REPRODUKSI SEL (AMITOSIS, MITOSIS, MEIOSIS & GAMETOGENESIS)

1. REPRODUKSI SEL (AMITOSIS, MITOSIS, MEIOSIS & GAMETOGENESIS) Sri Lestari Utami, S.Si., MKes.

2. REPRODUKSI SEL DAN ORGANISME • Reproduksi merupakan pemanjangan keberadaan benda-benda hidup dalam ruang & waktu → memperbanyak diri & berketurunan. • Pada skala luas : growth (pertumbuhan), healing (restitusi) dan regenerasi. • Variasinya pada hewan : • Aseksual : fission (pembelahan biner, anak  induk) ; budding/menguncup (pembelahan yang tidak sama, anak  induk & gemmule) ; fragmentasi (organisem pecah) & sporulasi/multiple fission (satu induk menjadi banyak anak)

3. 2. Seksual : konjugasi (jenis kelamin individunya sukar dibedakan → isogamet & anisogamet); reproduksi biparental (dioe-cious) & hermaphroditisme (monocious) 3. Modifikasi seksual : partenogenesis (individu dapat berkembang dari telur yang tidak dibuahi, seleu bergantian dengan reproduksi biparental setelah beberapa generasi, contoh tawon dengan telur dibuahi → ♀ & tidak dibuahi → ♂)

4. Siklus Kehidupan • Siklus sel & siklus kehisupan pada organisme → survival & perpetuative → proses pembelahan sel • Siklus sel = siklus kehidupan pada organisme prokaryotik • Pada organisme eukaryotik & multiseluler : • ☻siklus kehidupan : pertumbuhan dan perkembangan sel zigot menjadi individu dewasa melalui proses cleavage, morulasi, blastulasi, gastrulasi, differensiasi dan spesialisasi pada organogenesis. • ☻siklus sel : proses pembelahan sel : mitosis atau meiosis

5. Pembelahan sel melibatkan pewarisan salinan matari genetik induk pada keturunan → berupa DNA dalam kromosom : • organisme prokaryotik → panjang molekulnya, rantai tungga yang sirkuler & pada nukleoid • organisme eukaryotik → molekulnya panjang yang double heliks dengan ujung-ujung yang terbuka dan terlilit pada protein

6. Siklusseldansikluskehidupan. Padagambariniditunjukkanbeberapasiklusseldansikluskehidupan yang terjadipadaorganismemultiselulersepertimanusia. Diantarasiklussel-siklusselterdapatsiklussel yang akanmenghasilkanselgametbetina yang akandifertilisasiolehselgametjantansehinggadihasilkanselzigot yang akanmemasukisuatusikluskehidupan. Sikluskehidupaniniakanmenghasilkanorganismebaru. Sehinggawalaupunsetiaporganismedewasapadaakhirnyaakanmati, tetapiketurunannyaakanterushidup.

7. SIKLUS SEL PADA ORGANISME PROKARYOTIK – AMITOSIS • Merupakan pembelahan biner → pembelahan langsung dari satu sel menjadi dua sel tanpa melalui fase-fase & tidak ada kondensasi DNA • Terdiri atas tahap-tahap : • melekatnyakromosomsirkulerpadasuatutitik→ berreplikasi (agar setiapselanakharusmemperolehseperangkatinformasigenetik yang identik)→ 2 kromosomsirkuler yang salingbersisiandanmasing-masingmelekatpadasatutitikdimembran ;

8. saatselmemanjangmakatitik-titikperlekataniniakanbergerakkeujung-ujungsel yang berlawanandengankromosomsirkuler yang diikatnya ; terbentuksekatdibagiantengahsel→ terbelahmenjadi 2 selanak, dengan kromosom yang lengkap ; ribosomdanstruktursel lain yang telah menggandajumlahnyaterbagisamapadakeduaselanakselamapembelahan ; dan dihasilkanduaselanak yang identik

9. PembelahanselpadaProkaryotik. (a) BakterisepertiE. coliakanberrepro-duksimelaluipembelahanbinerdimanaDNAnyaakanmenggandadanselterbelahmenjadi 2. (b). Tahapan-tahapanpadapembelahanbiner yang melibatkanreplikasi DNA (1-3), pemanjangan/elongasisel (4) danpembelahanmenjadi 2 selanak yang masing-masingselanakmempunyaikromosom yang identik (5, 6, 7).

