ORGANISME

Organisme

Dalam biologi, organisme adalah setiap sistem kehidupan (seperti binatang, tanaman, jamur, atau mikro-organisme). Setidaknya dalam beberapa bentuk, semua organisme mampu menanggapi rangsangan, reproduksi, pertumbuhan dan perkembangan, dan pemeliharaan homeostasis sebagai keseluruhan stabil. Suatu organisme dapat berupa uniseluler (bersel tunggal) atau terdiri dari, seperti pada manusia, banyak miliaran sel dikelompokkan ke dalam jaringan dan organ khusus. Istilah multiseluler (bersel banyak) menggambarkan setiap organisme terdiri dari lebih dari satu sel.

Istilah “organisme” pertama kali muncul dalam bahasa Inggris pada 1701 dan mengambil definisi yang sekarang oleh 1834 (inggris Oxford Dictionary).

Klasifikasi ilmiah dalam biologi menganggap organisme identik dengan kehidupan di Bumi. Berdasarkan jenis sel, organisme dapat dibagi ke dalam kelompok-kelompok prokariotik dan eukariotik. The prokariota mewakili dua domain, yang Bakteri dan Archaea. Organisme eukariotik, dengan dibatasi membran inti sel, juga mengandung organel, yaitu mitokondria dan (pada tumbuhan) plastida, umumnya dianggap berasal dari bakteri endosymbiotic.  Jamur, hewan dan tumbuhan adalah contoh spesies yang eukariota.

Life on Earth Fossil range: Archaean – Recent
These Escherichia coli cells provide an example of a prokaryotic microorganism
Scientific classification
(unranked):	Life on Earth (Gaeabionta)
Domains and Kingdoms
Cellular life Bacteria Archaea Eukarya Bikonta Rhizaria Excavata Heterokonta Alveolata Plantae Unikonta Amoebozoa Fungi Animalia Non-cellular life (viruses) **

Baru-baru ini sebuah clade, Neomura, telah diusulkan, yang menyatukan kelompok-kelompok Archaea dan Eukarya. Neomura diduga telah berevolusi dari Bakteri, lebih khusus dari Actinobacteria.

Kata “organisme” mungkin secara luas didefinisikan sebagai suatu kumpulan molekul yang berfungsi sebagai lebih atau kurang stabil secara keseluruhan dan memiliki sifat kehidupan. Namun, banyak sumber mengusulkan definisi yang tidak menyertakan virus dan teori-mungkin buatan manusia non-organik bentuk kehidupan. Virus tergantung pada mesin biokimia sel inang untuk reproduksi.
Chambers Online Reference memberikan definisi yang luas: “setiap struktur hidup, seperti tanaman, hewan, jamur atau bakteri, mampu pertumbuhan dan reproduksi”.
Dalam kehidupan multiseluler kata “organisme” biasanya menggambarkan seluruh hirarki sekumpulan sistem (misalnya peredaran darah, pencernaan, atau reproduksi) sendiri koleksi organ tubuh; ini, pada gilirannya, koleksi jaringan, yang terbuat dari sel sendiri. Pada beberapa tanaman dan nematoda Caenorhabditis elegans, sel-sel individu totipotent.
Sebuah superorganism adalah organisme yang terdiri dari banyak individu yang bekerja bersama sebagai satu fungsi atau unit sosial.

Virus

Virus biasanya tidak dianggap sebagai organisme karena mereka tidak mampu “independen” atau otonom reproduksi atau metabolisme. Perdebatan ini bermasalah karena beberapa organisme seluler juga tidak mampu bertahan hidup mandiri (tapi bukan independen metabolisme dan prokreasi) dan hidup sebagai parasit intraselular wajib. Walaupun virus memiliki beberapa enzim dan molekul karakteristik organisme hidup, mereka tidak memiliki metabolisme mereka sendiri dan tidak dapat mensintesis dan mengatur senyawa organik yang membentuk mereka. Tentu saja, peraturan ini keluar otonom reproduksi dan mereka hanya dapat pasif ditiru oleh mesin sel inang. Dalam pengertian ini, mereka mirip dengan masalah mati. Sementara virus tidak mempertahankan metabolisme independen, dan dengan demikian biasanya tidak diperhitungkan organisme, mereka memiliki gen mereka sendiri dan mereka lakukan berevolusi melalui mekanisme yang serupa organisme berevolusi.

