Apa itu Pengatur Internal dari Siklus Sel?

Siklus sel adalah rangkaian kejadian yang dilalui sel untuk membuat salinan dari dirinya sendiri. Sel tumbuh dan bereplikasi RNA (asam ribonukleat) di tahap interfase dan terbagi menjadi dua sel baru selama mitosis.

Regulator internal adalah protein khusus yang memungkinkan siklus sel untuk melanjutkan hanya ketika kondisi tertentu telah terpenuhi di dalam sel.

Cyclin

Cyclin adalah protein khusus di dalam sel yang mengatur siklus sel. Jumlah cyclin naik dan turun dengan setiap tahap siklus. Cyclin-dependent kinases (CDKs) adalah protein yang memastikan sel tidak akan memasuki setiap tahap sel sampai kondisi tertentu terpenuhi.

Sementara Cyclin adalah unit pengaturan, CDK adalah entitas yang mendorong pembelahan sel ke depan. Siklus mengikat ke CDK dan diaktifkan selama pos-pos pemeriksaan tertentu dari siklus sel.

pemeriksaan

Beberapa protein regulator siap selama siklus sel untuk memastikan bahwa sel tidak akan masuk mitosis sampai kromosom telah direplikasi dengan benar.

Protein ini terletak di pos-pos pemeriksaan di antara setiap tahap siklus. Titik pemeriksaan utama, selama siklus sel, berada di G1 (Gap 1), G2 (Gap 2) dan M (Mitosis). Sebagai contoh, ketika Cyclin A berikatan dengan CDK2, sintesis DNA (asam deoksiribonukleat) akan dibiarkan berlanjut.

Titik pemeriksaan G2 akan aktif jika DNA rusak atau tidak lengkap. Jika ini terjadi, mitosis ditunda untuk memungkinkan DNA diperbaiki; jika tidak, siklus diakhiri.

G1 Checkpoint

Sel menjadi lebih besar, menghasilkan RNA dan mensintesis protein dalam fase Gap 1. Pos pemeriksaan G1 dipasang untuk memastikan bahwa sel cukup besar dan kondisinya sesuai.

Jika sel cukup besar dan jumlah RNA dan protein yang tepat disintesis, maka sintesis DNA dapat terjadi pada fase S (sintesis).

Kinetochores

Protein pengatur lain, yang disebut kinetokor, terletak di pos pemeriksaan fase M. Kinetochores mensekresikan protein khusus yang disebut anaphase promote complex (APC) yang mencegah anafase berlanjut hingga setiap kinetokor melekat pada spindel. Ini akan memastikan sel anak baru akan mendapatkan jumlah kromosom yang tepat.

Faktor Internal Yang Mempengaruhi Divisi Sel

Pembelahan sel adalah proses kompleks yang membutuhkan banyak energi untuk melakukan. Banyak protein yang dibutuhkan untuk memindahkan molekul, filamen, membran, dan DNA dengan cara yang tepat yang tidak mengakibatkan kerusakan. Dengan demikian, faktor internal yang mempengaruhi pembelahan sel termasuk ketersediaan molekul energi – dalam bentuk ATP, integritas replikasi DNA, dan integritas mesin protein yang melakukan pengangkatan berat. Terakhir, sel-sel yang rusak, sel-sel mutan atau sel-sel tua dapat memasuki keadaan tidak aktif yang mencegah mereka dari menjalani pembelahan sel.

Faktor Internal Yang Mempengaruhi Divisi Sel
Faktor Internal Yang Mempengaruhi Divisi Sel

Level ATP

Adenosine triphosphate (ATP) adalah molekul energi yang digunakan sel untuk menyalakan mesin protein di dalamnya. Sel tidak dapat berfungsi tanpa ATP – itu seperti mobil tanpa bahan bakar. AMP-activated protein kinase (AMPK) adalah protein yang merasakan tingkat ATP dalam sel. Ketika ATP digunakan untuk energi, itu dipecah menjadi AMP (adenosine monophosphate). Memiliki banyak AMP adalah tanda bahwa sel rendah energi. AMP mengikat dan membantu mengaktifkan AMPK. Setelah diaktifkan, AMPK menyebabkan sel berhenti tumbuh dan membelah, sehingga memiliki waktu untuk membuat lebih banyak ATP.

