3. pembelahan sel.ppt
DESCRIPTION
Pembelah Sel Eukariot dan ProkariotTRANSCRIPT
PEMBELAHAN SEL TUMBUHAN
OLEH :ENDAH WULANDARI
Pembelahan Sel & Reproduksi
Pembelahan sel merupakan kunci dari reproduksi pada sel dan organisme
* Organisme berasal dr 1 sel yg terus melakukan pembelahan & berdiferensiasi menjadi organisme kompleks yg memiliki triliyunan sel
* Instruksi pembelahan terletak pada gen
* Sel organisme bereproduksi secara aseksual & seksual
Fungsi Utama Pembelahan Sel
Reproduksi Pertumbuhan Perbaikan sel-sel yang rusak Pergantian sel-sel yang mati
Reproduksi : Hydra Pertumbuhan : sel akar Regenerasi : sel kulit
Mitosis Pada Prokariot
Reproduksi aseksual
* Org. Uniseluler (bakteri,amoeba,paramaecium dll) memiliki sebuah kromosom, di dalamnya terdapat untaian DNA
* Bentuk kromosom : sirkular (lingkaran yg berlipat tak beraturan)
1 sel 2 sel yg identik pembelahan biner
Kromosom Prokariot
Pembelahan biner pada prokariot
Prokaryoticchromosome
Plasmamembrane
Cell wall
Duplication of chromosomeand separation of copies
Continued growth of the cell and movement of copies
Division intotwo cells
DNA bereplikasi mjd 2 kromosom identik
Memisahkan diri dgn cara elongasi sel
Rod-Shaped Bacterium, hemorrhagic E. coli, strain 0157:H7 (division) (SEM x22,810).
Mitosis Pada Eukariot Eukariot (org.multiseluler) melakukan
pembelahan sel untuk pertumbuhan & perbaikan jaringan yg rusak
Kromosom Eukariot
*DNA berikatan dgn berbagai protein diantaranya protein histon (protein pengatur kromosom)
* sel istirahat : DNA b'btk helaian tipis y/ KROMATIN
* sel membelah : tjd pemadatan & penggulungan KROMATIN hingga m'btk KROMOSOM yg mudah dilihat dgn mikroskop
Setiap spesies memilik karakteristik jumlah kromosom yang berbeda
Jumlah kromosom : diploid (2n) terdapat pd sel somatik
Tipe Organisme
Nama Organisme Kromosom diploid
Fungi
Tumbuhan
Hewan
Aspergillus nidulans (mold)
Saccharomyces sp (yeast)
Vicia faba (kacang2an)
Zea mays (corn)
Solanum tuberosum (potato)
Musca domestica (housefly)
Rana pipiens (frog)
Felis domesticus (cat)
Homo sapiens (man)
Canis familiaris (dog)
8
32
12
20
48
12
26
38
45
78
Tahap pembelahan:
1. Pembelahan inti (karyokinesis)
2. Pembelahan sitoplasma (sitokinesis)
Sebelum sel membelah tjd duplikasi kromosom (replikasi DNA)
Masing2 kromosom memiliki 2 bag. Kromosom yg Identik SISTER KROMATID
SISTER KROMATID melekat satu sama lain di daerah SENTROMER
Mitosis pada Eukariot
Centromere
Sister chromatids
Figure 8.4B
Saat tjd pembelahan sel : Sister kromatid
memisahkan diri & terlepas dari sentromer
Masing2 kromosom memiliki DNA yg identik dgn induknya
Centromere Sister chromatids
Figure 8.4C
Chromosomeduplication
Chromosomedistribution
todaughter
cells
Peran Mitosis pada sel tumbuhan
Mitosis pada sel tumbuhan berperan dlm pertumbuhan & perbaikan sel (repair)
Y/ di jar.meristematik yg memiliki kemampuan membelah diri selama tumbuhan tsb hidup
C/ jar.meristematik apikal pada ujung batang & akar p'pjg struktur batang & akar
Jar.meristem lateral pertumbuhan melebar spt perluasan & pertambahan cabang batang
Mitosis Pada Sel Tumbuhan
PROPHASE ANAPHASEMETAPHASEPROMETAPHASE TELOPHASE
Mitosis pada Sel Tumbuhan
