Pagsilip sa Mikroskopyo

ANG selula ay sinasabing siyang pinakasaligang yunit ng buhay. Oo, lahat ng nabubuhay na bagay​—kasali na ang mga halaman, insekto, hayop, at mga tao​—ay binubuo ng mga selula. Maraming taon nang pinag-aaralan ng mga siyentipiko kung paano gumagana ang isang selula at natuklasan nila ang maraming lihim ng molecular biology at genetics. Suriin nating mabuti ang mga selula at tingnan natin kung ano ang natuklasan ng siyensiya tungkol sa kamangha-mangha at pagkaliliit na yunit na ito ng buhay.

Pagsilip sa Mikroskopyo

Iba-iba ang hugis ng mga selula. Ang ilan ay parihaba; ang iba naman ay parisukat. May bilog na mga selula, hugis-itlog na mga selula, at ang ilan ay walang tiyak na hugis. Tingnan ang amoeba, isang-selulang organismo na talagang walang tiyak na hugis. Sa halip, nagbabago ang anyo nito habang kumikilos ito. Kapansin-pansin, ang gawain ng isang selula ay kadalasang ipinahihiwatig ng hugis nito. Halimbawa, ang ilang selula ng kalamnan ay mahahaba at maninipis at lumiliit habang nagtatrabaho ang mga ito. Ang mga selula ng nerbiyo​—na naghahatid ng mga mensahe sa buong katawan​—ay may mahahabang sanga.

Iba-iba rin ang sukat ng mga selula. Subalit ang karamihan ay napakaliliit upang makita ng mga mata lamang. Upang ilarawan ang sukat ng isang pangkaraniwang selula, tingnan mo ang tuldok sa dulo ng pangungusap na ito. Mga 500 selulang may karaniwang sukat ang magkakasiya sa munting tuldok na iyan! Kung waring pagkaliit-liit niyan, tingnan ang ilang selulang baktirya na mga 50 ulit na mas maliit pa. Ang pinakamalaking selula? Iyan ang maitatawag sa pula ng itlog ng isang avestruz​—isang “higanteng” selula, na kasinlaki ng bola ng beisbol o bola ng cricket!

Yamang karamihan ng mga selula ay hindi makikita ng mata lamang, ang mga siyentipiko ay gumagamit ng mga instrumento, gaya ng mikroskopyo, upang mapag-aralan ang mga ito.a Magkagayunman, ang ilang masalimuot na detalye ng isang selula ay hindi lubusang mauunawaan. Pag-isipan ito: Mapalálakí sa tingin ng isang mikroskopyong electron ang isang selula nang mga 200,000 ulit​—pagpapalaki na ang langgam ay magmumukhang punto otso kilometro ang haba. Gayunman, kahit na sa ganitong pagpapalaki sa tingin, hindi pa rin nakikita ang ilang detalye ng selula!

Kaya natuklasan ng mga siyentipiko na kahanga-hanga ang pagkamasalimuot ng selula. Sa kaniyang aklat na The Fifth Miracle, sinabi ng pisikong si Paul Davies: “Bawat selula ay siksik ng maraming pagkaliliit na mga istraktura na para bang galing sa manwal ng isang inhinyero. Nagkalat maging ang napakaliliit na tiyani, gunting, bomba, motor, panikwas, balbula, tubo, kadena, at maging mga sasakyan. Pero siyempre ang selula ay hindi lamang isang bag ng mga kagamitan. Ang iba’t ibang bahagi ay akmang pinagsama-sama upang makabuo ng isang mahusay na gumaganang kabuuan, tulad ng isang masalimuot na operasyon sa isang pabrika.”

DNA​—Ang Molekula ng Pagmamana

Ang mga tao gayundin ang mga halaman at hayop na binubuo ng maraming selula ay nagsimula bilang isang selula. Kapag naabot na ng selulang iyon ang isang takdang sukat, ito’y nahahati at bumubuo ng dalawang selula. Pagkatapos ay nahahati ang dalawang selulang ito at nagiging apat na selula. Habang patuloy na nahahati ang mga selula, ang mga ito’y nagkakaroon ng partikular na katangian​—alalaong baga’y, nagiging iba-iba, anupat nagiging mga selula ng kalamnan, selula ng nerbiyo, selula ng balat, at iba pa. Habang nagpapatuloy ang prosesong ito, marami sa mga selula ang nagsasama-sama upang bumuo ng mga himaymay. Halimbawa, ang mga selula ng kalamnan ay nagsasanib ng puwersa at bumubuo ng himaymay ng kalamnan. Ang iba’t ibang uri ng himaymay ay bumubuo ng mga sangkap, gaya ng puso, baga, at ng mga mata.

