Senin, 13 April 2015

sikus sel

BAB 1
PENDAHULUAN

       1.1       Latar Belakang
Kemampuan organisme untuk memproduksi jenisnya merupakan salah satu karakteristik yang paling bisa membedakan antara makhluk hidup dan benda mati. Kemampuan yang unik untuk menghasilkan keturunan ini, seperti semua fungsi biologis memiliki dasar seluler. Rudolf Virchow, seorang dokter dari Jerman mengatakan “Dimana sel ada, pasti ada sel pendahulunya, sama seperti hewan yang muncul hanya dari hewan dan tumbuhan muncul dari tumbuhan.” Beliau merangkum dalam aksioma latin “Omnis cellula e cellula”, yang berarti “setap sel berasal dari sel”. Kelangsungan kehidupan didasarkan pada reproduksi sel atau pembelahan sel.

Pada makalah ini, mempelajari bagaimana sel berproduksi  untuk membentuk sel anakan yang secara genetik ekuivalen. Proses ini merupakan suatu bagian integral dari siklus sel, kehidupan suatu sel yang dimulai dari asal usulnya dalam pembelahan sel induk hingga pembelahan dirinya sendiri menjadi dua bagian.

       1.2       Rumusan Masalah
a.       Untuk mengetaui apa saja yang terjadi pada pase siklus sel.
b.      Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan siklus sel.
c.       Untuk mempelajari yang terjadi saat proses oembelahan sel terjadi.

1.2 Tujuan
1.      Mengetahui fase-fase pada siklus sel
2.      Mengetahui mekanisme pembelahan sel 
BAB II
PEMBAHASAN

A.    Pengertian Siklus Sel
Siklus sel adalah rangkaian kejadian yang berurutan dengan menduplikasikan kromosom sel dan organel didalamnya yang mengarah ke pembelahan sel sehinga menghasilkan dua sel baru yang identik. Suatu hal yang sangat luar biasa tentang pembelahan sel ialah ketepatan dalam penyampaian DNA, tanpa mengurangi dari satu generasi sel ke generasi berikutnya. Replikasi dan ditribusi DNA dalam jumlah banyak terkelola dengan baik karena molekul-molekul DNA dikemas menjadi kromosom. Setiap spesies eukariotik memiliki jumlah kromosom yang khas dalam setiap nucleus sel. Misalnya,sel somatic manusia mengandung 46 kromosom. Di dalam setiap kromosom eukariotik tedapat satu molekul DNA linear yang sangat panjang mewakili ribuan gen, unit yang yang mewariskan sifat suatu organisme. Kompleks protein-DNA yang disebut dengan kromatin, diorganisasi menjadi serat yang tipis dan panjang. Setiap kromosom terduplikasi terdiri dari dua kromatid saudara. Dalam bentuk padatnya, kromosom ini memiliki pinggang yang ramping pada daerah khusus yang disebut sentromer. Pada proses pembelahan sel, kromatid saudara dari semua kromosom ditarik saling menjauh dan dikemas kembali sebagai sekumpulan kromosom lengkap dalam dua nucleus baru masing-masing satu pada setiap ujung sel.
 
Siklus sel yang berlangsung kontinu dan berulang (siklik), disebut proliferasi. Keberhasilan sebuah proliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur dari satu fase siklus sel menuju fase berikutnya. Fase reaksi kimia organik yang terjadi segera diselesaikan sebelum fase berikutnya dimulai. Sebagai contoh, dimulainya fase mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan menyebabkan sel tereliminasi. Di antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase. Saat interfase sel tidak membelah melainkan aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Dalam suatu sel yang membelah, fase mitotic (M) mencakup mitosis dan sitokinesis, biasanya merupakan bagian tersingkat dari siklus sel tersebut. Pembelahan sel mitotic yang berurutan bergantian dengan interfase yang jauh lebih lama, yang sering kali meliputi 90% dari siklus ini. Selama interfase inilah sel tumbuh dan menyalin kromosom dalam persiapan untuk pembelahan sel. Interfase dapat dibagi menjadi subfase yaitu fase G1, fase S, dan fase G2. Selama ketiga subfase ini, sel tumbuh dengan menghasilkan protein dan organel dalam sitoplasma. Kromosom diduplikasi hanya selama fase (S). Dengan demikian suatu sel tumbuh (G1), terus tumbuh begitu sel tersebut sudah menyalin kromosomnya (S), dan tumbuh lagi samapi sel tersebut menyelesaikan persiapannya untuk pembelahan sel (G2) selanjutnya, membelah dan menghasilkan dua sel anakan yang kemudian dapat mengulangi siklus ini.

B.     Fase Pada Siklus Sel
Pada sel prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua fase fungsional, fase S dan M, fase persiapan, G1 dan G2.

1.      Fase S (sintesis)
Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Pada umumnya, sel tubuh manusia membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyelesaikan tahap ini. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah bersama dengan dua nuklei masing-masing guna proses mitosis pada fase M.

2.      Fase M (mitosis)
Fase mitosis atau fase pembelahan terdiri dari karyokinesis atau pembelahan nucleus atau sitokinesis atau pembelahan sitoplasma. Interval waktu fase M kurang lebih 1 jam. Tahap di mana terjadi pembelahan sel, baik pembelahan biner atau pembentukan tunas. Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fase M terjadi beberapa jenjang fase, yaitu: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase, Telophase, cytokinesis.













a.      Profase
Fase ini merupakan kondensasi kromosom dan pertumbuhan pemintalnya. Pada saat ini kromosom terlihat di dalam sitoplasma. Periode profase terjadi perubahan pada nucleus dan sitoplasma sehingga nekleuli menghilang. Serabut-serabut kromatin menjadi lebih menggulung rapat dan melipat sehingga kian pendek dan tebal berubah menjadi kromosom, yang besar dan tampak jelas. Kromosom kemudian berduplikasi menjadi dua kromatid anak yang sama, dan kemudian bergabung pada sentromer. Spindle mitosis terbentuk di sitoplasma, tersusun dari mikrotubul dan bergabung dengan protein, tersusun teratur di antara dua sentrosom. Selama profase sentrosom bergerak berlawanan satu sama lain dan nampaknya bergerak sepanjang permukaan inti melalui pemanjangan berkas mikrotubul diantara dua sentrosom.

b.      Prometafase
Pada fase ini sampul inti sel terlarut dan kromosom yang mengandung dua kromatid mulai bermigrasi menuju bidang ekuatorial (piringan metafase). Menjelang metafase, beberapa ujung mikrotubul gelendong mitotik menempel pada setiap kinetokor yang berada di dekatnya. Membran inti terpotong-potong. Mikrotubul dari spindle sekarang dapat masuk ke dalam inti dan berhubungan dengan kromosom yang telah menjadi lebih padat. Berkas mikrotubul dinamakan serabut spindel, yang meluas dari setiap kutub kearah ekuator sel. Setiap kromatid dari kromosom kini memiliki struktur khusus yang dinamakan kinetokor, yang terletak pada daerah sentromer. Mikrotubul yang menambat pada kinetokor dinamakan mikrotubul-kinetokor. Struktur ini menyebabkan kromosom bergerak. Mikrotubul yang lain, mikrotubul-nonkinetokor, tersusun radier dari kutub menuju ke ekuator sel tanpa menambat pada kromosom.

c.       Metafase
Pada fase ini kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik puncaknya. Pada metaphase, mikrotubul kinetokor memegang peranan penting yaitu mengatur letak dan arah kromosom terhadap sumbu gelendong mitotik dan mengatur dan menggerakkan kromosom ke bidang ekuatorial. Sentrosom berada pada kedua kutub sel yang berlawanan. Kromosom berada pada bidang metaphase, bidang yang mempunyai jarak yang sama antara spindle kedua kutub. Spindel sentromer dari semua kromosom lurus satu sama lain pada bidang metaphase. Untuk setiap kromosom, kinetokor dari permukaan kromatid anak berlawanan kutub sel. Karena itu kromatid yang sama dari setiap kromosom menambat pada mikrotubul-kinetokor yang tersusun radier dari kutub yang berlawanan dari sel induk.

d.      Anafase
Pada fase ini setiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub. Terjadi pemisahan kromatida kromosom dan terjadi tarikan ke kutub sehingga kromatid terpisah. Sentromer dari setiap kromosom mengganda sehingga setiap kromatid memiliki sentromer sendiri-sendiri. Setiap kromatid sekarang dianggap sebagai calon kromosom. Spindle mulai menggerakkan kromatid menuju kutub sel yang berlawanan. Hal ini dikarenakan mikrotubul kinetokor menambat pada sentromer. Mikrotubul kinetokor memendek ketika kromosom mendekati kutub sel. Pada saat yang bersamaan kutub dari sel juga bergerak lebih jauh. Akhir dari anafase kedua kutub sel sama jaraknya dan merupakan kumpulan dari kromosom.

e.       Telofase
Pada fase ini kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi, diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma perlahan mulai membelah. Pada fase telofase, mikrotubul nonkinetokor selalu memanjang dan anak inti mulai terbentuk pada kedua kutub sel, dan kromosom berada dalam keadaan terhimpun. Membran inti terbentuk dari potongan-potongan membran inti sel induk dan bagian lain dari sistem endomembran. Sitokinesis terjadi pada saat anaphase dan telofase. Pada sel hewan, tanda pertama yang terlihat adalah melekuknya selaput sel selama anaphase. Pelekukan terjadi di daerah sekat metaphase atau bidang ekuatorial.

