Pembelahan Sel Mitosis dan Meiosis

Pembelahan Sel

  • Diperlukan untuk tumbuh, regenerasi, dan reproduksi.
  • Dikoordinasi/diselaraskan dengan pertumbuhan dan replikasi DNA menjadi sel baru yang mempunyai genotip identik dengan sel induk dan massa sel ½ dari massa sel induk.
  • Sel mengalami siklus: periode yang diperlukan atau dialami sel hasil pembelahan sebelumnya sampai terbentuk sel generasi berikutnya.

Pada sel eukariot pembelahan sel terbagi menjadi dua fase:

  1. Mitosis

       Pada saat mitosis, kromosom yang telah           digandakan akan terpisah ke dua sel anak.

  1. Sitokinesis

       Sel terbagai menjadi dua sel anak yang             identik.

Mitosis

  • Mekanisme pembelahan sel somatis secara normal dan menghasilkan 2 sel anak dengan jumlah kromosom/materi genetik yang sama (identik).

Tujuan Mitosis

  1. Memperbanyak sel (manusia 1014 sel)
  2. Tumbuh dan berkembang
  3. Mengganti sel yang rusak (penyembuhan luka)
  4. Regenerasi
  5. Membentuk individu baru  individu bersel tunggal

Fase Mitosis:

Fase M meliputi proses reorganisasi intrasel secara intensif, melibatkan banyak sekali protein yang difosforilasi dan konsumsi ATP/GTP meningkat.

Fosforilasi protein pada fase M diperlukan untuk perubahan struktur seluler seperti:

  • Kondensasi kromosom.
  • Lisis membran sel.
  • Fragmentasi RE dan AG.
  • Transformasi sitoskeleton yang akan mensegregasi kromosom & pemisahan sel.
  • Berkurangnya daya adhesi sel ke sel atau matriks ekstraseluler di sekitarnya.

Mitosis dapat dipelajari secara:

      Hidup → mikroskop fase kontras.

      Mati → akar bawang yang diwarnai dengan           hematoxylin (mikroskop cahaya).

Tahap2 pada fase M:

  1. Kariokinesis: pembelahan materi hereditas (dalam inti).

      Profase

      Metafase

      Anafase

  1. Sitokinesis: pembelahan sitoplasma 

      Telofase

Profase

ó  Kromosom terlihat sebagai benang panjang (kromatid/sister kromatid) yang kemudian menjadi pendek & tebal karena mengalami spiralisasi (coiling).

ó  Kromosom terlihat ganda, kecuali pada kinetochor/sentromer (bukti terjadi replikasi  kromatid pada interfase).

ó  Membran inti & nukleolus mulai hilang.

ó  Sentriol pada sitoplasma membelah menjadi 2 &  bergerak ke kutub berlawanan → membentuk benang2 spindel (mikrotubul).

Tiga spindel yang berperan dalam mitosis:

  1. Polar mycrotubulus: mengadakan overlap pada bagian tengah (mid point) sel, berfungsi mendorong sentriol ke ujung-ujung sel.
  2. Kinetochore mycrotubulus: mengikat kromosom pada kinetokor yang terbentuk pada sentrosom kromosom yang mengalami duplikasi.
  3. Astral mycrotubulus: keluar dan mengarah ke segala jurusan dari sentriol (aster) membentuk sitoskeleton yang menentukan morfologi sel.

Prometafase

ó  Profase akhir atau prometafase, dimulai dengan penghancuran membran inti menjadi vesikel-vesikel membran kecil (seperti RE).

ó  Selama periode ini kromosom terus berkondensasi serta berangsur-angsur memendek dan menebal hingga siap untuk bermitosis.

ó  Mikrotubul kinetochore terlihat dan menempel pada mikrotubul polar, kromosom mulai bergerak.

Metafase

ó  Spiralisasi kromosom semakin sempurna sehingga  kromosom menjadi pendek & terlihat tebal.

ó  Terdapat 3 proses kegiatan :

  1. Distribusi, Kromosom menyebar ke perifer
  2. Kongregasi,  Kromosom bergerak & berkumpul di ekuatorial  (kinetochor menempel pada  dinding ekuatorial)
  3. Orientasi, Kinetochor melekatkan diri pada benang2  spindel

ó  Stadium terbaik untuk menghitung & analisis kromosom

Anafase

ó  Sentromer/kinetokor membelah menjadi  2.

ó  Kromatid tunggal bergerak ke kutub berlawanan akibat tarikan benang2 spindel  Daughter Chromosome.

Telofase

ó  Kromatid tunggal sampai di kutub masing2.

ó  Membran inti terbentuk kembali di sekitar kromatin, nukleus, nukleolus mulai tampak.

ó  Kromatid terurai kembali menjadi  panjang & tipis membentuk kromatin halus.

ó  Sitokinesis berlangsung sehingga dihasilkan 2 sel anak yang identik.

Sitokinesis

ó  Sitokinesis melalui proses yang disebut cleavage yang dibentuk cincin kontraktil yang membagi sel menjadi 2 bagian.

ó  Cincin kontraktil terdiri dari aktin dan miosin yang berasosiasi dengan membran plasma yang berbatasan dengan sitoplasma.

ó  Cleavage biasanya akan menghasilkan 2 sel baru yang identik dan simetri.

ó  Waktu yang dibutuhkan untuk mitosis:

ó  Tergantung pada suhu;

ó  Bakteri dalam suhu dan nutrisi yang dapat membelah menjadi 2 sel (5-20 menit).

ó  Kultur sel hewan dari profase-telofase (± 1 jam).

ó  Tumbuhan  Tradescantia pada suhu 45°C (30 menit), 25°C (75 menit).

ó  Metafase & anafase → waktunya paling pendek.

ó  Profase & telofase → waktunya lebih panjang.

Meiosis

ó  Pembelahan pada sel germinal dalam alat2 reproduksi.

ó  Dari 1 sel kelamin diploid dihasilkan 4 sel kelamin haploid dengan:

  • jumlah kromosom ½ dari kromosom  induk (46 Þ 23)   Pembelahan Reduksi.
  • semua sel anak memiliki kromosom yang tidak identik satu dengan yang lainnya.

Tujuan Meiosis

ó  Mendapatkan individu yang memiliki jumlah kromosom normal (46) yang berasal ½ dari ayah dan ibu.

Tingkatan Meiosis

ó  Meiosis pertama (I) → terjadi pembelahan reduksi.

¤        Profase I → 5 subtadia (Leptoten, Zigoten, Pakhiten, Diploten, Diakinesis)                                     

¤        Metafase I

¤        Anafase I

¤        Telofase I

ó  Meiosis kedua (II) ; prosesnya = mitosis biasa, (Mitotik Meiosis).

¤        Profase II

¤        Metafase II

¤        Anafase II

¤        Telofase II

Profase I

ó  Kromosom homolog membentuk 4 bivalen tersusun berdampingan dengan bantuan synaptonemal complex memungkinkan terjadinya rekombinasi genetik.

ó  Terjadi crossing over antara non-sister chromatid → terbentuk chiasma.

Crossing over meningkatkan keragaman genetik

ó  Crossing over → perpindahan segmen terkait dalam kromosom yang homolog:

¤        Menghasilkan variasi kromosom.

¤        Rekombinasi dengan cara crossing over → memungkinkan segregasi kromosom dengan tepat pada kedua sel anak.

ó  Meiosis II menghasilkan 4 sel anak dengan jumlah kromosom setengahnya.

ó  Kelainan pembelahan pada meiosis: nondisjunction

¤        Contoh → Down syndrome

Perbandingan antara mitosis dan meiosis

Mitosis:

  • Pada sel somatik
  • Satu kali pembelahan
  • Menghasilkan sel anak = sel induk
  • 2N         2 N

Meiosis:

  • Pada sel germinal
  • Dua kali pembelahan
  • Menghasilkan sel anak yang berbeda dengan sel induk
  • 2 N         N

 

About these ads