Siklus Sel Disampaikan Untuk Mata Kuliah Fisika dan Biologi Prodi DIII Keperawatan STIKes Dharma Husada Bandung

Siklus sel Peran kunci : Pembelahan sel * Mitosis sel anakan sama dg sel induk * Meiosis sel anakan tidak sama dg sel induk

MITOSIS DAN MEIOSIS Type pembelahan sel: berbeda Ciri-ciri sama Persamaan : 1. Duplikasi seluruh isi kromosom sel sebelum pembelahan 2. Mempergunakan sel induk sbg acuan u/ membuat DNA & RNA 3. Menggunakan serat gelendong u/ memisahkan kromosom

Perbedaan Prilaku kromosom hasil duplikasi setelah replikasi DNA : MITOSIS *Jml kromosom anak sama dg jml kromosom induk MEIOSIS * Jml kromosom anak separuh jml kromosom induk Materi genetik: Mitosis : tdk terjadi pertukaran materi genetik Meiosis: terjadi pertukaran materi genetik anak kromosom  4 kromatid (tetrad)

Keaktifan pembelahan sel Sel yang sudah terspesialisasi dan tidak akan mengalami pembelahan 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 berkat kompleks protein adhesif (kohesin) Dlm proses pembelahan sel, kedua kromatid memisah & bergerak menuju kedua nukleus baru, satu nukleus terbentuk pd masing2 ujung sel Pembelahan nukleus diikuti pembelahan sitoplasma (sitokinesis)

Fase siklus sel Pada sel manusia: Fase G1 (tumbuh) 10 jam Fase S (sintesis)  sel bertumbuh sambil menjalin kromosom2 nya 9 jam Fase G2  tumbuh sambil mempersiapkan untuk pembelahan 4 jam Fase M (mitotik) mitosis dan sitokinesis ± 1 jam

Mitosis & sitokinesis G2 Interfase Mitosis Profase Prometafase Anafase 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

Profase

Prometafase Dinding nukleus terfragmentasi, mikrotubul berinteraksi dg kromosom Kedua kromatid yg berasal dr satu kromosom memiliki struktur khusus → kinetokor Interaksi ini, menyebabkan kromosom mulai melakukan gerakan

Prometafase

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

Metafase

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

Anafase

TELOFASE Mikrotubul nonkinetokor lebih memperpanjang 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

Telofase

Sitokinesis Sel membelah mjd 2 sel anak dg membawa informasi yg sama persis dg sel induk

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 Interfase MEIOSIS I Profase I Metafase I Anafase I Telofase I dan sitokinesis MEIOSIS 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 Profase I ini dpt berlangsung bbrp hari bahkan sampai ± 90% dr waktu meiosis

METAFASE I Kromosom tersusun pd plat metafase dg pasangan homolog Pd masing² pasangan 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)

Perbedaan Mitosis & Meiosis

GAMETOGENESIS 1.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 spermatogenesis 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 junction - nutrisi pd sel spermatogenik - fagositosis  * sel spermatogenik 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 estrogen LH K .Luteumprogesteron Gambar folikel-folikel

KORELASI KLINIS Perubahan kromosom (jumlah & struktur)  kelainan genetik. Jumlah  Aneuploid & Poliploid *nondisjunction* 1 pasang kromosom homolog tdk beregerak wkt meiosis I atau kromatid gagal berpisah selama meiosis II Struktur: a. Delesi (hilangnya segmen kromosom) b.Duplikasi (pengulangan segmen kromosom) c. Inversi (membalik segmen kromosom) d. Translokasi(memindahkan segmen kromosom)