Fase M: Apa yang Terjadi dalam Fase Siklus Sel ini?

Sel adalah unit dasar kehidupan, menjadi entitas yang paling tidak dapat direduksi yang mempertahankan semua sifat dasar makhluk hidup, seperti aktivitas metabolisme dan alat reproduksi. Sama seperti seluruh organisme berkembang melalui versi siklus hidup mereka sendiri – kelahiran, pematangan, reproduksi, penuaan dan kematian – sel-sel individu memiliki siklus hidup mereka sendiri, yang secara tepat disebut siklus sel.

(Beberapa makhluk hidup, harus dicatat, hanya terdiri dari satu sel, membuat "siklus hidup" dan "siklus sel" benar-benar tumpang tindih proposisi untuk organisme ini.)

Sel dalam organisme kompleks tidak hidup hampir selama makhluk di mana mereka ada. Siklus hidup sel umumnya lebih dapat diprediksi dan lebih mudah untuk dipisahkan menjadi komponen yang cukup berbeda daripada busur kehidupan hewan yang cukup kompleks.

Tahapan tersebut antara lain: interfase dan fase M, yang masing-masing mencakup sejumlah subtahap. Fase M meliputi mitosis, proses dimana sel bereproduksi secara aseksual untuk membuat sel baru.

Bahkan aktif yang paling tangguh gunung berapi menghabiskan jauh lebih banyak waktu tidak aktif daripada meletus, tetapi tidak ada yang terlalu memperhatikan periode diam. Dalam arti, sel seperti ini: mitosis sejauh ini merupakan bagian yang paling sibuk dan dramatis dari siklus sel, tetapi sel sebenarnya menghabiskan sebagian besar waktunya di interfase. Fase ini sendiri meliputi G₁, S dan G₂ tahapan.

Sel yang baru dibuat memasuki yang pertama celah (G₁) fase, di mana semua isi sel (misalnya, mitokondria, retikulum endoplasma, aparatus Golgi dan lainnya organel) kecuali kromosom digandakan.

Selanjutnya fase sintesis (S), semua kromosom sel – pada manusia ada 46 – digandakan (atau direplikasi, untuk menggunakan bahasa biokimia).

Di detik celah (G₂) fase, sel melakukan pemeriksaan kontrol kualitas pada dirinya sendiri, memindai konten yang direplikasi untuk mencari kesalahan dan membuat perbaikan yang diperlukan. Sel kemudian melanjutkan ke fase M.

• Beberapa sel dalam jaringan di mana proliferasi dan pergantiannya rendah, seperti hati, menghabiskan waktu yang lama dalam fase berlabel G₀, dengan "jalan keluar" dari siklus tipikal yang terjadi tepat setelah mitosis selesai.

Selama interfase, sel tumbuh ke ukuran yang dibutuhkan untuk membelah, membuat salinan dari berbagai elemennya dalam langkah-langkah berbeda di sepanjang jalan. Akhir dari G₁ fase ditandai oleh protein, menandai apa yang disebut G₁ pos pemeriksaan.

G yang serupa₂ pos pemeriksaan menandai dimulainya fase M. Tidak ada S₁ pos pemeriksaan, namun. Dalam beberapa sel fase S berjalan langsung ke fase M.

Ketika sel tidak menghabiskan waktu memeriksa pekerjaannya di G. yang diprogram₂ fase, peristiwa yang secara langsung mendahului fase M adalah replikasi DNA (replikasi kromosom) pada fase S. Jika tidak, G₂ fase dengan panjang yang bervariasi menempati titik dalam siklus sel tepat sebelum mitosis dimulai.

Mitosis adalah proses yang terjadi pada sel eukariotik (misalnya, sel tumbuhan, sel mamalia dan hewan lain, protista dan jamur) dan menghasilkan produksi dua sel anak dari satu sel induk, dengan sel anak secara genetik identik dengan induk dan satu sama lain.

Dengan demikian aseksual, kontras dengan meiosis, jenis pembelahan sel yang terjadi di sel-sel tertentu di gonad dan melibatkan juggling dan pengocokan materi genetik. Rekannya di dunia prokariota adalah pembelahan biner. Di sebagian besar sel hewan, prosesnya memakan waktu sekitar satu jam – sebagian kecil dari masa hidup sel biasa.

