PROTOPLASMA: RIWAYAT, KARAKTERISTIK, KOMPONEN, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The protoplasma adalah bahan sel hidup. Struktur ini pertama kali diidentifikasi pada tahun 1839 sebagai cairan yang dapat dibedakan dari dinding. Itu dianggap sebagai zat transparan, kental dan dapat diperluas. Itu ditafsirkan sebagai struktur tanpa organisasi yang jelas dan dengan banyak organel.

Protoplasma telah dianggap sebagai semua bagian sel yang ditemukan di dalam membran plasma. Namun, beberapa penulis telah memasukkan membran sel, nukleus, dan sitoplasma di dalam protoplasma.

Sel eukariotik hewan. Sumber: Oleh Nikol valentina romero ruiz, dari Wikimedia Commons

Saat ini, istilah protoplasma tidak banyak digunakan. Sebaliknya, para ilmuwan lebih suka merujuk langsung ke komponen seluler.

Sejarah

Istilah protoplasma dikaitkan dengan ahli anatomi Swedia Jan Purkyne pada tahun 1839. Istilah ini digunakan untuk merujuk pada bahan pembentukan embrio hewan.

Namun, sejak tahun 1835, ahli zoologi Felix Dujardin menjelaskan substansi di dalam rhizopoda. Ini memberinya nama sarcoda dan menunjukkan bahwa ia memiliki sifat fisik dan kimia.

Kemudian, pada tahun 1846, ahli botani Jerman Hugo von Mohl memperkenalkan kembali istilah protoplasma untuk merujuk pada zat yang ada di dalam sel tumbuhan.

Pada tahun 1850, ahli botani Ferdinand Cohn menyatukan istilah-istilah tersebut, yang menunjukkan bahwa tumbuhan dan hewan memiliki protoplasma. Peneliti menunjukkan bahwa pada kedua organisme tersebut, substansi yang mengisi sel serupa.

Pada tahun 1872, Beale memperkenalkan istilah bioplasma. Pada tahun 1880, Hanstein mengusulkan kata protoplas, istilah baru untuk merujuk pada seluruh sel, tidak termasuk dinding sel. Istilah ini digunakan oleh beberapa penulis untuk menggantikan sel.

Pada tahun 1965, Lardy memperkenalkan istilah sitosol, yang kemudian digunakan untuk menamai cairan di dalam sel.

Teori protoplasma

Ahli anatomi Max Schultze pada akhir abad ke-19 mengusulkan bahwa dasar dasar kehidupan adalah protoplasma. Schultze mengemukakan bahwa protoplasma adalah zat yang mengatur aktivitas jaringan vital pada makhluk hidup.

Karya Schultze dianggap sebagai titik awal teori protoplasma. Teori ini didukung oleh proposal Thomas Huxley pada tahun 1868 dan oleh ilmuwan lain pada masa itu.

Teori protoplasma menyatakan bahwa protoplasma merupakan dasar fisik kehidupan. Sedemikian rupa sehingga studi tentang zat ini akan memungkinkan kita untuk memahami fungsi makhluk hidup, termasuk mekanisme pewarisannya.

Dengan pemahaman yang lebih baik tentang fungsi dan struktur sel, teori protoplasma telah kehilangan validitasnya.

Karakteristik umum

Protoplasma terdiri dari berbagai senyawa organik dan anorganik. Zat yang paling melimpah adalah air, yang merupakan hampir 70% dari berat totalnya dan berfungsi sebagai pembawa, pelarut, termoregulator, pelumas dan elemen struktur.

Selain itu, 26% protoplasma umumnya terdiri dari makromolekul organik. Ini adalah molekul besar yang dibentuk oleh polimerisasi subunit yang lebih kecil.

Diantaranya kita temukan karbohidrat, makromolekul yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen, yang menyimpan energi untuk sel. Mereka digunakan dalam berbagai fungsi metabolik dan struktural protoplasma.

Demikian juga dengan berbagai jenis lipid (lemak netral, kolesterol dan fosfolipid) yang juga berfungsi sebagai sumber energi bagi sel. Selain itu, mereka adalah bagian penyusun membran yang mengatur berbagai fungsi protoplasma.

Protein membentuk hampir 15% komposisi protoplasma. Diantaranya kami memiliki protein struktural. Protein ini membentuk kerangka protoplasma, berkontribusi pada pengorganisasian dan transpor selulernya.

Protein lain yang ada dalam protoplasma adalah enzim. Mereka bertindak sebagai katalis (zat yang mengubah kecepatan reaksi kimia) dari semua proses metabolisme.

Demikian pula, terdapat berbagai ion anorganik yang hanya sesuai dengan 1% komposisinya (kalium, magnesium, fosfor, sulfur, natrium, dan klorin). Ini berkontribusi untuk menjaga pH protoplasma.

Komponen

Protoplasma terdiri dari membran plasma, sitoplasma, dan nukleoplasma. Namun, saat ini, berkat kemajuan mikroskop elektron, diketahui bahwa struktur sel menjadi lebih rumit.

Selain itu, terdapat sejumlah besar kompartemen subseluler, dan konten seluler yang secara struktural sangat kompleks. Selain organel, yang termasuk disini adalah sebagai bagian dari sitoplasma.

