitas kawanan, atau bagaimana tepatnya cara kerjanya. Ini adalah contoh menarik dari situasi di mana organisme bersel tunggal yang biasanya tidak bekerja sama dapat dipicu untuk bertindak bersama sebagai satu kesatuan.

Motilitas Meluncur

Beberapa spesies bakteri telah diamati bergerak dengan "meluncur" melalui mekanisme yang tidak sepenuhnya dipahami. "Motilitas meluncur" saat ini digunakan untuk merujuk pada gerakan yang dilakukan oleh sejumlah spesies bakteri dan eukariotik, yang mekanismenya mungkin berbeda.

Beberapa bakteri yang diamati menggunakan "motilitas meluncur" telah ditemukan untuk mengeluarkan cairan seperti lendir dengan cara yang dapat memfasilitasi gerakan. Yang lain ditemukan menambatkan diri ke permukaan datar dan menarik tambatan itu untuk bergerak. Masih sel-sel lain yang mempraktikkan "motilitas meluncur" diyakini memiliki bagian yang berputar pada permukaan tubuh mereka yang memungkinkan bentuk penggerak ini.

Pada akhirnya, lebih banyak penelitian perlu dilakukan sebelum diketahui berapa banyak jenis "motilitas meluncur" yang ada, dan seberapa tepatnya masing-masing bekerja. Bagaimanapun, jenis gerakan yang digunakan dalam "motilitas meluncur" tampaknya tidak umum, dan masing-masing dipraktikkan hanya oleh beberapa spesies mikroskopis.


Sitoskeleton

Sitoskeleton adalah jaringan protein yang rumit yang merambah sitoplasma sel. Sitoskeleton terdiri dari berbagai macam protein. Protein ini sering membentuk untaian bengkok panjang yang terlihat seperti kabel listrik atau kabel yang digunakan untuk menahan jembatan. Seperti komponen buatan manusia ini, protein yang membentuk sitoskeleton kuat dan fleksibel.

Jenis serat utama, aktin, terdiri dari string panjang (polimer) dari protein aktin. Gambar di bawah menunjukkan serat aktin dalam sel endotel (pembuluh darah) sapi. String berwarna kuning adalah bentuk polimerisasi protein dan warna merah menunjukkan adanya unit protein tunggal.

Serat sitoskeletal penting lainnya adalah mikrotubulus. Mereka juga polimer, dan terdiri dari protein tubulin. Gambar di bawah menunjukkan mikrotubulus dalam sel endotel sapi.

Seperti dapat dilihat dari gambar di atas, sitoskeleton didistribusikan secara luas ke seluruh sel.

Gambar di halaman ini digunakan dengan izin dari pemilik hak cipta, Molecular Probe..

Fungsi Sitoskeleton

Gambar di bawah menunjukkan serat aktin (berwarna merah) dan mikrotubulus (berwarna kuning) dalam sel endotel sapi. Inti sel telah diwarnai biru.

Sitoskeleton memiliki beberapa fungsi utama:

  • Ini memasok struktur ke sel dan bertindak sebagai perancah untuk perlekatan banyak organel.
  • Ini bertanggung jawab atas kemampuan sel untuk bergerak.
  • Hal ini diperlukan untuk pembelahan sel yang tepat selama reproduksi sel.

Seperti yang akan kita lihat, perubahan sitoskeleton diamati pada sel kanker. Sel kanker sering menunjukkan peningkatan gerakan. Faktanya, penyebaran metastasis kanker tergantung pada sel tumor yang menyerang jaringan tetangga.

Peran penting sitoskeleton dalam proliferasi sel telah menyebabkan penggunaan obat yang menghambat sitoskeleton sebagai obat anti kanker. Contoh obat yang mengganggu fungsi sitoskeletal termasuk Taxol® dan vinblastine.

Gambar di halaman ini digunakan dengan izin dari pemilik hak cipta, Molecular Probe.


Motilitas

Mayoritas protista bersifat motil, tetapi berbagai jenis protista telah mengembangkan berbagai mode gerakan (Gambar 1). Beberapa protista memiliki satu atau lebih flagela, yang mereka putar atau cambuk. Yang lain ditutupi barisan atau jumbai silia kecil yang mereka pukul secara terkoordinasi untuk berenang. Yang lain lagi membentuk ekstensi sitoplasma yang disebut pseudopodia di mana saja di sel, jangkar pseudopodia ke substrat, dan tarik diri ke depan. Beberapa protista dapat bergerak menuju atau menjauh dari stimulus, gerakan yang disebut sebagai taksi. Misalnya, gerakan menuju cahaya, disebut fototaksis, dicapai dengan menggabungkan strategi gerak mereka dengan organ penginderaan cahaya.

Gambar 1. Protista menggunakan berbagai metode untuk transportasi. (A) Paramecium gelombang pelengkap seperti rambut yang disebut silia untuk mendorong dirinya sendiri. (B) Amuba menggunakan pseudopodia seperti lobus untuk menambatkan dirinya ke permukaan padat dan menarik dirinya ke depan. (C) Euglena menggunakan ekor seperti cambuk yang disebut flagel untuk mendorong dirinya sendiri.


Seperti Apa Metabolisme Sel pada Berbagai Jenis Prokariota?

Anda dapat mengkategorikan prokariota ke dalam kelompok yang berbeda berdasarkan metabolisme mereka. Jenis utama adalah heterotrofik, autotrofik, fototrofik dan kemotrofik. Namun, semua prokariota masih membutuhkan beberapa jenis energi atau bahan bakar untuk hidup.

Prokariota heterotrofik mendapatkan senyawa organik dari organisme lain untuk mendapatkan karbon. Prokariota autotrofik menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbonnya. Banyak yang dapat menggunakan fotosintesis untuk mencapai hal ini. Prokariota fototrofik mendapatkan energinya dari cahaya.

Prokariota kemotrofik mendapatkan energi dari senyawa kimia yang mereka urai.


Selamat datang di program Biologi, Fisiologi, dan Metabolisme Sel!

Biologi sel modern adalah disiplin dinamis yang mengintegrasikan berbagai bidang, termasuk biologi molekuler, biokimia, biofisika, mikrobiologi, fisiologi, biologi perkembangan, sitologi, dan genetika. Ahli biologi sel menyelidiki unit struktural dan fungsional dasar kehidupan: sel yang menyusun semua organisme hidup. Setelah bergantung terutama pada metode mikroskopis, ahli biologi sel sekarang memanfaatkan metode mutakhir dalam ultrastruktur, biokimia, genetika dan biologi molekuler, dan memanfaatkan beragam model organisme. Fakultas program melakukan penelitian dalam motilitas sel metabolisme sel, sitoskeleton, dan fisiologi otot perdagangan intraseluler dan fungsi organel transportasi membran dan transduksi sinyal dan regulasi siklus sel. Penelitian Biologi Sel di Penn telah berkontribusi pada banyak kemajuan medis dalam beberapa tahun terakhir, termasuk yang terkait dengan diabetes, kebutaan, distrofi otot, dan kanker.

Program CPM didukung oleh Penn Cell Biology, sebuah organisasi payung yang mensponsori dan mengoordinasikan seminar dan acara lainnya untuk banyak peneliti, mahasiswa, dan rekan kami.

Komite BPS

Dr Ben Prosser (Ketua)
Dr Melike Lakadamyali
Dr. Paul Titchell

Dr. Zolt Arany, Ketua Program

Rick Assoian (Ketua)
Dr. Joseph Bauro
Dr Becky Wells

Dr. Zolt Arany, Ketua Program
Rick Assioan, Ketua Komite Kurikulum
Dr. Jan Burkhardt
Dr Carol Deutsch
Dr Kevin Foskett
Dr Wei Guo
Dr Sandra Maday
Dr. Mickey Marks
Dr Michael Ostap
Dr John Weisel

Dr Josh Dunaief
Kevin Zhang, Perwakilan Mahasiswa

Dr. Paul Titchell
Dr Erfei Bi
Dr Carol Deutsch
Dr. David Hill
Dr Robert Lee
Dr Sandra Maday

Ketua Program

Zoltan Arany
11-106 Pusat Senyum
3400 Civic Center Blvd
Kantor: 215 898-3482
surel

Administrator Kantor CAMB

Kathy O'Connor-Cooley
(dia)
404 Anat-Chem
3620 Hamilton Walk
Telepon: 215-898-8935
surel

© Pembina Universitas Pennsylvania | Situs paling baik dilihat di browser yang didukung. | Laporkan Masalah Aksesibilitas dan Dapatkan Bantuan | Kebijakan Privasi | Desain Situs: Tim Web DART.