ORGANISME UNISELULER: KARAKTERISTIK, REPRODUKSI, NUTRISI - BIOLOGI - 2025

The organisme uniseluler adalah makhluk yang materi genetik, mesin enzimatik, protein dan molekul lain yang diperlukan untuk hidup terbatas pada satu sel. Berkat ini, mereka adalah entitas biologis yang sangat kompleks, seringkali berukuran sangat kecil.

Dari tiga domain kehidupan, dua di antaranya - archaea dan bakteri - terdiri dari organisme bersel tunggal. Selain bersel tunggal, organisme prokariotik ini kekurangan nukleus dan sangat beragam dan berlimpah.

Sumber pixabay.com

Di domain yang tersisa, eukariota, kami menemukan organisme uniseluler dan multiseluler. Dalam uniseluler kita memiliki protozoa, beberapa jamur dan beberapa alga.

Fitur utama

Sekitar 200 tahun yang lalu, para ahli biologi pada saat itu menganggap organisme yang terdiri dari satu sel relatif sederhana. Kesimpulan ini karena sedikit informasi yang mereka terima dari lensa yang mereka gunakan untuk melihat.

Saat ini, berkat kemajuan teknologi yang terkait dengan mikroskop, kita dapat memvisualisasikan jaringan kompleks dari struktur yang dimiliki makhluk uniseluler dan keragaman yang ditunjukkan oleh garis keturunan ini. Selanjutnya kita akan membahas struktur yang paling relevan pada organisme uniseluler, baik pada eukariota maupun prokariota.

Komponen sel prokariotik

Materi genetik

Ciri yang paling menonjol dari sel prokariotik adalah kurangnya membran yang membatasi materi genetik. Artinya, tidak adanya inti yang sebenarnya.

Sebaliknya, DNA terletak sebagai struktur yang menonjol: kromosom. Pada sebagian besar bakteri dan archaea, DNA diatur menjadi kromosom terkait protein melingkar besar.

Dalam bakteri model, seperti Escherichia coli (lebih lanjut tentang biologinya di bagian berikut), kromosom mencapai panjang linier hingga 1 mm, hampir 500 kali ukuran sel.

Untuk menyimpan semua materi ini, DNA harus memiliki konformasi super-melingkar. Contoh ini dapat diekstrapolasi ke sebagian besar anggota bakteri. Wilayah fisik tempat struktur kompak materi genetik ini berada disebut nukleoid.

Selain kromosom, organisme prokariotik dapat memiliki ratusan molekul DNA kecil tambahan, yang disebut plasmid.

Ini, seperti kromosom, kode untuk gen tertentu, tetapi secara fisik diisolasi darinya. Karena berguna dalam keadaan yang sangat spesifik, mereka membentuk semacam elemen genetik tambahan.

Ribosom

Untuk pembuatan protein, sel prokariotik memiliki mesin enzimatik kompleks yang disebut ribosom, yang didistribusikan ke seluruh interior sel. Setiap sel dapat mengandung sekitar 10.000 ribosom.

Mesin fotosintesis

Bakteri yang melakukan fotosintesis memiliki mesin tambahan yang memungkinkan mereka menangkap sinar matahari dan kemudian mengubahnya menjadi energi kimia. Membran bakteri fotosintetik memiliki invaginasi di mana enzim dan pigmen yang diperlukan untuk reaksi kompleks yang mereka lakukan disimpan.

Vesikel fotosintetik ini dapat tetap melekat pada membran plasma atau dapat terlepas dan terletak di dalam sel.

Sitoskeleton

Sesuai dengan namanya, sitoskeleton merupakan kerangka sel. Dasar dari struktur ini terdiri dari serat-serat yang bersifat protein, penting untuk proses pembelahan sel dan untuk pemeliharaan bentuk sel.

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa sitoskeleton pada prokariota terdiri dari jaringan filamen yang kompleks, dan tidak sesederhana yang diperkirakan sebelumnya.

Organel dalam prokariota

Secara historis, salah satu karakteristik yang paling mencolok dari organisme prokariotik adalah kurangnya kompartemen internal atau organel.

Saat ini telah diterima bahwa bakteri memiliki jenis organel tertentu (kompartemen yang dikelilingi oleh membran) yang berhubungan dengan penyimpanan ion kalsium, kristal mineral yang berpartisipasi dalam orientasi sel, dan enzim.

Komponen sel eukariotik bersel tunggal

Dalam garis keturunan eukariota kita juga memiliki organisme uniseluler. Ini dicirikan dengan memiliki materi genetik yang terkurung dalam organel yang dikelilingi oleh membran dinamis dan kompleks.

Mesin untuk membuat protein juga terdiri dari ribosom pada organisme ini. Namun, pada eukariota ini lebih besar. Faktanya, perbedaan ukuran di ribosom adalah salah satu perbedaan utama antara kedua kelompok.

Sel eukariotik lebih kompleks daripada prokariota yang dijelaskan di bagian sebelumnya, karena mereka memiliki subkompartemen yang dikelilingi oleh satu atau lebih membran yang disebut organel. Diantaranya kami memiliki mitokondria, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, vakuola dan lisosom, antara lain.