Kerusakan DNA

Pembelahan sel yang berhasil mengharuskan konten DNA sel diduplikasi dan dibagi secara merata di antara dua sel anak yang dihasilkan. Jika DNA rusak dalam beberapa cara, sel tidak akan melanjutkan proses pembagian. Sel akan menunda proses untuk memberi waktu pada dirinya sendiri untuk memperbaiki DNA yang rusak. Paparan agen kimia dan jenis radiasi tertentu (seperti sinar ultraviolet dan sinar-x) dapat menyebabkan kerusakan DNA dengan menyebabkan kesalahan dalam duplikasi DNA.

Protein tidak dilipat

Sebuah sel hidup dengan membuat protein di dalamnya. Protein-protein ini melakukan pekerjaan sehari-hari untuk memindahkan benda-benda, menghancurkan benda-benda dan membangun benda-benda. Namun, setiap protein perlu dilipat menjadi bentuk khusus agar berfungsi. Ketika ada terlalu banyak protein yang terbengkalai dalam sel, sel itu tahu bahwa ada masalah. Respon protein yang terbentang (UPR) adalah cara di mana sel mendeteksi bahwa terlalu banyak protein dilepaskan. UPR menyebabkan sel untuk menangkap, yang berarti ia tidak akan tumbuh dan membelah sampai masalahnya diperbaiki.

Senescence

Sel normal hanya tumbuh dan membelah ketika mereka sehat dan memiliki DNA yang utuh. Ketika sel mengalami stres karena bahan kimia lingkungan yang membahayakan mereka atau mutasi yang secara alami muncul, mereka menghentikan apa yang mereka lakukan dan memulai proses perbaikan. Jika proses perbaikan tidak berhasil, sel kemudian memutuskan untuk membunuh dirinya sendiri atau memasuki keadaan tidak aktif yang disebut penuaan. Senescence juga merupakan bentuk penuaan sel yang terjadi secara alami dari waktu ke waktu. Senescence adalah keadaan internal di mana sel-sel tidak dapat lagi membelah.

Apakah Dua Tahapan Utama Divisi Sel

Ada dua jenis utama pembelahan sel – mitosis dan meiosis. Selain mitosis, proses sitokinesis terlibat dalam pembelahan sel. Pada tumbuhan, sel-sel yang dihasilkan melalui dua proses ini membentuk tubuh, yang terdiri dari akar, batang, daun dan bagian bunga. Proses meiosis adalah mekanisme di balik reproduksi seksual pada hewan dan jamur.

Mitosis dan Meiosis

Mitosis – proses di mana nukleus sel membelah – adalah tahap utama pertama atau jenis pembelahan sel. Ini dapat dipecah menjadi empat fase terpisah: profase, metafase, anafase dan telofase. Meiosis – tahap kedua pembelahan sel – melibatkan dua divisi sel yang menghasilkan empat sel. Meiosis berbeda dari mitosis karena semua keturunan berbeda secara genetis dari yang lain dan memiliki kombinasi gen unik. Pada hewan, meiosis menghasilkan gamet atau sel telur dan sperma khusus. Pada organisme lain seperti tumbuhan dan jamur, meiosis menghasilkan spora.

Fase Mitosis

Mitosis adalah tahap pertama pembelahan sel. Selama profase, chromatins mengembun untuk membentuk kromosom, serat yang disebut gelendong mitosis terbentuk di kutub sel, dan set kromosom digandakan disebut kromatid dibawa bersama di sentromer tersebut. Selama metafase, poros mitosis melekat pada sentromer kromosom. Kromosom ini juga berkumpul di sepanjang khatulistiwa sel. Selama anafase, dua set bagian kromatid di sentromer. Satu set bergerak menuju kutub dan set kromosom identik lainnya bergerak menuju kutub lainnya. Dalam telofase, membran baru terbentuk di sekitar nuklei putri. Kromosom dan spindel mitotik menyebar dan tidak lagi terlihat di bawah mikroskop.

