Pembelahan Sel Hewan Dan Tumbuhan

PEMBELAHAN SEL DAN PERKEMBANGANNYA

Pembelahan Sel - Pembelahan sel ➔ distribusi materi genetik yg identik pd sel anak - Panj DNA sel mns (eukariot) ± 3m mewakili ribuan gen ➔ menentukan sifat yg diwariskan ➔ dibagi rata pd sel anak - DNA ➔ dikemas dlm kromosom ➔ tiap spesies memp. jml kromosom ttt dlm nukleus - Sel gamet dg jml kromosom ½ jml kromosom sel somatik

- Kromatin ➔ kompleks protein - DNA ➔ serat tipis & panjang - Dlm persiapan pembelahan ➔ kromatin memadat - Tiap kromosom terduplikasi ➔ 2 kromatid & me lekuk di daerah khusus (sentromer)

- Mitosis (pembelahan nukleus) diikuti o/ sito kenesis (pembelahan sitoplasma) ➔ 2 sel anak dg informasi genetik yg ekivalen dg sel induk - Meiosis ➔ menghasikan 2 sel anak dg ½ jml kromosom sel induk - Fertilisasi : penggabungan gamet ➔ pengganda an jml krom kembali ➔ & mitosis melestarikan jml krom dlm tiap sel somatik baru

MITOSIS - Mitosis trdr : profase, prometafase, metafase, anafase, telofase Profase ➔ benang kromatin menggulung, memadat menjadi kromosom yg memisah, nukleoli menghilang, - Mikrotubula gelendong mulai tersusun pd sentrosom - Tiap kromatid memp. kinetokor ( protein & DNA) pd sentromer

Prometafase ➔ sebag. mikrotubula gelendong melekat pd kinetokor ➔ salah satu kinetokor diikat mikrotubula - krom. akan bergerak ke arah kutub stlh mikrotubula dr kutub yg berlawanan melekat pd kinetokor

- Mikrotubula yg tdk melekat pd kinetokor berinteraksi dg mikrotubula nonkinetokor dr kutub sel yg berlawanan

- Metafase ➔ sentrosom terduplikasi berada pd bid ekuator (pelat metafase), mikrotubula nonkinetokor yg tdk melekat pd kromosom tumpang tindih pd pelat metafase

Anafase - pemisahan kromatid saudara menjadi kromosom - krom. yg baru terbtk pindah ke kutub sel yg berlawanan - Mikrotubula kinetokor memendek ➔ krom. menuju ke arah kutub - Kinetokor dilengkapi dg protein penggerak & menjalankan kromosom sepanjang mikrotubula yg sdg memendek

Anaphase

- Mikrotubula nonkinetokor bertanggung jawab pd pemanjangan keseluruhan sel disepanjang sumbu kutub selama anafase Anafase akhir - Kumpulan duplikasi kromosom sampai di kutub yg berlawanan pd sel induk yg memanjang

Telofase - Nukleus terbtk pd kedua kutub sel - Mikrotubula nonkinetokor memperpanjang sel - Benang kromatin tiap kromosom terurai - Sitokenesis (pembelahan sitoplasma) dimulai ➔ terbtk 2 sel anak di akhir mitosis

Siklus Sel Mitotik - Siklus Sel : fase mitotik bergantian dg interfase - Fase mitotik (M) : mitosis & kinositosis ➔ tersingkat - Interfase dibagi jadi fase G1, S & G2

- Krom. diduplikasi selama fase S (sintesis DNA)

Siklus Sel

MEIOSIS - Terjadi pada sel eukariot  sel mengand. Kromosom diploid (rangkap)  informasi genetik pd salah satu kromosom dpt dijumpai pd kromosom kedua dlm inti  dsbt kromosom homolog - Sel diploid mns memp. 46 kromosom (23 ps homolog)  hsl fertilisasi sel telur & sperma

- Ada 2 tahap pembelahan yaitu meiosis I & II - Meiosis I : Interfase I – Profase I (leptoten, zigoten, pakiten, diploten, diakenesis) – Metafase I - Anafase I – Telofase I - Meiosis II : Profase II – Metafase II - Anafase II – Telofase II

Meiosis I Interfase I : Setiap kromosom mengalami replikasi yg menyerupai mitosis. Utk tiap kromosom, tiap kromatid (anak) menambat pd sentromer. Sepasang sentriol (sel hewan) juga mengalami replikasi yg membtk 2 ps. Profase I : terdiri dari 5 sub tahapan. 1). Leptoten : kromatin terpilin menjadi kromosom  terdpt 2 ps kromosom homolog

2). Zigoten : krom homolog menggandeng, yg satu berasal dr krom induk dan yg satu lagi berasal dr krom bpk. Di beberapa tempat terjadi persilangan

3). Pakiten : krom homolog menggandeng rapat sepanjang lengannya dr pangkal sampai ujung membtk tetrat

4). Diploten : tiap kromosom membelah longitodinal membtk 2 kromatid, sentromer masih satu, terjadi chiasmata pd bbrp tempat kromatid yg homolog & dari chiasmata timbul crossing over 5). Diakenesis : Kromosom (kromatid) mencapai pilinan yg maksimal  mencapai besar yg maksimal. Kromosom, homolog merenggang, selaput inti hancur, nukleolus menghilang, sentriol mengganda dan tiap pasang menuju kutub yg berlawanan.

Metafase I : Selaput inti hilang, serat gelendong terbentuk antara ke dua ps sentriol yg trdr mikrotubuli & mikrofilia. Kromosom bergerak ke bidang ekuator Anafase I : sel memanjang, kromosom homolog berpisah ke kutub yg berlawanan dan kromatid belum terbentuk

Telofase I : Selaput inti terbtk kembali, sepasang sentriol berada di pinggir luar selaput inti. Cytokinesis terjadi, sel induk membentuk sel anak, gametosit I pd akhir meiosis I menjadi gametosit II

Meiosis II Profase II : masanya pendek, selaput inti hilang, sentriol mengganda & menuju ke kutub yg berlawanan. Kromatid disetiap kromosom belum terpisah, sentromer masih satu Metafase II : terbentuk serat gelendong antara pasangan sentriol, kromosom (sepasang kromatid) menggantung pada gelendong lewat sentromer ke bidang equator

Anafase II : sel memanjang menurut poros serat gelendong. Sentromer pd tiap pasangan kromatid membelah  kromatid bersaudara lepas  kromatid menuju ke kutub yang berlawanan

Telofase II : Kromatid terbuka kembali pilinannya, terlepas menjadi jala halus (kromatin). Selaput inti terbentuk kembali, nukleolus muncul. Terjadi sitokenesis, terbentuk 4 gametid. Gametid mengandung ½ kromosom sel induk  2n pd gametosit I  1n pd gametid

Dg Transformasi, gametid jadi gamet (sel benih yg masak) Meiosis menghasilkan gamet yg mengandung bhn genetik 1). ½ dr bhn gametogonium 2). Bervariasi krn adanya crossing over pd profase I

Alur pembelahan - Dimulai dr pelekukan pd permukaan sel dekat bekas pelat metafase - Cincin kontraktil (mikrofilamen aktin & miosin) terbtk pd sisi alur pembelahan ➔ kontraksi cincin mikrofilamen ➔ narik tali pundi ➔ alur pembelahan semakin dalam & sel induk terjepit jadi 2 ➔ hasil 2 sel anak

- Sel tumbuhan tdk ada alur pembelahan ➔ sbg ganti (telofase) vesikula dr badan Golgi pindah disepanjang mikrotubula ke tengah sel ➔ vesikula bersatu menghslkan pelat sel ➔ materi dinding sel dibawa dlm vesikula berkumpul dlm pelat sel - Pelat sel membesar ➔ membran disekelilingnya bergabung dg membran plasma di sekeliling sel ➔ 2 sel anak terbtk dg membran plasmanya masing-masing

Pengaturan Siklus Sel - Frekuensi pembelahan sel berbeda sesuai dg tipe selnya - Sel kulit, sel hati membelah tp sel syaraf & sel otot tdk membelah pd mns dws - Perbedaan siklus sel diatur pd tingkat molekuler - Sinyal internal & eksternal membantu mengatur siklus sel

Sinyal internal ➔ pesan dr kinetokor - pd anaphase ➔ pemisahan kromatid saudara ➔ pemisahan dimulai stlh krom. melekat di pelat metafase - check point fase M (penjaga gerbang) hrs memastikan bhw sel anak tdk ter btk bila ada krom. hilang / tambah

- penundaan anafase dilakukan bl kinetokor

blm lekat pd mikrotubula (APC /anafase promoting complex) inaktif ➔ saat kinetokor lekat pd gelendong, APC aktif & enzim proteolitik memecah siklin

Sinyal eksternal ➔ faktor-faktor pertumbuhan - faktor pertumbuhan spesifik penting dlm merangsang sel u/ membelah - PDGF = Platelet Derivet Growth Factor dibuat sel darah u/ menyembuhkan luka / pembelahan fibropblas

- faktor pertumbuhan perlu u/ memahami inhibisi tgt densitas (contact inhibition) ➔ sel yg padat akan berhenti membelah

- sel hewan memperlihatkan ketergantungan penempelan ➔ u/ membelah sel hrs melekat pd substrat/matriks ekstra sel jaringan - Mol pengatur : kinase ➔ enzim yg meng aktif / inaktif protein lain dg memposforilasi ➔ memberi sinyal pd checkpoint G1 & G2 - Kinase aktif bila dekat dg siklin ➔ kinase tgt siklin /Cdk - Cdk-siklin dsbt MPF (maturation promoting factor) ➔ memicu checkpoint G2 ke fase M

- Siklin terakumulasi pd G2 & terkait dg Cdk ➔

kompleks MPF mengionisasi mitosis - Akhir fase M ➔ MPF meng off kan dirinya dg merusak siklin o/ proteolitik - Sistem kontrol pembelahan sel  di nukleus - Siklus sel dihambat o/ inhibisi tgt densitas (contact inhibition) ➔ sel yg padat akan berhenti membelah dan memendeknya kromosom

- Para peneliti menemukan sinyal eksternal molekul yg menghasilkan hambatan pertumbuhan - Sel mamalia dewasa membelah sampai 70x  berhenti membelah  sel mengalami penuaan - Penuaan ini sekarang diketahui krn pemendekan telomer  urutan basa DNA : TTAGGG  pd ujung kromosom

- Telomer menghentikan kromosom untuk fusi dg kromosom lainnya - Tiap kali sel membelah  sebagian telomer hilang - Saat telomer menjadi sangat pendek  kromosom melakukan fusi  duplikasi tdk dpt panjang  sel menjadi tua  mati krn apoptosis - Jika siklus sel tdk terkontrol dg baik  kanker akan berkembang

Sel Kanker Terlepas Pengontrolan Siklus Sel - U/ membelah sel hwn hrs dilekatkan pd substrat - PDGF/platelet derived growth factor ➔ merangsang pembelahan sel - Sel kanker tdk menunjukkan inhibisi tgt densitas & ketergantungan penempelan bila ditumb dlm kultur ➔ sel tdk berhenti membelah saat faktor pertumbuhan telah habis

Sel kanker mempunyai sifat sbb: 1. Cancer cell lack defferentiation 2. Cancer cell have abnormal nuclei 3. Cancer cell form tumor 4. Cancer cell undergo metastasis and promote angiogenesis Untuk melindungi tubuh dr kanker maka sebaiknya : 1. Don’t smoke 2. Use sunscreen 3. Ovoid radiation

4. Be test for cancer 5. Be aware of accupational hazard 6. Carefully consider hormon therapy The Right Diet 1. Increace consumption of food rich in vitamine A and C 2. Limid consumption of salt-cured, smoked or nitritecure food 3. Include vegetable from the cabbage family in the diet 4. Be moderate in consumption of alkohol 5. Maintain a healthy weight

Masalah 1. Jelaskan mengapa pembelahan sel berfungsi dalam reproduksi, pertumbuhan dan perbaikan 2. Jelaskan bagaimana gelendong mitotik mendistribusikan kromosom ke sel anak 3. Mengapa sel kanker dikatakan lepas dari pengontrolan siklus sel 4. Mengapa terjadi penurunan MPF (Maturating Promoting Factor) pada akhir mitosis 5. Mengapa selama siklus sel terjadi peningkatan aktifitas enzim kinase ?

6. Banyak penyakit kanker dan banyak pula penyebabnya. Bnyk uang yg dibelanjakan dlm mencari pengobatan efektif thdp kanker, jauh lebih sedikit dibandingkan dg pencegahan kanker. a. mengapa demikian ? b. jenis perubahan gaya hidup mana yg dpt membantu mencegah kanker ? c. program pencegahan jenis apa yg dapat dimulai atau diperkuat untuk menggencarkan perubahan ini ? d. faktor-faktor apakah yg mungkin akan menghalangi perubahan program tsb

7. Cytokinesis ada sel tumbuhan lebih kompleks dari sel hewan, mengapa ? 8. Bandingkan jumlah dan macam kromosom dalam nukleus sel induk dan sel anak selama pada fase M 9. Apoptosis dan pembelahan sel adalah 2 proses yang berlawanan dalam memelihara jumlah sel dalam tubuh. Jelaskan ! 10. Mengapa kamu dan sdr kandungmu mempunyai perbedaan sifat ?