Archaea juga memiliki flagella, dan dioperasikan dengan cara yang mirip dengan flagella bakteri, batang panjang mereka yang digerakkan oleh motor berputar di dasar flagella tersebut. Motor didukung oleh gradien proton melintasi membran. Namun, flagela archaeal terutama berbeda dalam komposisi mereka dan pembangunan. Kedua jenis flagella berevolusi dari nenek moyang yang berbeda, berbagi flagela bakteri satu nenek moyang dengan sistem sekresi tipe III, sedangkan flagela archaeal tampaknya telah berevolusi dari pili tipe IV bakteri. Berbeda dengan flagel bakteri, yang merupakan poros berongga dan dirakit oleh subunit bergerak ke atas pusat pori dan kemudian menambahkan ke akhir flagella ini, flagela archaeal subunit disintesis dengan menambahkan ke pangkalan mereka.
Setiap sel Euglena dilengkapi dengan sebuah bulu cambuk (flagel) yang tumbuh pada ujung anterior sebagai alat gerak. Pada ujung anterior ini juga terdapat celah sempit yang memanjang ke arah posterior. Pada bagian posterior, celah ini melebar dan membentuk kantong cadangan atau reservoir. Flagel terbentuk di sisi reservoir. Di sisi lain dari flagel terdapat bintik mata yang sangat peka terhadap rangsangan sinar matahari.
Kecepatan normal rotasi untuk flagela Escherichia coli sekitar 6000 rpm, tetapi rekor kecepatan, ditetapkan oleh Vibrio kuat, adalah 100.000 rpm. Setiap flagela kedua motor reversibel dan protein organel ekspor dan aparat perakitan yang fabricates sebuah filamen eksternal mengekstrusi monomer flagellin melalui saluran pusat dan menambahkannya ke flagel yang tumbuh pada akhirnya.
Peranan dan fungsi flagel
- Struktur Flagel
1. Lebar flagel kurang dari 0,1 µm
2. Flagel merupakan benang-benang protoplasma yang berpangkal pada titik tepat di bawah membran sel
3. Pangkal flagel dinamakan Rizoblast
4. Flagel terdiri dari protein yang disebut flagelin semacam miosin
5. Dalam medium cair, vibro dimana vibro ini bergerak dengan kecepatan 20 cm perdetik atau 0,3 km/menit atau 18 km/jam.
Pili Atau Fimbrae
Pili atau Fimbrae merupakan benang-benang halus yang keluar atau menonjol dari dinding sel. Pili atau Fimbrae hanya ditemukan pada bakteri berbentuk batang bersifat gram negatif dimana benang-benang halus yang bersifat gram negatif ini tidak berlekuk-lekuk dan lebih halus dibandingkan flagel. Jumlah pili bisa mencapai ratusan. Pili termasuk golongan protein yaitu Lektin. Ada dua jenis pili yaitu pili yang memegang peranan dalam adhesi kuman dengan sel tubuh hospes
Seks pili, yang berfungsi dalam konjugasi 2 kuman. Pili berfungsi sebagai alat perlekatan tabung konjugasi (perkawinan).
Perbedaan Flagel dan pili (fimbrae), Kapsula atau lapisan lendir
Lapisan lendir menyelubungi dinding sel seluruh bakteri. Bila lapisan lendir cukup tebal maka bungkus tsb disebut kapsula Lapisan lendir terdiri atas karbohidrat Pada spesies tertentu lendir mengandung unsur N atau P. Lendir ini bukan suatu bagian integral dari sel melainkan hasl pertukaran zat. Fungsi kapsula atau lapisan lendir adalah sebagai benteng pertahanan sel terhadap kehadiran faktor luar yang tidak menguntungkan. Lendir memberikan perlindungan terhdap kekeringan. Bagi manusia lapisan ini berguna untuk identifikasi atau mengenal spesies.
Mikroba yang memiliki kapsula merupakan mikroba yang virulen sekali.
