nutrisi seluler adalah proses dimana sel-sel memproses dan mengubah energi kimia yang terkandung dalam link dari berbagai molekul yang, dalam rangka mengembangkan, memindahkan, multiply dan menjaga homeostasis internal mereka.
Dengan istilah nutrisi kita merujuk, secara umum, proses asimilasi makanan oleh organisme hidup, dan penggunaan nutrisi yang berasal dari makanan ini untuk pertumbuhan, metabolisme dan perbaikan jaringan tubuh.
Nutrisi seluler adalah studi tentang nutrisi dari berbagai jenis sel yang membentuk suatu organisme (baik uniseluler atau multiseluler) dan pada dasarnya adalah analisis tentang bagaimana nutrisi, yang diambil oleh sel dari sekitarnya, digunakan sebagai:
– Substrat biosintetik.
– Substrat untuk metabolisme energi.
– Substrat untuk katalisis salah satu dari dua proses sebelumnya.
– Komponen struktural organel sel.
Indeks artikel
Bagaimana sel diberi nutrisi?
Sel adalah entitas yang sangat dinamis dan aktif yang bergantung pada serangkaian reaksi kimia internal dan proses untuk berfungsi.
Agar kehidupan seluler menjadi mungkin, sel perlu untuk dapat menerima atau mengambil dari lingkungan yang mengelilinginya unsur-unsur yang diperlukan untuk membuat atau memproduksi komponen internalnya, serta senyawa energik yang darinya untuk memperoleh energi yang cukup untuk melakukan melakukan proses-proses ini.
Semua sel, apakah mereka heterotrofik (yang memperoleh makanannya dari organisme lain) atau autotrofik (yang mampu menghasilkan makanannya sendiri), membutuhkan, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, masuknya nutrisi “kunci” untuk berfungsi dengan baik.
Organisme bersel tunggal
Dalam organisme uniseluler, nutrisi ini umumnya diperoleh dari lingkungan dan sering “diproses sebelumnya” oleh enzim yang disekresikan oleh mereka (atau orang lain) untuk membuatnya lebih “dapat diasimilasi” atau “dapat diangkut”.
Organisme multiseluler
Untuk sel-sel organisme multiseluler juga sama, karena sel tidak hanya bergantung pada apa yang kita anggap sebagai “nutrisi” dari lingkungan, tetapi juga membutuhkan berbagai bahan kimia yang diproduksi secara endogen oleh sistem tubuh untuk berfungsi, yaitu:
– hormon
– faktor pertumbuhan
– vitamin
– protein pembawa
– unsur matriks ekstraseluler
Nutrisi sel
Nutrisi penting
Penting untuk disebutkan bahwa sel membutuhkan nutrisi spesifik, tidak hanya untuk fungsi dan kelangsungan hidupnya, tetapi juga untuk multiplikasi dan diferensiasinya.
Ini dikenal sebagai nutrisi penting dan dinamakan demikian karena mereka tidak dapat disintesis secara internal dalam jumlah yang dibutuhkan oleh sel; oleh karena itu, mereka harus diperoleh dari lingkungan ekstraseluler.
Nutrisi energi
Selain nutrisi esensial, sel membutuhkan nutrisi lain yang bisa kita sebut nutrisi energi, seperti monosakarida, asam lemak dan/atau asam amino. Sel mengekstrak sejumlah besar energi dari nutrisi ini yang berguna untuk melakukan proses yang tak terhitung jumlahnya.
Kebutuhan nutrisi esensial dan energi bisa sangat bervariasi tergantung pada jenis sel yang bersangkutan, terutama jika kita berbicara tentang sel hewan (biasanya heterotrofik) atau sel tumbuhan (biasanya autotrofik).
Air
Selain nutrisi yang disebutkan, ada komponen mendasar lain untuk kehidupan sel: air. Semua sel, terlepas dari organismenya, perlu berada di lingkungan berair dan tidak mengherankan bahwa di sinilah nutrisi yang mereka butuhkan harus dilarutkan atau dilarutkan.
Kondisi lingkungan berair seperti itu, memahami pH, osmolaritas, suhu, kepadatan dan konsentrasi nutrisi, menentukan, sebagian besar, kebutuhan nutrisi dan energi sel.
Proses nutrisi sel
Nutrisi seluler pada dasarnya terdiri dari tiga proses mendasar:
– penyerapan atau transportasi nutrisi ke sitosol
– pengolahan nutrisi ini
– pembuangan atau pembuangan limbah atau bahan yang tidak terpakai
Penyerapan atau transportasi: endositosis
Tahap penyerapan atau pengangkutan nutrisi ke sitosol dicapai berkat proses endositik, di mana sel dapat memperkenalkan molekul kompleks kecil, sedang dan bahkan besar atau sel utuh lainnya!
Endositosis dapat dengan fagositosis, yang merupakan serapan dari partikulat materi (atau dari sel lain) atau dengan pinositosis, yang merupakan serapan dari partikel cair.
Jenis endositosis (Sumber: Mariana Ruiz Villarreal karya turunan: Gregor_0492 / CC0, melalui Wikimedia Commons)
Kedua proses ini bisa sangat tidak spesifik, kecuali jika melibatkan adanya reseptor dan ligan khusus, sehingga terjadi pengenalan spesifik dari molekul yang akan diangkut melintasi membran.
Endositosis, jenis apa pun, terdiri dari “pelipatan” membran plasma di sekitar bahan yang akan diendositosis dan pembentukan “vesikel” yang diinternalisasi di dalam sel. Vesikel ini diangkut secara internal oleh jalur endositik, tujuan akhir yang biasanya lisosom.
Lisosom adalah organel seluler yang sarat dengan banyak enzim hidrolitik yang bertanggung jawab untuk degradasi atau “pencernaan” bahan yang diinternalisasi dan pelepasan selanjutnya dari unsur dasar yang menyusunnya.
Diseminasi sederhana dan mudah
Beberapa molekul, menurut karakteristik fisik dan kimianya, dapat dengan bebas melintasi membran sel, sehingga masuk melalui difusi sederhana.
Molekul atau senyawa nutrisi lain dari lingkungan ekstraseluler masuk melalui transpor aktif atau dengan difusi terfasilitasi, yang berarti bahwa terdapat sistem khusus untuk transpornya, baik yang memerlukan pengeluaran energi maupun tidak.
Pengolahan nutrisi
Ketika nutrisi yang diperlukan dimasukkan ke dalam sitosol melalui endositosis, nutrisi tersebut dipecah menjadi “bagian yang lebih kecil” oleh lisosom atau oleh beberapa enzim bebas di dalam sitosol.
“Bagian terkecil” inilah yang digunakan sel sebagai sumber karbon dan energi untuk proses metabolisme, baik untuk ekstraksi dan/atau konversi energi atau untuk sintesis unsur seluler baru.
Pengeluaran
Meskipun sel sangat efisien dalam memanfaatkan nutrisi yang mereka peroleh dari sekitar mereka, banyak kali ada molekul atau senyawa yang tidak dapat dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, atau hanya ada zat yang dihasilkan selama degradasi yang dapat menjadi racun dan perlu dihilangkan. .
Eliminasi ini adalah apa yang kita kenal sebagai ekskresi dan terdiri dari ekstraksi dari lingkungan intraseluler segala sesuatu yang tidak digunakan atau apa yang merupakan produk sampingan “berbahaya” dari pemrosesan nutrisi yang diserap.
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial. Ilmu Garland.
- Bettger, WJ, & McKEEHAN, WL (1986). Mekanisme nutrisi seluler. Tinjauan Fisiologis, 66 (1), 1-35.
- Cooper, GM, & Hausman, RE (2004). Sel: Pendekatan molekuler. Medicinska naklada.
- Jones Jr, JB (1997). Buku panduan nutrisi tanaman. pers CRC.
- McDonald, P. (2002). Nutrisi hewan. pendidikan Pearson.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
