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;[1] dan ada juga bukti mengenai struktur lain yang dibatasi membran.[2] Selain itu, flagela prokariotik yang menonjol keluar sel, dan motoriknya, serta sebagian besar pilus ekstraseluler, sering disebut sebagai organel.
Dalam biologi, organ didefinisikan sebagai unit fungsional terbatas dalam suatu organisme.[3]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.[4]
Orang pertama yang diketahui[5][6][7] menggunakan istilah organdiminutif (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 Latinorganum ).[8] 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.[8][9]
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.[10][11][12]
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[13] (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.[14][15][16] Hal ini telah menyebabkan banyak teks membedakan antara organel terikat-membran dan organel terikat-nonmembran.[17] 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:
Mekanisme organel terikat nonmembran dalam membentuk dan mempertahankan integritas spasialnya telah disamakan dengan pemisahan fase cair-cair.[18]
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).[19] 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.
Dinding 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.
penyimpanan, transportasi, membantu memelihara homeostasis
kompartemen membran tunggal
eukariota
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.
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.[2] 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.[24]
Namun, ada peningkatan bukti bahwa terdapat kompartementalisasi setidaknya di beberapa prokariota.[2] Penelitian terbaru mengungkapkan bahwa setidaknya beberapa prokariota memiliki mikrokompartemen, seperti karboksisom. Kompartemen subseluler ini berdiameter 100–200 nm dan ditutupi oleh cangkang protein.[1] Hal yang lebih mencolok adalah deskripsi magnetosom yang terikat membran pada bakteri, yang dilaporkan pada tahun 2006.[25][26]
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).[27]Anamoksosom-terikat membran telah ditemukan di lima genus Planctomycetes anamoks.[28] Pada Planctomycetes Gemmata obscuriglobus, struktur mirip nukleus yang dikelilingi oleh membran lipid telah dilaporkan.[27][29]
^Bütschli O (1888). Dr. H. G. Bronn's Klassen u. Ordnungen des Thier-Reichs wissenschaftlich dargestellt in Wort und Bild. Erster Band. Protozoa. Dritte Abtheilung: Infusoria und System der Radiolaria. hlm. 1412. Die Vacuolen sind demnach in strengem Sinne keine beständigen Organe oder O r g a n u l a (wie Möbius die Organe der Einzelligen im Gegensatz zu denen der Vielzelligen zu nennen vorschlug).
^"Embryology: The Structure of the Human Spermatozoon". American Naturalist. 23: 184. February 1889. It may possibly be of advantage to use the word organula here instead of organ, following a suggestion by Möbius. Functionally differentiated multicellular aggregates in multicellular forms or metazoa are in this sense organs, while, for functionally differentiated portions of unicellular organisms or for such differentiated portions of the unicellular germ-elements of metazoa, the diminutive organula is appropriate.
^ abMöbius K (September 1884). "Das Sterben der einzelligen und der vielzelligen Tiere. Vergleichend betrachtet". Biologisches Centralblatt. 4 (13, 14): 389–392, 448. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-07-18. Diakses tanggal 2020-12-06. Während die Fortpflanzungszellen der vielzelligen Tiere unthätig fortleben bis sie sich loslösen, wandern und entwickeln, treten die einzelligen Tiere auch durch die an der Fortpflanzung beteiligten Leibesmasse in Verkehr mit der Außenwelt und viele bilden sich dafür auch besondere Organula". Footnote on p. 448: "Die Organe der Heteroplastiden bestehen aus vereinigten Zellen. Da die Organe der Monoplastiden nur verschieden ausgebildete Teile e i n e r Zelle sind schlage ich vor, sie „Organula“ zu nennen
^Walker, Patrick (2009). Nuclear import of histone fold motif containing heterodimers by importin 13. Niedersächsische Staats-und Universitätsbibliothek Göttingen.
^Imanian B, Carpenter KJ, Keeling PJ (March–April 2007). "Mitochondrial genome of a tertiary endosymbiont retains genes for electron transport proteins". The Journal of Eukaryotic Microbiology. 54 (2): 146–53. doi:10.1111/j.1550-7408.2007.00245.x. PMID17403155.
^Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Morgan, David; Raff, Martin C; Roberts, Keith; Walter, Peter; Wilson, John H; Hunt, Tim (2014-11-18). Molecular biology of the cell (edisi ke-Sixth). Garland Science. hlm. 679. ISBN978-0815345244.
^Badano JL, Mitsuma N, Beales PL, Katsanis N (September 2006). "The ciliopathies: an emerging class of human genetic disorders". Annual Review of Genomics and Human Genetics. 7: 125–48. doi:10.1146/annurev.genom.7.080505.115610. PMID16722803.
^Anderson P, Kedersha N (March 2008). "Stress granules: the Tao of RNA triage". Trends in Biochemical Sciences. 33 (3): 141–50. doi:10.1016/j.tibs.2007.12.003. PMID18291657.
^Ryter A (January–February 1988). "Contribution of new cryomethods to a better knowledge of bacterial anatomy". Annales de l'Institut Pasteur. Microbiology. 139 (1): 33–44. doi:10.1016/0769-2609(88)90095-6. PMID3289587.
^Scheffel A, Gruska M, Faivre D, Linaroudis A, Plitzko JM, Schüler D (March 2006). "An acidic protein aligns magnetosomes along a filamentous structure in magnetotactic bacteria". Nature. 440 (7080): 110–4. Bibcode:2006Natur.440..110S. doi:10.1038/nature04382. PMID16299495.
^ abLindsay, M. R.; Webb, R. I.; Strous, M; Jetten, M. S.; Butler, M. K.; Forde, R. J.; Fuerst, J. A. (2001). "Cell compartmentalisation in planctomycetes: Novel types of structural organisation for the bacterial cell". Archives of Microbiology. 175 (6): 413–29. doi:10.1007/s002030100280. PMID11491082.
