Tidak seperti proses pembelahan sel pada prokariotik yang telah di bahas
pada postingan Pembelahan Sel pada Prokariotik atau Bakteri proses pembelahan sel pada eukariotik lebih rumit dan
melewati beberapa tahapan/fase. Tahapan/fase tersebut dikenal dengan
nama siklus sel. Ada 5 fase dalam
siklus sel, yaitu gap1 (G1), sintesis (S), gap2 (G2), mitosis (M) dan Sitokinesis (C). Fase mitosis (M) dibagi
menjadi 3 tahapan yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Berikut
penjelasannya :
 | |
| Siklus Sel pada Prokariotik yang meliputi fase gap1 (G1), sintesis (S), gap1 (G2), mitosis (M) dan Sitokinesis (C) |
1. Gap1 (G1)
Fase
G1 merupakan fase pertumbuhan sel.
Dalam fase ini sel terjadi sintesis organel organel sel yang diperlukan untuk mendukung kehidupannya.
2. Sintesis (S)
Fase S adalah fase ketika sel melakukan
replikasi DNA yang dimilikinya. Setiap kromosom membentuk kromatid sister yang keduanya masih terhubung pada sentromer. Sentromer adalah adalah bagian
kromosom yang terjadi penyempitan dan terdapat suatu protein yang disebut
dengan kinetochore. Kinetochore berfungsi untuk
pelekatan mikrotululus. Tiap-tiaap kromosom mempunyai 2 kinetochore
3. Gap 2 (G2)
Fase G2 fase yang
terjadi setelah sel melakukan replikasi atau penggandaan DNA. Fase ini merupakan
fase untuk persiapan pemisahan DNA/genom yang telah digandakan dalam fase S. Dalam fase ini terjadi replikasi mitokndria
dan organel lainnya serta pemampatan kromosom. Mikrotubulus juga mulai
membentuk spindle. Pada sel hewan,
mikrotubulus berasal dari suatu titik yang disebut dengan sentriol. Fase G1, S dan G2 disebut juga dengan interfase. Interfase merupakan tahapan yang penting untuk
keberhasilan tahap selanjutnya yaitu tahapan/fase mitosis.
4. Mitosis (M)
Mitosis adalah adalah fase dalam siklus sel dimana terjadi
pemisahan kromatid sister dari kromosom. Mitosis juga dibagi menjadi beberapa
tahapan, yaitu : profase, metaphase,
anafase dan telorfase.
a. Profase
Profase terjadi ketika kromosom keadaan paling mampat
sehingga dapat dilihat menggunakan mikroskop. Dua sentriol yang terbentuk pada
fase G2, masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan. Setelah sampai pada
ujung kutub, Sentriol kemudian membentuk sekumpulan mikrotubulus yang disebut
dengan spindle apparatus. Pada sel
tumbuhan, meskipun tidak terbentuk sentriol tetapi terdapat pula sekumpulan
mikrotubulus yang serupa dengan spindle
apparatus dari kutub yang berlawanan.
Saat
pembentukan spindle apparatus,
membran inti sel akan disintegrasi (terpecah) dan akan diabsorsi oleh retikulum
endoplasma. Benang-benang mikrotubulus
kemudian menyebar ke tengah sel dan menempel pada kinetochore kromosom. Tiap-tiap kinetochore kromatid sister
dalam satu kromosom ditempeli mikrotubulus dari kutub yang berbeda.
 |
| Kromosom dengan mikrotubulus yang menempel pada kinetochore |
b. Metafase
Metafase adalah tahapan dalam mitosis dimana seluruh
kromosom berjajar di garis tengah sel yang membujur dengan kedua kinetochore kromosom ditempeli oleh benang
mikrotubulus. Garis tengah sel tersebut disebut dengan metafase
plate.
 |
| Tahapan metafase pada pembelahan mitosis; diagram metafase pada sel hewan (atas). Metafase yang diamati dari mikroskop (bawah) |
c. Anafase
Anafase merupakan tahapan
terpendek dalam mitosis. Pada anaphase, sentromer kromosom yang telah berjajar
di tengah-tengah sel akan membelah menjadi dua memisahkan kromatid sister. Pembelahan/pemisahan kromosom tersebut
terjadi secara bersamaan pada semua kromosom yang ada. Setelah kedua kromatid sister terpisah, mikrotubulus
mulai memendek sehingga mengakibatkan kromatid
sister tertarik menuju kutub dimana mikrotubulus berasal.
d. Anafase
Telofase terjadi setelah masing masing kromatid yang ditarik
oleh mikrotubulus sampai pada kutub. Ikatan mikrotubulus pada kinetochore akan lepas. Mikrotubulus kemudian dipecah
menjadi monomernya yaitu tubulin. Tubulin tersebut selanjutkan digunakan untuk
membentuk sitoskeleton sel. Membran inti mulai terbentuk membungkus kromosom
yang baru dihasilkan. Kromosom mulai terurai membentuk untaian DNA double stranded dan siap untuk
diekspresikan. Salah satu gen yang paling awal diekspresikan setelah terjadi
mitosis adalah gen rRNA yang diekspresikan dengan terbentuknya membran inti.
