Diperlukan untuk tumbuh, regenerasi, dan reproduksi

Distribusi kumpulan kromosom yang identik ke sel anak

PROKARIOTA :

Tidak ada stadium siklus sel, duplikasi kromosom dan distribusinya ke sel generasi berikutnya dilakukan melalui asosiasi kromosom dengan membran sel pada waktu segmentasi sel.

EUKARIOTA:

Tiap fase merupakan satu periode siklus sel. Pengaturan siklus sel dipengaruhi oleh growth factor sehingga pembelahan dan proliferasi sel disesuaikan dengan kebutuhan fisiologi

Satu siklus sel terdiri dari beberapa fase yang sangat terkoordinasi antara satu fase dengan fase yang lain :

- pertumbuhan sel

- Replikasi DNA

- Duplikasi kromosom dan distribusinya ke sel baru

- Pembelahan sel/sitokinesis/cleavage

Fase Siklus Sel 1. Mitosis 2. Interfase

INTERFASE :

Interval antara akhir

mitosis hingga dimulai

mitosis berikutnya.

95% waktu siklus sel.

Bervariasi pada setiap

jenis sel.

Dipengaruhi oleh

faktor eksternal :

hormon dan growth

factor

INTERFASE

Terdiri dari 3 tahapan yaitu:

Fase S (sintesis) Tahap terjadinya replikasi DNA

Fase G (gap) Tahap pertumbuhan bagi sel.

Fase G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh,

antara sitokinesis dan sintesis.

Fase G2, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan

mitosis.

Tahap2 Pada Pembelahan Mitosis : Kariokinesis : pembelahan materi

hereditas (dalam inti) Profase Metafase Anafase

Telofase

Kariokinesis

Membran nukleus terlihat jelas Di dalam nukleus terlihat kromatin yang berstruktur halus seperti jala & kelak akan menjadi kromosom Terlihat 1 atau lebih bulatan kecil Nukleolus Di dalam sitoplasma terlihat bulatan Sentrosoma & didalamnya terdapat titik Sentriol

G2 INTERFASE

Pembelahan Sel Eukaryotik ( Mitosis )

PROFASE :

Benang-benang kromatin memadat

Transkripsi DNA melambat atau

terhenti sama sekali

Pada sel hewan nukleoli menghilang,

sedang pada sel tumbuhan nukleoli

bisa menghilang atau tetap ada selama

proses pembelahan

Inisiasi pembentukan benang-benang

spindel (mikrotubula) diawali dengan

migrasi sentriol ke kutub yang

berlawanan

Pada sentriol muncul mikrotubulus

pendek struktur aster

Membran nukleus menghilang

METAFASE :

Beberapa mikrotubulus spindel

melekat pada sentromer di

kromosom

Migrasi kromosom ke bidang

equator

Metafase :

Spiralisasi kromosom semakin sempurna sehingga kromosom menjadi pendek & terlihat tebal

Terdapat 3 proses kegiatan :

1. Distribusi

Kromosom menyebar ke perifer 2. Kongregasi Kromosom bergerak & berkumpul di

ekuatorial (kinetochor menempel pada dinding kromatid)

3. Orientasi Kinetochor melekatkan diri pada benang

spindel

Stadium terbaik untuk menghitung & analisis kromosom

kinetokor

ANAFASE :

Tiap pasangan kromosom

memisah dan bergerak ke

kutub yang berlawanan

Sentromer/kinetokor membelah menjadi 2

Kromatid tunggal bergerak ke kutub berlawanan akibat tarikan benang2 spindel

Mikrotubula

nonkinetokor

TELOFASE :

Pembentukan kembali nukleoli,

menghilangnya benang spindel

dan mulainya transkripsi DNA

Pembentukan kembali membran

nukleus

Proses sitokinesis 2 buah sel

baru

Kromatid tunggal sampai di kutub masing2

Membran inti terbentuk kembali di sekitar kromatin, nukleus, nukleolus mulai tampak

Kromatid terurai kembali menjadi panjang & tipis membentuk kromatin halus

Sitokinesis berlangsung sehingga dihasilkan 2 sel anak yang identik

Pada sel hewan, terbentuk alur pembelahan pd permukaan sel ◦ Dalam membran plasma

mikrofilamen membentuk cincin

◦ Filamen aktin berinteraksi dg miosin kontraksi cincin alur pembelahan semakin dalam sel mjd dua

Arah pembelahan

Arah pembelahan

Kontraksi cincin mikrofilamen

Sel anak

Vesicles containing cell wall material

Cell plate forming

Cell plate Daughter cells

Wall of parent cell

Daughter nucleus

Cell wall New cell wall

Pada tumbuhan, pemisahan sel

diawali dengan terbentuknya

papan sel

Dinding sel dibentuk pada saat

sitokinesis

Pada sitokinesis, vesikula-

vesikula yang berasal dari

badan Golgi bergerak ke

daerah yang sudah ditentukan

untuk mengalami sitokinesis.

Pergerakan vesikula dibantu

oleh mikrotubul.

Vesikula-vesikula tersebut

akan berfusi dan membentuk

dinding sel

Siklus Hidup Manusia

MEIOSIS FERTILISASI

Haploid gametes (n = 23)

Egg cell

Sperm cell

Diploid zygote

(2n = 46)

Multicellular diploid adults

(2n = 46)

Mitosis & perkembangan

MEIOSIS I: Pemisahan kromosom homolog

INTERPHASE PROPHASE I METAPHASE I ANAPHASE I

Centrosomes (dengan Pasangan sentriol)

Selubung nukleus

Chromatin

Tempat pindah silang (kiasmata)

Gelendong

Sister chromatids

Tetrad

Mikrotubula melekat pada kinetokor

Pelat Metaphase

Sentromer (dengan kinetokor)

Kromatid nersaudara Tetap melekat

Kromosom homolog berpisah

MEIOSIS II: Pemisahan kromatid saudara

TELOPHASE I AND CYTOKINESIS PROPHASE II METAPHASE II ANAPHASE II

Arah pembelahan

Kromatid saudara memisah

TELOPHASE II AND CYTOKINESIS

Sel anak yg haploid terbentuk

MITOSIS MEIOSIS

SEL INDUK (sebelum replikasi kromosom)

Tempat pindah silang

MEIOSIS I

PROPHASE I Tetrad terbentuk melalui sinapsis kromosom homolog

PROPHASE

Kromosom Terduplikasi (dgn Kromatid saudara)

METAPHASE

Replikasi kromosom

Replikasi kromosom

2n = 4

ANAPHASE TELOPHASE

Kromosom berbaris di pelat metafase

Tetrad berbaris pada pelat metafase

METAPHASE I

ANAPHASE I TELOPHASE I

Kromatid saudara memisah selama anafase

Kromosom homolog memisah selama anafase I, kromatid saudara tetap bersama

Tidak ada replikasi kromosomal lanjutan : kromatid saudara memisah selama anafase II

2n 2n

Sel anak hasil mitosis

Sel anak hasil meiosis II

MEIOSIS II

Sel anak hasil

meiosis I

Haploid n = 2

n n n n

Perbandingan mitosis dan meiosis (1)

Kejadian Mitosis Meiosis

Replikasi DNA

Terjadi selama interfase sebelum pembelahan dimulai

Terjadi sekali, selama interfase sebelum meiosis I dimulai

Jumlah pembelahan

Satu : profase, metafase, anafase, telofase

Dua : masing-masing termasuk profase, metafase, anafase, telofase

Sinapsis kromosom homolog

Tidak terjadi Selama profase I, kromosom homolog bergabung sepanjang tubuhnya, membentuk tetrad (4 kromatid); sinapsis dihubungkan dg pindah silang antar kromatid bukan saudara

Protein di dalam sel akan mengendalikan siklus sel Sinyal akan mempengaruhi

‘critical checkpoints’ untuk menentukan apakah sel akan masuk ke dalam siklus sel dan membelah

Sistem pengontrol menentukan apakah sel terus melangsungkan siklusnya atau keluar dari siklus untuk masuk ke Go

Pass G1 checkpoint if:

• cell size is adequate

• nutrients are available

• growth factors (signals from

other cells) are present

Pass M checkpoint if:

• all chromosomes

attach to mitotic spindle

Pass G2 checkpoint if:

• cell size is adequate

• chromosome replication is

successful

Cell Cycle Control

Pengikatan faktor tumbuh ke reseptor yang spesifik pada membran sel umumnya dibutuhkan untuk pembelahan sel

Growth factor

Cell cycle control system

Plasma membrane

Receptor protein

Signal transduction pathway

G1 checkpoint Relay proteins

Pada interfase diatur oleh 2 protein utama :

1. Siklin (cyclin) : berikatan dgn Cdk membentuk kompleks Cdk-siklin

Mengontrol fosforilasi protein target tertentu dalam siklus sel

2. Cdk (Cyclin dependent protein kinases) : Protein aktif jika difosforilasi Siklin mitotic/siklin B :berikatan dengan Cdk

selama G2 & diperlukan sel untuk dapat masuk mitosis

Komplek Siklin M-Cdk MPF (maturation promoting factor)

Siklin G1 : berikatan dgn Cdk selama G1 & diperlukan sel untuk dapat masuk ke fase S

Pengaturan siklus sel dgn cara : fosforilasi & defosforilasi MPF

Terdapat faktor eksternal dan internal yang menentukan siklus sel ◦ Internal : sinyal yg keluar dari kinetokor yg belum

melekat pada gelendong (APC : Anaphase promoting complex)

◦ Eksternal : faktor pertumbuahan PDGF (platelet derived growth factor)

Gangguan pada siklus sel dapat menyebabkan sel masuk ke dalam tahapan kematian sel secara terprogram (Apoptosis)

Dalam kondisi normal, apoptosis dan proliferasi sel harus berada dalam kondisi seimbang

Terganggunya sistem pengontrolan siklus sel dapat menyebabkan sel tidak keluar dari siklus dan tidak berdiferensiasi dan terjadi proliferasi sel terus menerus sehingga terbentuk kanker

Tumor

Glandular tissue

1 2 3 Tumor tumbuh dari satu sel kanker tunggal

Sel kanker menyerang jaringan di sekitarnya

Pembuluh limfa

Sel kanker menyebar melalui pembuluh limfa dan pembuluh darah ke bagian tubuh lainnya

Metastasis