Apa Tahapan Sitokinesis?

Dari sudut pandang biologi dasar, akhir yang sukses dari setiap individu eukariotik kehidupan sel adalah pembelahan sel itu menjadi dua sel anak, masing-masing membawa salinan lengkap dari sel induk DNA, atau asam deoksiribonukleat (yaitu, materi genetiknya).

Pembelahan sel ini disebut sitokinesis, dan segera didahului oleh mitosis, proses multi-langkah yang memisahkan DNA sel menjadi dua inti anak.

Mitosis dan sitokinesis bersama-sama mewakili tahap keempat dan terakhir dari siklus sel eukariotik, yang disebut fase M. Fase M didahului oleh tiga tahap yang bersama-sama membentuk interfase, bagian dari siklus sel di mana tidak ada proses pembelahan inti atau seluler yang terjadi.

Mekanisme sitokinesis belum sepenuhnya dipahami, tetapi banyak yang diketahui tentang waktu kritis kejadiannya dan aspek lain dari langkah terakhir dalam siklus satu sel mana pun.

•  Empat tahap sitokinesis adalah inisiasi, kontraksi, penyisipan membran dan penyelesaian.

Makhluk hidup dapat dibagi menjadi

Mereka bereproduksi hanya dengan membelah diri menjadi dua setelah mereplikasi DNA mereka dan tumbuh lebih besar secara keseluruhan, sebuah proses yang disebut pembelahan biner. Sedikit konsekuensi terjadi sebelum divisi berikutnya. Karena organisme ini hanya memiliki satu sel, pembelahan biner setara dengan reproduksi.

Eukariota (tumbuhan, hewan, dan jamur) memang memiliki inti dan sejumlah organel lain, membuat reproduksi sel menjadi proses yang lebih kompleks. Pada saat salah satu dari sel-sel ini muncul, ia memasuki G₁ (celah pertama) tahap interfase. Ini diikuti oleh S(perpaduan), G₂ (celah kedua) dan akhirnya saya (mitosis). Sel tumbuh umumnya lebih besar di G₁, mereplikasi kromosomnya di S, memeriksa kerjanya di G₂ dan membagi isinya menjadi dua bagian yang sama di M. Interfase jauh lebih lama dari fase M.

Jika Anda pernah ditanya "Pada fase apa sel anak hasil mitosis?" Anda dapat menjawab "fase M", karena interfase tidak dimulai sampai sitokinesis, yang dimulai saat mitosis sedang berlangsung dan biasanya berakhir segera setelah mitosis, adalah lengkap.

Pembelahan mitosis dapat dibagi menjadi empat atau lima tahap, dengan tahap kedua dalam skema lima tahap (prometafase) menjadi tambahan selanjutnya untuk skema tersebut. Demi kelengkapan, kelima tahap dijelaskan di sini.

Profase: Mitosis berlangsung ketika kromosom, yang diduplikasi pada fase S, menjadi lebih padat, sehingga lebih mudah untuk melihatnya sebagai bentuk individu di bawah mikroskop. Pada saat yang sama, struktur yang disebut sentriol direplikasi dan dua anak perempuan sentriol bermigrasi ke kutub yang berlawanan, atau ujung, sel, di mana mereka mulai menghasilkan gelendong mitosis, sebagian besar dari mikrotubulus protein.

Prometafase: Pada langkah ini, set kromosom, terdiri dari saudara perempuan yang identik identical kromatid bergabung pada struktur yang disebut sentromer, memulai perjalanan mereka menuju garis tengah sel. Sementara itu, sentriol terus merakit gelendong mitosis, yang berfungsi sebagai satu set tali atau rantai kecil.

Metafase: Pada tahap ini, semua kromosom (46 pada manusia) berbaris rapi pada pelat metafase, sebuah bidang yang melewati "khatulistiwa" sel dan tegak lurus terhadap aparatus gelendong. Garis ini melewati sentromer, artinya satu kromatid bersaudara dari setiap himpunan terletak di satu sisi pelat sedangkan kembarannya terletak di sisi yang berlawanan.

