dan selanjutnya sel membelah

Konsep Hereditas
Siklus sel
Mitosis
Meiosis
Klik pada salah satu menu di atas
SIKLUS SEL
 Dasar dari reproduksi dan pewarisan keturuan level sel
adalah pembelahan sel
 Hanya manusia yang menghasilkan lebih banyak lagi
manusia,
 tanaman kobis menghasilkan lebih banyak lagi
tanaman kobis,
 udang menghasilkan lebih banyak lagi udang.
 Fenomena itu dalam peribahasa kuno adalah “like
bigets like”
 Sel berasal dari sel yang sebelumnya telah ada
 Pembelahan sel mendasari pertumbuhan dan
reproduksi.
 Like bigets like cocok untuk reproduksi aseksual
 Ketika sebuah sel membelah, kedua sel anakan masingmasing harus memiliki jumlah molekul DNA dan
sitoplasma yang dibutuhkan
 Sel prokariot bakteri bereproduksi melalui pembelahan
sel yang disebut fisi bineri yang berarti pembagian
menjadi separuh/setengah.
 Kromoson bekteri tunggal
 atau sel telur kromosomnya berjumlah 23
 Sel eukariot jumlah kromosomnya banyak, besar, dan
kompleks.
 Jumlah kromosom sel eukariot tergantung spesies
 Pada
spesies
eukariot
multiseluler,
sel
gamet
spermatozoa atau ovum mengandung separuh dari
jumlah kromosom sel lain pada tubuhnya yang
disebut sel somatis.
 Contoh manusia, jumlah kromosom 46, pada sel
somatisnya adalah 46 dan pada sel spermatozoa
atau sel telur kromosomnya berjumlah 23
 Pembelahan sel esensial bagi kehidupan
 Sel eukariot mengalami siklus sel, yaitu suatu rangkaian
kejadian dari saat sel membelah menjadi dua sel ke saat
sel anakan membelah lagi.
 Fase siklus
sel fase mitosis disingkat fase M, diikuti fase interfase
yang merupakan 90% jumlah total siklus sel.
Selama interfase sintesa DNA untuk menduplikasi
kromosom terjadi.
 Interfase dapat dibagi menjadi tiga
subfase:
 Fase G1 (“gap pertama”),
 Fase S (“synthesis”),
 Fase G2 (“gap kedua”)
 Selama interfase sel tumbuh (G1)
dengan menghasilkan protein dan
organel dalam sitoplasma begitu sel
sudah menyalin kromosomnya (S),
dan tumbuh lagi sampai sel tersebut
menyelesaikan persiapannya untuk
pembelahan sel (G2), dan selanjutnya
sel membelah (M).
Ke Menu
MITOSIS
 Mitosis adalah cara efisien memindahkan kopian
sejumlah besar informasi genetik dalam berbagai
kromosom ke kedua sel anakan.
 Di bawah mikroskop cahaya, sel yang mengalami
pembelahan dapat dilihat kromosomnya.
 Kromosom berduplikasi lalu kemudian berpisah ke
masing-masing sel anakan.
 Proses pembelahan sel adalah berlangsung kontinyu,
tidak terputus-putus
Untuk memudahkan mempelajari, proses pembelahan sel
dibedakan atas:
Interfase
Profase
Sel nampak sama
Kromatin menjadi kromosom yang jelas terlihat,
dengan
fase
pada sitoplasma ada dua pusat yang terbentuk
interfase, perubahan
dari mikrotubul, dinding inti hilang, pada akhir
belum terdeteksi
profase dua pusat saling menjauh ke kutub
sel
berlawanan
dan
spindel
mikrotubul
berhubungan dengan pusat terbentuk
yang
Metafase
Spindel mitosis
terbentuk sempurna,
entromer kromosom
berbaris pada
bidang metafase di
daerah ekuator sel
Anafase
Ketika sentromer memisahkan
kromatid-kromatid ke masingmasing kutub, sel mulai memanjang
Telofase
 Kebalikan profase, pemanjangan sel yang dimulai saat anafase berlanjut,
dinding inti mulai terbentuk
Sitokinesis
 Ini bagian akhir telofase, yaitu proses pembagian sitoplasma yang berlangsung
bersamaan dengan fase telofase, di mana dua sel anakan berpisah
benarSitokinesis berbeda antar sel tanaman dan sel hewan.