Terminologi organisasi

Semua organisme yang diklasifikasikan oleh ilmu penggolongan / taksonomi alfa ke taksa atau clades baik.
Dirangking kelompok taksa organisme, yang lari dari umum (domain) ke spesifik (jenis). Sebuah skema luas pangkat dalam urutan hierarkis:

·         Domain

·         Kingdom

·         Phylum

·         Class

·         Order

·         Family

·         Genus

·         Species

Untuk memberikan sebuah contoh, Homo sapiens adalah binominal Latin menyamakan manusia modern. Semua anggota spesies sapiens ini, setidaknya dalam teori, dapat saling kawin secara genetis. Beberapa spesies mungkin milik genus, tetapi para anggota spesies yang berbeda dalam suatu genus tidak dapat saling kawin untuk menghasilkan keturunan yang subur. Homo Namun, hanya memiliki satu spesies yang masih hidup (sapiens), Homo erectus, Homo neanderthalensis, dll punah ribuan tahun yang lalu. Beberapa genera milik keluarga yang sama dan seterusnya naik hirarki. Akhirnya, kerajaan yang relevan (Animalia, dalam kasus manusia) ditempatkan ke dalam salah satu dari tiga domain tertentu tergantung pada karakteristik genetik dan struktural.

Semua makhluk hidup diketahui klasifikasi ilmu pengetahuan yang diberikan oleh sistem ini sehingga spesies di dalam keluarga tertentu lebih erat kaitannya dan secara genetik serupa daripada spesies dalam filum tertentu.

Sebuah jamur polypore memiliki hubungan parasit dengan inangnya.

Sebuah ericoid mycorrhizal jamur

Organisme kompleks sistem kimia, diselenggarakan dengan cara-cara yang mempromosikan reproduksi dan beberapa ukuran keberlanjutan atau kelangsungan hidup. Fenomena molekul kimia yang mendasar dalam memahami organisme, tetapi merupakan kesalahan filosofis (reduksionisme) untuk mengurangi organisme biologi untuk sekadar kimia. Ini adalah fenomena umum seluruh organisme yang menentukan kebugaran mereka ke lingkungan dan oleh karena itu survivability DNA mereka berdasarkan gen.

Organisme jelas berutang asal mereka, metabolisme, dan banyak fungsi-fungsi internal lainnya untuk fenomena kimia, khususnya kimia dari molekul organik besar. Organisme merupakan sistem yang kompleks senyawa kimia yang, melalui interaksi dengan satu sama lain dan lingkungan, memainkan berbagai peran.
Organisme adalah semi-tertutup sistem kimia. Walaupun mereka masing-masing unit kehidupan (sebagai definisi mengharuskan) mereka tidak tertutup terhadap lingkungan di sekitar mereka. Beroperasi mereka terus-menerus menerima dan melepaskan energi. Bermanfaat Autotrophs menghasilkan energi (dalam bentuk senyawa organik) dengan menggunakan cahaya dari matahari atau senyawa anorganik, sementara heterotrophs mengambil senyawa organik dari lingkungan.
Utama unsur kimia dalam senyawa ini adalah karbon. Sifat fisik unsur ini seperti afinitas yang besar untuk ikatan dengan atom kecil lain, termasuk atom karbon lain, dan ukurannya yang kecil membuatnya mampu membentuk ikatan ganda, menjadikannya ideal sebagai dasar kehidupan organik. Hal ini dapat membentuk tiga-atom kecil senyawa (seperti karbon dioksida), serta rantai besar ribuan atom yang dapat menyimpan data (asam nukleat), sel-sel terus bersama-sama, dan mengirimkan informasi (protein).

Makromolekul

Senyawa yang membentuk organisme dapat dibagi menjadi makromolekul dan lainnya, molekul-molekul yang lebih kecil. Kelompok empat makromolekul adalah asam nukleat, protein, karbohidrat dan lipid. Asam nukleat (khususnya asam deoksiribonukleat, atau DNA) menyimpan data genetik sebagai urutan nukleotida. Urutan tertentu dari empat jenis nukleotida (adenin, sitosin, guanin, dan timin) mendikte banyak karakteristik yang membentuk organisme. Urutan dibagi menjadi kodon, yang masing-masing urutan tertentu dari tiga nukleotida dan berkorespondensi dengan asam amino tertentu. Jadi urutan kode DNA untuk protein tertentu yang, karena sifat-sifat kimia dari asam amino yang dibuat, lipatan secara khusus dan melakukan fungsi tertentu.

Fungsi-fungsi berikut protein telah diakui:

1. Enzim, yang mengkatalisis semua reaksi metabolisme;
2. Protein struktural, seperti tubulin, atau kolagen;
3. Regulatory protein, seperti faktor transkripsi atau siklin yang mengatur siklus sel;
4. Signaling molekul atau reseptor mereka seperti beberapa hormon dan reseptor mereka;
5. Defensive protein, yang dapat mencakup segala dari antibodi dari sistem kekebalan tubuh, racun-racun (misalnya, dendrotoxins ular), untuk protein yang mengandung asam amino yang tidak biasa seperti canavanine.

Membentuk lipid membran sel yang merupakan penghalang, yang berisi segala sesuatu di dalam sel dan mencegah senyawa dari lewat dengan bebas ke dalam, dan keluar dari, sel. Dalam beberapa organisme multiseluler yang mereka layani untuk menyimpan energi dan memediasi komunikasi antara sel-sel. Karbohidrat juga menyimpan energi dan transportasi dalam beberapa organisme, tetapi lebih mudah rusak daripada lemak.

Hirarki klasifikasi biologis taksonomi delapan besar peringkat. Intermediate peringkat kecil tidak ditampilkan.

Semua organisme terdiri dari sel-sel yang disebut unit monomer; beberapa berisi satu sel (uniseluler) dan lain-lain mengandung banyak unit (multiselular). Organisme multiseluler dapat mengkhususkan sel untuk melakukan fungsi-fungsi tertentu, sekelompok sel-sel seperti jaringan empat tipe dasar yang epitel, jaringan saraf, jaringan otot dan jaringan ikat. Beberapa jenis jaringan bekerja sama dalam bentuk organ untuk menghasilkan fungsi tertentu (seperti pemompaan darah oleh jantung, atau sebagai penghalang terhadap lingkungan sebagai kulit). Pola ini berlanjut ke tingkat lebih tinggi dengan beberapa organ berfungsi sebagai sistem organ untuk memungkinkan reproduksi, pencernaan, dll Banyak organisme multicelled terdiri dari beberapa sistem organ, yang berkoordinasi untuk memungkinkan kehidupan.

Sel

Teori sel, pertama kali dikembangkan pada tahun 1839 oleh Schleiden dan Schwann, menyatakan bahwa semua organisme tersusun atas satu atau lebih sel; semua sel berasal dari sel-sel yang sudah ada sebelumnya, semua fungsi penting dari suatu organisme terjadi di dalam sel, dan sel-sel mengandung informasi yang diperlukan untuk turun-temurun mengatur fungsi sel dan untuk mengirimkan informasi ke sel-sel generasi berikutnya.

Ada dua jenis sel, eukariotik dan prokariotik. Sel prokariotik biasanya lajang, sementara sel-sel eukariotik biasanya ditemukan dalam organisme multi seluler. Sel prokariotik tidak memiliki membran nukleus sehingga DNA tidak terikat di dalam sel, sel-sel eukariotik mempunyai membran nuklir.

