2. Dasar dari reproduksi dan pewarisan keturuan level sel
adalah pembelahan sel
Hanya manusia yang menghasilkan lebih banyak lagi
manusia,
tanaman kobis menghasilkan lebih banyak lagi
tanaman kobis,
udang menghasilkan lebih banyak lagi udang.
Fenomena itu dalam peribahasa kuno adalah “like
bigets like”
Sel berasal dari sel yang sebelumnya telah ada
Pembelahan sel mendasari pertumbuhan dan
reproduksi.
SIKLUS SEL
3. Ketika sebuah sel membelah, kedua sel anakan masing-
masing harus memiliki jumlah molekul DNA dan
sitoplasma yang dibutuhkan
Sel prokariot bakteri bereproduksi melalui pembelahan
sel yang disebut fisi bineri yang berarti pembagian
menjadi separuh/setengah.
Kromoson bakteri tunggal
4. Sel eukariot jumlah kromsomnya banyak, besar, dan
kompleks.
Jumlah kromosom sel eukariot tergantung spesies
Pada spesies eukariot multiseluler, sel gamet
spermatozoa atau ovum mengandung separuh dari
jumlah kromosom sel lain pada tubuhnya yang
disebut sel somatis.
Contoh manusia, jumlah kromosom 46, pada sel
somatisnya adalah 46 dan pada sel spermatozoa
atau sel telur kromosomnya berjumlah 23
Pembelahan sel esensial bagi kehidupan
5. Sel eukariot mengalami siklus sel, yaitu suatu rangkaian
kejadian dari saat sel membelah menjadi dua sel ke saat
sel anakan membelah lagi.
Fase siklus
Fase mitosis disingkat fase M, diikuti fase interfase yang
merupakan 90% jumlah total siklus sel.
Selama interfase sintesa DNA untuk menduplikasi
kromosom terjadi.
6. Interfase dapat dibagi menjadi tiga
subfase:
Fase G1 (“gap pertama”),
Fase S (“synthesis”),
Fase G2 (“gap kedua”)
Selama interfase sel tumbuh (G1)
dengan menghasilkan protein dan
organel dalam sitoplasma begitu sel
sudah menyalin kromosomnya (S),
dan tumbuh lagi sampai sel tersebut
menyelesaikan persiapannya untuk
pembelahan sel (G2), dan selanjutnya
sel membelah (M).
8. PEMBELAHAN BINER
(pada Bakteri)
Kromosom bakteri
menempel pada
membran plasma
Bagian DNA
kromosom yang
menempel mengalami
replikasi
Sel mulai membelah
Terbentuk dua sel
anakan
9. Mitosis adalah cara efisien memindahkan kopian
sejumlah besar informasi genetik dalam berbagai
kromosom ke kedua sel anakan.
Di bawah mikroskop cahaya, sel yang mengalami
pembelahan dapat dilihat kromosomnya.
Kromosom berduplikasi lalu kemudian berpisah ke
masing-masing sel anakan.
Proses pembelahan sel adalah berlangsung kontinyu,
tidak terputus-putus
MITOSIS
10. Untuk memudahkan mempelajari, proses pembelahan sel
dibedakan atas:
Interfase
Sel nampak sama
dengan sel fase
interfase, perubahan
belum terdeteksi
Profase
Kromatin menjadi kromosom yang jelas terlihat,
pada sitoplasma ada dua pusat yang terbentuk
dari mikrotubul, dinding inti hilang, pada akhir
profase dua pusat saling menjauh ke kutub
berlawanan dan spindel mikrotubul yang
berhubungan dengan pusat terbentuk
12. Telofase
Kebalikan profase, pemanjangan sel yang dimulai saat anafase berlanjut,
dinding inti mulai terbentuk
Sitokinesis
Ini bagian akhir telofase, yaitu proses pembagian sitoplasma yang berlangsung
bersamaan dengan fase telofase, di mana dua sel anakan berpisah. Sitokinesis
berbeda antar sel tanaman dan sel hewan.
Pada sel hewan sitokinesis berlangsung melalui proses pembentukan “cleavage
furrow”, yang dimulai dari penonjolan landai pada permukaan sel.
Pada sel tumbuhan sitokinesis berlangsung melalui pembentukan “lempeng sel”
13. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel
Penempelan (sel bertumpu): sel membelah setelah sel
bertumpu/menempel
Kerapatan sel: sel berhenti membelah setelah seluruh
permukaan dilapisi 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
14. Pertumbuhan sel yang di luar kontrol mengakibatkan
apa yang disebut kanker
Sel normal pada kultur tumbuh dan membelah antara
20-50 generasi
Sel kanker dapat membelah terus tanpa henti sepanjang
ada nutrisi. Sel kanker membelah tidak mengikuti pola
siklus sel normal, tapi acak.
Sel-sel kanker menghasilkan tumor ganas (malignan)
Penyebaran sel-sel kanker di luar asal sel kanker disebut
metastasis
15. Macam-macam kanker
Karcinoma adalah kanker yang menutupi
permukaan internal atau eksternal tubuh, seperti
kulit, permukaan usus
Sarcoma adalah kanker berasal dari jaringan
penyokong tubuh, seperti tulang, otot
Leukemia: kanker jaringan pembentuk darah,
seperti sumsum tulang
Lymphomas: kanker berasal dari jaringan limfa,
lymph nodes
16. Fungsi mitosis untuk pertumbuhan, penggantian sel yang
rusak, dan reproduksi aseksual
Kromosom manusia yang 46, kalau diamati mereka masing-
masing berpasangan dengan homolognya, sehingga ada 23
pasang kromosom pada manusia
Hukum kromosom homolog yaitu kromosom homolog yang
berpasangan karena sama ukurannya, sama bentuknya,
sama kandungan gen-gennya.