f.       Sitokinesis
Pada fase ini pembelahan sitoplasma selesai setelah terjadi oleh interaksi antara pemintal mitotik, sitoskeleton aktomiosin dan fusi sel, dan menghasilkan dua sel anak yang identik. Sitokinesis pada sel tumbuhan berlangsung dengan cara yang berbeda. Sitoplasma dibagi dua oleh pembentukan dinding sel baru di dalam sel induk. Sekat sel mulai terbentuk di bidang antara dua nukeus anakan. Sekat sel berhubungan dengan sisa mikrotubul kutub gelendong mitotik yang membentuk suatu struktur yang disebut fragmoplas. Struktur ini mengandung dua perangkat mikrotubul yang berhadapan. Vesikuli kecil yang berasal dari kompleks golgi dan berisi prazat dinding sel tersusun sepanjang mikrotubul disebelah menyebelah fragmoplast dan diangkut kearah bidang ekuatorial yang selanjutnya membentuk sekat sel
3.      Fase Miosis
Fertilisasi menandai dimulainya fase diploid pada hewan dan tumbuhan yang berkembang biak secara seksual. Stadium haploid dari siklus seksual dihasilkan dari proses pembelahan inti yang disebut miosis. Miosis berlangsung pada sel-sel miosit yang terdapat di dalam jaringan reproduksi pada suatu organisme. Seperti halnya dengan mitosis, miosis berlangsung setelah fase G1, S dan G2 dari interfase dan menentukan distribusi kromosom yang tepat ke dalam sel-sel anak. Berbeda dengan mitosis, sebab miosis mencakup dua siklus pembelahan berturut-turut dan menghasilkan 4 sel anak. Pembelahan pertama dari miosis disebut pembelahan reduksi. Miosis pertama mengubah inti dari suatu miosit yang mengandung kromosom diploid menjadi inti haploid yang mengandung kromosom n. Jumlah kromosom direduksi jika pasangan kromosom homolog terpisah. Pembelahan kedua disebut equation devision atau miosis kedua. Miosis kedua mengubah dua hasil dari pembelahan miosis pertama menjadi 4 inti haploid.
Pembelahan miosis merupakan suatu bentuk pembelahan inti yang penting pada organisme yang berkembang biak secara seksual. Miosis berlangsung pada organisme eukariota yang mengandung jumlah kromosom diploid (2n). Kedua set kromosom yang berpasangan tersebut dinamakan kromosom homolog. Telah diketahui bahwa manusia m,engandung 46 kromosom atau 23 kromosom homolog (pada manusia n=23). Ke 46 kromosom yang terdapat pada zigot dibentuk pada saat fertilisasi yang diturunkan dari sel sperma dan sel telur dari kedua induknya (paternal dan maternal). Sel sperma dan sel telur mengandung setengah jumlah kromosom induknya dan dinamakan haploid (n). Jadi sel haploid adalah sebuah sel dengan satu set kromosom tunggal. Sel diploid adalah sel yang memiliki dua set kromosom.
Pengujian dengan mikroskop terhadap ke 46 kromosom manusia menunjukkan bahwa setiap jenis kromosom ada dua dan tersusun berpasang-pasangan dimulai dari kromosom terpanjang dan tampilan visualnya dinamakan kariotipe.
Kromosom yang membentuk pasangan, yang mempunyai panjang, posisi sentromer, dan pola pewarnaan yang sama dinamakan kromosom homolog. Pengecualian penting terhadap aturan kromosom homolog untuk sel somatic manusia, yaitu pada kromosom X dan Y. Karena keduanya menentukan jenis kelamin suatu individu, maka kromosom X dan Y dinamakan kromosom seks (kromosom jenis kelamin). Kromosom di luar kromosom seks dinamakan kromosom autosom.








a.      Miosis I
Miosis I melalui beberapa fase diantaranya yaitu: profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I.
a)      Profase I
Profase pertama merupakan fase yang sangat kompleks dari miosis. Kromosom mulai memadat. Dalam suatu proses yang dinamakan sinapsis, kromosom homolog yang masing-masing tersusun dari dua kromatid saudara muncul secara bersamaaan sebagai suatu pasangan. Masing-masing pasangan kromosom terlihat sebagai suatu tetrad, yaitu kompleks kromosom dengan empat kromatid. Pada banyak tempat di sepanjang kromosom, kromatid kromosom homolog saling silang menyilang. Persilangan yang membantu mengikat kromosom agar tetap bersama ini dinamakan kiasmata (tunggal, kiasma). Semenetara itu komponen seluler lainnya mempersiapkan pemebelahan inti dengan cara yang mirip mitosis. Sentrosom bergerak saling menjauh dan gelendong mikrotubula terbentuk di antaranya. Selubung nukleus dan nukleoli menyebar. Akhirnya gelendong mikrotubula menangkap kinetokor yang terbentuk pada kromosom, dan kromosom mulai bergerak ke arah lempeng metafase. Biasanya memakan waktu lebih dari 90% waktu yang dibutuhkan untuk miosis. Secara terinci profase pertama terdiri atas 5 fase yaitu leptonema (leptoten), Zygonema (zygoten), Pachynema (pachyten), diplonema (diploten), dan diakinesis.

b)      Metafase I
Pada fase ini apparatus spindel terbentuk seperti pada mitosis, dan tetrad berkumpul pada bidang ekuatorial atau bidang pembelahan atau lempeng metafase. Kromosom masih dalam pasangan homolognya. Mikrotubula kinetokor dari masing-masing kutub sel melekat pada satu kromosom, sementara itu mikrotubula dari kutub berlawanan menempel pada homolognya pada daerah sentromer.
c)      Anafase I
Seperti pada mitosis, alat gelendong menggerakkan kromosom ke arah kutub sel, akan tetapi kromatid saudara tetap terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama. Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Berbeda dengan mitosis, kromosom muncul sendiri- sendiri pada lempeng metafase dan bukan dalam pasangan, dan gelendong memisahkan kromatid saudara dari masing-masing kromosom. Dengan kata lain pada miosis fase anafase I, kromosom homolog (bukan kromatid saudara) dari setiap tetrad terpisah satu dengan yang lain, dan bergerak ke kutub gelendong (spindle) yang berlawanan.
d)     Telofase I
Telofase I menghasilkan pembelahan miosis I. Kumpulan kromosom homolog pada akhirnya dipisahkan menuju kutubnya masing-masing dan terbentuk dua daerah inti yang dapat dibedakan secara jelas. Pada beberapa organisme, salut inti yang baru dibentuk, dan dekondensasi kromosom kadang-kadang terjadi. Interkinesis adalah periode di antara akhir telofase I dan awal profase II. Periode ini biasanya sangat singkat. DNA yang dihasilkan dari dua inti pada pembelahan miosis pertama tidak mengalami replikasi selama fase interkinesis.
b.      Miosis II
Miosis II mengalami beberapa fase diantaranya yaitu: profase II, Metafase II, Anafase II, dan Telofase II.
1)      Profase II
Profase II mirip dengan profase pada pembelahan mitosis, walaupun setiap inti sel hanya memiliki setengah dari jumlah kromosom. Inti haploid dari setiap kromosom disusun atas dua kromatid saudara yang dibentuk sebelum profase I.
2)      Metafase II
Metafase dua mirip dengan metafase pada pembelahan mitosis. Pasangan kromatid bergerak ke pusat spindel dan melekat pada mikrotubula-mnikrotubula.
3)      Anafase II
Mirip dengan anafase pada pembelahan mitosis. Tetapi berbeda dengan anafase I. Pada anafase II kromatid sister terpisah satu sama lain dan bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan.
4)      Telofase II
Telofase II mirip dengan telofase pada pembelahan mitosis. Kelompok-kelompok kromosom yang telah terpisah kembali dibungkus oleh salut inti yang baru berkembang dan kromosom mulai mengalami dekondensasi.
Miosis menghasilkan 4 sel haploid. Umumnya pada hewan dan beberap tumbuhan tinggi, miosis yang berlangsung pada jaringan reproduksi diiringi oleh pembelahan sitoplasma. Contoh pembelahan miosis adalah pembentukan gamet pada manusia.
Mitosis dan meiosis merupakan bagian dari siklus sel dan hanya mencakup 5-10% dari siklus sel. Persentase waktu yang besar dalam siklus sel terjadi pada interfase. Interfase terdiri dari periode G1, S, dan G2.
Pada periode G1 selain terjadi pembentukan senyawa-senyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA. Setelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan kromosom, dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru (G1).

 





BAB III
PENUTUP


3.1  Kesimpulan
Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa:
1.      Siklus sel adalah rangkaian kejadian yang berurutan dengan menduplikasikan kromosom sel dan organel didalamnya yang mengarah ke pembelahan sel sehinga menghasilkan dua sel baru yang identik.
2.      Fase pada siklus sel adalah fase sintesis S, fase mitosis M, fase meiosis dan sitokinesis.
3.      Fase mitosis meliputi interfase, profase, metafase, anafase, telofase, sitokinesis
















Tidak ada komentar:

Posting Komentar