Pembelahan Sel: Pengertian, proses, tujuan, kontrol

Pembelahan Sel adalah proses di mana sel berasal dua sel anak identik satu sama lain dan identik dengan sel induk yang berasal mereka. Ini terdiri dari dua proses berurutan: mitosis atau karyokinesis dan sitokinesis.

Ahli patologi Jerman, Rudolf Virchow (1821-1902) memverifikasi bahwa setiap sel berasal dari sel lain, yang dengannya ia menemukan fungsi reproduksinya, yang dicapai oleh pembelayah, yang berproses dalam dua tahap: pertama nukleus dibagi dengan mitosis ( kariotomi) walaupun juga dalam kasus yang jarang dapat dibagi dengan amitosis, di mana inti sel dibagi secara langsung oleh strangulasi; dan kemudian terjadi pembelahan sitoplasma (plasmotomi). Pembelahan sel memungkinkan individu untuk tumbuh atau mengganti sel lain. Ketika tidak ada lagi pembelahan itu karena sel-sel menua.

Pengertian Pembelahan sel.

Pembelahan sel adalah proses yang terjadi pada makhluk hidup, di mana sel, yang disebut sel induk, memunculkan dua atau empat sel anak, yang mengandung semua informasi genetik spesies mereka.

Organisme multiseluler, seperti manusia, mengandung sekitar sepuluh juta juta sel (1013). Namun, organisme kompleks ini dihasilkan dari sel tunggal yang disebut sel telur. Selain itu, pembelahan sel juga bertanggung jawab untuk regenerasi berbagai organ, seperti hati. Dari perspektif yang lebih mendasar, sel telur itu sendiri, yang disebutkan sebelumnya, hanya dapat eksis berkat pembelahan sel yang berasal gamet jantan dan betina. Sehubungan dengan organisme bersel tunggal, proses menghasilkan sel-sel lain juga penting untuk pembentukan dan pertumbuhan koloni.

Pembelahan sel adalah proses yang teratur dan terorganisir, sehingga sepenuhnya tergantung pada situasi tertentu yang harus dilakukan. Ini distimulasi, diinterupsi dan dikendalikan oleh faktor genetik dan oleh pensinyalan kimiawi dari beberapa zat. Ini berarti bahwa frekuensi, momen, dan cara terjadinyanya tergantung pada spesies yang dimiliki sel dan, juga, pada zat yang akan memicu peristiwa yang berujung pada pembelahan sel.

Pembelahan sel adalah proses yang sel lalui dalam rangka untuk memisahkan. Sel bisa membagi karena beberapa alasan, dan ada dua jenis pembelahan sel tergantung pada tujuan.

Pembelahan sel yang terkait dengan reproduksi generatif adalah salah satu jenis, yang disebut meiosis. Jenis lain, pembelahan sel yang berhubungan dengan pertumbuhan dan sel penggantian atau perbaikan, disebut mitosis. Dalam kedua jenis pembelahan sel, nukleus membelah dan DNA direplikasi.

Pembelahan sel yang disebut mitosis menghasilkan sel anak yang memiliki semua bahan genetik dari sel induk – satu set lengkap kromosom. Namun, kromosom bukan satu-satunya bahan yang perlu dibagi dan dipindahkan ke sel anak: ada sitoplasma dan membran sel untuk membelah juga.

Sitokinesis adalah proses membagi sitoplasma dan membran sel, dan proses ini dapat mengikuti segera setelah mitosis atau terjadi secara terpisah, tergantung pada organisme yang terlibat. Bersama-sama, kedua proses membentuk fase mitosis dari siklus sel.

Jenis pembelahan sel

  • Fisi biner adalah bentuk pembelahan sel sel prokariotik.
  • Mitosis adalah bentuk pembelahan sel yang paling umum dalam sel eukariotik. Sel yang telah memperoleh parameter atau kondisi tertentu dari ukuran, volume, penyimpanan energi, faktor lingkungan, dapat sepenuhnya mereplikasi endowmen DNA-nya dan membaginya menjadi dua sel anak, biasanya sama. Kedua sel akan diploid atau haploid, tergantung pada sel punca.
  • Meiosis adalah pembelahan sel diploid menjadi empat sel haploid. Pembelahan sel ini terjadi pada organisme multiseluler untuk menghasilkan gamet haploid, yang kemudian dapat bergabung membentuk sel diploid yang disebut zigot pada pembuahan.

Makhluk multiseluler menggantikan endowmen selulernya berkat pembelahan sel. Namun, pada beberapa hewan, pembelahan sel berhenti di beberapa titik dan sel akhirnya menua. Sel-sel tua memburuk dan mati, karena penuaan tubuh. Sel berhenti membelah karena telomer menjadi semakin pendek dengan setiap pembelahan dan tidak dapat melindungi kromosom. Sel-sel kanker itu abadi. Enzim yang disebut telomerase memungkinkan sel-sel ini membelah tanpa batas.

Proses pembelahan sel

Tahapan pembelahan sel adalah profase, metafase, anafase, dan telofase, dan ini terjadi di kedua mitosis dan meiosis. Fase kelima disebut prometafase terjadi antara profase dan metafase ditunjuk oleh beberapa, tetapi tidak semua sumber.

Pembelahan mitosis

pembelahan sel mitosis

Interfase, yang bukan merupakan bagian dari mitosis, adalah tahap persiapan selama sel induk membuat salinan materi genetik sehingga setiap sel anak dapat memiliki satu set lengkap. Oleh karena itu, mitosis adalah proses yang berkelanjutan dan berulang-ulang, bergantian dengan interfase.

Pada fase pertama pembelahan nukleus dengan mitosis (mitos berarti filamen) diamati bahwa nukleus membesar dan filamen atau mitos terlihat dalam massanya, yang memberikan nama pada bentuk pembagian ini, di mana empat fase:

Profase

Yang pertama adalah profase, di mana kromosom yang sebelumnya diduplikasi menjadi lebih pendek dan lebih tebal, nukleolus menghilang, membentuk filamen dari spindel akromatik di sitoplasma. Sentriole terletak di setiap ujung spindle.

Ini adalah fase mitosis terpanjang; Inti dan membran inti secara bertahap menghilang; Kromatin memadat dan menjadi kromosom; Pasangan sentriol pergi ke kutub; Mereka membentuk poros akromatik.

Metafase

Yang kedua adalah metafase, di mana kromosom dibagi menjadi dua bagian dan tersuspensi dalam sitoplasma ketika membran nuklir menghilang, ditempatkan di bidang ekuator dari spindle, membentuk semacam bintang.

Ada pembentukan plak ekuator, yaitu, kromosom diatur dalam posisi median sel, memungkinkan pemerataan informasi genetik. Kromosom adalah individual dan terkondensasi dengan baik. Fase ini cocok untuk menghitung kromosom dan memeriksa perubahan struktural kasar. Garis spindel muncul dalam bentuk garis kromosom sentral (atau kontinu).

Anafase

Pada yang ketiga, yang disebut anafase, kromosom yang terbagi, atau kromatid, terpisah, dan diubah menjadi kromosom anak, menargetkan kedua kutub sel.

Telofase

Yang terakhir adalah telofase, di mana penyatuan kembali kromosom terjadi, membentuk dua inti anak, membuat diri mereka tidak terlihat melalui proses yang berlawanan dengan proses profase.

Mencapai tahap pembelahan plasma, ketika sitoplasma membelah, distribusi organ seluler terjadi di antara dua sel anak.

Pembelahan Meiosis

Pembelahan sel Meiosis

Meiosis, di sisi lain, mengurangi jumlah kromosom setengahnya, sehingga, misalnya, sel telur dan sperma manusia, disebut gamet, masing-masing memiliki 23 kromosom dan dapat bergabung untuk menghasilkan zigot memiliki 46. Ini memiliki dua fase divisi, sedangkan mitosis hanya memiliki satu.

Meiosis pada hewan disebut gametogenesis, khususnya, spermatogenesis, memproduksi sperma, pada laki-laki dan oogenesis, menghasilkan telur atau Ovum, pada wanita. Dalam keadaan tidak disatukan, sel telur dan sperma yang disebut sel haploid – hanya memiliki satu set kromosom, dan mereka menjadi diploid – memiliki sepasang setiap jenis kromosom – lagi ketika mereka bersatu selama pembuahan.

Meiosis khusus bekerja untuk menggabungkan materi genetik dari dua individu. Ketika hanya ada satu orang tua dalam siklus reproduksi – misalnya, pada pakis, yang mereproduksi melalui spora – sel anak harus memiliki materi genetik penuh – semua kromosom – dari sel induk. Oleh karena itu, dalam kasus penciptaan spora – sporogenesis – reproduksi dicapai tanpa meiosis.

