SIKLUS SEL

Sel adalah unsur terkecil yang menyusun suatu organisme. Dalam perjalanan hidupnya, sel tidaklah statis, namun ia senantiasa melakukan kegiatan memperbayak diri Dalam konteks perkembangbiakan pembelahan sel bertujuan agar reproduksi dan embriyogenesis dapat berkelanjutan. Sel induk gamet (gametogonium) harus terlebih dahulu berploriferasi, setelah itu gametosit mengalami pembelahan reduksi. Bila pembuahan terjadi, maka embriogenesis terjadi, yang pada prinsipnya berlangsung dengan cara perbanyakan sati sel zygote menjadi ribuan sampai milyaran sel.
Peristiwa tersebut selalu terulang dalam perjalanan hidupnya dan membentuk sebuah siklus yang dinamakan Siklus Sel. Pertumbuhan dan perkembangan setiap organisme hidup sangatlah bergantung pada pertumbuhan dan perbanyakan sel itu sendiri. Hal yang demikian dikenal dengan istilah pembelahan.
1. Interfase, terdiri dari fase G1, fase S, dan fase G2

• Pada fase G1 (Gap 1), sel secara metabolit sangat aktif. Semua komponen sel disintesis dan sel tumbuh dengan cepat. Sel yang tidak membelah pada umumnya tetap berada pada fase G1 disepanjang rentang kehidupannya.

• Pada fase S (sintesis), sintesis protein berlanjut dan DNA serta protein kromosom (histon) direplikasi. Setiap kromosom kemudian berisi dua double helix DNA identik yang disebut kromatid, menyatu pada sentromer.

• Fase G2 (Gap 2), merupakan periode penting dalam metabolisme dan pertumbuhan sel sebelum mitosis. Prosesnya:

1. Kromosom belum menebal dan masih dalam bentuk benang panjang
2. Sentriol membelah dan spindel mitosis dihasilkan dari serat mikrotubulu sel, mulai terbentuk untuk persiapan pembelahan nuklear selanjutnya.

2. Mitosis, terdiri dari penebalan dan pembelahan kromosom serta sitokinesis, pembelahan aktual sitoplasma untuk membentuk 2 sel anak. Meskipun pembelahan merupakan proses yang berkelanjutan, pembelahan dibagi menjadi 4 subfase:
a. Profase

1. Kromosom menebal menjadi pilinan yang kuat dan besar, serta menjadi terlihat. Setiap kromosom berisi dua kromatid yang disatukan oleh sentromer. Kromatid akan menjadi kromosom dalam generasi sel berikutnya.
2. Pasangan sentriol berpisah dan mulai bergrak ke sisi nukleus yang berlawanan, digerakkan dengan perpanjangan mikrotubulus yang terbentuk diantara sentriol. Setelah sampai di sisi nukleus, sentriol membentuk benang spindel mitosos polar.
3. Nukleolus melebur dan membran nuklear menghilang sehinnga memungkinkan spindel memasuki nukleus. Mikrotublus pendek yang muncul dari kinetokor, struktur pada sentromer, sekarang dapat berinteraksi dengan benang spindel polar, menyebabkan kromosom bergerak dengan cepat.
4. Mikrotubulus lain menyebar keluar sentriol untuk membentuk aster.

b. Metafase

1. Kromosom atau pasangan kromatid berbaris pada bidang metafase atau bidang ekuator sel, disebut demikian karena posisinya bersilangan dari satu sisi sel ke sisi lainnya pada spindel.
2. Sentromer pada semua kromosom saling berikatan.
3. Kinetokor memisah dan kromatidbergrak menjauh.

c. Anafase

1. Akibat perubahan panjang mirotubulus ditempat perlekatannya, pasangan kromatid (sekarang dianggap sebagai satu kromosom) bergerak dari bidang ekuator ke setiap kutub.
2. Akhir anafase ditandai dengan adanya dua set kromosom lengkap yang berkumpul pada kedua kutub sel. Organel sitoplasma yang sebelumnya telah bereplikasi, juga tersebar merata di kedua kutub.

d. Telofase

1. Dua nuklei kembali terbentuk di sekitar kromosom. Kromosom kemudian terurai dan melebur. Membran nuklear dan nukleolus terbentuk kembali.
2. Sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma. Alur pembelahan yang berada tepat dipertengahan antara kedua masa kromosom, mulai membelah sitoplasma berlanjut di sekitar sel dan membelah sel tersebut menjadi dua sel terpisah.

3. Meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi dalam pembentukan sel-sel kelamin (sel telur dan sel sperma). Pembelahan tersebut mengurangi jumlah kromosom menjadi jumlah haploid (n). Saat pembuahan, gabungan dari sel telur dan sel sperma menghasilkan jumlah kromosom diploid (2n).
Meiosis terdiri dari dua pembelahan nuklear dan selular, disebut meiosis I dam meiosis II, yang menghasilkan empat sel. Selama interfase sebelum pembelahan meiosis pertama, setiap kromosom bereplikasi untuk membentuk kromatid di ikat sentromer , sama seperti mitosis.
1. Meiosis I, memisahkan setiap pasangan kromosom homolog dan membagi anggota pasangan tersebut pada sel-sel anak.
a. Profase I

1. Sinapsis terjadi saat kromosom belum menebal, yaitu kedua kromatid dari setiap kromosom masih mencari kedua kromatid pasangan homolognya dan kemudian mengambil tempat yang bersisian di sepanjang kromosom.
2. Kromosom induk atau kedua kromatid pada setiap kromosom yang diwariskan dari ibu, bergabung dengan kromosom ayah, atau kromatid pasangan kromosom homolog yang diwariskan dari ayah. Semua gen korespondennya juga bergabung. Gabungan empat krmatid disebut tetrad.
3. Selama sinapsis, keempat benang kromosom homolog saling melilit atau saling bersilangan. Pemecahan dan penyatuan kembali DNA terjadi dalam benang kromosom dan materi genetik dipertukarkan antara kromosom ayah dan ibu.

• Pertukaran silang dan pertukaran balasan fragmen DNA terjadi secara acak. Ada sekitar 10 fragmen dalam setiap tetrad manusia.
• Hasilnya adalah perubahan susunan atau pengaturan ulang genetik yang memberikan variasi dan keunikan genetik pada setiap individu.

b. Metafase I

1. Pasangan kromosom homolog, masing – masing ada dua pasang kromatid yang disatukan sentromer, berbaris pada bidang ekuator.
2. Kedua kromatid dalam satu kromosom pada setiap pasangan homolog menghadap kekutub sel yang sama, sehingga kromosom homolognya menghadap kutub yang berlawanan.
3. Benang – benang sepindel dari salahsatu kutub melekat pada sentromer setiap kromosom.
4. Sentromer tidak membelah seperti yang terjadi pada metafase I pembelahan mitosis.

c. Anafase I

1. Setiap kromosom ( terdiri dari dua kromatid) ditarik ke salah satu kutub.
2. Dengan demikian, satu kelompok kromosom haploid (23) telah tersusun disetiap kutub.

d. Telofase I

1. Seperti dalam pembelahan mitosis, telofase membalik pristiwa yang terjadi dalam profase. Kromosom melebur, membran nuklear kembali terbentuk, nukleolus kembali muncul dan sepindel terurai.
2. Sitokinesis terjadi dan kedua sel terpisah.

e. Interfase Meosis berlangsung singkat. Tidak terjadi replikasi DNA.

2. Meiosis II serupa dengan mitosis.
a. Peristiwa dalam dalam profase II sama dengan pristiwa pada profase mitosis.

1. Sentriol memisah dan bergerak kekutub yang berlawanan.
2. Mikrotubulus dari setiap sentromer melekat pada benang dari sentrior dikutub yang berlawanan.

b. Metafase II

1. Kromatid berbaris pada bidang ekuator sel.
2. Kromatid tersusun berpasangan, bukan dalam bentuk tetrad seperti metafase I disebut dyad.

c. Anafase II

1. Sentromer membelah dan kromatid yang terpisah menjadi kromosom.
2. Kromatid yang terpisah pada anafase II bukanlah kromatid berpasangan. Berlawanan dengan kromatid pada pembelahan mitosis, kromatid tersebut tidak identik akaibat parsilangan atau kombinasi ulang.

d. Telofase II

1. Memberan nuklear terbentukkembali, kromosom melebur dan terjadi sitokinesis.
2. Setiap sel baru berisi satu dari setiap jenis kromosom. Jumlah kromosom adalah haploid.
3. Hasil dan pentingnya pembelahan meiosis

a. Empat sel, masing – masing mengandung satu kromatid dari tetrad asli pada profase I, dihasilkan dari satu sel induk.
i. Pada laki – laki, keempat sel tersebut adalah spermatozoa.
ii. Pada perempuan, satu sel adalah ovum, sedang ketiga sel lainnya adalah badan polar non-fungsional.
b. Setiap sel mengandung setengah jumlah kromosom, seperempat jumlah DNA normal yang diproduksi pada tahap interfase G2, dan penyimpangan genetik yang unik.