Pembelahan Sel

Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia

Pendahuluan

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan salah satu ciri dari mahkluk hidup, dengan adanya pertumbuhan dan perkembangan manusia dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya dan melestarikan keturunannya sehingga populasi manusia tidak punah. Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran sel( volume, tinggi, dan panjang) yang bersifat irreversible dan pertambahan jumlah sel akibat pembelahan mitosis. Meliputi proses diferensiasi, histogenesis, dan proses organogenesis. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan baik secara fisiologi maupun morfologi. Proses perubahan adalah dari diferensiasi, histogenesis, organogenesis, serta proses gametogenesis. Proses gametogenesis ini dapat terjadi karena adanya pembelahan meiosis. Pertumbuhan dan perkembangan senantiasa berjalan bersamaan. 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. Dalam makalah ini akan dibahas

Pembahasan

Pembelahan Mitosis

Mitosis adalah proses pembelahan nucleus(inti sel), biasanya diikuti oleh pembelahan sitoplasma(sitokenesis), ditandai oleh sel tubuh (somatic) yang mereplikasi dirinya sendiri. Replikasi normal materi genetic sel menghasilkan dua sel “anak” yang secara genetis identik dan mempertahankan jumlah kromosom diploid.1 Satu sel membelah jadi dua sehingga terbentuk dua sel anakan yang identik. Masing-masing sel tersebut akan membelah lagi menjadi empat sel baru. Keempat sel baru itu lalu membelah menjadi delapan sel, delapan sel menjadi enam belas sel, dan seterusnya. Setiap kali sebuah sel membelah, salinan kandungan kromosomnya juga dibuat sehingga masing-masing dari kedua sel anakan memiliki satu set kromosom yang sama.2

Fase Pembelahan Mitosis

Interfase3

Dalam keadaan tidak aktif membelah, sel dikatakan berada pada tahap interfase. Terdapat 3 tahap standar interfase: G1, S, dan G2. Tahap keempat, Go, adalah tahap istirahat khusus. Pada

tahap ini, G berfungsi sebagai Gap, yaitu mengacu pada waktu yang dihabiskan sel untuk memeriksa dan meninjau kembali langkah sebelumnya.

G1 adalah tahap persiapan sel untuk replikasi DNA dengan mensintesis protein baru dan mengaktifkan komponen sitoskeletal. Selama tahap ini, sel memantau lingkungannya untuk menentukan waktu yang tepat untuk replikasi DNA. Tahap ini merupakan cek point bagi sel karena bila kondisinya tidak tepat, sel tidak akan menjalani siklusnya. S adalah tahap selanjutnya, yang ditandai dengan terjadinya replikasi(duplikasi) DNA. G2 merupakan tahap ketiga sebelum pembelahan sel, dan pada tahap ini, sel kembali mensintesis protein yang dipersiapkan untuk pembelahan. Tahap ini juga merupakan cekpoin karena jika DNA belum diduplikasi secara tepat, sel memiliki kesempatan kedua untuk menghentikan tahap siklus sel selanjutnya sebelum terjadi mitosis. Bila terjadi kesalahan replikasi DNA, perbaikan akan dilakukan dan sel akan masuk lagi ke dalam siklus atau sel akan dirangsang untuk mengalami apoptosis, yaitu kematian sel terprogram. Gen yang diaktifkan pada tahap ini untuk menghentikan kemajuan tahap siklus sel disebut gen supresor tumor. Go merupakan tahap istirahat ketika sel yang pada tahap G! tidak melakukan replikasi DNA, dapat berhenti sementara. Sel secara tidak pasti akan tetap berada pada tahap Go. Akan tetapi, bila sel dirangsang untuk melewati tahap Go, sel tersebut akan maju ke tahap lain. Proses penahapan sel selama interfase memakan waktu antara 10 sampai 22 jam.

Profase : Kromatin memadat dan memndek untuk membentuk kromosom yang dapat dilihat (terdapat set kromosom ganda yang dihasilkan oleh replikasi DNA sewaktu interfase). Kromosom ganda disatukan oleh sentromer. Separuh dari maisng-masing kromosom ganda ini dikenal sebagai kromatid. Nucleolus mulai pecah dan membrane nucleus mengalami disentegrasi. Masing-masing pasangan sentriol bergerak ke kutub sel yang berlawanan, tempat sentriol memulai pembentukan gelendong mitosis, yang akhirnya membentang dari satu pasangan sentriol ke pasangan lainnya.1

Metafase : selama metaphase, kromosom ganda bergerak kea rah bagian tengah sel sehingga sentromer tersusun di sepanjang ekuator gelendong mitosis.1

Anaphase : selama anaphase, kromosom ganda membelah di sentromer dengan masing-masing kromatid menjadi kromosom lengkap dengan sentromernya sendiri. Serat-serat gelendong mitosis berkontraksi, menyebabkan satu kromosom dari setiap pasangan baru tertarik ke kutub sel yang berlawanan.1

Telofase : Pada telofase set kromosom di masing-masing kutub terurai untuk menjadi kromatin berbentuk benang. Perubahan lain mencakup pembentukan alur pembelahan yang mengelilingi sel, dan merupakan kebalikan kejadian yang berlangsung selama profase (membrane nucleus kembali terbentuk, gelendong mitosis lenyap, dan nucleolus kembali terbentuk).1

Sitokenesis

Merupakan pembelahan sitoplasma. Alur pembelahan yang berada tepat di pertengahan antara kedua massa kromosom, mulai membelah sitoplasma, berlanjut di sekitar sel, dan membelah sel tersebut menjadi dua sel terpisah.4

Meiosis

Adalah pembelahan sel yang terjadi dalam pembentukan sel-sel kelmain (sel telur dan sperma). Pembelahan tersebut mengurangi jumlah kromosom menjadi jumlah haploid. Saat pembuahan, gabungan dari sel telur dan sperma menghasilkan jumlah kromosom diploid.5 Meiosis terdiri atas dua pembelahan secara berurutan dengan hanya satu replikasi kromosom. Pada pembelahan pertama, anggota setiap pasang homolog memisahkan diri dan menuju ke kutub yang berlawanan, mengurangi jumlah kromosom dalam sel anak menjadi setengahnya. Pembelahan kedua meliputi replikasi masing-masing kromosom dan pemisahan kedua kromatid yang terbentuk. Keempat sel hasil pembelahan meiosis memiliki setengah dari jumlah kromosm diploid normal dan karenanya gamet yang berkembang darinya adalah haploid setelah gamet pria dan wanita bersatu pada pembuahan, jumlah diploid kromosom pulih kembali dalam sel zigot.6

Fase pembelahan meiosis

Meiosis I :

Profase I : leptoten adalah proses dimana kromatin berpilin menjadi kromosom. Zigoten, setiap kromosom yang terdiri atas dua kromatid akan bergabung dengan homolognya proses ini dinamakan sinapsis. Pakiten, pasangan-pasangan kromosom homolog tampak memiliki empat kromatid sehingga dinamakan tetrad. Diploten, pada saat pembentukan tetrad, pertukaran bagian dari kromatid dapat terjadi, yang disebut sebagai crossing over dan tempat terjadinya pertukaran ini dinamakan khiasmata. Diakinesis, inti kemudian menghilang dan benang-benang spindle mulai dibentuk. Benang spindle yang akan membawa tetrad menuju bidang pembelahan.7

Metaphase I : pasangan kromosom homolog, maisng-masing dengan dua pasang kromatid yang disatukan sentromer, berbaris pada bidang ekuator. Kedua kromatid dalam satu kromosom pada setiap pasangan homolog menghadap ke kutub sel yang sama, sehingga kromosom homolognya menghadap kutub yang berlawanan. Benang-benang spindle dari salah satu kutub melekat pada sentromer setiap kromosom. Sentromer tidak membelah seperti yang terjadi pada metaphase mitosis.5

Anaphase I : setiap kromosom (terdiri dari dua kromatid) ditarik ke salah satu kutub. Dengan demikian, salah satu kelompok kromosom haploid telah tersusun di setiap kutub.5

Telofase I : seperti dalam pembelahan mitosis, telofase membalik peristiwa yang terjadi dalam profase, kromosom melebur, membrane nuclear kembali terbentuk, nucleolus kembali muncul dan spindle terurai. Sitokinesis terjadi dan kedua sel terpisah.5

Meiosis II

Profase II : sentriol memisah dan bergerak ke kutub berlawanan. Mikrotubulus dari setiap sentromer melekat pada benang dari sentriol di kutub berlawanan.5

Metaphase II : kromatid berbaris pada bidang ekuator sel. Kromatid tersusun berpasangan, bukan dalam bentuk tetrad seperti metafsae I, disebut dyad.5

Anaphase II : sentromer membelah, dan kromatid yang terpisah menjadi kromosom. Kromatid yang terpisah pada anaphase II bukanlah kromatid berpasangan. Berlawanan dengan kromatid pada pembelahan mitosis, kromatid tersebut secara genetic tidak identik akibat persilangan.5

Telofase II : membrane nuclear terbentuk kembali, kromosom melebur, dan terjadi sitokinesis. Setiap sel baru berisi satu dari setiap jenis kromosom. Jumlah kromosom adalah haploid. 5