Jenis, proses, dan kepentingan pembelahan sel

Itu Divisi Seluler Ini adalah proses yang memungkinkan semua organisme hidup tumbuh dan bereproduksi. Dalam prokariota dan eukariota, hasil pembelahan sel adalah sel anak yang memiliki informasi genetik yang sama dengan sel asli. Ini terjadi karena, sebelum divisi, informasi yang terkandung dalam DNA digandakan.

Dalam prokariota, pembagian terjadi dengan fisi biner. Genom dari sebagian besar prokariota adalah molekul DNA melingkar. Meskipun organisme ini tidak memiliki inti, DNA dalam bentuk yang dipadatkan yang disebut nukleoid, yang berbeda dari sitoplasma yang mengelilinginya.

Sumber: Retama [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/]]

Dalam eukariota, pembagian terjadi melalui mitosis dan meiosis. Genom eukariotik terdiri dari sejumlah besar DNA terorganisir dalam nukleus. Organisasi ini didasarkan pada kemasan DNA dengan protein, membentuk kromosom, yang mengandung ratusan atau ribuan gen.

Eukariota yang sangat beragam, baik uniseluler maupun metazoari, memiliki siklus hidup yang alternatif mitosis dan meiosis. Siklus -siklus ini adalah: A) meiosis gammatik (hewan, beberapa jamur dan ganggang), b) meiosis sygotic (beberapa jamur dan protozoa); dan c) Pergantian antara meiosis gamatik dan cygotic (tanaman).

[TOC]

Teman-teman

Pembelahan sel dapat dengan fisi biner, mitosis, atau meiosis. Berikut ini menjelaskan masing -masing proses yang terlibat dalam jenis pembelahan sel ini.

Pembelahan biner

Fisi prokariotik, fisi biner, adalah bentuk reproduksi aseksual.

Fisi biner terdiri dari pembagian sel yang memunculkan dua sel anak, masing -masing dengan salinan identik dari DNA sel asli.

Sebelum pembagian sel prokariotik, replikasi DNA terjadi, yang dimulai di tempat tertentu dari DNA rantai ganda, yang disebut asal replikasi. Enzim replikasi bergerak menuju kedua arah asal, menghasilkan salinan masing -masing rantai DNA rantai ganda.

Setelah replikasi DNA, sel memanjang dan DNA dipisahkan menjadi sel. Segera, membran plasma baru mulai tumbuh di tengah sel, membentuk septum.

Proses ini difasilitasi oleh protein FTSZ, yang secara evolusioner sangat diawetkan dalam prokariota, termasuk archaea. Akhirnya, sel dibagi.

Siklus sel dan mitosis

Tahapan di mana sel eukariotik dari dua pembelahan sel berturut -turut dikenal sebagai siklus sel. Durasi siklus sel bervariasi dari beberapa menit hingga bulan, tergantung pada jenis sel.

Siklus sel dibagi menjadi dua tahap, yaitu fase M dan antarmuka. Dua proses, yang disebut mitosis dan sitokinesis terjadi pada fase M. Mitosis terdiri dari pembagian nuklir. Jumlah dan jenis kromosom yang sama yang ada dalam nukleus asli ditemukan di inti anak -anak. Sel somatik organisme multiseluler dibagi dengan mitosis.

Sitokinesis terdiri dari divisi sitoplasma untuk membentuk sel anak.

Antarmuka memiliki tiga fase: 1) G1, sel -sel tumbuh dan menghabiskan sebagian besar waktu mereka dalam fase ini; 2) S, duplikasi genom; dan 3) G2, replikasi mitokondria dan organel lainnya, kondensasi kromosom, dan perakitan mikrotubulus, di antara peristiwa lainnya.

Tahap mitosis

Mitosis dimulai dengan akhir fase G2, dan dibagi menjadi lima fase: profase, janji, metafase, anafase dan telofase. Mereka semua terjadi terus menerus.

