Tubuh manusia terdiri dari 37 triliun sel. Sangat mengejutkan bahwa jumlah yang sangat besar ini berasal dari satu sel yang dikandung selama pembuahan. Hal ini dimungkinkan karena kemampuan sel untuk bereproduksi sendiri, suatu proses yang melibatkan pembelahan menjadi dua. Sedikit demi sedikit, dimungkinkan untuk mencapai jumlah yang disebutkan di atas, membentuk berbagai organ dan jenis sel .
Sekarang, ada dua mekanisme dasar dimana sel dapat bereproduksi: mitosis dan meiosis. Selanjutnya kita akan melihat perbedaan mitosis dan meiosis serta ciri-cirinya .
- Anda mungkin tertarik: ” Genetika dan perilaku: apakah gen menentukan bagaimana kita bertindak? “
Mitosis dan meiosis
Kita telah melihat bahwa sedikit demi sedikit, beberapa sel dapat memunculkan seluruh organisme, baik itu manusia atau paus besar. Dalam kasus manusia, mereka adalah sel eukariotik diploid , yaitu, mereka memiliki satu pasang per kromosom.
Struktur kromosom adalah bentuk yang paling kompak dan padat yang DNA dapat hadirkan bersama-sama dengan protein struktural. Genom manusia terdiri dari 23 pasang kromosom (23×2). Ini adalah informasi penting untuk memahami salah satu perbedaan utama antara mitosis dan meiosis, dua jenis pembelahan sel yang ada.
Siklus sel eukariotik
Sel mengikuti serangkaian pola berurutan untuk pembelahannya. Urutan ini disebut siklus sel, dan terdiri dari pengembangan empat proses terkoordinasi: pertumbuhan sel, replikasi DNA, distribusi kromosom terduplikasi, dan pembelahan sel . Siklus ini berbeda di beberapa titik antara sel prokariotik (bakteri) atau eukariotik, dan bahkan di dalam eukariota ada perbedaan, misalnya antara sel tumbuhan dan hewan.
Siklus sel pada eukariota dibagi menjadi empat tahap: fase G1, fase S, fase G2 (semuanya dikelompokkan pada antarmuka), fase G0 dan fase M (Mitosis atau Meiosis).
1. Antarmuka
Kelompok tahapan ini dimaksudkan untuk mempersiapkan sel untuk partisi yang akan segera terjadi menjadi dua , mengikuti fase-fase berikut:
- Fase G1 (Gap1) : sesuai dengan interval (celah) antara pembelahan yang berhasil dan awal replikasi konten genetik. Selama fase ini, sel terus tumbuh.
- Fase S (Sintesis) : ini adalah saat replikasi DNA terjadi, berakhir dengan duplikat identik dari konten genetik. Selain itu, kromosom dengan siluet paling terkenal (berbentuk X) terbentuk.
- Fase G2 (Gap2) : pertumbuhan sel berlanjut, selain sintesis protein struktural yang akan digunakan selama pembelahan sel.
Di seluruh antarmuka, ada beberapa pos pemeriksaan untuk memverifikasi bahwa proses dilakukan dengan benar dan tidak ada kesalahan (misalnya, tidak ada duplikasi yang buruk). Menghadapi masalah apa pun, proses berhenti dan upaya dilakukan untuk menemukan solusi, karena pembelahan sel adalah proses yang sangat penting; semuanya harus berjalan dengan baik.
2. Fase G0
Proliferasi sel hilang ketika sel menjadi terspesialisasi sehingga pertumbuhan organisme tidak terbatas. Hal ini dimungkinkan karena sel memasuki tahap istirahat yang disebut fase G0, di mana mereka tetap aktif secara metabolik tetapi tidak menunjukkan pertumbuhan sel atau replikasi konten genetik, yaitu, mereka tidak melanjutkan dalam siklus sel.
3. Fase M
Pada fase ini tepat ketika terjadi pembelahan sel dan mitosis atau meiosis berkembang dengan baik .
perbedaan antara mitosis dan meiosis
Fase pembelahan adalah ketika mitosis atau meiosis terjadi.
Mitosis
Ini adalah pembelahan sel khas sel yang menghasilkan dua salinan . Seperti halnya siklus, mitosis juga secara tradisional dibagi menjadi beberapa tahap: profase, metafase, anafase, dan telofase. Meskipun untuk pemahaman yang lebih sederhana, saya akan menjelaskan prosesnya secara umum dan tidak untuk setiap fase.
Pada awal mitosis, kandungan genetik diringkas menjadi 23 pasang kromosom yang membentuk genom manusia. Pada saat ini, kromosom diduplikasi dan membentuk citra-X khas kromosom (setiap sisi adalah salinan), bergabung di tengah oleh struktur protein yang dikenal sebagai sentromer. Membran nukleus yang menyelubungi DNA mengalami degradasi sehingga kandungan genetik dapat diakses.
Selama fase G2, protein struktural yang berbeda telah disintesis, beberapa di antaranya berlipat ganda. Mereka disebut sentrosom , yang masing-masing ditempatkan di kutub yang berlawanan dari sel.
Mikrotubulus, filamen protein yang membentuk gelendong mitosis dan yang bergabung dengan sentromer kromosom, memanjang dari sentrosom untuk meregangkan salah satu salinan ke satu sisi , merusak struktur berbentuk X.
Begitu berada di setiap sisi, selubung nukleus dibentuk kembali untuk melampirkan konten genetik, sementara membran sel dicekik untuk menghasilkan dua sel. Hasil mitosis adalah dua sel diploid bersaudara , karena kandungan genetiknya identik.
meiosis
Jenis pembelahan sel ini hanya terjadi dalam pembentukan gamet , yang dalam kasus manusia adalah sperma dan ovula, sel-sel yang bertanggung jawab untuk membentuk pembuahan (mereka disebut garis sel germinal). Secara sederhana, dapat dikatakan bahwa meiosis adalah seolah-olah dua mitosis berturut-turut dilakukan.
Selama meiosis pertama (meiosis 1) terjadi proses yang mirip dengan yang dijelaskan pada mitosis, kecuali bahwa kromosom homolog (pasangan) dapat bertukar fragmen di antara mereka dengan rekombinasi. Ini tidak terjadi pada mitosis, karena dalam hal ini mereka tidak pernah bersentuhan langsung, tidak seperti apa yang terjadi pada meiosis. Ini adalah mekanisme yang menawarkan lebih banyak variabilitas untuk pewarisan genetik. Selanjutnya, kromosom homolog yang dipisahkan, bukan salinannya .
Perbedaan lain antara mitosis dan meiosis terjadi dengan bagian kedua (meiosis 2). Setelah dua sel diploid terbentuk, mereka segera membelah lagi . Sekarang salinan setiap kromosom dipisahkan, sehingga hasil akhir meiosis adalah empat sel haploid, karena mereka hanya menyajikan satu kromosom dari masing-masing (bukan pasangan), untuk memungkinkan pasangan baru terbentuk di antara kromosom selama pembuahan orang tua dan memperkaya variabilitas genetik .
Ringkasan umum
Dengan cara menyusun perbedaan antara mitosis dan meiosis pada manusia, kita akan mengatakan bahwa hasil akhir mitosis adalah dua sel identik dengan 46 kromosom (pasang 23), sedangkan dalam kasus meiosis ada empat sel dengan masing-masing 23 kromosom. satu (tanpa pasangan), selain fakta bahwa kandungan genetiknya dapat bervariasi dengan rekombinasi antara kromosom homolog.
- Anda mungkin tertarik: ” Perbedaan antara DNA dan RNA “