Senin, 10 Oktober 2011

pembelahan sel

Siklus pembelahan sel
Sel bereproduksi dengan cara menggandakan isinya dan kemudian memisahkannya menjadi dua. Siklus pembelahan sel merupakan cara mendasar bagi organism untuk berkembang biak, paa organism uniselluler, seperti bacteria dan sel ragi, setiap kali melakukan pembelahan sel menghasilkan organism baru, sedangkan pada multiselluler dibutuhkan banyak kali pembelahan untuk menghasilkan organism baru, disamping juga dibutuhkan untuk menggantikan sel-sel yang rusak sampai mati atau mati yang telah terprogram
Berdasarkan mekanismenya dikenal 3 macam cara pembelahan sel, yaitu amitosis, mitosis dan miosis.
*     Amitosis
dinamakan pula pembelahan langsung, oleh karena mekanismenya inti membelah tanpa melibatkan pembentukan kromosom.
*     Mitosis
 ini satu sel induk akan menjadi dua sel keturunananya dan secara garis besarnya pada mahluk hidup multiselluler akan terjadi dua macam cara pembelahan sel dimana pada mitosis jumlah kromosom sel induk, sedangkan pada miosis jumlah kromosom sel induknya. Sedangkan pada miosis jumlah kromosom keturunannya hanya separuh dari jumlah kromosom sel induknya. Dengan adanya perbedaan antara mitosis dan miosis terdapat pula perbedaan dalam proses pembelahan sel.
        Pembelahan sel secara mitosis ini dilaksanakan untuk memperbanyak sel yang ada dalam tubuh makhluk hidup sehingga makhluk hidup ini dapat bertambah besar /bertumbuh.sebenarnya dalam setiap pembelahan sel dapat di lihat adanya dua macam pembelahan yang terjadi secara berurutan.yaitu pembelahan inti sel atau kariokinesis yang kemudian di ikuti pembelahan itoplasma atau sitokenesis.pembelahan sitoplasm terjadi secara sederhana sehingga tidak banyak di amati sedangkan pembelahan inti terjadi secara lebih kompleks karena dalam inti sel inilah terdapat kromosom yang akan menentukan sifat-sifat dari sel keturunan yang terjadi setelah pembelahan sel selesai.  Pada dasarnya mitosis terjadi melalui beberapa tahap yang meliputi:
1. Propase
2. Metapse
3. Anapase
4. Telopase
 perubahan tertentu di dalam sel sehingga siap untuk membelah. Didalam tahap interfase ini,yaitu pada tahap S,telah terjadi sintese  DNA dan terjadi replikasi dari DNA dalam kromosom sehingga kromosom bersifat diploid.
          Dalam tahap S ini telah terjadi replikasi dari sentriol yang semula hanya satu unit kemudian menjadi sepasang atau dua unit yang sama. Pada tahap selanjutnya sepasang sentriol ini akan berpisah dua masing- masing bergerak menuju ke tepi dan akan bertindak sebagai kutub-kutub pembelahan sel.
          Jadi pada tahap G2 sel telah mempunyai kromosom yang bersifat diploid dan mempunyai sepasang unit sentriol atau dengan kata lain sel telah siap untuk mengadakan atau memulai pembelahan.
Dari penelitian dalam jurnal Katrina F Cooper dan Randy Strich membahas tentang Para anafase mempromosikan kompleks adalah sebuah kompleks yang sangat lestari ligase E3 yang menengahi penghancuran kunci peraturan protein selama kedua divisi mitosis dan meiosis. Dalam rangka mempertahankan ploidi, kerusakan ini harusterjadi setelah protein peraturan telah dieksekusi fungsi mereka. Dengan demikian, peraturan APC / C kegiatan itu sendiri adalah penting untuk menjaga ploidi selama semua jenis pembelahan sel. Selama pembelahan sel mitosis, dua aktivator dilestarikan protein yang disebut Cdc20 dan CDH1 diperlukan untuk kedua aktivasi APC / C dan pemilihan substrat. Namun, secara