Semua sel, baik prokariotik maupun eukariotik, memiliki membran yang menyelubungi sel, memisahkan bagian dalamnya dari lingkungannya, mengatur apa yang bergerak masuk dan keluar, dan mempertahankan potensial listrik dari sel. Di dalam membran, sitoplasma asin yang menghabiskan sebagian besar dari volume sel. Semua sel memiliki DNA, materi herediter gen, dan RNA, yang berisi informasi yang diperlukan untuk membangun berbagai protein seperti enzim, sel mesin utama. Ada juga jenis biomolekul lainnya di dalam sel.

Semua sel berbagi beberapa kemampuan:

• Reproduksi dengan pembelahan sel (fisi biner, mitosis atau meiosis).

• Penggunaan enzim dan protein lain disandikan oleh gen DNA dan RNA dilakukan via kurir intermediet dan ribosom.
• Metabolisme, termasuk mengambil bahan mentah, membangun komponen-komponen sel, mengubah energi, dan melepaskan molekul oleh produk. Fungsi sel tergantung pada kemampuannya untuk mengekstrak dan menggunakan energi kimia yang tersimpan dalam molekul organik. Energi ini berasal dari jalur metabolisme.

• Respon terhadap rangsangan eksternal dan internal seperti perubahan temperatur, pH atau tingkat gizi.

• Cell isi yang terkandung dalam membran permukaan sel yang mengandung protein dan lapisan ganda lipid.

Salah satu parameter dasar adalah organisme hidup. Beberapa organisme hidup sebagai pendek sebagai satu hari, sementara beberapa tanaman dapat hidup ribuan tahun. Penuaan adalah penting ketika menentukan hidup dari sebagian besar organisme, bakteri, virus atau bahkan prion.

Evolusi

Dalam biologi, teori keturunan universal Common mengusulkan bahwa semua organisme di bumi adalah keturunan dari nenek moyang atau leluhur gen renang. Bukti keturunan umum dapat ditemukan dalam sifat dibagi antara semua organisme hidup. Hari di Darwin, bukti-bukti bersama ciri-ciri ini hanya berdasarkan pengamatan terhadap morfologi terlihat kesamaan, seperti kenyataan bahwa semua burung memiliki sayap, bahkan mereka yang tidak terbang.

Saat ini, ada perdebatan mengenai apakah atau tidak semua organisme berasal dari satu nenek moyang, atau “universal terakhir nenek moyang” (LUA), juga disebut “universal terakhir nenek moyang” (Luca). Universalitas pengkodean genetik menunjukkan nenek moyang. Sebagai contoh, setiap sel hidup memanfaatkan asam nukleat sebagai bahan genetik, dan menggunakan dua puluh yang sama asam amino sebagai blok bangunan untuk protein, meskipun pengecualian untuk dua puluh dasar asam amino telah ditemukan. Namun, di sepanjang sejarah pengelompokan berdasarkan penampilan atau fungsi spesies kadang-kadang polyphyletic karena evolusi konvergen.

Sebuah pohon filogenetik hipotetis dari semua organisme yang masih ada, berdasarkan sekuens gen 16S rRNA data, yang menunjukkan sejarah evolusi dari tiga domain kehidupan, bakteri, archaea, dan eukariota. Originally diusulkan oleh Carl Woese.

“Terakhir universal ancestor” (LUA), atau “universal terakhir nenek moyang” (Luca), adalah nama yang diberikan kepada satu selular hipotetis organisme atau sel tunggal yang memunculkan semua kehidupan di Bumi 3.5 untuk 3,8 miliar tahun yang lalu. Namun, hipotesis ini sejak saat itu telah ditolak pada banyak alasan. Misalnya, pernah dianggap bahwa kode genetik universal (lihat: kode genetik universal), tetapi banyak variasi yang telah ditemukan termasuk berbagai alternatif kode mitokondria. Kembali pada awal tahun 1970, ahli biologi evolusi berpikir bahwa sebuah diberikan potongan DNA tertentu subunit protein yang sama dalam setiap makhluk hidup, dan bahwa dengan demikian kode genetik universal. Hal ini ditafsirkan sebagai bukti bahwa setiap organisme mewarisi kode genetik dari satu moyang bersama, alias, sebuah Luca. Pada tahun 1979, Namun, pengecualian kode yang ditemukan di mitokondria, energi kecil pabrik di dalam sel. Para peneliti mempelajari gen mitokondria manusia menemukan bahwa mereka menggunakan kode alternatif, dan banyak varian sedikit telah ditemukan sejak, termasuk berbagai alternatif kode mitokondria, serta varian kecil seperti Mycoplasma menerjemahkan kodon UGA seperti triptofan. Biologi kemudian ditemukan pengecualian dalam bakteri dan di inti ganggang dan hewan bersel tunggal. Sebagai contoh, protein tertentu dapat menggunakan alternatif inisiasi (memulai) kodon biasanya tidak digunakan oleh spesies itu. Dalam protein tertentu, non-standar diganti asam amino untuk standar kodon stop, tergantung pada urutan sinyal yang terkait di messenger RNA: UGA kode dapat UAG dapat selenocysteine dan kode untuk pyrrolysine. Selenocysteine sekarang dipandang sebagai-21 asam amino, dan pyrrolysine dipandang sebagai ke-22. Deskripsi rinci variasi dalam kode genetik dapat ditemukan di situs NCBI.

Sudah jelas sekarang bahwa kode genetik tidak sama dalam semua makhluk hidup dan ini memberikan kepercayaan bahwa semua makhluk hidup tidak berevolusi pada tegas-pohon kehidupan berakar dari satu Luca. Dukungan lebih lanjut bahwa tidak ada Luca telah disediakan selama bertahun-tahun oleh horizontal / lateral transfer gen di kedua Prokariota dan organisme eukariota sel tunggal. Inilah sebabnya mengapa pohon-pohon filogenetik tidak dapat berakar; mengapa hampir semua pohon filogenetik memiliki struktur percabangan yang berbeda, khususnya di dekat pangkal pohon; dan mengapa banyak organisme telah ditemukan dengan kodon dan bagian dari urutan DNA mereka yang kadang-kadang tidak berhubungan dengan spesies lain.
Informasi mengenai perkembangan awal kehidupan mencakup masukan dari berbagai bidang, termasuk geologi dan planetary science. Ilmu-ilmu ini menyediakan informasi tentang sejarah bumi dan perubahan-perubahan yang dihasilkan oleh kehidupan. Namun, banyak informasi tentang awal Earth telah dihancurkan oleh proses geologis selama waktu.

Sejarah Kehidupan

Evolusi kimia dari diri-katalisator reaksi kimia untuk hidup (lihat Asal-usul kehidupan) bukan merupakan bagian dari evolusi biologis, tetapi tidak jelas di mana titik yang semakin kompleks seperti rangkaian reaksi menjadi apa yang kita akan mempertimbangkan, hari ini, untuk dapat hidup organisme .

Tidak banyak yang diketahui tentang perkembangan paling awal dalam hidup. Namun, semua organisme yang ada berbagi ciri-ciri tertentu, termasuk struktur selular dan kode genetik. Kebanyakan ilmuwan menafsirkan ini berarti semua organisme yang ada berbagi nenek moyang yang sama, yang telah mengembangkan proses seluler paling mendasar, tetapi tidak ada konsensus ilmiah pada hubungan dari tiga domain kehidupan (Archaea, Bakteri, Eukaryota) atau asal-usul kehidupan. Upaya untuk menjelaskan sejarah awal kehidupan umumnya berfokus pada perilaku makromolekul, terutama RNA, dan perilaku sistem yang kompleks.

Munculnya oxygenic fotosintesis (sekitar 3 miliar tahun lalu) dan kemudian munculnya kaya oksigen, atmosfer non-mengurangi bisa dilacak melalui pembentukan besi banded deposito, dan kemudian tempat tidur merah oksida besi. Ini merupakan prasyarat yang diperlukan untuk pengembangan respirasi sel aerobik, diyakini telah muncul sekitar 2 miliar tahun yang lalu.