 Pada sel hewan sitokinesis berlangsung melalui proses pembentukan “cleavage
furrow”, yang dimulai dari penonjolan landai pada permukaan sel.
 Pada sel tumbuhan sitokinesis berlangsung melalui pembentukan “lempeng sel”
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel
 Penempelan (sel bertumpu): sel membelah setelah sel
bertumpu/menempel
 Kerapatan sel: sel berhenti membelah setelah seluruh
permukaan dilipisi satu lapis sel
 Faktor pertumbuhan (growth factors): walau seluruh
permukaan telah penuh sel, bila ditambahi faktor
pertumbuhan sel maka pembelahan sel berlangsung
mengakibatkan penumpukan sel
Pertumbuhan sel yang di luar kontrol mengakibatkan
apa yang disebut kanker
 sel normal pada kultur tumbuh dan membelah antara
20-50 generasi
sel kanker dapat membelah terus tanpa henti sepanjang
ada nutrisi. Sel kanker membelah tidak mengikuti pola
siklus sel normal, tapi acak.
Sel-sel kanker menghasilkan tumor ganas (tumor
malignan)
Penyebaran sel-sel kanker di luar asal sel kanker disebut
metastasis
Macam-macam kanker
 karcinoma adalah kanker yang menutupi
permukaan internal atau eksternal tubuh, seperti
kulit, permukaan usus
 Sarcoma adalah kanker berasal dari jaringan
penyokong tubuh, seperti tulang, otot
 Leukemia: kanker jaringan pembentuk darah,
seperti sumsum tulang
 Lymphomas: kanker berasal dari jaringan limfa,
lymph nodes
Fungsi mitosis untuk pertumbuhan, penggantian sel yang
rusak, dan reproduksi aseksual
Kromosom manusia yang 46, kalau diamati mereka masingmasing berpasangan dengan homolognya, sehingga ada 23
pasang kromosom pada manusia
Hukum kromosom homolog yaitu kromosom homolog yang
berpasangan karena sama ukurannya, sama bentuknya,
sama kandungan gen-gennya.
Misalnya gen yang mengatur warna mata terdapat pada
lokus 1 pada satu kromosom, maka pada kromosom
homolognya gen warna mata juga terdapat lokus yang
sama, walaupun gennya untuk warna mata yang berbeda
Ada dua jenis/tipe kromosom
 Tipe pertama adalah disebut autosom, sejumlah 22
pasang, terdapat pada baik laki-laki maupun wanita.
 Tipe kedua, sepasang yang lain adalah penentu
kelamin disebut kromosom kelamin atau sex
kromosom.
Wanita memiliki sepasang sex kromosom disebut
kromosom X.
Laki-laki memiliki kromosom kelamin X dan Y yang
berpasanga.
Inilah perkecualian, pada kromosom kelamin laki-laki
perkecualian penting terjadi yaitu dua kromosom X dan Y
yang berbeda ukuran dan bentuknya juga kandungan gengennya berbeda tapi saling berpasangan.
 Individu memiliki dua set kromosom, satu berasal dari
ayah dan satu berasal dari ibu adalah kunci siklus hidup
manusia. Sel yang mengandung dua homolog set
kromosom disebut sel diploid, dan jumlah total kromosom
disebut angka diploid, disingkat 2n
 Pada manusia angka diploid adalah 46, yaitu 2n=46.
Manusia adalah organisme diploid, karena hampir semua
sel penyusun tubuh kita adalah sel diploid.