Misalnya gen yang mengatur warna mata terdapat pada
lokus 1 pada satu kromosom, maka pada kromosom
homolognya gen warna mata juga terdapat lokus yang
sama, walaupun gennya untuk warna mata yang berbeda
17. Ada dua jenis/tipe kromosom
Tipe pertama adalah disebut autosom, sejumlah 22
pasang, terdapat pada baik laki-laki maupun wanita.
Tipe kedua, sepasang yang lain adalah penentu
kelamin disebut kromosom kelamin atau sex
kromosom.
Wanita memiliki sepasang sex kromosom disebut
kromosom X.
Laki-laki memiliki kromosom kelamin X dan Y yang
berpasangan.
Inilah perkecualian, pada kromosom kelamin laki-laki
perkecualian penting terjadi yaitu dua kromosom X dan Y
yang berbeda ukuran dan bentuknya juga kandungan gen-
gennya berbeda tapi saling berpasangan.
18. Individu memiliki dua set kromosom, satu berasal dari
ayah dan satu berasal dari ibu. Sel yang mengandung dua
homolog set kromosom disebut sel diploid, dan jumlah
total kromosom disebut angka diploid, disingkat 2n
Pada manusia angka diploid adalah 46, yaitu 2n=46.
Manusia adalah organisme diploid, karena hampir semua
sel penyusun tubuh kita adalah sel diploid.
19. Perkecualian adalah sel telur atau sel spermatozoa, yang
keduanya disebut sel gamet. Masing-masing gamet
memiliki set tunggal kromosom terdiri atas 22 autosom
dan sebuah seks kromosom X dan Y. Sel dengan set
tunggal disebut haploid. Pada manusia angka haploid
(disingkat n) adalah 23 (n=23
Siklus hidup manusia dimulai dari sebuah sel telur ibu
haploid dibuahi oleh sel spermatozoa bapak yang haploid
dalam proses yang disebut ferlilisasi, menghasilkan zigot
yang diploid. Zigot tumbuh berkembang menjadi dewasa.
Pembelahan mitosis menjaga sel-sel anakan dari zigot
menerima 46 set kromosom.
20. Ada perubahan terjadi untuk tahapan dari diploid menjadi
haploid dalam siklus hidup kita.
Gamet kita yang haploid, dihasilkan dari proses
pembelahan yang disebut meiosis, yang hanya terjadi
selama fase seksual dari siklus hidup kita.
Meiosis mereduksi atau mengurangi jumlah kromosom
menjadi setengahnya
21. Meiosis adalah proses menghasilkan gamet yang haploid
dari diploid
pada meiosis sel mengalami dua pembelahan
berurutan, disebut meiosis I dan meiosis II
Sel anakan yang dihasilkan adalah 4 sel, bukan 2 sel
seperti mitosis
Dua pembelahan meiosis dilangsungkan oleh hanya
satu proses duplikasi kromosom, sehingga hasilnya
keempat sel anakan hanya memiliki separuh jumlah
kromosom induknya. Reduksi jumlah kromosom terjadi
selama meiosis I.
MEIOSIS
22. During the preceding
interphase the chromosomes
are replicated to form sister
chromatids.
These are genetically
identical and joined at the
centromere.
Also, the single centrosome
is replicated.
Interfase I Profase I Metafase I
At several sites the chromatids
of homologous chromosomes
are crossed (chiasmata) and
segments of the chromosomes
are traded. A spindle forms from
each centrosome and spindle
fibers attached to kinetochores
on the chromosomes begin to
move the tetrads around.
At metaphase I, the tetrads
are all arranged at the
metaphase plate.
Microtubules from one pole
are attached to the
kinetochore of one
chromosome of each tetrad,
while those from the other
pole are attached to the
other.
23. Anafase I Profase II
In anaphase I,
thehomologous
chromosomes
separate and are
pulled toward opposite
poles.
Telofase I dan
Sitokinesis
In telophase I, movement of
homologous chromosomes
continues until there is a haploid
set at each pole.
Each chromosome consists of
linked sister chromatids.
Cytokinesis by the same
mechanisms as mitosis
usually occurs simultaneously.
In some species, nuclei
may reform, but there is
no further replication
of chromosomes.
Meiosis II is very similar to
mitosis.
During prophase II a spindle
apparatus forms, attaches to
kinetochores of each sister
chromatid, and moves them
around.
Spindle fibers from one pole
attach to the kinetochore of
one sister chromatid and
those of the other pole to
the other sister chromatid.
24. Metafase II Anafase II Profase II
At metaphase II, the sister
chromatids are arranged
at the metaphase plate.
The kinetochores of sister
chromatids face opposite
poles
At anaphase II, the
centomeres of sister
chromatids separate
and the now separate
sisters travel toward
opposite poles.
In telophase II, separated
sister chromatids arrive at
opposite poles.
Nuclei form around the
chromatids.
Cytokinesis separates
the cytoplasm.
At the end of meiosis, there
are four haploid daughter
cells.
27. Bandingkan mitosis dan meiosis
Orientasi kromosom selama metafase meiosis yang acak,
menghasilkan gamet yang beragam, ditambah proses
fertilisasi yang acak, keduanya menghasilkan turunan yang
bervariasi
Kromosom homolog membawa gen-gen yang berbeda
versinya
Crossing over, yaitu pergantian segmen kromosom yang
berhubungan antara dua kromosom homolog
Crossing over lebih lanjut meningkatkan variasi genetis
