Home >Documents >Mekanisme Pembelahan Sel Pada Sel Prokariotik

Mekanisme Pembelahan Sel Pada Sel Prokariotik

Date post:04-Jan-2016
Category:
View:194 times
Download:13 times
Share this document with a friend
Description:
Silahkan dibaca
Transcript:

Mekanisme Pembelahan Sel pada Sel Prokariotik Beserta Pola Pertumbuhannya

Mekanisme Pembelahan Sel pada Sel Prokariotik Beserta Pola PertumbuhannyaMetode reproduksi primer dari sel prokariotik adalah pembelahan biner. Pembelahan biner (pembelahan menjadi separuh) merupakan cara reproduksi aseksual yang dilakukan oleh semua organisme prokariotik dan beberapa organisme eukariotik, termasuk jamur. Selain untuk menggandakan diri, proses ini juga terjadi pada sel-sel dari organisme eukariotik oleh beberapa organel.Reproduksi secara aseksual

Gambar 1: Sel ProkariotikSel prokariot, seperti sel bakteri, dapat melakukanpembelahan biner setiap 20 menit. Hal tersebut memberikan bakterikemampuan memperbanyak diri yang menakjubkan.

Mekanisme pembelahan biner:

Sebuah sel muda di fase awal siklusMekanisme pembelahan biner:

Sebuah sel tua mempersiapkan bagian dengan memperbesar dinding sel, membran sel dan volume keseluruhan. Di tengah sel, dinding mengembangkan takik yang akhirnya akan membentuk septum (pembatas)transversal, dan kromosom digandakan kemudian menempel pada membran khusus

Dinding septum tumbuh ke dalam, dan kromosom yang ditarik ke arah ujung sel yang berlawanan sebagai membran membesar. Komponen sitoplasmik lainn yang didistribusikan (acak) kedua sel berkembangMekanisme pembelahan biner (cont)

Septum disintesis sepenuhnya melalui pusatsel, dan membran sel patch itu sendiri sehingga ada dua bilik sel terpisah

Pada titik ini, sel anak dibagi. Beberapa bagian khusus akan memisahkan sepenuhnya seperti yang ditunjukkan di sini, sementara yang lain akan tetap melekat, membentuk rantai atau doublet

Hal yang juga penting dalam pembelahan biner adalah timing, karena organisme harus melakukannya pada saat yang tepat. Proses penentuan timing ini diatur oleh cincin septum, cincin protein yang membentuk sekitar pertengahan sel, yang mendorong untuk dibagi secara merata tanpa merusak DNA atau dinding sel. Kesalahan dalam proses pembelahan akan berpengaruh pada pembentukan sel anak dengan DNA lengkap atau salinan tambahan dari gen tertentu. Oleh sebab itu, cincin septum dirancang untuk mencegah kesalahan tersebut.

Selain proses reproduksi dengan pembelahan biner, banyak prokariota yang juga dapat bereproduksi secara seksual. Reproduksi seksual merupakan hal penting, sebab resproduksi seksual memberikan kontribusi terhadap keragaman genetik dengan memadukan gen dari berbagai individu.Reproduksi seksual akan membuat keragaman dan menjaga spesies yang beragam.

Reproduksi Bakteri secara seksualBakteri melakukan reproduksi secara seksual dengan cara rekombinasi gen. Rekombinasi genadalah peristiwa bercampurnya sebagian materi gen (DNA) dan dua sel bakteri yang berbeda sehingga terbentuklah DNA rekombinan. Dalam rekombinasi gen, akan dihasilkan dua sel bakteri dengan maten genetik campuran dari kedua induknya. Rekombinasi gen dapat terjadi melalui konjugasi, transduksi, dan transformasi.

Konjugasi memungkinkan bakteri untuk mentransfer bagian dari gen mereka ke bakteri yang lain ketika mereka kontak. Ketika bakteri melakukan konjugasi, mereka memanfaatkan struktur yang dikenal sebagai pilus untuk mentransfer gen.

KonjugasiKonjugasi

Transformasiadalah rekombinasi gen yang terjadi melalui pengambilan langsung sebagian materi gen dari bakteri lain, yang dilakukan oleh suatu sel bakteri. Dalam teknologi rekayasa gen, bakteri yang tidak dapat melakukan transformasi secara alamiah dapat dipaksa untuk menangkap dan memasukkan suatu plasmid rekombinan ke dalam selnya dengan cara memberikan kalsium kiorida atau melalui suatu proses yang disebut kejut-panas (heat shock).

