siklus sel mitosis (universitas kuningan)
TRANSCRIPT
SIKLUS SEL
Figure 12.1
Kontinuitas kehidupanDidasarkan atas reproduksi sel /pembelahan sel
100 µm
(a) Reproduction. An amoeba, a single-celled eukaryote, is dividing into two cells. Each new cell will be an individual organism (LM).
• Organisme multiseluler tergantung pada pembelahan sel untuk:
– Perkembangan (dari sel yang terfertilisasi)-reproduksi– Pertumbuhan– Repair 20 µm200 µm
(b) Growth and development. This micrograph shows a sand dollar embryo shortly after the fertilized egg divided, forming two cells (LM).
(c) Tissue renewal. These dividing bone marrow cells (arrow) will give rise to new blood cells (LM).
Figure 12.2 B, C
•Semua organisme kompleks berasal dari a single fertilized egg.
•Melalui pembelahan sel, jumlah sel meningkat
•Sel kemudian terspesialisasi dan berubah menjadi fungsinya masing2
Tipe pembelahan sel• Mitosis:
– Growth, development & repair– Asexual reproduction (yields identical cells)– Occurs in somatic (body) cells
• Meiosis:– Sexual reproduction (yields different cells)– Occurs in specific reproductive cells
MITOSIS
The Cell Cycle1. G1 Phase 1st growth phase2. S Phase DNA duplicated3. G2 Phase Final growth phase4. Mitosis5. Cytokinesis
Purpose of the first three phases (Interphase) – to duplicate cell contents; 90% of the cell’s growth cycle (Sel tumbuh & menyalin kromosom dalam persiapan untuk pembelahan sel)
Purpose of Mitosis – to divide the genetic material into exact two halves (pembelahan nukleus)
Purpose of Cytokinesis – to divide all other contents (except nucleus) into two cells. (pembelahan sitoplasma)
interphase
Interfase1. G1 Phase 1st growth phase; sel tumbuh2. S Phase DNA duplicated; kromosom
diduplikasi3. G2 Phase Final growth phase; tumbuh lagi
sampai sel menyelesaikan persiapannya untuk pembelahan sel
Selama 3 subfase ini, sel tumbuh dengan menghasilkan protein dan organel dalam sitoplasma
Phases of Mitosis (M)
1. Prophase2. Prometaphase3. Metaphase4. Anaphase5. Telophase
• Pembelahan sel menghasilkan sel anak yang secara genetik identik/sama
• Sel harus menduplikasikan material genetiknya– Before they divide, ensuring that each daughter cell
receives an exact copy of the genetic material, DNA
Phases of Mitosis
Hal-hal yang unik pada fase M1.Kondensasi kromosom2.Mitotic spindle
mengatur kromosom yang telah direplikasi
- di ekuator- ke kutub
3.Cincin kontraktil: filamen actin dan miosin
tegak lurus spindleMenarik membran ke dalam
Figure 12.1
prophase
1X
metahase
Anaphase
Telophase
Cytokinesis
Distribution of Chromosomes During Cell Division
• Pada persiapan cell division, DNA bereplikasi dan kromosom memadat
• Tiap chromosome yang terduplikasi memiliki dua sister chromatids, yang berpisah selama cell division
• Sentromer merupakan daerah ceking dari chromosome yang terduplikasi, dimana dua chromatids terikat dengan erat
Pembelahan sel mendistribusikan kumpulan sel yang identik ke sel anak
• Sel menduplikasikan material genetik sebelum membelah, utk memastikan bahwa tiap sel anak menerima copy DNA dengan tepat
• Karunia herediter keseluruhan, berisi DNA yang dimiliki oleh suatu sel disebut genome dari sel tersebut
• Molekul DNA dalam sel ter-pack menjadi kromosom
• Setiap spesies eukariot memiliki sejumlah tertentu kromosom pada nukleus
• Sel somatik (nonreproductive) memiliki 2 set kromosom
• Gamet (reproductive cells: sperm and eggs) memiliki jumlah kromosom setengah jumlah kromosom sel somatik
• Kromosom eukaryotik terdiri dari kromatin, sebuah komplex DNA dan protein yang memampat selama pembelahan sel
0.5 µm
Chromosomeduplication(including DNA synthesis)
Centromere
Separation of sister chromatids
Sisterchromatids
Centromeres Sister chromatids
A eukaryotic cell has multiplechromosomes, one of which is
represented here. Before duplication, each chromosome
has a single DNA molecule.
Once duplicated, a chromosomeconsists of two sister chromatids
connected at the centromere. Eachchromatid contains a copy of the
DNA molecule.
Mechanical processes separate the sister chromatids into two chromosomes and distribute
them to two daughter cells.Figure 12.4
• Pembelahan sel pada eukariot terdiri dari:– Mitosis, the division of the nucleus– Cytokinesis, the division of the cytoplasm
• Gamet diproduksi dalam pembelahan sel yang disebut meiosis
• Meiosis menghasilkan sel anak yang tidak identik dengan induk yaitu hanya memiliki 1 set kromosom
Fase-fase dalam siklus sel• Siklus sel terdiri dari
– Interphase– Fase mitosis
INTERPHASE
G1
S(DNA synthesis)
G2Cytokin
esis
Mitosis
MITOTIC(M) PHASE
Figure 12.5
• Interphase– G1 phase– S phase– G2 phase
• The mitotic phase– mitosis – cytokinesis
Phases of the Cell Cycle
• Siklus sel terdiri dari– Interphase (cell growth and copying of
chromosomes in preparation for cell division)– Mitotic (M) phase (mitosis and cytokinesis)
• Interphase (terdiri dari sekitar 90% dari siklus sel) yang dapat dibagi dalam sub fase:– G1 phase (“first gap”)– S phase (“synthesis”)– G2 phase (“second gap”)
• Mitosis terdiri dari 5 phases– Prophase– Prometaphase
G2 OF INTERPHASE PROPHASE PROMETAPHASE
Centrosomes(with centriole pairs) ChromatinChromatin
(duplicated)(duplicated)Early mitoticspindle
AsterCentromere
Fragmentsof nuclearenvelope
Kinetochore
NucleolusNucleolus Nuclearenvelope
Plasmamembrane
Chromosome, consistingof two sister chromatids
Kinetochore microtubule
Nonkinetochoremicrotubules
– Metaphase– Anaphase– Telophase
Centrosome at one spindle pole
Daughter chromosomes
METAPHASE ANAPHASE TELOPHASE AND CYTOKINESIS
Spindle
Metaphaseplate Nucleolus
forming
Cleavagefurrow
Nuclear envelopeforming
• The mitotic spindle– mikrotubul yang mengontrol pergerakan kromosom
selama mitosis
• Spindle muncul dari sentromer– spindle microtubules – asters
• Perakitan spindle microtubules dimulai dari sentrosom - microtubule organizing center
• Sentrosom bereplikasi membentuk dua sentrosom yang bermigrasi ke kutub yang berlawanan, dan spindle microtubules tumbuh dari sentrosom
• Aster (a radial array of short microtubules) muncul dari tiap sentrosom
The SpindleThe Spindle(benang gelendong)(benang gelendong)
Spindle memiliki struktur seperti web terbuat dari microtubule . Sangat penting pada mitosis karena mengatur kromosom untuk berada pada posisi yang benar
Mitotic center
MicrotubuleA cell at metaphase a spindle
• Some spindle microtubules– Berikatan dengan kinetochores chromosomes
CentrosomeAster
Sisterchromatids
MetaphasePlate
Kinetochores
Overlappingnonkinetochoremicrotubules
Kinetochores microtubules
Centrosome
ChromosomesMicrotubules 0.5 µm
1 µmFigure 12.7
Chromosomes attached to spindle Chromosomes attached to spindle during nuclear divisionduring nuclear division
The kinds of microtubules• Kinetochore microtubules : berikatan dengan kinetochores chromosomes dan menggerakkan kromosom ke daerah metafase • Nonkinetochores: overlap satu sama lain tetapi tidak berikatan dengan chromosome
1 µm
Replikasi sentriolPada G1 : 1 pasang sentriol terpisahS : sentriol anak tumbuhG2 : perpanjangan sentriol anakAwal fase M : kedua pasang sentriol masih dekat, kemudian terpisah
Siklus sentrosomSentrosom harus diduplikasi dan dipisahkan
Fase S dan G2: 2 ps sentriolProfase awal: sentrosom membelah, tiap anak menjadi pusat mikrotubul astralProfase akhir: mikrotubul polar memanjang, 2 sentrosom terpisahMetafase: mikrotubul berinteraksi dg kromosom, tidak ada selubung nuklear
The Mitotic Spindle: How chromosomes moved??