Flagella adalah filamen, yang terbuat dari rantai protein flagellin, melekat pada protein yang membentuk hook yang dimasukkan ke dalam alat-alat basal. flagela ini berputar sekitar ini gaya fundamental dalam gerakan melingkar, yang cukup berbeda dengan gerakan flagella eukariotik. Prokariotik flagela didistribusikan pada permukaan sel atau terkonsentrasi pada satu atau kedua ujung sel. rotasi mereka didukung oleh difusi H+ ke dalam sel. H+ gradien ini dikelola oleh sebuah pompa proton ATP-driven (Kenti simon, 2007) .
Flagel pada prokariota merupakan suatu berkas kosong tanpa membran, panjangnya 312 mikrometer dan diameternya 1020 mikrometer, terdiri dari subunit yang susunannya berpilin dari protein flagelin. Penempelan flagela dengan ‘kait’, ‘pelor roda’ dan ‘rotor’. Flagela itu dalam bentuk pilinan yang tetap, namun ada yang sering berputar selaras. Flagela memperoleh energi dari kekuatan protonmotiv. Flagela terlibat dalam respon kemotaksis oleh sel. (Wikipedia, 2011).
- Fungsi Flagel
Flagel memiliki struktur tubular dari permukaan luar dan fungsi motilitas. Flagela bertindak sebagai baling-baling, berputar berlawanan ketika mereka mendorong sel ke depan.
2. flagela adalah struktur semi kaku digunakan untuk memindahkan sel-sel mikroba
3. Flagella menyebabkan sel untuk bergerak dengan rotasi mereka, yang didukung oleh kekuatan motif proton.
- Skema Pengaturan Flagel
Pada beberapa bakteri, seperti bentuk-bentuk lain dari flagella Selenomonas lebih besar, perorangan maupun yang terorganisir di luar tubuh sel, memutar spiral tentang satu sama lain untuk membentuk struktur tebal disebut “volume”. bakteri lain, seperti spirochetes, memiliki tipe khusus filamen
Berlawanan dengan rotasi flagella polar monotrichous mendorong maju dengan flagella sel yang mengikuti di belakang, seperti sebuah pembuka botol yang bergerak di gabus. Memang, air dalam skala mikroskopis sangat kental, sangat berbeda dari pengalaman kita sehari-hari air. Ini adalah flagela heliks kidal, dan bundel dan bermain bersama hanya jika berputar berlawanan. Ketika beberapa dari rotor ke arah yang berlawanan, yang santai dan flagella sel mulai “jatuh”. Ini juga telah menyarankan bahwa bahkan jika flagel semua akan berputar searah jarum jam, mereka tidak akan membentuk bundel, karena alasan geometri serta hydrodynamical. Seperti “jatuh” dapat terjadi kadang-kadang, yang mengarah ke sel yang tampaknya berteriak di tempat, sehingga reorientasi sel. rotasi Searah jarum jam dari flagela ditindas oleh senyawa kimia yang bermanfaat bagi sel (makanan misalnya), tetapi sepeda ini sangat adaptif. Oleh karena itu, ketika bergerak ke arah yang menguntungkan, meningkatkan konsentrasi atraktan kimia dan “jatuh” terus ditekan, bagaimanapun, bila arah gerakan sel kurang baik (misalnya, jauh dari bahan kimia atraktan), jatuh tidak lagi ditekan dan terjadi jauh lebih sering, dengan kesempatan sel sehingga akan reorientasi ke arah yang benar.
Dalam beberapa Vibrio (terutama Vibrio parahemolyticus) dan proteobacteria terkait, seperti Aeromonas, dua sistem flagellar co-ada, menggunakan set yang berbeda gen dan gradien ion yang berbeda untuk energi. Flagela polar konstitutif ini disajikan dan memberikan motilitas pada curah cair, sedangkan flagela lateral dinyatakan sebagai flagela polar memenuhi terlalu banyak perlawanan terhadap perubahan, ini memberikan motilitas dipenuhi pada permukaan atau dalam cairan kental.
- Jenis-jenis Flagellum
1. flagela bakteri filamen heliks yang memutar sekrup seperti mereka menyediakan dua dari beberapa jenis bakteri motilitas
2. flagela archaea yang dangkal mirip dengan flagella bakteri, tetapi berbeda dalam banyak rincian dan dianggap non-homolog.