Fase Cytokinesis

Sitokinesis adalah tahap kedua pembelahan sel. Selama sitokinesis, sebuah cincin berserat yang terletak di sekitar pusat kontrak sel dan mencubit sel menjadi dua sel anak. Setiap sel anak mengandung inti dan satu set kromosom. Kedua sel anak secara genetik identik dengan sel induk dengan pengecualian ukuran. Kedua sel anak dikatakan klon dari orang tua.

Fase Meiosis

Ada dua divisi meiosis: divisi nuklir dan sitoplasma. Mirip dengan mitosis, masing-masing divisi termasuk profase, metafase, anafase dan telofase. Selama profase, dua pasangan kromosom homolog berbaring berdampingan sementara materi genetik dipertukarkan. Chromatid dipotong oleh enzim dan bagian-bagiannya diganti dan digabungkan bersama yang mengarah ke variasi genetik yang lebih banyak di antara keturunan. Selama metafase, tetrad berbaris di sepanjang pusat sel dan serat spindel menempel kromosom homolog. Selama anafase, kromosom homolog terpisah dan berpindah ke kutub yang berlawanan. Suster centromeres pindah ke kutub yang berlawanan juga. Setiap kromosom diduplikasi dan amplop nuklir muncul kembali.

Apakah Enam Fase Divisi Sel

Pembelahan sel atau mitosis adalah proses di mana satu sel menghasilkan dua sel anak perempuan yang identik. Proses ini memungkinkan organisme multisel untuk memperbaiki jaringan yang rusak dan tumbuh.

Meskipun interfase, ketika sel sedang mempersiapkan mitosis dengan menciptakan nukleolus atau titik gelap dan sentriol (situs organisasi untuk mikrotubulus), kadang-kadang dimasukkan dalam diskusi mitosis, itu sebenarnya bagian dari siklus sel dan bukan bagian dari proses pembelahan sel. Enam tahap pembelahan sel yang sebenarnya disebut fase.

Profase

Dalam profase, fase pertama mitosis, kromatin (serat padat, padat, seperti benang padat yang mengandung DNA dan protein) mengembun menjadi kromosom, yang masing-masing telah direplikasi secara internal menjadi dua kromosom putri yang terhubung pada sentromer. Juga selama profase, titik gelap atau nukleolus menghilang (seperti halnya membran nukleus) sebagai centrioles (organel yang hanya ditemukan pada sel-sel hewan yang tersusun dari sembilan bundel mikrotubulus) berpindah ke sisi sel yang berlawanan. The mitotic spindle atau spindle apparatus dibentuk oleh beberapa serat yang muncul dari sentromer, bagian tengah dari kromosom.

Prometaphase

Sebelum prometafase, membran nuklir larut; selama prometafase, kinetokor (protein yang melekat pada centromeres dari kromosom) berkembang. Kromosom mulai bergerak menuju pusat sel setelah mikrotubulus (untaian berongga protein) menempelkan diri pada kinetokores.

Metafase

Metafase terjadi ketika metaplate dibentuk oleh serat spindle dari alat spindel yang menyelaraskan kromosom di sepanjang pusat inti sel. Penyelarasan ini memastikan bahwa ketika kromosom dipisahkan dalam anafase, setiap nukleus baru akan menerima satu pasangan dari setiap pasangan kromosom. Pada bagian terakhir dari tahap metafase, kromosom terpisah menjadi kromosom anak yang disebut kromatid, yang menggandakan jumlah kromosom.

Anafase

Selama anafase, pembelahan sel yang sebenarnya dimulai ketika kromosom yang baru terbentuk mengarah ke kutub yang berlawanan dari spindel. Gerakan ini berasal dari interaksi fisik mikrotubulus polar dan pergerakan kinetokor sepanjang mikrotubulus spindle.

