Siklus Sel

artikel terkait struktur dan fungsi nukleus, transkripsi RNA protein, siklus sel, pembelahan sel

Sel sebagai unit terkecil kehidupan tentunya mengalami pertumbuhan sel. Pada sel yang sedang tumbuh selalu mengalami siklus sel, yang merupakan serangkaian proses yang berlangsung sejak sel itu terbebtuk hingga siap mulai membelah. Siklus sel sendiri meliputi pertambahan massa dan duplikasi bahan genetic yang dikenal sebagai interfase dan pembelahan sel. Pada sel eukariotik pembelahan sel ada dua macam, yaitu mitosis dan meiosis.

Para ahli biologi lebih banyak mencurahkan perhatiannya pada fase pembelahan sel karena perubahan- perubahan yang dramatis yang berlangsung dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Oleh karena itu, interfase juga meerupakan ‘fase istirahat’. Pada interfase terjadi beberapa kegiatan yang intensif, antara lain biosintesis adan deoksiribonukleat (ADN) dan pembagian komponen-komponen kromosom menjadi dua bagian yang sama. Sehingga ukuran sel bertambah kurang lebih dua kali lipat.

Pada interfase berlangsung serangkaian proses yang komplek sebagai persiapan untuk membagikan materi-materi yang terdapat pada sebuah sel kepada sel anak dengan jumlah yang sama. Sebelum membelah, komponen-komponen molekuler sel yang penting dalam sel telah digandakan menjadi dua kali lipat, sehingga sebenarnya pembelahan sel merupakan fase terakhir dari perubahan-perubahan tingkat molekul yang sedang berlangsung. Berikut merupakan gambar ringkasan peristiwa-peristiwa besar dalam siklus sel eukariotik dan kondisi kromosom induk.

Dalam sel berkembang biak, G1 adalah periode antara kelahiran sel mitosis dan inisiasi sintesis DNA, yang menandai awal fase S. Pada akhir fase S, kromosom yang direplikasi terdiri dari dua DNA dan terkait kromosom. Akhir G2 ditandai oleh terjadinya mitosis,  memisahnya gelendong mitosis (garis merah) dan menuju ke kutub masing-masing, diikuti pembagian sitoplasma (sitokinesis) untuk menghasilkan dua sel anak. G1, S, dan fase G2 secara kolektif disebut sebagai interfase, periode antara satu mitosis dan berikutnya.

Berdasarkan penelitian-penelitian sitokimia (antara lain dengan menggunakan zat warna Feolgen) dan penelusuran dengan timidin radioaktif, Howard sdan Pele membagi siklus sel menjadi empat periode yang berurutan, yaitu periode G₁ (G = gap), periode S (sintesis), periode G₂, dan mitosis. Sintesis ADN hanya berlangsung pada periode S. selam periode G₂ pada suatu sel mengandung ADN sebanyak dua kali lipat jika dibanding pada periode G₁. Sel-sel anak yang baru dibentuk pada mitosis kembali mengandung jumlah ADN seperti pada periode G_1.

Dalam membahas mitosis, kita biasanya menggunakan istilah kromosom yang merupakan bagian yang sangat berperan dalam pewarisan sifat.  Kromosom ini jelas terlihat saat proses pembelahan sel jika dilihat dengan mikroskop cahaya. Selama interfase, bagian dari siklus sel antara akhir satu M fase dan awal berikutnya, membentuk sambungan dengan retikulum endoplasma . Dengan terjadinya mitosis dalam profase, benang spindle ditarik ke dalam retikulum retikulum, dan Membran Golgi terurai menjadi vesikula.  mikrotubulus membongkar dan berkumpul kembali ke aparat mitosis yang terdiri dari berbentuk bola bundel dari mikrotubulus (gelendong) dengan cluster berbentuk bintang dari mikrotubulus memancar dari setiap ujung, atau gelendong tiang. Selama periode metafase mitosis, sebuah multiprotein kompleks, yang kinetokor, berkumpul di masing-masing sentromer. Itu kinetochore dari kromatid saudari kemudian bergaul dengan mikrotubulus datang dari gelendong yang berlawanan kutub.

Selama periode anafase mitosis, kromatid terpisah.  Mereka awalnya ditarik oleh protein motor sepanjang mikrotubulus gelendong menuju kutub yang berlawanan dan kemudian yang lebih jauh terpisah sebagai gelendong mitosis berelongasi. Setelah selesai Pemisahan kromosom, gelendong mitosis disassembles dan kromosom decondensasi  selama telofase. Membran inti kembali terbentuk di sekeliling terpisah kromosom saat mereka decondensasi . Pembagian sitoplasma secara fisik, disebut sitokinesis  kemudian menghasilkan dua sel anak sebagai kompleks Golgi bentuk ulang di masing-masing sel anak. Setelah mitosis sel  bersiklus memasuki fase G1, memulai pergantian siklus lain. Pada vertebrata dan diploid ragi, sel-sel di G1 memiliki jumlah kromosom diploid (2n).

