SIKLUS SEL DAN DIFERENSIASI SEL

Proses pembelahan sel

Siklus Sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik).

Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup.

Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.

Phases in the cell cycle G1 = growth and

preparation of the chromosomes for replication

S = synthesis of DNA and centrosomes

G2 = preparation for mitosis M = mitosis

INTERPHASE

Mitosis1. Prophase2. Prometaphase3. Metaphase4. Anaphase5. Telophase

Cytokinesis

Nucleus

Cytoplasm

Interphase

Prophase Centrosome ke kutub berlawanan

Kromosom memendek dan padat

Terbentuk benang spindel

Prometaphase (2)

Kinetokor +

Membran inti lebur

Metaphase

Metaphase (3)

Anaphase

Telophase

            

   

Cytokinesis

Meiosis• Two consecutive divisions:

meiosis I and meiosis II • No DNA synthesis (no S phase)

between the two divisions • The result: 4 cells with half the

number of chromosomes of the starting cell, e.g., 2n → n

Phases of meiosis

• Meiosis I– Prophase I– Metaphase I– Anaphase I

• Meiosis II– Chromosome behavior in meiosis II is like that of

mitosis

– At metaphase II, spindle fibers attach one kinetochore of the dyad to one pole, the other to

the opposite pole then the chromatids separate and (each now an independent chromosome)

move to their respective poles

Proteins controlling cell cycle

• Cyclins – a G1 cyclin (cyclin D) – S-phase cyclins (cyclins E and A) – mitotic cyclins (cyclins B and A)

• Cyclin-dependent kinases (Cdks) – a G1 Cdk (Cdk4) – an S-phase Cdk ((Cdk2) – an M-phase Cdk (Cdk1)

• Anaphase-promoting complex (APC). (The APC is also called the cyclosome, and the complex is often designated as the APC/C.) The APC/C – triggers the events leading to destruction of the cohesins

thus allowing the sister chromatids to separate; – degrades the mitotic cyclin B

TAHAPAN PERKEMBANGAN MAKHLUK DEWASA

Yaitu suatu perubahan yg diatur secara rapi dimulai setelah fertilisasi sampai terbentuk sel dewasa

1. Pembelahan (cleavage) 2, Morfogenesis , sel terus membelah

diri ,bergerak membentuk kelompok yg hampir sama strukturnya

3. Diferensiasi. Sel terus berkembang dan mempunyai struktur dan fungsi khusus yg dipunyainya sampai dewasa . Sel terdiferensiasi tersusun menjadi jaringan, organ dan sistem

4. Pertumbuhan . Proses ini dimulai setelah semua sistem tubuh organisme terbentuk Organisme itu menjadi lebih besar karena pembelahan dan pembesaran sel . Untuk pertumbuhan ini diperlukan nutrisi

Bila organisme telah melampaui ke3 tahap diatas barulah disebut embrio

Diferensiasi adalah proses perkembangan sel /jaringan imatur menjadi matur dengan fungsi khusus disertai ekspresi protein tertetu dan modifikasi sitoskletal sehingga menciptakan struktur untuk membantu fungsi yg diperlukan oleh sel matur khusus

Perkembangan embrio adalah serangkaian kejadian yg komplek dan terkoordinasi sebagaimana mestinya

Determinasi adalah proses yg terjadi ketika sel melangsungkan perkembanganya nasib sel itu semakin dibatasi mis zigot dgn sel tunggal berpotensi menjadi sel apa saja (totipoten= pluripoten) Setelah lapisan germinal terbentuk nasib sel pada lapisan itu jadi terbatas.(multipoten) Sel itu terus berdiferensiasi sampai satu jalur tungal terpilih.(unipoten)

Induksi adalah proses ketika sebuah mediator kimia dilepaskan dari salah satu lapisan embrio memberikan pengaruh morfogenesis spesifik dibagian lain dgn menginduksi jalur khusus mis Dermis yg berasal dari mesoderm ,melepaskan suatu zat yg menyebabkan lap ekstoderm dibawahnya berdiferensiasi menjadi epidermis dan akibat induksi bersaman dari sel didekatnya ,jaringan dan akhirnya organ terbentuk

Proses diferensiasi menyebabkan sekelompok sel menjadi berbeda dalam struktur ,fungsi dan perilaku yang berlangsung pada waktu embrio

Diferensiasi dimulai beberapa saat setelah fertilisasi (zigot) dan berakhir setelah proses organogenesis

Zigot sendiri sudah mulai memiliki orientasi bakal jadi jaringan apa

Kutub animal akan jadi dorso- anterior dan bakal jadi ekstoderm.

Kutub vegetal akan jadi ventro-posterior dan bakal jadi endoderm

1. Epidermal ekstoderm ~~~> kulit rambut kuku

Neural ekstoderm ------- otak, saraf

2. Mesoderm ~~~> jantung, pembuluh darah otot, dermis,

3. Endoderm ~~~> hati, pankreas sal

pencernaan,pernapasan

Diferensiasi seksual

Terjadi pada minggu ke 4 setelah sel benih premordial berada dalam kandung kuning telur

Penentuan jenis kelamin berlangsung pada sel somatis asal mula kelenjer benih

Bila ada kromosom Y akan terbentuk testis pria

Bila kromosom Y tidak ada akan terbentuk ovarium -> wanita

DIFERENSIASI

EKTUDERMEKTUDERM

MESODERMMESODERM

ENDODERMENDODERM

GASTRULAGASTRULA

Diferensiasi Diferensiasi sesungguhnsesungguhn

ya (True ya (True Diff)Diff)

Diferensiasi Diferensiasi I I

(Pseudo Diff)(Pseudo Diff)

1. Sel 1. Sel ZygotZygot

2. 2. BlastdmereBlastdmere MORULAMORULA

BLASTULABLASTULA

Dediferensiasi

Adakalanya sel yang telah mengalami diferensiasi ~~> dapat bermitosis kembali untuk membentuk sel anak yg struktur dan fungsinya sama dgn sel induknya ( regenerasi ) ~~ tetap unipoten

Dediferensiasi berguna untuk 1. Penyembuhan 2. Pengganti jaringan yang aus/mati

Bila daya diferensiasi suatu jaringan tinggi, maka tingkat dediferensiasinya rendah.atau tidak ada

Contoh ~~> sel saraf, otot jantung

Bila bila daya diferensiasinya rendah , maka tingkat dediferensiasinya tinggi

Contoh ~~> hati. Kulit , sum-sum tulang

Bila otot jantung mengalami kerusakan tidak terjadi regenerasi (NEKROSIS) hanya akan timbul jar ikat (LEMAK)

Jika otot lurik/polos yang rusak, akan terjadi sedikit regenerasi dan akan terbentuk jaringan kolagen

Pada tikus percobaanHatinya diangkat sebagian ~~> akan tumbuh kembali

Daya dediferensiasi (regenerasi) berbanding terbalik dengan umur

Daya regenerasi yang sangat kuat adalah pada jaringan

kulit sum sum tulang gonad kornea pankreas

Beberapa jaringan eukariot mempunyai daya regenerasi tinggi yaitu mengganti jaringan /alat tubuh yg rusak atau putus spt reptil, ampibi, echinodermata

Manusia dan hewan tingkat tinggi memiliki daya regenerasi rendah hanya sebatas penyembuhan luka , pengganti jaringan yg aus mis otot lurik, kulit, hati.

`