Siklus Hidup Sel

Siklus Hidup Sel

A.    Pengertian

Siklus sel merupakan proliferasi sel sebagai respon terhadap faktor pertumbuhan ekstraseluller melalui suatu rangkaian peristiwa. Proliferasi merupakan siklus sel yang berlangsung kontinu dan berulang (siklik)

Sel prokariotik, siklus sel terjadi melalui pembelahan biner sedangkan pada sel eukariotik siklus sel terbagi menjadi dua fase fungsional, fase S dan M dan fase persiapan (G₁ dan G₂ ).

Pada sel prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner. Pada sel eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel dapat dibagi dalam dua periode yaitu interfase dan mitosis.Pada interfase terjadi duplikasi DNA serta bahan-bahan yang diperlukan untuk mitosis.Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Fase-fase pada siklus sel :

1. Fase S (sintesis)

Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah guna proses mitosis pada fase M.

2. Fase M (mitosis)

Merupakan tahap terjadinya pembelahan sel. Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fase M terjadi beberapa jenjang fase, yaitu:

a. Profase

b. Prometafasa

c. Metafasa

d. Anafasa

e. Telofasa.

f. Sitokines

3.      Fase G (gap)

Fase G yang terdiri dari G₁ dan G₂ adalah fase sintesis zat yang diperlukan pada fasa berikutnya.Sel yang berada pada fasa G₁ terlalu lama, dikatakan berada pada fasa G₀ atau “quiescent”. Pada fasa ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolisnya dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang berada pada fasa G₀ dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fasa tersebut hingga terjadi apoptosis. Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fasa G₀. Sel tersebut dapat masuk kembali ke fasa G₁ oleh stimulasi antara lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan, atau asupan nutrisi.

4. Interfase

Merupakan sebuah jedah panjang antara satu mitosis dengan yang lain. Jedah tersebut termasuk fasa G₁, S, G_2.

-          Diferensiasi sel

Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom.Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan.Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

-          Morfogenesis

-          Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial Pergerakan sel

pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

-          Proliferasi sel

menghasilkan banyak sel dari satu sel

-          Spesialisasi sel

menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda

-          Interaksi sel

mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya

menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ

Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.

Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb.tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

-          Apoptosis

Apoptosis merupakan bagian dari perkembangan sel, sel tidak dapat mati begitu saja tanpa suatu mekanisme yang tertanam di dalam sel, yang dapat diaktivasi oleh sinyal internal maupun eksternal.

B.     Struktur sel

a.       Sel eukariota

Secara umum setiap sel memiliki

• membran sel,
• sitoplasma, dan
• inti sel atau nukleus.

Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma. Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel. Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol. Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.

Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah

• mitokondria (kondriosom)
• badan Golgi (diktiosom)
• retikulum endoplasma
• plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas, dan kromoplas)
• vakuola (khusus tumbuhan)

b.      Sel prokariota

Sel tumbuhan dan sel bakteri memiliki lapisan di luar me

Sel tumbuhan	Sel hewan	Sel bakteri
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.	Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.	Sel bakteri sangat kecil.
Mempunyai bentuk yang tetap.	Tidak mempunyai bentuk yang tetap.	Mempunyai bentuk yang tetap.
Mempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa.	Tidak mempunyai dinding sel [cell wall].	Mempunyai dinding sel [cell wall] dari lipoprotein.
Mempunyai plastida.	Tidak mempunyai plastida.	Tidak mempunyai plastida.
Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar.	Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun kadang-kadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan). Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle].	Tidak mempunyai vakuola.
Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) pati.	Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) glikogen.	-
Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].	Mempunyai sentrosom [centrosome].	Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].
Tidak memiliki lisosom [lysosome].	Memiliki lisosom [lysosome].
Nukleus lebih kecil daripada vakuola.	Nukleus lebih besar daripada vesikel.	Tidak memiliki nukleus dalam arti sebenarnya.

mbran yang dikenal sebagai dinding sel.Dinding sel bersifat tidak elastis dan membatasi perubahan ukuran sel. Keberadaan dinding sel juga menyebabkan terbentuknya ruang antarsel, yang pada tumbuhan menjadi bagian penting dari transportasi hara dan mineral di dalam tubuh tumbuhan.

Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:

Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan sel hewan dan tanaman

Secara umum, perbedaan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:

Hewan	Tumbuhan
Terdapat sentriol	Tidak ada sentriol
Tidak ada pembentukan dinding sel	Terdapat sitokinesis dan pembentukan dinding sel
Ada kutub animal dan vegetal	Tidak ada perbedaan kutub embriogenik, yang ada semacam epigeal dan hipogeal
Jaringan sel hewan bergerak menjadi bentuk yang berbeda	Jaringan sel tumbuhan tumbuh menjadi bentuk yang berbeda
Terdapat proses gastrulasi	Terdapat proses histodiferensiasi
Tidak terdapat jaringan embrionik seumur hidup	Meristem sebagai jaringan embrionik seumur hidup
Terdapat batasan pertumbuhan (ukuran tubuh)	Tidak ada batasan pertumbuhan, kecuali kemampuan akar dalam hal menopang berat tubuh bagian atas
Apoptosis untuk perkembangan jaringan, melibatkan mitokondria dan caspase	Tidak ada "Apoptosis", yang ada lebih ke arah proteksi diri, tidak melibatkan mitokondria

Sel-sel khusus

• Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah). Di dalam sel darah merah, terdapat hemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
• Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
• Sel hewan berklorofil, contohnya Euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler berklorofil.

A.    Reproduksi Sel

Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi).

1.    Amitosisadalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

2.      Mitosisadalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

1.      Meiosis (Pembelahan Reduksi)adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom. Meiosis terbagi menjadi dua tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :

Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis.Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

A.    Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel

• Penempelan (sel bertumpu): sel membelah setelah sel bertumpu/menempel
• Kerapatan sel: sel berhenti membelah setelah seluruh permukaan dilipisi satu lapis sel
• Faktor pertumbuhan (growth factors): walau seluruh permukaan telah penuh sel, bila ditambahi faktor pertumbuhan sel maka pembelahan sel berlangsung mengakibatkan penumpukan sel

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase:

Pada tahap yang terpenting adalah benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi kromatid.

2. Metafase

Pada tahap kromosom/kromatid berjejer teratur dibidang pembelahan (bidang eduqator) sehingga pada tahap inilah kromosom /kromatid mudah diamati dan dipelajari.

3. Anafase.

Pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju kekutub-kutub pembelahan sel.

4.      Telofase.

Pada tahap ini terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti menjadi dua bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian)