Apa perbedaan sitokinesis sel tumbuhan dengan sitokinesis sel hewan?

Sitokinesis, proses pemisahan satu sel menjadi dua sel anak, adalah aspek penting pembelahan sel yang memungkinkan organisme untuk tumbuh, memperbaiki, dan bereproduksi. Dalam artikel ini, kita akan membandingkan dan membedakan sitokinesis pada sel tumbuhan dan hewan, serta membahas perbedaan utama antara kedua jenis sel.

Apa itu Sitokinesis?

Pemisahan satu sel menjadi dua sel anak selama pembelahan sel dikenal sebagai sitokinesis. Proses ini sangat penting dalam siklus pembelahan sel karena memastikan bahwa salinan materi genetik yang lengkap dan akurat diberikan kepada setiap sel anak.Proses sitokinesis serupa pada sel tumbuhan dan hewan, namun ada beberapa perbedaan utama di antara keduanya. Peneliti membutuhkan pemahaman tentang perbedaan-perbedaan ini untuk memahami sifat unik dari berbagai jenis sel.

Apa Yang Terjadi Selama Sitokinesis?

Saat sitokinesis terjadi pada sel eukariotik, sitoplasma membelah dan membentuk dua sel anak yang berbeda. Selama tahap ini, membran sel berinvaginasi membentuk alur pembelahan, yang akhirnya terjepit ke dalam untuk memisahkan sitoplasma menjadi dua sel anak yang berbeda. Alur tersebut dipandu oleh cincin kontraktil filamen aktin dan miosin, yang menarik membran plasma ke dalam. Setelah alur pembelahan mencapai pusat sel, membran sel baru terbentuk untuk memisahkan kedua sel anak. Proses ini pada akhirnya menghasilkan pembelahan sitoplasma dan pembentukan dua sel anak yang identik secara genetik.

Sitokinesis pada Sel Tumbuhan

Pembentukan pelat sel adalah proses unik di mana sel tumbuhan menjalani sitokinesis. Proses ini dimulai dengan pembentukan pelat sel di tengah sel dan mengembang sehingga membagi sel menjadi dua sel anak. Pelat sel terdiri dari vesikel yang membawa bahan-bahan yang dibutuhkan untuk sitokinesis, seperti komponen dinding sel.

Proses Pembentukan Pelat Sel

Pembentukan pelat sel memastikan pemisahan dua sel anak, menghasilkan organogenesis dan ekspansi sel, dan merupakan bagian penting dari pembelahan sel dan pertumbuhan tumbuhan. Pada artikel ini, kita akan membahas lima langkah yang terlibat dalam pembentukan pelat sel.

• Pembentukan Phragmoplast: Pembentukan phragmoplast, susunan mikrotubulus yang mendukung dan memandu pembentukan pelat sel, adalah langkah pertama dalam proses pembentukan pelat sel. Mikrotubulus ini adalah sisa gelendong dan berperan penting dalam pembentukan phragmoplast.
• Perdagangan Vesikel dan Penggabungan dengan Mikrotubulus: Setelah phragmoplast terbentuk, mikrotubulus mengangkut vesikel yang mengandung protein, lipid, dan karbohidrat ke zona tengah. Vesikel ini berasal dari badan Golgi dan diperlukan untuk pembentukan pelat sel.
• Pembentukan Lembaran Membran melalui Fusi Mikrotubulus yang Melebar: Selanjutnya, fusi mikrotubulus yang melebar di sisi lain membentuk lembaran planar, yang disebut pelat sel. Komponen dinding sel lainnya, seperti selulosa, mengendap di pelat sel, yang menyebabkan pematangannya.
• Daur Ulang Membran Sel: Bahan Endocitosis yang dimediasi oleh clathrin dilakukan setelah pembentukan pelat sel untuk mengeluarkan bahan membran yang tidak diinginkan. Langkah ini sangat penting untuk kelangsungan hidup pelat sel.
• Penggabungan Pelat Sel dengan Dinding Sel yang Ada: Peleburan pelat sel dengan membran sel yang sudah ada adalah langkah terakhir dalam proses pembentukan pelat sel. Pembentukan dua sel anak terjadi setelah pemisahan ini, ketika tepi pelat sel menyatu dengan membran sel induk. Fusi ini sering terjadi secara asimetris. Selain itu, untaian retikulum endoplasma yang melewati pelat sel baru berfungsi sebagai prekursor plasmodesmata, sejenis sambungan sel yang ditemukan pada sel tumbuhan.

Jadi, pembentukan lempeng sel adalah bagian penting dari pembelahan dan pertumbuhan sel tumbuhan. Proses ini melibatkan lima tahap: pembentukan phragmoplast, perdagangan vesikel dan fusi dengan mikrotubulus, pembentukan lembaran membran melalui fusi mikrotubulus yang melebar, daur ulang bahan membran sel, dan fusi pelat sel dengan dinding sel yang sudah ada untuk memastikan bahwa pelat sel tetap berfungsi. Dalam proses ini, berbagai komponen dinding sel, seperti pektin, hemiselulosa, selulosa, dan protein arabinogalaktan, disimpan di dalam pelat sel, menyebabkan pematangan dan berfungsinya dengan baik.

