Pembelahan sel: siklus sel

Pertumbuhan suatu organisme terjadi karena peningkatan jumlah sel melalui pembelahan. Metode utama pembelahan sel dalam tubuh manusia adalah mitosis dan meiosis. Proses yang terjadi selama metode pembelahan sel ini berlangsung dengan cara yang sama, tetapi menghasilkan hasil yang berbeda.

Pembelahan sel secara mitosis (mitosis) menyebabkan peningkatan jumlah sel dan pertumbuhan organisme. Metode ini memastikan pembaruan sel saat sel tersebut rusak atau mati. Saat ini diketahui bahwa sel epidermis hidup selama 10-30 hari, eritrosit - hingga 4-5 bulan. Sel saraf dan otot (serat) hidup sepanjang hidup seseorang.

Semua sel mengalami perubahan selama reproduksi (pembelahan) yang sesuai dengan kerangka siklus sel. Siklus sel adalah nama yang diberikan untuk proses yang terjadi dalam sel dari pembelahan ke pembelahan atau dari pembelahan ke kematian (kematian) sel. Siklus sel membedakan antara persiapan sel untuk pembelahan (interfase) dan mitosis (proses pembelahan sel).

Pada interfase, yang berlangsung sekitar 20-30 jam, laju proses biosintesis meningkat, jumlah organel meningkat. Pada saat ini, massa sel dan semua komponen strukturalnya, termasuk sentriol, berlipat ganda.

Replikasi (pengulangan, penggandaan) molekul asam nukleat terjadi. Ini adalah proses pemindahan informasi genetik yang tersimpan dalam DNA induk dengan mereproduksinya secara akurat dalam sel anak. Rantai DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis DNA anak. Sebagai hasil dari replikasi, masing-masing dari dua molekul DNA anak terdiri dari satu rantai lama dan satu rantai baru. Selama periode persiapan untuk mitosis, protein yang diperlukan untuk pembelahan sel disintesis di dalam sel. Pada akhir interfase, kromatin dalam nukleus terkondensasi.

Mitosis (dari bahasa Yunani mitos - benang) adalah periode ketika sel induk membelah menjadi dua sel anak. Pembelahan sel secara mitosis memastikan distribusi seragam struktur sel, substansi inti sel - kromatin - di antara dua sel anak. Durasi mitosis berkisar antara 30 menit hingga 3 jam. Mitosis dibagi menjadi profase, metafase, anafase, dan telofase.

Pada profase, nukleolus secara bertahap hancur, dan sentriol bercabang ke arah kutub sel. Mikrotubulus sentriol diarahkan ke ekuator, dan di daerah ekuator, mikrotubulus saling tumpang tindih.

Pada metafase, membran inti dihancurkan, benang kromosom diarahkan ke kutub, menjaga koneksi dengan daerah ekuator sel. Struktur retikulum endoplasma dan kompleks Golgi hancur menjadi gelembung-gelembung kecil (vesikel), yang bersama dengan mitokondria, didistribusikan ke kedua bagian sel yang membelah. Pada akhir metafase, setiap kromosom mulai terbagi menjadi dua kromosom anak baru melalui celah longitudinal.

Dalam anafase, kromosom terpisah satu sama lain dan bergerak menuju kutub sel dengan kecepatan hingga 0,5 μm/menit. Pada akhir anafase, membran plasma mengalami invaginasi di sepanjang ekuator sel yang tegak lurus terhadap sumbu longitudinalnya, membentuk alur pembelahan.

Dalam telofase, kromosom yang telah menyimpang ke kutub sel mengalami dekondensasi, menjadi kromatin, dan transkripsi (produksi) RNA dimulai. Membran inti dan nukleolus terbentuk, dan struktur membran sel anak di masa depan terbentuk dengan cepat. Di permukaan sel, di sepanjang ekuatornya, penyempitan semakin dalam, dan sel terbagi menjadi dua sel anak.

Karena pembelahan mitosis, sel anak menerima seperangkat kromosom yang identik dengan milik ibu. Mitosis memastikan stabilitas genetik, peningkatan jumlah sel dan, akibatnya, pertumbuhan organisme, serta proses regenerasi.

Meiosis (dari bahasa Yunani meiosis - reduksi) terjadi pada sel kelamin. Sebagai hasil dari pembelahan sel-sel ini, sel-sel baru dengan satu set kromosom (haploid) terbentuk, yang penting untuk transmisi informasi genetik. Ketika satu sel kelamin bergabung dengan sel lawan jenis (selama pembuahan), set kromosom berlipat ganda, menjadi lengkap, ganda (diploid). Dalam zigot diploid (binuklear) yang terbentuk setelah fusi sel kelamin, ada dua set kromosom yang identik (homolog). Setiap pasangan kromosom homolog dari organisme diploid (zigot) berasal dari inti sel telur dan dari inti sperma.

Sebagai hasil dari meiosis sel kelamin pada organisme dewasa, setiap sel anak hanya mengandung satu dari semua pasangan kromosom homolog dari sel asli. Hal ini menjadi mungkin karena selama meiosis hanya terjadi replikasi DNA dan dua pembelahan inti yang berurutan. Akibatnya, dua sel haploid terbentuk dari satu sel diploid. Setiap sel anak ini mengandung setengah kromosom (23) dari inti sel induk (46). Sebagai hasil dari meiosis, sel kelamin haploid tidak hanya memiliki jumlah kromosom yang berkurang setengahnya, tetapi juga susunan gen yang berbeda dalam kromosom. Oleh karena itu, organisme baru tersebut tidak hanya membawa jumlah karakteristik induknya, tetapi juga fitur (individu) miliknya sendiri.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]