3. flagela eukariotik – orang-orang dari hewan, tumbuhan, dan protista sel – adalah proyeksi seluler kompleks yang bulu kembali dan sebagainya. Kadang-kadang disebut silia atau undulipodia flagela eukariotik untuk menekankan kekhasan mereka. (Wikipedia,2011)
Berikut adalah tipe-tipe flagellum pada bakteri :
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu (Ardianz, 2009):
a. Atrik, tidak mempunyai flagel.
b. Monotrika (memiliki satu flagelum di depan atau belakang)
c. Lopotrika (salah satu bagian ujung terdapat banyak flagelum)
d. Ampitrika (kedua bagian ujung di tumbuhi oleh satu flagelum)
e. Peritrika (flagelum terdapat di seluruh tubuh). (Rahma, 2009.)
- Pergerakan Flagel
· Monotrikh : mempunyai satu flagel
· Ditrikh : mempunyai dua flagel
· Pentrikh : mempunyai banyak flagel pada permukaan tubuh
· Lopotrikh : mempunyai flagel pada salah satu ujung tubuh bakteri yang berjumlah lebih dari dua buah
· Amfitrikh : mempunyai flagel pada sisi tubuh yang berlawanan
· Atrikh : tidak memiliki flagel
Flagel tersusun atas tiga bagian yaitu :
1) Pangkal (basal) merupakan bagian yang berhubungan dengan membran plasma,
2) Hook yang pendek,
3) Filamen yang bentuknya seperti benang yang panjangnya sampai beberapa kali melebihi panjang tubuhnya.
Menurut Gross (1995) struktur bakteri yang berflagel itu kaku dan dilengkapi dengan gelendong yang berbentuk spiral. Gelendong spiral tersusun atas protein yang disebut dengan flagelin yang merupakan unit dasar penyususn flagela.
Untuk mengamati gerak pada bakteri dengan baik maka bisa menggunakan metode tetesan bergantung (Hastuti, 2002). Dalam pengamatan gerak bakteri, ada dua hal yang harus diperhatikan yaitu motalitas bakteri dan gerak brown. Bakteri yang bersifat motil akan nampak jelas bergerak, dan bergeraknya melaju kearah tertentu, sedangkan sel bakteri yang tampak sebagai gerak brown adalah gerakan yang bukan berasal dari bakteri itu sendiri melainkan dikarenakan adanya partikel-partikel air yang ada disekeliling sel atau adanya energi kinetik. Pada gerak brown, organisme bergetar dengan laju yang sama dengan menjaga hubungan ruang yang sama satu sama yang lain (Volk, 1988)
Motalitas dapat diamati dengan baik pada biakan yang masih baru. Pada biakan yang sudah lama akan dapat menjadi penuh sesak dengan makhluk hidup yang giat dan banyak bakteri yang sudah mati, sehingga sangat sukar untuk mendapatkan sel yang motil, selain itu produksi asam dan produk yang bersifat racun dapat menyebabkan hilangnya motalitas sel bakteri pada biakan (Volk, 1988).
Menurut Taringan (1988) beberapa bakteri dapat melakukan gerakan meluncur yang sangat mulus yang hanya terjadi kalau persentuhan dengan benda padat. Kebanyakan bakteri yang dapat “berenang” dapat mendekati atau menjauhi berbagai senyawa kimia yang disebut kemotaksis, (Riza, 2008).
- Flagel Pada Bakteri
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsula atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan struktur biofilm. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom, dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas, dan magnetosom.
Flagella panjang, tipis, filamen heliks umumnya lebih panjang dari tubuh bakteri dari mana mereka muncul di berbagai situs. mereka agak fleksibel, penampilan sinusoidal ditafsirkan, ke 70-an awal, sebagai bukti bahwa mereka bertindak seperti cambuk, tetapi helicity intrinsik mereka dan tindakan mereka adalah bahwa dari baling-baling yang diputar oleh motor tertanam dalam sel tubuh.
- Flagel Pada Archea
Penemuan-penemuan pada 1990-an mengungkapkan perbedaan mendalam antara flagela archaea dan bakteri ini meliputi :
a. Bakteri flagella yang bermotor oleh aliran ion H + (atau kadang-kadang Na + ion), flagela archaeal hampir pasti didukung oleh ATP. Torsi motor-menghasilkan bahwa kekuasaan rotasi flagel archaeal belum diidentifikasi.
b. Sementara sel-sel bakteri sering memiliki filamen flagellar banyak, yang masing-masing berputar secara independen, flagel archaeal terdiri dari bundel filamen banyak yang memutar sebagai perakitan tunggal.
c. flagela bakteri tumbuh dengan penambahan subunit flagellin di ujung; flagela archaeal tumbuh dengan penambahan subunit ke dasar.
d. flagela bakteri lebih tebal daripada flagella archaea, dan bakteri filamen memiliki berongga besar “tabung” di dalam bahwa subunit flagellin bisa mengalir dalam diri dan mendapatkan ditambahkan ke ujung filamen; flagela archaeal terlalu tipis untuk memungkinkan ini.
d. Banyak komponen saham kesamaan urutan flagella bakteri pada komponen sistem sekresi tipe III, namun komponen saham flagella bakteri dan archaea ada kesamaan urutan. Sebaliknya, beberapa komponen flagella urutan archaea berbagi kesamaan dan morfologi dengan pili komponen tipe IV, yang dirakit melalui aksi sistem sekresi tipe II (nomenklatur pili dan sistem protein sekresi tidak konsisten)
Perbedaan ini bisa berarti bahwa flagela bakteri dan archaea bisa menjadi kasus klasik dari analogi biologis, atau evolusi konvergen, tidak homologi. Namun, dibandingkan dengan satu dekade publikasi penelitian bahwa kedua flagella bakteri (misalnya dengan Berg), flagela archaeal hanya baru-baru ini mulai mendapat perhatian ilmiah yang serius. Oleh karena itu, banyak keliru menganggap bahwa hanya ada satu tipe dasar dari flagel prokariotik, dan bahwa flagela archaea yang homolog untuk itu. Misalnya, Cavalier-Smith (2002) menyadari perbedaan antara flagellins archaea dan bakteri, tapi tetap kesalahpahaman bahwa tubuh basal dari homolog.
- Flagel Pada Eukariotik
Struktur Flagel Eukariotik
Sebuah flagel eukariotik adalah bundel dari sembilan pasang leburan dari mikrotubulus doublet sekitar dua mikrotubulus tunggal pusat. Apa yang disebut “9 +2″ struktur merupakan karakteristik inti dari flagel eukariotik disebut axoneme sebuah. Atas dasar dari flagela eukariotik adalah tubuh basal, “blepharoplast” atau kinetosome, yang merupakan pusat pengorganisasian mikrotubulus (MTOC) untuk mikrotubulus flagellar dan sekitar 500 nanometer panjang. basal tubuh secara struktural identik dengan sentriol. flagela adalah terbungkus dalam selaput plasma sel, sehingga interior flagel bisa diakses sitoplasma sel.
- Mekanisme Flagel Eukariotik
Setiap doublet luar 9 mikrotubulus meluas sepasang tangan dynein (sebuah “internal” dan lengan “eksternal”) kepada mikrotubulus yang berdekatan; ini lengan dynein bertanggung jawab atas flagel pemukulan, karena gaya yang dihasilkan oleh lengan menyebabkan doublet mikrotubulus slide terhadap satu sama lain dan berkumpul flagel untuk membungkuk. Lengan ini dynein menghasilkan gaya melalui hidrolisis ATP. Para axoneme flagellar juga mengandung kisi radial, kompleks polipeptida memanjang dari masing-masing dari sembilan doublet mikrotubulus luar terhadap pasangan pusat, dengan “kepala” pembicaraan wajah ke dalam. radial itu berbicara seharusnya terlibat dalam pengaturan gerak flagellar, walaupun fungsi eksaknya dan metode tindakan yang belum dipahami.
