SEL

1. SEL

2. Kompetensi Dasar • Mahasiswa harus mengerti siklus sel • Mahasiswa harus mengerti peran sitoskeleton • Mahasiswa harus mengerti tahap-tahap pembelahan sel secara meiosis ( meiosis I dan meiosis II) • Mahasiswa harus dapat membedakan pembelahan secara mitosis dan meiosis

3. SIKLUS SEL PENGERTIAN Kegiatan yang terjadi dari satu pembelahan sel ke pembelahan berikutnya. Proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang pada setiap generasi sel (siklik) Mencakup dua fase yaitu interfase dan fase mitosis atau fase pembelahan.

4. Fase-fase Dalam Siklus Sel Siklus sel terdiri dari Interfase Fase Mitosis INTERPHASE S(DNA synthesis) G1 CytokinesisMitosis G2 MITOTIC(M) PHASE Figure 12.5 • Interfase • G0 phase • G1 phase • S phase • G2 phase • Fase Mitosis • mitosis • cytokinesis

5. INTERFASE • Berlangsung kurang lebih 90% dari waktu siklus • Dalam fase ini, sel secara konstan mensistesis RNA, memproduksi protein, dan bertambah besar ukurannya. • Terdiri dari fase G (Gap / pertumbuhan sel) dan fase S ( Sintesis ).

6. G FASE 0 • Sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. • Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.

7. G FASE 1 • Periode sel aktif mensintesa ARN dan protein (terjadi aktivitas biosintesa yang tinggi). • Inti dan sitoplasma membesar. • Lamanya 30-40% dari waktu daur (9-10 jam)

8. S FASE • Merupakan masa aktif mensintesa ADN (replikasi). • Terbentuk bahan genetic baru yang persis sama susunan AND-nya dengan yang lama, dengan demikian sel anak mengandung bahan genetis yang sama dengan sel induk. • Terjadi penggandaan kromatin. • Lamanya 30-40% dari waktu satu daur(9-10 jam)

9. G FASE 2 • Merupakan masa persiapan sitoplasma untuk membelah dan menyelesaikan bahan yang disintesa pada periode G1. • Nucleus masih dibungkus membran inti • Dua sentrosom (pusat organisasi mikrotubul) muncul di luar inti, terbentuk selama awal interfase melalui proses replikasi dari sentrosom tunggal (pada sel hewan setiap sentrosom mempunyai ciri terdiri atas sepasang sentriol). • Pada periode ini semua bahan sitoplasma dan organel menjadi rangkap dua. • Lamanya 10-20% dari waktu daur. • Periode ini segera disusul oleh pembelahan (mitosis).

10. FASE PEMBELAHAN • Tahap terjadinya pembelahan sel • Mitosis terdiri dari 5 Fase : • Prophase • Prometaphase • Metaphase • Anaphase • Telophase ( M PHASE ) mitosis

11. PROPHASE • Pada periode ini terjadi perubahan pada nucleus dan sitoplasma. • Serabut-serabut kromatin menjadi lebih menggulung rapat dan melipat sehingga kian pendek dan tebal berubah menjadi kromosom, yang besar dan tampak jelas. Kromosom kemudian berduplikasi menjadi dua kromatid anak yang sama, dan kemudian bergabung pada sentromer. • Spindle mitosis terbentuk di sitoplasma, tersusun dari mikrotubul dan bergabung dengan protein, tersusun teratur di antara dua sentrosom. • Sentrosom bergerak berlawanan satu sama lain dan nampaknya bergerak sepanjang permukaan inti melalui pemanjangan berkas mikrotubul diantara dua sentrosom.

12. PROMETAPHASE • Membrane inti terpotong-potong. • Mikrotubul dari spindle pada fase ini dapat masuk ke dalam inti dan berhubungan dengan kromosom yang telah menjadi lebih padat. • Berkas mikrotubul dinamakan serabut spindel, yang meluas dari setiap kutub kearah ekuator sel. • Setiap kromatid dari kromosom kini memiliki struktur khusus yang dinamakan kinetokor, yang terletak pada daerah sentromer. • Mikrotubul yang menambat pada kinetokor dinamakan mikrotubul-kinetokor. Struktur ini menyebabkan kromosom bergerak. Mikrotubul yang lain, mikrotubul-nonkinetokor, tersusun radier dari kutub menuju ke ekuator sel tanpa menambat pada kromosom.

13. METAPHASE • Sentrosom berada pada kedua kutub sel yang berlawanan. • Kromosom berada pada bidang metaphase, bidang yang mempunyai jarak yang sama antara spindle kedua kutub. • Spindel sentromer dari semua kromosom lurus satu sama lain pada bidang metaphase. Untuk setiap kromosom, kinetokor dari permukaan kromatid anak berlawanan kutub sel, karena itu kromatid yang sama dari setiap kromosom menambat pada mikrotubul-kinetokor yang tersusun radier dari kutub yang berlawanan dari sel induk. (Serat gelendong terbentuk sempurna antara kutub, kromosom menggantung pada serat gelendong tersebut lewat sentromernya, dan semua bergerak ke bidang ekuator hingga kromosom terletak pada satu bidang datar)

14. ANAPHASE • Fase kembalinya kromosom ke kutub bersebrangan. • Sentromer dari setiap kromosom mengganda, sehingga setiap kromatid memiliki sentromer sendiri-sendiri. Setiap kromatid sekarang dianggap sebagai calon kromosom. • Spindle mulai menggerakkan kromatid menuju kutub sel yang berlawanan. Hal ini dikarenakan mikrotubul kinetokor menambat pada sentromer. Mikrotubul kinetokor memendek ketika kromosom mendekati kutub sel. Pada saat yang bersamaan kutub dari sel juga bergerak lebih jauh. • Akhir dari anafase kedua kutub sel sama jaraknya dan merupakan kumpulan dari kromosom.

15. TELOPHASE • Fase akhir, sel induk menjadi dua sel anak. • Mikrotubulus nonkinetokor selalu memanjang dan anak inti mulai terbentuk pada kedua kutub sel, dan kromosom berada dalam keadaan terhimpun. • Membran inti terbentuk dari potongan-potongan membrane inti sel induk dan bagian lain dari system endomembran.

16. PROMETAPHASE G2 OF INTERPHASE PROPHASE Centrosomes(with centriole pairs) Aster Fragmentsof nuclearenvelope Early mitoticspindle Kinetochore Chromatin(duplicated) Centromere Nonkinetochoremicrotubules Kinetochore microtubule Chromosome, consistingof two sister chromatids Nucleolus Nuclearenvelope Plasmamembrane

17. METAPHASE ANAPHASE TELOPHASE AND CYTOKINESIS Metaphaseplate Cleavagefurrow Nucleolusforming Nuclear envelopeforming Daughter chromosomes Centrosome at one spindle pole Spindle

18. ] SITOKINESIS • Terjadi setelah pembelahan karyokinesis (pembelahan nukleus) selesai. Kemudian disusul sitokinesis (pembelahan sitoplasma). • Sitokinesis terdiri atas dua macam, yaitu: 1. Disjunctive Sitokinesis yang disjunctive, menghasilkan sel-sel anak yang lepas-lepas. Contoh: limfosit dalam reaksi immune, membentuk klon. Sel tidak berhubungan / berlekatan satu sama lain. 2. Astral Sitokinesis astral menghasilkan sel-sel anak yang masih berhubungan / berlekatan. Contoh: pada pembentukan blastula, tiap sel dalam blastula (blastomer) masih berlekatan dan berhubungan. Hubungan antara sel bersebelahan berupa gap junction, yang merupakan tempat keluar masuk / transport berbagai bahan bermolekul kecil, ion, air, dan juga terjadi perimbangan muatan listrik.

