Tahapan Siklus Sel Khas

Kedua jenis sel hidup tersebut memiliki siklus sel yang berbeda. Prokariota adalah organisme sederhana yang selnya tidak memiliki nukleus; sel-sel ini tumbuh dan kemudian membelah tanpa mengikuti siklus sel yang kompleks. Sel eukariotik memiliki struktur yang kompleks dengan nukleus dan organel seperti mitokondria. Dalam sel eukariotik, siklus sel yang khas terdiri dari proses pembelahan sel empat tahap yang disebut mitosis (sumber yang lebih baru menambahkan tahap kelima) dan a tiga sampai empat tahap interfase di mana sel menghabiskan sebagian besar waktunya.

Pada sel prokariotik dan eukariotik siklus sel dibagi antara pembelahan sel dan periode antar divisi. Sel prokariotik tumbuh selama nutrisi yang dibutuhkan tersedia, ada cukup ruang dan limbah tidak menumpuk. Ketika mereka mencapai ukuran tertentu, mereka terbelah menjadi dua.

Untuk sel eukariotik, pertumbuhan dan pembelahan sel tergantung pada banyak faktor. Sel eukariotik sering merupakan bagian dari organisme multiseluler, dan mereka tidak dapat tumbuh dan membelah begitu saja. Bagi mereka, mitosis dan tahap siklus sel interfase dikoordinasikan dengan sel-sel lain dari organisme. Sel

Sel prokariotik hanya memiliki dua tahap dalam siklus selnya. Mereka baik dalam tahap pertumbuhan atau, jika mereka cukup besar, mereka memasuki pembelahan tahap. Strategi bertahan hidup banyak prokariota adalah berkembang biak dengan cepat sampai batas eksternal seperti kekurangan nutrisi tercapai. Akibatnya, bagian pembelahan dari siklus sel dapat berlangsung dengan sangat cepat.

Langkah pertama dari tahap pembelahan adalah replikasi DNA. Sel prokariotik memiliki untai tunggal DNA melingkar yang melekat pada membran sel. Selama fisi, salinan DNA dibuat dan melekat pada membran sel juga. Saat sel memanjang dalam persiapan untuk pembelahan, dua salinan DNA ditarik terpisah ke ujung sel yang berlawanan.

Bahan membran sel baru disimpan di antara kedua ujung sel, dan dinding baru tumbuh di antara keduanya. Ketika dinding sel baru selesai, dua sel anak baru terpisah dan memasuki tahap pertumbuhan siklus sel mereka. Sel-sel baru masing-masing memiliki untai DNA yang identik dan bagian dari bahan sel lainnya.

Seperti sel prokariotik, sel eukariota harus mereplikasi DNA mereka dan membelah menjadi dua sel anak. Proses ini rumit karena banyak untai DNA harus disalin, dan struktur sel eukariotik harus diduplikasi. Selain itu, sel-sel khusus dapat berkembang biak dengan cepat sementara yang lain hampir tidak pernah membelah dan yang lain keluar dari siklus sel sama sekali.

Sel eukariotik membelah karena organisme tumbuh, atau menggantikan sel-sel yang telah hilang. Misalnya, organisme muda harus tumbuh secara keseluruhan, dan sel-selnya harus membelah. Sel-sel kulit terus mati dan terlepas dari permukaan organisme. Mereka harus membelah terus menerus untuk menggantikan sel-sel yang hilang itu. Sel-sel lain seperti neuron di otak sangat terspesialisasi dan tidak membelah sama sekali. Apakah sel memiliki siklus sel aktif tergantung pada perannya dalam tubuh.

Bahkan sel-sel yang membelah secara teratur menghabiskan sebagian besar waktunya di interfase, bersiap untuk membelah. Interfase memiliki empat tahap berikut:

• Tahap kesenjangan pertama disebut G₁. Ini adalah fase istirahat setelah sel menyelesaikan pembelahan mitosis dan sebelum mulai mempersiapkan pembelahan lain.
• Dari G1, sel dapat keluar dari siklus sel dan masuk ke G₀ tahap. Dalam G₀, sel tidak lagi membelah atau bersiap untuk membelah.
• Sel mulai bersiap untuk pembelahan dengan keluar dari G₁ dan memasuki sintesis atau S tahap. DNA sel direplikasi selama tahap S sebagai langkah pertama untuk terlibat dalam mitosis.
• Setelah replikasi DNA selesai, sel memasuki tahap celah kedua, G₂. Selama G₂ duplikasi DNA yang benar diverifikasi dan protein sel yang diperlukan untuk pembelahan sel diproduksi.

Tahap gap memisahkan mitosis dari proses replikasi DNA. Pemisahan ini penting untuk memastikan bahwa hanya sel-sel dengan replikasi DNA yang lengkap dan akurat yang dapat membelah. G₁ menggabungkan pos pemeriksaan yang memverifikasi bahwa sel telah berhasil membelah dan DNA-nya tersusun dengan benar. G₂ memiliki pos pemeriksaan yang berbeda untuk memastikan replikasi DNA telah berhasil. Integritas DNA diverifikasi, dan pembelahan sel dapat dibatalkan atau ditunda.

Setelah sel keluar dari interfase dan G₂, sel membelah selama mitosis. Pada awal mitosis, duplikat salinan DNA ada, dan sel telah menghasilkan cukup banyak bahan, protein, organel, dan elemen struktural lainnya untuk memungkinkan pembelahan sel menjadi dua sel anak. Empat tahap mitosis adalah sebagai berikut:

• Profase. DNA sel membentuk pasangan kromosom, dan membran inti larut. Gelendong di mana kromosom akan berpisah mulai terbentuk. Tempat sumber yang lebih baru prometafase setelah profase tetapi sebelum metafase.
  
• Metafase. Pembentukan poros selesai. dan kromosom berbaris di pelat metafase, sebuah bidang di tengah antara ujung gelendong.
• Anafase. Kromosom mulai bermigrasi sepanjang spindel, masing-masing duplikat berjalan ke ujung sel yang berlawanan saat sel memanjang.
• Telofase. Migrasi kromosom selesai, dan nukleus baru terbentuk untuk setiap set. Spindel larut, dan membran sel baru terbentuk di antara dua sel anak.

Mitosis terjadi relatif cepat. Sel-sel baru memasuki interfase G₁ tahap. Sel-sel baru sering berdiferensiasi pada titik ini dan menjadi sel khusus seperti sel hati atau sel darah. Beberapa sel tetap tidak berdiferensiasi dan merupakan sumber lebih banyak sel yang dapat membelah dan menjadi terspesialisasi. Sinyal untuk pembelahan sel, diferensiasi dan spesialisasi berasal dari sel lain dalam organisme.

Fungsi utama dari siklus sel adalah untuk menghasilkan sel anak dengan kode genetik identik dengan sel aslinya. Di sinilah siklus dapat rusak dengan efek paling berbahaya, dan inilah yang coba dihindari oleh pos pemeriksaan di tahap kesenjangan. Sel anak dengan DNA yang rusak dan karena itu kode genetik yang rusak dapat menyebabkan kanker dan penyakit lainnya. Sel-sel yang tidak memiliki pos pemeriksaan dapat berkembang biak secara tidak terkendali dan dapat menciptakan pertumbuhan dan tumor.

Ketika sel menemukan masalah di pos pemeriksaan, ia dapat mencoba memperbaiki masalah atau, jika tidak, dapat memicu kematian sel atau apoptosis. Tahapan siklus sel yang rumit dan pos pemeriksaan membantu memastikan bahwa hanya sel sehat dengan DNA terverifikasi yang dapat berkembang biak dan menghasilkan jutaan sel baru yang diproduksi tubuh normal secara teratur.

Siklus sel yang tidak berfungsi dengan baik dengan cepat menyebabkan sel-sel yang rusak. Jika ini tidak tertangkap di pos pemeriksaan, hasilnya bisa menjadi organisme yang tidak dapat memenuhi fungsi normal seperti mencari makanan atau berkembang biak. Jika sel-sel yang rusak berada di organ kunci seperti jantung atau otak, kematian organisme dapat terjadi.