Ukuran sel dan mikroskop

Sel darah merah lebarnya sekitar 8 µm, jadi kira-kira 250 sel darah merah muat berjajar melintasi kepala jarum pentul selebar 2 mm.

Mengukur sesuatu yang tidak bisa dilihat

Penggaris berhenti di milimeter, padahal sel jauh lebih kecil dari itu. Ahli biologi memakai mikrometer (µm), seperseribu milimeter, dan nanometer (nm), seperseribu mikrometer. Jadi 1 mm = 1000 µm dan 1 µm = 1000 nm. Sel darah merah manusia biasanya selebar sekitar 8 µm, dan kepala jarum pentul sekitar 2 mm. Bagi 2000 µm dengan 8 µm dan hasilnya 250: sebanyak itulah sel darah merah yang bisa berjajar melintasi satu kepala jarum pentul.

Ukuran sel sangat beragam. Bakteri dan sel prokariot lainnya berukuran sekitar 0.1 sampai 5.0 µm. Kebanyakan sel eukariot, jenis sel penyusun tumbuhan dan hewan, berukuran sekitar 10 sampai 100 µm. Di dalamnya, nukleus kira-kira selebar 5 µm dan mitokondria biasanya sepanjang 1 sampai 2 µm. Ribosom hanya berukuran 20 sampai 30 nm, jauh di bawah apa pun yang bisa diperlihatkan mikroskop sekolah. Benda terkecil yang bisa dilihat mata telanjang berukuran sekitar 0.1 mm, jadi beberapa sel yang sangat besar, seperti sel telur manusia, berada tepat di batas yang bisa kamu lihat tanpa lensa.

Mikroskop cahaya

Kebanyakan mikroskop sekolah adalah mikroskop cahaya. Cahaya tampak menembus spesimen lalu melewati dua set lensa. Mikroskop pelajar biasanya memperbesar sampai sekitar 400 kali, dan dengan lensa imersi minyak sekitar 1000 kali. Namun, perbesaran saja tidak cukup. Yang sama pentingnya adalah daya pisah (resolusi), yaitu kemampuan menampilkan dua titik yang berdekatan sebagai dua titik terpisah. Mikroskop cahaya pelajar yang baik punya daya pisah sekitar 200 nm. Dua struktur yang lebih dekat dari itu akan kabur menjadi satu, sebesar apa pun gambarnya diperbesar.

Mikroskop cahaya punya keunggulan besar: kamu bisa mengamati sel hidup. Kebanyakan sel hampir tembus pandang, jadi bagian-bagiannya sulit dibedakan kecuali diwarnai dengan zat pewarna, dan pewarnaan biasanya membunuh sel. Sistem dua lensa juga membalik gambar. Kaca preparat yang digeser ke kiri tampak bergerak ke kanan, dan huruf “e” pada kaca preparat terlihat terbalik.

Mikroskop elektron

Mikroskop elektron memakai berkas elektron, bukan cahaya. Panjang gelombang elektron jauh lebih pendek daripada cahaya, sehingga alat ini mencapai perbesaran sekitar 100 000 kali dan bisa memisahkan detail sampai sekitar 50 pikometer. Harganya, elektron hanya bergerak dengan baik di dalam ruang hampa dan persiapannya membunuh spesimen, jadi kamu tidak bisa mengamati sel hidup dengan cara ini. Mikroskop elektron payar (SEM) menyapukan berkas elektron di atas permukaan dan memperlihatkan bentuknya. Mikroskop elektron transmisi (TEM) melewatkan berkas menembus irisan tipis dan memperlihatkan bagian dalamnya. Dengan cara inilah organel pada unit-unit berikutnya pertama kali terlihat secara rinci.

Mengapa sel tetap kecil

Mengapa tidak ada satu sel raksasa saja? Semua yang dipakai sel masuk melalui permukaannya, dan semua yang dibuangnya keluar lewat jalan yang sama. Bayangkan sel berbentuk kubus dengan sisi 1 mm. Luas permukaannya 6 mm² dan volumenya 1 mm³, perbandingannya 6 banding 1. Gandakan sisinya menjadi 2 mm, maka luas permukaannya menjadi 24 mm² sedangkan volumenya menjadi 8 mm³, perbandingannya hanya 3 banding 1. Saat sel membesar, volumenya bertambah lebih cepat daripada permukaannya, dan setiap bagian membran harus melayani lebih banyak isi sel. Setelah melewati ukuran tertentu, membran tidak sanggup lagi mengimbangi. Sel mengatasinya dengan membelah diri, dengan menjadi pipih atau panjang dan ramping, dengan melipat membrannya, atau dengan membagi tugas di antara organel.