signifikan sedikit yang diketahui tentang bagaimana protein mengatur APC / C aktivitas selama meiosis nuklir khusus divisi. Selain itu, baik ragi budding dan lalat memanfaatkan meiosis-spesifik aktivator ketiga. dalam Saccharomyces Cerevisiae, ini meiosis aktivator spesifik disebut Ama1. Tinjauan ini meringkas pengetahuan kita tentang bagaimana Cdc20 dan Ama1 mengkoordinasikan APC / C kegiatan untuk mengatur divisi nuklir meiosis dalam ragi.kemudian dari jurnal tersebut dapat disimpulkan bahwa sistem peraturan yang mengatur pengembangan meiosis meminjam banyak dari sistem pengendalian mitosis pembelahan sel. Sebagai contoh, ditargetkan ubiquitin proteolisis yang dimediasi faktor pengatur kunci masih mendorong meiosis dan mitosis dalam satu arah. Selain itu,perusakan jalur diatur oleh surveilans pos sistem untuk memastikan pelaksanaan satu peristiwa sebelumnya melanjutkan ke yang berikutnya. Namun, karakteristik unik terkait dengan meiosis seperti haploidization, dan fakta bahwa meiosis bukanlah siklus melainkan linier diferensiasi jalur, mengharuskan modifikasi signifikan dari mitosis jalur peraturan. Pada awal, APC/CCdc20- kerusakan tergantung dari Ume6 duduk di titik keputusan antara meiosis dan mitosis. Menghancurkan Ume6 menginduksi khusus set gen mampu menginduksi fase Meis bawah kondisi (tidak adanya nitrogen dan nutrisi lainnya) yang akan melarang fase mitosis S. Selanjutnya, kemampuan untuk mengeksekusi dua divisi nuklir tanpa campur tangan S fase memerlukan fine tuning halus APC/CCdc20 kegiatan untuk mengizinkan reassembly dari gelendong meiosis II tanpa memungkinkan pembentukan pra-replikasi kompleks pada Replikasi DNA asal. Akhirnya, sebagai post-meiosis sel dapat akan aktif untuk jangka waktu diperpanjang, penghancuran semua tiga APC / C aktivator melindungi terhadap cepat matang masuk kembali ke siklus sel mitosis.
Propase
Pada tahap propase ini mula-mula sentriol telah mengalami replikasi dan terletak di tengah sel/ di radiair mengelilingi setiap sentriol sehingga tampak seperti sinar bintang dan di namakan asrter. Sentriol dengan asternya akan bergerak terus ke pinggir sel dan sementara itu mikrotubuli akan membentuk bangunan yang menghubungkan ke dua sentriol sehingga akan tampak bangunan yang seperti kumparan yang di namakan spindel.
Di dalam inti sel akan terjadi pula perubahan-perubahan yang dimulai dengan perubahan pada kromosom. Benang-benang kromatin yang dalam tahap interfase telah membentuk pasang  pasangan kromatid yang mempunyai bagian yang mengecil yang di namakan kinetokor akan melakukan gerakan memutar dengan kinetokornya sebagai pusat gerakan sehingga benang -benang ini akan memutari satu sama lain disertai dengan pemendekan benang-nenang kromatid sehingga tampak menjadi lebih tebal.  Dengan demikian maka susunan kromatid akan tampak lebih jelas satu bangunan yang berupa kromosom dengan sentromer dan lengan-lengannya. Selain itu, dalam inti sel akan dapat dilihat bahwa nukleous akan mulai mengecil dan akhirnya menghilang sedikit demi sedikit. Dengan demekian pada akhirnya tahap profase ini akan dapat dilihat adanya perubahan- perubahan:
1.     membran inti telah menghilang
2.     Nukleous telah menghilang
3.     sentriol telah mencapai kutub-kutub pembelahan sel dengan mempunyai aster dan spindel yang  menghubungkan ke dua unit sentriol.
4.     benang - benang kromatid telah terlihat sebagai kromosom yang telah mempunyai sentromer lengkap dengan lengan-lengannya.