Sa ilalim ng manipis na balat ng bawat selula ay naroroon ang isang tulad-gulaman na likidong tinatawag na cytoplasm. Sa ilalim pa nito ay naroon ang nucleus, na nakahiwalay sa cytoplasm sa pamamagitan ng isang manipis na lamad. Ang nucleus ay tinatawag na sentro ng kontrol sa selula dahil pinangangasiwaan nito ang halos lahat ng gawain ng selula. Sa loob ng nucleus ay naroroon naman ang henetikong programa ng selula, na isinulat sa deoxyribonucleic acid​—DNA, sa maikli.

Ang mga molekula ng DNA ay mahigpit na nakaikid sa mga chromosome ng selula. Ang iyong genes, na mga bahagi ng mga molekula ng DNA, ay naglalaman ng lahat ng impormasyong kinakailangan upang mabuo ka. “Ang henetikong programa na dala ng DNA ay nagpapangyaring mapaiba ang bawat nabubuhay na bagay mula sa lahat ng iba pang nabubuhay na bagay,” paliwanag ng The World Book Encyclopedia. “Dahil sa programang ito kung kaya magkaiba ang aso at ang isda, ang zebra at ang rosas, at ang sause at ang putakti. Dahil dito ay naiiba ka sa lahat ng iba pang tao sa lupa.”

Ang dami ng impormasyong nasa loob ng DNA sa isa lamang sa iyong mga selula ay totoong di-kapani-paniwala. Maaari itong umokupa ng mga sindami ng isang milyong pahinang ganito kalaki! Yamang DNA ang siyang may pananagutan sa pagpapasa ng inililipat na impormasyon mula sa isang salinlahi ng mga selula hanggang sa susunod na salinlahi, ito’y tinatawag na pangkalahatang plano ng lahat ng buhay. Ngunit ano ba ang hitsura ng DNA?

Ang DNA ay binubuo ng dalawang hibla na nakapulupot sa bawat isa at may hugis na para bang isang palikaw na hagdanan o pinilipit na hagdan na may mga baytang. Ang dalawang hibla ay pinag-uugnay ng mga kombinasyon ng apat na kompound na tinatawag na mga base. Bawat base ng isang hibla ay ipinapares sa isang base sa kabilang hibla. Ang mga pares ng base na ito ang bumubuo sa mga baytang ng pilipit na hagdan ng DNA. Ang eksaktong kaayusan ng mga base sa molekula ng DNA ang siyang nagtatakda sa henetikong impormasyon na nilalaman nito. Sa madaling sabi, ang pagkakasunud-sunod na ito ang nagtatakda ng halos lahat ng bagay tungkol sa iyo, mula sa kulay ng iyong buhok hanggang sa hugis ng iyong ilong.

DNA, RNA, at Protina

Mga protina ang siyang pinakasaganang maramihang makromolekula na masusumpungan sa mga selula. Tinataya na ang mga ito ang bumubuo sa mahigit sa kalahati ng timbang ng karamihan ng tuyong organismo! Ang mga protina ay binubuo ng mas maliliit na bahagi sa pagbuo na tinatawag na mga amino acid. Ang ilan sa mga ito ay ginagawa ng iyong katawan; ang iba naman ay kailangang manggaling sa iyong kinakain.

Maraming gawain ang mga protina. Halimbawa, nariyan ang hemoglobin, isang protina na nasa mga pulang selula ng dugo, na naghahatid ng oksiheno sa iyong buong katawan. Saka nariyan ang mga antibody, na tumutulong sa iyong katawan na labanan ang sakit. Ang iba namang protina, gaya ng insulin, ay tumutulong sa iyo na tunawin ang mga pagkain at kontrolin ang iba’t ibang gawain ng selula. Lahat-lahat, maaaring may libu-libong iba’t ibang uri ng protina sa iyong katawan. Maaaring may daan-daan sa loob lamang ng iisang selula!

Bawat protina ay may isinasagawang trabaho na itinatakda ng gene ng DNA nito. Pero paano nababasa ang henetikong impormasyon sa isang DNA upang magawa ang isang partikular na protina? Gaya ng ipinakikita sa kalakip na dayagram na “Kung Paano Ginagawa ang mga Protina,” ang henetikong impormasyon na nakaimbak sa DNA ay kailangan munang mailipat mula sa nucleus ng selula tungo sa cytoplasm, kung saan naroroon ang mga ribosome, o mga pagawaan ng protina. Naisasagawa ang paglilipat na ito sa pamamagitan ng isang tagapamagitan na tinatawag na ribonucleic acid (RNA). “Binabasa” ng mga ribosome sa cytoplasm ang mga tagubilin ng RNA at binubuo ang wastong kaayusan ng mga amino acid upang makagawa ng isang partikular na protina. Sa gayon, may umiiral na kinakailangang kaugnayan sa pagitan ng DNA, RNA, at pagbuo ng mga protina.

Saan Ito Nagsimula?

Maraming dekada nang nakaintriga sa mga siyentipiko ang pag-aaral ng genetics at molecular biology. Nag-aalinlangan ang pisikong si Paul Davies kung mayroon ngang isang Maylalang na nasa likod ng lahat ng ito. Gayunpaman, inamin niya: “Bawat molekula ay may espesipikong gawain at isang itinalagang dako sa kabuuang disenyo upang magawa ang tamang mga bagay. Maraming paglalakbay na nagaganap. Ang mga molekula ay tumatawid sa mga selula upang makatagpo ang iba sa tamang dako at sa tamang panahon nang sa gayo’y maisagawa nang wasto ang kanilang mga trabaho. Nangyayari ang lahat ng ito nang walang boss na nag-uutos sa mga molekula at nagmamaniobra sa kanila sa angkop na mga lokasyon. Walang tagapangasiwa na namamahala sa mga gawain ng mga ito. Basta ginagawa lamang ng mga molekula ang trabaho nila: sumalpok kung saan-saan, magbanggaan sa isa’t isa, bumangon, magsama. . . . Sa paanuman, sa kabuuan ay nagsasanib ang hindi-nag-iisip na mga atomong ito at isinasagawa ang galaw ng buhay sa paraang namumukod-tangi ang kawastuan.”

May mabuting dahilan, ang marami na nagsusuri sa nangyayari sa loob ng selula ay nagsasabi na tiyak na may isang matalinong puwersa na siyang nasa likod ng pagkalikha nito. Tingnan natin kung bakit.

[Talababa]

[Kahon/Dayagram sa pahina 5]

Pagsilip sa Loob ng Selula

Sa loob ng bawat selula ay may nucleus​—ang sentrong tagautos ng selula. Nakapaloob naman sa nucleus ang mga chromosome, na binubuo ng mahigpit ang pagkakaikid na mga molekula at protina ng DNA. Ang ating genes ay nasa mga molekulang ito ng DNA. Ang mga ribosome, mga tagagawa ng protina, ay nasa cytoplasm ng selula, na nasa labas ng nucleus.

[Dayagram]

(Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

Cell

Ribosomes

Cytoplasm

Nucleus

Chromosomes

DNA​—ang hagdan ng buhay

[Dayagram sa pahina 7]

(Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

Kung Paano Dumarami ang DNA

Para sa simpleng paglalarawan, ang nakapilipit na likaw ng DNA ay pinalapad

1 Bago mahati ang mga selula upang makabuo ng susunod na henerasyon ng mga selula, kailangan muna nilang magparami (gumawa ng isang kopya) ng DNA. Una, tumutulong ang mga protina upang paghiwalayin ang mga bahagi ng dalawang-hibla na DNA

Protina

2 Pagkatapos, bilang pagsunod sa mahigpit na alituntunin sa pagpapares ng base, ang malaya (magagamit) na mga base sa selula ay nakakonekta sa katuwang na mga base nito sa dalawang orihinal na hibla

Mga malayang base

3 Bilang panghuli, dalawang magkaparehong aklat ng kodigo ang nabubuo. Kaya, kapag nahati ang selula, bawat bagong selula ay nagkakaroon ng katulad na kodigong aklat ng DNA

Protina

Protina

Ang alituntunin sa pagpapares ng base sa DNA:

Ang A ay laging kasama ng T

A T Thymine

T A Adenine

Ang C ay laging kasama ng G

C G Guanine

G C Cytosine

[Dayagram sa pahina 8, 9]

(Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

Kung Paano Ginagawa ang mga Protina

Para madaling unawain, inilalarawan natin ang isang protinang binubuo ng 10 amino acid. Karamihan sa mga protina ay may mahigit sa 100

1 Binubuksan ng isang pantanging protina ang isang bahagi ng mga hibla ng DNA

Protina

2 Nagsasama ang malalayang base ng RNA at ang nakalantad na mga base ng DNA sa isang hibla lamang, sa gayo’y nabubuo ang isang hibla ng mensaherong RNA

Malalayang base ng RNA

3 Humihiwalay ang bagong gawa na mensaherong RNA at lumilipat sa mga ribosome

4 Kinukuha ng lumilipat na RNA ang isang amino acid at dinadala ito sa ribosome

Lumilipat na RNA

Ribosome

5 Habang dumaraan ang ribosome sa mensaherong RNA, nabubuo ang isang kawing ng mga amino acid

Mga amino acid

6 Habang ito’y nabubuo, ang kawing ng protina ay nadodoble sa hugis na kailangan upang makagawa nang tama. Pagkatapos ay pinakakawalan ng ribosome ang kawing

May dalawang mahalagang dulo ang lumilipat na RNA:

Ang isa ay para matukoy ang kodigo ng mensaherong RNA

Ang kabilang dulo naman ang nagdadala ng tamang amino acid

Lumilipat na RNA

Ang mga base ng RNA ay gumagamit ng U sa halip na T, kaya ang U ang katambal ng A

A U Uracil

U A Adenine