- Flagella dan Silia
Meskipun flagela eukariotik motil dan silia yang ultrastructurally identik, pola pemukulan dari dua organel dapat berbeda. Dalam kasus flagella (misalnya, ekor sperma) gerakan baling-baling. Sebaliknya, motil silia pemukulan terdiri dari terkoordinasi back-dan-sebagainya bersepeda banyak silia pada permukaan sel. Dengan demikian, flagela melayani untuk penggerak sel-sel tunggal (misalnya berenang protozoa dan spermatozoa), dan silia motil untuk mengangkut cairan (misalnya transportasi lendir oleh sel-sel bersilia masih dalam trakea). Namun, bulu mata juga digunakan untuk memindahkan (melalui cairan) dalam organisme seperti Paramecium.
- Transportasi Intra Flagellar
Intra Flagellar Transport (IFT) adalah proses selular yang penting untuk pembentukan dan pemeliharaan silia dan flagela eukariotik. IFT, pertama kali ditemukan pada tahun 1993 oleh mahasiswa pasca sarjana Keith Kozminski saat bekerja di lab Dr Joel Rosenbaum dari Yale University, phylogenically terawat, dan tampak hadir dalam silia dan flagela dari sebagian besar spesies, dengan Plasmodium falciparum adalah pengecualian. Dalam proses dimana subunit axonemal, reseptor transmembran, dan protein lain bergerak ke atas dan ke bawah flagel panjang, IFT ini sangat penting untuk berfungsinya flagel, baik transduksi motilitas dan sinyal. (Wikipedia the free encyclopedia, 2011).
- Evolusi Flagella dan Perdebatan
Pada tahun 1996 dalam bukunya Darwin’s Black Box, membuat desain pendukung cerdas dengan mengutip Michael Behe flagel bakteri sebagai contoh struktur rumit tak teruraikan tak bisa berevolusi melalui cara-cara alami. Behe berpendapat bahwa flagel itu menjadi tidak berguna jika salah satu bagian unsur dihapus, dan dengan demikian tidak dapat banyak muncul, berturut-turut, sedikit dimodifikasi, oleh karena itu, tidak mungkin tanpa harapan bahwa protein yang membentuk motor flagellar bisa datang bersama-sama bersama-sama sekaligus , secara kebetulan. Mark Perakh menjelaskan bahwa sementara Behe dipopulerkan ide, biologi Hermann J. Müller sudah mengeksplorasi hal itu (dengan nama yang sedikit berbeda “kompleksitas masing-masing”) dan lebih dari satu dekade sebelum buku Behe adalah ide yang sama dieksplorasi oleh A. Graham Cairns-Smith, tetapi tidak mengklaim bahwa “kompleksitas tereduksi” hanya sebagai “penanda” desain supranatural.
Sementara Behe membahas sistem kekebalan tubuh dan pembekuan darah cascade lebih terinci, flagel bakteri telah menjadi “poster anak” untuk para pendukung perancangan cerdas dan kreasionis lainnya. Ini adalah salah satu dari dua struktur berputar diidentifikasi ditemukan di alam (ATP sintase lainnya) dan itu adalah milyaran tahun lebih tua dari dua contoh lain Behe, yang pada banyak homolog bentuk, penjelasan sederhana asal mereka. Jalur evolusi didukung oleh Teori Seleksi Alam dan Evolution (lihat: produksi “The flagel berputar dan televisi PBS / Nova Ilmu dari Intelligent Design on Trial) sejak saat itu telah diidentifikasi untuk flagel bakteri, dengan demikian, melemahkan argumen Behe’s. Selain itu, tiga tipe sistem sekresi, molekul bakteri digunakan jarum untuk menyuntikkan racun ke dalam sel lain, tampaknya merupakan disederhanakan sub-set komponen ini flagel bakteri, yang berarti sangat kecil kemungkinannya tak teruraikan kompleks dengan cara yang flagel bakteri berevolusi dari sistem dapat benar-benar tiga jenis sekresi.
Demikan artikel singkat peranan dan fungsi flagel. Semoga bermanfaat.
sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar