Apa saja Tahapan Siklus Sel

Siklus sel adalah mengacu pada urutan peristiwa yang terjadi di sepanjang kehidupan sel yang khas. Pada sel eukariotik, siklus sel somatik memiliki dua tahapan: interfase dan fase mitosis. Selama interfase, sel tumbuh, melakukan fungsi metabolisme dasar, menyalin DNA, dan mempersiapkan pembelahan sel mitosis.

Kemudian, selama mitosis dan sitokinesis, sel membelah bahan inti dan sitoplasma. Ini menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk asli. Siklus sel sangat penting untuk pertumbuhan organisme, penggantian sel yang rusak, dan regenerasi sel tua. Kanker adalah hasil dari pembelahan sel yang tidak terkendali yang dipicu oleh mutasi gen.

Siklus sel meliputi perubahan sel untuk menghasilkan yang baru, sel keturunan. Ada dua bagian utama dari siklus sel: mitosis dan interfase. Dalam dua bagian beberapa tahap mengiidentifikasi yang lainnya.

Pengertian

Siklus sel adalah rangkaian peristiwa yang berulang yang meliputi pertumbuhan, sintesis DNA, dan pembelahan sel. Siklus pada eukariotik lebih rumit daripada sel prokariotik.
Dalam sel eukariotik, siklus sel memiliki dua fase utama: fase interfase dan fase mitosis. Selama interfase, sel tumbuh, melakukan proses kehidupan rutin, dan bersiap untuk membelah. Fase mitosis dari siklus sel dalam sel eukariotik terjadi dalam dua langkah utama: mitosis, saat nukleus membelah; dan sitokinesis, ketika sitoplasma membelah dan dua sel anak terbentuk.

Siklus sel dikendalikan terutama oleh protein pengatur yang memberi sinyal pada sel untuk memulai atau menunda fase berikutnya dari siklus. Mereka memastikan bahwa sel menyelesaikan fase sebelumnya sebelum melanjutkan. Ada sejumlah pos pemeriksaan utama dalam pengaturan siklus sel.

Kanker merupakan penyakit yang terjadi ketika siklus sel tidak lagi diatur, misalnya karena DNA sel menjadi rusak. Sel kanker tumbuh di luar kendali dan dapat membentuk massa sel abnormal yang disebut tumor.

Pembelahan sel adalah proses di mana satu sel, yang disebut sel induk, membelah menjadi dua sel baru, yang disebut sel anak. Bagaimana ini terjadi tergantung pada apakah sel itu prokariotik atau eukariotik. Pembelahan sel pada prokariota lebih sederhana daripada eukariota karena sel prokariota sendiri lebih sederhana. Sel prokariotik memiliki satu kromosom melingkar, tidak ada nukleus, dan sedikit organel lainnya. Sel eukariotik, sebaliknya, memiliki banyak kromosom yang terkandung di dalam nukleus dan banyak organel lainnya. Semua bagian sel ini harus diduplikasi dan kemudian dipisahkan saat sel membelah. Pembelahan sel hanyalah salah satu dari beberapa tahap yang dilalui sel selama masa hidupnya.

Siklus sel adalah rangkaian peristiwa yang berulang yang meliputi pertumbuhan, sintesis DNA, dan pembelahan sel. Siklus sel pada prokariota cukup sederhana: sel tumbuh, DNAnya bereplikasi, dan sel membelah. Bentuk pembagian pada prokariota ini disebut reproduksi aseksual. Pada eukariota, siklus sel lebih rumit.

Fungsi siklus sel:

  • Pertumbuhan
  • Perkembangan
  • Perbaikan
  • Reproduksi vegetatif
  • Reproduksi generatif

Cara Pembelahan Sel

1. Amitosis, Disebut juga pembelahan langsung, karena pada mekanismenya, inti membelah tanpa melibatkan pembentukan kromosom. Disebut juga pembelahan biner, Pembelahan sel diawali dengan memanjangnya sel dan inti, kemudian diikuti dengan sitokinesis. Amitosis terjadi pada sel-sel prokariotik, contohnya pada bakteri dan Archaea.

2. Mitosis, Pembelahan pada sel somatik yang menghasilkan sel anakan yang sama dengan sel induk. Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang melalui tahap-tahap pembelahan tertentu, yaitu: profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase (PRMAT). Sebelum melalui tahap pembelahan mitosis, sel mempunyai fase dalam persiapan pembelahan yang disebut interfase (G1, S, G2). Pembelahan mitosis memiliki ciri-ciri sebagai berikut: Terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis); Bertujuan untuk pertumbuhan dan regenerasi; Menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk semula; Berlangsung dalam satu kali siklus PRMAT

3. Meiosis, Pembelahan reduksi yang memisahkan kromosom-kromosom yang homolog. Terjadi pada proses gametogenesis.

Selama interfase, terjadi tiga tahap – tahap pertama pertumbuhan, tahap sintesis DNA dan kemudian tahap pertumbuhan lainnya Perbedaan dalam tahap ini cukup halus dan tidak mudah dilihat oleh mata yang tak terlatih. Secara tradisional, deskripsi interfase tidak memberikan perhatian khusus untuk setiap tahap.

