Sel anak pada mitosis dan meiosis

Reproduksi seluler adalah cara sel-sel organisme berkembang biak atau cara mereka bereproduksi. Ini terdiri dari generasi dua sel anak dari pembelahan sel induk. Ada dua proses yang menghasilkan pembelahan sel: mitosis dan meiosis. Dalam kasus meiosis, ada dua pembelahan berturut-turut yang menghasilkan empat sel anak pada penyelesaian proses. Pada organisme yang bereproduksi secara seksual, meiosis adalah mekanisme yang menghasilkan gamet, yaitu sel seksual, spermatozoa, dan oosit. Mitosis adalah mekanisme pembelahan sel yang terlibat dalam pertumbuhan dan perbaikan jaringan, dan dalam reproduksi aseksual: mitosis dalam bentuk reproduksi sel yang identik secara genetik.

mitosis

Mitosis adalah tahap siklus sel yang melibatkan pembelahan inti sel dan pemisahan kromosom . Proses pembelahan sel diselesaikan dengan sitokinesis, ketika sitoplasma sel membelah, menyelesaikan pembentukan dua sel anak yang berdiferensiasi.

Sebelum memulai mitosis , sel bersiap untuk pembelahan dengan meningkatkan massanya dan menduplikasi semua struktur yang nantinya akan membentuk dua sel anak; DNA direplikasi, menduplikasi kromosom, dan jumlah organel juga berlipat ganda. Tahap siklus sel sebelum mitosis disebut interfase . Setelah replikasi DNA, sel akan memiliki dua set DNA identik yang akan membentuk informasi genetik dari dua sel anak, yang akan terpisah selama mitosis. Untuk ini, proses penting lainnya juga terjadi pada tahap ini: transformasi kromatin menjadi kromosom.

Mitosis terjadi dalam lima tahap. Yang pertama adalah profase , tahap di mana sentrosom digandakan, bermigrasi ke ujung sel yang berlawanan, di mana mikrotubulus mulai berkembang, seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelumnya. Pada tahap ini nukleolus sel menghilang. Prometafase adalah tahap kedua dari mitosis, meskipun terkadang dianggap sebagai bagian dari profase; pada tahap ini mikrotubulus berkembang dari dua sentrosom.

Selama metafase mitosis, kromosom sejajar pada pelat metafase atau bidang ekuator, seperti yang ditunjukkan pada diagram ketiga dari gambar sebelumnya. Tahap selanjutnya, anafase , sangat penting dalam mitosis; Ini terdiri dari pemisahan kromosom yang membentuk dua salinan identik dari materi genetik sel induk. Mitosis selesai dalam telofase : selubung inti sel terbentuk kembali di sekitar kromosom baru, yang terbuka untuk membentuk kromatin.

Dengan cara ini, sel anak diploid dihasilkan, yang mengandung dua set kromosom identik, identik secara genetik dengan ibu, dengan jumlah dan jenis kromosom yang sama. Sel somatik adalah contoh sel yang menggunakan mekanisme mitosis untuk perbanyakannya. Sel somatik adalah semua jenis sel dalam tubuh manusia, tidak termasuk sel kelamin . Jumlah kromosom sel somatik manusia adalah 46 sedangkan jumlah kromosom sel kelamin adalah 23.

meiosis

Meiosis adalah bentuk perkalian sel seksual, sperma dan oosit, dalam organisme yang bereproduksi secara seksual. Meiosis melibatkan dua pembelahan sel, yang disebut meiosis I dan meiosis II, seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini.

Dua proses pembelahan sel berkembang dalam tahapan yang dijelaskan untuk mitosis. Pada meiosis I, pasangan kromosom homolog yang terbentuk dari kromosom 2n sel induk berpasangan dalam profase, membentuk struktur protein yang memungkinkan rekombinasi kromosom homolog. Penggumpalan kromosom pada lempeng ekuator selama metafase menghasilkan migrasi n kromosom ke masing-masing sentrosom. Pada meiosis II, kromatid homolog dari setiap kromosom membelah dan membentuk inti sel anak. Antara meiosis I dan II tidak ada replikasi DNA.

Pada penyelesaian meiosis, empat sel haploid, yang memiliki satu set n kromosom, dihasilkan dari sel induk diploid, yang berisi dua set identik 2n kromosom. Sel anak haploid secara genetik tidak identik dengan sel induk. Dalam reproduksi seksual, gamet haploid akan bersatu selama pembuahan untuk menghasilkan zigot diploid. Kemudian zigot akan membelah secara mitosis, yaitu pembelahan yang akan berlanjut dengan sel-sel berikutnya sampai terbentuk individu baru.

Sel anak dan pembagian kromosom

Bagaimana sel anak dijamin memiliki jumlah kromosom yang tepat setelah pembelahan sel? Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu mempelajari proses pembelahan sel, khususnya dalam apa yang disebut alat gelendong , gelendong akromatik, gelendong meiosis atau gelendong mitosis.. Ini adalah kumpulan mikrotubulus yang akan disebutkan yang mulai berkembang dalam profase yang, bersama dengan protein spesifik, memanipulasi kromosom selama pembelahan sel. Serat gelendong menempel pada kromosom yang direplikasi dengan memisahkannya pada waktu yang tepat. Mikrotubulus menggerakkan kromosom menuju sentrosom, memastikan bahwa setiap sel anak memiliki jumlah kromosom yang tepat. Struktur ini juga menentukan letak lempeng metafase atau bidang ekuator, yaitu bidang di mana sel membelah.

sitokinesis

Seperti dapat dilihat pada diagram sebelumnya, proses pembelahan sel diselesaikan dengan sitokinesis. Proses ini dimulai selama anafase mitosis dan berakhir setelah telofase. Dalam sitokinesis, pembelahan sel induk menjadi dua sel anak selesai, dengan partisipasi mikrotubulus.

Aparatus spindel memiliki karakteristik yang berbeda dalam sitokinesis tergantung pada apakah itu sel hewan atau tumbuhan. Pada sel hewan, alat gelendong menentukan lokasi struktur penting dalam proses pembelahan sel yang disebut cincin kontraktil. Cincin kontraktil terdiri dari protein dan filamen mikrotubulus aktin bersama dengan protein motor myosin. Miosin mengontraksi cincin filamen aktin, membentuk alur yang dalam yang disebut alur belahan. Saat cincin kontraktil terus berkontraksi, ia membelah sitoplasma dan menghancurkan sel, membaginya menjadi dua di sepanjang alur pembelahan.

Dalam sel tumbuhan, alur pembelahan tidak terbentuk dalam sitokinesis. Sebaliknya, sel anak tersebar di pelat sel yang terdiri dari vesikel yang dilepaskan dari organel di aparatus Golgi. Pelat sel mengembang ke samping dan menyatu dengan dinding sel, membentuk sekat antara sel anakan yang telah terbentuk. Saat pelat sel matang, itu menjadi dinding sel.

Kanker

Pembelahan mitosis sel diatur dengan ketat untuk memastikan bahwa kesalahan diperbaiki dan sel membelah dengan jumlah kromosom yang benar. Jika terjadi kesalahan dalam sistem verifikasi, sel anak yang dihasilkan mungkin berbeda satu sama lain. Sementara sel normal menghasilkan dua sel identik dalam mitosis, sel kanker dapat menghasilkan lebih dari dua sel anak; Tiga atau lebih sel anak dapat berkembang dari sel kanker yang membelah, sementara sel ini diproduksi dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada sel normal. Karena sel kanker membelah secara tidak normal, sel anak yang mereka hasilkan mungkin memiliki jumlah kromosom yang berbeda dari biasanya.

Sel kanker seringkali merupakan hasil mutasi pada gen yang mengontrol pertumbuhan sel, atau gen yang membunuh sel kanker. Sel-sel ini tumbuh di luar kendali, menghabiskan nutrisi dari lingkungannya. Beberapa sel kanker melakukan perjalanan ke bagian lain dari tubuh melalui sistem peredaran darah atau sistem limfatik, di mana mereka terus bereproduksi secara tak terkendali.

Sumber

Pengantar biologi sel . Editorial Medis Panamerican, 2011.

Neil A.Campbell, Jane B.Reece. biologi Campbell. Edisi kesembilan. Pearson/Benjamin Cummings, 2011.