Click here to load reader

ITP UNS SEMESTER 1 Fisiologi sel (pertumbuhan dan pembelahan sel)

  • View
    1.810

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of ITP UNS SEMESTER 1 Fisiologi sel (pertumbuhan dan pembelahan sel)

  • 1. 07/04/131 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20121 Fisiologi Sel Pertumbuhan dan Perkembangan Sel Pembelahan Sel Biologi Sel Semester Gasal 2011/2012 Esti Widowati,S.Si.,M.P

2. 07/04/132 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20122 Pertumbuhan Sel Pertumbuhan dan perkembangan sel tergantung dari pertumbuhan, perbanyakan dan perbaikan sel Uniseluler : untuk reproduksi Multiseluler : untuk pertumbuhan sampai dewasa karena mempengaruhi perbanyakan sel penyusun jaringan 3. 07/04/133 Tipe Pembelahan Sel Mitosis: Growth, development and repair Asexual reproduction (yields identical cells) Occurs in somatic (body) cells Meiosis: Sexual reproduction (yields different cells) Occurs in specific reproductive cells S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 4. 07/04/134 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20124 Pertumbuhan pada uniseluler terjadi setelah mengalami pembelahan sel Pertumbuhan dan pembelahan sel merupakan suatu siklus sel Siklus sel terdiri atas interfase dan fase mitotik (mitosis dan cytokinesis) Siklus sel terjadi pada sel embrionik atau sel yang mengalami regenerasi Siklus sel dapat terhenti (degenerasi dan kematian) Regenerasi dapat dengan mudah terjadi pada suatu jaringan atau sebaliknya 5. 07/04/135 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 6. 07/04/136 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20126 Interfase Tahap G1/ first gap phase : dimulai dari sel yang baru membelah. 3-4 jam sampai tahunan. Terjadi sintesis RNA diikuti sintesis protein sehingga sitoplasma semakin banyak dan sel tumbuh. Sintesis RNA dimulai di nukleus dan spesifik sesuai DNA Tahap S/ Synthetic phase : proses sintesis DNA (replikasi) sehingga kromosom bersifat diploid. 7-8 jam. Replikasi sentriol. Sintesis RNA masih berjalan walaupun tidak dominan. Pembentukan molekul histon (protein dasar kromosom) 7. 07/04/137 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20127 Tahap G2/ second gap phase : tahap akhir pertumbuhan yang dilanjutkan dengan pembelahan sel. 2-5 jam. Masih terjadi sintesis RNA dan berhenti saat pembelahan sel dimulai. Telah ada kromosom diploid dan sepasang unit sentriol. Sel siap membelah 8. 07/04/138 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20128 Pembelahan Sel Pembelahan sel dapat terjadi secara mitosis dan meiosis Setiap pembelahan terjadi kariokinesis dan sitokinesis Sitokinesis terjadi lebih sederhana karena kariokinesis melibatkan kromosom 9. 07/04/139 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/20129 Mitosis 1 sel induk menjadi 2 sel anak Jumlah kromosom sel induk sama dengan jumlah kromosom sel anak Pada sel soma Untuk memperbanyak sel supaya organisme dapat tumbuh Tahapannya : profase, metafase, anafase dan telofase 10. 07/04/1310 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 11. 07/04/1311 G2 OF INTERPHASE PROPHASE PROMETAPHASE Centrosomes (with centriole pairs) Chromatin (duplicated) Early mitotic spindle Aster Centromere Fragments of nuclear envelope Kinetochore Nucleolus Nuclear envelope Plasma membrane Chromosome, consisting of two sister chromatids Kinetochore microtubuleFigure 12.6 Nonkinetochore microtubules S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 12. 07/04/1312 Centrosome at one spindle pole Daughter chromosomes METAPHASE ANAPHASE TELOPHASE AND CYTOKINESIS Spindle Metaphase plate Nucleolus forming Cleavage furrow Nuclear envelope forming Figure 12.6 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 13. 07/04/1313 The mitotic spindle mikrotubul yang mengontrol pergerakan kromosom selama mitosis Spindle muncul dari sentromer spindle microtubules asters S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 14. 07/04/1314 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 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 15. 07/04/1315 The Spindle Spindle memiliki struktur seperti web terbuat dari microtubule . Sangat penting pada mitosis karena mengatur kromosom untuk berada pada posisi yang benar A cell at metaphase a spindle S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 16. 07/04/1316 Some spindle microtubules Berikatan dengan kinetochores chromosomes CentrosomeAster Sister chromatids Metaphase Plate Kinetochores Overlapping nonkinetochore microtubules Kinetochores microtubules Centrosome ChromosomesMicrotubules 0.5 m 1 m Figure 12.7 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 17. 07/04/1317 Chromosomes attached to spindleChromosomes attached to spindle during nuclear divisionduring nuclear division S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 18. 07/04/1318 Kinetochore microtubules : berikatan dengan kinetochores chromosomes dan menggerakkan kromosom ke daerah metafase Nonkinetochores: overlap satu sama lain tetapi tidak berikatan dengan chromosome Two kinds of microtubules S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 19. 