Beruang

Untuk kegunaan lain, lihat Teddy bear (disambiguasi).


Sebuah boneka beruang Jerman dari sekitar 1.954
Boneka beruang adalah beruang boneka. Mereka biasanya diisi dengan lembut, katun putih dan memiliki bulu halus dan lembut. Ini adalah bentuk abadi boneka binatang di banyak negara, seringkali melayani tujuan menghibur anak-anak. Dalam beberapa kali, beberapa beruang teddy telah menjadi kolektor item. [1] Sekarang, boneka beruang datang dalam berbagai gaya dan orang-orang bisa berpakaian mereka dalam artikel berbagai pakaian. Boneka beruang juga berada di antara hadiah yang paling populer untuk anak-anak dan orang lain yang signifikan pada Hari Valentine, ulang tahun, Natal dan hari libur lainnya.


A German teddy bear from around 1954


*Beruang

Artikel ini adalah tentang keluarga mamalia. Untuk koala dan punah seperti beruang marsupial, lihat Phascolarctidae. Untuk kegunaan lain, lihat Bear (disambiguasi).
"Ursine" beralih ke halaman ini. Untuk desa, lihat Ursine, Nevada.

Beruang
Temporal kisaran: 38-0 Ma
PreЄЄOSDCPTJKPgN
Eosen Akhir - Terbaru

Brown bear, Ursus arctos di Norwegia
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan: Animalia
Filum: Chordata
Kelas: Mammalia
Order: Carnivora
Subordo: kaniformia
Keluarga: Ursidae
G. Fischer de Waldheim, 1817
Genera
Ailuropoda
Helarctos
Melursus
Ursus
Tremarctos
Agriarctos †
Agriotherium †
Amphicticeps †
Amphicynodon †
Arctotherium †
Arctodus †
Indarctos †
Kolponomos †
Parictis †
Plionarctos †
Ursavus †
Beruang mamalia dari keluarga Ursidae. Beruang diklasifikasikan sebagai caniforms, atau carnivorans seperti anjing, dengan pinnipeds menjadi kerabat terdekat mereka hidup. Meskipun ada spesies hidup hanya delapan beruang, mereka tersebar luas, muncul di berbagai habitat di seluruh belahan bumi utara dan sebagian di belahan bumi selatan. Beruang yang ditemukan di benua Amerika Utara, Amerika Selatan, Eropa, dan Asia.
Karakteristik umum dari beruang modern termasuk tubuh besar dengan kaki kekar, moncong panjang, rambut shaggy, cakar plantigrade dengan lima cakar nonretractile, dan ekor pendek. Sementara beruang kutub sebagian besar karnivora dan panda raksasa feed hampir sepenuhnya pada bambu, enam sisa spesies yang omnivora, dengan makanan yang bervariasi.
Dengan pengecualian dari pacaran individu dan ibu dengan anak-anaknya, beruang biasanya hewan soliter. Mereka umumnya diurnal, tetapi mungkin aktif pada malam hari (nokturnal) atau senja (crepuscular), khususnya di sekitar manusia. Bears dibantu oleh rasa penciuman yang sangat baik, dan meskipun berat membangun dan kiprah canggung, mereka dapat berjalan dengan cepat dan pendaki mahir dan perenang. Pada musim gugur, beberapa jumlah beruang hijauan spesies besar buah yang difermentasi, yang mempengaruhi perilaku mereka [1] Bears penampungan digunakan, seperti gua dan liang, sebagai sarang mereka:. Sebagian besar spesies menempati sarang mereka selama musim dingin untuk jangka waktu yang lama tidur yang sama untuk hibernasi.
Beruang telah diburu sejak zaman prasejarah untuk daging dan bulu. Sampai hari ini, mereka memainkan peran penting dalam seni, mitologi, dan aspek budaya lainnya dari berbagai masyarakat manusia. Di zaman modern, keberadaan beruang telah ditekan melalui perambahan terhadap habitat dan perdagangan ilegal beruang dan bagian beruang, termasuk pasar Asia empedu beruang. IUCN daftar enam spesies beruang yang rentan atau terancam punah, dan spesies perhatian yang lebih sedikit seperti beruang coklat beresiko pemusnahan di negara tertentu. The perburuan dan perdagangan internasional dari populasi yang paling terancam dilarang, tapi masih berlangsung.

*etimologi

Kata bahasa Inggris "beruang" berasal dari bera Inggris Kuno dan milik keluarga nama untuk beruang dalam bahasa Jerman yang berasal dari kata sifat yang berarti "coklat". Di Skandinavia, kata untuk beruang adalah Björn (atau Bjørn), dan merupakan nama yang diberikan relatif umum untuk laki-laki. Penggunaan nama ini adalah kuno dan telah ditemukan disebutkan dalam prasasti Runestone beberapa.
The Proto-Indo-Eropa direkonstruksi (PIE) nama beruang adalah * h ₂ ŕ̥tḱos, dari mana Sansekerta r̥kṣa, Avestan Arsa, ἄρκτος Yunani (Arktos), Latin Ursus, Welsh Arth (dari mana mungkin "Arthur"), Albania ari, արջ Armenia (arj). Juga dibandingkan adalah orang Het ḫartagga-, nama sebuah rakasa atau predator. Dalam nama binomial dari beruang coklat, arctos Ursus, Linnaeus hanya gabungan nama Latin dan Yunani.
Kata Proto-Indo-Eropa untuk beruang, * h ₂ ŕ̥tḱos tampaknya telah tunduk pada deformasi tabu atau penggantian dalam beberapa bahasa (seperti kata untuk serigala, wlkwos), sehingga dalam penggunaan kata-kata yang tidak berhubungan banyak dengan makna seperti "cokelat satu "(bahasa Inggris Bruin) dan" honey-eater "(Slavia Medved). Jadi beberapa Indo-Eropa kelompok bahasa tidak berbagi akar PIE yang sama. Teori tabu beruang diajarkan untuk hampir semua siswa mulai dari linguistik Indo-Eropa dan sejarah, kata PIE diduga asli untuk beruang itu sendiri deskriptif, karena kata yang serumpun dalam bahasa Sansekerta adalah rakṣas, yang berarti "bahaya, cedera".



*evolusi sejarah

Keluarga Ursidae merupakan salah satu dari sembilan keluarga di kaniformia subordo, atau "seperti anjing" karnivora, dalam rangka Carnivora. Kerabat terdekat beruang 'hidup adalah pinnipeds, Canidae dan musteloids.
The synapomorphic berikut (diturunkan) sifat set beruang terpisah dari keluarga terkait:
adanya kanal alisphenoid
paroccipital proses yang besar dan tidak menyatu dengan bula pendengaran
pendengaran bula tidak diperbesar
tulang lacrimalis adalah vestigial
gigi pipi yang bunodont dan karenanya menunjukkan diet, luas hypocarnivorous (non-ketat makan daging) (meskipun hypercarnivorous (ketat makan daging) taksa dikenal dari catatan fosil)
carnassials diratakan
Selain itu, anggota keluarga ini memiliki posterior berorientasi M2 geraham postprotocrista, geraham m2 memanjang, dan pengurangan gigi premolar.
Beruang modern terdiri dari delapan spesies dalam tiga subfamilies: Ailuropodinae (monotypic dengan panda raksasa), Tremarctinae (monotypic dengan beruang Spectacled), dan Ursinae (mengandung enam spesies dibagi menjadi satu sampai tiga genera, tergantung pada otoritas).




*Fosil beruang
Para anggota awal Ursidae milik Amphicynodontinae subfamili punah, termasuk Parictis (akhir Eosen sampai Miosen tengah awal, 38-18000000 tahun (Ma) lalu) dan Allocyon sedikit lebih muda (Oligosen awal, 34-30 Ma), baik dari Utara America. Hewan-hewan ini tampak sangat berbeda dari beruang hari ini, yang kecil dan rakun-seperti dalam penampilan secara keseluruhan, dan diet mungkin lebih mirip musang. Parictis tidak muncul di Eurasia dan Afrika sampai Miocene.It tidak jelas apakah Ursids Eosen akhir juga hadir di Eurasia, meskipun pertukaran fauna menyeberangi jembatan darat Bering mungkin mungkin terjadi selama berdiri permukaan laut utama yang rendah pada awal Eosen akhir (~ 37 Ma) dan terus ke genera Oligocene.European awal morfologis sangat mirip dengan Allocyon, dan juga Kolponomos Amerika jauh lebih muda (~ 18 Ma), yang dikenal dari Oligosen, termasuk Amphicticeps dan Amphicynodon.

