Organel

Dalam biologi sel, organel adalah subunit khusus, biasanya di dalam sel, yang memiliki fungsi tertentu. Nama organel berasal dari gagasan bahwa struktur ini adalah bagian dari sel, seperti halnya organ bagi tubuh. Akhirnya, nama yang diberikan adalah organel, dengan akhiran -el yang menjelaskan sifat diminutif (kecil). Organel merupakan unit yang tertutup secara terpisah dalam lapisan ganda lipidnya sendiri (juga disebut organel terikat membran) atau merupakan unit fungsional yang berbeda secara spasial tanpa lapisan ganda lipid di sekitarnya (organel terikat nonmembran). Meskipun sebagian besar organel merupakan unit fungsional di dalam sel, beberapa unit fungsional yang meluas ke luar sel sering disebut organel, seperti silia, flagel dan arkaelum, dan trikokista.

Organel diidentifikasi secara mikroskopis, dan juga dapat dimurnikan dengan fraksinasi sel. Ada banyak jenis organel, terutama pada sel eukariota. Mereka termasuk struktur yang membentuk sistem endomembran internal (seperti selubung inti, retikulum endoplasma, dan badan Golgi), serta struktur lain seperti mitokondria dan plastida. Meskipun prokariota tidak memiliki organel eukariotik, beberapa memang mengandung mikrokompartemen bakteri berkulit protein, yang dianggap bertindak sebagai organel prokariotik primitif; dan ada juga bukti mengenai struktur lain yang dibatasi membran. Selain itu, flagela prokariotik yang menonjol keluar sel, dan motoriknya, serta sebagian besar pilus ekstraseluler, sering disebut sebagai organel.

 Sejarah dan terminologi 

Dalam biologi, organ didefinisikan sebagai unit fungsional terbatas dalam suatu organisme. Analogi organ tubuh dengan substruktur seluler mikroskopis sudah jelas, bahkan dari karya-karya awal, penulis buku teks masing-masing jarang menguraikan perbedaan antara keduanya.

Pada tahun 1830-an, Félix Dujardin membantah teori Ehrenberg yang menyebutkan bahwa mikroorganisme memiliki organ yang sama dengan hewan multiseluler, hanya berukuran lebih kecil.

Orang pertama yang diketahui menggunakan istilah organ diminutif (yaitu organ kecil) untuk struktur seluler adalah ahli zoologi Jerman Karl August Möbius (1884), yang menggunakan istilah organula (bentuk jamak dari organulum, bentuk diminutif dari bahasa Latin organum ). Dalam catatan kaki yang diterbitkan sebagai koreksi dalam jurnal edisi berikutnya, ia membenarkan pendapatnya untuk menyebut organ pada organisme uniseluler sebagai "organella" karena mereka hanya merupakan bagian yang berbeda dari satu sel, berbeda dengan organ multiseluler pada organisme multiseluler.

 Jenis 
Meskipun sebagian besar ahli biologi sel menganggap istilah organel identik dengan kompartemen sel, yaitu sebuah ruang yang sering dibatasi oleh satu atau dua lapisan ganda lipid, beberapa ahli biologi sel memilih untuk membatasi istilah tersebut untuk hanya memasukkan kompartemen sel yang mengandung asam deoksiribonukleat (DNA), yang berasal dari organisme mikroskopis otonom sebelumnya, yang diperoleh melalui endosimbiosis.

Menurut definisi tersebut, hanya akan ada dua kelompok besar organel (yaitu yang mengandung DNA mereka sendiri, dan yang berasal dari bakteri endosimbiotik): mitokondria (di hampir semua eukariota), dan plastida (misalnya pada tumbuhan, alga, dan beberapa protista).

Organel lain juga diduga memiliki asal endosimbiotik, tetapi tidak mengandung DNA mereka sendiri (terutama flagel – lihat evolusi flagela).

