The mekanisme pewarisan adalah mereka yang mengontrol bagian dari gen atau karakteristik genetik dari orang tua kepada anak-anak dan terjadi, melalui siklus sel , selama tahap sesuai dengan mitosis dan meiosis.
Semua organisme tersusun dari sel dan teori sel menyatakan bahwa setiap sel lahir dari sel lain yang sudah ada, dengan cara yang sama seperti hewan hanya dapat lahir dari hewan lain, tumbuhan dari tumbuhan lain, dan seterusnya.
Siklus hidup sel hewan diuraikan (Sumber: Kelvinsong via Wikimedia Commons)
Langkah-langkah di mana sel baru lahir dari sel lain membentuk apa yang dikenal sebagai siklus sel , yang merupakan proses terpenting untuk reproduksi makhluk hidup, uniseluler, dan multiseluler.
Selama siklus sel, sel "menyalin" semua informasi di dalamnya, yang berupa molekul khusus yang disebut asam deoksiribonukleat atau DNA , untuk meneruskannya ke sel baru yang akan terbentuk; Jadi siklus sel adalah segala sesuatu yang terjadi antara satu pembelahan dan pembelahan berikutnya.
Melalui siklus sel, makhluk uniseluler ketika membelah menghasilkan individu yang lengkap, sedangkan sel organisme multiseluler harus membelah berkali-kali untuk membentuk jaringan, organ dan sistem yang menyusun, misalnya hewan dan tumbuhan. .
Mitosis dan Meiosis
Organisme multiseluler memiliki dua jenis sel: sel somatik dan gamet atau sel kelamin. Sel somatik berkembang biak dengan mitosis dan sel seksual dengan meiosis.
Prokariota dan organisme eukariotik yang lebih sederhana berkembang biak dengan mitosis, tetapi eukariota yang "lebih tinggi" berkembang biak secara seksual berkat meiosis.
Siklus sel dan mitosis
Sel somatik adalah sel yang membelah dalam suatu organisme untuk menghasilkan sel yang akan membentuk seluruh tubuhnya, oleh karena itu, jika ini terjadi, semua informasi di dalamnya harus disalin dengan tepat, sehingga sel lain yang identik dapat dibentuk dan ini Itu terjadi melalui siklus sel, yang memiliki empat fase:
- Fase M
- Fase G1
- Fase S.
- Fase G2
Fase M (M = mitosis) adalah yang terpenting dari siklus sel dan di dalamnya terjadi mitosis dan sitokinesis , yaitu salinan materi genetik (pembelahan inti) dan pemisahan atau pembelahan sel yang dihasilkan ( sel "ibu" dan sel anak).
The antarmuka adalah periode antara satu fase M dan lainnya. Selama waktu ini, yang terdiri dari semua fase lain yang disebutkan di atas, sel hanya tumbuh dan berkembang, tetapi tidak membelah.
Fase S (S = sintesis) terdiri dari sintesis dan duplikasi DNA yang diatur dalam bentuk kromosom di dalam nukleus (organel yang sangat penting ditemukan di dalam sel eukariotik).
Fase G1 (G = gap atau interval) adalah waktu yang berlalu antara fase M dan fase S, dan fase G2 adalah waktu antara fase S dan fase M berikutnya. Dalam dua tahap siklus ini sel-sel terus berlanjut tumbuh dan bersiap untuk membagi.
Siklus sel diatur terutama pada tingkat fase interval (fase G1 dan G2), karena semuanya harus dalam kondisi yang baik agar sel dapat membelah (jumlah nutrisi, stressor, dan lain-lain).
Fase mitosis
Jadi, selama mitosis, sel mewarisi dari putrinya segala sesuatu yang dibutuhkannya untuk "menjadi" sel, dan itu ditemukan dalam salinan kromosom lengkapnya. Jika dihitung sitokinesis, mitosis dibagi menjadi 6 tahap: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase, dan sitokinesis.
1-DNA disalin selama fase S dari siklus sel dan selama profase salinan ini memadat atau menjadi terlihat di dalam nukleus sebagai kromosom. Pada tahap ini, sistem "tabung" atau "kabel" juga terbentuk yang berfungsi untuk memisahkan salinan molekul "asli" (gelendong mitosis).
2-Membran nukleus, tempat kromosom berada, hancur selama prometafase , dan jika ini terjadi, kromosom bersentuhan dengan poros mitosis.
3-Sebelum memisahkan salinan kromosom dari yang asli, mereka disejajarkan di tengah sel dalam fase yang dikenal sebagai metafase .
4-Dalam anafase adalah ketika kromosom yang digandakan terpisah, beberapa menuju satu kutub sel dan yang lainnya menuju kutub lainnya, dan ini dikenal sebagai "segregasi" dari kromosom.
5-Setelah duplikasi dan pemisahannya, di dalam sel yang akan membelah, dua inti terbentuk, masing-masing kumpulan kromosom dalam periode yang dikenal sebagai telofase .
6- Sitokinesis adalah saat sitoplasma dan membran plasma dari sel "nenek moyang" membelah, menghasilkan dua sel independen.
Siklus sel dan meiosis
Mitosis adalah mekanisme di mana karakteristik diwariskan dalam sel somatik, tetapi meiosis adalah apa yang membentuk sel kelamin, yang bertanggung jawab atas penyampaian informasi dari satu individu multisel lengkap ke individu lain melalui reproduksi seksual. .
Sel somatik diproduksi oleh divisi mitosis dari sel khusus: zigot, yang merupakan produk penyatuan antara dua sel kelamin (gamet) dari "garis kuman", diproduksi oleh meiosis dan berasal dari dua individu yang berbeda: a ibu dan ayah.
Fase meiosis
Dalam siklus sel sel germ line, meiosis terdiri dari dua pembelahan sel, yang disebut meiosis I (reduksi) dan meiosis II (mirip dengan mitosis). Masing-masing dibagi menjadi profase, metafase, anafase, dan telofase. Profase meiosis I (profase I) adalah yang paling kompleks dan terpanjang.
1-Selama profase I , kromosom memadat dan bercampur satu sama lain (bergabung kembali) dalam sel masing-masing orang tua yang memasuki meiosis.
2-Dalam metafase I, membran inti menghilang dan kromosom berbaris di tengah sel.
3-Seperti pada anafase mitosis, selama anafase I meiosis, kromosom terpisah menuju kutub sel yang berlawanan.
4- Telofase I terdiri, dalam organisme tertentu, dalam rekonstruksi membran inti dan dalam pembentukan membran baru di antara sel-sel yang dihasilkan, yang memiliki separuh jumlah kromosom sebagai sel asli (haploid).
5-Meiosis II dimulai segera dan pada profase II kromosom yang terkondensasi diamati. Selama metafase II ini terletak di tengah sel, seperti pada mitosis.
6-Kromosom dipisahkan ke arah kedua kutub sel selama anafase II , berkat komponen gelendong mitosis, dan selama telofase II , inti baru terbentuk dan 4 sel anak (gamet) dipisahkan.
Setiap gamet yang diproduksi oleh meiosis mengandung kombinasi dari semua materi genetik organisme darimana asalnya, hanya dalam satu salinan. Ketika dua gamet dari organisme yang berbeda (induk) berfusi, materi itu bercampur dan dua salinannya dipulihkan, tetapi satu dari satu induk dan yang lain dari yang lain.
Referensi
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Ilmu Garland, Taylor & Francis Group.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (edisi ke-5). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). An Introduction to Genetic Analysis (edisi ke-8th). Freeman, WH & Company.
- Pierce, B. (2012). Genetika: Pendekatan Konseptual. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Genetics For Dummies (edisi ke-2nd). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.