Apakah sel memiliki siklus hidup? Ya, seperti kupu-kupu melewati fase yang berbeda, seperti ulat, kepompong, dan kupu-kupu dewasa, ada serangkaian fase dalam kehidupan sel karena itu siap untuk membagi. Urutan fase mengarah ke pembelahan sel dan kemudian berakhir dengan pembelahan sel sendiri disebut siklus sel.
Siklus sel sesuai dengan proses yang terjadi dalam sel setelah kemunculannya hingga proses pembelahan selnya, yang akan memunculkan dua sel. Selama periode ini, sel mengalami beberapa proses, seperti pertumbuhan sel, penggandaan materi genetiknya dan pembelahan sel. Durasi siklus sel bervariasi antara jenis sel yang berbeda dan dibagi menjadi dua fase: interfase dan mitosis.
Pengertian Siklus sel
Proses pembelahan sel pada sel eukariotik dikontrol secara cermat. Siklus sel (Gambar di bawah) adalah siklus hidup sel, dengan pembelahan sel pada akhir siklus. Seperti siklus hidup manusia, yang terdiri dari fase yang berbeda, seperti masa kanak-kanak, remaja, dan dewasa, siklus sel juga terjadi dalam serangkaian fase.
Langkah-langkah ini dapat dibagi menjadi dua komponen utama: interfase dan fase mitosis. Interfase adalah tahap ketika sel sebagian besar melakukan fungsi “sehari-hari”. Sebagai contoh, itu adalah ketika sel ginjal melakukan apa sel ginjal yang seharusnya dilakukan. Sel juga bersiap-siap untuk membagi selama ini. Sel membagi selama fase mitosis, yang terdiri dari mitosis dan sitokinesis.
Sebagian besar siklus sel terdiri dari interfase, waktu antara pembelahan sel. Interfase dapat dibagi menjadi tiga tahap:
- Fase pertumbuhan pertama (G1): Selama tahap G1, sel menggandakan ukuran dan menggandakan jumlah organel.
- Tahap sintesis (S): DNA direplikasi selama fase ini. Dengan kata lain, salinan identik dari semua DNA sel dibuat. Hal ini memastikan bahwa setiap sel baru memiliki satu set materi genetik identik dengan sel induk. Proses ini disebut replikasi DNA.
- Tahap kedua pertumbuhan (G2): Protein disintesis yang akan membantu membagi sel. Pada akhir interfase, sel siap memasuki mitosis.
Selama mitosis, nukleus membagi. Satu nukleus menjadi dua nukleus, masing-masing dengan satu set kromosom yang identik. Mitosis diikuti oleh sitokinesis, ketika sitoplasma membagi, menghasilkan dua sel. Setelah sitokinesis, pembelahan sel selesai. Satu sel induk (sel pemisah) membentuk dua sel anak yang identik secara genetik (sel-sel yang membelah dari sel induk). Istilah ” identik secara genetik ” berarti bahwa setiap sel memiliki set DNA yang identik, dan DNA ini juga identik dengan sel induk. Jika siklus sel tidak terkontrol, dapat menyebabkan penyakit yang disebut kanker di mana sel membelah di luar kendali. Tumor adalah hasil dari jenis pertumbuhan tidak terkendali.
Tahapan siklus sel
Siklus sel terdiri dari dua fase, interfase dan mitosis.
Interfase
Untuk sementara waktu, diyakini bahwa tidak ada yang terjadi di sel antara penampilan sel dan pembelahannya. Namun, pada fase ini, sel dalam aktivitas metabolisme yang intens, dan pertumbuhannya juga diamati. Interfase adalah fase terpanjang dari siklus sel dan dibagi menjadi tiga tahap: G1, S dan G2.
- G1: pada tahap ini, dikenal sebagai “interval pertama”, protein dan RNA disintesis. Durasinya adalah yang paling bervariasi di antara berbagai jenis sel;
- S: dalam tahap ini, yang dikenal sebagai “sintesis”, materi genetik dibagi. Ini adalah fase terpanjang dari interfase;
- G2: pada tahap ini, dikenal sebagai “interval kedua”, terjadi sintesis protein, seperti tubulin, yang akan membentuk mikrotubulus dari mitotic spindle, dan RNA. Namun, ini lebih rendah daripada di G1. Durasi tahap ini sebanding dengan G1.