a. Prophase : benang kromatin memadat, nukleolus mulai menghilang, terbentuk mikrotubul gelendong mitotik (spindle mitotic)
b. Prometaphase: kromosom terpisah, masing2 terdiri atas 2 kromatid yg identik yang saling melekat, selubung nukleus (nucleuosplasma) akan terfragmentasi & mikrotubul gelendong akan melekat pada KINETOKOR kromosom
c. Metaphase : Gelendong telah lengkap, kromosom ditarik sama kuat oleh mikrotubul kinetokor yg dtg dr kutub sel yg berlawanan, berbaris pd pelat metafase
d. Anaphase : kromatid tiap kromosom telah berpisah & kromosom anak berpindah ke kutub-kutub sel saat mikrotubul kinetokor memendek
e. Telophase : Nukleus sel anak t'btk, mulai tjd sitokinesis, pelat sel yg akan membagi sitoplasma mjd 2 tumbuh kearah sekeliling sel induknya
Protein motor : kinesin dan dynein
• Kinesin : protein motor yang bergerak menjauhi sentriol ,membantu dlm meletakkan kromosom di equator
• Dinein : protein motor yg bergerak mendekati sentriol,membantu dlm anafase
Sitokinesis
• Proses sitokinesis sudah dimulai sejak tahap anafase akhir dengan mulai terbentuknya cincin kontraktil di bawah membran plasma yang paralel terhadap keping metafase. Selanjutnya cincin ini perlahan-lahan akan mengecil dan menyebabkan pelipatan membran plasma ke arah dalam hingga sel terbagi dua.
• Pada sel tumbuhan, terjadi sintesis keping sel diantara dua anak sel untuk membentuk dinding sel.
Cell plateforming
Cell plate Daughtercells
Wall ofparent cell
Daughternucleus
Cell wall New cell wall
Cleavagefurrow
Cleavagefurrow
Contracting ring ofmicrofilaments
Daughter cells
PEMBELAHAN SEL TUMBUHAN PEMBELAHAN SEL HEWAN
Pembelahan sel tumbuhan Pembelahan sel hewan
Perbedaan Mitosis sel tumbuhan & sel hewan
Sel Tumbuhan Sel Hewan
Tidak terdapat SENTRIOL & ASTER -Sentrosom memiliki sepasang SENTRIOL
-Mikrotubul merupakan perpanjangan dr sentrosom yg menyebar secara radial m'btk ASTER yg b'peran dlm pembentukan gelendong
- Dinding sel kaku shg sel sulit utk memisahkan diri
- Golgi mensintesis kantung membran y/ vesikel
- Vesikel bersatu (fusi) m'btk sebuah pelat
- Sel melepaskan molekul pemberi sinyal utk p'btk dinding sel & p'btk selulosa
- Pembelahan sel mulai saat ALUR tampak pd permukaan sel
- Mikrofilamen membentuk cincin dr dalam membran plasma
- Cincin berkontraksi krn filamen aktin berinteraksi dgn miosin
- Alur pembelahan semakin dalam shg sel dijepit mjd 2
Siklus Sel Eukariot
• Terdiri dari 4 fase :• Fase M : tahap pembelahan sel,
tmsk mitosis & sitokinesis• Fase S : Sintesis DNA dan replikasi
DNA, protein berikatan dgn DNA• Fase G1 :Pertumbuhan sel dpt
dilihat dr peningkatan ukuran sel & pertambahan jumlah organel di dlm sel
• Fase G2 : tjd b'bgi proses metabolisme utk tahap persiapan pembelahan sel
• * Fase G1, S, G2 tjd saat interfaseGbr : checkpoints in the cell cycle control system
Kontrol Siklus Sel
Mekanisme siklus sel jika tidak t'kontrol akan menyebabkan kanker (sel terus membelah diluar kontrol)
Yg paling berperan adl gen p'btk protein kinase & cyclin C/ Onkogen : gen yg menyebabkan kanker yg disebabkan
gen untuk mengontrol cyclin tidak berfungsi shg cyclin bekerja tdk terkendali & pertumbuhan sel tdk terkontrol & m'hsl SEL KANKER
Pembelahan Sel II : Meiosis