Kata "mitosis" berarti "benang", karena ini menggambarkan penampilan mikroskopis dari kromosom yang bersiap untuk membelah dan dengan demikian telah terkondensasi menjadi struktur panjang yang tampak linier. Bahkan di bawah mikroskop yang kuat, kromosom interfase, yang terletak difus di inti, sangat sulit untuk divisualisasikan.

Secara umum diyakini bahwa mitosis mengacu pada pembelahan menjadi bagian yang sama dari sel induk. Ini tidak terjadi, karena mitosis hanya mengacu pada peristiwa di dalam nukleus yang melibatkan kromosom. Pembelahan sel secara keseluruhan disebut sitokinesis, sedangkan pembelahan inti (termasuk selubung inti) dikenal sebagai kariokinesis.

Secara klasik, keempatnya bernama tahapan mitosis termasuk, dalam urutan terjadinya, profase, metafase, anafase dan telofase. Banyak sumber memasukkan deskripsi rinci dari fase kelima, prometafase, yang bisa dibilang berbeda dari profase dan metafase.

Masing-masing fase ini memiliki keajaiban rumitnya sendiri, yang akan segera dirinci. Tetapi seringkali membantu untuk menyelaraskan secara mental setiap fase mitosis dengan uraian singkat tentang apa yang terlibat. Sebagai contoh:

• Profase: Terjadi kondensasi kromosom.
• Prometafase: Spindle terpasang.
• Metafase: Kromosom sejajar.
• Anafase: Kromatid terpisah.
• Telofase: Reformasi membran.

Bagaimanapun, jika seorang teman memberi tahu Anda bahwa fase M memiliki empat sub-tahap dan orang lain mengklaim bahwa itu adalah lima, tulislah ini kemungkinan perbedaan usia mereka (dan dengan demikian ketika mereka belajar tentang fase M di sekolah) dan mempertimbangkan keduanya both Baik.

Munculnya kromosom yang kental menandai permulaan profase, dengan cara yang hampir sama pembentukan kelompok orang yang mengobrol menandai awal "resmi" dari pertemuan sosial.

Ketika kondensasi kromatin mengubah materi genetik menjadi kromosom yang terbentuk sepenuhnya, kromatid saudara dari setiap kromosom yang direplikasi dapat terlihat bergabung di sentromer diantara mereka. Sentromer adalah tempat dimana a kinetokor akhirnya akan terbentuk pada setiap kromatid.

Juga di profase, keduanya sentrosom, yang diduplikasi dalam interfase, mulai bergerak menuju sisi yang berlawanan, atau kutub, dari sel. Dengan melakukan itu mereka mulai merakit assemble gelendong mitosis, yang terdiri dari serat spindel terbuat dari mikrotubulus yang memanjang dari kutub sel menuju pusat dan melekat pada kinetokor (di antara struktur lainnya).

Seperti yang mungkin Anda prediksi, serat gelendong berorientasi sejajar satu sama lain dan tegak lurus terhadap garis akhir pembelahan kromosom.

Juga, pada banyak eukariota yang lebih tinggi, amplop nuklir terdegradasi di bawah aksi enzim protein kinase selama fase ini, dan itu akan dibangun kembali dari awal pada akhir mitosis dalam telofase.

Tetapi pada organisme lain, selubung inti tidak pernah secara resmi dibongkar. Sebaliknya, ia direntangkan bersama dengan sel secara keseluruhan saat kromosom terpisah dan dibagi dengan rapi sekaligus.

Bayangkan diri Anda berdiri di lorong yang benar-benar gelap, meraba-raba ke depan ke arah kumpulan sakelar lampu yang Anda tahu ada di sana tetapi tidak dapat mengetahui posisi pastinya. Tapi Anda benar-benar ingin minum air dari dapur, jadi Anda gigih.

Ini mendekati perilaku serat gelendong saat ujungnya "menjangkau" dan tumbuh ke arah kromosom dari kedua kutub sel. "Berharap" untuk terhubung ke kinetokor yang berfungsi sebagai lokus koneksi serat gelendong, mereka dapat terlihat muncul untuk menyelidiki sitoplasma, tarik kembali dan selidiki lagi sampai mereka akhirnya menyerang target mereka.

Tak lama kemudian, serat gelendong di setiap sisi sel telah melekat pada kinetokor pada kromatid di setiap pasangan yang kebetulan terletak di sisi sel yang sama. Tidak ada implikasi genetik dari keacakan ini karena setiap kromatid memiliki DNA yang sama persis dengan saudara perempuannya.

Serat gelendong kemudian memulai "tarik tarik tambang" dalam upaya untuk akhirnya menyeimbangkan pengerahan tenaga mereka dengan cara yang meninggalkan sentromer kromosom, dan karenanya kromosom itu sendiri, dalam tipe linier penjajaran.

Pada awal metafase, pemecahan selubung nukleus berlangsung sampai selesai, kecuali, tentu saja, dalam sel yang tidak kehilangan membran nukleusnya sama sekali. Tetapi langkah yang menentukan dari metafase, yang biasanya sangat singkat, adalah bahwa kromosom berbaris di sepanjang bidang yang akan berfungsi sebagai antarmuka pembelahan kromosom.

Permukaan kecil ini disebut pelat metafase, dan, dengan pemikiran bahwa sel itu seperti bola yang sangat kecil, posisi lempeng ini berada di sepanjang khatulistiwa dari sel.

Dimungkinkan untuk lebih dari satu mikrotubulus spindel untuk menempel pada kinetokor tertentu dari sisi yang sama, tetapi paling sedikit satu mikrotubulus kinetokor melekat pada setiap tiang. Setelah mikrotubulus terlibat dalam permainan tarik-tarik cukup lama untuk mencapai keadaan tegangan seimbang, kromosom berhenti bergerak, dan metafase berakhir.

Pada titik ini, serat gelendong dapat berakhir di dua tempat lain di dalam sel selain kinetokor. Ini mungkin kutub mikrotubulus (juga disebut antar kutub mikrotubulus), yang memanjang melewati kromosom yang berbaris dan melintasi ekuator, hampir ke asal gelendong mitosis yang berlawanan; atau astral mikrotubulus, yang mencapai dari kutub gelendong ke membran sel pada sisi yang sama.

Anafase adalah komponen fase M yang paling mencolok secara visual karena melibatkan pergerakan kromosom yang cepat ketika kromosom yang direplikasi terbelah. Hal ini dicapai oleh kromatid saudara perempuan di setiap set kromosom yang digandakan dan disejajarkan ditarik ke arah kutub yang berlawanan dari sel oleh serat gelendong.

Hal ini dilakukan karena kerja mikrotubulus, tetapi difasilitasi oleh pemecahan kohesi protein yang mengikat kinetokor ke serat kinetokor. Dalam anafase, sel mulai meregang dari bentuk bulat (atau lingkaran, jika Anda melihat penampang) menjadi bentuk bulat telur (yaitu, elips).

Anafase dapat dilihat sebagai fitur anafase A, di mana serat gelendong kinetokor menarik kromosom terpisah seperti yang dijelaskan, dan anafase B, di mana serat astral menarik kutub lebih jauh dari khatulistiwa dan dengan demikian semakin jauh dari satu sama lain, menarik serat interpolar melewati kromosom di sisi yang sama dan dengan ringan membujuk mereka untuk naik di sisi yang sama arah.

Juga sebuah cincin kontraktil terbentuk dari protein aktin tepat di bawah membran plasma pada anafase; cincin ini berpartisipasi dalam "memeras" selama sitokinesis yang menghasilkan pembelahan sel secara keseluruhan.

Pada awal bagian fase M ini, kromosom dalam bentuk inti anak telah mencapai ujung sel yang berlawanan. Spindel mitosis, setelah menyelesaikan pekerjaannya, dibongkar; gambar, katakanlah, beberapa perancah kecil yang dibangun di sepanjang sisi bangunan kecil untuk memungkinkan konstruksi dibongkar, balok demi balok, dan Anda mendapatkan idenya.

Ini benar-benar langkah pembersihan fase M, analog dengan epilog sebuah novel. "Plot" diselesaikan pada akhir anafase karena kromatid telah sampai ke tempat yang seharusnya mereka tuju, tetapi sebelum "karakter" dapat melanjutkan, beberapa pembenahan diperlukan.

Di telofase, membran nukleus dipasang kembali, dan kromosom mengalami kondensasi. Ini tidak persis seperti menjalankan video profase secara terbalik, tetapi hampir. Di sitokinesis, sel membelah menjadi dua sel anak yang identik, yang masing-masing bersiap untuk memasuki fase G1 dan memulai siklus selnya sendiri.