07/04/1319 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 20. 07/04/1320 0.5 m Chromosome duplication (including DNA synthesis) Centromere Separation of sister chromatids Sister chromatids Centromeres Sister chromatids A eukaryotic cell has multiple chromosomes, one of which is represented here. Before duplication, each chromosome has a single DNA molecule. Once duplicated, a chromosome consists of two sister chromatids connected at the centromere. Each chromatid 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 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 21. 07/04/1321 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201221 Profase 1. Didahului interfase 2. Sentriol telah bereplikasi dan di dekat nukleus bergerak ke tepi diikuti mikrotubuli yang membentuk aster 3. Sentriol dengan aster bergerak terus ke tepi. Mikrotubuli membentuk bangunan penghubung dua sentriol yaitu spindel 22. 07/04/1322 1. Benang kromatin terlihat menebal 2. Nukleolus mengecil dan mulai menghilang 3. Membran inti sel menghilang 4. Sentriol mencapai kutub pembelahan sel dengan memiliki aster dan spindel yang menghubungkan kedua unit sentriol 5. Kromosom terlihat jelas dan memiliki sentromer lengkap dengan lengannya 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201222 23. 07/04/1323 Metafase 1. Kromosom menempatkan diri di bidang ekuator antara dua buah kutub pembelahan 2. Terbentuk benang penghubung antara kinetokor dengan kutub pembelahan sel (chromosomal fibers) untuk menarik kromatid kearah kutub pembelahan sel 3. Kromatid mulai terpisah dari pasangannya 4. Kromatid yang mulai terpisah dihubungkan dengan kutub pembelahan sel pada setiap sisi 5. Tahap ini diakhiri dengan tertariknya bagian kinetokor kearah kutub pembelahan sel dan bagian lengan kromatidnya masih melekat satu sama lain 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201223 24. 07/04/1324 Anafase 1. Pemisahan lengan-lengan kromatid secara sempurna dan bergerak menuju kutub pembelahan sel 2. Gerakan diduga disebabkan oleh tarikan benang spindel penghubung kinetokor dengan kutub pembelahan sel 3. Gerakan diketahui disebabkan pemendekan chromosomal fibers yang tersusun dari mikrotubuli yang mengandung tubulin yang berpolimerisasi dan memendek 4. Kromosom berkumpul mengelompokpada tiap kutub dan membran plasma mulai berubah 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201224 25. 07/04/1325 Pada anafase, sister chromatid berpisah Dan bergerak sepanjang kinetochore microtubules menuju arah berlawanan ujung sel Spindle pole Kinetochore Figure 12.8 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 26. 07/04/1326 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 27. 07/04/1327 Telofase 1. Membran inti mulai tampak melingkupi kromosom pada tiap kutub 2. Kromosom tampak menipis dan tampak sebagai kromatin 3. Pemisahan sitoplasma dan organel didahului pelekukan membran sel kedalam 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201227 28. 07/04/1328 Terbentuk dua sel yang sama bentuk dan sifatnya dengan jumlah kromosom yang sama Kromosom diploid Sel baru/anak akan mengalami pertumbuhan sel yaitu interfase dan siap membelah lagi Kematian sel dapat digantikan dengan sel baru Organisme dapat terus tumbuh dengan pembelahan mitosis 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201228 29. 07/04/1329 Cytokinesis Pada sel hewan Cytokinesis terjadi oleh proses yang disebut cleavage, membentuk sebuah cleavage furrow Cleavage furrow Contractile ring of microfilaments Daughter cells 100 m (a) Cleavage of an animal cell (SEM) S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 30. 07/04/1330 Pada sel tumbuhan, selama cytokinesis Terbentuk plat sel (cell plate) Daughter cells 1 mVesicles forming cell plate Wall of patent cell Cell plate New cell wall (b) Cell plate formation in a plant cell (SEM)Figure 12.9 B S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 31. 07/04/1331 1 Prophase. The chromatin is 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 discrete chromosomes; each consists of two identical sister chromatids. Later in prometaphase, the nuclear envelop will fragment. Metaphase. The spindle is complete, and the chromosomes, attached to microtubules at their kinetochores, are all at the metaphase plate. Anaphase. The chromatids of each chromosome have separated, and the daughter chromosomes are moving to the ends of cell as their kinetochore microtubles shorten. Telophase. Daughter nuclei are forming. Meanwhile, cytokinesis has started: The cell plate, which will divided the cytoplasm in two, is growing toward the perimeter of the parent cell. 2 3 4 5 Nucleus Nucleolus ChromosomeChromatine condensing Figure 12.10 S1-ITP Biologi Sel 2011/2012 32. 07/04/1332 Pembelahan sel dapat dihentikan pada tahap metafase untuk karyotyping (melihat bentuk kromosom dan melihat adanya kelainan) 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201232 33. 07/04/1333 07/04/13S1-ITP Biologi Sel 2011/201233 Meiosis 1 sel induk menjadi 4 sel anak Jumlah kromosom sel anak adalah separuh dari jumlah kromosom sel induk (reduksi) Sel anak memiliki gabungan sifat sel jantan dan sel