 Perkecualian adalah sel telur atau sel spermatozoa, yang
keduanya disebut sel gamet. Masing-masing gamet
memiliki set tunggal kromosom terdiri atas 22 autosom
dan sebuah seks kromosom X dan Y. Sel dengan set
tunggal disebut haploid. Pada manusia angka haploid
(disingkat n) adalah 23 (n=23
 Siklus hidup manusia dimulai dari sebuah sel telur ibu
haploid dibuahi oleh sel spermatozoa bapak yang haploid
dalam proses yang disebut ferlilisasi, menghasilkan zigot
yang diploid. Zigot tumbuh berkembang menjadi dewasa.
Pembelahan mitosis menjaga sel-sel anakan dari zigot
menerima 46 set kromosom.
Ada perubahan terjadi untuk tahapan dari diploid menjadi
haploid dalam siklus hidup kita.
Gamet kita yang haploid, dihasilkan dari proses
pembelahan yang disebut meiosis, yang hanya terjadi
selama fase seksual dari siklus hidup kita.
Meiosis mereduksi atau mengurangi jumlah kromosom
menjadi setengahnya
Ke Menu
MEIOSIS
Meiosis adalah proses menghasilkan gamet yang haploid
dari diploid
 pada meiosis sel mengalami dua pembelahan
berurutan, disebut meiosis I dan meiosis II
 Sel anakan yang dihasilkan adalah 4 sel, bukan 2 sel
seperti mitosis
 Dua pembelahan meiosis dilangsungkan oleh hanya
satu proses duplikasi kromosom, sehingga hasilnya
keempat sel anakan hanya memiliki separuh jumlah
kromosom induknya. Reduksi jumlah kromosom terjadi
selama meiosis I.
Interfase I
During the preceding
interphase the chromosomes
are replicated to form sister
chromatids.
These are genetically
identical and joined at the
centromere.
Also, the single centrosome
is replicated.
Profase I
At several sites the chromatids
of homologous chromosomes
are crossed (chiasmata) and
segments of the chromosomes
are traded. A spindle forms from
each centrosome and spindle
fibers attached to kinetochores
on the chromosomes begin to
move the tetrads around.
Metafase I
At metaphase I, the tetrads
are all arranged at the
metaphase plate.
Microtubules from one pole
are attached to the
kinetochore of one
chromosome of each tetrad,
while those from the other
pole are attached to the
other.
Anafase I
In anaphase I,
thehomologous
chromosomes
separate and are
pulled toward opposite
poles.
Telofase I dan
Sitokinesis
In telophase I, movement of
homologous chromosomes
continues until there is a haploid
set at each pole.
Each chromosome consists of
linked sister chromatids.
Cytokinesis by the same
mechanisms as mitosis
usually occurs simultaneously.
In some species, nuclei
may reform, but there is
no further replication
of chromosomes.
Profase II
Meiosis II is very similar to
mitosis.
During prophase II a spindle
apparatus forms, attaches to
kinetochores of each sister
chromatid, and moves them
around.
Spindle fibers from one pole
attach to the kinetochore of
one sister chromatid and
those of the other pole to
the other sister chromatid.
Metafase II
At metaphase II, the sister
chromatids are arranged
at the metaphase plate.
The kinetochores of sister
chromatids face opposite
poles
Anafase II
At anaphase II, the
centomeres of sister
chromatids separate
and the now separate
sisters travel toward
opposite poles.
Profase II
In telophase II, separated
sister chromatids arrive at
opposite poles.
Nuclei form around the
chromatids.
Cytokinesis separates
the cytoplasm.
At the end of meiosis, there
are four haploid daughter
cells.
Bandingkan mitosis dan meiosis
 orientasi kromosom selama metafase meiosis yang acak,
menghasilkan gamet yang beragam, ditambah proses
fertilisasi yang acak, keduanya menghasilkan turunan yang
bervariasi
 kromosom homolog membawa gen-gen yang berbeda
versinya
 crossing over, yaitu pergantian segmen kromosom yang
berhubungan antara dua kromosom homolog
 crossing over lebih lanjut meningkatkan variasi genetis