Membran plasma

Membran plasma atau plasmalemma terdiri dari sekitar 60% protein dan 40% lipid. Susunan strukturalnya dijelaskan oleh model mosaik fluida. Dalam hal ini, membran menghadirkan lapisan ganda fosfolipid tempat protein tertanam.

Semua membran sel dianggap memiliki struktur yang sama. Namun, plasmalemma adalah membran sel yang paling tebal.

Plasmalemma tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Baru pada akhir tahun 50-an abad ke-20 strukturnya dapat dirinci.

Sitoplasma

Sitoplasma didefinisikan sebagai semua bahan sel yang terdapat di dalam plasmalemma, tidak termasuk nukleus. Sitoplasma mencakup semua organel (struktur seluler dengan bentuk dan fungsi yang ditentukan). Begitu pula zat yang digunakan untuk membenamkan berbagai komponen seluler.

Sitosol

Sitoskeleton merupakan kerangka protein yang membentuk kerangka seluler. Itu terdiri dari mikrofilamen dan mikrotubulus. Mikrofilamen terutama dibuat dari aktin, meskipun ada protein lain.

Filamen-filamen ini memiliki komposisi kimia yang berbeda pada berbagai jenis sel. Mikrotubulus adalah struktur tubular yang pada dasarnya terbuat dari tubulin.

Organel

Nukleus adalah organel seluler yang berisi informasi genetik sel. Di dalamnya terjadi proses pembelahan sel.

Ada tiga komponen inti yang dikenali: selubung inti, nukleoplasma, dan nukleolus. Selubung inti memisahkan inti dari sitoplasma dan terdiri dari dua unit membran.

Nukleoplasma adalah zat internal yang secara internal terikat oleh selubung inti. Ini merupakan fase air yang mengandung sejumlah besar protein. Terutama mereka adalah enzim yang mengatur metabolisme asam nukleat.

Kromatin (DNA dalam fase terdispersi) terkandung di dalam nukleoplasma. Selain itu, nukleolus disajikan, yang merupakan struktur yang dibentuk oleh protein dan RNA.

fitur

Semua proses yang terjadi di dalam sel dikaitkan dengan protoplasma, melalui berbagai komponennya.

Membran plasma adalah penghalang struktural selektif yang mengontrol hubungan antara sel dan lingkungan sekitarnya. Lipid mencegah lewatnya zat hidrofilik. Protein mengontrol zat yang dapat melintasi membran, mengatur masuk dan keluarnya mereka ke dalam sel.

Berbagai reaksi kimia terjadi di dalam sitosol, seperti glikolisis. Ini secara langsung terlibat dalam perubahan viskositas sel, pergerakan amoeboid dan siklosis. Demikian juga, ini sangat penting dalam pembentukan gelendong mitosis selama pembelahan sel.

Dalam sitoskeleton, mikrofilamen berhubungan dengan pergerakan dan kontraksi sel. Sedangkan mikrotubulus terlibat dalam pengangkutan sel dan membantu membentuk sel. Mereka juga berpartisipasi dalam pembentukan sentriol, silia, dan flagela.

Transpor intraseluler, serta transformasi, perakitan dan sekresi zat, merupakan tanggung jawab retikulum endoplasma dan diktiosom.

Proses transformasi dan akumulasi energi terjadi pada organisme fotosintetik yang memiliki kloroplas. Mendapatkan ATP melalui respirasi seluler terjadi di mitokondria.

Sifat fisiologis

Tiga sifat fisiologis yang terkait dengan protoplasma telah dijelaskan. Ini adalah metabolisme, reproduksi, dan iritabilitas.

Dalam protoplasma semua proses metabolisme sel terjadi. Beberapa proses bersifat anabolik dan terkait dengan sintesis protoplasma. Yang lainnya adalah katabolik, dan terlibat dalam disintegrasi. Metabolisme meliputi proses-proses seperti pencernaan, respirasi, penyerapan, dan ekskresi.

Semua proses yang terkait dengan reproduksi melalui pembelahan sel, serta pengkodean untuk sintesis protein yang diperlukan dalam semua reaksi seluler, terjadi di dalam inti sel, yang terdapat di dalam protoplasma.

Iritabilitas adalah respons protoplasma terhadap stimulus eksternal. Ini mampu memicu respons fisiologis yang memungkinkan sel beradaptasi dengan lingkungan di sekitarnya.

Referensi

1. Liu D (2017) Sel dan protoplasma sebagai wadah, benda dan zat: 1835-1861. Jurnal Sejarah Biologi 50: 889-925.
2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez dan M Miguel (1997) Sitologi dan histologi tumbuhan dan hewan. Biologi sel dan jaringan hewan dan tumbuhan. Edisi kedua. McGraw Hill-Interamericana dari Spanyol. Madrid, Spanyol. 960 hal.
3. Welch GR dan J Clegg (2010) Dari teori protoplasma ke biologi sistem seluler: refleksi 150 tahun. Am J. Physiol. Fisiol sel. 298: 1280-1290.
4. Welch GR dan J Clegg (2012) Sel versus protoplasma: riwayat revisionis. Berbagai Sel Int.36: 643-647.