BIO SEL PERTUMBUHAN SEL

AKPER Bethesda Yogyakarta

METABOLISME

METABOLISME SELSel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat menjalankan aktivitas hidup, di antaranya metabolisme.

Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.

1. Anabolisme/ AsimilasI / Sintesis Yaitu proses pembentukan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi. Contoh : fotosintesis energi cahaya 6 CO2 + 6 H2O > C6H1206 + 6 02 klorofil glukosa (energi kimia)

Anabolisme/ AsimilasI / SintesisPada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik pada glukosa.

Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi endoterm.

2. Katabolisme (Dissimilasi)Yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut. Contoh: enzim C6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal. energi kimia

KATABOLISMETujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber.

Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

PERTUMBUHAN SEL

PENDAHULUANSel merupakan unit dasar kehidupan. Berdasarkan atas pengorganisasiannya, sel dapat dibedakan atas prokariot dan eukariot. Bahan genetika prokariot berupa satu molekul DNA yang terdapat didalam sitoplasma. Sedangkan sel eukariot bahan genetikanya terbungkus oleh suatu membran nukleus. Proses pewarisan sifat yang berhubungan dengan siklus sel pada prokariot berbeda dengan eukariot. Pada sel prokariot tidak mengalami mitosis maupun meiosis, melainkan melalui proses yang disebut pembelahan biner.

PERTUMBUHAN SELPertumbuhan & perkembangan setiap makhluk hidup tergantung dari pertumbuhan sel & perbanyakan sel.

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

PERTUMBUHAN SELMitosis dan meiosis merupakan bagian dari siklus sel dan hanya mencakup 5-10% dari siklus sel.

Persentase waktu yang besar dalam siklus sel terjadi pada interfase. Interfase terdiri dari periode G1, S, dan G2.

PERTUMBUHAN SELPada periode G1 selain terjadi pembentukan senyawa-senyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA.

PERTUMBUHAN SELSetelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan kromosom, dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C).

Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru (G1).

1. AMITOSISAmitosis adalah 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. MITOSISSetelah sel mengalami pertumbuhan, maka sel akan mengalami pembelahan, shg mjd 2 sel muda yg kmd jg kembali mengalami pertumbuhan menjadi sel dewasa :Mitosis : jmlh kromosom sama dgn sel indukMeiosis : jmlh kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk

MITOSISMITOSIS adalah 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 dinamakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel).

MITOSISMITOSIS bertujuan untuk memperbanyak sel yg ada dalam tubuh makhluk hidup, shg makhluk hidup ini dpt bertambah besar / bertumbuh.

Pembelahan sel terjadi setelah pertumbuhan sel berakhir atau sel telah siap utk membelah.

MITOSIS

INTERFASE

A. PROFASEPada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom.

Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti.

Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola kaki.

PROFASEPada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase.

Dua kromatid identik tersebut bergabung pada sentromernya.

Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer.

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

B. METAFASEPada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur di bidang pembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom / kromatid mudah diamati dan dipelajari.

C. ANAFASEPada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju ke kutub-kutub pembelahan sel.

D. TELOFASEPada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian inti menjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian).

INTERFASE

3. MEIOSISMeiosis (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.

MEIOSISMeiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah.

Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak.

MEIOSISAtau :

Sel kelamin yg dihasilkan mpy jumlah kromosom separuh, nantinya akan bergabung dgn sel kelamindr jenis lawannya dlm proses konsepsi/pembuahan utk selanjutnya membentuk zigot yg mpy jmlh kromosom sama dgn jml kromosom dr sel2 makhluk hidup induknya.

MEIOSIS

MEIOSIS

PROFASE ITahap paling menentukan krn terjadi perubahan mendasar : pembentukan pasangan kromosom homolog, pertukaran bahan2 genetik, dsb.

Paling lama & paling kompleks.

PROFASE IDibedakan menjadi :Preleptotene : benang kromosom tipisLeptotene : b.k tebalZygotene : kromosom homolg akan berpasanganPachytene : kromosom > sempurna, jg tjd pertukaran bahan genetikDiplotene : pemisahan kromosom homologDiakenensis : teminalisasi chiasmata, nukleolus mulai menghilang

INTERFASE PROFASE I

PROMETAFASE ITahap yg berlangsung pendek & mendahului metafase I.

Membran inti mulai menghilang & kromosom tampak lebih pendek & menebal, shg kromosom tampak mpy 4 lengan krn mrpk 2 buah kromosom yg berpasangan.

METAFASE IKromosom tampak tersusun di bidang ekuator & mulai tjd pemisahan kromosom (tetapi tetap mrpk satu kesatuan).

Pasangan kromosom akan berada pd satu sisi, sedang pasangan kromosom lainnya yg homolog akan berada pd sisi yg lain.

METAFASE I

ANAFASE IKromosom yg berada pd bidang ekuator akan mulai bergerak menuju ke kutub pembelahan, shg akan semaik jelas bhw pasangan kromosom sebelah kiri akan menuju ke kutub kiri, sedangkan pasangan homolognya akan menuju ke kutub sebelah kanan.

TELOFASE ITahap terakhir dr meiosis I --- kromosom telah berkumpul di kutub2 pembelahan --- pembentukan membran inti & pemisahan sitoplasma --- membentuk benang2 tipis.

INTERFASEMerupakan tahap antara meiosis I & II yg berlangsung sangat pendek & tdk terjadi replikasi kromosom.

Kromosom dlm sel ini mrpk kromosom hasil pembelahan meiosis I yg jumlahnya hanya separuh dr kromosom induknya.

PROFASE IITahap awal dr meiosis II, dimulai dgn terbentuknya spindel, aster, pergeseran sentriol ke kutub pembelahan & perubahan lain spt pd mitosis.

METAFASE II Pengumpulan kromosom pd bidang ekuator (spt pd mitosis) shg tjd pemisahan pasangan kromosom yg masing2 akan tersusun pd sisi yg berlawanan.

ANAFASE IIPergeseran kromosom ke arah kutub pembelahan masing2.

Membran sel telah mulai berubah bentuk menjadi lebih lonjong.

TELOFASE IIKromosom telah berkumpul pd kutub2 pembelahan & diikuti pembentukan embran inti serta pemisahan sitoplasma.

Dengan berakhirnya tahap ini, maka selesailah pembelahan meiosis dgn menghasilkan 4 buah sel yg masing2 mpy jumlah kromosom separuh dr sel induknya.

Culmination of meiosis

MEIOSIS

Human sex cells

Summary of reduction division in meiosis

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakanMitosisMeiosisTujuanUntuk pertumbuhanSifat mempertahan-kan diploidHasil pembelahan2 sel anak4 sel anakSifat sel anakdiploid (2n)haploid (n)Tempat terjadinyasel somatissel gonad

MutasiMutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu organismeSebagian mutasi melibatkan perubahan pada jumlah kromosom.Perubahan terjadi akibat peristiwa meiosis abnormal yang disebut gagal berpisah. (non disjunction).a. Aneuploidib. Poliploidi2. Kebanyakan mutasi menyebabkan perubahan pada rangkaian DNA.

Mekanisme Perubahan KromosomPatahnya sebuah kromosom dapat menyebakan kehilangan atau penambahan informasi DNA.a. Delesib. Duplikasi2. Patahnya sebuah kromosom seringkali diikuti dengan penyusunan kembali rangkaian DNA.a. Inversi : melekat kembalib. Translokasi : gabungan DNA c. Amplifikasi : kopi ekstra suatu rangkaian

Penyebab MutasiFaktor GenetikaFaktor Fisiksinar kosmikRadioaktif dari kerak bumiRadioaktif dalam makanan yang dikonsumsi3. Faktor kimiatar, bahan aditif, gas mustard, formalin, asam karbolat, pestisida dan bebrapa pelarut.

Beberapa Efek MutasiSindrom TurnerSindrom KlinefelterDown Sindrom

Efek lain :Variabilitas spesiesBagaimana pada manusia? polimorfinisme