PERTUMBUHAN SEL

T. Susmiarsih

                                                                                                                        

TUMBUH DAN BERKEMBANG

-Pertumbuhan sel

-Pembelahan sel

Pertumbuhan sel :

- Bertambah jumlahnya sel

- Bertambah besarnya sel (massa, volume)

Pada Metazoa, pertambahan jumlah sel : pertumbuhan organ atau pertambahan organisme

Pada mokroorganisme uniseluler, pertambahan jumlah sel : pertambahan koloninya.

Pertumbuhan merupakan salah satu fase dari siklus sel yang saling terkoordinasi satu sama lainnya

Siklus sel :

Merupakan periode yang diperlukan atau dialami sel hasil pembelahan sebelumnya sampai terbentuk generasi berikutnya

Peristiwa di dalam siklus sel : - Pertumbuhan sel (Growth Cell)- Replikasi DNA dan Duplikasi kromosom- Pembelahan sel (Division Cell)

Satu siklus sel dibagi menjadi 2 fase :

- Interfase

- Mitosis

Fase interfase terdiri atas : Fase G1 :tidak terjadi sintesis DNA,

sintesis komponen seluler, ukuran sel besar. Ada sementara sel setelah G1 masuk ke G0 (stem cell)

Fase S : terjadi sintesis DNA dan duplikasi DNA dari 2n menjadi 4n, mensintesis histon

Fase G2 : interval antara S dan M, sel mempersiapkan perangkat mitosis seperti tubulin

Fase M : fase pembelahan sel

Siklus sel (1)

Durasi fase-fase siklus sel bervariasi, tergantung dari jenis sel

Pada kultur sel manusia dewasa : G1 8 jam, S 6 jam, G2 4,5 jam dan mitosis 2 jam

Pada sel Hela : G1 12 jam, S 5 jam, G2 5jam dan M 1 jam.

Pada zigot----blastosis : tanpa fase G1 dan G2, menghasilkan sel dgn ukuran ½ x dari sel induk

Siklus sel (2)

Siklus sel dikontrol 2 protein :

- Cyclin dependent protein kinase

(Cdk) yang mengalami fosforilasi

Cdk-p (inaktif)

- Cyclin—bergabung dengan Cdk-

p

(M-cyclin dan G1-cyclin) G1-cyclin berikatan Cdk-p

membentuk S-phase Promoting Factor (SPF)

M-cyclin berikatan Cdk-p membentuk M-phase Promoting Factor (MPF)

KONTROL SIKLUS SEL(1)

Pada fase G1, sel mensintesis G1-cyclin dan bergabung dengan Cdk-p menjadi SPF yang aktif , menginduksi sel masuk fase S

Pada akhir fase S, SPF diinaktifkan melalui defosforilasi, G1 cyclin degradasi dan Cdk-p inaktif

Pada fase G2, sel mensintesis M-Cyclin, dan bergabung dengan Cdk-p menjadi MPF yang aktif, menginduksi sel untuk masuk ke fase M

KONTROL SIKLUS (2)

Fase pertumbuhan mikroorganisma : fase lag, fase logaritma, fase statis dan fase regresi

Fase Lag

Sel membesar tapi tidak membelah, aktif melakukan metabolisme membuat enzim dan koenzim

Fase Logaritma

Sel mengadakan pembelahan secara teratur dan bertambah jumlahnya menurut rumus :

Nt = No x 2 kt

dimana Nt = jumlah sel setelah t jam

No= jumlah sel mula-mula

k = konstanta regresi, yaitu 1/T dimana T waktu generasi

dalam jam

Fase Pertumbuhan Sel (1)

Fase Pertumbuhan Sel (2)

1. Jika sel dikultur dalam medium selama 100 jam, diketahui jumlah sel mula-mula 20 juta, fase log : 80 jam, fase statis : 40 jam dan fase lag : 4 jam. Waktu generasi sel 20 jam. Berapa jumlah sel yang dipanen ?

Nt = No x 2 kt

= 20.000.000 x 21/20.80

= 32.000.000

2. Jika jumlah sel mula-mula 20 juta dan dikultur dalam medium selama 70 jam. Diketahui fase log 20 jam dan Jumlah sel yang diambil 80 juta. Berapa waktu generasinya ?

Nt = No x 2 kt

80.000000 = 20.000000 x 2 1/T.20

4 = 2 1/T.20

√4=1/T.20

= 10 JAM

Fase Statis

Fase dimana jumlah sel tidak lagi berubah, akibat kekurangan makanan, zat pengontrol pertumbuhan mengumpan balik karena mencapai konsentrasi tertentu atau terjadinya hambatan karena terjadinya kontak (contact inhibitation). Jika terjadi pembelahan sel akan diimbangi dengan kematian sel

Fase Regresi

Fase dimana banyak sel yang mati akibat kurang makanan, akumulasi zat bersifat racun.

Fase regresi bervariasi tergantung jenis sel : bakteri kokus gram negatif kematiannya kurang dari 72 jam, sedang yang lain bisa sampai menahun

Fase Pertumbuhan Sel (3)

Regresi phase

Growth Phase Of Microorganism

Sel tertentu tumbuh dan berkembang sepanjang masa : sel pembentuk darah, lapisan germinal kulit (stratum germinativum), epitel usus; sedangkan lainnya tidak membelah sepanjang tahun : sel otot; atau tidak direproduksi lagi : sel saraf.

Mekanisme pengontrolan belum sepenuhnya jelas. Mekanisme kontrol diatur oleh banyak gen Diduga kontrol pertumbuhan melalui zat-zat

pengontrol yang disekresikan oleh berbagai macam sel secara bersama-sama, apabila mencapai konsentrasi tertentu akan mengadakan reaksi umpan balik (contact inhibition) yang memperlambat atau menghentikan pertumbuhan.

KONTROL PERTUMBUHAN (1)

Zat pengontrol pertumbuhan (Growth Factor) : adalah suatu protein yang berikatan dengan reseptor permukaan sel yang mengaktivasi proliferasi, diferensiasi dan pembelahan tingkat seluler

Growth Factor misalnya : Interleukin (IL), Epidermal Growth Factor (EGF), Fibroblast Growth Factor (FGF) dll.

Kanker--- akumulasi kesalahan genetik sehingga sel tidak dapat mengontrol pertumbuhan dan pembelahan sel---p53 mutasi—tidak dpt mensupresor tumor

KONTROL PERTUMBUHAN (2)

Control of cell growth and division

A damaged cell may undergo apoptosis if it is unable to repair genetic errors

Control of cell growth and division

Cancer results when cells accumulate genetic errors and multiply without control.