Telofase

Selama telofase, kromosom mencapai kutub yang berlawanan dari sel dan kembali ke kromatin; di setiap kutub poros, membran nuklir baru dan nukleolus (struktur yang menghasilkan subunit ribosom yang mengandung RNA dan protein), muncul kembali, menciptakan dua nuklei baru. Peralatan spindel larut, dan partisi sel dapat dimulai.

Sitokinesis

Sitokinesis, atau pemisahan dua sel anak, dalam sel-sel hewan terjadi ketika sebuah cincin serat yang mengandung protein yang disebut aktin, terletak di pusat sel, berkontraksi, menarik membran sel, dan kemudian meremas kedua nukleus tersebut. Karena dinding sel sangat kaku dalam sel tumbuhan, sitokin di sel tumbuhan terjadi ketika pelat sel mengambil tempat metaplate dan tumbuh di antara dua sel baru. Piring ini menjadi membran yang menanamkan dirinya ke dinding sel di masing-masing sel anak.

5 Tahapan Mitosis

Sel, yang merupakan blok bangunan semua makhluk hidup, berkembang biak dengan menduplikasi isinya dan membagi menjadi dua sel baru yang disebut sel anak. Proses lima tahap ini disebut mitosis, dan merupakan bagian integral dari siklus kehidupan sel. Sementara organisme bersel tunggal seperti bakteri menggandakan diri untuk membuat dua organisme baru, banyak putaran mitosis diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme multisel seperti manusia dan mamalia lainnya.

Interphase

Selama interfase, sel sedang mempersiapkan diri untuk pembagian. Sel mengandung banyak protein dan struktur yang disebut organel yang harus direplikasi dalam persiapan untuk menggandakan. DNA sel juga diduplikasi selama fase ini, menciptakan dua salinan dari setiap untai DNA yang disebut kromosom. Pada saat ini sel juga bertambah besar. Mayoritas umur sel dihabiskan dalam interfase.

Profase

Pada fase berikutnya, disebut profase, duplikat kromosom dari fase sebelumnya yang mengembun, yang berarti mereka menjadi lebih padat dan lebih erat. Sebuah alat yang dikenal sebagai bentuk gelendong mitosis pada tepi sel pembagi. Spindel mitosis terdiri dari protein yang disebut mikrotubulus yang secara bertahap memanjang selama profase, yang mendorong pembagian sel dengan memanjangnya.

Metafase

Metafase pendahuluan adalah periode yang disebut prometafase, di mana membran, atau selubung nuklir, mengelilingi kromosom rusak, memungkinkan kromosom kental untuk bersentuhan langsung dengan mikrotubulus dari spindel mitosis. Setelah memasuki metafase, pasangan kromosom kental berbaris di sepanjang khatulistiwa sel memanjang. Karena mereka terkondensasi, mereka bergerak lebih mudah tanpa menjadi kusut.

Anafase

Selama anafase, pasangan kromosom, juga disebut kromatid saudara, tertarik ke kutub yang berlawanan dari sel memanjang. Oleh karena itu, duplikat duplikat DNA sel sekarang berada di kedua sisi sel dan siap untuk membelah sepenuhnya. Pada tahap ini mikrotubulus menjadi lebih pendek, yang mulai memungkinkan sel untuk berpisah.

Telofase

Ciri yang paling penting dari telofase adalah bahwa selubung nuklir, yang sebelumnya telah rusak untuk memungkinkan mikrotubulus untuk mengakses dan merekrut kromosom ke ekuator sel pembagi, mereformasi sebagai dua amplop nuklir baru di sekitar kromatid saudari yang terpisah. Pembagian sel yang lengkap, bagaimanapun, tidak lengkap sampai sitokin terjadi.

Sitokinesis adalah proses di mana sel yang memanjang akhirnya terjepit ke dalam dua sel baru oleh cincin protein yang disebut aktin dan myosin, protein yang sama yang ditemukan di otot. Pada titik ini, sitoplasma, atau cairan di mana semua komponen sel dimandikan, dibagi sama rata antara dua sel anak baru. Setiap sel anak perempuan identik, mengandung nukleusnya sendiri dan salinan lengkap DNA organisme.