Siklus sel

Peran kunci : Pembelahan sel

* Mitosis sel anakan

sama dg sel induk

* Meiosis sel anakan

tidak sama dg sel induk

MITOSIS DAN MEIOSIS• Merupakan type pembelahan sel yang berbeda• Ciri-ciri yang samaPersamaan :1. Duplikasi seluruh isi kromosom sel seblm

pembelahan2. Mempergunakan sel induk sbg acuan u/

membuat DNA&RNA3. Menggunakan serat gelendong u/ memisahkan

kromosom

Perbedaan 1.Prilaku kromosom hsl duplikasi setlh replikasi DNA

: MITOSIS *Jml kromosom anak sama dg jml kromosom

indukMEIOSIS * Jml kromosom anak separoh jml kromosom induk

2.Materi genetik:Mitosis : tdk terjd pertukaran materi genetikMeiosis: terjd pertukaran materi genetik

anak kromosom 4 kromatid (tetrad)

Keaktifan pembelahan sel

• Sel yang sudah terspesialisasi dan tidak akan mengalami pembelah lagi pada organisme dewasa mis: sel saraf

• Sel yang secara umum tidak dapat membelah lagi,tetapi jika diinduksi akan membelah mis: sel hati

* Sel yang mempunyai aktifitas tinggi

Prinsip Siklus Sel

• Pembelahan sel menghasilkan sel-sel anak yang identik secara genetik

• Bagaimana mendistribusikan materi genetik yg identik ke sel-sel anak

• Pada sel eukariot diregulasi oleh sistem kontrol molekular yg meregulasi jalannya siklus sel eukariot

• Bila sistem kontrol molekuler gagal berfungsi, regulasi siklus sel memainkan peran penting dalam perkembangan kanker

• Fase mitotik silih berganti dengan interfase

dalam siklus sel

• Distribusi materi genetik yang identik dan ketepatan pewarisan DNA dari satu generasi ke generasi berikutnya

• Berdasarkan jumlah kromosom sel terdiri dari: sel somatik (46 kromosom)

sel gamet (23 kromosom)

• Sel somatik membelah secara mitosis, sel gamet membelah secara miosis

Kromosom terbuat dari kromatin, kompleks DNA dan molekul2 protein terkait yang mempertahankan struktur kromosom dan membantu mengontrol aktivitas gen

Distribusi kromosom selama pembelahan

• Sel sedang tidak membelah atau sedang men-duplikasi DNA-nya dalam persiapan u/pembe-lahan sel, kromosom dlm serat kromatin yg rapat, panjang dan tipis

• Setelah duplikasi DNA, kromosom berkonden-sasi, setiap serat kromatin menjadi terkumpar dan terlipat rapat sehingga kromosom jauh lebih pendek tebal

• Setiap kromosom terduplikasi memiliki dua kromatid yg masing2 mengandung mol DNA identik, saling melekat menurut panj berkat kompleks protein adhesif (kohesin)

• Dlm proses pembelahan sel, kedua kromatid memisah & bergrk menuju kedua nukleus baru, satu nukleus terbtk pd masing2 ujung sel

• Pembelahan nukleus diikuti pembelahan sitoplasma (sitokinesis)

Fase siklus selPada sel manusia:• Fase G1 (tumbuh) 5 – 6 jam • Fase S (sintesis) sel bertumbuh sambil

menjalin kromosom2 nya 10 – 12 jam• Fase G2 tumbuh sambil mempersiapkan

untuk pembelahan 4 – 6 jam• Fase M (mitotik) mitosis dan sitokinesis ± 1

jam

Mitosis & sitokinesis

G2 InterfaseMitosis1.Profase2.Prometafase3.Metafase4.Anafase5.Telofase

INTERFASE• Interfase akhir nukleus terbentuk jelas,

dibungkus o/ selubung nukleus

• Mempunyai satu atau lebih nukleolus

• Terdapat dua sentromer

Profase• Kromatin tersusun longgar pd interfase di

profase akan yergulung lebih rapat, memadat menjadi kromosom

• Perubahan nukleus dan sitoplasma• Nukleoli menghilang, kromosom terduplikasi → dua kromatid identik• Dlm sitoplasma gelendong mitotik mulai