Ketika sel mengalami mitosis, perubahan lebih jelas terjadi melalui serangkaian perubahan yang diidentifikasi sebagai profase, metafase, anafase, dan telofase. Sel-sel yang membelah menjadi dua sel dalam proses yang dikenal sebagai sitokinesis.

Tahapan

Interfase

Sebuah sel harus mempersiapkan untuk mitosis. Persiapan meliputi pertumbuhan, sintesis DNA, pertumbuhan sel kemudian memperbanyak dan sintesis protein. Ketiga tahapan dikenal sebagai G1 atau gap 1, S atau sintesis, dan G2 atau gap 2. Gap disebut demikian karena ada waktu istirahat atau jeda antara sintesis DNA dan mitosis.

Siklus Sel
Ada dua bagian utama dari siklus sel: mitosis dan interfase. Dalam dua bagian beberapa tahap diidentifikasi lainnya.

Secara umum, interfase menempati hampir semua siklus sel. Sebuah sel akan menghabiskan 90% sampai 95% dari waktu dalam interfase. Ada pengecualian pada beberapa sel reproduksi yang secara cepat, termasuk sel-sel embrio, yang melewatkan fase G1 dan G2. Sel-sel ini mengalami hanya replikasi DNA dan mitosis. Sebuah tampilan mikroskopis dari sel-sel di interfase akan terlihat sel-sel yang tampak normal. Mungkin ada beberapa struktur terlihat, termasuk kromosom yang digabungkan dalam nukleolus dan sepasang sentriol.

interfase

  • Selaput nukleus membatasi nukleus
  • Nukleus mengandung satu atau lebih nukleolus
  • Dua sentrosom telah terbentuk melalui replikasi sentrosom tunggal
  • Kromosom yang diduplikasi pd fase S tidak bisa dilihat secara individual karena belum terkondensasi

Profase

Perubahan-perubahan yang terjadi pada profase lebih terlihat daripada di interfase. Selama interfase kromosom direplikasi dalam aspek kromatin individu. Sekarang, pada profase, nukleolus menghilang dan kromatin datang bersama-sama ke dalam bundel sebagai kromosom. Sentriol, mulai bergerak menjauh dari wilayah inti. Ketika sentriol bergerak terpisah, helai serat terbentang pada sel. Serat spindle juga menghubungkan ke kromatin dengan cara kinetokor. tahapannya sebagai berikut:

  • Serat-serat kromatin menjadi terkumpar lebih rapat, terkondensasi menjadi kromosom diskret, yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya
  • Nukleolus mereduksi/lenyap
  • Setiap kromosom terduplikasi tampak sabagai dua kromatid saudara identik yang tersambung pada sentromernya
  • Gelendong mitotik mulai terbentuk
  • Sentrosom-sentrosom bergerak saling menjauhi

Prometafase

  • Selaput nukleus terfragmentasi
  • Mikrotubulus yang menjulur dari masing-masing sentrosom kini dpt memasuki nukleus
  • Kromosom menjadi semakin terkondensasi
  • Masing-masing kromosom memiliki kinetokor
  • Beberapa tubulus melekat pd kinetokor dan disebut mikrotubulus kinetokor
  • Mikrotubulus yang tidak melekat pd kinetokor disebut mikrotubulus non-kinetokor

Metafase

Serat spindle telah sepenuhnya terbentang padasel oleh sentriol. Kromosom telah diselaraskan di tengah sel oleh serat ini.

  • Sentrosom kini berada pada kutub-kutub yang berseberangan
  • Kromosom berjejer pada lempeng metafase, yaitu bidang khayal yg ada di pertengahan jarak antara kedua kutub gelendong
  • Sentromer-sentromer kromosom berada di lempeng metafase
  • Untuk setiap kromosom, kinetokor kromatid saudara melekat ke mikrotubulus kinetokor yangg berasal dari kutub yang berlawanan
  • Letak kromosom berada di bidang pembelahan ini menyebabkan pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru, benar-benar rata dan sama jumlahnya.

Anafase

  • Anafase dimulai ketika protein kohesin terbelah. Sehingga memungkinkan kedua kromatid saudara dari setiap pasangan memisah secara tiba-tiba.
  • Kedua kromosom anakan yang terbebas mulai bergerak menuju ujung-ujung sel yang berlawanan saat mikrotubulus kinetokor memendek.
  • Sel kemudian memanjang saat tubulus non-kinetokor memanjang
  • Pada akhir anafase, kedua ujung sel memiliki koleksi kromosom yang sama lengkap

Kromosom terpisah selama anafase. Serat spindle diambil dalam menuju sentriol. Kegiatan menarik ini menyebabkan kromosom untuk memisahkan pada titik pusat yang disebut sentromer. Mutasi serat spindle penting untuk memastikan setiap sel mendapatkan jumlah kromosom yang tepat.

Telofase

  • Dua nukleus terbentuk dalam sel
  • Selaput nukleus muncul dari fragment2 selaput nukleus sel induk dan bagian2 lain dari sistem endomembran
  • Nukleolus muncul kembali
  • Kromosom menjadi kurang terkondensasi
  • Mitosis: pembelahan satu nukleus menjadi dua nukleus yang identik secara genetik sekarang sudah selesai

Kromatid tiba di kutub sel. Kedua set lengkap kromatid akan bertindak sebagai dasar untuk inti baru dalam setiap sel. Kromosom akan mulai menghilang, dan inti mulai terbentuk. Ada juga gerakan jepitan di tengah sel.

Sitokinesis

Pemisahan akhir dari sel karena sitokinesis. Pada sel-sel hewan, ada gerakan pemisahan mirip dengan gelembung yang terjepit menjadi dua gelembung yang lebih kecil. Dalam sel tanaman lebih kaku, pelat sel baru disintesis antara inti dua.

  • Pada sel hewan, sitokinesis terjadi melalui proses yg disebut ‘penyibakan’ (cleavage)
  • Tanda awal penyibakan adalah munculnya lekukan penyibakan (cleavage furrow)
  • Di sisi lekukan sitoplasmik terdapat cincin kontraktil dari mikrofilamen aktin yang terasosiasi dengan molekul protein miosin
  • Mikrofilamen aktin akan berasosiasi dengan molekul miosin sehingga cincin kontraktil tersebut berkontraksi

Sitokinesis pada sel tumbuhan

  • Sitokinesis pada sel tumbuhan yang memiliki dinding sel sangat berbeda dengan sitokinesis pd sel hewan
  • Tidak ada lekukan penyibakan (cleavage furrow)
  • Sebagai gantinya, vesikel2 dr aparatus golgi bergerak disepanjang mikrotubulus menuju ke tengah sel
  • Di situ vesikel2 bergabung membentuk lempeng sel (cell plate)
  • Lempeng sel tumbuh, terbentuk dua sel anakan
  • Dinding sel yang baru muncul dari lempeng sel yang telah terbentuk diantara dua sel anakan tersebut

Pos Pemeriksaan Siklus Sel

Ada tiga pos pemeriksaan utama dalam siklus sel eukariotik. Di setiap pos pemeriksaan, perkembangan ke tahap siklus sel berikutnya dapat dihentikan hingga kondisinya lebih baik. Pos pemeriksaan G1 adalah yang pertama, di mana ukuran sel, energi, nutrisi, kualitas DNA, dan faktor eksternal lainnya dievaluasi. Jika sel dianggap tidak memadai, itu tidak melanjutkan ke fase S interfase. Pos pemeriksaan G2 adalah pos pemeriksaan kedua. Di sini, sel memastikan bahwa semua DNA telah direplikasi dan tidak rusak sebelum memasuki mitosis. Jika ada kerusakan DNA yang terdeteksi dan tidak dapat diperbaiki, sel dapat mengalami apoptosis, atau kematian sel terprogram. M, atau spindle, checkpoint memastikan bahwa semua sister chromatid terpasang dengan benar ke mikrotubulus spindel di pelat metafase sebelum sel memasuki anafase.

Kanker: Saat Siklus Sel Menjadi Salah

Pos pemeriksaan siklus sel memastikan bahwa sel sehat bergerak melalui siklus sel dengan cara yang diatur. Namun, sel kanker sering melewati pos pemeriksaan ini. Setiap putaran pembelahan sel yang tidak terkendali menghasilkan lebih banyak sel anak yang rusak. Selain itu, sel kanker dalam tubuh manusia dapat membelah lebih banyak daripada sel normal, yang hanya dapat mengalami sekitar 40-60 kali pembelahan. Sel kanker mengekspresikan telomerase, enzim yang memperbaiki kerusakan pada ujung kromosom yang biasanya disebabkan oleh pembelahan sel.