Dalam miliar tahun terakhir, sederhana tumbuhan dan hewan multisel mulai muncul di lautan. Segera setelah munculnya binatang pertama, ledakan Kambrium (periode tertandingi dan luar biasa, tapi singkat, keragaman organisme didokumentasikan dalam fosil yang ditemukan di Burgess shale) melihat penciptaan dari semua rencana tubuh utama, atau filum, modern hewan. Acara ini sekarang diyakini dipicu oleh perkembangan Hox gen. Sekitar 500 juta tahun yang lalu, tumbuhan dan jamur terjajah tanah, dan segera diikuti oleh arthropoda dan hewan lainnya, yang mengarah ke pengembangan ekosistem tanah hari ini.

Proses evolusi mungkin akan sangat lambat. Bukti fosil menunjukkan bahwa keragaman dan kompleksitas kehidupan modern telah berkembang selama sebagian besar sejarah bumi. Bukti geologis menunjukkan bahwa Bumi adalah sekitar 4,6 miliar tahun. Studies on guppies oleh David Reznick di University of California, Riverside, bagaimanapun, telah menunjukkan bahwa laju evolusi melalui seleksi alam dapat dilanjutkan 10 thousand untuk 10 juta kali lebih cepat daripada apa yang ditunjukkan dalam catatan fosil. Namun studi perbandingan seperti yang selalu bias oleh perbedaan dalam skala waktu di mana perubahan evolusioner diukur di laboratorium, percobaan lapangan, dan catatan fosil.

Prakambrium stromatolites di Siyeh Pembentukan, Glacier National Park. Pada tahun 2002, William Schopf dari UCLA menerbitkan kertas kontroversial dalam jurnal Nature berargumen bahwa formasi seperti ini memiliki 3,5 miliar tahun fosil ganggang mikroba. Jika benar, mereka akan diketahui paling awal kehidupan di bumi.

Transfer gen horizontal, dan sejarah hidup

Para keturunan dari organisme hidup secara tradisional telah direkonstruksi dari morfologi, tetapi semakin dilengkapi dengan Phylogenetics – rekonstruksi filogeni oleh perbandingan genetik (DNA) urutan.

“Sequence perbandingan sarankan transfer horisontal baru-baru ini banyak gen di antara spesies yang beragam termasuk melintasi batas-batas filogenetik ‘domain’. Dengan demikian menentukan sejarah filogenetik suatu spesies tidak dapat dilakukan secara meyakinkan dengan menentukan pohon evolusioner gen tunggal.”

Gogarten biologi menyarankan “metafora asli dari sebuah pohon tidak lagi sesuai dengan data dari penelitian genom baru-baru ini”, maka “ahli biologi [seharusnya] menggunakan metafora dari sebuah mosaik untuk menggambarkan sejarah yang berbeda digabungkan dalam genom individu dan menggunakan [yang] metafora dari sebuah bersih untuk memvisualisasikan pertukaran dan kerja sama kaya efek HGT antara mikroba

Masa depan kehidupan (organisme kloning dan sintetik)

Dalam istilah modern, kategori kloning organisme mengacu pada prosedur menciptakan organisme multisel baru, secara genetik identik dengan yang lain. Namun, kloning juga memiliki potensi sepenuhnya menciptakan spesies baru organisme. Organisme kloning adalah subyek banyak perdebatan etika (lihat Bioetika, Etika kloning, dan bayi Perancang artikel).

J. Craig Venter Institute baru-baru ini membentuk sebuah genom ragi sintetis, Mycoplasma genitalium, oleh rekombinasi dari 25 tumpang tindih fragmen-fragmen DNA dalam satu langkah. “Penggunaan ragi rekombinasi sangat menyederhanakan perakitan molekul DNA besar dari kedua sintetis dan fragmen alam.” Perusahaan-perusahaan lain, seperti Synthetic Genomics, telah dibentuk untuk mengambil keuntungan dari banyak komersial yang dirancang adat genom.