terbentuk dr mikrotubul yg keluar dr sentriol• Sentriol mulai bergerak

Prometafase• Ddg nukleus terfragmentasi, mikrotubul

berinteraksi dg kromosom

• Kedua kromatid yg berasal dr satu kromosom memiliki struktur khusus → kinetokor

• Interaksi ini, menyebabkan kromosom mulai

melakukan gerakan

Metafase• Mikrotubul nonkinetokor berinteraksi dg

mikrotubul dr kutub sel yg berlawanan• Sentrosom sekarang berada pd kutup yg

berlawan dlm sel • Kromosom berkumpul pd plat metafase• Sentromer dr seluruh kromosom membuat

formasi sebaris dan kromatid

ANAFASE• Pasangan sentromer dr setiap kromosom

berpisah yang akhirnya melepaskan kromatid• Kromatid sekarang dianggap sebag kromosom

lengkap• Kromatid yg tadinya menyatu mulai berpisah

ke arah kutub sel yg berlawanan• Mikrotubul kinetokornya memendek• Karena mikrotubul kinetokornya melekat dg

sentromer,mk sentromernya tertarik lebih dulu

TELOFASE• Mikrotubul nonkinetokor lebih memperpnjang

sel lagi, dan nukleus anak terbentuk pd kedua kutub sel

• Selubung nukleus terbtk kembali dr fragmen2 selubung nukleus induk dan bag2 lain sistem endometrium

• Kromosom menjadi kurang tergulung menjadi benang2 halus → kromatid

MEIOSIS dan GAMETOGENESIS

• Meiosis terjadi pd sel gamet (ovum & spermatozoa)

• Kromosom induk tidak sama dg anak * bentuk

* jumlah• Kromosom autosom (tubuh/22 ps)

gonosom (gonad/1ps)• Gonosom penentu jenis kelamin (X & Y)

MEIOSIS• InterfaseMEIOSIS I• Profase I• Metafase I• Anafase I• Telofase I dan sitokinesisMEIOSIS II• Profase II• Metafase II• Anafase II• Telofase II dan sitokinesis

INTERFASE:• Sama dg mitosis dmn meiosis juga dimulai dg

replikasi kromosom

• Interfase akhir nukleus terbentuk jelas, dibungkus o/ selubung nukleus

• Mempunyai satu atau lebih nukleolus

• Terdapat dua sentromer

PROFASE I• Merupakan fase yg lebih kompleks & lama

dibanding profase mitosis• Kromosom mulai memadat• Kromosom homolog membelah bersamaan

membtk kromatid sebagai pasangannya• Shg terbentuk 4 kromatid (2 psg), yg saling

menyilang, tetap terikat dlm kromosom• Persilangan yg terikat ini disebut kiasma &

segmen kromosom saling bertukar

Profase I td:• Leptoten: psg kromosom homolog terletak ber-

dampingan,hampir tdk terlihat, tetrad• Zigoten: kromosom menebal & memendek ter- lihat = mitosis• Pakiten: terjadi sinapsis, pindah silang,pertukar- an kromatid• Diploten/diakinesis: kromosom semkin memen-

dek,terbtk kiasma yg bergabung dg lengan kro-mosom yg btknya tdk sama dg kromosom induk

• Sementara komponen sel lainnya mempersiap-kan diri mis: nukleus membelah yg = mitosis & membran nukleus, nukleolus mulai menyebar

• Sentriol mulai bergerak kearah yag berlawanan,Serat gelendong dr mikrotubul mulai terbtk yg berikatan dg kinetokor yg berasal dr kromosom