10. SIKLUS SEL PADA ORGANISME EUKARYOTIK – MITOSIS DAN MEIOSIS • Siklus sel pada organisme eukaryotik terdiri atas 2 periode : interfase/istirahat (pemisah antara 2 pembelahan yang berurutan & terdiri : fase G1, S dan G2 ) & M (Mitosis)

11. Fase G1 : lamanya menentukan lama siklus sel (sangat cepat atau sangat lambat) yang tergan-tung jenis sel, peranan orga-nisme dan kondisi lingkungan. Jika terjadi pada masa dormansi (biji & kuncup tumbuhan) dan hewan (hibernasi) maka akan masuk fase G0→ aktivitas fisiologis ↓, pada musim dinginselaktifmensintesis RNA (transkripsi) dan protein (translasi) seperti his-ton, nonhiston, enzim-enzimdanfaktor-faktorpendukungtranskripsidantranslasi ; seluruhbahansitosol, membranseldanorganelakandibuatrangkapsehinggaintidansitoplasmaselakanterlihatmembesar ; dankromatinmulaiterkondensasi. • Fase S : sel aktif mensintesis DNA (replikasi atau duplikasi) • Fase G2 G1

12. (a) 4 fasesiklussel : G1, S, G2dan M padaseleukaryotik.

13. Mitosis : didahului karyokinesis dan diakhiri sitokinesis • Faktor yang berpengaruh pada mitosis sel hewan multiseluler • Letak sel • Titik batas (R point = restriction point) • Besar kecil sel anak

14. Restriction pointpadasiklussel

19. The Purines Pirimidin Purin

20. Base Pairing

24. Pemadatandanpelilitan DNA menjadikrosomom

25. Bagaimana DNA memadatmenjadikromosom. (a) Nukleusdariseldarahputihmanusia yang dihentikandipertengahan Mitosis akanmenunjukkan 46 kromosom. (b) Satukromosomterlihatsepertimassabenangkusutsaatdilihatdengan SEM. (c, d) Satubenangsaatdiperbesarmungkinterlihatsepertitumpukancakram. (e) Setiapcakramdibentukoleh protein histondandikelilingioleh DNA yang membelitnyamembentuksuatu unit yang disebutnukleosom. (f) Akhirnya DNA yang terbelitdisekitarnukleosommempunyaikonfigurasi yang sudahlazimyaitudouble helixatauuntaiganda.

26. Pembagian siklus sel berdasarkan substansi-substansi yang terlibat : siklus sentrosom, siklus nukleus, siklus sitoplasma & siklus kromosom • Terdapat 3 jenis mikrotubulus yang terkait dengan spindel : mikrotubulus astral, mikrotubulus kutub & mikrotubulus konetokhor

27. Anatomidarikromosom. Kromosom yang terduplikasiakantersusundalam 2 tangkai yang disebutdengankromatiddanterikatsecarabersama-samaolehsentomer. (a) Kromosomdenganlenganpendekdanlenganpanjang. (b) Gambaranskematikkromosom yang tersusunataskromatiddansentromer.

28. Mikrotubulusdarispindelpembelahan. Terdapat 3 jenismikrotubulus : astral, kutubdankinetokhor.

29. Mitosis • Mitosis terjadipadasel-selsomatis/tubuhdariorganismemultiselulerdanmerupakanpembelahanequasiyaitupembelahansel yang menghasilkanduaselanak yang identikyaitusel-selanak yang memilikijumlahkromosomsebanyak yang dimilikiolehselinduknya. • Diantaratujuandaripembelahan mitosis adalahmemperbesarukurantubuhmakhlukhidupberselbanyak yang merupakanprosespertumbuhan (Growth), menggantiseltubuh yang mengalamikerusakanpadaorganismemultiselulerdanmerupakanprosesregenerasi, danuntukreproduksiaseksualpadahewanmultiselulertingkatrendahdantumbuhan. • Tempatterjadinyapadaorganisme adalah pada jaringan yang selalu tumbuh, yaitu : padatumbuhanterdapatdijaringanembrionaldanjaringanmeristem (titiktumbuhdiujungbatangdanakarsertajaringankambium) danpadahewanterdapatdijaringanembrionaldanjaringanmeristem (jaringantulangdanjaringankelenjarsertaepitel).