TransformasiTransformasi

Dengan menggunakan transformasi, bakteri dapat mengambil DNA dari lingkungan. Biasanya, transformasi dilakukan oleh bakteri hidup mengambil DNA dari sel-sel bakteri mati, diikuti oleh bakteri mengikat DNA tua, mengangkut di atas membran. Sel bakteri kemudian menggabungkan DNA baru, menciptakan, sel bakteri baru berubah yang kemudian mengalami pembelahan biner untuk menghasilkan jenis bakteri unik secara genetik dibandingkan dengan yang asli.

Transduksiadalah rekombinasi gen antara dua sel bakteri dengan menggunakan virus fag. Virus fag yang telah menginfeksi suatu bakteri pada daur litik maupun lisogenik akan mengandung partikel DNA bakteri. Bila virus fag tersebut menginfeksi bakteri lainnya, maka terjadilah rekombinasi gen pada bakteri-bakteri yang terinfeksi fag. Virus fag temperat (virus yang dapat bereproduksi secara litik maupun lisogenik) merupakan virus yang paling cocok untuk proses transduksi.

TransduksiTransduksi

Transduksi adalah salah satu jenis yang paling rumit dari pertukaran DNA yang terjadi. Jenis rekombinasi bakteri melibatkan bakteriofag, yang bertindak sebagai virus yang menginfeksi sel bakteri. Ketika bakteriofag menempel pada sel bakteri, itu menyisipkan bit DNA ke dalam bakteri dan bertindak sebagai parasit. Virus ini kemudian memanfaatkan enzim dalam sel bakteri untuk mereplikasi, melisiskan atau membelah sel bakteri.

TransduksiPertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan jumlah atau volume serta ukuran sel. Pada organisme prokariot seperti bakteri, pertumbuhan merupakan pertambahan volume dan ukuran sel dan juga sebagai pertambahan jumlah sel. Pertumbuhan sel bakteri biasanya mengikuti suatu pola pertumbuhan tertentu berupa kurva pertumbuhan sigmoid.

Kurva Pertumbuhan Bakteri

Gambar 6. Kurva Pertumbuhan Bakteri, menunjukkan empat fase pertumbuhan: a= fase lag; b=fase eksponensial; c=fase stasioner dan d=fase kematian populasi

Setelah inokulasi, terjadi peningkatan ukuran sel, mulai pada waktu sel tidak atau sedikit mengalami pembelahan. Fase ini, ditandai dengan peningkatan komponen makromolekul, aktivitas metabolik, dan kerentanan terhadap zat kimia dan faktor fisik. Fase lag merupakan suatu periode penyesuaian yang sangat penting untuk penambahan metabolit pada kelompok sel, menuju tingkat yang setaraf dengan sintesis sel maksimum.

FASE LAG

Pada fase eksponensial atau logaritmik, sel berada dalam keadaan pertumbuhan yang seimbang. Selama fase ini, masa dan volume sel meningkat oleh faktor yang sama dalam arti rata-rata komposisi sel dan konsentrasi relatif metabolit tetap konstan. Selama periode ini pertumbuhan seimbang, kecepatan peningkatan dapat diekspresikan dengan fungsi eksponensial alami. Sel membelah dengan kecepatan konstan yang ditentukan oleh sifat intrinsik bakteri dan kondisi lingkungan. FASE LOG/PERTUMBUHAN EKSPONENSIAL

Pada saat digunakan kondisi biakan rutin, akumulasi produk limbah, kekurangan nutrien, perubahan pH, dan faktor lain yang tidak diketahui akan mendesak dan mengganggu biakan, mengakibatkan penurunan kecepatan pertumbuhan. Selama fase ini, jumlah sel yang hidup tetap konstan untuk periode yang berbeda, bergantung pada bakteri, tetapi akhirnya menuju periode penurunan populasi. FASE STASIONER

Pada saat medium kehabisan nutrien maka populasi bakteri akan menurun jumlahnya, Pada saat ini jumlah sel yang mati lebih banyak daripada sel yang hidup.

FASE PENURUNAN POPULASI ATAU FASE KEMATIAN

Alim, Tanri. 2013. Jenis-jenis Pembelahan Sel. http://www.biologi-sel.com/2013/02/jenis-jenis-pembelahan-sel.html. Diakses pada 27 Oktober 2015.Anonim. 2013. Pembelahan Sel Pada Sel Bakteri. Yogyakarta: FMIPA UIIAnonim. 2013. Binary fission. http://www.britannica.com/science/binary-fission. Diakses pada 27 Oktober 2015.Anonim. 2005. Binary Fission and other Forms of Reproduction in Bacteria. https://micro.cornell.edu/research/epulopiscium/binary-fission-and-other-forms-reproduction-bacteria. Diakses pada 27 Oktober 2015.Campbell, Reece. 2008. Biologi Edisi Kedelapan. Jakarta: Erlangga.

Referensi: