PEMBELAHAN SEL DAN PEMBELAHAN SEL DAN GAMETOGENESISIGAMETOGENESISI

PEMBELAHAN SELPEMBELAHAN SEL

Kelangsungan kehidupan didasarkan Kelangsungan kehidupan didasarkan pada reproduksi sel/pembelahan selpada reproduksi sel/pembelahan sel

Sebelum sel membelah → kromatin Sebelum sel membelah → kromatin memadat jadi kromosom lalu memadat jadi kromosom lalu mengganda yang terdiri dari sister mengganda yang terdiri dari sister kromatid/kromatid saudara dg DNA kromatid/kromatid saudara dg DNA identik → identik → ditarik saling menjauh → ditarik saling menjauh → dikemas dalam nukleus sel anakdikemas dalam nukleus sel anak

Beda Kromosom Homolog & Sister Beda Kromosom Homolog & Sister KromatidKromatid

Pembelahan Sel Dibedakan Atas:Pembelahan Sel Dibedakan Atas:

1.1. Mitosis, terjadi pada sel-sel somatikMitosis, terjadi pada sel-sel somatik untuk: untuk: -- Pertumbuhan → zigot membelahPertumbuhan → zigot membelah

- Perbaikan → sumsum tulang, - Perbaikan → sumsum tulang, jar jar

epitel, luka, dllepitel, luka, dll

2. Meiosis, terjadi pada sel-sel gamet2. Meiosis, terjadi pada sel-sel gamet untuk: untuk: Reproduksi → amoeba & pemb. gametReproduksi → amoeba & pemb. gamet

Terjadi pd sel somatik Terjadi pd sel somatik →→∑∑ kromosom sel kromosom sel anak=indukanak=induk

Berperan dlm pertumbuhan dan perbaikanBerperan dlm pertumbuhan dan perbaikan Bagian tersingkat dr siklus sel Bagian tersingkat dr siklus sel → 10 %→ 10 % Siklus sel terdiri atas:Siklus sel terdiri atas:

1. Fase G11. Fase G1 2. Fase S → 2. Fase S → Interfase Interfase → → sel tumbuh & duplikasisel tumbuh & duplikasi

3. Fase G2 3. Fase G2 kromosom, hasilkan protein & kromosom, hasilkan protein & organelorganel

4. Fase M 4. Fase M Dulpikasi kromosom pd faseDulpikasi kromosom pd fase S S

MITOSISMITOSIS

Siklus SelSiklus Sel

Sel tumbuh pd G1 → S (duplikasi kromosom dan Sel tumbuh pd G1 → S (duplikasi kromosom dan

tumbuh) → G2 (tumbuh lagi sampai siap tumbuh) → G2 (tumbuh lagi sampai siap membelah) → M (membelah) → 2 sel anak dg membelah) → M (membelah) → 2 sel anak dg

jumlah kromosom = induknya → sel anak jumlah kromosom = induknya → sel anak mengulangi siklus yang samamengulangi siklus yang sama

Terbagi atas 4 fase:Terbagi atas 4 fase:

profase → profase → prometafase-metafaseprometafase-metafase → anafase → anafase →→

telofase → telofase → InterfaseInterfase

Gambar: MitosisGambar: Mitosis

Pembelahan MitosisTerbagiPembelahan MitosisTerbagiAtas 4 Fase:Atas 4 Fase:

1.1. ProfaseProfase Kromatin tergulung Kromatin tergulung

memadat tebal dan memadat tebal dan padat padat → kromosom → kromosom yang terdiri atas 2 yang terdiri atas 2 kromatid saudarakromatid saudara

Nukleulus menghilangNukleulus menghilang

Spindel mitosis Spindel mitosis terbentuk dr terbentuk dr mikrotubula yg mikrotubula yg memancar dr 2 memancar dr 2 sentrosom → saling sentrosom → saling menjauhmenjauh

Membran inti Membran inti terfragmentasiterfragmentasi

Spidel mkrotubula Spidel mkrotubula beinteraksi dg kromosombeinteraksi dg kromosom

Kromatid memiliki Kromatid memiliki kinetokor di sentromerkinetokor di sentromer

Spindel mikroubula melekat Spindel mikroubula melekat pd kinetokor → kromosom pd kinetokor → kromosom tarik-menarik seperti tarik tarik-menarik seperti tarik tambangtambang

Sentrosom pada kutub yg Sentrosom pada kutub yg berlawananberlawanan

2. Prometafase2. Prometafase

MetafaseMetafase

Kromosom berada Kromosom berada pd pelat metafasepd pelat metafase

Sentromer sebarisSentromer sebaris

Kinetokor sister Kinetokor sister kromatid melekat kromatid melekat ke mikrotubulake mikrotubula

3. Anafase3. Anafase Pasangan sentromer Pasangan sentromer

tiap kromosom tiap kromosom terpisah terpisah → kromatid → kromatid saudara saling lepas saudara saling lepas ke kutub yang ke kutub yang berlawananberlawanan

Mikrotubula kinetokor Mikrotubula kinetokor memendek yg non memendek yg non kinetokor memanjang kinetokor memanjang →→ kutub pindah jauh kutub pindah jauh

Kutub memiliki Kutub memiliki kromosom yang kromosom yang ekivalen dan lengkap ekivalen dan lengkap

4. Telofase4. Telofase Mikrotubula Mikrotubula

kinetokor kinetokor memperpanjang sel memperpanjang sel lagilagi

Nukleus anak Nukleus anak terbentuk kembaliterbentuk kembali

Kromosom kembali Kromosom kembali menjadi kromatinmenjadi kromatin

Sitokenesis Sitokenesis → 2 sel → 2 sel anakanak

InterfaseInterfase Nukleus jelas dengan Nukleus jelas dengan 1 atau lebih nukleoli1 atau lebih nukleoli

Sentrosom Sentrosom berreplikasi berreplikasi → 2 → 2 masing-masing masing-masing dengan sepasang dengan sepasang sentriolsentriol

Mikrotubla berbentuk Mikrotubla berbentuk asteraster

Pada fase S Pada fase S kromosom dulpikasi kromosom dulpikasi tetapi masih berupa tetapi masih berupa kromatin longgarkromatin longgar

MEIOSISMEIOSIS

Terjadi pada sel kelamin Terjadi pada sel kelamin → → 2n hasilkan n2n hasilkan n Pada manusia terjadi pada ovarium & Pada manusia terjadi pada ovarium &

testis yang dikenal dengan gametognesistestis yang dikenal dengan gametognesis Setelah duplikasi krmosom diikuti Setelah duplikasi krmosom diikuti

pembelahan yang berurutan pembelahan yang berurutan → → meiosis I meiosis I dan meiosis IIdan meiosis II

Menghasilkan 4 sel anakMenghasilkan 4 sel anak → → masing-masing masing-masing dengan jumlah kromosom ½ induknyadengan jumlah kromosom ½ induknya

Berperan dalam reproduksiBerperan dalam reproduksi

Tahap-Tahap MeiosisTahap-Tahap Meiosis

Tahap-Tahap MeiosisTahap-Tahap Meiosis

Meiosis IMeiosis I (pisah kro homolog)(pisah kro homolog) → → - prof 1 → - leptotene- prof 1 → - leptotene - metaf 1 - zygotene- metaf 1 - zygotene - anaf 1 - pachitene- anaf 1 - pachitene

- telof 1 & - diplotene- telof 1 & - diplotene sitoken - diakeneissitoken - diakeneis

Meiosis II Meiosis II → - → - prof 2prof 2

(pisah kromatid (pisah kromatid - metaf 2 - metaf 2 saudara) saudara) - anaf 2- anaf 2

- telof 2 &- telof 2 & sitokensitoken

Gambar: MeiosisGambar: Meiosis

InterfaseInterfase Sama dg pd Sama dg pd mitosis, kromosom mitosis, kromosom replikasi/ replikasi/ duplikasi duplikasi → → 2 2 kromatid saudarakromatid saudara

yang melekat pd yang melekat pd sentromersentromer

Sentrosom juga Sentrosom juga bereplikasibereplikasi

1.1. Profase 1Profase 1 Kromosom tampak sebagai Kromosom tampak sebagai benang memanjang dengan benang memanjang dengan jumlah 4jumlah 4

Kromosom homlog yg Kromosom homlog yg masing2 tersusun atas 2 masing2 tersusun atas 2 kromatid saudara kromatid saudara berpasangan yg disebt berpasangan yg disebt sinapsinap → tetrad→ tetrad

Kromosom homolog saling Kromosom homolog saling silang utk ikatan silang utk ikatan kebersamaan yg disebut kebersamaan yg disebut kiasma kiasma → ada segmen yg → ada segmen yg saling tukarsaling tukar

Sentrosom saling menjauh → Sentrosom saling menjauh → spindel mkrotubula tbtk spindel mkrotubula tbtk →membran nukleus dan →membran nukleus dan nukleulus menyebarnukleulus menyebar

Spindel mikrotubula Spindel mikrotubula menangkap kinetokor → menangkap kinetokor → kromosom menuju plat kromosom menuju plat metafasemetafase

1 hr atau lebih → 90 % dari 1 hr atau lebih → 90 % dari meiosismeiosis

2. Metafase 12. Metafase 1 Kromosom tersusun Kromosom tersusun pd pelat metafase pd pelat metafase yg masih dlm yg masih dlm pasangan homologpasangan homolog

Mikrotubula dari Mikrotubula dari masing2 kutub masing2 kutub melekat pd melekat pd kinetokor masing2 kinetokor masing2 pasangan pasangan kromosom homolog kromosom homolog

3. Anafase 13. Anafase 1 Spindel mikrotubula Spindel mikrotubula menarik kromosom menarik kromosom ke kutubke kutub

Sister kromatid masih Sister kromatid masih terikat pd terikat pd sentromernyasentromernya

Sister kromatid Sister kromatid bergerak ke kutub bergerak ke kutub sebagai unit tunggalsebagai unit tunggal

4.Telofase dan 4.Telofase dan sitokenesis 1sitokenesis 1

Spindel mikrotubula Spindel mikrotubula terus memisahkan terus memisahkan kromosom homologkromosom homolog

Tiap kutub Tiap kutub mempunyai 1 set mempunyai 1 set kromosom haploid kromosom haploid yg masih punya yg masih punya sister kromatidsister kromatid

Sitokenesis biasanya Sitokenesis biasanya simultansimultan

MEIOSIS IIMEIOSIS II

1.1. Profase 2Profase 2 Spindel mikrotubula Spindel mikrotubula terbentukterbentuk

Kromosom ke arah Kromosom ke arah pelat metefasepelat metefase

2. Metafase 22. Metafase 2 Komosom pd pelat Komosom pd pelat

metafase dengan metafase dengan kinetokor kinetokor

Sister kromatid Sister kromatid masing2 menunjuk masing2 menunjuk ke arah kutub yg ke arah kutub yg berlawananberlawanan

3. Anafase 23. Anafase 2 Sentromer kromtid Sentromer kromtid sadara berpisah sadara berpisah

Lalu menuju ke Lalu menuju ke kutub yang kutub yang berlawananberlawanan

4. Telofase dan4. Telofase dan

sitokenesis 2sitokenesis 2

Membran nukleus Membran nukleus mulai terbentuk mulai terbentuk

Sitokenesis Sitokenesis menghasilkan 4 sel menghasilkan 4 sel anak haploidanak haploid

Gambar: Meiosis KeseluruhanGambar: Meiosis Keseluruhan

Perbandingan Mitosis & MeiosisPerbandingan Mitosis & Meiosis

GAMETOGENESISGAMETOGENESIS Perkembangan manusia dimulai dg Perkembangan manusia dimulai dg

pembuahan pembuahan → bertemunya spermatozoa & → bertemunya spermatozoa & oosit oosit ZigotZigot

