Harun Yahya - Keajaiban Dunia Hormon - Bagian IV

Materi Pembahasan :

KOMUNIKASI DI DALAM SEL
Pusat Komunikasi di dalam Sel dan Stasiun-stasiunnya
Perjalanan Hormon Pembawa Pesan di dalam Sel
Stasiun Komunikasi Moduler
Mekanisme Kendali pada Komunikasi di dalam Sel
Kurir-kurir Istimewa di dalam Sel
Dunia Ilmiah dan Komunikasi Seluler


SISTEM KODE POS DALAM SEL
Bagaimanakah Lalu Lintas Protein di dalam Sel Diatur?
SRP: Si Pemandu di dalam Sel
Komunikasi dan Transportasi di dalam Inti Sel
Sistem Unik yang Belum Terungkap Rahasianya

KOMUNIKASI PADA SEL-SEL SYARAF
Rancangan pada Sinapsis
Komunikasi Kimiawi pada Neuron
Perencanaan dan Penjadwalan pada Molekul-Molekul Kurir
Komunikasi Listrik AntarNeuron
Sebuah Kenyataan yang Menyolok

KOMUNIKASI DI DALAM SEL

Sampai kini, kita telah mengamati bagaimana sel-sel saling berkomunikasi dan dengan cara apa satu sel mengirimkan pesan ke sel lain. Kita telah sedikit mengupas fungsi pesan-pesan ini (hormon) dan pengaruh yang dihasilkannya pada sel. Di ruas ini, kita akan mengamati bagaimana pesan yang disampaikan ke sel oleh suatu hormon dipindahkan dari membran ke inti sel. Dengan kata lain, kita akan mengamati sistem komunikasi di dalam sel.

Pusat Komunikasi di dalam Sel dan Stasiun-Stasiunnya

Kebanyakan kita terbiasa dengan menara-menara komunikasi yang tinggi, dan sebagian besar kita telah menyaksikan berita televisi tentang peresmian sarana semacam itu. Kesan pertama yang membekas di pikiran kita mungkin adalah gambaran sebuah bangunan penuh antena dan peranti listrik yang rumit. Bayangan seperti ini tidak keliru karena, untuk memahami perangkat teknologi yang digunakan di dalam sarana ini, orang harus berkeahlian teknik tertentu di bidang elektronika dan komunikasi. Selain itu, sebagian besar kita mempercayai bahwa kini sarana ini tak dapat dinafikan untuk memampukan kita berkomunikasi dengan orang-orang di segenap penjuru dunia. Bayangkan hal ini: apa yang akan terjadi jika semua menara komunikasi, dengan pusat-pusat dan stasiun-stasiunnya ditutup untuk jangka waktu sesaat? Tak diragukan lagi, keadaan ini akan mengakibatkan kekacauan dan kepanikan. Tetapi, tak masalah seberapa banyak kerugian materi yang diakibatkannya, sistem masih dapat diperbaiki.

Namun, jika komunikasi antara 100 trilyun sel kita atau komunikasi di dalam satu sel dihentikan sekejap, dan pesan-pesan seluler tak mencapai tujuannya, akibatnya adalah kematian. Sistem komunikasi mutakhir dibangun menggunakan peranti-peranti elektronik dan mekanik berteknologi tercanggih. Namun, kecanggihan teknologi di dalam sistem komunikasi sel, yang terlalu canggih untuk dipahami manusia, terbentuk dengan peranti-peranti yang terbuat dari protein. Di dalam protein, tiada jaringan listrik (atau bahkan semikonduktor) sebagaimana pada peranti mutakhir; di sana ada atom-atom karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Ada sekitar 30 ribu jenis protein di dalam tubuh kita dan baru dua persen yang fungsinya benar-benar diketahui. Fungsi sebagian besar protein bagi manusia masih belum diketahui.

Sistem komunikasi antarsel di dalam berbagai segi menyerupai sistem yang digunakan manusia. Misalnya, pada membran sel ada “antena” yang menyebabkan sel dapat meraba pesan yang datang. Tepat di bawah antena ini, terletak “stasiun-stasiun pembangkit tenaga” yang memecahkan pesan yang dikirimkan ke sel.

Antena-antena ini terletak pada membran berketebalan seperseratus ribu milimeter yang mengelilingi sel. Reseptor ini, yang dikenal sebagai “tirosin kinase” terbentuk dari tiga bagian dasar: antena, tubuh, dan ekor. Bentuk bagian antena yang menonjol ke luar dari membran sel mirip antena piringan yang digunakan untuk menangkap pancaran satelit. Sebagaimana setiap antena piringan dirancang hanya menerima pancaran tertentu satelit, ada beraneka reseptor yang memahami bahasa pesan yang dibawa oleh aneka molekul hormon.

Pesan yang datang dari berbagai sel/hormon berinteraksi dengan antena pada membran selnya, namun setiap antena dirancang hanya untuk meraba satu pesan. Ini rancangan yang sangat khusus dan karena itu, sebuah pesan tak mungkin salah terkirim ke sel lain.

Keselarasan luar biasa dengan mana hormon dan antena diciptakan dalam kaitan satu sama lain dapat disetarakan dengan hubungan gembok-anak kunci yang teramati pada hampir semua kegiatan kehidupan. Hanya anak kunci yang tepat dapat membuka gembok; yaitu, hanya sel yang tepat akan berhubungan dengan pesan yang dikirim, pesan ini tak bermakna bagi sel-sel lainnya.

Pada saat mencapai sel, hormon menyebabkan sebuah sistem yang mengagumkan bekerja. Dengan suatu sistem komunikasi yang sangat khusus, pesan yang masuk ke dalam sel dikirimkan ke DNA sel itu. Sel \kemudian tergerak bertindak menurut pesan itu.

Untuk memahami bagaimana ajaibnya operasi ini, bayangkan suatu kejadian biasa yang ditemui setiap orang dalam kehidupan sehari-hari. Informasi dikirimkan melalui internet ke sebuah komputer yang terhubung ke jaringan komputer. Informasi yang dikirimkan ke komputer disalurkan ke peranti lain, misalnya printer, dan printer itu menuliskan informasi ke kertas. Orang telah memakai komputer sejak tahun 1980-an; yang digunakan di rumah dan di tempat kerja, dan sejak pertengahan 1990-an, internet telah menjadi bagian kehidupan masyarakat. Jika suatu hari Anda membaca di koran bahwa sebuah komputer yang sangat kecil sehingga tak kasat mata telah dibuat, dan bahwa komputer ini dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya, tanggapan Anda akan amat lain. Mungkin Anda tak akan percaya bahwa teknologi ini dapat dibuat sedemikian kecilnya. Namun, di dalam kehidupan, sesungguhnya ada sebuah sistem komuniksai yang jauh lebih canggih daripada ini, yang bekerja di suatu tempat yang terlalu kecil untuk dilihat mata.

Kenyataan bahwa suatu pesan yang masuk ke dalam antena sel disalurkan dengan kecepatan tinggi ke inti sel, dan bahwa teknologi yang sangat canggih digunakan di dalam proses komunikasi ini, adalah suatu keajaiban yang jauh lebih besar daripada sebuah komputer kecil tak kasat mata. Ini karena sebuah sel adalah sekerat daging dan seluruh tubuh Anda, dari mata yang Anda gunakan untuk membaca buku ini sampai tangan Anda yang memegangnya, dibentuk oleh sel-sel yang bekerja bersama. Di dalam tubuh kita masing-masing, ada100 trilyun organisme kecil yang bersistem komunikasi sangat canggih. Kini, mari kita amati sistem dengan mana pesan yang mencapai sel disalurkan di dalam sel, dan mari kita melihat keajaiban penciptaan yang ditunjukkan di dalam sekerat daging berukuran satu perseratus milimeter.

Perjalanan Hormon Pembawa Pesan di dalam Sel

Saat mencapai sel, molekul kurir melekat ke antena di permukaan membran sel. Di dalam proses pelekatan ini, pesan diteruskan ke antena. Pesan yang diterima oleh antena kemudian disalurkan ke ekor yang ada di bagian dalam sel. Batang antena komunikasi renik ini memasuki cairan (sitoplasma) di antara inti dan membran sel. Sambungan yang terbentuk antara hormon dan antena memulai suatu reaksi kimia. Reaksi ini menyebabkan antena-antena, yang merupakan satuan-satuan tersendiri, membentuk kelompok yang terdiri atas dua antena, dan mengakibatkan perubahan bentuk di bagian ekor. Operasi ini, yang disebut “fosforilasi”, adalah suatu perubahan yang terjadi saat enzim di bagian tubuh menambahkan fosfat ke ekornya.

Sejumlah molekul dan protein menambah dukungan teknis kepada sistem ini. Misalnya, molekul GTP dan protein-protein berjulukan “G” berpengaruh penting pada tahap ini; zat-zat ini memasok fosfor untuk fosforilasi. Agar sistem bekerja, banyak faktor berperan pada saat yang tepat.

Operasi yang dilakukan oleh enzim itu berperan penting dalam penerusan informasi. Operasi dalam sel ini dimaksudkan sebagai panggilan pada protein yang dikenal sebagai modul komunikasi dalam sitoplasma. Akibat sejumlah operasi rumit, modul komunikasi SH2 diaktifkan, dan sebuah sambungan ke antena kinase tirosin dibangun, yang merangsang penerusan pesan ini di dalam sel.

Hingga baru-baru ini, tak seorang pun memiliki gagasan tentang cara pesan yang dibawa hormon mencapai inti begitu cepat dan dengan kecermatan tinggi. Bagaimanakah mungkin tiada kesalahan dibuat di dalam penyampaian pesan? Tentunya, sedikit saja kesalahan dalam proses penyampaian pesan akan menyebabkan, misalnya, produksi protein yang salah di dalam sel dan kegagalan sistem fisik yang hebat. Penelitian terakhir menunjukkan adanya modul komunikasi dalam sel. Modul SH2 hanya satu dari sekitar ratusan ragam modul komunikasi.

Di dalam sel, modul-modul ini berfungsi sebagai stasiun komunikasi. Karena jasa sistem hebat yang telah dibangun, pesan-pesan dibawa dari membran sel ke inti. Dari satu sudut pandang, modul-modul mengagumkan ini dapat dianggap sebagai stasiun-stasiun induk yang membangun komunikasi dengan ponsel-ponsel. Dengan cara ini, enzim yang bekerja secara teratur jauh di dalam inti sel mengambil langkah-langkah untuk memastikan bahwa produksi terjadi menurut “standar ideal”.

Stasiun Komunikasi Moduler

Penelitian yang dilakukan pada stasiun-stasiun komunikasi ini telah mengejutkan para ilmuwan. Bangunan modul terbentuk dari protein-protein, yang masing-masing terdiri atas 100 asam amino. Masing-masing protein memiliki bangun tiga dimensinya sendiri. Karena rancangan hebat ini, setiap protein dapat membentuk sambungan dengan modul tertentu. Yaitu, sebagaimana setiap stasiun radio memancarkan siaran pada frekuensi yang berbeda, pesan-pesan berbeda disampaikan oleh modul komunikasi sel yang berlainan.

Gagasan “modul” digunakan di sini untuk menggambarkan potongan-potongan protein yang membentuk jalur-jalur komunikasi dalam sel benar-benar pembandingan yang tak memadai. Pembandingan ini menjelaskan bahwa molekul tiga dimensi ini saling sesuai sebagaimana bagian-bagian rumah pra-cetak yang diproduksi terpisah-pisah. Yang mengagumkan para ilmuwan adalah bangunan yang muncul sebagai hasil penambahan fosfat ke reseptor itu sebuah bentuk yang benar-benar dapat dilekati oleh modul SH2. Berkat hal ini, modul SH2 dan reseptor dapat saling serasi seolah-olah telah dirancang hanya untuk tujuan itu.

Dengan bantuan sebuah mikroskop elektron yang mampu memperbesar sebuah obyek satu juta kali, sejumlah tahap telah teramati yang membuat kita dapat memahami stasiun-stasiun komunikasi renik, namun para ilmuwan mengatakan bahwa masih ada ratusan modul komunikasi yang susunannya belum dipahami. Modul-modul ini benar-benar saling selaras dan membentuk suatu sistem isyarat yang tak bisa salah di dalam sel. Jika salah satu modul tidak pada tempatnya, atau rusak, komunikasi di dalam sel sungguh-sungguh akan lumpuh; ini menunjukkan betapa luar biasanya sistem ini.

Sistem komunikasi menakjubkan dalam sel ini memiliki beberapa “modul pakar” yang membawa pesan yang diterima dari reseptor di membaran langsung ke gen-gen yang sesuai di dalam inti sel. Yaitu, modul-modul ini memiliki rancangan tanpa cela sehingga mencari bagian informasi yang terkandung dalam molekul DNA yang sesuai dengan pesan yang sedang dibawanya (ada cukup informasi di dalam tubuh manusia untuk mengisi sejuta halaman ensiklopedia). Dengan cara ini, modul-modul memastikan bahwa jumlah protein yang dibutuhkan oleh sel dihasilkan tanpa kesalahan. Bahwa sepotong protein berukuran sepersejuta milimeter dapat demikian cerdas dan sadar merupakan suatu keajaiban.

Semua penyelidikan ini menunjukkan bahwa sitoplasma sel penuh dengan berbagai organel dan protein, dan, sekali lagi, bahwa sel adalah bangunan paling rumit yang ada di alam semesta. Sistem komunikasi dalam sel merupakan sebuah contoh akan hal ini. Tentunya, hebatnya keteraturan di dunia sel merupakan perintah Allah, Tuhan semesta alam.

Mekanisme Kendali pada Komunikasi di dalam Sel

Berbagai hormon berpengaruh tertentu pada sel-sel tujuannya; ini penting jika tubuh manusia harus berfungsi secara teratur. Misalnya, pesan yang dibawa oleh insulin dan glukagon — hormon-hormon yang mengatur kadar gula di dalam darah — sungguh-sungguh saling bertentangan. Karena itu, kedua hormon ini menghidupkan jalur komunikasi sel yang berbeda. Reseptor-reseptor yang berfungsi seperti stasiun komunikasi menemukan tanpa keliru modul komunikasi untuk meneruskan pesan.

Jika pilihan yang salah dilakukan pada tahap ini, jaringan komunikasi akan rusak dan orang akan mati. Namun, reseptor-reseptor di permukaan membran sel bekerja bak pakar, memastikan bahwa komunikasi berlanjut tanpa henti.

Bagaimanakah reseptor yang dirangsang oleh berbagai hormon tanpa keliru memilih protein-protein kurir yang akan bersatu dengannya? Bagaimanakah reseptor-reseptor ini berhasil menjalankan fungsinya tanpa membuat kesalahan berat? Penelitian para ilmuwan baru-baru ini telah membantu kita menemukan jawaban pertanyaan-pertanyaan ini. Komunikasi tanpa cela di dalam sel disebabkan oleh rancangannya yang sempurna.

Mari kita kaji modul SH2 yang paling kita akrabi. Sepotong kecil protein ini terdiri dari dua bagian penting. Sebagian SH2 adalah bagian yang melekat kuat ke ekor reseptor. Bagian kedua SH2, bagian yang mewarnai sifat dasarnya, bekerja bak sebuah perangkat pembaca kode.

Jumlah dan susunan asam amino di bagian ekor reseptor membentuk kode pesan yang dibawa ke sel. Kode ini hanya dipecahkan oleh modul SH2 tertentu. Modul yang sama inilah yang menyatu dengannya. Bagian satunya lagi modul ini menyatu dengan modul lain. Dengan cara ini, suatu garis komunikasi khusus terbentuk di antara membran dan inti sel. Pendeknya, seluruh operasi yang rumit ini tak terjadi acak; operasi ini disusun menurut suatu sistem tertentu. Susunan ini menunjukkan bahwa segalanya telah diciptakan dengan cara yang penuh pertimbangan dan selaras.

Sekarang, untuk mengamati suatu contoh keselarasan ini, mari kita amati mekanisme komunikasi yang bekerja untuk memulihkan bagian tubuh saat tangan seseorang terluka. Pada keadaan seperti ini, sebuah molekul kurir bernama PDGF (faktor penumbuh turunan platelet) menyatu dengan reseptor pada sel-sel otot halus dalam pembuluh darah yang mengalami kerusakan. Akibat penyatuan ini, ekor reseptor di dalam sel menempel dengan sebuah protein bernama Grb2. Grb2 adalah sebuah protein kurir yang terbentuk dari penyatuan partikel SH2 dan SH3; untuk membentuk komunikasi antarprotein, berfungsi sebagai sebuah adaptor. Kemudian, Grb2 membaur dengan sebuah protein kurir bernama “sos” yang ada di dalam sitoplasma yang mengandung enzim. sos kemudian mengaktifkan protein lain bernama “ras”. Dengan cara ini, pada akhir rangkaian operasi ini, sos mengirimkan perintah ke gen-gen terkait di dalam sel. Lalu, sel-sel mulai membelah diri untuk menyembuhkan luka.

Para ilmuwan membuat kajian berikut berdasarkan pada penelitian mereka: sistem komunikasi sel adalah mekanisme yang otomatis mencegah kesalahan fungsi. Mekanisme ini sebuah hasil dari suatu rancangan hebat yang jauh lebih maju daripada sistem kendali yang digunakan oleh teknologi tinggi mutakhir. Jadi, sejak penciptaan manusia, hormon, reseptor, adaptor, protein, dan unsur-unsur renik telah bekerja dalam sistem kerjasama yang benar-benar selaras.

Tidak mungkin menyimpulkan bahwa keteraturan yang begitu rumit ini terjadi secara evolusi. Kerumitan sistem ini luar biasa dan lebih canggih daripada sistem komunikasi yang dibentuk oleh suatu perusahaan internasional, dengan cabang-cabang, pusat produksi dan pemasaran tersebar di seluruh dunia. Di atas semua itu, bukan manusia yang sadar, berpengetahuan, terpelajar, dan cerdas yang menjalankan jaringan komunikasi terpadu yang hebat ini, melainkan molekul-molekul renik yang terlalu kecil untuk dilihat mata. Tentunya, Dialah Allah Yang Esa yang membentuk sistem ini.

Kurir-Kurir Istimewa di dalam Sel

Jika Anda bertanya kepada teman-teman Anda apakah kemajuan komunikasi terpenting pada zaman kita, “Internet” mungkin menduduki peringkat pertama. Kemudian, tanyakanlah mengapa mereka berpikir demikian. Mereka akan menjawab bahwa teknologi internet memungkinkan disampaikannya sejumlah besar informasi dari satu ujung dunia ke ujung lainnya dalam waktu singkat. Teknologi internet merupakan perkembangan terpenting dalam sejarah manusia, namun juga benar bahwa kecepatan dan daya tampung penyaluran informasi yang diberikan internet lambat jika dibandingkan dengan penyaluran informasi antarsel.

Sel-sel syaraf di otak (neuron) atau mata sebenarnya berdaya tampung penyampaian informasi tercepat.

Di dalam sel-sel ini, ada sistem yang berfungsi setiap saat agar penyampaian informasi cepat dan tanpa kesalahan. Penelitian terakhir tentang jaringan komunikasi sel-sel syaraf menunjukkan bahwa sejumlah protein pada jalur neuron memiliki “domain perangkai berjumlah sangat besar” . Oleh karenanya, protein-protein ini mampu menyatukan berbagai kelompok protein kurir secara tetap. Komunikasi yang sangat cepat di dalam sel-sel syaraf adalah hasil rancangan khusus ini.

Sebagai contoh protein khusus yang berperan pada mekanisme komunikasi di dalam dunia sel, kita akan membahas PSD-95. Protein kurir ini dianggap sebagai perantara di dalam neuron yang terkait dengan pembelajaran.

Pada modul perangkai protein PSD-95, ada tiga domain PDZ. Yang pertama, melekat pada ekor reseptor di dalam sitoplasma; yang kedua mengendalikan saluran ion pada membran sel; yang ketiga menangkap protein kurir di dalam sitoplasma. Dengan kata lain, modul perangkai di dalam bangunan PSD-95 memungkinkannya mengatur beberapa unsur komunikasi pada saat yang sama.

Sistem komunikasi yang hebat ini tak terbatas pada sel-sel syaraf; sebuah sistem yang serupa di mata kita. Anda membaca buku ini karena peran besar sistem komunikasi cepat pada sel-sel mata Anda. Mekanisme hebat ini juga ditemukan pada mata hewan. Penelitian pada lalat buah menunjukkan bahwa pada mata tahapt makhluk ini, yang terdiri dari mata-mata yang lebih kecil, ada modul komunikasi khusus. Model operasi protein kurir khusus “InaD” yang menyebabkan penyampaian pesan penglihatan dari mata ke otak lalat buah dijelaskan di bawah ini.

Bagaimanakah protein membentuk suatu sistem komunikasi yang begitu cerdas dan khusus? Dan bagaimanakah protein ini mampu membentuk jaringan komunikasi agar segera menanggapi berbagai kebutuhan dari 100 trilyun sel? Dan lagi-lagi, bagaimana sistem modul yang dirancang dengan ajaibnya serasi satu sama lain dan merumuskan pembentukan susunan yang rumit?

Sistem moduler pada dunia sel dapat daripada Stasiun Luar Angkasa Internasional. Stasiun ini, yang dibangun di atas sistem moduler, diakui sebagai salah satu pencapaian terhebat di bidang teknik dalam sejarah umat manusia. Tak seorang pun dapat menyatakan bahwa stasiun ruang angkasa ini terbentuk karena penggabungan acak atom-atom, molekul-molekul, angin, petir, dan tenaga matahari. Nyatanya, kendaraan luar angkasa ini dibangun sebagai hasil perhitungan teknik yang sangat rumit, berdasarkan sekumpulan pengetahuan yang ditimbun selama bertahun-tahun oleh para ilmuwan dari berbagai negara.

Siapakah yang membuat sistem komunikasi ini bekerja di dalam sel-sel yang teknologinya sangat maju sehingga para ilmuwan tak mampu mengungkapkan seluruh rahasianya?

Protein kurir dan sistem komunikasi hebat yang dihasilkannya diciptakan dan diatur oleh Allah, “Dia menciptakan segala sesuatu” (QS Al-Anam, 6:101) dan “mengatur urusan dari langit ke bumi”. (QS As-Sajdah, 32: 5)

Dunia Ilmiah dan Komunikasi Seluler

Pada akhir abad ke-20, terjadi berbagai kemajuan ilmiah di bidang komunikasi seluler. Langkah-langkah besar telah diambil untuk memahami jaringan komunikasi di dalam tubuh kita. Misalnya, jika kita melihat pada penganugerahan hadiah Nobel dalam 12 tahun terakhir, enam dari anugerah-anugerah yang diberikan di bidang kedokteran adalah untuk penelitian-penelitian di bidang komunikasi sel. Sistem yang telah kami gambarkan sejauh ini adalah bagian keajaiban yang ditemukan sebagai hasil penelitian-penelitian itu.

Seberapa jauh pencapaian kita pada tahun 2003? Seberapa jauh lagi yang harus ditempuh dunia ilmiah? Jawaban pertanyaan ini sangat penting karena jawaban-jawaban yang kita berikan akan membantu kita memahami bahwa sistem komunikasi sel ini adalah kehebatan penciptaan.

Di berbagai negara di dunia, ada banyak organisasi, dengan anggaran keseluruhan jutaan dolar, yang meneliti hal ini. Menjelang akhir tahun 2000, AFCS atau Alliance for Cellular Signalling (Persekutuan bagi Pengisyaratan Seluler) didirikan. 20 univesitas dan ratusan ilmuwan menjadi anggota perkumpulan ini, dan pendirinya, Alfred Gilman, dianugerahi hadiah Nobel di tahun 1994 untuk hasil kerjanya di bidang komunikasi seluler. Berikut perkataan Profesor Gilman tentang hal ini:

Saat otak membutuhkan gula, hati harus melepaskannya. Jika otot membutuhkan lebih banyak darah, jantung harus berdetak lebih cepat. Ratusan isyarat-isyarat kimia mengalir ke seluruh tubuh, dilepaskan dari satu sel untuk mempengaruhi kegiatan sel lain. Sel-sel terus-menerus dibanjiri dengan isyarat kimia berjumlah besar yang memberitahu apa yang harus dilakukan dan bagaimana caranya... Masalah yang lebih besar, dan yang paling sulit dijelaskan adalah, bagaimana semua modul ini saling berinteraksi.

Kemudian AFCS memulai kerjanya demi tujuan ini, memaparkan proyeknya dengan pembandingan berikut;

Persekutuan ini akan meluncurkan penjelajahan penelitian yang ditujukan ke dua benua (miosit jantung, limfosit B). Kita mengetahui sedikit tentang garis pantai masing-masing benua — beberapa pelabuhan dan gunung berjajar di dekat pantai (reseptor, ligan, dan sketsa kasar jalur isyarat). Kemudian, pertama kita akan berkonsentrasi pada penelusuran pantai secara lebih lengkap, pada awalnya dengan memberikan lebih banyak perhatian pada pelabuhan yang kita kenal dengan baik (misalnya, reseptor protein G dan protein G heterotrimer) tanpa mengabaikan banyak hal yang tak kita ketahui dengan baik (kinase tirosin reseptor, reseptor sitokin, dsb). Pemetaan bagian dalam benua ini dimulai dengan penelusuran ke daerah daratan dekat pantai (sitosol), diikuti dengan sungai dan jalur-jalur perdagangan (titik-titik genting jalur isyarat yang sudah diketahui). Penelusuran lebih jauh akan menyebar dari titk-titik ini, dan penjelajahan lanjutan akan lebih masuk ke pedalaman (sitoplasma ke inti)…

Nyatanya, sebagaimana diperlihatkan dalam paragraf di atas, informasi yang kita miliki tentang komunikasi seluler ini amat terbatas, dalam beberapa tahun ke depan, mikroorganisme-mikroorganisme akan menambah pengetahuan kita akan sistem lain.

Ada ilmuwan-ilmuwan yang berbicara jujur dan tulus tentang hal ini. Salah satunya adalah pemenang Hadiah Nobel bidang kedokteran tahun 1999, Gunter Blobel yang melakukan panelitian tentang sistem “kode pos” dalam sel. Profesor terkenal dunia ini berkata sebagai berikut di dalam sebuah wawancara tentang hal ini:

Mengejutkan betapa sedikit yang kita ketahui tentang bagaimana sel bekerja… Dan akan makan waktu yang sangat lama untuk mengetahuinya.

Abad ke-21, dengan kemajuan ilmu pengetahuan, akan membuat kita mempelajari lebih jauh tentang keajaiban-keajaiban komunikasi dalam sel yang tak tertandingi. Bagi mereka yang memahami, setiap sistem yang ditemukan adalah unjuk kearifan dan kekuasaan abadi Allah, dan sebuah tanda yang mengingatkan kita bahwa Satu-Satunya yang berhak disembah adalah Allah.

SISTEM KODE POS DI DALAM SEL

Suatu sel, dengan segenap organelnya yang bekerja dengan keselarasan dan keteraturan sempurna di dalamnya, memiliki sifat-sifat yang menakjubkan. Profesor di Karolinska Institute, Swedia mengatakan bahwa keteraturan sebuah sel dapat disamakan dengan sebuah kota besar seperti New York.

Saat menyelidiki protein, yang merupakan bahan pembentuk sel, kita menemukan sejumlah kenyataan penting: Setiap sel mengandung lebih dari semilyar molekul protein yang terdiri dari ribuan jenis.52 Untuk memahami jumlah yang besar ini, bayangkan contoh berikut: dengan laju satu per detik, untuk mencacah semilyar protein, akan dibutuhkan 32 tahun perhitungan terus-menerus dan cermat. Jika Anda menyertakan kebutuhan makan dan tidur yang tak terhindarkan, kehidupan Anda mungkin tak akan cukup panjang untuk menghitung protein di dalam sel Anda satu demi satu. Ada kira-kira 7 milyar manusia di dunia saat ini, dan masing-masing memiliki sekitar 100 trilyun sel dalam tubuhnya. Maka, jumlah molekul protein yang ada di dunia terlalu banyak untuk kita hitung. Selain itu, pada setiap orang, protein-protein ini terus-menerus diperbaharui; sekitar sekali sebulan protein dipecah menjadi asam-asam amino yang membentuknya dan disintesis ulang sesuai dengan kebutuhan sel.53 Protein dibangun ulang sebagai hasil operasi rumit yang digambarkan dengan istilah “sintesis protein”. Sebagian darinya disusun sebagai enzim dan ada hampir di setiap tahap semua reaksi rumit di dalam sel; sebagian membentuk hormon-hormon kurir; sebagian mendapat tugas khusus dalam penataan fungsi-fungsi penting, seperti membawa oksigen ke darah, merangsang sel agar bertindak dan mengatur kadar gula dalam tubuh.

Di sini kita ingin memusatkan perhatian pada arus lalu lintas protein yang terjadi saat protein-protein yang baru dihasilkan berpindah tempat di dalam sel. Karena sebagiannya mulai segera digunakan di dalam sel, protein-protein ini harus dibawa ke tempat di mana akan digunakan; sebagian lain dikirimkan ke daerah penyimpanan protein di dalam sel untuk digunakan nanti. Protein yang akan digunakan di luar dikeluarkan dari sel dengan pengawasan membran sel. Sementara itu, protein yang masuk ke dalam sel dari luar, juga dengan pengawasan membran, membentuk bagian penting lalu lintas protein yang padat ini. Pendeknya, dalam lingkungan sel yang kecil, ada kegiatan yang mengagumkan banyaknya. Bahkan lalu lintas pada jam sibuk di kota besar tempat jutaan manusia tinggal tampak tenang jika dibandingkan dengan hiruk-pikuk sel. Tambahan lagi, kegiatan padat ini dijalankan oleh protein-protein kita yang ukurannya sekitar sepersejuta milimeter, yang ada di dalam sel kita yang besarnya seperseratus milimeter. Sangat luar biasa bahwa milyaran satuan-satuan kecil dapat masuk ke sebuah tempat yang ukurannya terlalu kecil untuk terlihat mata telanjang, dan masing-masing bergerak mondar-mandir untuk menjalankan fungsinya dengan keteraturan dan keselarasan yang hebat. Demi kesinambungan kehidupan, lalu lintas sel ini harus terus berlangsung. Setiap protein, apakah dihasilkan oleh pabrik bernama “ribosom” atau yang diperoleh dari sel lain memiliki tempat khusus di mana akan digunakan. Protein yang dibutuhkan organel, misalnya mitokondria, berbeda dari yang lainnya. Jika kita membayangkan pengaturan kota besar, keadaan ini dapat disetarakan dengan kenyataan bahwa berbagai sarana produksi di sebuah kota memiliki kebutuhan yang berlainan.

Kenyataan bahwa di dalam sel berukuran seperseratus milimeter, 1 milyar protein bergerak setiap saat, memunculkan pertanyaan berikut: bagaimanakah protein-protein yang dihasilkan ini mengetahui ke mana harus pergi? Bagaimanakah protein-protein ini mencapai organel tempatnya akan digunakan atau sel tujuan di luar sel tempatnya disintesis tanpa tersesat? Bagaimanakah protein-protein keluar dari dalam membran yang tersusun dari lapisan-lapisan lemak yang rapat mengelilingi organel? Bagaimanakah lalu lintas sel yang mengagumkan padatnya ini berfungsi tanpa kecelakaan?

Mari sejenak kita bayangkan lagi hal ini dengan mengganti protein yang baru dihasilkan dengan manusia yang baru lahir. Mari kita berikan nasehat-nasehat tertulis dan lisan kepada bayi yang baru lahir di kota khayal dengan milyaran penduduk ini, tentang tempat ke mana ia dapat menemukan makanan dan pakaian, cara ia dapat menemukan kebutuhannya, dan tempat ia bisa mendapatkan pekerjaan. Tentunya, seorang bayi yg tak mengenal lingkungan tempatnya dilahirkan; tidak mungkin ia menemukan sendiri tempat mana pun di kota yang ramai. Untuk menemukan jalan tanpa tersesat, orang ini harus tinggal bertahun-tahun di kota itu, dan mengenalnya. Untuk meraih kepandaian itu, ia membutuhkan waktu lama; tentunya mengejutkan bahwa sebuah protein tanpa kecerdasan dan kesadaran mampu melakukannya dengan sempurna.

Rahasia bagaimana protein dapat mengatasi rintangan-rintangan yang dihadapinya dan menemukan alamat yang tepat, tersembunyi dalam perancangan sel yang piawai. Penelitian mutakhir di bidang ilmu sel mengungkapkan sejumlah mekanisme ajabi di dunia renik sel.

Bagaimanakah Lalu Lintas Protein di dalam Sel Diatur?

Setiap orang mengetahui bahwa sebuah sistem kode pos dirancang untuk meningkatkan efisiensi komunikasi dengan menyampaikan sebuah surat ke alamat yang tepat secepat mungkin dan kesalahan sekecil-kecilnya. Yang sangat menarik adalah penelitian menunjukkan bahwa suatu mekanisme serupa ada di dalam sel.54 Diketahui bahwa protein disintesis dari penyatuan terencana ratusan asam amino. Suatu bagian khusus yang terdiri dari antara 10 sampai 30 asam amino membentuk sejenis rantai yang membentuk kode posprotein. Dengan kata lain, kode pos yang tertulis pada amplop terbentuk dari nomor dan huruf, sementara kode pos dalam protein terbentuk dari asam amino. Kode ini terdapat pada salah satu ujung protein atau di dalamnya. Akibatnya, setiap protein baru yang disintesis menerima instruksi ke mana akan pergi di dalam sel dan bagaimana menuju ke sana. Sekarang, mari kita amati dengan mikroskop yang sangat canggih perjalanan protein di dalam suatu sel.

Ketika memerhatikan bagaimana protein yang baru disintesis bergerak ke tempatnya yang seharusnya — misalnya retikulum endoplasma — kita melihat yang berikut: pertama, kode pos dibaca oleh suatu partikel molekul SRP (atau partikel pengenal isyarat). SRP adalah suatu bangun yang dirancang khusus untuk membaca kode pos dan membantu protein menemukan saluran yang harus dilaluinya. SRP menerjemahkan kode di dalam protein, melekat padanya, dan membimbingnya bak pemandu jalan sungguhan. Kemudian, SRP dan protein mengunci saluran protein dan sebuah reseptor di membran retikulum endoplasma yang dirancang khusus untuknya. Saat dengan cara ini reseptor dirangsang, saluran pada membran terbuka. Pada tahap ini, SRP memisahkan diri dari reseptor. Seluruh operasi ini terjadi dengan pengaturan waktu dan keselarasan yang sempurna.

Di sini, protein itu menemui satu penghalang. Kita ketahui bahwa protein terbentuk ketika rantai asam amino membengkok dan berubah bentuk menjadi tiga dimensi. Pada keadaan seperti ini, tak mungkin molekul protein menembus membran retikulum endoplasma karena saluran pada membran hanya berdiameter 2 persejuta milimeter. Namun, di sini kita melihat adanya rencana yang sudah dirancang sempurna karena masalah ini telah dipecahkan pada tahap produksi. Ribosom yang menghasilkan protein memproduksinya berbentuk rantai yang belum dibengkokkan. Bentuk rantai ini memungkinkan protein menembus saluran. Setelah protein selesai menembus, saluran ditutup sampai penembusan berikutnya. Kerja bagian kode pada protein yang masuk ke retikulum endoplasma berakhir. Karena itu, bagian ini dilepaskan dari protein oleh suatu enzim khusus; lalu, protein melipat diri dan menyusun penampakan akhir tiga dimensinya. Keadaan ini mirip dengan apa yang terjadi setelah sepucuk surat mencapai tujuannya; fungsi kode pos yang tertulis di amplop berakhir. Bagaimana enzim ini dapat bekerja secara sadar dan mengetahui yang mana dari ratusan, bahkan terkadang ribuan, asam amino di dalam protein yang akan dipotongnya adalah keajaiban tersendiri. Jika memotong sembarang asam amino yang membentuk protein selain dari yang membentuk kode pos itu, protein menjadi tak berguna. Sebagaimana kita lihat, pada setiap tahap banyak partikel yang bekerja dengan sadar dan bertanggung jawab. Sebuah kenyataan yang pasti bahwa rasa tanggungjawab yang sadar ini tak mungkin dimiliki oleh molekul-molekul renik.

Kenyataannya adalah kerjasama antara segenap molekul yang berperan dalam fungsi yang rumit ini — protein, SRP, protein kode pos, ribosom, reseptor, saluran protein, enzim, membran plasma, dan fungsi-fungsi rumit lainnya yang tak disebutkan di sini — tanpa cela. Sistem kode pos di dalam sel sendiri adalah bukti agungnya penciptaan. Sistem yang baru digunakan selama 40 tahun oleh manusia ini telah bekerja di dalam trilyuan sel jauh di kedalaman tubuh jutaan manusia sejak penciptaan Nabi Adam AS.

Institut Kedokteran Howard Hughes terkenal dengan penelitiannya di bidang komunikasi seluler. Presiden lembaga ini, PW Choppin, menyatakan bahwa penemuan sistem kode di dalam sel adalah salah satu penemuan terpenting di bidang biologi mutakhir. “Gunter mengungkapkan bahwa setiap protein memiliki ‘kode batang molekulernya’ masing-masing, yang dibaca oleh sel dan memandu protein ke tempat yang benar,” kata Choppin.

Sistem kode batang bukanlah sesuatu yang tak kita kenal; kita sering menemukannya dalam kehidupan sehari-hari. Di sampul belakang buku ini, Anda akan menemukan contohnya. Nyaris segala yang di dalam kulkas atau lemari dapur Anda berkode batang. Di berbagai sektor, kode batang tak dapat dikesampingkan. Sistem ini, yang terbentuk dari jajaran garis-garis tegak, membutuhkan pemindai laser untuk menerjemahkannya. Pemindai laser meneruskan informasi ke komputer dan memerantarai pelaksanaan beberapa fungsi rumit. Singkatnya, sistem kode batang adalah suatu metode yang dirancang dan dikembangkan agar hidup kita lebih nyaman.Tak diragukan lagi bahwa kode batang telah berkembang sebagai hasil pemrograman khusus dan rancangan di dalam komputer dan pemindai. Sistem ini bergantung kepada perangkat-perangkat rumit, dan operasi selaras perangkat-perangkat ini bergantung kepada perencanaan teknis. Tak seorang pun yang berkecerdasan dan berakal sehat akan beranggapan yang sebaliknya. Dengan demikian, gagasan mereka yang mencoba menjelaskan bahwa susunan-susunan rumit yang demikian mengagumkan seperti kode pos di dalam sel (atau sistem kode batang) itu hasil kebetulan, menunjukkan kekurangan pemahaman yang parah. Di dalam Al Quran, sebuah pertanyaan diajukan,

“Apakah mereka diciptakan tanpa pencipta ataukah mereka yang menciptakan (diri mereka sendiri)?” (QS Ath-Thur, 52:35)

dan ketakmungkinan hal ini ditegaskan. Kemungkinan bahwa sebuah protein dapat terbentuk dengan sendirinya (atau secara kebetulan) adalah nol, apalagi milyaran protein di dalam satu sel. Selain itu, karena protein-protein ini tak mungkin dibentuk secara kebetulan, jauh lebih tak mungkin bahwa pengelolaan, kerjasama (dan keserasian) di antara protein terjadi secara kebetulan dengan cara yang memungkinkan tubuh tetap hidup selama bertahun-tahun.

Tak diragukan lagi bahwa segalanya, dari atom hingga molekul, protein atau sel, telah diciptakan karena kemurahan Allah dan dianugerahkan kepada kita. Karena itu, adalah tugas kita untuk berpikir mendalam tentang kasih Tuhan kita yang tanpa batas dan bersyukur kepadaNya.

SRP: Si Pemandu di dalam Sel

Bayangkanlah Anda melakukan kunjungan singkat ke suatu negara asing yang bahasanya tak Anda pahami. Pada keadaan ini, Anda membutuhkan segera seorang pemandu yang akan memungkinkan Anda berkomunikasi dengan orang-orang setempat dan membantu Anda dalam perjalanan Anda tanpa tersesat.

Mirip dengan itu, ada sebuah partikel di dalam sel yang bekerja sebagai pemandu bagi protein yang baru terbentuk. Pemandu ini adalah SRP yang disebutkan di atas, yang susunan rumitnya terbentuk dari molekul protein dan RNS. Di bagian luar, SRP mirip pancang boling berukuran hanya 24 persejuta milimeter.

SRP memahami bahasa kedua protein dan bangunan saluran masuk reseptor pada membran retikulum endopasma. Susunan rumit penunjuk jalan ini belum sepenuhnya dipahami; para ilmuwan menduga bahwa molekul RNA di dalam SRP berperan penting, namun belum memahami fungsi molekul ini. Selain itu, rincian hubungan antara SRP si pemandu dan saluran masuk reseptor belum diketahui.

Komunikasi dan Transportasi di dalam Inti Sel

Seorang profesor biokimia molekuler yang terkenal dengan penelitiannya di bidang ini, JA Doudna, menyatakan bahwa hubungan yang terbentuk antara protein dan RNA, yang merupakan salah satu komponen SRP, adalah suatu “jaringan yang memukau” dan “contoh persekutuan molekuler yang sesungguhnya”. Tentunya, susunan ini benar-benar menakjubkan karena RNA dan protein telah diciptakan sedemikian rupa sehingga bekerja saling serasi tanpa cela, dan telah disatukan untuk menjalankan suatu fungsi khusus. Tiada bedanya antara mengatakan bahwa rancangan ini terjadi secara kebetulan dan menganggap bahwa sebuah ponsel terbentuk dari penyatuan atom-atom dan molekul-molekul dengan sendirinya. Tak diragukan lagi, susunan kristal protein ini, yang baru diketahui pada tahun 2000, adalah hasil rancangan hebat. Susunan ini tanda kekuasaan dan pengetahuan abadi Allah.

Inti sel diketahui berisi bank data (molekul DNA) tempat seluruh sifat fisik dikodekan serinci-rincinya. Banyak proses yang terjadi di dalam sel dilangsungkan berdasarkan informasi di dalam DNA. Oleh karena itu, di antara inti sel dan sitoplasma dan berbagai organel, setiap saat terjadi lalu lintas protein yang padat. Lalu lintas dan komunikasi ini diatur untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan sel.

Inti sel berbeda dengan organel-organel lainnya; inti ini ditutupi oleh dua lapis membran. Pada membran ini, ada gerbang keluar-masuk NPC (alias bangunan pori inti) yang digunakan protein. Ini gerbang keluar-masuk, bukan saluran keluar-masuk, karena susunannya berbeda. Berkat sistem khusus ini, sejumlah besar molekul seperti RNA dan DNA dapat menembus membran inti sehingga susunan halus protein dan molekul tidak rusak. Ketika terbuka penuh, gerbang keluar masuk ini berukuran 10 kali saluran pada organel lain. Penelitian menunjukkan bahwa setiap detiknya ada 10 masukan dan 10 keluaran yang melalui satu gerbang keluar-masuk. Masuk dan keluarnya setiap protein ke dan dari inti sel digenapkan dengan petunjuk dari “karyoferin”. Pemandu khusus ini beragam dan berikatan dengan protein serta mengarahkannya ke gerbang keluar-masuk. Selain itu, protein dan enzim juga berperan dalam proses pemindahan.

Sistem pemindahan protein yang luar biasa terpadu dan rumit ini lagi-lagi menyisakan tak satu pun alasan bagi ilmuwan evolusionis; Profesor Günter Blobel mengakui bahwa “mekanisme angkut terinci penembusan NPC masih belum diketahui”.60 Misalnya, karyoprotein yang membangun komunikasi dan mengatur penyaluran; artikel-artikel ilmiah yang ditulis tentang fungsi partikel ini memenuhi ribuan halaman. Rancangan luar biasa satu partikel ini jelas menunjukkan penciptaan. Jika memerhatikan bahwa ada beraneka partikel pemandu dengan sifat dan susunannya masing-masing, kita lebih dalam memahami bahwa pengetahuan abadi Allah meliputi segala sesuatu.

Sistem Unik yang Belum Terungkap Rahasianya

Setiap hari, penelitian ilmiah menguak berbagai fungsi sistem “kode pos” sel. Beberapa saat yang lalu, orang mengetahui bahwa sebuah sistem yang mirip dengan ini ada pada sistem kekebalan tubuh dan antibodi dihasilkan dengan cara ini. Selain itu, orang mengetahui bahwa ada sekelompok molekul khusus yang menyebabkan sel-sel darah meninggalkan sistem peredaran dan mengarahkan sel-sel itu ke jaringan tertentu.

Apakah yang kita ketahui tentang sistem di dalam sel yang tak terbandingkan ini masih lebih sedikit daripada yang kita ketahui. Hadiah Nobel biasanya dibagi oleh beberapa ilmuwan, namun pada tahun 1999, hanya Günter Blobel yang menerima penghargaan atas penemuannya tentang sistem kode pos sel. Dalam sebuah wawancara yang dilakukan setelah penerimaan penghargaan itu, Profesor Blobel berkata:

Kini, kami berada di tingkat di mana kami memahami banyak mekanisme dasar lalu lintas protein di dalam sel, namun belum memahami semuanya. Kami tengah meneliti, misalnya, lalu lintas antara inti sel dan sitoplasma, dan masih jauh dari mengerti cara lalu lintas ini diatur dan caranya bekerja.

Kebenarannya nyata. Tak peduli ke mana pun kita pergi, setiap titik di kedalaman ruang angkasa, di kedalaman lautan, di tengah hutan, dan di dalam tubuh kita, ditaburi oleh tanda-tanda pengetahuan, seni, dan kekuasaan Allah. Pada abad-abad sebelumnya, manusia tak menyadari bahwa keajaiban-keajaiban penciptaan yang terkandung di dalam sel; namun hari ini, satu-per-satu keajaiban itu memukau kita. Setiap perkembangan baru di dunia biologi sel mencatat kenyataan bahwa pernyataan para evolusionis adalah tipu daya tak masuk akal. Pada saat yang sama, sekali lagi keajaiban-keajaiban itu menunjukkan bahwa keteraturan mengagumkan di dalam sel diciptakan oleh Allah dengan satu perintah: “Jadilah” dan setiap saat semuanya ada di bawah kendaliNya. Segala sesuatu yang ditentukan atas sel adalah kesempatan bagi kita memuji keagungan dan kekuasaan Tuhan kita, Allah yang Maha Kuasa.

“Sesungguhnya keadaanNya apabila Dia menghendaki sesuatu hanyalah berkata kepadanya, “Jadilah!” maka terjadilah ia. Maka Maha Suci (Allah) yang di tanganNya kekuasaan atas segala sesuatu dan kepadaNyalah kamu dikembalikan.” (QS Ya-sin 36: 82-83)

KOMUNIKASI PADA SEL-SEL SYARAF

Bayangkan bahwa Anda berjalan bertelanjang kaki di dapur dan menginjak sekeping beling. Rentang waktu yang dibutuhkan antara saat Anda menginjak beling dan merasakan sakit di otak Anda hanyalah seperribuan detik. Jangka aktu itu sangat singkat hingga Anda tak menyadarinya, namun di dalam masa itu, sebuah pesan disampaikan dari jari kaki ke otak Anda. Komunikasi yang cepat dan sempurna ini dikelola oleh sel-sel syaraf atau, sebagaimana sebutannya dalam biologi, neuron.

Lihatlah ke sekeliling: segala yang kita lihat dirancang untuk sebuah tujuan tertentu. Misalnya, sebuah telepon dengan perangkat -perangkat plastik dan elektroniknya, tombol, kabel dan komponen lainnya, telah dirancang untuk menjalin komunikasi dengan orang lain. Demikian juga, alasan penciptaan neuron nampak pada pengamatan pertama. (Tentunya, ini membutuhkan pengamatan dengan mikroskop canggih.) Yang pertama Anda amati, selain organel-organel lain di dalam sel, adalah adanya rentangan-rentangan pada neuron yang mirip dengan lengan yang menjulur dari tubuh; ini disebut akson dan dendrit. Kita dapat membandingkan sebah neuron dengan pusat telepon berteknologi canggih. Ukuran pusat telepon seluler ini hanya antara 0,004 dan 0,1 milimeter, namun mekanisme komunikasinya tak terbandingkan di dunia saat ini. Akson dan dendrit yang disebutkan di atas menjadi jalur yang memerantarai komunikasi dengan neuron lain.

Garis tengah neuron rata-rata 10 mikron. (1 mikron sama dengan seperseribu milimeter). Jika kita dapat merangkai 100 milyar neuron di otak manusia sambung-menyambung membentuk garis, panjang garis itu (berukuran 10 mikron dan terlalu kecil untuk terlihat mata telanjang) sekitar 1000 kilometer. Keberadaan jaringan komunikasi ini di dalam otak berbobot 1400 gram sangat menakjubkan.

Pertimbangkan hal-hal ini lebih cermat lagi. Neuron sangat kecil sehingga 50 buah neuron berukuran rata-rata dapat masuk ke titik di akhir kalimat ini. Karena itu, sebagian besar pengetahuan tentang neuron diperoleh secara tak langsung.

Saat mengamati rentangan komunikasi pada sel-sel syaraf, kita melihat bahwa pada setiap neuron ada banyak dendrit yang menyalurkan komunikasi dari neuron lain ke tubuh sel. Sering kali, fungsi suatu akson adalah menyampaikan pesan yang diterimanya dari tubuh sel lewat terminal-terminal dan rentangan-rentangan itu.

Di sini, kita harus mencermati rancangan khusus akson. Sebuah lapisan khusus yang dikenal dengan “selaput myelin” membungkus akson. Rangsangan-rangsangan syaraf disebarkan pada titik-titik tertentu sepanjang selaput myelin. Titik-titik ini disebut “simpul Ranvier”. Penelitian menunjukkan bahwa isyarat yang melompat dari simpul ke simpul bergerak ratusan kali lebih cepat daripada yang bergerak sepanjang permukaan akson.63 Selaput dan “simpul” pada akson ini memungkinkan penyaluran isyarat dengan cara yang paling tepat dan cepat.Neuron memerantarai komunikasi di dalam tubuh kita dengan cara unik yang terdiri dari proses-proses rumit elektronik dan kimiawi yang luar biasa, sehingga memastikan pengelolaan tanpa cela di dalam otak serta antara otak dan organ-organ lainnya. Saat Anda melakukan sebuah gerakan sederhana seperti memegang buku di tangan, membuka halaman-halamannya, atau menggerakkan mata menelusuri kalimat-kalimatnya, terjadilah lalu lintas komunikasi yang sangat padat di dalam sel-sel syaraf tubuh Anda. Mengamati secara cermat neuron-neuron yang membentuk jaringan komunikasi luar biasa ini akan membantu kita lebih memahami betapa ajaibnya penciptaan neuron.

Rancangan pada Sinapsis

Komunikasi antara dua neuron terjadi antara titik-titik penghubung bernama “sinapsis” yang terletak di ujung terminal akson. Sebagaimana pusat telepon menyebabkan manusia saling berkomunikasi, demikian juga sebuah neuron dapat berkomunikasi dengan beberapa neuron lainnya melalui sinapsis. Ratusan juta percakapan telepon dapat terjadi di dunia pada saat yang sama. Bandingkan dengan ini, diperkirakan sekitar 1 kuadriliyun sinapsis ada di dalam otak manusia, sehingga ada 1000 trilyun percakapan. Komunikasi luar biasa ini adalah faktor penting yang menyebabkan para ilmuwan menyebut otak sebagai “susunan paling rumit yang di jagat raya”.

Kita dapat mengatakan dengan cara lain: sebuah sel syaraf biasa di dalam otak manusia, misalnya, memiliki 10 ribu sinapsis. Berarti, pada saat yang sama, satu neuron dapat berhubungan dengan 10 ribu sel syaraf yang berbeda. Bayangkan kesulitan yang akan Anda hadapi jika pada saat yang sama berbicara di dua telepon; kemampuan sebuah sel syaraf melakukan puluhan ribu hubungan secara bersamaan adalah sebuah contoh penciptaan yang mengagumkan.

Hingga baru-baru ini, persimpangan komunikasi pada neuron dikira mantap, namun sekali lagi para ilmuwan terkejut oleh kenyataan bahwa bentuk sinapsis berubah sesuai dengan susunan kurir kimianya. Profesor Eric Kandel menerima Hadiah Nobel pada tahun 2000 untuk penemuan ini. Rancangan yang piawai ini dapat disimpulkan sebagai berikut: ada suatu mekanisme pada sinapsis yang mengubah bentuknya menurut kekuatan rangsangan. Saat menerima rangsangan yang kuat, sinapsis membuat rangsangan itu dapat disalurkan ke sel lain, tanpa melemah, dan dengan cara yang paling produktif. Hal penting yang harus ditekankan adalah bahwa sistem ini dipahami setelah percobaan-percobaan pada siput laut. Profesor Kandel sendiri mengakui bahwa sistem syaraf pada manusia dan mamalia terlalu rumit untuk sepenuhnya dipahami lewat penelitian.

Komunikasi Kimiawi pada Neuron

Sebagian besar manusia mengira bahwa hubungan antarneuron dibangun hanya dengan isyarat-isyarat listrik. Ini tidak benar, sebab komunikasi kimiawi adalah bagian penting di dalam proses ini. Saat mengamati komunikasi antara dua neuron, kita lebih memahami unsur-unsur ajaib dalam komunikasi kimiawi.

Komunikasi kimiawi melibatkan molekul-molekul kurir bernama “pemancar syaraf”. Molekul ini dihasilkan di dalam tubuh oleh sel-sel syaraf, dibawa sepanjang akson, dan disimpan dalam vesikel-vesikel kecil di terminal akson. Di setiap vesikel, ada sekitar 5 ribu pemancar. Penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa neuron bak sebuah pabrik kimia yang menghasilkan kurir-kurir yang akan digunakan dalam komunikasi.

Neuron yang mengirimkan isyarat adalah “neuron pemancar” dan yang menerima disebut “neuron penerima”. Neuron pemancar dan penerima bertemu pada sinapsis, yang berukuran 0,03 mikron. Isyarat listrik tertentu membangkitkan kurir di terminal akson di dalam sel syaraf pengirim. Ujung sinapsis yang dipenuhi dengan kurir kimia menyatu dengan membran sel dan melepaskan molekul-molekul di dalamnya ke ruang sinapsis. Pesan yang dibawa oleh kurir dikirimkan ke reseptor pada membran neuron penerima. Reseptor yang berbeda berhubungan dengan molekul kurir yang berbeda. Pesan yang dibawa oleh molekul kurir kimia lalu dimengerti oleh neuron penerima.

Kami hanya menggambarkan sistem ini secara kasar, dan setiap tahapnya dipenuhi berbagai proses yang belum benar-benar dimengerti oleh para ilmuwan. Kenyataannya, para ilmuwan baru memiliki gambaran buram sejumlah kejadian yang berhubungan dengan komunikasi ini.

Bayangkan penggabungan ujung sinapsis dengan membran sel. Proses yang digambarkan dengan kata “fusi” adalah penggabungan sangat khusus yang serupa dengan penggabungan sebuah peranti moduler ke sebuah komputer yang sangat canggih. Hubungan antara satu peranti dan sebuah komputer bergantung kepada suatu perhitungan teknik yang rumit. Jika tidak, peranti itu tak akan cocok dengan komputer, bahkan komputer mungkin bisa rusak. Sebuah sel jauh lebih rumit daripada sebuah komputer, dan suatu penyatuan yang selaras antara sebuah pemancar syaraf dan sebuah membran sel tak terjadi secara acak. Seluruh proses rumit yang terjadi setiap saat ini ada di bawah kendali Allah Yang menciptakannya.

Perencanaan dan Pengaturan Waktu pada Molekul-Molekul Kurir

Kepadatan dan kapan kurir-kurir kimia berada di ruang sinapsis secara langsung mempengaruhi komunikasi antara dua neuron. Ada mekanisme tersendiri bagi setiap kurir kimia. Sebagian kurir menyebar setelah menyampaikan pesannya. Sebagian lain diuraikan oleh enzim khusus setelah melakukan fungsinya. Misalnya, molekul- molekul kurir yang disebut “asetilkolin” diubah oleh enzim khusus menjadi kolin dan asetat.

Ada satu lagi mekanisme hebat di dalam sel-sel syaraf: kurir-kurir yang menyampaikan pesan ke sel reseptor dikumpulkan kembali di sel pemancar dan disimpan untuk digunakan pada pesan berikutnya. Proses ini dilakukan oleh sejumlah molekul khusus. Kegiatan molekul-molekul dopamin dan serotonin diatur dengan cara ini. Jika kita membayangkan betapa sulitnya mendaur ulang suatu produk, sebaiknya kita memahami keefektifan mekanisme dalam sel syaraf ini.

Setiap tahap komunikasi kimiawi terjadi dengan keseimbangan yang sangat teliti. Setiap molekul kurir yang digunakan pada setiap komunikasi, dan setiap protein dan enzim yang menjalankan suatu fungsi pada berbagai tahap harus dirancang. Jumlah molekul kurir yang akan disimpan, berapa lama sel-sel penerima akan dirangsang, waktu pemisahan atau penyatuan kembali, adalah bagian-bagian penting keseimbangan komunikasi. Selain itu, sejumlah rincian penting yang terkait dengan keseimbangan komunikasi yang masih belum diketahui.

Penyakit Parkinson adalah suatu keadaan di mana kerusakan penyelarasan otot membuat orang sulit bergerak, dan menyebabkan gemetaran. Penyebab penyakit ini adalah rusaknya keseimbangan antara molekul kurir dopamin dan asetilkolin. Ketika sejumlah sel-sel syaraf di dalam otak menghasilkan dopamin kurang daripada yang dibutuhkan, hasilnya adalah hilangnya kendali otot. Kenyataan ini diketahui baru-baru ini saja (Profesor Arvid Carlsson dianugerahi Hadiah Nobel atas penemuannya ini).

Keseimbangan yang teliti dan mekanisme rumit ini tidak terbentuk dari serangkaian kejadian acak. Dia Yang menciptakan semua itu, memelihara dengan kekuatanNya, memberi untuk melayani manusia, dan mengambilnya saat menghendakinya, adalah Allah, Yang memiliki kekuatan dan pengetahuan yang kekal.

Komunikasi Listrik AntarNeuron

Setiap saat, setiap sel syaraf mengalami perubahan rumit. Komunikasi lewat neuron adalah sebuah operasi yang terjadi ketika kurir elektro-kimia atau kimia menghasilkan isyarat listrik.

Untuk memahami komunikasi listrik ini, pertama-tama kita harus memikirkan mekanisme keseimbangan lainnya; keseimbangan menakjubkan yang dibentuk muatan-muatan listrik dalam sel-sel syaraf, yakni ion. Ion menjalankan suatu fungsi penting dalam neuron; ada ion natrium dan kalium bermuatan positif satu, ion kalsium bermuatan positif dua dan ion klorida bermuatan positif satu. Selain itu, ada juga sejumlah molekul protein bermuatan negatif.

Pada keadaan istirahat, neuron bermuatan negatif. Pada keadaan ini, protein-protein dan berbagai ion bermuatan negatif berada di dalam sel syaraf. Dibandingkan denan jumlah di luar, lebih banyak ion kalium serta lebih sedikit ion klorida dan natrium di dalam neuron. Ini tidak ditata acak, dan perbandingan ini ditentukan dan secara khusus dipertahankan.

Pesan yang tertinggal pada reseptor-reseptor membran di dalam sel-sel syaraf memulai sebuah rangkaian proses dalam sel yang mengingatkan kita akan efek domino. Selama proses yang belum diketahui secara rinci ini, ratusan protein diperkirakan menjalankan satu fungsi. Proses ini terjadi berurutan dan dalam urutan yang sempurna, menyebabkan saluran-saluran ion tertentu pada membran sel terbuka. Akibatnya, ion natrium yang dibawa ke dalam sel menetralkan sel yang sebelumnya bermuatan negatif (-70 milivolt). Pemindahan ion antara bagian dalam dan luar sel menghasilkan isyarat listrik. Proses yang kami gambarkan di sini dengan cara yang paling sederhana dimulai dan berakhir kurang dari satu milidetik.

Isyarat yang dihasilkan bergerak cepat sepanjang akson dan memulai proses kimia yang akan membawa pesan ke sel lain di titik sinapsis di ujung terminal. Kecepatan rata-rata isyarat sepanjang akson adalah 120 meter per detik. Sebuah perhitungan sederhana akan menunjukkan kepada kita bahwa kecepatan ini sama dengan 432 kilometer per jam.

Sel-sel syaraf yang menyampaikan pesan menyelesaikan tugasnya dan kembali ke keadaan istirahat. Pemulihan ini berlangsung dengan terbuka dan tertutupnya saluran natrium dan kalium dalam masa kurang dari satu milidetik. Tanpa jam yang dihasilkan oleh teknologi tinggi, Anda tak dapat mengukur satu milidetik. Bayangkan seakan Anda memiliki jam seperti itu; Anda masih belum dapat mengatur pembukaan dan penutupan saluran ion dengan satu sel syaraf. Jika Anda mencoba memulai jutaan proses yang setiap saat berlangsung, suatu kesalahan yang terjadi dalam jangka waktu hanya satu milidetik akan melencengkan proses-proses ini.

Sebuah Kenyataan yang Menyolok

Ada satu sifat lain yang membedakan neuron dari sel-sel kita lainnya. Sel-sel lain tubuh kita terus-menerus diperbaharui, namun neuron tak berubah. Dengan bertambahnya usia, jumlahnya menurun, namun sel-sel syaraf yang ada pada masa tua seseorang sama dengan yang dimilikinya di masa muda. Apa yang telah digambarkan sejauh ini adalah cerita yang amat disederhanakan dari sistem komunikasi di dalam neuron yang berfungsi sepanjang hidup manusia. Bahkan orang cerdas dan berilmu akan sulit memahami hal ini; sel dan hormon telah sangat berhasil menjalani fungsi-fungsi ini tanpa kesalahan pada jutaan manusia yang hidup di dunia sejak awal zaman.

Bagaimanakah sistem yang sangat rumit dalam setiap sel syaraf kita ini terbentuk? Bagaimanakah keselarasan mengagumkan pada ratusan juta sel di dalam tubuh kita terjadi? Bagaimanakah sistem komunikasi yang sangat hebat ini terjamin tanpa timbul kebingungan? Bagaimanakah sistem yang bergantung pada keseimbangan dan penjadwalan yang teliti ini bekerja tanpa membuat kesalahan?

Sangat wajar jika ratusan pertanyaan tentang “mengapa” memenuhi benak manusia. Meskipun ada kenyataan-kenyataan ini, sejumlah ilmuwan mencoba mati-matian membela pernyataan evolusionis bahwa sistem tanpa cela ini sepenuhnya terbentuk karena murni kebetulan. ‘Tak mungkin’ bukanlah ungkapan yang cukup kuat untuk menggambarkan upaya-upaya para evolusionis yang mencoba menghubungkan asal-usul kehidupan dengan sebuah “sel purba” khayali yang muncul secara tak sengaja; mereka tak memiliki jawaban pertanyaan-pertanyaan di atas.

Satu hal di dalam artikel-artikel yang ditulis oleh para evolusionis menarik minat kita; tiada penjelasan ilmiah tentang cara evolusi terjadi. Malah, mereka mengatakan bahwa molekul dan protein yang berfungsi di dalam komunikasi muncul pada suatu tahap dalam apa yang karenanya disebut evolusi, dan tak berubah susunannya hingga zaman kita. Tentunya, pernyataan seperti ini, yang bahkan tak sedikit pun memiliki bukti, adalah dusta besar. Berkedok ilmu pengetahuan, mereka bermain kata-kata yang ditujukan untuk menolak penciptaan.

Tiada keraguan bahwa hanya ada satu penjelasan mengapa mekanisme yang begitu memukau ini terjadi: Allah, Tuhan semesta alam, menciptakan sel dari ketiadaan. Dialah Tuhan kita, Pencipta kita semua, Yang merancang sistem komunikasi yang sangat rumit dan saling terkait di dalam sel dengan sangat rinci. Dialah Allah, Yang membuat atom, molekul, dan protein yang tak pernah beristirahat, demi melayani kita; dan hanya Dia Yang berhak disembah dan dipuja.

Anda Akan Menyukai ini :

Literatur Ekonomi | Ekonomi Mikro | Buku Komputer | Buku Gratis | Kumpulan Buku | Contoh Makalah | Makalah Management | Makalah Manajemen | Ekonomi Islam | Ilmu Ekonomi | Sistem Ekonomi Indonesia | Free Novels | Novel Melayu | Sistem Informasi Akuntansi | Ilmu Akuntansi | Buku Akuntansi | Dasar Akuntansi | Jurnal Akuntansi | Artikel Akuntansi | Laporan Keuangan Perusahaan Jasa | Skripsi Akuntansi | Sistem Informasi Manajemen | Artikel Manajemen | Manajemen Sumber Daya Manusia | Manajemen Pemasaran | Konsep Dasar Manajemen | Cerpen Indonesia | Cerpen Remaja | Cerpen Cinta | Novel Cerpen | Motivasi Diri | Politik Amerika | Psikologi Anak | Psikologi Sosial | Psikologi Pendidikan | Psikologi Remaja | Pengertian Psikologi | Artikel Ekonomi