19. SITOSKELETON Pengertian Sitoskeleton atau kerangka sel adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun sitoplasma eukariota. Jaring-jaring ini terdiri dari tiga tipe dasar, yaitu mikrofilamen, mikrotubulus (jamak: mikrotubuli), dan filamen perantara (intermediate). Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan saling berkoordinasi. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.

20. FUNGSI UMUM • Memberikan dukungan mekanis pada sel dan mempertahankan bentuknya. Ini sangat penting bagi sel hewan yang tidak memiliki dinding sel. • Sebagai pembantu untuk mempertahankan posisi bagian-bagian sel. Sitoskeleton juga sebagai tempat bergantungnya organel-organel dan bahkan molekul enzim sitosol. • Sitoskeleton juga terlibat dalam beberapa jenis motilitas(gerak) sel. Mencakup perubahan tempat sel maupun bagian sel tang lebih terbatas. • Memberi bentuk pada sel.

21. JENIS-JENIS SITOSKELETON • Mikrotubula • Mikrofilamen • Filamen Intermediet

22. Mikrotubul • Struktur dan komposisi : • Berbentuk pipa • Terdapatpada hampir semua sel eukariotik • Terdidi dari molekul tubulin subunit Alpha dan Beta • Memiliki polaritas : • Protein MAP (microtubule associated protein), menghubungkan antar rangkaian mirotubul • Dalam sitoplasma terdapat subunit tubulin bebas dan mikrotubul.

23. Peranan Mikrotubul • Mekanis-fisik • Memberi bentuk • Mempertahankan organisasi internal sel • Pergerakan vesikula dan organel dalam sel • Pergerakan sel – motilitas : silia flagela • Pembelahan sel

24. Mikrofilamen • Struktur dan komposisi • Terdiri atas protein aktin > membentuk filamen aktin • Berinteraksi dengan proteinmotor myosin • Peranan : • Pergerakan sel • Perubahan bentuk sel dan sitokinesis • Dapat merupakan struktur yang kaku dan permanen (ex:mikrovilli), atau struktur yang kontraktil (otot), atau struktur yang temporer dalam sel (mitosis, juluran sel).

25. FilamenIntermediet • Struktur dan komposisi • Berbentuk serat mirip tali • Peranan • Membantu sel dalam mempertahankan diri dari tekanan mekanis • Menetapkan posisi organel tertentu

26. Tabel Perbandingan antara ketiga jenis sitoskeleton

27. SITOSKELETON Gb. 1

28. Gb. 4

29. STRUKTUR SITOSKELETON Gb. 2

30. MIKROTUBULA Gb. 3

32. MEIOSIS

33. -Berlangsung pada organ reproduksi di sel kelamin/gamet (gonad). -Satu sel induk (diploid-2n) akan menghasilkan 4 sel anak (haploid-n). -Sel induk tidak sama dg sel anak. -Individu baru yang dihasilkan tetap akan diploid (2n).

34. Tujuan: untuk menghasilkan sel anak yang memiliki setengah set kromosom sel induknya.

35. Meiosis 1.Hewan -jantan (spermatogenesis)‏ -betina (oogenesis)‏ 2.Tumbuhan -jantan (mikrosporogenesis)‏ -betina (makrosporogenesis)‏

36. Keragaman siklus hidup 1. Hewan 2. Tumbuhan dan beberapa algae 3. Fungi dan beberapa algae

37. hewan

38. tumbuhan

39. fungi

40. Tahap-tahap meiosis

43. Meiosis 1 1. Profase I a. Leptoten Kromatin menebal membentuk kromosom. b. Zygoten Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan. c. Pakiten Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan satu sentromer. d. Diploten Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan menjadi rapat. e. Diakenesis Ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya terjadi pada meiosis saja,, yang dapat mengakibatkan terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti menghilang. Sentriol berpisah menuju kutub yang berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.

45. Leptoten

46. Zigoten

47. Pakiten

48. Diploten

49. Diakinesis

50. 2. Metafase 1 Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.