Dalam ragi haploid, sel-sel di G1 memiliki salah satu dari masing-masing kromosom (1n), nomor haploid. Cepat bereplikasi sel manusia kemajuan melalui siklus sel penuh di sekitar 24 jam: mitosis diperlukan, âà30 menit; G1, 9 jam, fase S, 10 jam; dan G2, 4,5 jam. Sebaliknya, siklus penuh mengambil hanya, kurang lebih 90 menit dalam sel ragi tumbuh pesat.  Pada umumnya, periode S dan G₂ relatif tetap. Sedangkan G₁ bisa berlangsung beberapa hari, minggu, bulan bahkan tahun. Pada jaringan yang sel-selnya secara normal tidak pernah membelah (sel saraf, sel saraf dan sel serat lintang) atau sel yang jarang membelah (limfosit yang ada dalam peredaran darah) terdapat jumlah AND yang tetap sama dengan periode G_1.

Pengaturan tentang lamanya siklus sel terutama tergantung pada terhentinya siklus pada tahap tertentu pada periode G₁ . Sel yang berada pada kondisi demikian dikatakan dalam periode G₀ dan siklusnya dianggap mundur. Jika kondisi sudah berubah dan pertumbuhan sudah mulai, maka sel tersebut kembali pada G_1.      

Seperti postmitotic sel umumnya keluar dari siklus sel di G1, memasuki fase G0. Beberapa sel G0 dapat kembali ke siklus sel dan melanjutkan mereplikasi, sehingga memberikan kontrol proliferasi sel yang Diatur oleh protein fosforilasi dan pengendalian kerusakan melalui siklus sel konsentrasi dari siklin, sub-unit peraturan protein kinase yang heterodimeric yang mengontrol siklus sel kegiatan, peningkatan dan penurunan sebagai sel kemajuan melalui siklus sel. Subunit katalitik kinase ini, yang disebut cyclin-dependent kinase (CDKs), tidak memiliki aktivitas kinase kecuali mereka terkait dengan siklin. Setiap CDK dapat mengasosiasikan dengan berbagai siklin, dan terkait siklin menentukan protein terfosforilasi oleh suatu cyclin-CDK kompleks. Brikut adalah siklus sel eukariotik :

       Perjalanan melalui siklus  dikendalikan oleh G1, S-fase, dan mitosis bergantung kinase cyclin  kompleks (hijau). Siklus Ini terdiri dari sebuah peraturan siklin  Subunit dan katalitik cyclin-kinase bergantung (CDK) subunit. Dua ubiquitin ligase kompleks (jingga), SCF dan APC,  polyubiquitinate substrat spesifik termasuk S-fase inhibitor  (langkah), securin (langkah), dan mitosis siklin (langkah), menandai  substrat ini untuk degradasi oleh proteasomes. Proteolisis dari  S-inhibitor fase-fase S mengaktifkan cyclin-CDK kompleks,  5 8 9 menyebabkan replikasi kromosom. Proteolisis dari securin  mengakibatkan degradasi protein kompleks yang menghubungkan lain kromatid pada metafase, dengan demikian memulai anafase, periode mitosis kromatid yang lain dipisahkan dan pindah ke kutub gelendong yang berlawanan. Pengurangan aktivitas mitosis CDK cyclin-kompleks yang disebabkan oleh proteolisis dari izin siklin mitosis mitosis akhir acara dan sitokinesis terjadi. Proteolitik ini mendorong perpecahan siklus dalam satu arah karena protein ireversibilitas degradasi.

Lihat laporan yang terkait inti sel.

struktur dan fungsi nukleus

transkripsi RNA protein

siklus sel

pembelahan sel

DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 1996. BIOLOGI jilid 1. Jakarta: Erlangga

Cooper ,G.M. dan R.E. Hausmann. 2004. The Cell A Molecular Approach, Third Edition. Washington: ASM Press. Sinawer Associates ,Inc.Washington ,DC. Sunderland, Massachusetts.

Djohar. 1985. Bioligi sel 1Diktat kuliah FPMIPA IKIP Yogyakarta. Yogyakarta: FPMIPA IKIP Yogyakarta

Page, David. 1997. Prinsip-Prinsip Biokimia edisi kedua. Jakarta: Erlangga.

Strayer, L. 2000. BIOKIMIA VOL 2 EDISI 4. Jakarta: Buku kedokteran EGC.

Suryani, Yoni. 2004. Biologi Sel dan Molekuler. Yogyakarta: FMIPA UNY.

Wolve, S.L. 1932. Introduction to Cell Biology. Wadswordh Publising Company Melmont, California.

Wolve, S.L. 1993. Molecular And Cellular Biology. Wadswordh Publising Company Melmont, California.