Reproduksi Seksual : Meiosis
Tjd pada sel gamet ( sel ovum & sel sperma) Meiosis mereduksi jumlah kromosom dr diploid
menjadi haploid Pembelahan sel tjd 2 kali 4 sel anak
memiliki kromosom setengah dr sel induk
Meiosis 1
Saat tjd pembelahan pertama (meiosis 1), kromosom homolog berpasangan
Selama kromosom homolog b'pasangan terjadi pertukaran genetik (CROSS OVER)
Pasangan kromosom homolog b'pisah & menghasilkan 2 sel anak
Meiosis 1
MEIOSIS I: Homologous chromosomes separate
INTERPHASE PROPHASE I METAPHASE I ANAPHASE I
Centrosomes(withcentriolepairs)
Nuclearenvelope
Chromatin
Sites of crossing over
Spindle
Sisterchromatids
Tetrad
Microtubules attached tokinetochore
Metaphaseplate
Centromere(with kinetochore)
Sister chromatidsremain attached
Homologouschromosomes separate
Interphase IInterphase I
• Sama dengan interfase mitosismitosis.
• Kromosom bereplikasi (fase S)Kromosom bereplikasi (fase S)
• Setiap chromosomechromosome terdiri dari 2 sister kromatid yang identik yang terikat pada centomer.
NucleusNucleus and nucleolusnucleolus tampak. nuclear membrane
nucleolus
cell membrane
chromatin
Meiosis I ( 4 fase )Meiosis I ( 4 fase )
• Pembelahan sel yang mereduksi jumlah kromosom menjadi setengahnya. Pembelahan sel yang mereduksi jumlah kromosom menjadi setengahnya.
a.a. prophase Iprophase I
b.b. metaphase Imetaphase I
c.c. anaphase Ianaphase I
d.d. telophase Itelophase I
Prophase IProphase I
Fase yang paling panjang dan komplek (90%).Fase yang paling panjang dan komplek (90%).
ChromosomesChromosomes menebal.
Terjadi sinapsisTerjadi sinapsis : Kromosom homolog membentuk tetradtetrad.
TetradTetrad adalah dua kromosom atau 4 tetrad (sister and nonsister chromatids).
Prophase I - SynapsisProphase I - Synapsis
Kromosom Homolog
sister chromatids sister chromatidsTetrad
KROMOSOM HOMOLOG
• Pasangan kromosom-kromosom yang sama bentuk dan ukuran (maternalmaternal and paternalpaternal).
• Pasangan-pasangan homolog (tetrads) membawa gen-gen yang mengendalikan (tetrads) membawa gen-gen yang mengendalikan sifat-sifat yang diwariskan yang samasifat-sifat yang diwariskan yang sama.
• Setiap lokus (posisi gen) berada pada posisi pada homolog.
• Manusia memiliki 23 pasang kromosom homolog..
a. 22 pasang autosomeautosome
b. 1 pasang kromosom sex
Kromosom Homolog
Paternal Maternal
eye color locus
eye color locus
hair color locus
hair color locus
Drosophila
Crossing Over
• Crossing over (variation) dapat terjadi antara kromatid non sister pada titik Crossing over (variation) dapat terjadi antara kromatid non sister pada titik khiasmatakhiasmata.
• Crossing overCrossing over: Bagian dari kromatid non sister
• chromatidschromatids break and reattach to the other chromatidchromatid.
• Chiasmata (chiasma) adalah tempat terjadinya crossing overChiasmata (chiasma) adalah tempat terjadinya crossing over.
Crossing Over - variation
nonsister chromatids
chiasmata: tempat terjadinya crossing over
Variation (keragaman)
Tetrad
Sex Chromosomes
XX chromosome - female XY chromosome - male
Prophase I
centrioles
spindle fiber
asterfibers
Metaphase IMetaphase I
• Fase yang paling pendek Fase yang paling pendek
• Tetrad berada pada bidang metafaseTetrad berada pada bidang metafase. .