30. Profase, Metafase Anafase dan Telofase

34. Mitosis padaselhewan

36. Mitosis padaseltumbuhan

38. Sitokinesispadaselhewandantumbuhan. (a) Selhewansepertiterjepitpada 2 tempatdidekatmembranselkarenaadanyacincinkontraktil, yang akanmembentukkerutandanakhirnyamemisahkansel-selanaknya. (b) Sekat cell plate padaseltumbuhandaridalamkeluarakanmembentukduaselanak.

39. Meiosis • Merupakan prosespembelahansel yang terjadipadasel-selkelamindariorganisme yang mengadakanreproduksisecaraseksualataugeneratif. • Prinsip : terjadisekaliduplikasikromosom yang diikutioleh 2 kali pembelahanyaitu Meiosis I dan Meiosis II sertaterjadikaryokinesismelaluipasangankromosom homolog (satudari ayah dansatudariibu) danakanmemberikanrekombinasiantarainformasigenetik yang berasaldari ayah danibuuntukmasing-masingkromosom, yang kemudiandiakhiridengansitokinesis. Hasildari Meiosis I adalah 2 selanakdenganjumlahkromosomseparuhjumlahkromosominduknya (N/haploid).

40. Meiosis • Hasil: sel induk diploid akanmenghasilkan 4 selanak yang haploid yang tidakidentikdenganselinduk. • Tujuan : 1. mempertahankan agar jumlahkromosomseltubuhtetapdarigenerasikegenerasi ; 2. pembentukansel-selkelamin (selgamet) yang merupakansel haploid.

41. Organisme:Tumbuhanyaitudalamkepala sari melaluipembentukan spermatozoid/ mikrospora (Gymnospermae) danpembentukanintisperma I danintisperma II (Angiospermae) sertapembentukanseltelurdanintikandunglembagadalamkandunglembagaputik. Hewan yang terjadidalam testis untuk yang jantandanmenghasilkan spermatozoa (prosesnyadisebut spermatogenesis) sedangkan yang betinadidalamovariummenghasilkan ovum (prosesnyadisebutoogensis).

42. Yang terjadi pada Meiosis : • Pembelahan Meiosis I yang akanmelibatkanpindahsilang (crossing over) danpertukaraninformasi maternal (dariibu) dan paternal (dari ayah) yang terjadidiantarakromatid-kromatid non sister. • Pembelahan Meiosis II yang padadasarnyamerupakansikluspembelahansel yang samadengan Mitosis untukmembentukgamet-gamet yang haploid. • Terdiri atas Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I, Interkinesis, Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II,

43. (a) Prosesterjadinyapindahsilang (crossing over) danfotomikrografelektrondarikromosom yang mengalamipindahsilang. (b) Pasangankromosom homolog. (c) Komplekssinaptonemal.

47. Pembelahan Meiosis padaselhewan. (a) Profase I : (1) Leptotene, (2) Zygotene, (3) Pachytene, (4) Diplotenedan (5) Diakinesis ; (b) Metafase I ; (c) Anafase I ; (d) Telofase I ; (e) Interfase ; (f) Profase II ; (g) Metafase II ; (h) Anafase II dan (i) Telofase II dansitokinesis.

48. GAMETOGENESIS • Terdapatbeberapapenggolonganfase-fasepadagametogenesis. Diantarapenggolongantersebutadalah : • Multiplication (perbanyakanatauatauproliferasi) yang terjadimelaluipembelahan Mitosis yang akanmenghasilkansel yang diploid. • Growth (pertumbuhan) yang menunjukkanpersiapan-persiapanintraseluler agar seldapatmempunyaiukuran yang optimal agar dapatmembelah. • Maturation (pematangan/pemasakan/maturasi) melaluipembelahan Meiosis sebagaipembelahanreduksi\danmenghasilkansel yang haploid.

50. Gametogenesis yang terdiriatas (a) oogenesisdan (b) spermatogenesis