The mitotic spindle (structure, shape name)
– Is an apparatus of microtubules (composition name) that controls chromosome movement during mitosis
– Usually called by Spindle mocrotuble
How kinetochore microtuble works• In anaphase, sister chromatids separate And
move along the kinetochore microtubules toward opposite ends of the cell
EXPERIMENT
1 The microtubules of a cell in early anaphase were labeled with a fluorescent dye that glows in the microscope (yellow).
Spindlepole
Kinetochore
Figure 12.8
2 A Laser was used to mark the kinetochore mircotubles by eliminating the fluorescnce in a region between one spindle pole and the chromosomes. As anaphase proceeded, researches monitored the changes in the lengths of the microtubles on either side of the mark.
Mark
RESULTS As the chromosomes moved toward the poles, the microtubule segments on thekinetochore side of the laser mark shortened, while those on the spindle pole side stayed thesame length.
Discuss about the results
CONCLUSION This experiment demonstrated that during anaphase, kinetochore microtubules shorten at their kinetochore ends, not at their spindle pole ends. This is just one of the experiments supporting the hypothesis that during anaphase, a chromosome tracks along a microtubule as the microtubule depolymerizes at its kinetochore end, releasing tubulin subunits
Chromosomemovement
Microtubule Motorprotein
Chromosome
Kinetochore
Tubulinsubunits
CONCLUSION dalam percobaan ini Selama anafase berlanjut dan kromosom berpindah ke arah kutub, segmen mikrotubul pada sisi kinetokor dari tanda laser memendek, sementara bagian sisi sentromer tetap. Percobaan ini mendukung hipotesis bahwa; kromosom menelusuri disepanjang mikrotubul pada saat mikrotubul berdepolarisasi pada ujung kinetokornya, sehingga terjadi pelepasan sub unit tubulin
Chromosomemovement
Microtubule Motorprotein
Chromosome
Kinetochore
Tubulinsubunits
Tiga kelas mikrotubul:
1.Mikrotubul polar : mendorong kutub spindle saling menjauh
2. Mikrotubul kinetokor: berikatan dengan kinetokor, mengatur kromosom
3. Mikrotubul astral: memancar ke seluruh arah dari sentrosom
Yang melekat pada sentrosom : ujung –ujung positif : dinamis, memanjang
memendek
overlapProtein yang berasosiasi dengan mikrotubul, mengikat mikrotubul
• Pada anafase, sister chromatid berpisah– Dan bergerak sepanjang kinetochore microtubules
menuju arah berlawanan ujung sel
Spindlepole
Kinetochore
Figure 12.8
Initiation ofAnaphase
Selubung nuklear:-fosforilasi lamina nuklear : penguraian dan pembangunan selubung nuklear-prometafase : meluruh-telofase : terbentuk kembali
CYTOKINESISCYTOKINESIS Division of the cytoplasm
Mitosis is the splitting of the nucleus. Cytokinesis is the splitting of cytoplasm
It usually begins during ANAPHASE
Sitokinesis• Saat anafase berlanjut ke telofase•Pada sel hewan : melekuknya selaput sel
kontraksi cincin contractil
• Pada sel tumbuhan : pembentukan dinding baru Sekat sel di antara 2 sel anak
-sisa-sisa mikrotubul polar membentuk fragmoplast-vesikuli kecil dari kompleks golgi berisi prazat
dinding sel