Anafase: Pada fase ini, serat gelendong secara fisik menarik kromatid menjauh dan menuju kutub sel yang berlawanan. Sitokinesis sebenarnya dimulai pada tahap ini dengan munculnya pembelahan alur. Pada akhir anafase, satu set lengkap 46 kromatid (kromosom tunggal) duduk di rumpun di setiap kutub.

Telofase: Dengan materi genetik yang sekarang diduplikasi dan dipisahkan, sel berjalan memberikan setiap kromosom mengatur amplop nuklirnya sendiri. Selain itu, kromosom de-kondensasi. Intinya, telofase adalah profase yang berjalan secara terbalik. Sitokinesis awal berlangsung selama telofase.

Pada akhir mitosis, sitokinesis adalah satu-satunya proses yang tersisa dalam siklus sel. Meskipun banyak sumber menyebutkan mitosis dan sitokinesis sebagai peristiwa yang berurutan, ini menyesatkan. Meskipun benar bahwa sitokinesis biasanya selesai tidak lama setelah mitosis selesai, kedua proses tersebut saling tumpang tindih dalam waktu dan, sampai batas tertentu, ruang.

Alur pembelahan yang menandakan permulaan sitokinesis muncul, seperti dicatat, selama anafase. Jika Anda membayangkan apa yang terjadi selama tahap mitosis ini, Anda dapat memahami mengapa ini terjadi titik paling awal di mana aman bagi sel secara keseluruhan untuk memulai prosesnya sendiri divisi.

Jika gambaran mental Anda memiliki dua set kromatid yang bergerak ke kiri dan ke kanan di dalam nukleus, bayangkan membran sel mulai "mencubit" dari atas, menggerakkan belahan dada yang akhirnya menekan bagian tengah sel baik dari atas maupun dari atas. bawah.

Jika pembelahan sel ini terjadi sebelum anafase berlangsung, itu bisa menghasilkan distribusi kromatid yang asimetris di dalam wilayah nuklir. Hasilnya hampir pasti akan mematikan bagi sel, yang membutuhkan DNA organisme yang lengkap agar berfungsi dengan baik.

Fitur fungsional yang dominan dari sitokinesis adalah cincin kontraktil, struktur yang terdiri dari berbagai protein, terutama aktin dan miosin, dan terletak tepat di bawah membran sel. Bayangkan lingkaran besar yang berjalan tepat di bawah ekuator Bumi (garis imajiner yang melewati bagian tengah planet), dan Anda mendapatkan gambaran tentang pengaturan keseluruhan.

• Cincin kontraktil adalah ciri sel hewan dan segelintir eukariota bersel tunggal saja. Pada sel tumbuhan, yang lebih berbentuk kubus, bidang pembelahan terbentuk tanpa munculnya alur.

Bidang cincin kontraktil ditentukan oleh orientasi serat gelendong mitosis. Saat Anda melihat diagram sel, hampir setiap kali Anda melihat representasi dua dimensi. Tetapi jika Anda membayangkan sel sebagai bola, bukan bola dunia, dan membayangkan gambar kromosom yang menggantung di kedua "ujungnya", Anda mungkin dapat merasakannya. bahwa bidang pembelahan yang ideal harus tegak lurus terhadap arah umum serat gelendong, yang mencapai antara dua sel tiang.

Saat cincin menjadi lebih kecil, menarik membran ke dalam bersamanya, bahan membran sel baru muncul dari vesikel di kedua sisi bidang pembelahan. Saat sel secara bertahap terbelah, potongan membran baru menutup celah yang seharusnya muncul di sisi kedua sel anak dan memungkinkan isi sitoplasma tumpah keluar.

Sel kadang-kadang membelah secara asimetris. Mereka tidak membagi kromatid mereka secara asimetris, karena, seperti yang dicatat, ini akan menghasilkan hasil yang tidak menyenangkan bagi sel. Namun, terkadang muncul alasan untuk membagi sitoplasma dan isinya menjadi bagian-bagian yang tidak sama.

Sel biasanya menggunakan strategi sitokinesis ini ketika sel anak memiliki fungsi dan tujuan akhir yang berbeda. Asimetri dapat bermanifestasi dalam distribusi yang tidak merata dari organel, massa sitoplasma yang tidak merata, atau beberapa kombinasi dari fitur-fitur ini.