Siklus Sel (Pembelahan Sel) pada Eukariotik




Tidak seperti proses pembelahan sel  pada prokariotik yang telah di bahas pada postingan Pembelahan Sel pada Prokariotik atau Bakteri proses pembelahan sel pada eukariotik lebih rumit dan melewati beberapa tahapan/fase. Tahapan/fase tersebut dikenal dengan nama siklus sel. Ada 5 fase dalam siklus sel, yaitu gap1 (G1), sintesis (S), gap2 (G2), mitosis (M) dan Sitokinesis (C). Fase mitosis (M) dibagi menjadi 3 tahapan yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Berikut penjelasannya :

siklus sel, G1,S, G2, M, C, profase, metafase,anafase, telofase
Siklus Sel pada Prokariotik yang meliputi fase gap1 (G1), sintesis (S), gap1 (G2), mitosis (M) dan Sitokinesis (C)

1. Gap1 (G1)
Fase G1 merupakan fase pertumbuhan sel. Dalam fase ini sel terjadi sintesis organel organel sel
yang diperlukan untuk mendukung kehidupannya.


2. Sintesis (S)
Fase S adalah fase ketika sel melakukan replikasi DNA yang dimilikinya. Setiap kromosom membentuk kromatid sister yang keduanya masih terhubung pada sentromer. Sentromer adalah adalah bagian kromosom yang terjadi penyempitan dan terdapat suatu protein yang disebut dengan kinetochore. Kinetochore berfungsi untuk pelekatan mikrotululus. Tiap-tiaap kromosom mempunyai 2 kinetochore

3. Gap 2 (G2)
Fase G2 fase yang terjadi setelah sel melakukan replikasi atau penggandaan DNA. Fase ini merupakan fase untuk persiapan pemisahan DNA/genom yang telah digandakan dalam fase S. Dalam fase ini terjadi replikasi mitokndria dan organel lainnya serta pemampatan kromosom. Mikrotubulus juga mulai membentuk spindle. Pada sel hewan, mikrotubulus berasal dari suatu titik yang disebut dengan sentriol. Fase G1, S dan G2 disebut juga dengan interfase. Interfase merupakan tahapan yang penting untuk keberhasilan tahap selanjutnya yaitu tahapan/fase mitosis.

4. Mitosis (M)
Mitosis adalah adalah fase dalam siklus sel dimana terjadi pemisahan kromatid sister dari kromosom. Mitosis juga dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu : profase, metaphase, anafase dan telorfase.
a. Profase
Profase terjadi ketika kromosom keadaan paling mampat sehingga dapat dilihat menggunakan mikroskop. Dua sentriol yang terbentuk pada fase G2, masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan. Setelah sampai pada ujung kutub, Sentriol kemudian membentuk sekumpulan mikrotubulus yang disebut dengan spindle apparatus. Pada sel tumbuhan, meskipun tidak terbentuk sentriol tetapi terdapat pula sekumpulan mikrotubulus yang serupa dengan spindle apparatus dari kutub yang berlawanan.
            Saat pembentukan spindle apparatus, membran inti sel akan disintegrasi (terpecah) dan akan diabsorsi oleh retikulum endoplasma. Benang-benang mikrotubulus kemudian menyebar ke tengah sel dan menempel pada kinetochore kromosom. Tiap-tiap kinetochore kromatid sister dalam satu kromosom ditempeli mikrotubulus dari kutub yang berbeda.
kinetochore adalah, kinetochore, kinetokhor, kinetokhor adalah, kromosom, kromatid, sentromer
Kromosom dengan mikrotubulus yang menempel pada kinetochore

b. Metafase
Metafase adalah tahapan dalam mitosis dimana seluruh kromosom berjajar di garis tengah sel yang membujur dengan kedua kinetochore kromosom ditempeli oleh benang mikrotubulus. Garis tengah sel tersebut disebut dengan metafase plate.

aster, sentriol, kromosom, spindle fiber, metafase plate
Tahapan metafase pada pembelahan mitosis; diagram metafase pada sel hewan (atas). Metafase yang diamati dari mikroskop (bawah)
c. Anafase
Anafase merupakan tahapan terpendek dalam mitosis. Pada anaphase, sentromer kromosom yang telah berjajar di tengah-tengah sel akan membelah menjadi dua memisahkan kromatid sister. Pembelahan/pemisahan kromosom tersebut terjadi secara bersamaan pada semua kromosom yang ada. Setelah kedua kromatid sister terpisah, mikrotubulus mulai memendek sehingga mengakibatkan kromatid sister tertarik menuju kutub dimana mikrotubulus berasal.



d. Anafase
Telofase terjadi setelah masing masing kromatid yang ditarik oleh mikrotubulus sampai pada kutub. Ikatan mikrotubulus pada kinetochore akan lepas. Mikrotubulus kemudian dipecah menjadi monomernya yaitu tubulin. Tubulin tersebut selanjutkan digunakan untuk membentuk sitoskeleton sel. Membran inti mulai terbentuk membungkus kromosom yang baru dihasilkan. Kromosom mulai terurai membentuk untaian DNA double stranded dan siap untuk diekspresikan. Salah satu gen yang paling awal diekspresikan setelah terjadi mitosis adalah gen rRNA yang diekspresikan dengan terbentuknya membran inti.

siklus sel, mitosis, sitokinesis, Profase, metaphase, anafase dan telorfase
Proses mitosis dan sitokinesis sel eukariotik

5. Sitokinesis (C)
Sitokinesis (C) adalah fase dalam siklus sel dimana terjadi pembelahan sitoplasma pada suatu sel sehingga terbentuk 2 sel baru. Setelah terjadi mitosis, sel memiliki dua inti pada kutub yang berlawanan. Organela yang juga telah direplikasi pada metafase juga akan menuju kutub mendekati inti sel. Ada sedikit perbedaan pada sitokinesis yang terjadi pada sel hewan dan tumbuhan. Sel hewan tidak memilik dinding sel. Sitokinesis terjadi karena adanya konstriksi filamen aktin mengakibatkan adanya belahan disekitar diameter sel. Belahan tersebut semakin meluas hingga terbentuk 2 sel baru. Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan memiliki dinding sel.
sitokinesis, pembelahan sitoplasma, sitokinesis pada sel hewan,
Sitokinesis pada hewan; (a). alur pembelahan sel pada telur Sea urchin, (b). terbentuk 2 sel anakan di tahap akhir sitokinesis

 Adanya dinding sel pada sel tumbuhan menyebabkan sel tumbuhan tidak bisa melakukan mekanisme sitokinesis seperti pada sel hewan karena filamen aktin tidak mampu untuk membelah dinding sel karena terlalu kaku (rigid). Oleh karena itu sel tumbuhan melakukan mekanisme lain dalam sitokinesis, yaitu diawali dengan membentuk komponen-komponen membran sel sepanjang garis tengah sel yang disebut dengan sel plate. Sel plate kemudian menyatu, membelah sel menjadi dua. Selulosa kemudian disintesis dibagian membran yang baru sehingga terbentuk dinding sel.
sitokinesis pada tanaman, sel plate, dinding sel
Sitokinesis pada tanaman;  komponen membran sel menyatu membentuk sel plate yang membelahsel menjadi dua
Pada jamur dan beberapa spesies protista, saat proses mitosis membran inti tidak terfragmentasi / tetap utuh sehingga mitosis terjadi di dalam membran inti (nukelolus). Setelah mitosis akan terjadi pembelahan  nukelolus terlebih dahulu baru kemudian terjadi sitokinesis.
            Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu kali siklus sel bervariasi, tergantung spesies dan organ atau jaringan tertentu. Sel-sel pada embrio dapat menyelesaikan 1 siklus sel (pembelahan sel) dalam waktu 20 menit, bahkan pada embrio lalat buah 1 siklus sel (pembelahan sel) hanya membutuhkan 8 menit. Sel-sel embrio hanya membutuhkan waktu yang relatif singkat untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel) karena sel-sel pada embrio tidak melalui proses G1 dan G2 sehingga hanya melalui fase M dan S.


            Berbeda dengan sel embrio, sel-sel selain sel embrio harus melalui fase G1 dan G2 sehingga waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel) membutuhkan waktu yang lebih lama. Secara umum, sel-sel pada mamalia membutuhkan 24 jam untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel). Namun beberapa sel dari jaringan tertentu membutuhkan waktu yang lama, misalnya sel hati, membutuhkan waktu 1 tahun untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel). Selama siklus sel, pertumbuhan sel terjadi pada fase G1, G1 dan S.
            Fase M pada siklus sel hanya membutuhkan waktu sekitar 1 jam sedangkan pertumbuhan sel terjadi pada fase G1, G1 dan S. Variasi siklus sel sebagian besar terjadi pada fase G1. Seringkali siklus sel (pembelahan sel) terhenti pada fase G1 sebelum sel melakukan replikasi DNA dan memasuki fase istirahat yang disebut dengan fase G0. Terkadang sel tetap berada pada fase G0 selama beberapa hari hingga beberapa tahun. Bahkan sel otot dan sel syaraf akan tetap pada fase G0 yang artinya tidak akan terjadi pembelahan sel lagi. Namun beberapa sel seperti sel hati, akan melanjutkan ke fase G1 setelah mengalami fase G0 ketika terjadi luka (injury) pada sel.

Kata Kunci :
Siklus Sel adalah, tahapan Siklus Sel, Gap1 (G1), Sintesis (S), Gap 2 (G2), Mitosis (M), Profase, Metafase, Anafase, Anafase, Sitokinesis (C), G0

Kontrol ekspresi gen pada Bakteri

Penyakit Kelain Genetik yang Diwariskan Berdasarkan Sifat Resesif dan Cara Deteksinya
Load disqus comments

0 comments