Dalam persiapan pembuahan kedua sel Dalam persiapan pembuahan kedua sel benih benih (♂&♀)(♂&♀) mengalami sejumlah perubahan mengalami sejumlah perubahan yg melibatkan yg melibatkan kromosom & sitoplasma kromosom & sitoplasma yang yang bertujuan:bertujuan:

1. mengurangi jumlah kromosom menjadi ½ 1. mengurangi jumlah kromosom menjadi ½ jumlah kromosom sel somatikjumlah kromosom sel somatik 2. mengubah bentuk sel benih sebagai 2. mengubah bentuk sel benih sebagai

persiapan persiapan untuk pembuahanuntuk pembuahan

Proses tersebut dinamakan Proses tersebut dinamakan gametogenesis gametogenesis → melalui pembelahan → melalui pembelahan meiosismeiosis

Gametogenesis dibedakan:Gametogenesis dibedakan:1.1. Spermatogenesis Spermatogenesis → di testis→ di testis

2.2. Oogenesis → di ovariumOogenesis → di ovarium

Sebelum memasuki pembelahan meiosis I sel benih Sebelum memasuki pembelahan meiosis I sel benih ♂&♀ (spermatosit primer & oosit primer ♂&♀ (spermatosit primer & oosit primer menggandakan menggandakan DNADNA nya) → 2 x jumlah normal DNA nya) → 2 x jumlah normal DNA (4n)(4n)

Profase meiosis I sangat lama, pada ♀ memakan waktu Profase meiosis I sangat lama, pada ♀ memakan waktu 40 th pd ♂ ± 16 hari40 th pd ♂ ± 16 hari

Gamet ♂ & ♀ yang telah matang merupakan Gamet ♂ & ♀ yang telah matang merupakan turunan langsung sel benih primordial yg pd turunan langsung sel benih primordial yg pd embrio mulai nampak pd dinding saccus embrio mulai nampak pd dinding saccus vitellinus pd akhir minggu ke 4vitellinus pd akhir minggu ke 4

Sel-sel tersebut bermigrasi dg gerakan Sel-sel tersebut bermigrasi dg gerakan menyerupai amuba ke gonad yg sedang menyerupai amuba ke gonad yg sedang berkembang dan sampai pd akhir minggu ke 4 berkembang dan sampai pd akhir minggu ke 4 atau permulaan minggu ke 5 atau permulaan minggu ke 5 ± 6.000.000 → ± 6.000.000 → mulai berdegenerasi dan banyak yang atretikmulai berdegenerasi dan banyak yang atretik

OogenesisOogenesis Produksi ovum mulai dg mitosis sel benih/sel Produksi ovum mulai dg mitosis sel benih/sel

germinal primordial saat embrio germinal primordial saat embrio → hasilkan → hasilkan oogonia diploid (2n) → mengalami sejumlah oogonia diploid (2n) → mengalami sejumlah pembelahan mitosis dan menjelang akhir bulan pembelahan mitosis dan menjelang akhir bulan ke 3 menjadi oosit primer dalam folikel yg ke 3 menjadi oosit primer dalam folikel yg masih dalam lapisan gonad yg dalam → 2n masih dalam lapisan gonad yg dalam → 2n

Oosit primer menggandakan DNA/kromosom → Oosit primer menggandakan DNA/kromosom → masuk ke tahap profase meiois I→ 2n masuk ke tahap profase meiois I→ 2n rangkap/4nrangkap/4n

Menjelang bulan ke 5 usia janin jumlah oogonia Menjelang bulan ke 5 usia janin jumlah oogonia & oosit primer & oosit primer ± 6.000.000 → mulai ± 6.000.000 → mulai berdegenerasi dan banyak yg atretikberdegenerasi dan banyak yg atretik

Saat lahir oosit primer mnyelesaikan profase Saat lahir oosit primer mnyelesaikan profase meiosis I → fase istirahat/diktioten yg ditandai meiosis I → fase istirahat/diktioten yg ditandai dg adanya jalinan halus kromatin → jumlahnya dg adanya jalinan halus kromatin → jumlahnya ± 7.00.000 - 2.000.000 → menjelang pubertas ± 7.00.000 - 2.000.000 → menjelang pubertas tinggal ± 40.000 → tiap 1 bulan tinggal ± 40.000 → tiap 1 bulan menyelesaikan meiosis I → hasilkan 1 oosit menyelesaikan meiosis I → hasilkan 1 oosit sekunder haploid rangkap & 1 polar body sekunder haploid rangkap & 1 polar body haploid rangkaphaploid rangkap

Bila oosit sekunder dibuahi spermatozoa → Bila oosit sekunder dibuahi spermatozoa → oosit sekunder masuk kepembelahan meiosis oosit sekunder masuk kepembelahan meiosis II hasilkan ovum haploid tunggal dan polar II hasilkan ovum haploid tunggal dan polar body haploid tunggalbody haploid tunggal

Bagan OogenesisBagan Oogenesis

SpermatogenesisSpermatogenesis Sel germinal primordial testis embrio Sel germinal primordial testis embrio

berdiferensiasi menjadi spermatogonium berdiferensiasi menjadi spermatogonium (diploid) (diploid) →→ terus mitosis → berdiferensiasi terus mitosis → berdiferensiasi menjadi spermatosit I (pd ♂ dewasa menjadi spermatosit I (pd ♂ dewasa 3.000.000/hr) 3.000.000/hr) →→ menggandakan menggandakan DNA/kromosom → masuk profase meiosis IDNA/kromosom → masuk profase meiosis I

Pada meiosis I hasilkan 2 spermatosit II Pada meiosis I hasilkan 2 spermatosit II haploid rangkap → masuk pembelahan haploid rangkap → masuk pembelahan meiosis II → hasilkan 4 spermatid haploid meiosis II → hasilkan 4 spermatid haploid tunggaltunggal

Spermatid berdiff → spermatozoaSpermatid berdiff → spermatozoa Dari pemb spermatogonia → spermatozoa butuh Dari pemb spermatogonia → spermatozoa butuh

65-75 hr65-75 hr

Bagan SpermatogenesisBagan Spermatogenesis

NondisjunctionsNondisjunctions

Bisa terjadi pada mitosis maupun meiosisBisa terjadi pada mitosis maupun meiosis Bisa pada otosom maupun sex kromosomBisa pada otosom maupun sex kromosom Terjadi pada fase anafaseTerjadi pada fase anafase Aneuploidi (trisomi, monosomi, tetrasomi)Aneuploidi (trisomi, monosomi, tetrasomi) Akar pangkal suatu kelainan atau cacat Akar pangkal suatu kelainan atau cacat

genetikgenetik

Contoh Kelaianan Akibat NondisjunctionsContoh Kelaianan Akibat Nondisjunctions

1.1. Trisomi 21Trisomi 21

2.2. Trisomi 13Trisomi 13

3.3. Trisomi 18Trisomi 18

Yang paling sering terjadi adalah trisomi 21, Yang paling sering terjadi adalah trisomi 21,

yang variannya:yang variannya:

1.1. Trisomi murniTrisomi murni

2.2. Translokasi RobertsonianTranslokasi Robertsonian

3.3. MosaikMosaik

4.4. Partial trisomiPartial trisomi

MosaikMosaik

FERTILISASIFERTILISASI Adalah bertemunya spermatozoa & ovum Adalah bertemunya spermatozoa & ovum

→→

terjadi pd ovidukterjadi pd oviduk

24 setelah pembuahan atau terbentuk 24 setelah pembuahan atau terbentuk zigot, zigot mulai membelah secara mitosiszigot, zigot mulai membelah secara mitosis

Zigot mmbelah menjadi Zigot mmbelah menjadi →→ 2 sel 2 sel →→ 4 sel 4 sel → → morula (bola sel padat) → blastula (bola morula (bola sel padat) → blastula (bola berongga) → gastrula (berlapis 3) → berongga) → gastrula (berlapis 3) → organogeneisorganogeneis

Bagan Pembelahan ZigotBagan Pembelahan Zigot