Definisi organel kedua, yang kurang ketat, adalah bahwa mereka adalah struktur yang terikat membran. Namun, bahkan dengan menggunakan definisi ini, beberapa bagian sel yang telah terbukti sebagai unit fungsional terpisah, tidak memenuhi syarat sebagai organel. Oleh karena itu, penggunaan organel juga mengacu pada struktur terikat nonmembran seperti ribosom, juga umum dan diterima. Hal ini telah menyebabkan banyak teks membedakan antara organel terikat-membran dan organel terikat-nonmembran. Organel terikat-nonmembran, juga disebut kompleks biomolekuler besar, merupakan sekumpulan besar makromolekul yang menjalankan fungsi tertentu dan terspesialisasi, tetapi tidak memiliki batas membran. Banyak di antaranya disebut sebagai "organel berprotein" karena banyak struktur yang terbuat dari protein. Struktur sel tersebut meliputi:

 RNA besar dan kompleks protein: ribosom, spliseosome, kubah
 kompleks protein besar: proteasom, holoenzim DNA polimerase III, holoenzim RNA polimerase II, kapsid virus simetris, kompleks GroEL dan GroES; kompleks protein membran: fotosistem I, ATP sintase
 DNA besar dan kompleks protein: nukleosom
 sentriol dan pusat pengelolaan mikrotubulus (MTOC)
 sitoskeleton
 flagelum
 nukleolus
 butiran stres
 butiran sel nutfah
 butiran transportasi saraf

Mekanisme organel terikat nonmembran dalam membentuk dan mempertahankan integritas spasialnya telah disamakan dengan pemisahan fase cair-cair.

 Organel eukariotik 
Sel eukariota secara struktural bersifat kompleks, dan menurut definisinya sendiri, sebagian diatur oleh kompartemen interior yang dibungkus oleh membran lipid yang menyerupai membran sel terluar. Organel yang lebih besar, seperti nukleus dan vakuola, mudah terlihat dengan mikroskop cahaya. Mereka termasuk di antara penemuan biologis pertama yang dibuat setelah penemuan mikroskop.

Tidak semua sel eukariota memiliki setiap organel yang tercantum di bawah ini. Beberapa sel organisme tidak memiliki sejumlah organel yang mungkin dianggap universal untuk eukariota (seperti mitokondria). Ada juga pengecualian sesekali untuk jumlah membran di sekitar organel, yang tercantum dalam tabel di bawah (misalnya, beberapa organel terdaftar sebagai membran ganda dan terkadang ditemukan dengan membran tunggal atau rangkap tiga). Selain itu, jumlah setiap jenis organel yang ditemukan dalam sel tertentu bervariasi, tergantung pada fungsi sel itu.

+Organel eukariotik utamaOrganelFungsi utamaStrukturOrganismeCatatanmembran selmemisahkan interior semua sel dari lingkungan luar (ruang ekstraseluler) yang melindungi sel dari lingkungannya.cairan dua dimensisemua eukariotadinding selDinding sel adalah struktur kaku yang terdiri dari selulosa yang memberikan bentuk pada sel, membantu menjaga organel di dalam sel, dan tidak membiarkan sel pecah karena tekanan osmotik.selulosatumbuhan, protista, organisme kleptoplastik langkakloroplas (plastid)fotosintesis, memerangkap energi dari sinar mataharikompartemen membran gandatumbuhan, protista, organisme kleptoplastik langkamemiliki DNA sendiri; diteorikan untuk ditelan oleh sel eukariotik leluhur (endosimbiosis)retikulum endoplasmapenerjemahan dan pelipatan protein baru (retikulum endoplasma kasar), ekspresi lipid (retikulum endoplasma halus)kompartemen membran tunggalsemua eukariotaretikulum endoplasma (RE) kasar dilapisi oleh ribosom, memiliki lipatan berupa kantung pipih; RE halus memiliki lipatan berbentuk tabungflagelumpenggerak, sensorikproteinbeberapa eukariotaBadan Golgipenyortiran, pengemasan, pemrosesan, dan modifikasi proteinkompartemen membran tunggalsemua eukariotapermukaan-cis (cembung) yang paling dekat dengan RE kasar; permukaan-trans (cekung), yang terjauh dari RE kasarmitokondriaproduksi energi dari oksidasi zat glukosa dan pelepasan adenosin trifosfatkompartemen membran gandasebagian besar eukariotamerupakan elemen kondrioma ; memiliki DNA sendiri; diteorikan telah ditelan oleh sel eukariotik leluhur (endosimbiosis)intiPemeliharaan DNA, mengendalikan semua aktivitas sel, transkripsi RNAkompartemen membran gandasemua eukariotamengandung sebagian besar genomvakuolapenyimpanan, transportasi, membantu memelihara homeostasiskompartemen membran tunggaleukariota
Mitokondria dan plastida, termasuk kloroplas, memiliki membran ganda dan DNA-nya sendiri. Menurut teori endosimbiotik, mereka diyakini berasal dari organisme prokariotik yang menyerang atau yang dikonsumsi secara tidak lengkap.