Pada pembelahan meiosis terjadi, tetapi pada sel germinal atau reproduksi, terjadi dua pembelahan sel, dan pada masing-masingnya terjadi empat fase yang disebutkan dalam mitosis. Sebagai akibatnya, gamet berasal, yang menerima setengah dari kromosom yang dimiliki sel-sel lain dalam tubuh.

Sel diploid juga dapat mengalami meiosis untuk menghasilkan sel haploid, gamet atau spora selama proses reproduksi.

Dalam hal ini, biasanya satu sel memunculkan empat sel anak, meskipun terkadang tidak semua sel dapat hidup.

Proses meiosis memiliki delapan fase (secara berurutan):

Profase I

Fase yang panjang, karena fenomena yang terjadi di dalamnya dan yang tidak diamati dalam mitosis. Kromosom, sudah dengan dua kromatid individu, menjadi lebih kental. Kromosom homolog berpasangan (sinaps atau kompleks sinaptonemik), membentuk bivalen, angka dua kromosom atau tetrom kromatid (4 kromatid). Selama sinaps, titik persilangan dapat muncul antara kromatid kromosom homolog, kiasma (atau chiasmata), di mana tingkat kromatid dapat pecah, yang mengarah ke pertukaran segmen divalen, pindah silang, yang berkontribusi pada peningkatan variabilitas keturunan.

Akhirnya, nukleolus dan selaput inti menghilang. Sentriol bermigrasi ke kutub sel dan bentuk gelendong akromatik.

Profase I dibagi menjadi lima subdivisi: leptoten, zigoten, pakiten (di mana persimpangan terjadi), diploten dan diakinesis.

Metafase I

Dalam fase ini, membran inti sel menghilang, spindel terbentuk dan kromosom berpasangan disejajarkan dalam bidang ekuatorial sel dengan sentiol mereka berorientasi pada kutub yang berbeda.

Anafase I

Dalam profase I, subfase zigoten, pasangan kromosom terjadi; dalam anafase I terjadi sebaliknya, pasangan rusak.

Ada disjungsi dari pasangan homolog duplikat. Setiap kromosom, dengan kromatid sister, bermigrasi ke kutub. Dua anggota dari masing-masing bivalen terpisah, dan masing-masing sentromer dengan kromatid sister terlampir ditarik ke kutub yang berlawanan dari sel. Bivalen didistribusikan secara independen satu sama lain dan, sebagai hasilnya, set paternal dan maternal asli dipisahkan dalam kombinasi acak.

Telofase I

Dekondensasi nukleus dan pembentukan dua nuklei dengan setengah jumlah kromosom.

Profase II

Ini lebih cepat daripada profase I. Kromosom menjadi lebih padat (jika mereka telah terkondensasi dalam telofase I), membran nuklear menghilang dan gelendong akromatik terbentuk.

Metafase II

Kromosom disusun dengan sentromer di bidang “ekuator” dan dengan kromatid masing-masing diputar ke kutubnya, terhubung ke spindle fibril.

Anafase II

Sentromer digandakan, memisahkan dua kromatid, yang mulai membentuk dua kromosom independen dan naik ke kutub yang berlawanan.

Telofase II

Setelah mencapai kutub, kromosom didekondensasi dan nukleus terbentuk di sekitar setiap set, membentuk empat sel haploid.

Amitosis

Proses ini, tidak biasa di alam, terlihat dalam pembagian makronukleus menjadi protozoa tipe paramecium. Ia juga dikenal sebagai scissiparity.

Tujuan pembelahan sel

pembelahan biner

Pembelahan sel adalah proses penting untuk penciptaan, pertumbuhan, dan perbaikan organisme. Ada dua jenis utama pembelahan sel pada manusia. Sel dapat membelah untuk membuat sel reproduksi, sperma dan telur. Sel-sel itu unik dan bukan klon identik. Mereka juga hanya memiliki satu set kromosom (setengah). Begitu mereka bergabung dan bergabung, mereka berbagi set kromosom penuh lagi.

Jenis pembelahan sel lainnya adalah untuk semua sel non-reproduksi. Pembelahan itu menghasilkan klon yang tepat yang memiliki set kromosom penuh. Sel anak identik satu sama lain, dan identik dengan sel induk aslinya. Ingat, sel induk membelah menjadi dua sel anak. Alih-alih 1 sel membuat 2 sel, 1 sel berubah menjadi 2 sel. Sel membelah untuk memperbaiki organisme. Mereka juga membelah diri agar organisme dapat tumbuh. Manusia mulai dari 1 sel dan membelah ketika mereka tumbuh menjadi bayi, anak-anak, dan orang dewasa.