Dalam kasus organisme yang mampu melakukan fotosintesis, mereka memiliki mesin enzimatik dan pigmen yang disimpan dalam struktur yang disebut plast. Yang paling terkenal adalah kloroplas, meskipun ada juga amiloplas, kromoplas, etioplas, dan lainnya.

Beberapa eukariota uniseluler memiliki dinding sel, seperti alga dan jamur (meskipun sifat kimianya bervariasi).

Perbedaan antara bakteri dan archaea

Seperti yang kami sebutkan, domain archaea dan bakteri terdiri dari individu uniseluler. Namun, fakta berbagi karakteristik ini tidak berarti bahwa garis keturunannya sama.

Jika kita membandingkan kedua kelompok secara menyeluruh, kita akan menyadari bahwa mereka berbeda dengan cara yang sama seperti kita - atau mamalia lain - berbeda dari ikan. Perbedaan yang mendasar adalah sebagai berikut.

Membran seluler

Mulai dari batas sel, molekul yang menyusun dinding dan membran dari kedua garis keturunan sangat berbeda. Pada bakteri, fosfolipid terdiri dari asam lemak yang menempel pada gliserol. Sebaliknya, archaea menghadirkan fosfolipid bercabang tinggi (isoprenoid) yang melekat pada gliserol.

Selain itu, ikatan yang membentuk fosfolipid juga berbeda sehingga menghasilkan membran pada archaea yang lebih stabil. Untuk alasan ini, archaea dapat hidup di lingkungan di mana suhu, pH, dan kondisi lainnya sangat ekstrim.

Dinding seluler

Dinding sel merupakan struktur yang melindungi organisme sel dari tekanan osmotik yang ditimbulkan oleh perbedaan konsentrasi antara interior sel dan lingkungan, membentuk semacam exoskeleton.

Umumnya, sel menunjukkan konsentrasi zat terlarut yang tinggi. Menurut prinsip osmosis dan difusi, air akan memasuki sel, memperbesar volumenya.

Dinding melindungi sel dari pecah, berkat strukturnya yang kokoh dan berserat. Pada bakteri, komponen struktural utama adalah peptidoglikan, meskipun molekul tertentu, seperti glikolipid, mungkin ada.

Dalam kasus archaea, sifat dinding sel cukup bervariasi dan dalam beberapa kasus tidak diketahui. Namun, peptidoglikan telah absen dalam penelitian sampai saat ini.

Organisasi genom

Dalam hal organisasi struktural materi genetik, archaea lebih mirip dengan organisme eukariotik, karena gen tersebut diinterupsi oleh daerah yang tidak akan diterjemahkan, disebut intron - istilah yang digunakan untuk daerah yang akan diterjemahkan adalah "ekson ».

Sebaliknya, pengorganisasian genom bakteri dilakukan terutama dalam operon, di mana gen tersebut berada dalam unit fungsional yang terletak satu demi satu, tanpa interupsi.

Beda dengan organisme multisel

Perbedaan penting antara organisme multiseluler dan uniseluler adalah jumlah sel yang membentuk organisme.

Organisme multisel terdiri dari lebih dari satu sel, dan umumnya masing-masing terspesialisasi dalam tugas tertentu, pembagian tugas menjadi salah satu karakteristiknya yang paling menonjol.

Dengan kata lain, karena sel tidak lagi harus melakukan semua aktivitas yang diperlukan untuk menjaga organisme tetap hidup, pembagian tugas muncul.

Misalnya, sel saraf melakukan tugas yang sangat berbeda dari sel ginjal atau otot.

Perbedaan tugas yang dilakukan ini diekspresikan dalam perbedaan morfologis. Artinya, tidak semua sel yang membentuk organisme multiseluler memiliki bentuk yang sama - neuron berbentuk pohon, sel otot memanjang, dan sebagainya.

Sel-sel khusus dari organisme multiseluler dikelompokkan dalam jaringan dan ini pada gilirannya di organ. Organ yang menjalankan fungsi serupa atau saling melengkapi dikelompokkan ke dalam sistem. Jadi, kami memiliki organisasi hierarki struktural yang tidak muncul dalam entitas uniseluler.

Reproduksi

Reproduksi aseksual

Organisme bersel tunggal berkembang biak secara aseksual. Perhatikan bahwa dalam organisme ini tidak ada struktur khusus yang terlibat dalam reproduksi, seperti yang terjadi pada spesies makhluk multiseluler yang berbeda.

Dalam jenis reproduksi aseksual ini, seorang ayah melahirkan keturunan tanpa membutuhkan pasangan seksual, atau untuk peleburan gamet.

Reproduksi aseksual diklasifikasikan dalam berbagai cara, umumnya menggunakan bidang atau bentuk divisi yang digunakan organisme untuk membelah sebagai referensi.

Jenis yang umum adalah pembelahan biner, di mana seorang individu memunculkan dua organisme, identik dengan induknya. Beberapa memiliki kemampuan untuk melakukan fisi dengan menghasilkan lebih dari dua keturunan, yang dikenal sebagai fisi ganda.