• TERJADI PENGELOMPOKAN SCR BEBAS :TERJADI PENGELOMPOKAN SCR BEBAS :
1. Orientasi pasangan homolog ke arah kutub scr acak.
2. Variasi
3. Formula: 2n
Example:Example: 2n = 42n = 4
n = 2n = 2
maka 2maka 22 2 = 4 kombinasi= 4 kombinasi
Metaphase IMetaphase I
Bidang metafase
OR
Bidang metafase
Anaphase IAnaphase I
• Kromosom homolog memisahkan diri dan bergerak kearah kutubKromosom homolog memisahkan diri dan bergerak kearah kutub.
• Sister chromatids tetap terikat pada centromeresSister chromatids tetap terikat pada centromeres.
Telophase ITelophase I
• Setiap kutub skrg memiliki set kromosom haploid.
• CytokinesisCytokinesis terjadi dan dua sel anak haploid terbentuk.
Meiosis II
Meiosis 2 pada intinya sama dengan mitosis: Sister kromatid pada masing2 kromosom
b'pisah Menghasilkan 4 sel anak yg haploid
Meiosis II
MEIOSIS II: Sister chromatids separate
TELOPHASE IAND CYTOKINESIS PROPHASE II METAPHASE II ANAPHASE II
Cleavagefurrow
Sister chromatidsseparate
TELOPHASE IIAND CYTOKINESIS
Haploiddaughter cellsforming
Meiosis IIMeiosis II
• Tidak ada fase interfase IITidak ada fase interfase II
(atau sangat pendek, tidak ada lagi replikasi DNA
Prophase IIProphase II
Sama dengan fase profase mitosis
Metaphase IIMetaphase II
• Sama dgn metafase pada mitosis
Bidang metaphase Bidang metafase
Anaphase IIAnaphase II
• Sama dgn anaphaseanaphase pada mitosismitosis
• sister chromatids berpisah sister chromatids berpisah
Telophase IITelophase II• Sama dgn telofase pada mitosis.
• Inti terbentuk.
• Terjadi CytokinesisTerjadi Cytokinesis.
• Remember:Remember: 4 sel anak haploid dihasilkan.4 sel anak haploid dihasilkan.
gamet = sperm or egggamet = sperm or egg
SpermatogenesisSpermatogenesis
2n=46
humansex cell
diploid (2n)
n=23
n=23
meiosis I
n=23
n=23
n=23
n=23
sperm
haploid (n)
meiosis II
MikrosporogenesisMikrosporogenesis
2n=24
Padi
diploid (2n)
n=12
n=12
meiosis I
n=12
n=12
n=12
n=12
Mikrospora
haploid (n)
meiosis II
Review:Perbandingan Mitosis & Meiosis
Kejadian Mitosis Meiosis
Replikasi DNA Tjd 1 kali selama interfase sblm pembelahan nukleus dimulai
Tjd 1 kali selama interfase sblm meiosis 1 dimulai
Jumlah pembelahan 1 kali : Profase, metafase, anafase & telofase
2 kali, masing2 tmsk Profase, metafase, anafase & telofase
Sinapsis kromosom homolog
Tidak terjadi Tjd pd profase 1: kromosom homolog bergabung m'btk tetrad (kel.4 kromatid), tjd pindah silang (cross over)
Jumlah sel anak & komposisi genetik
2, masing2 diploid (2n), identik dgn sel indul
4, haploid, mengandung separuh jumlah kromosom sel induk, tdk identik dgn sel induk
Peran dlm tubuh Mjd organisme dewasa multiseluler, m'hsl sel utk pertumbuhan & perbaikan jaringan
M'hsl gamet , mengurangi jumlah kromosom separuh nya & tjd variabilitas genetik diantara gamet
Quiz
1. Suatu sel mengandung 40 kromatid pada saat memulai meiosis, ketika meiosis selesai, sel sel yang dihasilkan akan mengandung berapa kromosom?
2. Jelaskan tahapan-tahapan pada mitosis
3. Mengapa Tahapan Meiosis terbagi menjadi 2 bagian, meiosis I dan meiosis II? Jelaskan dengan singkat