Isi
- Bagaimana cara kerja DNA?
- Apa itu Kromosom Homolog?
- Memahami Kumpulan Kromosom
- Apa Arti Haploid dan Diploid?
- Mengapa Sel Diploid Penting?
- Mengapa Sel Haploid Penting?
- Organisme Diploid vs. Triploid
- Generasi Bolak-balik pada Tanaman
- Tahapan di Divisi Sel
- Salah Divisi Sel
Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah warna biru seumur hidup. Di dalam inti sel eukariotik mikroskopis, DNA kromosom menyimpan semua instruksi yang diperlukan untuk membuat organisme dewasa yang lengkap.
DNA nuklear tersusun dalam kromosom; manusia memiliki total 46 per sel. Haploid vs. diploid mengacu pada jumlah kromosom dan set kromosom yang ada dalam sel.
Bagaimana cara kerja DNA?
DNA terdiri dari empat basa kimia: adenin (A), guanin (G), sitosin (C) dan timin (T). Adenin berpasangan dengan timin (A-T) dan pasangan sitosin dengan guanin (C-G). Basa menempel pada molekul gula dan fosfat, membentuk nukleotida yang tersusun dalam molekul heliks beruntai ganda dari DNA. Urutan nukleotida memberi tahu sel apa yang harus dilakukan.
Setiap helai DNA menyalin dirinya sendiri selama pembelahan sel. Nukleus tidak akan memberikan sinyal untuk membelah sampai materi genetik berserabut kromatin telah selesai mereplikasi. Suster kromatid mengembun dan berbaris di tengah sel. Serat gelendong menarik kromosom, dan dua sel anak dihasilkan dari proses mitosis.
Apa itu Kromosom Homolog?
Kromosom homolog adalah pasangan kromosom yang memiliki ukuran dan bentuk yang sama; satu set diwarisi dari ibu, dan satu set dari ayah.
Homolog-homolog ini memiliki gen yang sama di lokasi yang sama, meskipun alel gen pada kromosom sedikit berbeda. Swapping gen terjadi pada meiosis, yang menyebabkan saudara kandung memiliki warna mata dan rambut yang berbeda.
Memahami Kumpulan Kromosom
Mempelajari definisi kata dalam biologi sel pengantar memberikan dasar yang kuat untuk memahami genetika yang lebih maju. Terminologi tampaknya sedikit membingungkan pada awalnya, tetapi lebih masuk akal bila Anda melihat bagaimana semuanya cocok. Kata-kata yang tidak biasa seperti "ploidy" adalah titik awal yang baik ketika menyelam ke dalam studi DNA sel dan siklus hidup.
Ploidy mengacu pada jumlah kromosom yang ada dalam sel. Organisme sederhana seperti bakteri hanya memiliki ringlet DNA dan bukan kromosom linier. Bentuk kehidupan multiseluler memiliki set kromosom homolog yang bereplikasi dalam nukleus, berpasangan dan membelah selama mitosis dan meiosis.
Haploid sel, dilambangkan oleh variabel n, memiliki satu set kromosom. Gamet, atau sel-sel kelamin, adalah haploid. Bakteri bisa menjadi organisme haploid. Kromosom dalam sel haploid mengandung satu alel gen (salinan) untuk sifat tertentu.
Diploid sel, dilambangkan dengan 2n, memiliki dua set kromosom. Sel-sel somatik (tubuh) adalah diploid. Kromosom mengandung dua alel gen (salinan) untuk sifat bawaan. Dua gamet haploid menghasilkan zigot diploid.
Anda juga akan membaca tentang poliploid sel, yang merupakan ploidys lain seperti triploid (3n) dan hexaploid (6n) pada tumbuhan dan hewan. Misalnya, spesies tertentu gandum yang dibudidayakan memiliki tiga set kromosom (3n) atau bahkan enam set kromosom (6n). Salinan kromosom ekstra bermanfaat untuk beberapa organisme tetapi berpotensi fatal bagi orang lain, tergantung pada bagaimana gen pengatur dipengaruhi.
Apa Arti Haploid dan Diploid?
Tahap-tahap kehidupan suatu sel meliputi interfase, pembelahan sel, sitokinesis dan kematian. Sebagai bagian dari siklus hidup, sel dapat membelah secara aseksual dengan mitosis atau secara seksual melalui meiosis. Jenis pembelahan sel yang lebih sederhana adalah mitosis, yang tidak melibatkan rekombinasi gen.
Sel diploid memiliki dua set kromosom (2n). Itu berarti ada dua kromosom homolog yang ada di setiap sel. Sebagian besar sel somatik dalam tubuh diploid. Sel somatik yang berbeda (2n) tumbuh dan membelah dengan mitosis menjadi sel anak (2n).
Sel-sel haploid memiliki satu set kromosom (n), artinya tidak ada kromosom homolog. Hanya satu set hadir. Sel reproduksi adalah haploid dan membawa setengah jumlah kromosom sebagai sel diploid somatik. Ketika dua gamet haploid berkumpul, mereka membentuk sel diploid yang dapat tumbuh dengan mitosis.
