Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel, salah satu dari cabang-cabang biologi. Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel, daur hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupun skala molekular, dan sel biologi meneliti baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia.
Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua bidang ilmu biologi.
Pengetahuan akan persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis sel
merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi molekular.
Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu,
yang memungkinkan prinsip-prinsip yang dipelajari dari suatu sel
diekstrapolasikan dan digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian
biologi sel berkaitan erat dengan genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan.
Proses-proses dalam biologi sel
Pergerakan protein
Protein disintesis oleh ribosom di sitoplasma. Proses tersebut juga dikenal sebagai translasi protein atau biosintesis protein. Beberapa jenis protein, misalnya protein yang akan digabungkan kepada membran sel (protein membran), ditranspor ke retikulum endoplasma (RE) selama proses sintesisnya dan kemudian diproses lebih lanjut di badan Golgi. Dari badan Golgi, protein membran dapat bergerak ke membran plasma (membran sel), ke kompartemen subselular lainnya, atau dapat pula disekresikan
ke luar sel. Retikulum endoplasma dapat dianggap sebagai "kompartemen
tempat sintesis protein membran", sedangkan badan Golgi dapat dianggap
sebagai "kompartemen tempat pemrosesan protein membran". Terdapat aliran
protein semi-konstan melalui kompartemen-kompartemen tersebut.
Protein-protein yang terdapat pada RE dan badan Golgi berasosiasi dengan
protein-protein lain namun tetap terdapat pada kompartemennya
masing-masing. Protein-protein lain "mengalir" melalui RE dan badan
Golgi ke membran plasma. Dari membran plasma, protein kemudian pada
akhirnya diuraikan kembali di dalam kompartemen intraselular lisosom menjadi asam amino-asam amino penyusunnya.
Teknik yang digunakan untuk mempelajari sel
Isolasi sel
Yang dimaksud dengan isolasi sel adalah proses pengambilan suatu
partikel sel dari tempat asalnya untuk diteliti lebih lanjut. Sel dapat
diisolasi dari suspensi jaringan.
Isolasi sel dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
1. Fluorescence-Activated Cell Sorter
- Prinsip metode ini ialah menggunakan antibodi yang berikatan dengan zat fluoresen untuk melabel sel spesifik. Suspensi sel dilewatkan pada sinar laser dan dibaca oleh detektor. Suspensi yang mengandung sel diberi sinyal positif atau negatif bergantung pada selnya mengandung zat fluoresen atau tidak. Suspensi kemudian melewati aliran listrik dan dipisahkan ke tempat masing-masing sesuai muatannya.
2. Laser Capture Microdissection
- Prinsip metode ini menggunakan laser untuk memotong bagian tertentu dan memindahkannya ke tempat lain, contohnya memisahkan sel tumor dari jaringannya.
Pembiakan sel
Setelah diisolasi, sel ditumbuhkan (diperbanyak) dengan cara in vitro (menggunakan media) atau in vivo (melibatkan sel hidup).
Ada 2 macam biakan atau kultur, yaitu biakan primer dan biakan
sekunder. Biakan primer ialah biakan yang diambil langsung dari jaringan
organisme tanpa proliferasi sel secara in vitro. Sementara itu, biakan sekunder ialah biakan yang dikembangbiakkan dari biakan primer, biasanya di-refresh dalam jangka waktu tertentu.
Hibridisasi sel
Sel hibrid adalah gabungan dua sel berbeda yang dengan hasil akhir satu inti sel. Tujuan dibuatnya sel hibrid adalah untuk membentuk antibodi monoklonal.
Fraksinasi sel
Fraksinasi sel ialah pemisahan sel menjadi organel
dan molekul, biasa dilakukan dengan sentrifugasi. Sentifugasi merupakan
tahap pertama dalam fraksinasi, memisahkan organel berdasarkan ukuran
dan densitasnya.
Prinsip sentrifugasi ialah bahwa untuk memperoleh organel yang besar,
diperlukan kecepatan sentrifugasi yang rendah, dan sebaliknya.