 |
| Proses mitosis dan sitokinesis sel eukariotik |
5. Sitokinesis (C)
Sitokinesis (C) adalah fase dalam siklus sel dimana terjadi pembelahan
sitoplasma pada suatu sel sehingga terbentuk 2 sel baru. Setelah terjadi
mitosis, sel memiliki dua inti pada kutub yang berlawanan. Organela yang juga telah
direplikasi pada metafase juga akan menuju kutub mendekati inti sel. Ada
sedikit perbedaan pada sitokinesis yang terjadi pada sel hewan dan tumbuhan. Sel hewan tidak memilik dinding sel.
Sitokinesis terjadi karena adanya konstriksi filamen aktin mengakibatkan adanya
belahan disekitar diameter sel. Belahan tersebut semakin meluas hingga
terbentuk 2 sel baru. Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan memiliki dinding
sel.
 |
| Sitokinesis pada hewan; (a). alur pembelahan sel pada telur Sea urchin, (b). terbentuk 2 sel anakan di tahap akhir sitokinesis |
Adanya dinding sel pada sel tumbuhan menyebabkan sel tumbuhan tidak bisa melakukan mekanisme sitokinesis seperti pada sel hewan karena filamen aktin tidak mampu untuk membelah dinding sel karena terlalu kaku (rigid). Oleh karena itu sel tumbuhan melakukan mekanisme lain dalam sitokinesis, yaitu diawali dengan membentuk komponen-komponen membran sel sepanjang garis tengah sel yang disebut dengan sel plate. Sel plate kemudian menyatu, membelah sel menjadi dua. Selulosa kemudian disintesis dibagian membran yang baru sehingga terbentuk dinding sel.
 | |
| Sitokinesis pada tanaman; komponen membran sel menyatu membentuk sel plate yang membelahsel menjadi dua |
Pada jamur dan beberapa spesies
protista, saat proses mitosis membran inti tidak terfragmentasi / tetap utuh
sehingga mitosis terjadi di dalam membran inti (nukelolus). Setelah mitosis
akan terjadi pembelahan nukelolus
terlebih dahulu baru kemudian terjadi sitokinesis.
Waktu yang
diperlukan untuk menyelesaikan satu kali siklus sel bervariasi, tergantung
spesies dan organ atau jaringan tertentu. Sel-sel pada embrio dapat
menyelesaikan 1 siklus sel (pembelahan sel) dalam waktu 20 menit, bahkan pada
embrio lalat buah 1 siklus sel (pembelahan sel) hanya membutuhkan 8 menit. Sel-sel
embrio hanya membutuhkan waktu yang relatif singkat untuk melakukan 1 siklus
sel (pembelahan sel) karena sel-sel pada embrio tidak melalui proses G1 dan G2
sehingga hanya melalui fase M dan S.
Berbeda
dengan sel embrio, sel-sel selain sel embrio harus melalui fase G1 dan G2
sehingga waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel)
membutuhkan waktu yang lebih lama. Secara umum, sel-sel pada mamalia
membutuhkan 24 jam untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel). Namun
beberapa sel dari jaringan tertentu membutuhkan waktu yang lama, misalnya sel
hati, membutuhkan waktu 1 tahun untuk melakukan 1 siklus sel (pembelahan sel).
Selama siklus sel, pertumbuhan sel terjadi pada fase G1, G1 dan S.
Fase M pada siklus sel hanya
membutuhkan waktu sekitar 1 jam sedangkan pertumbuhan sel terjadi pada fase G1,
G1 dan S. Variasi siklus sel sebagian besar terjadi pada fase G1. Seringkali
siklus sel (pembelahan sel) terhenti pada fase G1 sebelum sel melakukan
replikasi DNA dan memasuki fase
istirahat yang disebut dengan fase G0.
Terkadang sel tetap berada pada fase G0 selama beberapa hari hingga beberapa
tahun. Bahkan sel otot dan sel syaraf akan tetap pada fase G0 yang artinya
tidak akan terjadi pembelahan sel lagi. Namun beberapa sel seperti sel hati,
akan melanjutkan ke fase G1 setelah mengalami fase G0 ketika terjadi luka (injury) pada sel.
Kata Kunci :
Siklus Sel adalah, tahapan Siklus Sel, Gap1 (G1), Sintesis (S), Gap 2 (G2), Mitosis (M), Profase, Metafase, Anafase, Anafase, Sitokinesis (C), G0
Penyakit Kelain Genetik yang Diwariskan Berdasarkan Sifat Resesif dan Cara Deteksinya
0 komentar