Sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma menjadi dua sel anak. Selama siklus sel eukariota , kariokinesis diikuti oleh sitokinesis. Ini berarti bahwa pembelahan sitoplasma terjadi setelah selesainya pembelahan nukleus . Namun, sitokinesis atau pembelahan sitoplasma tidak terjadi dengan cara yang sama pada sel tumbuhan dan hewan. Artikel ini akan menjelaskan perbedaan sitokinesis tumbuhan dan hewan serta penyebabnya.
Artikel ini melihat,
- Apa yang Terjadi Selama Sitokinesis 2. Sitokinesis Sel Tumbuhan 3. Sitokinesis Sel Hewan 4. Bagaimana Perbedaan Sitokinesis pada Tumbuhan dan Hewan
Apa yang Terjadi Selama Sitokinesis
Selama sitokinesis, materi genetik yang diduplikasi di kutub yang berlawanan dipisahkan menjadi dua sel anak bersama dengan setengah sitoplasma sel, yang mengandung satu set organelnya. Pemisahan materi genetik yang diduplikasi dipastikan oleh aparatus gelendong. Jumlah kromosom , serta jumlah set kromosom sel anak, harus sama dengan sel induk agar sel anak menjadi salinan fungsional sel induk. Proses ini disebut sitokinesis simetris . Sebaliknya, selama oogenesis, sel telur terdiri dari hampir semua organel dan sitoplasma gonosit sel germinal prekursor. Namun, sel-sel jaringan seperti hati dan otot rangka menghilangkan sitokinesis dengan memproduksi sel berinti banyak.
Perbedaan yang menonjol antara sitokinesis sel tumbuhan dan sel hewan adalah pembentukan dinding sel baru yang mengelilingi sel anak. Sel tumbuhan membentuk pelat sel antara dua sel anak. Pada sel hewan, alur pembelahan terbentuk di antara dua sel anak. Dalam pembelahan mitosis , setelah selesainya sitokinesis, sel anak masuk ke interfase. Dalam pembelahan meiosis , gamet yang dihasilkan digunakan untuk menyelesaikan reproduksi seksual setelah selesainya sitokinesis dengan melebur dengan jenis gamet lain dalam spesies yang sama.
Sitokinesis Sel Tumbuhan
Sel tumbuhan biasanya terdiri dari dinding sel. Maka dari itu, mereka membentuk pelat sel di tengah sel induk, untuk memisahkan dua sel anak. Pembentukan pelat sel ditunjukkan pada gambar 1 .
Gambar 1: Formasi Pelat Sel
Proses Pembentukan Pelat Sel
Pembentukan pelat sel adalah proses lima langkah.
Formasi Fragmoplas
Phragmoplast adalah susunan mikrotubulus, mendukung dan membimbing pembentukan pelat sel. Mikrotubulus yang digunakan untuk pembentukan phragmoplast adalah sisa-sisa gelendong.
Perdagangan Vesikel dan Fusi dengan Mikrotubulus
Vesikel yang mengandung protein, karbohidrat, dan lipid diperdagangkan ke zona tengah phragmoplast oleh mikrotubulus karena dibutuhkan untuk pembentukan pelat sel. Sumber vesikel ini adalah aparatus Golgi.
Fusi dan transformasi tubulus membran menjadi lembaran membran Mikrotubulus melebar
Mikrotubulus yang melebar secara lateral menyatu satu sama lain untuk membentuk lembaran planar yang disebut sebagai pelat sel. Konstituen dinding sel lainnya bersama dengan deposit selulosa pada pelat sel mendorongnya ke pematangan lebih lanjut.
Daur ulang bahan membran sel
Bahan membran yang tidak diinginkan dikeluarkan dari pelat sel dengan endositosis yang dimediasi clathrin.
Fusi pelat sel dengan dinding sel yang ada
Tepi pelat sel menyatu dengan membran sel induk yang ada, secara fisik memisahkan dua sel anak. Sebagian besar waktu, fusi ini terjadi secara asimetris. Tetapi, untaian retikulum endoplasma ditemukan melewati pelat sel yang baru terbentuk, yang berperilaku sebagai prekursor plasmodesmata, sejenis sambungan sel yang ditemukan pada sel tumbuhan.
Komponen dinding sel yang berbeda seperti hemiselulosa, pektin, protein arabinogalaktan, yang dibawa oleh vesikel sekretaris, disimpan pada pelat sel yang baru terbentuk. Komponen dinding sel yang paling melimpah adalah selulosa . Pertama, callose dipolimerisasi oleh enzim callose synthase pada pelat sel. Saat pelat sel menyatu dengan membran sel yang ada, callose akhirnya digantikan oleh selulosa. Lamela tengah dihasilkan dari dinding sel. Ini adalah lapisan seperti lem, terdiri dari pektin. Dua sel yang berdekatan diikat bersama oleh lamela tengah.
Sitokinesis Sel Hewan
Pembelahan sitoplasma sel hewan dimulai setelah pemisahan kromatid saudara selama anafase pembelahan inti. Sitokinesis sel hewan ditunjukkan pada Gambar 2 .
Gambar 2: Sitokinesis Sel Hewan
Proses Sitokinesis Sel Hewan
Sitokinesis sel hewan terjadi melalui empat langkah.