+Organel eukariotik minor dan komponen sel lainnyaOrganel/makromolekulFungsi utamaStrukturOrganismeakrosommembantu spermatozoa menyatu dengan sel telurkompartemen membran tunggalkebanyakan hewanautofagosomvesikel yang menyita bahan sitoplasma dan organel untuk degradasikompartemen membran gandasemua eukariotasentrioljangkar untuk sitoskeleton, mengatur pembelahan sel dengan membentuk serat spindelprotein mikrotubulushewansiliapergerakan di media eksternal; "jalur persinyalan perkembangan kritis".protein mikrotubulushewan, protista, beberapa tumbuhanknidositpenyengattubulus melingkar beronggacnidariaperalatan bintik matamendeteksi cahaya, memungkinkan terjadinya fototaksisAlga hijau dan organisme fotosintetik uniseluler lainnya seperti Euglenophyceaeglikosommelakukan glikolisiskompartemen membran tunggalBeberapa protozoa, seperti Trypanosomatidaglioksisomkonversi lemak menjadi gulakompartemen membran tunggaltumbuhanhidrogenosomproduksi energi dan hidrogenkompartemen membran gandabeberapa eukariota uniselulerlisosompemecahan molekul besar (misalnya protein + polisakarida)kompartemen membran tunggalhewanmelanosompenyimpanan pigmenkompartemen membran tunggalhewanmitosommungkin berperan dalam perakitan klaster besi-sulfur (Fe-S)kompartemen membran gandabeberapa eukariota uniseluler yang tak punya mitokondriamiofibrilkontraksi miositfilamen yang dibundelhewannukleolusproduksi pra-ribosomprotein-DNA-RNAhampir semua eukariotaoseloidmendeteksi cahaya dan mungkin juga bentuk, memungkinkan fototaksis berlangsungkompartemen membran gandaanggota keluarga Warnowiaceaeparentesomtidak dikarakterisasitidak dikarakterisasifungiperoksisompemecahan hidrogen peroksida metabolikkompartemen membran tunggalsemua eukariotaproteasomdegradasi protein yang tidak dibutuhkan atau rusak melalui proteolisiskompleks protein yang sangat besarsemua eukariota, semua arkea, dan beberapa bakteriribosom (80S)menerjemahkan RNA menjadi proteinRNA-proteinsemua eukariotabutiran strespenyimpanan mRNAtanpa membran (kompleks mRNP)kebanyakan eukariotaDomain TIGERmRNA penyandi proteintanpa membrankebanyakan organismevesikeltransportasi materialkompartemen membran tunggalsemua eukariota
Struktur terkait lainnya:
 sitosol
 sistem endomembran
 nukleosom
 mikrotubulus
 membran sel