Mengapa Sel Diploid Penting?
Sebagian besar sel dalam tubuh adalah diploid. Pada manusia itu berarti mereka memiliki dua set 23 kromosom di dalam inti sel. Sel-sel non-reproduksi, juga disebut sel somatik, mengandung semua informasi genetik kromosom Anda - bukan hanya setengahnya. Sel diploid menjalankan sebagian besar fungsi tubuh.
Sel diploid bereproduksi dengan mitosis, menciptakan dua sel anak yang identik. Mitosis adalah cara pembelahan sel non-seksual yang cepat dan efisien. Mitosis sangat penting untuk pertumbuhan sel dan penyembuhan jaringan. Sel-sel epitel terus menerus dilepaskan dan diganti berkat mitosis.
Mengapa Sel Haploid Penting?
Sel-sel haploid penting untuk reproduksi seksual. Organisme hidup telah mengadaptasi sejumlah cara pintar untuk memastikan kelangsungan hidup spesies bahkan di lingkungan yang paling keras. Organisme haploid memiliki satu set kromosom dan hanya bereproduksi secara aseksual. Manusia memilikinya sel reproduksi haploid.
Sel-sel haploid diproduksi oleh meiosis dan hanya mengandung satu set kromosom. Selama reproduksi, dua sel haploid (ovum dan sperma) bergabung. Masing-masing menyediakan satu set kromosom untuk membuat sel diploid. Perkembangan embrio berlangsung dalam kondisi yang kondusif bagi pertumbuhan.
Genom manusia terdiri dari 46 kromosom; 23 kromosom yang berasal dari ibu dan 23 dari ayah. Reproduksi seksual melalui meiosis menimbulkan variasi dalam suatu populasi yang membuat beberapa organisme lebih bugar daripada yang lain untuk menangani kondisi yang berlaku. Jika gen tidak bergabung kembali dalam meiosis, tanaman atau hewan baru itu akan menjadi kloning dari dirinya sendiri.
Organisme Diploid vs. Triploid
Banyak organisme triploid dapat hidup cukup baik dengan kromosom ekstra. Salmon, salamander, dan ikan mas adalah spesies hewan triploid yang memiliki tiga set kromosom. Tiram yang dijual sebagai makanan memiliki dua atau tiga set kromosom.
Tiram triploid sangat lezat, cepat tumbuh dan tahan penyakit. Namun, mereka juga steril.
Perikanan awalnya menginduksi triploidy melalui paparan kimia, panas atau tekanan. Para ilmuwan di Rutgers kemudian mengembangkan tiram tetraploid yang dapat membuahi telur tiram diploid untuk menghasilkan tiram triploid yang lebih disukai secara komersial. Prosesnya bebas bahan kimia dan tidak melibatkan modifikasi gen.
Generasi Bolak-balik pada Tanaman
Siklus hidup tanaman dapat mencakup tahap haploid dan diploid. Sebagai contoh, pakis diploid yang tumbuh di hutan melepaskan spora haploid ke udara dari bagian bawah daun. Spora berkembang menjadi tanaman gametofit dengan bagian reproduksi yang menghasilkan sperma dan telur haploid.
Di hadapan kelembaban untuk mobilitas, sperma membuahi sel telur, dan zigot (sel diploid) tumbuh dengan mitosis menjadi pakis baru.
Tahapan di Divisi Sel
Organisme dapat secara luas dikategorikan sebagai eukariotik atau prokariotik sebagian besar didasarkan pada apakah ada inti yang mengandung DNA. Pada organisme eukariotik, DNA dan histones (protein) melilit bersama, membentuk kromosom.
Setiap kromosom dalam sel diploid adalah bagian dari pasangan homolog. Sel-sel kuman reproduksi diploid seperti sel somatik sampai mereka menjalani proses reduksionis meiosis untuk membentuk sperma dan sel telur.
Kromosom mereplikasi pada tahap pertama meiosis dan menjadi kromatid yang bergabung bersama di kromosom centromere. Selanjutnya, saudari kromatid menemukan pasangan homolog mereka dan bertukar bit DNA sebelum sel induk membelah menjadi dua sel anak haploid. Pada tahap kedua meiosis, kromosom dalam sel anak membelah, sehingga menimbulkan empat sel haploid.
Salah Divisi Sel
Meskipun kesalahan dalam replikasi dan pemisahan kromosom umumnya diperbaiki di pos pemeriksaan pembelahan sel, kesalahan serius masih dapat terjadi, menyebabkan mutasi, tumor atau kerusakan gen.
Ketika kromosom tidak terpisah dengan benar, satu sel dapat berakhir dengan kromosom ekstra. Ini bisa menyebabkan kelainan genetik. Misalnya, jika Anda memiliki salinan tambahan kromosom 21, Anda memiliki apa yang disebut sebagai sindrom Down.
Organisme yang mewarisi kromosom dari dua spesies yang berbeda biasanya memiliki jumlah set kromosom yang atipikal dan mungkin steril.