Jenis lain adalah tunas, di mana organisme memunculkan yang lebih kecil. Dalam kasus ini, organisme induk menumbuhkan perpanjangan yang terus tumbuh ke ukuran yang memadai dan kemudian terlepas dari induknya. Organisme bersel tunggal lainnya dapat berkembang biak dengan membentuk spora.

Meskipun reproduksi aseksual adalah ciri khas organisme bersel tunggal, reproduksi aseksual tidak unik untuk garis keturunan ini. Organisme multiseluler tertentu, seperti alga, spons, echinodermata, antara lain, dapat berkembang biak melalui modalitas ini.

Transfer gen horizontal

Meskipun tidak ada reproduksi seksual pada organisme prokariotik, mereka dapat bertukar materi genetik dengan individu lain melalui suatu peristiwa yang disebut transfer gen horizontal. Pertukaran ini tidak melibatkan penyampaian materi dari orang tua kepada anak, tetapi terjadi antar individu dari generasi yang sama.

Ini terjadi oleh tiga mekanisme dasar: konjugasi, transformasi dan transduksi. Pada tipe pertama, potongan panjang DNA dapat dipertukarkan melalui hubungan fisik antara dua individu melalui alat kelamin.

Dalam kedua mekanisme tersebut, ukuran DNA yang dipertukarkan lebih kecil. Transformasi adalah pengambilan DNA telanjang oleh bakteri dan transduksi adalah penerimaan DNA asing sebagai akibat dari infeksi virus.

Kelimpahan

Kehidupan dapat dibagi menjadi tiga domain utama: archaea, bakteri, dan eukariota. Dua yang pertama adalah prokariotik, karena nukleusnya tidak dikelilingi oleh membran dan semuanya adalah organisme uniseluler.

Menurut perkiraan saat ini, ada lebih dari 3.10 ³⁰ individu bakteri dan archaea di bumi, kebanyakan dari mereka tidak disebutkan namanya dan tanpa deskripsi. Faktanya, tubuh kita sendiri terdiri dari populasi dinamis organisme ini, yang menjalin hubungan simbiosis dengan kita.

Nutrisi

Nutrisi pada organisme bersel satu sangat bervariasi. Ada organisme heterotrofik dan autotrofik.

Yang pertama harus mengkonsumsi makanan mereka dari lingkungan, umumnya menelan partikel nutrisi. Varian autotrofik memiliki semua mesin yang diperlukan untuk mengubah energi cahaya menjadi kimiawi, yang disimpan dalam gula.

Seperti organisme hidup lainnya, tumbuhan uniseluler memerlukan unsur hara tertentu seperti air, sumber karbon, ion mineral, antara lain untuk pertumbuhan dan reproduksi yang optimal. Namun, beberapa juga membutuhkan nutrisi tertentu.

Contoh organisme bersel tunggal

Karena keanekaragaman organisme uniseluler yang besar, sulit untuk membuat daftar contoh. Namun, kami akan menyebutkan organisme model dalam biologi dan organisme dengan relevansi medis dan industri:

Escherichia coli

Tidak diragukan lagi, organisme yang paling banyak dipelajari adalah bakteri Escherichia coli. Meskipun beberapa strain dapat memiliki konsekuensi kesehatan yang negatif, E. coli adalah komponen mikrobiota manusia yang normal dan berlimpah.

Ini bermanfaat dari perspektif yang berbeda. Di saluran pencernaan kita, bakteri membantu produksi vitamin tertentu dan secara kompetitif menyingkirkan mikroorganisme patogen yang bisa masuk ke tubuh kita.

Selain itu, di laboratorium biologi, ini adalah salah satu organisme model yang paling banyak digunakan, sangat berguna untuk penemuan dalam sains.

Trypanosoma cruzi

Ini adalah parasit protozoa yang hidup di dalam sel dan menyebabkan penyakit Chagas. Ini dianggap sebagai masalah kesehatan masyarakat yang penting di lebih dari 17 negara yang terletak di daerah tropis.

Salah satu ciri yang paling menonjol dari parasit ini adalah adanya flagel untuk penggerak dan satu mitokondria. Mereka ditularkan ke inang mamalia mereka oleh serangga milik keluarga Hemiptera, yang disebut triatomine.

Contoh mikroorganisme lainnya adalah Giardia, Euglena, Plasmodium, Paramecium, Saccharomyces cerevisiae, dan lain-lain.

Referensi

1. Alexander, M. (1961). Pengantar mikrobiologi tanah. John Wiley dan Sons, Inc.
2. Baker, GC, Smith, JJ, & Cowan, DA (2003). Tinjau dan analisis ulang primer 16S khusus domain. Jurnal metode mikrobiologi, 55 (3), 541-555.
3. Forbes, BA, Sahm, DF, & Weissfeld, AS (2007). Mikrobiologi diagnostik. Mosby.
4. Freeman, S. (2017). Ilmu biologi. Pendidikan Pearson.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS, & Pfaller, MA (2015). Mikrobiologi medis. Ilmu Kesehatan Elsevier.
6. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Biologi Campbell. Pendidikan Pearson.