 Organel prokariota 
ka|jmpl|350x350px|(A) Mikrograf elektron dari sel Halothiobacillus neapolitanus, panah menyorot karboksisom. (B) Gambar karboksisom utuh yang diisolasi dari H. neapolitanus. Batang skala berukuran 100 nm.
jmpl|300x300px|Struktur Candidatus Brocadia anammoxidans, yang menunjukkan anamoksosom dan membran intrasitoplasmik
Prokariota secara struktural tidak serumit eukariota, dan pernah dianggap memiliki organisasi internal yang sedikit, serta tidak memiliki kompartemen seluler dan membran internal; tapi perlahan, struktur internal prokariotik mencul secara detail yang akhirnya membalikkan asumsi ini. Salah satu dugaan awal yang keliru adalah gagasan yang dikembangkan pada 1970-an bahwa bakteri mungkin mengandung lipatan membran sel yang disebut mesosom, tetapi bagian ini kemudian terbukti sebagai artefak yang dihasilkan oleh bahan kimia yang digunakan untuk mempersiapkan sel sebelum diamati melalui mikroskop elektron.

Namun, ada peningkatan bukti bahwa terdapat kompartementalisasi setidaknya di beberapa prokariota. Penelitian terbaru mengungkapkan bahwa setidaknya beberapa prokariota memiliki mikrokompartemen, seperti karboksisom. Kompartemen subseluler ini berdiameter 100–200 nm dan ditutupi oleh cangkang protein. Hal yang lebih mencolok adalah deskripsi magnetosom yang terikat membran pada bakteri, yang dilaporkan pada tahun 2006.

Filum bakteri Planctomycetes telah mengungkapkan sejumlah karakteristik kompartementalisasi. Planctomycetes memiliki membran intrasitoplasma yang memisahkan sitoplasma menjadi parifoplasma (ruang bagian luar yang bebas ribosom) dan pirelulosom (atau riboplasma, ruang bagian dalam yang mengandung ribosom). Anamoksosom-terikat membran telah ditemukan di lima genus Planctomycetes anamoks. Pada Planctomycetes Gemmata obscuriglobus, struktur mirip nukleus yang dikelilingi oleh membran lipid telah dilaporkan.

Kompartementalisasi merupakan ciri struktur prokariota yang berfotosintesis. Bakteri ungu memiliki "kromatofor", yang merupakan pusat reaksi yang ditemukan di invaginasi membran sel. Bakteri belerang hijau memiliki klorosom, yang merupakan kompleks antena fotosintesis yang ditemukan terikat pada membran sel. Sianobakteri memiliki membran tilakoid internal untuk fotosintesis yang bergantung pada cahaya; penelitian telah mengungkapkan bahwa membran sel dan membran tilakoid tidak bersambung satu sama lain.

+Organel dan komponen sel prokariotaOrganel/makromolekulFungsi utamaStrukturOrganismeAnamoksosomoksidasi amonium anaerobikmembran lipid tanggaBakteri "Candidatus " dalam Planctomyceteskarboksisomfiksasi karbonmikrokompartemen bakteri bercangkang proteinbeberapa bakteriklorosomfotosintesiskompleks pemanenan cahaya yang menempel pada membran selbakteri belerang hijauflagelumgerakan di media eksternalfilamen proteinbeberapa prokariota dan eukariotamagnetosomorientasi magnetkristal anorganik, membran lipidbakteri magnetotaktiknukleoidPemeliharaan DNA, transkripsi ke RNADNA-proteinprokariotapilusAdhesi ke sel lain untuk konjugasi atau ke substrat padat untuk menciptakan gaya motilembel-embel seperti rambut yang mencuat (meski sebagian tertanam ke dalam) membran plasmasel prokariotaplasmidpertukaran DNADNA melingkarbeberapa bakteriribosom (70S)terjemahan RNA menjadi proteinRNA-proteinbakteri dan arkeamembran tilakoidfotosintesisprotein dan pigmen fotosistemsebagian besar sianobakteri

 Lihat pula 
 Hipotesis CoRR
 Ejektosom
 Teori endosimbiotik
 Biogenesis organel
 Lalu lintas vesikel membran
 Antarmuka inang-patogen

 Referensi 

 Pranala luar 

Proyek Pohon Kehidupan: Eukariota 
Basis data organel

Kategori:Biologi sel
Kategori:Organel
Kategori:Anatomi sel