• Tempat sekat : telah ditentukan oleh mikrotubul pada preprofase
• Pada sel hewan– Cytokinesis terjadi oleh proses yang disebut
cleavage, membentuk sebuah a cleavage furrow
Cleavage furrow
Contractile ring of microfilaments Daughter cells
100 µm
(a) Cleavage of an animal cell (SEM)
• Pada sel tumbuhan, selama cytokinesis– Terbentuk plat sel (cell plate)
Daughter cells
1 µmVesiclesforming cell plate
Wall of patent cell Cell plate New cell wall
(b) Cell plate formation in a plant cell (SEM)Figure 12.9 B
• Mitosis in a plant cell
1 Prophase. The chromatinis condensing. The nucleolus is beginning to disappear.Although not yet visible in the micrograph, the mitotic spindle is staring to from.
Prometaphase.We now see discretechromosomes; each consists of two identical sister chromatids. Laterin prometaphase, the nuclear envelop will fragment.
Metaphase. The spindle is complete,and the chromosomes,attached to microtubulesat their kinetochores, are all at the metaphase plate.
Anaphase. Thechromatids of each chromosome have separated, and the daughter chromosomesare moving to the ends of cell as their kinetochoremicrotubles shorten.
Telophase. Daughternuclei are forming. Meanwhile, cytokinesishas started: The cellplate, which will divided the cytoplasm in two, is growing toward the perimeter of the parent cell.
2 3 4 5
NucleusNucleolus
ChromosomeChromatinecondensing
Figure 12.10
• Mitosis in a plant cella. Profase= kromatin memadat, nukleolus masih jelas terlihat
tetapi akan segera menghilang, gelendong mitotik mulai terbentuk
b. Prometafase= kromosom yang terpisah; masing-masing terdiri atas dua kromatid saudara yang identik yang salin melekat. Kemudiian seludang nukleus akan terfragmentasi dan mikrotubula gelendong akan melekat pada kinetokor kromosom
c. Metafase= gelendong telah lengkap, dan kromosom yang ditarik sama kuat oleh mikrotubula kinetokor yang datang dari kutub sel yang berlawanan, berbaris pada pelat metafase
d. Anafase= kromatid setiap kromosom telah terpisah dan kromosom anak berpindah ke kutub-kutub sel begitu mikrotubula kinetokornya memendek
e. Telofase= nukleus anak terbentuk, sementara itu sitokinesis mulai terjadi; pelat sel , yang akan membagi sitoplasma menjadi 2, sedang tumbuh ke arah keliling sel induknya
In binary fission– The bacterial chromosome replicates– The two daughter chromosomes actively move apart
Prokaryotes (bacteria and archaea) reproduce by a type of cell division called binary fission
LE 12-11_3Origin ofreplication
Cell wall
Plasmamembrane
Bacterialchromosome
E. coli cell
Two copiesof origin
Chromosome replication begins. Soon thereafter, one copy of the origin moves rapidly toward the other end of the cell.
Replication continues. One copy of the origin is now at each end of the cell.
Origin Origin
Replication finishes. The plasma membrane grows inward, and new cell wall is deposited.
Two daughtercells result.
A comparison of mitosis and meiosis
A comparison of mitosis and meiosis: summary
Tugas
Gambar Perbedaan fase mitosis dan miosis
Setelah melihat FLASH mitosis dan Meiosis ini
Contoh flash meiosis lainnya