Metapase
Pada tahap ini benang kromatid yang telah membentuk kromosom akan menempatkan diri di bidang ekuator antara dua buah kutub pembelahan. Pada waktu itu juga terbentuk benang-benang penghubung antara kinetokor dengan kutub-kutub pembelahan sel yang di namakan chromosomal fibers yang nantinya bertindak seolah -olah sebagai benang yang menarik kromatid ke arah kutub-kutub pembelahan sel.
           Setelah semua kromatid tersusun dalam bidang ekuator, kromatid ini akan mulai terpisah dari pasangannya dan masing -masing akan di hubungkan dengan kutub pembelahan sel pada setiap sisi. Tahap metapase ini diakhiri dengan tertariknya bagian kinetokor kearah kutub pembelahan sel masing -masing sementara itu lengan kromatidnya masih melekat satu sama lain.
Anafase
            Pada tahap ini akan terjadi pemisahan lengan-lengan kromatid secara sempurna sehingga betul-betul terbentuk pasangan kromososm yang masing-masing akan bergerak menuju kutub pembelahan sel. Pergerakan kromosom ini semula diduga akibat tarikan benang-benang spindel yan menghubungkan kinetokor dengan kutub pembelahan sel tetapi dari hasil penelitian selanjutnya diketahui bahwa pergerakan ini disebabkan oleh karena pemendekan khromosomal fibers yang tersusun dari mikrotubulii yang mengandung tubulin yang akan mengalami polimerisasi sehingga mikrotubulinya memendek.
            Kromatid yang telah terpisah sempurna ini yang kenal sebagai kromosom yang mempunyai bagian-bagian seperti telah dibicarakan dalam pembahasan sebelumnya. Pada tahap akhir anapase ini akan tampak bahwa kromosom telah berkumpul atau mengelompok pada masing-masing kutub pembelahan sel dan disamping itu membran plasma akan tampak mulai berubah sehingga sel akan tampak lebih memanjang atau lonjong.
Telofase
            Setelah kromosom terkumpul pada kutub pembelahan sel pada akhir tahap anaphase maka akan dimulai tahap telofase, pada tahap ini akan terbentuk membran inti yang akan melingkupi komosom pada masing-masing kutub pembelahan sel. Pada saat pembentukan membran plasma akan tampak mulai berubah sehingga sel akan tampak menipis dn akhirnya hanya akan tampak menipis dan akhirnya hanya akan tampak sebagi butir-butir kromtin. Pembentukan membran inti diikuti dengan pemisahan sitoplasma beserta orgnel yang ada pemisahan sitoplasma ini mula-mula didahului oleh pelekukan membrane sel kedalam dan akhirnya sitoplasma terpisah satu sama lain.
            Jadi pada akhir tahap telopase ini akan terbentuk dua sel yang sama dalam bentuk dan sifatnya karena bersal dari satu sel dan masing-masing mengandung kromosom yang sama karena kromosomnya juga berasal dari satu kromosom yang mengalami eplikasi. Kromosom yang terdapat dalam sel muda ini mempunyai sifat diploid sehingga nantinya akan mempunyai kemampuan untuk mengadakan replikasi membentuk pasangan kromosom pada pembelahan berikutnya.
            Setelah berakhirnya pembelahan sel ini maka sel muda akan kembali mengadakan pertumbuuhan sel dengan melalui tahap-tahap tertentu yaitu: tahap G1,tahap S dan tahap G2 sehingga sel menjadi dewasa dan siap untuk membelah lagi .
            Dengan cara pembelahan mitosis ini maka keaktifan sel karena berbagai sebab dapat diganti dengan sel baru sehingga fungsi jaringan tidak terganggu pada mahluk hidup pada makhluk hidup yang masih muda pembelahan sel terutama ditunjukkan untuk mengadakan pertumbuhan individu sehingga mencapai dewasa.

mitosis2
Pembelahan Miosis
            Miosis ini terjadi pada saat sel kelamin mahluk hidup sehingga nantinya sel-sel keturunannya akan mempunyai jumlah kromosom separuh jumlah kromosom sel induk. Sel kelamin yang dihasilkan mempunyai jumlah kromosom separuh nantinya akan bergabung dengan sel kelamin dari jenis lawannya dalam proses konsepsi/pembuahan untuk selanjutnya membentuk zigot yang mempunyai jumlah komosom sama dengan jumlah kromosom dari sel-sel makhluk hidup induknya. Dengan demikian maka sipat-sipat makhluk hidup hasil pembuahan sel kelamin ini akan mempunyai kesamaan dengan induk jantan maupun betinanya karena kromosomnya bersal dari dua individu yang berbeda yaitu individu jantan dan individu betina berbagai kelainan kromosom dapat terjadi dalam tubuh mahluk hidup sebagai akibat proses meiosis yang berjalan tidak sempurna. Dalam pembelahan reduksi  atau meiosis ini dikenal juga beberapa tahap pembelahan sel yang berbeda dengan tahapan yang terjadi dalam mitosis. Pada dasarnya meiosis ini merupakan proses pembelahan sel dimana terjadi replikasi DNA sekali tetapi diikuti dengan proses pembelahan sel dua kali sehingga tiap sel nantinya akan mempunyai jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induk. Pembelahan reduksi atau meiosis ini mempunyai tahapan yang lebih kompleks dari pada mitosis dan pada dasarnya meliputi:
Profase
            Tahap profase I ini merupakan tahap yang paling menentukan dalam proses meiosis karena dalam tahap ini terjadi beberapa perubahan mendasar diantaranya adalah pembentukan pasangan kromosom homolog, pertukaran bahan-bahan genetik, tahap ini memakan waktuyang paling lama dan juga merupakan tahap yang paling kompleks berbeda dengan tahap profase dalam mitosis. Tahap  profase I ini dapat dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu: preleptone, leptone, zygotene, pakhytene,  diplotene dan diakenesis.
Preleptotene
            Tahap ini merupakan tahap awal dari profase I dimana benang-benang kromosom masih tampak tipis ndan sukar damati, hanya kromosom seks yang tampak agak nyata.
Leptotene
            Benang kromosom mulai kelihatan lebih tebal sehingga tampak sebagai benang panjang dengan penebalan yang lebih erlihat pada beberapa bagian karena adanya kromomer.Bila diamati dengan mikroskop electron kromosom masih tampak sebagai dua kromatid yang saling menempel.
 Zygotene
            Pada tahap ini kroosom mulai tampak lebih jelas dimana kromosom yang homolog akan berpasangan secara lebih rapi yang berarti kromomer yang homolog akan berpasangan. Pachytene Pada tahap ini pasangan kromosom telah lebih sempurna dan kemudian dan ikuti oleh adanya. pemendekan kromosom sehingga terlihat lebih tebal dan sudah jelas danya sentromer. Dalam tahap ini akan terjadi pertukaran bahan- bahan genetika melalui prose crossing over pada kromosom yang homolog.

Diplotene
            Pada tahap ini terjadi pemisahan  kromosom homolog yang terjadi menempel satu sama lain sehingga akan menjadi renggang. Pemisahan ini tidak terjadi secara sempurna karena diantara kedua kromosom terdapat bagian yang masih menempel atau terdapat perlekatan yang  disebut chiasmata dimana terjadi proses crossing over.
            Tahap pakyten dan diploten merupakan tahap yang paling menentukan karena pada tahap kedua tahap ini terjadi pertukaran bahan-bahan genetika dalam kromosom sehingga akan menentukan  sifat yang akan diturunkan sifat yang akan diturunkan kepada generasi berikutnya, oleh karena itu kedua tahap ini dapat berlangsungan sangat lama dapat berhari-hari dapat pula sampai bertahun-tahan. Misalnya pada manusia yang sejak fetus berumur 5 bulan alam kandungan sudah dapat dijumpai adanya ooslt pada tahap diplotene yang baru akan berkembangan ketahap berikutnya setelah anak menjadi dewasa (akan mulai terjadi ovulasi)
Yang baru terjadi bertahun-tahun kemudian.

Diakenesis
            Pada tahap ini kromosom mengalami pemendekan sehingga tampak lebih jeas tetapi masih tersebar dalam inti dan dalam masa ini terjadi terminalisasi chiasmata dimana chiasmata akan bergerak menuju keujung kromosom, sementara itu nucleus mulai menghilang.

Prometafase I
Tahap I ini merupakan tahap yang berlangsungan pendek yang mendahului metaphase I. Pada tahap ini membran inti mulai menghilang dan kromosom tampak lebih pendek dan menebal sehingga kromosom tampak mempunyai 4. Legan karena merupakan dua buah kromosom yang berpasangan.

Metapase
            Seperti pada mitosis pada tahap metaphase ini kromosom akan tampak tersusun dibidang ekuator dan mulai terjadi pemisahan kromosom hanya bedanya dengan mitosis pada miosis pasangan kromosom hanya bedanya dengan mitosis paa miosis pasangan kromosom tidak terpisah tetapi tetap merupakan satu kesatuan. Kalau pada mitosis sepasang kromosom akan terpisah menjadi dua, satu bagian akan berada disebelah kanan sedang bagian lain berada disebelah kanan sedang bagian lain berada disebelah kiri, pada miosis pasangan kromosom akan  berada pada satu sisi sedang pasangan kromosom lainnya yang homolog akan berada pada sisi lain.
Anafase 1
            Kromosom yang pada bidang ekuator akan mulai bergerak menuju kekutub pembelahan sehingga akan semakin jelas bahwa pasangain kromosom sebelah kiriakan menuju kekutub kiri sedang pasangan homolognya akan menuju kekutub sebelah kanan.
Telofase 1
            Tahap ini merupakan tahap terakhir dari meiosis I dan tampak bahwa kromosom telah berkumpul di kutub-kutub pembelahan. Keadaan ini kemudian di susul dengan pembentukan membrane inti dan  pemisahan sitoplasma. Setelah itu kromosom akan mulai membentuk benang-benang tipis sehingga tidak tampak khas seperti bentuk kromosom umumnya seperti yang terjadi pada mitosis.
Interfase
                Tahap ini merupakan tahap antara meiosis 1 dan 11 yang berlangsung sangat pendek dan tidak terjadi repliksi kromosom. Dengan emikian,kromosom dalam sel ini merupakan kromosom hasil pembelahan meiosis 1yang jumlahnya hanya separuh dari kromosom induknya.
Propase II
                  Tahap ini merupakan tahap awal dari meiosis 11 yang di mulai dengan terbentuknya spindel, aster, pergeseran sentriol ke kutub pembelahan dan perubahan lain seperti yang terjadi dalam mitosis.

Metaphase II
            Pada tahap ini juga terjadi pengumpulan kromosom pada bidang equator seperti yang terjadi dalam mitosis sehingga terjadi pemisahan pasangan kromosom yang masing-masing akan tersusun pada sisi yang berlawanan.
Anafase II
            Seperti yang terjadi dalam mitosis disini akan terjadi pergeseran kromosom kearah kutub pembelahan masing-masing. Pada tahap inipun membran sel telah mulai berubah bentuk menjadi lebih lonjong.
Telofase II
            Kromosom telah berkumpul pada kutub-kutub pembelahan dan diikuti pembentukan membrane inti serta pemisahan sitoplasma. Dengan berakhirnya tahap ini maka selesai pembelahan miosis dengan menghasilkan empat buah sel yang masing-masing mempunyai jumlah kromosom separuh dari sel induknya.
penelitian dari jurnal Conly L. Rieder1,2,3 and Richard Cole1  yaitu Distribusi yang sama dari kromosom selama mitosis dan meiosis tergantung pada pemeliharaan adik kromatid kohesi. Dalam komentar ini kita meninjau bukti bahwa, selama meiosis, mekanisme yang mendasari kohesi dari kromatid sepanjang lengan mereka berbeda dari yang bertanggung jawab untuk kohesi dalam sentromer wilayah. Kami kemudian berpendapat bahwa kromatid pada mitosis suatu kromosom juga ditambatkan di sepanjang lengan mereka dan dalam
Sentromer dengan mekanisme yang berbeda, dan bahwa tindakan fungsional dari kedua mekanisme dapat temporal dipisahkan dalam berbagai kondisi. Akhirnya, kami menunjukkan bahwa dalam ketiadaan menambatkan centromeric, kohesi lengan cukup untuk mempertahankan kohesi kromatid selama prometaphase mitosis. kohesi hromosome selama meiosis dimediasi oleh dua mekanisme terpisah. Yang pertama memegang kromatid tetanggalengan bersama-sama dan diselesaikan di anafase I. Mekanisme ini mungkin dimediasi, sebagian, oleh anggota baru-baru ini diidentifikasi cohesin kompleks. Mekanisme kedua memegang kromatid bersama dalam sentromer setelah lengan mereka telah berpisah. Ini koneksi biasanya dapat rusak hanya pada awal anaphase II, dan itu tampaknya dimediasi oleh protein-protein dan structural unik untuk daerah sentromer yang melibatkan unsur-unsur misalnya yang Drosophila mei-s332 dan protein Ord dan homolog mereka. Pemisahan kromatid selama mitosis juga tampaknya didasarkan pada
dua mekanisme yang sama yang biasanya bekerja secara bersamaan tetapi yang dapat dipisahkan temporal bawah eksperimental kondisi. Di masa depan akan sangat penting untuk menentukan apakah dan bagaimana dua mekanisme yang beroperasi selama meiosis untuk memisahkan
kromosom terkait dengan yang bekerja selama mitosis. Ini juga akan menjadi penting untuk mengidentifikasi protein lain yang terlibat dalam lengan dan kohesi sentromer, untuk menentukan apakah pembubaran dari kohesi dalam berbagai daerah melibatkan aktivitas APC dan, jika jadi, bagaimana kegiatan ini adalah diferensial diatur antara meiosis, meiosis II, dan mitosis.
Bagan perbandingan antara mitosis dengan meiosis

Perbedaan-perbedaan tersebut antara lain :
1.     Mitosis bertujuan untuk perbanyakan sel untuk proses pertumbuhan, sedangkan meiosis membentuk sel gamet ( pada hewan dan tumbuhan berbiji ) dan spora pada tumbuhan berspora dam brfungsi mengurangi jumlah kromosom agar keturunan mempunyai jumlah kromosom yang sama dari generasi ke generasi
2.     Mitosis terjadi di jaringan meristematis ( pd tumbuhan di ujung akar dan batang ),  sedangkan meiosis terjadi di dalam organ kelamin jantan dan betina
3.     Mitosis berlangsung melalui tahapan : profase-metafase-anafase dan telofase diselingi oleh interfase, sedangkan meiosis berlangsung melalui tahapan : profase I – metafase I – anafase I – telofase I – profase II – metafase II – anafase II – telofase II tanpa interfase
4.     Pada meiosis 1 sel induk mengalami satu kali pembelahan , sedangkan pada meiosis 1 sel induk mengalami dua kali pembelahan.
5.      Pada mitosis 1 sel induk akan menghasilkan 2 sel anak yang memiliki jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom sel induk, sedangkan pada meiosis 1 sel induk akan menghasilkan 4 sel anak dengan jumalh kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induk Pada mitosis sel anak bersifat diploid ( 2n ), sedangkan pada meiosis sel anak bersifat haploid ( n ). (jowono, biologi sel penerbit buku kedokteran)








Tidak ada komentar:

Posting Komentar