Plithocyon armagnacensis tengkorak

Rakun berukuran, seperti anjing Cephalogale adalah anggota tertua terkenal dari Hemicyoninae subfamili, yang pertama kali muncul selama Oligosen menengah di Eurasia ~ 30 Ma lalu. Subfamili ini juga mencakup genera muda Phoberocyon (~ 20-15 Ma), dan Plithocyon (~ 15-7 Ma).
Sebuah Cephalogale-seperti spesies memunculkan Ursavus genus selama Oligosen awal (30-28 Ma), genus ini berkembang menjadi banyak spesies di Asia dan leluhur untuk semua beruang hidup. Spesies Ursavus kemudian memasuki Amerika Utara, bersama dengan Amphicynodon dan Cephalogale, selama Miosen awal (21-18 Ma).
Anggota pewarisan hidup beruang menyimpang dari Ursavus ~ 20 Ma lalu, kemungkinan melalui elmensis spesies Ursavus. Berdasarkan data genetik dan morfologi, yang Ailuropodinae subfamili (panda) adalah orang pertama yang menyimpang dari beruang hidup lainnya ~ 19 Ma lalu, meskipun tidak ada fosil kelompok ini telah ditemukan pra-kencan sekitar 5 Ma.
Dunia Baru pendek berwajah beruang (Tremarctinae) dibedakan dari Ursinae mengikuti acara penyebaran ke Amerika Utara selama Miosen pertengahan (~ 13 Ma). Mereka menyerang Amerika Selatan (~ 1 Ma) setelah pembentukan Tanah Genting fosil Panama.Their awal perwakilan adalah Plionarctos di Amerika Utara (~ 10-2 Ma). Genus ini mungkin adalah nenek moyang langsung ke Amerika Utara pendek berwajah beruang (genus Arctodus), Amerika Selatan pendek berwajah beruang (Arctotherium), dan beruang berkacamata, Tremarctos, diwakili oleh kedua sebuah punah di Amerika Utara spesies (T. floridanus ), dan perwakilan bertahan satunya dari Tremarctinae, Amerika Selatan berkacamata beruang (T. ornatus).


Fosil Gua beruang (Ursus spelaeus)
The Ursinae subfamili mengalami proliferasi dramatis taksa ~ 5,3-4,5 Ma lalu bertepatan dengan perubahan lingkungan utama, dengan anggota pertama genus Ursus juga muncul di sekitar ini time.The sloth bear adalah selamat modern salah satu garis keturunan awal menyimpang selama acara radiasi (~ 5,3 Ma), melainkan mengambil morfologi yang aneh, terkait dengan diet pada rayap dan semut, selambat-lambatnya oleh Pleistosen awal. Dengan Ma 3-4 lalu, spesies Ursus minimus muncul dalam catatan fosil dari Eropa, terlepas dari ukurannya, itu hampir identik dengan beruang hitam Asia hari ini. Kemungkinan leluhur untuk semua beruang dalam Ursinae, mungkin selain dari beruang kemalasan. Dua garis keturunan berevolusi dari U. minimus: beruang hitam (termasuk beruang madu, beruang hitam Asia, dan Amerika beruang hitam), dan beruang coklat (yang termasuk beruang kutub). Modern coklat beruang berevolusi dari U. minimus melalui Ursus etruscus, yang itu sendiri adalah nenek moyang kedua beruang gua punah Pleistosen dan beruang hari ini coklat dan kutub. Spesies Ursinae telah bermigrasi berulang kali ke N. Amerika dari Eurasia sedini 4 Ma lalu selama Pliosen awal.
Catatan fosil beruang yang sangat baik. Langsung leluhur-keturunan hubungan antara spesies individu sering cukup mapan, dengan bentuk peralihan yang cukup dikenal untuk membuat tepat cut-off antara leluhur dan spesies putri yang subjektif.
Lainnya genera beruang punah termasuk Agriarctos, Indarctos, dan Agriotherium (kadang-kadang ditempatkan dalam hemicyonids).

Gua beruang (Ursus spelaeus)


*Taksonomi revisi spesies beruang yang hidup
Taksonomi panda raksasa (subfamili Ailuropodinae) telah lama diperdebatkan. Klasifikasi aslinya dengan Armand David pada tahun 1869 adalah dalam genus beruang Ursus, namun pada tahun 1870 itu dipindahkan oleh Alphonse Milne-Edwards kepada keluarga rakun. Dalam studi terbaru, mayoritas analisis DNA menunjukkan bahwa panda raksasa memiliki hubungan lebih dekat dengan beruang lain dan harus dianggap sebagai anggota keluarga Ursidae. Perkiraan tanggal divergensi menempatkan panda raksasa sebagai cabang yang paling kuno di antara makhluk hidup taksa dalam Ursidae, memiliki berpisah dari beruang lain 17,9-22,1 Ma lalu. Panda merah termasuk dalam Ursidae di masa lalu. Namun, penelitian yang lebih baru tidak mendukung kesimpulan seperti itu dan bukannya menempatkan dalam Ailuridae sendiri keluarga, dalam superfamili Musteloidea bersama dengan Mustelidae, Procyonidae, dan Mephitidae. Beberapa kesamaan antara dua panda, termasuk keberadaan jempol palsu, dengan demikian dianggap mewakili contoh evolusi konvergen untuk makan terutama pada bambu.
Ada juga bukti bahwa, tidak seperti tetangga mereka di tempat lain, beruang coklat pulau Alaska ABC lebih erat terkait dengan beruang kutub daripada mereka untuk beruang coklat lain di dunia. Peneliti Gerald Shields dan Sandra Talbot dari University of Alaska Fairbanks Institut Arktik Biologi mempelajari DNA dari sampel beberapa spesies dan menemukan bahwa DNA mereka berbeda dari beruang coklat lainnya. Para peneliti menemukan bahwa DNA mereka unik dibandingkan dengan coklat beruang di tempat lain di dunia. Penemuan ini telah menunjukkan bahwa, sementara semua cokelat lainnya beruang beruang coklat berbagi sebagai relatif terdekat mereka, orang-orang dari Kepulauan Alaska ABC berbeda dan berbagi hubungan terdekat mereka dengan beruang kutub. Ada juga Tibet sangat jarang beruang biru, yang merupakan jenis coklat beruang. Hewan ini belum pernah difoto. [Rujukan?]
Koala sering disebut sebagai beruang karena penampilan mereka, mereka tidak beruang, namun, tetapi marsup.


          Asian Black Bear

The Asian beruang hitam (Ursus thibetanus), juga dikenal sebagai beruang bulan atau putih-dada beruang, adalah media berukuran spesies beruang, sebagian besar diadaptasi untuk kehidupan arboreal, terlihat di banyak Himalaya dan bagian utara dari benua India , Korea, Tiongkok timur laut, timur jauh Rusia dan Honshu dan Shikoku kepulauan Jepang. Hal ini digolongkan oleh IUCN sebagai spesies yang rentan, terutama karena deforestasi dan perburuan aktif untuk bagian-bagian tubuhnya. Spesies ini morfologis sangat mirip dengan beberapa beruang prasejarah, dan diduga oleh beberapa ilmuwan sebagai nenek moyang yang masih ada beruang lainnya species.Though sebagian besar herbivora, beruang hitam Asia bisa sangat agresif terhadap manusia, dan telah sering menyerang orang tanpa provokasi. Spesies digambarkan oleh Rudyard Kipling sebagai "yang paling aneh dari spesies ursine."



*Nama lokal

Aborsi: Situm
Baluch: Mam
Bengali: Balak atau Bhalluk
Bhotia: Thom
Burma: Wekwon
Daphla: Sutum
Garo: Mapol
Hindi: Kala Bhalu (juga dieja Baloo) atau Reech [6] (juga dieja Rinch) Rikh di banyak daerah himachal pradesh
Jepang: ツキノワグマ (tsukinowaguma), secara harfiah berarti "bulan sabit beruang"
Kachari: Miephúr atau Musu-bhurma
Kannada: Karadi
Kashmir: Seeah harpat
Korea: 반달 가슴 곰 (bandalgaseumgom), harfiah "setengah bulan beruang dada"
Khasi - Dngiem
Kuki: Viempi
Khowar: Shra Okhchz, (berarti "Black Bear")
Mizo: Savawm atau Vawmpui
Lepcha: Sona
Manchu: najihiyan (ᠨ ᠠ ᠵ ᡳ ᡥ ᡳ ᠶ ᠠ ᠰ), mojihiyan (ᠮ ᠣ ᠵ ᡳ ᡥ ᡳ ᠶ ᠠ ᠰ), dojihiyan (ᠳ ᠣ ᠵ ᡳ ᡥ ᡳ ᠶ ᠠ ᠰ)
Manipuri: Sawom
Marathi: Aswal
Naga: Húghúm, Thagua, Thega, Chup, Sevam atau Sapa [5]
Nepal: Sanár atau Hingbong
Persia: خرس (khers)
Rusia: Гималайский медведь (gimalayskiy Medved, yang berarti "Himalayan beruang") atau белогрудый медведь (belogrudiy Medved, yang berarti "putih-dada beruang")
Standar Cina: 亚洲 黑熊 (tradisional) 亚洲 黑熊 (disederhanakan) Yazhou hēixióng, yang berarti "beruang hitam Asia"
Tamil: Karadi
Telugu: Elugu Banti
Thai: หมี ควาย (mǐǐkwaai), harfiah "kerbau beruang"
Urdu: ریچھ (reech)
Vietnam: Gau Ngua, menyala. "Kuda beruang"