Pengenalan Spindle Anafase
Spindel ini dikenali dengan menurunnya aktivitas CDK1 selama anafase. Kemudian, mikrotubulus distabilkan untuk membentuk gelendong pusat atau zona tengah gelendong. Mikrotubulus non-kinetokor membentuk bundel di antara dua kutub yang berlawanan dari sel induk. Manusia dan C. elegans membutuhkan pembentukan poros tengah untuk melakukan sitokinesis yang efisien. Aktivitas CDK1 yang menurun, mendefosforilasi kompleks penumpang kromosom (CPC), mentranslokasi CPC ke poros pusat. CPC terletak di sentromer selama metafase.
BPK mengatur fosforilasi protein komponen spindel pusat seperti PRC1 dan MKLP1. PRC1 terfosforilasi membentuk homodimer yang mengikat antarmuka antara mikrotubulus antiparalel. Pengikatan memfasilitasi pengaturan spasial mikrotubulus pada poros tengah. Protein pengaktif GTPase, CYK-4 dan MKLP1 terfosforilasi membentuk kompleks centralspindlin. Spindlin sentral adalah kluster orde tinggi yang terikat pada spindel pusat.
Beberapa komponen spindel pusat difosforilasi untuk memulai perakitan sendiri dari spindel pusat. Spindel pusat mengontrol posisi alur pembelahan, mempertahankan pengiriman vesikel membran ke alur pembelahan dan mengontrol pembentukan tubuh bagian tengah pada akhir sitokinesis.
Spesifikasi Pesawat Divisi
Spesifikasi bidang pembagian dapat terjadi melalui tiga hipotesis. Mereka adalah hipotesis stimulasi astral, hipotesis poros tengah, dan hipotesis relaksasi astral. Dua sinyal redundan dikirim oleh gelendong, memposisikan alur pembelahan ke korteks sel, satu dari gelendong pusat dan yang lainnya dari gelendong aster.
Perakitan dan Kontraksi Cincin Aktin-Myosin
Pembelahan didorong oleh cincin kontraktil yang dibentuk oleh aktin dan protein motorik, miosin-II. Dalam cincin kontraktil, baik membran sel dan dinding sel tumbuh ke dalam sel, mencubit sel induk menjadi dua. Keluarga protein Rho mengatur pembentukan cincin kontraktil di tengah korteks sel dan kontraksinya. RhoA mempromosikan pembentukan cincin kontraktil. Selain aktin dan miosin II, cincin kontraktil terdiri dari protein perancah seperti anillin, yang berikatan dengan CYK1, RhoA, aktin dan miosin II, yang menghubungkan korteks ekuatorial dan poros tengah.
Amputasi
Alur belahan masuk ke dalam untuk membentuk struktur tubuh bagian tengah. Diameter cincin aktin-miosin pada posisi ini sekitar 1-2 m. Bagian tengah tubuh benar-benar terbelah dalam proses yang disebut absisi. Selama absisi, jembatan antar sel diisi dengan mikrotubulus antiparalel, korteks sel menyempit dan membran plasma terbentuk.
Jalur pensinyalan molekuler memastikan pemisahan genom yang tepat antara dua sel anak. Sitokinesis sel hewan didukung oleh ATPase Myosin Tipe II untuk menghasilkan kekuatan kontraktil. Waktu sitokinesis hewan sangat diatur.
Bagaimana Sitokinesis Berbeda pada Tumbuhan dan Hewan
Pembelahan sitoplasma disebut sebagai sitokinesis. Perbedaan yang menonjol antara sitokinesis sel tumbuhan dan hewan adalah pembentukan pelat sel pada sel tumbuhan, daripada pembentukan alur pembelahan pada sel hewan. Perbedaan antara sitokinesis sel tumbuhan dan hewan ditunjukkan pada gambar 3 .
Gambar 3: Perbedaan Sitokinesis Hewan dan Tumbuhan
Sel hewan tidak memiliki dinding sel. Dengan demikian, hanya membran sel yang terbagi menjadi dua, membentuk sel baru dengan memperdalam pembelahan melalui cincin kontraktil di tengah sel induk. Pada sel tumbuhan, pelat sel terbentuk di tengah sel induk dengan bantuan mikrotubulus
dan vesikel. V
esikel menyatu dengan mikrotubulus, membentuk jaringan tubular-vesikular. Deposisi komponen dinding sel menyebabkan pematangan pelat sel. Pelat sel ini tumbuh menuju membran sel. Maka dari itu, pembelahan sitoplasma sel hewan dimulai di tepi sel (sentripetal) dan pembelahan sitoplasma sel tumbuhan dimulai di tengah sel (sentrifugal). Dengan demikian, pembentukan tubuh bagian tengah hanya dapat diidentifikasi dalam sitokinesis sel hewan. Sitokinesis sel tumbuhan dimulai pada telofase pembelahan inti dan sitokinesis sel hewan dimulai pada anafase pembelahan inti. Sitokinesis sel hewan diatur secara ketat oleh jalur transduksi sinyal. Ini juga membutuhkan ATP untuk kontraksi protein aktin dan miosin.
Referensi: 1. “Sitokinesis”. En.wikipedia.org. Np, 2017. Web. 7 Maret 2017.
Gambar Courtesy: 1. “Diagram phragmoplast” oleh BlueRidgeKitties (CC BY 2.0) melalui Flickr 2. “Sitokinesis Mitotik” Oleh MITOSIS_cells_secuence.svg: LadyofHatsderivative work: Matt (talk) – MITOSIS_cells_secuence.svg (Domain Wikimedia Umum) melalui ” Commons Wikimedia Domain 3. Diagram sitokinesis alga” oleh BlueRidgeKitties (CC BY 2.0) melalui Flickr