Dapat melayani Anda: Komunikasi Seluler: Jenis, Pentingnya, Contoh

Prophase

Prophase. Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Pada tahap ini perakitan spindel mitosis, atau peralatan mitosis, adalah peristiwa utama. Profase dimulai dengan pemadatan kromatin, membentuk kromosom.

Setiap kromosom memiliki sepasang saudara perempuan kromat, dengan DNA identik, yang terkait erat di lingkungan sentromer mereka. Kompleks protein yang disebut kohesin berpartisipasi dalam persatuan ini.

Setiap sentromer terkait dengan cinetocoro, yang merupakan kompleks protein yang berikatan dengan mikrotubulus. Mikrotubulo ini memungkinkan setiap salinan kromosom untuk ditugaskan ke sel anak. Radian mikrotubulus dari setiap ujung sel dan membentuk peralatan mitosis.

Dalam sel hewan, sebelum profase, duplikasi centering terjadi, yang merupakan pusat pengorganisasian utama mikrotubulus dan tempat di mana centriole induk dan putra berada. Setiap pusat mencapai kutub yang berlawanan dari sel, membangun jembatan mikrotubulos di antara mereka yang disebut perangkat mitosis.

Pada tanaman evolusi terbaru, tidak seperti sel hewan, tidak ada pusat dan asal mikrotubulus tidak jelas. Dalam sel fotosintesis yang berasal dari evolusi yang lebih tua, seperti ganggang hijau, ada pusat.

Janji

Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Mitosis harus menjamin pemisahan kromosom dan distribusi amplop nuklir pori nuklir dan kompleks nukleolus. Tergantung pada apakah pembungkus nuklir (dalam) menghilang atau tidak, dan tingkat denstegrasi IN, mitosis bervariasi dari tertutup hingga terbuka sepenuhnya.

Misalnya di S. Cerevisae Mitosis ditutup, dalam KE. Nidulans Itu semi -terbuka, dan pada manusia terbuka.

Pada myitosis tertutup, badan kutub spindel berada di dalam amplop nuklir, yang merupakan titik nukleasi mikrotubulus nuklir dan sitoplasma. Mikrotubulus sitoplasma berinteraksi dengan korteks sel, dan dengan pengucul kromosom.

Dalam semi -menyebarkan myitosis, karena masuk sebagian desensamblada, ruang nuklir diserang oleh mikrotubulus yang berinti dari pusat dan melalui dua bukaan dari in, pembentukan yang dibuat dikelilingi oleh dalam.

Pada mitosis terbuka, de -slasamblage lengkap terjadi, peralatan mitosis selesai dan kromosom mulai dipindahkan ke tengah sel.

Metafase

Kromosom yang disejajarkan dalam pelat khatulistiwa sel selama metafase mitos

Dalam metafase, kromosom disejajarkan dalam sel sel. Bidang imajiner tegak lurus terhadap sumbu spindel, yang melewati lingkar interior sel, disebut piring metafase.

Dalam sel mamalia, peralatan mitosis diatur dalam spindel mitosis sentral dan sepasang oster. Spindel mitosis terdiri dari bundel mikrotubulus bilateral simetris yang dibagi menjadi sel sel, membentuk dua bagian yang berlawanan. Ásteres terdiri dari sekelompok mikrotubulus di setiap tiang gelendong.

Dalam peralatan mitosis ada tiga kelompok mikrotubulus: 1) astral, yang membentuk rster, mulai dari pemusatan dan memancar menuju korteks sel; 2) dari cinetocoro, yang mengikat kromosom melalui cinetocoro; dan 3) kutub, yang berjalin dengan mikrotubulus dari kutub yang berlawanan.

Dalam semua mikrotubulus yang dijelaskan di atas, ujungnya (-) berorientasi pada pusat.

Dalam sel tanaman, jika tidak ada pemusatan, spindelnya mirip dengan sel hewan. Spindle terdiri dari dua bagian dengan polaritas yang berlawanan. Ujung (+) ditemukan di pelat ekuatorial.

Itu dapat melayani Anda: podosit: karakteristik, histologi dan fungsi

Anafase

Sumber: Leomonaci98 [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Anafase dibagi lebih awal dan terlambat. Pada anafase awal pemisahan kromatid saudara terjadi.

Pemisahan ini terjadi karena protein yang mempertahankan persatuan cliving dan karena ada pemendekan mikrotubulus cynetocoro. Ketika sepasang kromatid saudari dipisahkan, mereka disebut kromosom.

Selama perpindahan kromosom ke arah kutub, cinetocoro bergerak di sepanjang mikrotubulus dari cynetocoro yang sama dengan ujungnya (+) dielosiasi. Karena itu, pergerakan kromosom selama mitosis adalah proses pasif yang tidak memerlukan protein motorik.

Pada akhir anafase, pemisahan yang lebih besar dari kutub terjadi. Protein KRP, terkait dengan ekstrem (+) dari mikrotubulus kutub, di daerah tumpang tindih yang sama, berbaris menjelang akhir (+) dari mikrotubulus polar yang berdekatan antiparalel. Dengan demikian, KRP mendorong mikrotubulus polar yang berdekatan ke ujung (-).

Dalam sel tanaman, setelah pemisahan kromosom. Struktur ini memungkinkan awal alat sitosinetik, yang disebut Framoplasto.

Telofase

Telofase. Leomonaci98 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Di telofase, beberapa peristiwa terjadi. Kromosom mencapai tiang. Cinetocoro menghilang. Mikrotubulus kutub terus memanjang diri mereka sendiri, mempersiapkan sel untuk sitokinesis. Amplop nuklir terbentuk lagi dari fragmen pembungkus ibu. Nukleolus muncul kembali. Kromosom disalahpahami.

Sitokinesis

Citocinesis adalah fase siklus sel di mana sel dibagi. Dalam sel hewan, sitosinesis terjadi dengan menggunakan tali penyempitan filamen aktin. Filamen -filamen ini saling meluncur, diameter sabuk berkurang, dan alur Clivaje terbentuk di sekitar lingkar sel.

Karena penyempitan berlanjut, alur diperdalam dan jembatan antar sel terbentuk, yang berisi tubuh rata -rata. Di wilayah tengah jembatan antar sel adalah balok mikrotubulus, yang ditutupi oleh matriks elektrodens.

Pecahnya jembatan antar sel antara sel-sel saudara post-mitosis terjadi melalui absisi. Ada tiga jenis absen: 1) mekanisme pecah mekanis; 2) mekanisme pengarsipan dengan vesikel internal; 3) penyempitan membran plasma untuk fisi.

Dalam sel tanaman, komponen membran dirakit di dalam dan plak sel terbentuk. Piring ini tumbuh ke permukaan membran plasma, menyatu dengan itu dan membagi sel menjadi dua. Kemudian selulosa diendapkan pada membran plasma baru dan membentuk dinding sel baru.

Meiosis

Meiosis adalah jenis pembelahan sel yang mengurangi jumlah kromosom menjadi dua. Dengan demikian, sel diploid dibagi menjadi empat sel anak haploid. Meiosis terjadi dalam sel perkecambahan dan menimbulkan gamet.

Tahap meiosis terdiri dari dua pembagian nukleus dan sitoplasma, yaitu meiosis I dan meiosis II.  Selama meiosis I, anggota dari setiap pasangan kromosom homolog terpisah. Selama meiosis II, kromatid saudari terpisah dan empat sel haploid diproduksi.

Setiap tahap mitosis dibagi menjadi profase, dijanjikan, metafase, anafase dan telofase.

Dapat melayani Anda: Dinding sel bakteri: karakteristik, biosintesis, fungsi

Meiosis I

- Profase I. Kromosom mengembun dan gelendong mulai terbentuk. DNA telah berlipat ganda. Setiap kromosom terdiri dari kromatid saudari, bersama dengan sentromer. Kromosom homolog muncul selama sinaps, memungkinkan tautan silang, yang merupakan kunci untuk menghasilkan gamet yang berbeda.

- Metafase i. Pasangan kromosom homolog disejajarkan di sepanjang pelat metafase. Chiasma membantu menjaga pasangan yang terpasang. Mikrotubulus cinetocoro dari setiap kutub bergabung dengan sentromer kromosom homolog.

- Anafase i. Mikrotubulus cinetocoro disingkat dan pasangan homolog dipisahkan. Rekan duplikat pergi ke tiang sel, sedangkan rekan duplikat lainnya pergi ke sisi lain tiang.

- Telofase I. Pisahkan ahli homolog membentuk kelompok di setiap tiang sel. Amplop nuklir sekali lagi. Citocinesis terjadi. Sel yang dihasilkan memiliki setengah dari jumlah kromosom sel asli.

Meiosis II

- Profase II. Spindel baru terbentuk di setiap sel dan membran sel menghilang.

- Metafase II. Formasi spindel selesai. Kromosom memiliki kromatid Sisters, bergabung dalam sentromer, selaras di sepanjang pelat metafase. Mikrotubulus cinetocoro yang dimulai dari kutub yang berlawanan mengikat ke sentromer.

- Anafase II. Mikrotuber diperpendek, sentromer dibagi, kromatid saudari terpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

- Telofase II. Pembungkus nuklir di sekitar empat kelompok kromosom terbentuk: empat sel haploid terbentuk.

Pentingnya

Melalui beberapa contoh, pentingnya berbagai jenis pembelahan sel diilustrasikan.

- Mitosis. Siklus sel memiliki titik ireversibel (replikasi DNA, pemisahan kromatid saudara) dan titik kontrol (G1/S). Protein p53 adalah kunci untuk titik kontrol G1. Protein ini mendeteksi kerusakan DNA, menghentikan pembelahan sel dan merangsang aktivitas enzim yang memperbaiki kerusakan.

Pada lebih dari 50% kanker manusia, protein p53 memiliki mutasi yang membatalkan kemampuannya untuk menetapkan urutan DNA spesifik. Mutasi p53 dapat disebabkan oleh karsinogen, seperti asap rokok benzopyrene.

- Meiosis. Dikaitkan dengan reproduksi seksual. Dari sudut pandang evolusi, diyakini bahwa reproduksi seksual muncul sebagai proses untuk memperbaiki DNA. Dengan demikian, kerusakan yang dihasilkan dalam kromosom dapat diperbaiki berdasarkan informasi kromosom homolog.

Dipercayai bahwa keadaan diploid bersifat sementara dalam organisme kuno, tetapi itu mulai memiliki lebih relevan karena genom menjadi lebih besar. Dalam organisme ini, reproduksi seksual memiliki komplemen, perbaikan DNA dan variasi genetik.

Referensi

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., dan kubis. 2007. Biologi molekul sel. Garland Science, New York.
2. Bernstein, h., Byers, g.S., Michod, r.DAN. 1981. Evolusi Reproduksi Seksual: Pentingnya Perbaikan DNA, Komplemen, dan Variasi. Naturalis Amerika, 117, 537-549.
3. Lodish, h., Berk, a., Zipurski, s.L., Matsudaria, hlm., Baltimore, d., Darnell, J. 2003. Biologi seluler dan molekuler. Editorial Pan -American Medica, Buenos Aires.
4. Raven, hlm.H., Johnson, g.B., Losos, J.B., Penyanyi, s.R. Biologi 2005. Pendidikan Tinggi, Boston.
5. Salomo, b.M., Berg, l.R., Martin, d.W. 2008. biologi. Thomson, AS.