Seberapa kecil sel?

Rata-rata sel hati manusia berukuran 25 µm melintang, sedangkan ameba raksasa Chaos carolinense dapat memanjang hingga 1 mm. Tidak ada satu ukuran sel yang berlaku untuk semua: sel manusia yang umum dikenal bisa berukuran puluhan mikrometer melintang, sementara beberapa organisme bersel tunggal tumbuh cukup besar hingga tampak seperti titik yang bergerak.

Mikrometer (µm) adalah satuan panjang yang digunakan untuk mengukur sel; nanometer (nm) lebih kecil. Satuan-satuan ini memudahkan kita mengikuti perubahan skala dari sel manusia ke bakteri, lalu ke struktur mungil di dalam sel.

Sel manusia bisa hampir selebar rambut

Sehelai rambut manusia lebarnya sekitar 70 µm. Sel pipi berukuran 60 µm melintang, hampir selebar rambut, dan sekitar delapan kali diameter sel darah merah. Sel darah merah berukuran 7.5 µm melintang. Jenis-jenis sel manusia yang umum ini memberi gambaran tentang arti “mikroskopis”: lebar sel pipi hampir sama dengan rambut, sedangkan sel darah merah jauh lebih sempit.

Sel pipi adalah sel pipih berbentuk skuamosa dari lapisan di bagian dalam mulut. Bentuknya yang lebar memungkinkan sel-sel ini membentuk lapisan permukaan, dan sel tersebut mudah dikumpulkan dengan usapan pipi. Karena itu, sel pipi sering digunakan sebagai sampel dalam eksperimen ekstraksi DNA di kelas. Sampel ini berasal dari bagian tubuh yang mudah dijangkau kebanyakan orang, tetapi selnya sendiri perlu dilihat dengan mikroskop agar tampak jelas.

Adiposit manusia dewasa, atau sel lemak, berdiameter 100 µm. Hampir seluruh bagian dalamnya dipenuhi satu tetesan lipid besar yang mendorong inti sel ke tepi. Dengan ukuran 100 µm, lebarnya sekitar 1.7 kali lebar sel pipi. Tetesan besar itu memberi sel ini susunan yang khas: cadangan tersimpan memenuhi sebagian besar ruang di dalam membran luarnya.

Hepatosit, yaitu sel hati, rata-rata berukuran 25 µm melintang. Ukurannya lebih kecil daripada sel pipi, tetapi lebarnya sekitar 3.3 kali diameter sel darah merah. Hepatosit membentuk sekitar 80% massa hati dan menjalankan ratusan fungsi metabolisme. Lebar sel saja tidak menunjukkan apa yang dikerjakannya: hepatosit yang lebih kecil ini merupakan bagian dari organ yang bertanggung jawab atas banyak jenis aktivitas kimia.

Beberapa organisme bersel tunggal berukuran jauh lebih besar

Chaos carolinense adalah salah satu ameba terbesar yang diketahui dan dapat tampak seperti titik bergerak dengan mata telanjang. Saat tubuhnya memanjang, panjangnya mencapai 1 mm, sekitar dua kali lebar sebutir pasir berukuran sedang. Sebutir beras panjangnya sekitar enam kali panjang ameba yang sedang memanjang. Garis luar tubuh ameba berubah saat bergerak, sehingga panjang yang diukur menggambarkan bentuknya saat memanjang.

Siliata berwarna merah muda Blepharisma japonicum berukuran 300 µm panjangnya, sekitar 4.3 kali lebar rambut manusia. Ukuran itu juga sekitar 40 kali diameter sel darah merah. Pigmen peka cahaya pada Blepharisma, blepharismin, memberinya warna merah muda dan dapat menjadi racun dalam cahaya terang. Sel sebesar ini tetap terlalu kecil untuk dilihat dengan jelas tanpa pembesaran, tetapi lebarnya berkali-kali lipat daripada sel darah yang membantu membawa oksigen ke seluruh tubuh.

Bakteri memperkecil skala hingga beberapa mikrometer

Bakteri adalah sel, tetapi ukurannya jauh lebih kecil daripada sel manusia di atas. Bakteri berbentuk batang Shigella flexneri berukuran 2.5 µm panjangnya. Rentang selebar sel darah merah kira-kira sama dengan tiga kali panjang Shigella. Shigella dapat menyerang sel usus manusia dengan menggunakan sistem injeksi khusus. Ukurannya yang kecil tidak menghalanginya berinteraksi langsung dengan sel yang jauh lebih besar.

Deinococcus radiodurans berukuran 2 µm melintang. Bakteri ini dapat bertahan hidup dari dosis radiasi ribuan kali lebih tinggi daripada dosis yang dapat membunuh manusia, dengan cepat memperbaiki DNA yang hancur. Diameter sel darah merah sekitar 3.8 kali diameternya. Bakteri ini hanya menempati sedikit ruang di samping sel darah, tetapi sistem perbaikannya dapat memulihkan materi genetik yang rusak.

Sianobakteri laut Synechococcus rata-rata berukuran 1 µm melintang. Sel darah merah lebarnya sekitar 7.5 kali lipat, dan Synechococcus berdiameter sekitar setengah dari Deinococcus radiodurans. Synechococcus adalah salah satu organisme fotosintetik paling melimpah di Bumi dan berkontribusi besar terhadap produksi oksigen global. Perannya jauh melampaui bentuknya yang mungil: sel-sel ini membantu menggerakkan fotosintesis di lautan.

Virus lebih kecil daripada sel, tetapi bukan sel

Di antara sel terkecil yang diketahui, Mycoplasma genitalium berukuran sekitar 0.3 kali 0.6 mikrometer (dibuka di tab baru). Struktur yang lebih kecil juga terdapat di dalam sel. Lisosom adalah organel bermembran yang mengandung enzim pencernaan untuk menguraikan limbah dan sisa-sisa sel; diameternya biasanya 500 nm. Ukuran itu sekitar setengah diameter Synechococcus. Lisosom merupakan bagian dari sel, bukan sel mandiri.

Partikel virus Lassa berukuran 100 nm melintang, sekitar seperlima diameter lisosom. Virus tidak dapat berkembang biak sendiri; virus menggunakan mesin sel inang. Perbedaan ini penting bahkan pada skala sekecil ini: virus mungkin lebih kecil daripada sel, tetapi tidak dapat bereproduksi secara mandiri.

Rentang selebar sel darah merah kira-kira sama dengan 75 kali diameter virus Lassa, tetapi virus tetap membutuhkan sel inang untuk bereproduksi.