Evolusi Sel Eukariotik

Ketika kehidupan di Bumi mulai mengalami evolusi dan menjadi lebih kompleks, lebih sederhana jenis sel disebut prokariota mengalami beberapa perubahan dalam jangka waktu yang lama untuk menjadi sel eukariotik. Eukariota lebih kompleks dan memiliki lebih banyak bagian daripada prokariota. Butuh beberapa mutasi dan bertahan hidup seleksi alam untuk eukariota berkembang dan menjadi lazim.

Para ilmuwan percaya bahwa perjalanan dari prokariota ke eukariota adalah hasil dari perubahan kecil dalam struktur dan fungsi selama periode waktu yang sangat lama. Ada perkembangan logis dari perubahan sel-sel ini menjadi lebih kompleks. Setelah sel eukariotik muncul, mereka kemudian dapat mulai membentuk koloni dan akhirnya organisme multiseluler dengan sel khusus.

Sebagian besar organisme bersel tunggal memiliki dinding sel di sekitar membran plasma mereka untuk melindunginya dari bahaya lingkungan. Banyak prokariota, seperti jenis bakteri tertentu, juga dienkapsulasi oleh lapisan pelindung lain yang juga memungkinkan mereka menempel di permukaan. Sebagian besar fosil prokariotik dari

Sementara beberapa sel eukariotik, seperti sel tanaman, masih memiliki dinding sel, banyak yang tidak. Ini berarti bahwa beberapa waktu selama sejarah evolusi prokariota, dinding sel perlu menghilang atau setidaknya menjadi lebih fleksibel. Batas luar yang fleksibel pada sel memungkinkannya berkembang lebih luas. Eukariota jauh lebih besar daripada sel prokariotik yang lebih primitif.

Batas sel yang fleksibel juga dapat ditekuk dan dilipat untuk menciptakan lebih banyak area permukaan. Sel dengan luas permukaan lebih besar lebih efisien dalam bertukar nutrisi dan limbah dengan lingkungannya. Ini juga bermanfaat untuk membawa atau menghilangkan partikel besar menggunakan endositosis atau eksositosis.

Protein struktural dalam sel eukariotik bersatu untuk menciptakan sistem yang dikenal sebagai sitoskeleton. Sementara istilah "kerangka" umumnya mengingatkan sesuatu yang menciptakan bentuk objek, sitoskeleton memiliki banyak fungsi penting lainnya dalam sel eukariotik. Mikrofilamen, mikrotubulus, dan serat perantara tidak hanya membantu menjaga bentuk sel, tetapi juga digunakan secara luas dalam eukariotik. mitosis, pergerakan nutrisi dan protein, dan penahan organel di tempat.

Selama mitosis, mikrotubulus membentuk gelendong yang menarik kromosom memisahkan dan mendistribusikannya secara merata ke dua sel anak yang dihasilkan setelah sel membelah. Bagian sitoskeleton ini menempel pada kromatid saudara perempuan di sentromer dan memisahkannya secara merata sehingga setiap sel yang dihasilkan adalah salinan yang tepat dan mengandung semua gen yang diperlukan untuk bertahan hidup.

Mikrofilamen juga membantu mikrotubulus dalam memindahkan nutrisi dan limbah, serta protein yang baru dibuat, berkeliling ke berbagai bagian sel. Serat perantara menjaga organel dan bagian sel lainnya tetap pada tempatnya dengan menjangkarnya di tempat yang seharusnya. Sitoskeleton juga dapat membentuk flagela untuk menggerakkan sel.

Meskipun eukariota adalah satu-satunya jenis sel yang memiliki sitoskelet, sel prokariotik memiliki protein yang sangat dekat dalam strukturnya dengan yang digunakan untuk membuat sitoskeleton. Dipercayai bahwa bentuk-bentuk protein yang lebih primitif ini mengalami beberapa mutasi yang membuat mereka berkelompok dan membentuk bagian-bagian sitoskeleton yang berbeda.

Identifikasi sel eukariotik yang paling banyak digunakan adalah adanya nukleus. Pekerjaan utama nukleus adalah menampung DNA, atau informasi genetik, dari sel. Dalam prokariota, DNA hanya ditemukan di sitoplasma, biasanya dalam bentuk cincin tunggal. Eukariota memiliki DNA di dalam amplop nuklir yang disusun menjadi beberapa kromosom.

Begitu sel telah mengembangkan batas luar yang fleksibel yang dapat menekuk dan melipat, diyakini bahwa cincin DNA prokariota ditemukan di dekat batas itu. Saat ia membungkuk dan melipat, ia mengelilingi DNA dan dijepit untuk menjadi amplop nuklir yang mengelilingi nukleus tempat DNA sekarang dilindungi.

Seiring waktu, DNA berbentuk cincin tunggal berevolusi menjadi struktur luka ketat yang sekarang kita sebut kromosom. Itu adaptasi yang menguntungkan sehingga DNA tidak kusut atau terbelah tidak merata selama mitosis atau meiosis. Kromosom dapat terlepas atau berakhir tergantung pada tahap siklus sel yang mana.

Sekarang setelah nukleus telah muncul, sistem membran internal lainnya seperti retikulum endoplasma dan peralatan Golgi berevolusi. Ribosom, yang hanya merupakan varietas mengambang bebas dalam prokariota, sekarang menempelkan diri ke bagian retikulum endoplasma untuk membantu dalam perakitan dan pergerakan protein.

Dengan sel yang lebih besar muncul kebutuhan akan lebih banyak nutrisi dan produksi lebih banyak protein melalui transkripsi dan terjemahan. Seiring dengan perubahan positif ini muncul masalah lebih banyak limbah di dalam sel. Mengikuti permintaan untuk membuang limbah adalah langkah berikutnya dalam evolusi sel eukariotik modern.

Batas sel yang fleksibel sekarang telah membuat semua jenis lipatan dan bisa mencubit seperlunya untuk membuat vakuola untuk membawa partikel masuk dan keluar dari sel. Itu juga membuat sesuatu seperti sel penampung untuk produk dan limbah yang dihasilkan sel. Seiring waktu, beberapa vakuola ini mampu menahan enzim pencernaan yang dapat menghancurkan ribosom yang lama atau terluka, protein yang salah, atau jenis limbah lainnya.

Sebagian besar bagian sel eukariotik dibuat dalam sel prokariotik tunggal dan tidak memerlukan interaksi sel tunggal lainnya. Namun, eukariota memang memiliki beberapa organel yang sangat khusus yang dianggap pernah menjadi sel prokariotik mereka sendiri. Sel eukariotik primitif memiliki kemampuan untuk menelan berbagai hal melalui endositosis, dan beberapa hal yang mungkin mereka telan tampaknya adalah prokariota yang lebih kecil.

Dikenal sebagai Teori Endosimbiotik, Lynn Margulis mengusulkan bahwa mitokondria, atau bagian sel yang membuat energi yang dapat digunakan, pernah menjadi prokariota yang ditelan, tetapi tidak dicerna, oleh eukariota primitif. Selain menghasilkan energi, mitokondria pertama mungkin membantu sel bertahan dari bentuk atmosfer baru yang sekarang termasuk oksigen.

Beberapa eukariota dapat menjalani fotosintesis. Eukariota ini memiliki organel khusus yang disebut kloroplas. Ada bukti bahwa kloroplas adalah prokariota yang mirip dengan ganggang biru-hijau yang banyak ditelan seperti mitokondria. Setelah itu menjadi bagian dari eukariota, eukariota sekarang dapat menghasilkan makanan sendiri menggunakan sinar matahari.