Biologi Umum 3 - 2012 - Pertanian UGM - Struktur Dan Fungsi Sel

Materi 3 – SEL–2 (Pembelahan Sel)

MARYANI

FAKULTAS BIOLOGI UGM

BIOLOGI UMUM FAKULTAS PERTANIAN 2012

PEMBELAHAN SEL

Berperan penting dalam kehidupan organisme:

Organisme seluler (mis Amoeba), pembelahan sel

untuk membentuk anakan/keseluruhan organisme

(lihat Gambar 12.a).

Organisme multiseluler, fungsi pembelahan untuk:

menghasilkan progeni (misalnya tumbuhan yang

tumbuh dari stek)

menghasilkan organisme yang berkembang dari

zigot (Gambar 12.2b).

Pembentuk sel baru (cell renewal, Contoh: Gambar

12.c)

Pengganti sel rusak (cell repair)

FUNGSI PEMBELAHAN SEL

PEMBELAHAN SEL

Pembelahan sel merupakan bagian dari SIKLUS SEL

(kehidupan sel dari sel terbentuk pertama kali dari

pembelahan sel induk sampai sel itu sendiri

membelah membentuk dua sel).

Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

SIKLUS SEL

Struktur kromosom

Protein kondensin membantu pemadatan kromosom dengan berikatan dengan DNA

Protein scaffoldingprotein non histon untuk mempertahankan struktur kromosom

DUPLIKASI DAN DISTRIBUSI KROMOSOM SAAT

PEMEBELAHAN

G1: Ukuran sel bertambah (double size)

• Jumlah organel dan struktur lain bertambah

• Terjadi sintesis enzim

• Nukleus bermigrasi ke bagian tengah sel

S : Replikasi DNA & sintesis protein yang berkaitan dengan DNA

• Terbentuk dua copy informasi genetik

• Duplikasi molekul DNA masih melekat pada sentromer

G2 : Semua keperluan pembelahan sudah mengumpul

• Sel siap membelah, sintesis tubulin pembentuk mikrotubulus

spindel

• Sintesis enzim untuk pemecahan membran inti dan kondensasi

kromosom

INTERFASE

Sel HewanSel Tumbuhan

Pembentukan spindel mitosis

Tiap kutub sel terbentuk MTOC (Microtubule Organizing Centre)/sentrosom

MTOC :

Mengontrol jumlah, lokasi dan orientasi mikrotubulus dalam sel

Terdiri dari cincin tubulin (gamma)

Terletak di dalam sitoplasma (melekat di sebelah luar nukleus)

Sebelum mitosis, sentrosom mengalami duplikasi dan terpisah

Mitosis berlangsung -> mikrotubulus tumbuh dari tiap sentromer ujung positif ke arah

ekuatorial mikrotubulus ini disebut benang spindel

Pada sel hewan sentrosom memiliki sentriol (sepasang sentriol/sentrosom)

• tersusun oleh 9 mikrotubulus membentuk silinder

• letaknya di tengah sentrosom

• mengalami duplikasi pada saat fase G1 – S (interfase siklus sel)

• membantu fungsi sentrosom

• untuk mengorganisir sentromer, pembentukan silia, flagela

• pembelahan pertama pada zygot

PEMBELAHAN MITOSIS

Pembelahan nukleus yang biasanya diikuti dengan

pembelahan plasma (sitokinesis)

Jumlah kromosom ke 2 anakan sama

Sifat sel anakan : diploid

Sifat genetik sel anakan = sel induk

Terjadi pada sel somatis (ujung akar, ujung batang,

kambium, kambium gabus, daerah luka, sumsum

tulang belakang, zigot, embrio dll)

FASE-FASE PEMBELAHAN MITOSIS

PROFASE

METAFASE

ANAFASE

TELOFASE

MITOSIS PADA SEL TUMBUHAN

MITOSIS SEL HEWAN

MITOSIS SEL HEWAN

SITOKINESIS SEL HEWAN

sitokinesis terjadi dengan proses yang disebut cleavage pada sisi ini

terbentuk cincin mikrofilamen (terbuat dari aktin dan myosin)

pada membran plasma

aktin dan myosin berinteraksi cincin akan berkontraksi terjadi

konstriksi terbentuk cleavage furrow cincin lama-lama akan

membagi sel menjadi dua anakan

Figure 17-49a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Pada sel hewan

SITOKINESIS SEL TUMBUHAN

Terjadi setelah pembelahan inti berakhir

Terbentuk fragmoplas (mikrotubulus pendek) di bidang equatorial &

terus melebar ke arah dinding sel membentuk lempeng (plate)

pemisah 2 sel anakan

Fragmoplas mengikat vesikel Golgi yang telah melebur menjadi

vesikel besar bentuk lempeng pipih dimana lamela tengah mulai

terbentuk

Fragmoplas + vesikel cell plate

Proses ini berlangsung sampai vesikel besar tadi bertemu dengan

membran plasma sel induk, kemudian keduanya berfusi

membran vesikel menjadi bagian dari membran plasma kedua sel

anakan

Secara simultan, dinding baru akan bertemu & menyatu dgn dinding

sel induk, mengakhiri pembelahan sel induk menjadi 2 sel anakan

Figure 17-57 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

SITOKINESIS

Mitosis

Fungsi

Tempat terjadinya

Komponen yang terlibat

Hasil

Ploidi sel anakan

Jumlah kromosom sel anakan

• Terjadi pada organisme prokariotik, misalnya bakteri

• Umumnya reproduksi aseksual dgn pembelahan biner (binary fission)

• proses pembelahan sel menjadi dua sel yang mirip

• Informasi genetik ada dalam bentuk molekul DNA panjang dan sirkuler

• Tiap kromosom melekat pada membran sel

• Saat sel tumbuh, kromosom akan mengalami duplikasi & terbelah

• Belahan kromosom tetap melekat pada membran sel

• Saat kromosom duplikasi sel memanjang

• Saat ukuran sel mencapai 2 X lipat, masing-masing belahan kromosom

saling melepaskan diri secara sempurna

• Plasma membran tumbuh ke arah dalam dan membelah sel menjadi dua

sel anakan

• Satu bakteri 1.000.000.000 bakteri dalam waktu 10 jam

BINARY FISSION

Meiosis

Sel diploid : sel yang berisi 2 set kromosom

Sel haploid : sel yang berisi 1 set kromosom

Poliploid : sel dengan 3 atau lebih set kromosom

Meiosis :

pembelahan sel yang mereduksi jumlah kromosom , jumlahkromosom sel anakan adalah setengah dari jumlahkromosom sel induk

to make smaller

melibatkan 2 tahap pembelahan nukleus dan sitoplasma(meiosis I dan meiosis II) menghasilkan 4 sel haploid

Komponen DNA hanya sekali mengalami duplikasiinterfase I

Meiosis

Tahapan meiosis :

Interfase

Meiosis I : kromosom homolog terpisah

Profase I, Metafase I, Anafase I dan

Telofase I, sitokinesis

Meiosis II: sister kromatida terpisah

Profase II, Metafase II, Anafase II,

Telofase II

Meiosis

Fungsi

Tempat terjadinya

Komponen yang terlibat

Hasil

Ploidi sel anakan

Jumlah kromosom sel anakan

Mitosis vs Meiosis

Mitosis vs Meiosis

Mitosis vs Meiosis

Perbedaan /Persamaan Mitosis Meiosis

SITOSKELETON

SITOSKELETON