*Taksonomi

Leluhur dan adik taksa
Biologis dan morfologis, beruang hitam Asia merupakan awal dari spesialisasi arboreal dicapai oleh kemalasan beruang dan beruang madu. Beruang hitam Asia memiliki karotypes hampir identik dengan lima beruang ursine lainnya, dan, seperti khas dalam genus, mereka memiliki 74 chromosomes.From perspektif evolusi, beruang hitam Asia yang paling berubah dari beruang Dunia Lama, dengan ilmuwan tertentu dengan alasan bahwa ada kemungkinan bahwa semua garis keturunan lain dari batang beruang ursine dari species.Scientists ini telah mengusulkan bahwa beruang hitam Asia baik bertahan hidup, walaupun dimodifikasi, bentuk Ursus etruscus, khususnya awal, berbagai kecil Villafranchian tengah atau lebih besar bentuk Ursus minimus, spesies yang telah punah yang muncul empat juta tahun yang lalu. Dengan pengecualian dari usia tulang, seringkali sulit untuk membedakan sisa-sisa minimus Ursus dengan orang-orang modern beruang hitam Asia.
Beruang hitam Asia kerabat dekat American beruang hitam, yang mereka berbagi nenek moyang yang sama di Eropa, dua spesies diperkirakan telah menyimpang 3 juta tahun yang lalu, meskipun bukti genetik tidak meyakinkan. Spesies baik Amerika dan Asia dianggap taksa adik, dan lebih erat terkait satu sama lain daripada spesies lain beruang. Fosil paling awal beruang hitam Amerika, yang terletak di Port Kennedy, Pennsylvania, sangat mirip dengan spesies Asia. Penelitian mtDNA pertama yang dilakukan pada hitam Asian beruang menyarankan bahwa spesies muncul setelah beruang hitam Amerika, sementara studi kedua tidak bisa menyelesaikan statistik urutan percabangan kemalasan beruang dan dua spesies hitam, menunjukkan bahwa ketiga spesies mengalami peristiwa radiasi yang cepat . Sebuah studi menunjukkan bahwa ketiga Amerika beruang hitam dan Asia beruang hitam menyimpang sebagai taksa adik setelah keturunan beruang kemalasan dan sebelum garis keturunan beruang matahari. Penyelidikan lebih lanjut pada urutan mitokondria sitokrom b keseluruhan menunjukkan bahwa perbedaan dari benua dan Jepang beruang hitam populasi mungkin terjadi ketika beruang menyeberangi jembatan tanah antara Semenanjung Korea dan Jepang 500.000 tahun yang lalu, yang konsisten dengan bukti paleontologis.

*Bagian jenis

Asiatic black bear subspecies (Asiatic beruang hitam subspesies)

Subspecies nama	Distribusi	Descripsi	Nama Umum
Ursus thibetanus formosanusSwinhoe, 1864	Taiwan	tidak memiliki bulu leher tebal subspesies lain	beruang hitam Formosa
Ursus thibetanus gedrosianusBlanford, 1877	Southern Baluchistan	Sebuah subspesies kecil dengan relatif pendek, rambut kasar, sering coklat kemerahan bukan hitam
Ursus thibetanus japonicusSchlegel, 1857	Honshū and Shikoku. Extinct on Kyushu.	Sebuah subspesies kecil dengan berat antara 60-120 kg untuk laki-laki dewasa dan 40-100 kg untuk wanita dewasa. Panjang tubuh rata-rata adalah 110-140 cm . Itu tidak memiliki bulu leher tebal subspesies lain, dan memiliki moncong berwarna gelap.	Beruang Hitam Jepang
Ursus thibetanus lanigerPocock, 1932	Kashmir, Himalayas andSikkim[16]	Dibedakan dari U. t. thibetanus oleh bulu lagi, lebih tebal dan kecil, dada putih mark	beruang hitam Himalaya
Ursus thibetanus mupinensisHeude, 1901	Himalaya and Indochina	Berwarna terang, mirip dengan Ursus thibetanus laniger	.Inch Chinese beruang hitam
Ursus thibetanus thibetanusCuvier, 1823	Assam, Nepal, Burma,Mergui, Thailand andAnnam[16]	Distinguished dari ras Himalaya dengan mantel pendek nya, tipis dengan sedikit atau tidak ada underwool	Beruang Tibet Hitam
Ursus thibetanus ussuricusHeude, 1901	Southern Siberia, northeastern China and Korean peninsula	Subspecies Terbesar

*Nama Umum Ursus Thibetanus ussuricusHeude,1901 = Beruang Hitam  Ussuri


Sampai Pleistosen Akhir, dua subspesies lanjut berkisar di Eropa dan Asia Barat. Ini adalah Ursus thibetanus Mediterraneus di Eropa Barat dan Kaukasus dan Ursus thibetanus permjak dari Eropa Timur, terutama Pegunungan Ural.
hibrida
Beruang hitam Asia reproduktif kompatibel dengan beberapa spesies beruang lainnya, dan telah pada kesempatan menghasilkan keturunan hibrida. Menurut Monkeys Jack Hanna di Interstate, beruang ditangkap di Sanford, Florida dianggap telah menjadi keturunan dari seorang perempuan melarikan diri beruang hitam Asia dan kulit hitam Amerika beruang, dan Scherren adalah Beberapa catatan tentang beruang hibrida yang diterbitkan pada tahun 1907 menyebutkan kawin sukses antara beruang hitam Asia dan beruang kemalasan. Pada tahun 1975, dalam "Delicias Las" Venezuela Zoo, beruang hitam betina berbagi kandang dengan beruang berkacamata, dan menghasilkan beberapa descendants.In hybrid 2005, hitam kemungkinan beruang / sun bear cub hybrid ditangkap di DAS Sungai Mekong Timur Kamboja [20]. sebuah hitam Asian beruang / coklat beruang hibrida, yang diambil dari sebuah peternakan empedu, yang bertempat di Animals Asia Foundation Cina beruang Bulan Penyelamatan pada 2010.


*Deskripsi


The white V shaped chest mark of an Asian black bear

*The V putih tanda dada berbentuk beruang hitam Asia
Beruang hitam Asia mirip dalam penampilan umum untuk beruang coklat, tetapi lebih ringan dibangun dan lebih berkaki ramping. Tengkorak beruang hitam Asia relatif kecil, tapi besar, terutama di rahang bawah. Laki-laki dewasa memiliki tengkorak berukuran 311,7-328 mm (12,3-13 in) panjang dan 199,5-228 mm (7,9-9 in), sementara perempuan memiliki tengkorak berukuran 291,6-315 mm (11,5-12,4 dalam) panjang dan 163-173 mm (6,4-6,8 dalam) lebar. Dibandingkan dengan beruang lain dari genus Ursus, proyeksi tengkorak yang berkembang lemah, puncak sagital rendah dan pendek, bahkan dalam spesimen tua, dan tidak melebihi lebih dari 19-20% dari total panjang tengkorak, seperti di beruang coklat, yang memiliki puncak-puncak sagital terdiri dari sampai dengan 41% dari panjang tengkorak. Meskipun sebagian besar herbivora, struktur rahang beruang hitam Asia ini tidak khusus untuk tanaman makan seperti yang panda: beruang hitam Asia memiliki lengkungan zygomatic jauh lebih sempit, dan rasio berat dari dua otot pterygoideus juga jauh lebih kecil dalam beruang hitam Asia. Namun, slip lateral otot temporal lebih tebal dan lebih kuat dalam beruang hitam.
Berbeda dengan beruang kutub, beruang hitam Asia memiliki tubuh bagian atas yang kuat untuk memanjat pohon, dan kaki belakang yang relatif lemah, yang lebih pendek dibandingkan dengan beruang coklat dan hitam Amerika beruang. Seekor beruang hitam dengan kaki belakangnya patah masih bisa memanjat efektif. Mereka adalah yang paling bipedal dari semua beruang, dan telah dikenal untuk berjalan tegak selama lebih dari seperempat mil. Bantalan tumit pada kaki depan yang lebih besar daripada kebanyakan spesies beruang lainnya. Cakar mereka, yang terutama digunakan untuk memanjat dan menggali, yang sedikit lebih panjang di kaki depan (30-45 mm) dari belakang (18-36 mm), dan lebih besar dan lebih doyan daripada yang dari beruang hitam Amerika. Telinga, yaitu berbentuk lonceng, yang secara proporsional lebih lama daripada beruang lainnya, dan tetap keluar ke samping dari Kepala bibir dan hidung yang lebih besar dan lebih mobile dibandingkan beruang coklat.
Rata-rata, beruang hitam dewasa sedikit lebih kecil daripada Amerika beruang hitam, meskipun laki-laki yang besar dapat melebihi ukuran beberapa spesies beruang lainnya. Mereka mengukur 70-100 cm (28-40 in) pada bahu, dan 120-195 cm (47-77 in) panjang. Ekor adalah 11 cm (4,4 inci) panjang. Laki-laki dewasa biasanya memiliki berat badan antara 100-200 kg (220-440 lbs), dengan berat rata-rata sekitar 135 kg (sekitar 300 lbs). Wanita berat sekitar 65-90 kg (143-198 lbs), dengan yang besar hingga 140 kg (308 lbs). The British olahragawan terkenal yang dikenal sebagai "Shekarry Lama" menulis tentang bagaimana beruang hitam dia menembak di India mungkin beratnya tidak kurang dari 363 kg (800 lbs) berdasarkan pada berapa banyak orang yang dibutuhkan untuk mengangkat tubuhnya, meskipun Gary Brown, penulis buku The Great Bear Almanak menulis bahwa beruang hitam Asia terbesar pada catatan ditimbang 200 kg (440 lbs).  spesimen Zoo-terus dapat berat sampai 225 kg (500 lbs) Meskipun indra mereka lebih akut daripada beruang coklat,. penglihatan mereka yang miskin, dan kekuatan mereka mendengar moderat, batas atas menjadi 30 kHz.