Sitokinesis pada Sel Hewan

Pada sel hewan, sitokinesis dicapai melalui pembentukan cincin kontraktil. Cincin kontraktil, yang terdiri dari filamen aktin dan miosin, berfungsi untuk memisahkan sitoplasma dan menarik membran sel ke dalam, menghasilkan pembentukan dua sel anak dalam sitokinesis sel hewan.

Proses Sitokinesis pada Sel Hewan

1. Pengenalan Spindle Anafase

Pembentukan gelendong pusat sangat penting untuk sitokinesis hewan dan C. elegans. Penurunan aktivitas CDK1 selama anafase menyebabkan pengenalan gelendong. Mikrotubulus non-kinetokor membentuk ikatan antara kutub berlawanan dari sel induk. Sebaliknya, stabilisasi mikrotubulus membentuk gelendong pusat, yang juga disebut sebagai zona tengah atau pusat gelendong. Kompleks Penumpang Kromosom (CPC) mengalami defosforilasi karena penurunan aktivitas CDK1, yang menyebabkan translokasi ke gelendong pusat. CPC mengatur fosforilasi protein komponen gelendong pusat, termasuk PRC1 dan MKLP1. PRC1 terfosforilasi membentuk homodimer yang berikatan dengan mikrotubulus antiparalel, memfasilitasi pengaturan spasial mikrotubulus pada gelendong pusat. Kompleks spindlin pusat adalah gugus tingkat tinggi yang terikat pada gelendong pusat oleh protein pengaktif GTPase CYK-4 dan MKLP1. Beberapa bagian gelendong pusat difosforilasi untuk memulai perakitan sendiri gelendong pusat. Ini bertanggung jawab atas pengaturan posisi alur pembelahan, memastikan pengiriman vesikel membran ke alur pembelahan, dan mengawasi pembentukan bagian tengah tubuh saat sitokinesis mencapai titik tertentu.

Peran CPC dalam Mengatur Pembentukan Spindel Tengah

2. Spesifikasi Bidang Divisi

Spesifikasi bidang pembagian diatur oleh tiga hipotesis – hipotesis stimulasi astral, hipotesis gelendong pusat, dan hipotesis relaksasi astral. Alur pembelahan diposisikan ke korteks sel oleh dua sinyal redundan dari gelendong, satu dari gelendong pusat dan yang lainnya dari gelendong aster.

“Tiga Hipotesis Spesifikasi Bidang Divisi”

3. Perakitan dan Kontraksi Cincin Aktin-Miosin

Aktin dan protein motorik miosin-II membentuk cincin kontraktil yang menggerakkan pembelahan. Keluarga protein Rho mengatur pembentukan dan kontraksi cincin kontraktil di tengah korteks sel. Protein RhoA mendorong pembentukan cincin kontraktil, yang juga mengandung protein perancah seperti anillin, yang menghubungkan gelendong pusat dan korteks khatulistiwa.

“Kekuatan Dibalik Cincin Kontraktil: Peran Aktin dan Myosin-II”

4. Absisi

Alur pembelahan masuk membentuk struktur bagian tengah tubuh, dengan diameter 1-2 μm. Bagian tengah tubuh dibelah seluruhnya dalam suatu proses yang dikenal sebagai absisi, di mana jembatan antar sel diisi dengan mikrotubulus antiparalel, korteks sel menyempit, dan membran plasma dibentuk.

“Langkah Terakhir: Memahami Absisi pada Sitokinesis Sel Hewan”

Perbedaan Sitokinesis Sel Tumbuhan dan Hewan

• Perbedaan utama antara sitokinesis sel tumbuhan dan hewan ada pada mekanisme pembelahan selnya. Sitokinesis sel tumbuhan melibatkan pembentukan pelat sel, sedangkan sitokinesis sel hewan melibatkan kontraksi cincin kontraktil.
• Salah satu perbedaan lain adalah bahwa sel tumbuhan memiliki dinding sel yang dibangun selama sitokinesis, sedangkan sel hewan tidak. Dinding sel membantu sel tumbuhan bertahan bentuk dan memberikan dukungan struktural.
• Selain itu, sel tumbuhan memiliki organel khusus yang disebut tonoplast, yang merupakan organel khusus yang terlibat dalam pengaturan kadar air sel. Tonoplast membantu sitokinesis dengan memudahkan pembentukan pelat sel.
• Terakhir, sel tumbuhan sering melakukan sitokinesis tanpa bantuan sentrosom, sedangkan sel hewan memerlukan sentrosom untuk membelah. Sentrosom juga membantu dalam pembentukan cincin kontraktil dan memastikan bahwa sel berada dalam orientasi yang tepat selama pembelahan.