Penting untuk digarisbawahi bahwa selama semua tahap interfase, sintesis protein dan produksi struktur seluler akan berlangsung.
Beberapa sel tidak melalui proses pembelahan sel, sehingga dikatakan bahwa sel-sel ini tetap dalam tahap G1 yang berkepanjangan atau tahap G0.
Mitosis
Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Setelah periode pertumbuhan sel dan persiapan pembelahan sel, yang terjadi selama interfase, sel, akhirnya, membelah menjadi fase yang disebut mitosis. Dalam mitosis, dua sel anak identik dengan sel induk terbentuk. Mitosis dibagi menjadi lima tahap: profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase.
- Profase. Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identik tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer.
- Prometafase: pada tahap ini, kromosom menjadi lebih padat; sentrosom bergerak ke kutub sel; fragmentasi amplop inti terjadi; dan masing-masing kromatin akan menyajikan kinetokor (struktur protein hadir dalam sentromer).
- Metafase. Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate).
- Anafase. Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing.
- Telofase. Awal dari tahap telofase ini ketika kromosom sampai ke kutubnya masing-masing. Kromosom tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi. Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti.
- Sitokinesis. Selama fase akhir pembelahan mitosis, muncul lekukan membran sel dan lekukan makin dalam yang akhirnya membagi sel tetua menjadi dua sel anak. Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh protein aktin dan myosin.
Di sel tumbuhan, di sisi lain, tidak ada pembentukan alur pembelahan dan sitokinesis ditandai dengan penampilan lapisan, yang disebut lamella tengah, di sebelahnya selaput sel terbentuk. Lamella tengah menyatukan dinding primer sel yang berdekatan di wilayah ekuator sel.
Kontrol siklus sel
Siklus sel memiliki mekanisme kontrol yang mengatur prosesnya, seperti sintesis protein dan pembelahan sel. Mekanisme ini sangat penting, karena proliferasi sel yang tidak terkendali, misalnya, dapat mengakibatkan pembentukan tumor.
Mekanisme kontrol siklus sel bertindak sebagai sistem on / off, sehingga acara berikutnya dimulai dengan akhir acara siklus sel sebelumnya. Pada sebagian besar sel eukariotik, mekanisme ini bertindak pada apa yang disebut pos pemeriksaan, atau titik transisi regulasi. Ada tiga poin utama, seperti yang akan kita lihat di bawah:
- Pos pemeriksaan pertama atau titik restriksi: ia berada di akhir fase G1 dan mencegah siklus melanjutkan ketika kondisi tidak cocok.
- Pos pemeriksaan G2 / M: memicu kejadian mitosis yang mengarah pada penyelarasan kromosom pada lempeng metafase.
- Poin ketiga verifikasi: ini adalah transisi antara metafase dan anafase, di mana stimulasi untuk pemisahan kromatid saudara terjadi, sehingga mengarah pada kesimpulan mitosis dan realisasi sitokinesis.
Awal peristiwa berikutnya dalam siklus hanya diaktifkan jika tidak ada masalah intra atau ekstraseluler yang terdeteksi.
Kosakata
- Kanker: Penyakit yang terjadi ketika siklus sel tidak diatur dan sel membelah di luar kendali.
- siklus sel: Tahapan yang sel dilewati dari satu pembelahan sel ke yang berikutnya; menggambarkan “kehidupan” dari sel eukariotik.
- kromosom: Struktur terbuat dari DNA dan protein yang berisi materi genetik dari sel.
- sitokinesis: Divisi sitoplasma.
- Replikasi DNA: Sintesis DNA baru; terjadi selama fase S dari siklus sel.
- interfase: Tahap siklus sel ketika sel tumbuh, mensintesis DNA, dan mempersiapkan untuk membagi.
- mitosis: Divisi nukleus.
Ringkasan
Siklus sel menggambarkan “kehidupan” sel. Interfase, tahap siklus sel ketika sel, mempersiapkan untuk membagi, dibagi menjadi G1, S, dan tahap G2. Inti membagi selama mitosis, dan sitoplasma membagi selama sitokinesis.