Perilaku
Asian beruang hitam cub di pohon
Asian beruang hitam adalah diurnal, meskipun mereka menjadi nokturnal dekat pemukiman manusia. Mereka mungkin hidup dalam kelompok keluarga yang terdiri dari dua orang dewasa dan dua tandu berturut muda. Mereka akan berjalan dalam prosesi terbesar ke terkecil. Mereka adalah pendaki yang baik dari batu dan pohon, dan akan naik untuk memberi makan, istirahat, matahari, menghindari musuh dan hibernate. Beberapa beruang tua mungkin menjadi terlalu berat untuk climb.Half kehidupan mereka dihabiskan di pohon-pohon dan mereka adalah salah satu mamalia arboreal terbesar. Di wilayah Ussuri, beruang hitam dapat menghabiskan sampai 15% dari waktu mereka di pohon-pohon. Asian hitam cabang istirahat beruang dan ranting untuk menempatkan di bawah diri mereka sendiri ketika makan di pohon-pohon, sehingga menyebabkan banyak pohon di rumah mereka berkisar memiliki sarang-seperti struktur di puncak mereka. Asian beruang hitam akan beristirahat untuk jangka pendek di sarang di pohon-pohon berdiri lima belas meter atau lebih tinggi. Asian beruang hitam tidak berhibernasi selama sebagian besar dari jangkauan mereka. Mereka mungkin hibernasi dalam dingin mereka, rentang utara, meskipun beberapa beruang hanya akan pindah ke ketinggian yang lebih rendah. Hampir semua menabur hamil hibernasi. Beruang hitam menyiapkan sarang mereka untuk hibernasi pada pertengahan Oktober, dan akan tidur dari November sampai Maret. Sarang mereka baik dapat digali pohon berlubang (enam puluh meter di atas tanah), gua-gua atau lubang di tanah, kayu berongga, atau curam, lereng pegunungan dan cerah. Mereka juga mungkin den di ditinggalkan beruang sarang coklat. Asiatic beruang hitam cenderung den di ketinggian rendah dan pada lereng curam kurang dari beruang coklat. Beruang hitam betina muncul dari sarang kemudian daripada laki-laki, dan beruang hitam betina dengan anaknya muncul kemudian dari tandus beruang hitam females.Asian cenderung kurang mobile daripada beruang coklat. Dengan makanan yang cukup, beruang hitam Asia bisa tetap berada di wilayah sekitar 1-2 km persegi, dan kadang-kadang bahkan sesedikit 0,5-1 km persegi.
Beruang hitam Asia memiliki berbagai vokalisasi, termasuk mendengkur, merengek, mengaum, suara menyeruput (kadang-kadang dibuat ketika makan) dan "sebuah baris mengerikan" ketika terluka, khawatir atau marah. Mereka memancarkan mendesis keras ketika mengeluarkan peringatan atau ancaman, dan menjerit ketika pertempuran. Ketika mendekati beruang lain, mereka menghasilkan "tut tut" suara, diperkirakan dihasilkan oleh beruang menjentikkan lidah mereka terhadap langit-langit mulut mereka. Ketika pacaran, mereka memancarkan suara berkotek.

Reproduksi dan siklus hidup

Dalam Sikhote-Alin, musim kawin dari beruang hitam terjadi lebih awal daripada di beruang coklat, mulai dari pertengahan Juni sampai pertengahan Agustus. Kelahiran juga terjadi lebih awal, pada pertengahan Januari. Pada bulan Oktober, tanduk rahim perempuan hamil tumbuh 15-22 mm. Pada akhir Desember, embrio berat 75 gram. Menabur umumnya memiliki sampah pertama mereka pada usia tiga wanita years.Pregnant umumnya membentuk 14% dari populasi. Mirip dengan beruang coklat, beruang hitam Asia telah menunda implantasi. Menabur biasanya melahirkan di gua-gua atau pohon berlubang di musim dingin atau awal musim semi setelah periode kehamilan 200-240 hari. Cubs berat 13 ons pada saat lahir, dan akan mulai berjalan pada usia empat hari, dan membuka mata mereka tiga hari kemudian. Tengkorak bayi kemiripan beruang hitam anaknya beruang besar untuk orang dewasa beruang matahari. Tandu dapat terdiri dari 1-4 anaknya, dengan 2 menjadi rata-rata. Cubs memiliki tingkat pertumbuhan yang lambat, hanya mencapai 2,5 kg pada bulan Mei. Beruang hitam anaknya akan perawat untuk 104-130 minggu, dan menjadi mandiri pada 24-36 bulan. Biasanya ada masa selang 2-3 tahun sebelum perempuan menghasilkan selanjutnya litters.The rata umur di alam liar adalah 25 tahun, sedangkan beruang hitam Asia tertua di penangkaran meninggal pada usia 44.

                 
Asian Beruang Hitam berusia 44 hari.                    Sow nursing cubs.


makanan

Beruang hitam memakan buah

Beruang hitam Asia omnivora, dan akan memakan serangga, larva kumbang, invertebrata, rayap, belatung, bangkai, lebah, telur, sampah, jamur, rumput, buah-buahan, kacang-kacangan, biji-bijian, madu, rempah-rempah, biji-bijian, ceri, dogwood, ek kacang-kacangan dan biji-bijian. Meskipun herbivora ke tingkat yang lebih besar dari beruang coklat, dan lebih dari Amerika karnivora beruang hitam, beruang hitam Asia tidak seperti yang mengkhususkan diri dalam diet mereka sebagai panda adalah: sementara panda tergantung pada pasokan konstan rendah kalori, namun bahan makanan berlimpah, beruang hitam lebih oportunistik dan telah memilih untuk ekonomi boom-bust-atau gizi. Mereka dengan demikian pelahap berbagai musiman makanan berkalori tinggi, menyimpan kelebihan kalori sebagai lemak, dan kemudian berhibernasi selama musim paceklik. Beruang hitam akan makan kacang pinus dan biji dari tahun sebelumnya pada periode April-Mei. Di saat kelangkaan, mereka memasuki lembah sungai untuk mendapatkan akses ke hazelnut dan larva serangga dalam log membusuk. Dari pertengahan Mei sampai akhir Juni, mereka akan melengkapi diet mereka dengan vegetasi hijau dan buah. Melalui Juli sampai September, mereka akan memanjat pohon untuk makan ceri burung, pohon cemara, tanaman merambat dan anggur. Pada kesempatan langka mereka akan makan ikan mati selama musim bertelur, meskipun ini merupakan porsi yang jauh lebih rendah dari makanan mereka daripada di beruang coklat. Pada 1970-an, beruang hitam dilaporkan untuk membunuh dan makan lutung Hanuman di Nepal. Mereka tampaknya lebih daripada kebanyakan karnivora beruang lainnya, termasuk Beruang Hitam Amerika, dan akan membunuh ungulates dengan beberapa keteraturan, termasuk ternak dalam negeri. Mangsa hewan berkuku liar dapat mencakup muntjacs, serow, takin, babi hutan dan kerbau dewasa air, yang mereka membunuh dengan melanggar leher mereka.

Sistem Syaraf

Sistem saraf adalah sistem organ pada hewan yang terdiri atas serabut saraf yang tersusun atas sel-sel saraf yang saling terhubung dan esensial untuk persepsi sensoris indrawi, aktivitas motorik volunter dan involunter organ atau jaringan tubuh, dan homeostasis berbagai proses fisiologis tubuh. Sistem saraf merupakan jaringan paling rumit dan paling penting karena terdiri dari jutaan sel saraf (neuron) yang saling terhubung dan vital untuk perkembangan bahasa, pikiran dan ingatan. Satuan kerja utama dalam sistem saraf adalah neuron yang diikat oleh sel-sel glia.
Sistem saraf pada vertebrata secara umum dibagi menjadi dua, yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.



Neuron

Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson.
Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke sel saraf yang lain atau ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek.
Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang dibentuk oleh sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann merupakan sel glia utama pada sistem saraf perifer yang berfungsi membentuk selubung mielin. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang dapat mempercepat penghantaran impuls.

Sel saraf atau neuron merupakan satuan kerja utama dari sistem saraf yang berfungsi menghantarkan impuls listrik yang terbentuk akibat adanya suatu stimulus (rangsang). Jutaan sel saraf ini membentuk suatu sistem saraf.


                Sel Syaraf

Struktur
Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson.
Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke sel saraf yang lain atau ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek. Pada ujung akhir dari akson terdapat sinapsis yang merupakan celah antara ujung saraf dimana neurotransmitter dilepaskan untuk menghantar impuls ke saraf selanjutnya atau organ yang dituju.
Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang dibentuk oleh sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann merupakan sel glia utama pada sistem saraf perifer yang berfungsi membentuk selubung mielin. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang dapat mempercepat penghantaran impuls.

Pengelompokan
Berdasarkan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel saraf sensoris, sel saraf motorik, dan sel saraf intermediet (asosiasi).

Sel saraf sensorik

Fungsi sel saraf sensorik adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).

Sel saraf motorik
Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.

 Sel saraf intermediet/Sel saraf konektor

Sel saraf intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya. Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf.

*Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel.
Walaupun semua sel memiliki sitoplasma, setiap jaringan maupun spesies memiliki ciri-ciri yang jauh berbeda antara satu dengan yang lain.
Di dalam sitoplasma terdapat oraganel-organel sel berikut ini:

• Mitokondria, berfungsi dalam proses oksidasi dan mualisasi.
• Plastida, di dalamnya terkandung klorofil, berfungsi dalam fotosintesis.
• Vakuola, berfungsi menyimpan zat makanan.
• Ribosom, sebagai tempat berlagsungnya sintesis protein.
• Retikulum endoplasma, dibedakan menjadi dua :
  
  • Retikulum Endoplasma Kasar, sebagai tempat melekatnya ribosom.
  • Retikulum Endoplasma Halus.
• Badan Golgi, berfungsi secara aktif dalam sekresi dan sintesis polisakarida.
• Lisosom, berperan dalam proses matinya sel-sel

*Inti Sel

Skema tipikal sel hewan. Nomor 2 adalah inti sel.

Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.
Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.

Sejarah

Nukleus adalah organel pertama yg ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih terperinci oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown, pada tahun 1831. Pada satu sel umumnya ditemukan hanya satu nukleus. Namun demikian, beberapa jaringan tertentu, atau beberapa spesies tertentu memiliki lebih daripada satu nukleus. Inti-inti dalam sel multinuklei ini dapat memiliki peran yang saling mengganti atau saling mengkhususkan diri. Pada Paramecium, terdapat dua inti sel: makronukleus (inti besar) dan mikronukleus (inti kecil). Makronukleus menjamin keberlangsungan hidup, sedangkan mikronukleus bertanggung jawab terhadap reproduksi.

Struktur

Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran ganda fosfolipid yang membungkus keseluruhan organel dan memisahkan bagian inti dengan sitoplasma sel, serta lamina inti, suatu struktur dalam nukleus yang memberi dukungan mekanis seperti sitoskeleton yang menyokong sel secara keseluruhan.
Secara garis besar, membran inti terdiri atas tiga bagian yaitu :

1. Membran luar
2. Ruang perinuklear.
3. Membran dalam.

Membran luar dari nukleus berkesinambungan dengan retikulum endoplasma (RE) kasar yang bertaburan dengan ribosom.
Sifat membran inti yang tak permeabel terhadap sebagian besar molekul membuat nukleus memerlukan pori inti agar molekul dapat bergerak melintasi membran. Pori nukleus bagaikan terowongan yang terletak pada membran nukleus yang berfungsi menghubungkan nukleoplasma dengan sitosol.
Fungsi utama dari pori nukleus adalah untuk sarana pertukaran molekul antara nukleus dengan sitoplasma. Molekul yang keluar, kebanyakan mRNA, digunakan untuk sintesis protein.
Pori nukleus tersusun atas 4 subunit yaitu :

1. Subunit kolom berfungsi dalam pembentukan dinding pori nukleus.
2. subunit anular berguna untuk membentuk spoke yang mengarah # menuju tengah dari pori nukleus.
3. subunit lumenal mengandung protein transmembran yang menempelkan kompleks pori nukleus pada membran nukleus.
4. subunit ring berfungsi untuk membentuk permukaan sitosolik (berhadapan dengan sitoplasma) dan nuklear (berhadapan dengan nukleoplasma) dari kompleks pori nukleus.

Meskipun bagian dalam nukleus tidak mengandung badan yang dibatasi oleh membran, isi nukleus tidak seragam dan memiliki beberapa badan subnukleus yang terbentuk dari protein-protein unik, molekul RNA, serta gugus DNA. Contoh utama dari badan subnukleus adalah nukleolus, yang terutama terlibat dalam pembentukan ribosom. Setelah diproduksi oleh nukleolus, ribosom diekspor ke sitoplasma untuk menjalankan fungsi translasi mRNA.

*Sel(Biologi)

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 10¹³ sel.Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.
Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.


Sel bakteri Helicobacter pylori dilihat menggunakan mikroskop elektron. Bakteri ini memiliki banyak flagela pada permukaan selnya.

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.

 Penemuan awal

Mikroskop majemuk dengan dua lensa telah ditemukan pada akhir abad ke-16 dan selanjutnya dikembangkan di Belanda, Italia, dan Inggris. Hingga pertengahan abad ke-17 mikroskop sudah memiliki kemampuan perbesaran citra sampai 30 kali. Ilmuwan Inggris Robert Hooke kemudian merancang mikroskop majemuk yang memiliki sumber cahaya sendiri sehingga lebih mudah digunakan. Ia mengamati irisan-irisan tipis gabus melalui mikroskop dan menjabarkan struktur mikroskopik gabus sebagai "berpori-pori seperti sarang lebah tetapi pori-porinya tidak beraturan" dalam makalah yang diterbitkan pada tahun 1665.Hooke menyebut pori-pori itu cells karena mirip dengan sel (bilik kecil) di dalam biara atau penjara. Yang sebenarnya dilihat oleh Hooke adalah dinding sel kosong yang melingkupi sel-sel mati pada gabus yang berasal dari kulit pohon ek. Ia juga mengamati bahwa di dalam tumbuhan hijau terdapat sel yang berisi cairan.

Gambar struktur gabus yang dilihat Robert Hooke melalui mikroskopnya

Pada masa yang sama di Belanda, Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain, menciptakan mikroskopnya sendiri yang berlensa satu dan menggunakannya untuk mengamati berbagai hal.^[10] Ia berhasil melihat sel darah merah, spermatozoid, khamir bersel tunggal, protozoa, dan bahkan bakteri.^[13][14] Pada tahun 1673 ia mulai mengirimkan surat yang memerinci kegiatannya kepada Royal Society, perkumpulan ilmiah Inggris, yang lalu menerbitkannya. Pada salah satu suratnya, Leeuwenhoek menggambarkan sesuatu yang bergerak-gerak di dalam air liur yang diamatinya di bawah mikroskop. Ia menyebutnya diertjen atau dierken (bahasa Belanda: 'hewan kecil', diterjemahkan sebagai animalcule dalam bahasa Inggris oleh Royal Society), yang diyakini sebagai bakteri oleh ilmuwan modern.^[10][15]
Pada tahun 1675–1679, ilmuwan Italia Marcello Malpighi menjabarkan unit penyusun tumbuhan yang ia sebut utricle ('kantong kecil'). Menurut pengamatannya, setiap rongga tersebut berisi cairan dan dikelilingi oleh dinding yang kokoh. Nehemiah Grew dari Inggris juga menjabarkan sel tumbuhan dalam tulisannya yang diterbitkan pada tahun 1682, dan ia berhasil mengamati banyak struktur hijau kecil di dalam sel-sel daun tumbuhan, yaitu kloroplas.^[10][16]

 Teori sel

Beberapa ilmuwan pada abad ke-18 dan awal abad ke-19 telah berspekulasi atau mengamati bahwa tumbuhan dan hewan tersusun atas sel,namun hal tersebut masih diperdebatkan pada saat itu. Pada tahun 1838, ahli botani Jerman Matthias Jakob Schleiden menyatakan bahwa semua tumbuhan terdiri atas sel dan bahwa semua aspek fungsi tubuh tumbuhan pada dasarnya merupakan manifestasi aktivitas sel.Ia juga menyatakan pentingnya nukleus (yang ditemukan Robert Brown pada tahun 1831) dalam fungsi dan pembentukan sel, namun ia salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada tahun 1839, Theodor Schwann, yang setelah berdiskusi dengan Schleiden menyadari bahwa ia pernah mengamati nukleus sel hewan sebagaimana Schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyatakan bahwa semua bagian tubuh hewan juga tersusun atas sel. Menurutnya, prinsip universal pembentukan berbagai bagian tubuh semua organisme adalah pembentukan sel.
Yang kemudian memerinci teori sel sebagaimana yang dikenal dalam bentuk modern ialah Rudolf Virchow, seorang ilmuwan Jerman lainnya. Pada mulanya ia sependapat dengan Schleiden mengenai pembentukan sel. Namun, pengamatan mikroskopis atas berbagai proses patologis membuatnya menyimpulkan hal yang sama dengan yang telah disimpulkan oleh Robert Remak dari pengamatannya terhadap sel darah merah dan embrio, yaitu bahwa sel berasal dari sel lain melalui pembelahan sel. Pada tahun 1855, Virchow menerbitkan makalahnya yang memuat motonya yang terkenal, omnis cellula e cellula (semua sel berasal dari sel).

Perkembangan biologi sel

Antara tahun 1875 dan 1895, terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar, seperti mitosis, meiosis, dan fertilisasi, serta berbagai organel penting, seperti mitokondria, kloroplas, dan badan Golgi.Lahirlah bidang yang mempelajari sel, yang saat itu disebut sitologi.
Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan bidang baru yang disebut biologi sel.Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadi Journal of Cell Biology.^[24] Pada akhir dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin ilmu yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.

 Struktur

Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang disebut membran plasma, sementara daerah di dalam sel disebut sitoplasma. Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan aktivitas sel tersebut.Selain itu, semua sel memiliki struktur yang disebut ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.
Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan posisi DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang disebut nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.

 Sel prokariota

 Prokariota

Gambaran umum sel prokariota.

Pada sel prokariota (dari bahasa Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'), tidak ada membran yang memisahkan DNA dari bagian sel lainnya, dan daerah tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma disebut nukleoid. Kebanyakan prokariota merupakan organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil (berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm³) serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa struktur lain.
Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun ada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah akibat tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada isi sel.
Sejumlah prokariota memiliki struktur lain di luar selubung selnya. Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang disebut kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang disebut pilus (jamak: pili) dan fimbria (jamak: fimbriae). Banyak jenis bakteri bergerak menggunakan flagelum (jamak: flagela) yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.
Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan struktur lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang disebut plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.
Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang disebut sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya ada pada eukariota. Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan berperan menentukan bentuk sel.

 Sel eukariota

Eukariota

Gambaran umum sel tumbuhan.

Gambaran umum sel hewan.

Tidak seperti prokariota, sel eukariota (bahasa Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon) memiliki nukleus. Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih besar daripada bakteri. Sitoplasma eukariota adalah daerah di antara nukleus dan membran sel. Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang disebut sitosol, yang di dalamnya terdapat organel-organel dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian besar tidak dimiliki prokariota. Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun ada pula yang dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.
Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki hampir semua sel eukariota, yaitu (1) mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi; (2) retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; (3) badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta (4) peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dimasukkan oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Baik sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.
Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan struktur di dalam sel eukariot. Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di dekat nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.
Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan membuatnya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki dinding sel, namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri maupun tumbuhan. Di antara dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat saluran yang disebut plasmodesmata.

 Komponen subseluler

Membran

Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Membran sel

Membran sel yang membatasi sel disebut sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen, nutrien, dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel.Membran sel juga berperan dalam sintesis ATP, pensinyalan sel, dan adhesi sel.
Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang bidang membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam hampir semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Ada pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lingkungan sel. Diperkirakan bahwa sekitar 30% protein yang dapat disintesis sel hewan merupakan protein membran.

 Nukleus

Inti sel

Nukleus dan bagian-bagiannya.

Nukleus mengandung sebagian besar gen yang mengendalikan sel eukariota (sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas). Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya adalah organel yang paling mencolok dalam sel eukariota.^[38] Kebanyakan sel memiliki satu nukleus, namun ada pula yang memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot rangka, dan ada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.^[
Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang disebut nukleoplasma) dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing merupakan lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.
Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein menjadi kromatin. Sewaktu sel siap untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung, menjadi cukup tebal untuk dibedakan melalui mikroskop sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom.
Struktur yang menonjol di dalam nukleus sel yang sedang tidak membelah ialah nukleolus, yang merupakan tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini kemudian dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.
Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.

Ribosom

Ribosom merupakan tempat sel membuat protein. Sel dengan laju sintesis protein yang tinggi memiliki banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang memiliki beberapa juta ribosom. Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein dan sejumlah molekul RNA.
Ribosom eukariota lebih besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal struktur dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.
Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bagian luar retikulum endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya membuat protein yang ditujukan untuk dimasukkan ke dalam membran, untuk dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki struktur identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.

Sistem endomembran

Sistem endomembran sel.

Berbagai membran dalam sel eukariota merupakan bagian dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui sambungan fisik langsung atau melalui transfer antarsegmen membran dalam bentuk vesikel (gelembung yang dibungkus membran) kecil. Sistem endomembran mencakup selubung nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi, lisosom, berbagai jenis vakuola, dan membran plasma. Sistem ini memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke luar sel, sintesis lipid, dan penetralan beberapa jenis racun.

 Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma merupakan perluasan selubung nukleus yang terdiri dari jaringan (reticulum = 'jaring kecil') saluran bermembran dan vesikel yang saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.
Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya ditempeli banyak ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam retikulum endoplasma yang disebut lumen. Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk diantarkan ke tujuan akhirnya.
Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.

 Badan Golgi

Badan Golgi (dinamai menurut nama penemunya, Camillo Golgi) tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran yang disebut sisterna. Biasanya terdapat tiga sampai delapan sisterna, tetapi ada sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan aktivitas metabolismenya. Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan membran plasma.
Sisi badan Golgi yang paling dekat dengan nukleus disebut sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus disebut sisi trans. Ketika tiba di sisi cis, protein dimasukkan ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi, dan dipilah-pilah agar nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.

Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; ada yang disekresikan ke luar sel, ada yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan ada pula yang ditempatkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan isinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis. Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.

 Lisosom

Lisosom pada sel hewan merupakan vesikel yang memuat lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik untuk menguraikan berbagai molekul kompleks. Sel menggunakan kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung pada zat yang diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk. Organel ini dibentuk sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.
Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang disebut autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan benar. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang disebut fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.

 Vakuola

Kebanyakan fungsi lisosom sel hewan dilakukan oleh vakuola pada sel tumbuhan. Membran vakuola, yang merupakan bagian dari sistem endomembran, disebut tonoplas. Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berarti 'kosong' dan dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki struktur internal. Umumnya vakuola lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan banyak vesikel.
Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung banyak vakuola kecil yang kemudian bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan air ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan air ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga mengandung cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.
Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan air dari sel.

 Mitokondria

Gambaran umum mitokondria.

 

Sebagian besar sel eukariota mengandung banyak mitokondria, yang menempati sampai 25 persen volume sitoplasma. Organel ini termasuk organel yang besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.Nama mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang (bahasa Yunani mitos, 'benang') di bawah mikroskop cahaya.
Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih besar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.
Mitokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.Karbohidrat dan lemak merupakan contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi air dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang disebut ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel.Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel. Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.
Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bagian sel lain. Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.

 Kloroplas

 Kloroplas

Gambaran umum kloroplas.

Kloroplas merupakan salah satu jenis organel yang disebut plastid pada tumbuhan dan alga.^[36] Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya untuk fotosintesis, yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa organik lain.
Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih disebut tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang disebut granum (jamak, grana). Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP. Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang kemudian dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.
Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri. Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel Peroksisom.

 Peroksisom

Peroksisom berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi menghasilkan hidrogen peroksida (H₂O₂). Hidrogen peroksida merupakan bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom senyawa ini digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi air dan oksigen. Salah satu tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam lemak panjang menjadi lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria untuk oksidasi sempurna.Peroksisom pada sel hati dan ginjal juga mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol. Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat yang digunakan dalam tahap perkecambahan.

Sitoskeleton

Sitoskeleton sel eukariota; mikrotubulus diwarnai hijau, sementara mikrofilamen diwarnai merah.

 

 Sitoskeleton

Sitoskeleton eukariota terdiri dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus, filamen intermediat, dan mikrofilamen. Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton eukariota ditemukan pula pada prokariota^.Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan organel, dan membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan sel. Silia dan flagela eukariota, yang merupakan alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus. Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan membuat organel tetap berada di tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia untuk pergerakan sel ameba, dan aliran bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.
Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara miosin bergerak pada mikrofilamen.

 Komponen ekstraseluler

Matriks ekstraseluler dan Sambungan sel

Sel-sel hewan dan tumbuhan disatukan sebagai jaringan terutama oleh matriks ekstraseluler, yaitu jejaring kompleks molekul yang disekresikan sel dan berfungsi utama membentuk kerangka pendukung. Terutama pada hewan, sel-sel pada kebanyakan jaringan terikat langsung satu sama lain melalui sambungan sel.^[55]

 Matriks ekstraseluler hewan

Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan penyusun utama glikoprotein (protein yang berikatan dengan karbohidrat pendek), dan yang paling melimpah ialah kolagen yang membentuk serat kuat di bagian luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan, yang merupakan glikoprotein kelas lain ^,Variasi jenis dan susunan molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan seperti kornea mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.

 Dinding sel tumbuhan

Dinding sel tumbuhan merupakan matriks ekstraseluler yang menyelubungi tiap sel tumbuhan.Dinding ini tersusun atas serabut selulosa yang tertanam dalam polisakarida lain serta protein dan berukuran jauh lebih tebal daripada membran plasma, yaitu 0,1 µm hingga beberapa mikrometer. Dinding sel melindungi sel tumbuhan, mempertahankan bentuknya, dan mencegah pengisapan air secara berlebihan.

 Sambungan antarsel

Sambungan sel (cell junction) dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan antarsel atau antara sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya, sambungan sel dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu (1) sambungan penyumbat (occluding junction), (2) sambungan jangkar (anchoring junction), dan (3) sambungan pengomunikasi (communicating junction). Sambungan penyumbat menyegel permukaan dua sel menjadi satu sedemikian rupa sehingga molekul kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan ketat (tight junction) pada vertebrata. Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel (dan sitoskeletonnya) ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir, sambungan pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi atau listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata merupakan contoh sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.

 Fungsi

 Metabolisme

Keseluruhan reaksi kimia yang membuat makhluk hidup mampu melakukan aktivitasnya disebut metabolisme, dan sebagian besar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik, yaitu perombakan senyawa kimia untuk menghasilkan energi maupun untuk dijadikan bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik, yaitu reaksi penyusunan komponen sel.Salah satu proses katabolik yang merombak molekul makanan untuk menghasilkan energi di dalam sel ialah respirasi seluler, yang sebagian besar berlangsung di dalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota dan menghasilkan ATP. Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.

 Komunikasi sel

 Pensinyalan sel

 Kemampuan sel untuk berkomunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan 'sinyal' dari dan kepada sel lain, menentukan interaksi antarorganisme uniseluler serta mengatur fungsi dan perkembangan tubuh organisme multiseluler. Misalnya, bakteri berkomunikasi satu sama lain dalam proses quorum sensing (pengindraan kuorum) untuk menentukan apakah jumlah mereka sudah cukup sebelum membentuk biofilm, sementara sel-sel dalam embrio hewan berkomunikasi untuk koordinasi proses diferensiasi menjadi berbagai jenis sel.
Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul (misalnya hormon) atau aktivitas listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel (misalnya melalui sambungan pengomunikasi), penyebaran molekul sinyal ke sel yang berdekatan, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melalui saluran (misalnya pembuluh darah), atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh (misalnya pada jaringan otot polos). Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang disebut pembawa pesan kedua (second messenger) yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi aktivitas protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein yang pada akhirnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.

 Siklus sel

Siklus sel

Video yang dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli

Setiap sel berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan sel antara pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya disebut sebagai siklus sel.Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat proses terkoordinasi, yaitu pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah digandakan ke dua calon sel anakan, serta pembelahan sel. Pada bakteri, proses pemisahan DNA ke calon sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju pembelahan sel eukariota.Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum replikasi DNA (disebut fase G₁, gap 1) dan sebelum pembelahan sel (fase G₂). Siklus sel bakteri tidak wajib memiliki fase G₁, namun memiliki fase G₂ yang disebut periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota disebut fase S (sintesis), atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki tahap pembelahan nukleus yang disebut fase M (mitosis).
Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G₁ dapat berhenti dan tidak beralih ke fase S bila tidak ada faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang disebut fase G₀ dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya adalah sel fibroblas yang hanya membelah diri untuk memperbaiki kerusakan tubuh akibat luka.Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.

Diferensiasi sel

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur yang sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel berkembang menjadi suatu organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot, saraf, dan kulit.Sel-sel dalam embrio yang sedang berkembang melakukan pensinyalan sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.

 Kematian sel terprogram

Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu kematian terprogram yang berguna untuk pengendalian populasi sel dengan cara mengimbangi perbanyakan sel, misalnya untuk mencegah munculnya tumor. Kematian sel juga berguna untuk menghilangkan bagian tubuh yang tidak diperlukan. Contohnya, pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau kaki manusia pada mulanya saling menyatu, namun kemudian terbentuk berkat kematian sel-sel antarjari. Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya kematian sel, sama seperti pertumbuhan dan pembelahan sel, merupakan proses yang sangat terkendali. Kematian sel semacam itu terjadi dalam proses yang disebut apoptosis yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari lingkungan sel atau ketika suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis ialah pemadatan nukleus dan fragmentasi DNA yang diikuti oleh penyusutan sel.

 Kajian tentang sel

Biologi sel modern berkembang dari integrasi antara sitologi, yaitu kajian tentang struktur sel, dan biokimia, yaitu kajian tentang molekul dan proses kimiawi metabolisme. Mikroskop merupakan peralatan yang paling penting dalam sitologi, sementara pendekatan biokimia yang disebut fraksinasi sel juga telah menjadi sangat penting dalam biologi sel.

 Mikroskopi

Silia pada permukaan sel bagian dalam trakea mamalia dilihat dengan SEM (perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya).

 

 Mikroskop

Mikroskop berperan dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih banyak digunakan di laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya tampak dilewatkan menembus spesimen dan kemudian lensa kaca yang merefraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya memiliki batas daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih halus dari kira-kira 0,2 µm (ukuran bakteri kecil). Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal abad ke-20 melibatkan usaha untuk meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau pemberian zat fluoresen. Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi (daya urai) sekitar 2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron transmisi (transmission electron microscope, TEM) dan mikroskop elektron payar (scanning electron microscope, SEM). TEM terutama digunakan untuk mengkaji struktur internal sel, sementara SEM sangat berguna untuk melihat permukaan spesimen secara rinci.

 Fraksinasi sel

Fraksinasi sel ialah teknik untuk memisahkan bagian-bagian sel. Secara umum, teknik ini melibatkan homogenisasi, yaitu pemecahan sel secara halus dengan bantuan blender atau alat ultrasuara, dan sentrifugasi, yaitu pemisahan komponen-komponen sel oleh gaya sentrifugal dalam alat sentrifuge, alat seperti komidi putar untuk tabung reaksi yang dapat berputar pada berbagai kecepatan. Sentrifuge yang paling canggih, yang disebut ultrasentrifuge, dapat berputar secepat 80.000 rotasi per menit (rpm) dan memberikan gaya pada partikel-partikel sampel hingga 500.000 kali gaya gravitasi bumi (500.000 g). Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih besar yang terkumpul di bagian bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut. Supernatan ini disentrifugasi kembali dan prosesnya diulangi, dengan kecepatan putaran yang semakin tinggi pada setiap tahap, sehingga komponen sel yang semakin lama semakin kecil terkumpul dalam pelet yang berurutan.

*Serabut syaraf

Saraf adalah serat-serat yang menghubungkan organ-organ tubuh dengan sistem saraf pusat (yakni otak dan sumsum tulang belakang) dan antar bagian sistem saraf dengan lainnya. Saraf membawa impuls dari dan ke otak atau pusat saraf. Neuron kadang disebut sebagai sel-sel saraf, meski istilah ini sebenarnya kurang tepat karena banyak sekali neuron yang tidak membentuk saraf.
Saraf adalah bagian dari sistem saraf periferal. Saraf aferen membawa sinyal sensorik ke sistem saraf pusat, sedangkan saraf eferen membawa sinyal dari sistem saraf pusat ke otot-otot dan kelenjar-kelanjar. Sinyal tersebut seringkali disebut impuls saraf, atau disebut potensial akson.


                   Saraf (kuning)

*Dendrit

Dendrit (dari bahasa Yunani dendron, “pohon”) adalah cabang dari Neuron. Sel-sel saraf di otak disebut Neuron. Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit).
Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek.
Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel Schwann disebut neurilema. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls.


*Akson

Akson adalah sel yang panjang, tipis dan membawa impuls elektrikal sel tubuh neuron atau soma. Akson adalah jalur transmisi utama sistem saraf dan mereka membantu membuat saraf. Akson individual berukuran sekitar satu mikrometer 1μm. Akson terpanjang pada tubuh manusia, adalah saraf skiatik yang menjalankan dari basis tulang belakang ke jari besar tiap kaki. Saraf skiatik ini dapat terbentang sekitar satu meter atau lebih panjang.

*Mielin
Pada sel saraf, selubung Mielin adalah lapisan fosfolipid yang membungkus akson secara konsentrik. Sel Schwann merupakan sel yang membentuk selubung pada sistem saraf tepi, sedangkan oligodendrosit merupakan sel yang membentuk selubung yang sama pada sistem saraf pusat. Selubung mielin merupakan karakteristik dari vertebrata (gnathostome), tetapi juga diangkat oleh evolusi pararel beberapa invertebrata. Mielin ditemukan oleh Louis-Antoine Ranvier pada tahun 1878.

*Sel Schwann

Sel Schwann (bahasa Inggris: Schwann cell, neurolemmocyte) adalah sejenis sel glial yang disebut menurut nama seorang ilmuwan Jerman yaitu Theodor Schwann.
Pada akson sistem saraf tepi, sel Schwann memungkinkan terjadinya transduksi sinyal elektrik dari dendrit menuju terminal akson,dengan melilitkan membran plasmanya secara konsentrik sepanjang akson yang dikenal sebagai selubung mielin. Pada sistem saraf pusat, selubung mielin terbentuk oleh oligodendrosit.

*Sel Glial

Sel Glial berfungsi diantaranya untuk memberi nutrisi pada sel saraf. Macam-macam neuroglia diantaranya adalah astrosit, oligodendrosit,mikroglia, dan makroglia .

Penghantaran rangsang

Semua sel dalam tubuh manusia memiliki muatan listrik yang terpolarisasi, dengan kata lain terjadi perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam dari suatu membran sel, tidak terkecuali sel saraf (neuron). Perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam membran ini disebut potensial membran. Informasi yang diterima oleh Indra akan diteruskan oleh saraf dalam bentuk impuls. Impuls tersebut berupa tegangan listrik. Impuls akan menempuh jalur sepanjang akson suatu neuron sebelum dihantarkan ke neuron lain melalui sinapsis dan akan seperti itu terus hingga mencapai otak, dimana impuls itu akan diproses. Kemudian otak mengirimkan impuls menuju organ atau indra yang dituju untuk menghasilkan efek yang diinginkan melalui mekanisme pengiriman impuls yang sama.
Membran hewan memiliki potensial istirahat sekitar -50 mV s/d -90 mV, potensial istirahat adalah potensial yang dipertahankan oleh membran selama tidak ada rangsangan pada sel. Datangnya stimulus akan menyebabkan terjadinya depolarisasi dan hiperpolarisasi pada membran sel, hal tersebut menyebabkan terjadinya potensial kerja. Potensial kerja adalah perubahan tiba-tiba pada potensial membran karena datangnya rangsang. Pada saat potensial kerja terjadi, potensial membran mengalami depolarisasi dari potensial istrahatnya (-70 mV) berubah menjadi +40 mV. Akson vertebrata umumnya memiliki selubung mielin. Selubung mielin terdiri dari 80% lipid dan 20% protein, menjadikannya bersifat dielektrik atau penghambat aliran listrik dan hal ini menyebabkan potensial kerja tidak dapat terbentuk pada selubung mielin; tetapi bagian dari akson bernama nodus Ranvier tidak diselubungi oleh mielin. Penghantaran rangsang pada akson bermielin dilakukan dengan mekanisme hantaran saltatori, yaitu potensial kerja dihantarkan dengan "melompat" dari satu nodus ke nodus lainnya hingga mencapai sinapsis.
Pada ujung neuron terdapat titik pertemuan antar neuron bernama sinapsis, neuron yang mengirimkan rangsang disebut neuron pra-sinapsis dan yang akan menerima rangsang disebut neuron pasca-sinapsis. Ujung akson setiap neuron membentuk tonjolan yang didalamnya terdapat mitokondria untuk menyediakan ATP untuk proses penghantaran rangsang dan vesikula sinapsis yang berisi neurotransmitter umumnya berupa asetilkolin (ACh), adrenalin dan noradrenalin. Ketika rangsang tiba di sinapsis, ujung akson dari neuron pra-sinapsis akan membuat vesikula sinapsis mendekat dan melebur ke membrannya. Neurotransmitter kemudian dilepaskan melalui proses eksositosis. Pada ujung akson neuron pasca-sinapsis, protein reseptor mengikat molekul neurotransmitter dan merespon dengan membuka saluran ion pada membran akson yang kemudian mengubah potensial membran (depolarisasi atau hiperpolarisasi) dan menimbulkan potensial kerja pada neuron pasca-sinapsis. Ketika impuls dari neuron pra-sinaps berhenti neurotransmitter yang telah ada akan didegradasi. Molekul terdegradasi tersebut kemudian masuk kembali ke ujung akson neuron pra-sinapsis melalui proses endositosis.

*Neuroglia
Neuroglia adalah sel-sel yang paling banyak ditemukan dalam sistem saraf. Sel-sel tersebut tidak berperan secara langsung dalam pengolahan informasi dan transmisi dan berfungsi untuk menyokong kebutuhan dari sel neuron.

 

Neuroglia of the brain shown by Golgi's method

Jenis

Secara umum terdapat tiga macam Neuoroglia yakni :

1. Astroglia/Astrosit yang terbagi menjadi dua yaitu astrosit protoplasma dan astrosit fibrosa. Keduanya berperan dalam memelihara homeostasis internal pembuluh darah otak melalui pembentukan sawar darah otak . Ketika sistem saraf pusat mengalami cidera, astrosit bertanggung jawab untuk pembentukan jaringan parut gliosis.
2. oligodendroglia/ oligodendrocytes berperan sebagai pembentuk selubung myelin dari sel-sel neuron di sistem saraf pusat. Pada sistem saraf pusat, pembentukan selubung myelin oleh oligodendrosit yang merupakan salah satu sel yang terdiferensiasi secara khusus dan hanya dapat ditemukan di otak dan "medula spinalis". '"Oligodendrosit'" bisa dikatakan memiliki fungsi serupa dengan "sel schwan" yang bisa kita temukan di sistem saraf tepi. Akan tetapi oligodendrosit tidak memiliki ;neurolema:membran plasma dari sel Schwan layaknya "sel schawn" dan tidak memiliki kemampuan untuk "regenerasi".Sehingga kerusakan pada sistem saraf pusat seringkali menyebabkan kecacatan permanen.
3. mikroglia merupakan bentuk diferensiasi dari makrofag di sistem saraf pusat dan berperan dalam proses fagositosis di otak. Mikroglia akan aktif disaat terjadi proses inflamasi ataupun proses degeneratif yang mempengaruhi sistem saraf pusat.

*Astrosit
Astrosit (bahasa Inggris: astrocyte, astroglia) adalah sejenis sel glial dengan populasi sekitar 5 kali lebih banyak daripada neuron.^[1]
Sejak akhir abad ke sembilan belas, astrosit diklasifikasi berdasarkan perbedaan morfologi dan lokasi anatomi menjadi dua subtipe, yaitu astrosit protoplasmik dan astrosit fibrous. Jenis protoplasmik ditemukan pada seluruh bagian korteks otak besar, sedangkan jenis fibrous ditemukan pada bagian ganglia dasar.
Astrosit merespon seluruh stimulasi terhadap sistem saraf pusat melalui suatu proses yang disebut astrogliosis reaktif.