• Propase I ini dpt berlangsung bbrp hari bahkan sampai ± 90% dr waktu meiosis

METAFASE I• Kromosom terssn pd plat metafase dg psg

homolog

• Pd masing² psgan tetap berada pd mikrotubul kinetokor masing² sentriol

• Mikrotubul masing² sentriol menempel sesamanya

ANAFASE I• Serat gelendong menggerakan kromosom ke arah

kutub dg psngan kromatid ttp terikat pd sentromer

• Bedanya dg mitosis:1. kromosom homolog bergerak ke kutub yg berlawanan (ke kutub searah)2. kromosom tetap berpasangan (sendiri²) 3. serat gelendong memisahkan psng kromatid

dr masing² kromosom (kromatid tdk memisah)

TELOFASE I & SITOKINESIS

• Srt gelendong ttp memisahkan psg kromosom smp ke kutub sel, setiab kutub memp satu set kromosom (haploid) tp setiap kromosom tetap memp psg kromatid.

• Sitokinesis terjadi secara simultan membtk 2 sel anak, membran nukleus, nukleolus terbtk.

• Terjadi interfase II sebelum meiosis II.• Terjadi replikasi lagi utk persiapan melakukan

meiosis II.

MEIOSIS II• Dimana masing² sel anak melakukan

pempelahan yg ama dng mitosis, diakhiri dg terbentuknya 4 sel anak

• Membawa kromosom haploid

• Komposisi kromosom anak tidak sama dg komposisi kromosom induk (tdk mirip)

GAMETOGENESIS1.Spermatogenesis :

spermatogonium mitosis (proliferasi) spermatosit I meiosis I spermatosit II meiosis II spermatid Transformasi

(pematangan) spermatozoa (4 spermatozoa)

• Proses ini terjadi di tubulus seminiferus di testis

• Satu siklus spermatogenesis ± 72 jam

Tahap spermatogenesis1. Spermatositogenesis : proliferasi, perbanyakan sel secara mitosis (spermatogonium)

2. Meiosis : proses meiosis I dan meiosis II (spermatosit I & spermatosit II)

3. Spermiogenesis: transformasi dlm pembtkan kepala spermatozoa (spermatid

spermatozoa)

SPERMIOGENESIS

2. Sel pemelihara

a. sel sertoli: f - melindungi sel spermatogenik

sertoli jungtion

- nutrisi pd sel spermatogenik

- fagositosis * sel spermato –

genik abnormal

* residual body

- membina plasma semen

- menggetahkan hormon ABP

2 Sel pemelihara

a. sel sertoli: f - melindungi sel spermatogenik

sertoli jungtion

- nutrisi pd sel spermatogenik

- fagositosis * sel spermato genik

abnormal

* residual body

- membina plasma semen

- menggetahkan hormon ABP

b. Sel leydig ( jaringan interstitial) f. menghasilkan hormon testosteron yg dikontrol o/ LH/ FSH/GnRH

2. Oogenesis :oogonium mitosis (proliferasi)( folikel

promordial)oosit I meiosis I (folikel primer)oosit II meiosis II (folikel sekunder)ootid transformasi (pematangan) (folikel tertier)ovum (folikel Graaf) (1 ovum 3

polosit)• Proses ini terjadi di dalam folikel di ovarium• Satu siklus oogenesis normal 28 hari

Gambar ovarium

FSH Folikel esrogenLH K .Luteumprogesteron

Gambar folikel-folikel

KORELASI KLINISPerubahan kromosom (jumlah & struktur) kelainan genetik.1.Jumlah Aneuploid & Poliploid

*nondisjungtion* se ps kromosom homolog tdk bergrk wkt meiosis I atau kromatid gagal berpisah selama meiosis II2.Struktur:

a. Delesi (hilangnya segmen kromosom) b.Duplikasi (pengulangan segmen kromosom)

c. Inversi (membalik segmen kromosom)d. Translokasi( memindahkan segmen kromosom)