1. Reproduksi

Dalam bentuk kehidupan yang lebih primitif, pembelahan sel berfungsi sebagai alat reproduksi. Pembelahan sel untuk tujuan reproduksi, yang disebut pembelahan biner, terjadi pada organisme yang belum berevolusi reproduksi seksual atau tidak menggunakan seks.

Fisi biner berkembang relatif awal dalam skema kehidupan evolusi. Bakteri, salah satu bentuk kehidupan paling awal di Bumi, menggunakan pembelahan biner karena mereka tidak dapat menyisihkan energi ekstra yang diperlukan untuk menemukan pasangan, membuat sel-sel kelamin atau menjaga keturunan. Bakteri berlipat ganda berkali-kali untuk membentuk koloni organisme yang secara genetis menyerupai satu sama lain. Karena semua individu adalah klon satu sama lain dan adaptasi terjadi secara lambat, setiap perubahan potensial terhadap lingkungan dapat membasmi seluruh koloni.

2. Pertumbuhan sel

Organisme tumbuh baik dengan memperbesar ukuran sel atau meningkatkan jumlah sel. Sementara organisme multiseluler berada pada tahap awal perkembangannya, sel membelah dengan laju yang dipercepat untuk meningkatkan ukuran organisme. Sel terus membelah untuk meningkatkan ukuran organisme sampai organisme mencapai usia dewasa. Pada titik ini, banyak sel seperti sel saraf atau otot jantung tidak lagi memiliki kemampuan untuk membelah. Pertumbuhan sel-sel ini hanya terjadi sebagai akibat dari peningkatan ukuran sel yang normal atau patologis.

3. Perbaikan sel

Ketika cedera terjadi pada jaringan, situs cedera menjadi sarang aktivitas. Zat yang disebut “faktor pertumbuhan” hadir dalam matriks ekstraseluler – struktur yang mendukung sel – merangsang perbaikan jaringan. ECM mengandung bahan-bahan seperti air, mineral dan senyawa yang dibutuhkan untuk memperbaiki luka. Dengan cedera ringan, ECM memungkinkan jaringan untuk regenerasi sendiri melalui mitosis tanpa konsekuensi yang merugikan. Dengan lesi besar, regenerasi tidak terjadi dan fibrosis, atau jaringan parut, terjadi sebagai gantinya.

Kontrol Pembelahan Sel

Pembelahan sel biasanya membatasi dirinya sendiri, yaitu pada pos-pos pemeriksaan tertentu selama siklus sel. Mayoritas sel dalam tubuh manusia ada pada tahap interphase G0, yang menunjukkan keadaan sel yang tidak terbagi. Sel akan melanjutkan ke siklus mitosis jika menerima sinyal di pos pemeriksaan G1 yang memerintahkannya untuk membelah. Bahan kimia yang disebut kinase berfungsi sebagai sinyal ini. Jika siklus sel berlanjut ke pos pemeriksaan G2, faktor pematangan maturasi mendorong sel menjadi mitosis. Ketika cedera terjadi, trombosit – faktor pembekuan – menghasilkan faktor pertumbuhan turunan trombosit yang menyebabkan sel-sel yang disebut fibroblas membelah, sehingga mendorong penyembuhan. Sel biasanya berhenti membelah begitu bersentuhan dengan sel lain atau membentuk lampiran ke ECM.

Pembelahan Sel tak terkendali

Kadang-kadang, mitosis menjadi tidak terkendali, dan hasilnya adalah kanker. Sel-sel kanker tidak lagi mematuhi sinyal yang menghentikan mitosis. Entitas abnormal ini kemungkinan besar hasil dari mutasi pada gen yang mengontrol pembelahan sel. Sel kanker tidak berperilaku seperti atau menyerupai sel biasa. Sel-sel yang tidak biasa merangsang pertumbuhan pembuluh darah untuk memberi makan diri mereka sendiri. Kadang-kadang, sel-sel ini dapat melepaskan diri dari cluster asli, atau tumor, dan melakukan perjalanan melalui aliran darah untuk mengatur tumor baru di situs lain. Mengingat semua yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup, sel-sel kanker dapat terus membelah selamanya, saling berkerumun dan mengabaikan semua sinyal untuk menghentikan mitosis.

Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katak
Contoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi