PEMBELAHAN MITOSIS MAKALAH SAINS-BIOLOGI
Oleh: Gde Parie Perdana Sagung Ratih Saraswati Antari Made Krisna Semara Putra I Putu Eka Putra Sanjaya
PENDIDIKAN SAINS PROGAM PASCASARJANA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA 2016
DAFTAR ISI
COVER DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................... ................................................................. ............................................ ........................ ..
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................... ................................................................ .......................................... ....................
1
1.3 Tujuan ............................................. ................................................................... ............................................ ................................... .............
2
1.4 Manfaat ........................................... ................................................................. ............................................ ................................... .............
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pembelahan Sel .......................................... ................................................................ ............................................ ........................ ..
3
2.2 Pembelahan pada Sel Prokariotik ............................................. ............................................................. ................
4
2.3 Pembelahan Biner .......................................... ................................................................ .......................................... ....................
5
2.4 Pembelahan Mitosis .......................................... ................................................................. ....................................... ................
6
2.5 Siklus sel ............................................. ................................................................... ............................................ ............................... ......... 12 2.6 Sel Kanker ........................................... ................................................................. ............................................ ............................... ......... 14 BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan ............................................ ................................................................... ............................................. ........................... ..... 22 3.2 Saran............................................ ................................................................... ............................................. ...................................... ................ 22 DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan unit dasar kehidupan. Reproduksi sel adalah proses memperbanyak jumlah sel dengan cara membelah diri baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler Pembelahan sel pada organisme uniseluler merupakan suatu cara bagi organisme tersebut untuk melestarikan jenisnya Sedangkan,
bagi
organisme
multiseluler,
pembelahan
sel
menyebabkan
pertumbuhan dan perkembangan organism. Misalnya, pada manusia, sel-sel memperbanyak diri sehingga tubuh manusia tersebut menjadi besar dan tinggi. Selain itu reproduksi sel pada organisme multiseluler juga menghasilkan sel-sel gamet yang berguna pada saat perbanyakan secara generatif (reproduksi organisme melalui proses perkawinan). Reproduksi sel merupakan proses penggandaan mater genetik (DNA) yang terdapat di dalam nukleus. Sehingga menghasilkan sel-sel anakan yang memiliki materi genetik yang sama. Reproduksi sel pada organisme prokariotik, seperti bakteri dan protozoa, terjadi melalui proses pembelahan sel secara langsung, yaitu dari satu sel akan membelah menjadi dua sel yang sama besar dan mengandung materi genetik yang sama. Pembelahan sel seperti ini disebut pembelahan biner. Pembelahan biner tidak mengalami tahapan pembelahan, seperti pembelahan sel secara mitosis dan meiosis. Berdasarkan organisasi sel, organisme dapat dibedakan menjadi dua, yaitu organisme prokariotik dan eukariotik. Pada organisme prokariotik, reproduksi sel dilakukan dengan cara membelah diri (pembelahan biner). Sedangkan, reproduksi sel pada organisme eukariotik dengan cara mitosis dan mei osis.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, penyusun merumuskan rumusan masalah sebagai berikut. 1.2.1 Bagaimana pembelahan sel dengan cara mitosis? 1.2.2 Bagaimana berkembangnya sel kanker?
1
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan karya tulis ini adalah sebagai berikut. 1.3.1
Untuk memahami pembelahan sel dengan cara mitosis
1.3.2
Untuk memahami proses berkembangnya sel kanker.
1.4 Manfaat
Penyusunan karya tulis ini diharapkan dapat membantu pembaca untuk memahami pembelahan sel secara mitosis dan proses berkembangnya sel kanker dari sel yang tidak normal, serta cara menanggulangi agar tidak tumbuhnya sel kanker.
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pembelahan Sel
Sel mikroskopik merupakan komponen penting dari semua organisme hidup dan setiap tubuh yang hidup. Tumbuhan atau hewan terdiri dari sel -sel tersebut yang berkontribusi terhadap pelaksanaan fungsi hidup dasar. Dalam rangka untuk mempertahankan hidup, sel-sel ini perlu untuk mereproduksi diri waktu ke waktu sehingga menjaga jumlah mereka agar tetap konstan. Seiring berjalannya waktu, sel-sel mengalami keausan dan akhirnya berhenti berfungsi, sehingga sangat penting untuk sel-sel ini untuk hadir dalam jumlah besar dan dalam keadaan sehat untuk mempertahankan hidup. Pembelahan sel adalah suatu proses yang membagi satu sel induk menjadi dua atau lebih sel anak. Pembelahan sel biasanya merupakan bagian kecil dari suatu siklus sel yang lebih besar. Pembelahan sel pada prokariota dikenal dengan nama pembelahan biner. Pembelahan yang dimaksud bertujuan untuk kepentingan reproduksi. Sel yang dihasilkan adalah sel anak yang memiliki otonomi sendiri. Sedangkan pembelahan sel pada eukariota ada dua jenis yaitu mitosis dan meosis. Mitosis menghasilkan sel anak yang dapat membelah lagi, sedangkan meiosis mengubah suatu sel menjadi suatu gamet yang tidak dapat membelah lagi hingga fetilisasi. Salah satu perbedaan utama dalam mitosis adalah satu sel membelah menjadi dua sel yang merupakan replika satu sama lain dan memiliki jumlah kromosom yang sama. Jenis pembelahan sel yang baik bagi pertumbuhan dasar, perbaikan, dan pemeliharaan. Dalam meiosis sel membelah menjadi dua sel yang memiliki setengah jumlah kromosom. Mengurangi jumlah kromosom setengah penting untuk reproduksi seksual dan memberikan keragaman genetik. Pada siklus hidup sel, umumnya pembelahan sel berlangsung singkat. Selebihnya sel mengalami 2 fase. Pertama fase fungsional yang terdiri dari fase sintesis (Fase S) dan fase mitosis (Fase M) dan kedua fase persiapan yang terdiri dari fase growing pertama (Fase G1) dan fase growing kedua (Fase G2).
3
Gambar 1 Siklus Sel
2.2 Pembelahan pada Sel Prokariotik
Dalam setiap organisme, gen terdiri dari DNA yang terletak dalam satu atau lebih dari satu kromosom. Reproduksi sel biasanya terdiri dari duplikasi kromosom dan mendistribusikan satu set lengkap ke sel anak. Cara ini mengakibatkan sel anak secara genetik identik dengan sel induk. Bakteri dan protista seperti amoeba dan paramecia merupakan bagian dari sel prokariotik. Pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, artinya pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan. Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi, demikian seterusnya. Pembelahan biner berlangsung secara sederhana dan spontan. Proses pembelahan ini juga
dikenal
dengan
proses
pembelahan
amitosis. Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara kedua sel anak bakteri. Hal ini disebut sebagai reproduksi aseksual karena satu sel
Gambar 2 Bakteri Escherichia coli yang sedang melakukan pembelahan bine. Hal ini dilihat dari hasil laboratorium
induk akan menghasilkan keturunan identik.
4
Organisme prokariotik tidak mempunyai membran inti sel, sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati. Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada bakteri. DNA pada bakteri relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada sel eukariotik. Sel prokariotik memiliki kromosom tunggal yang hanya terdiri dari beberapa protein. Kromosom prokariotik sebagian besar merupakan lingkaran tunggal DNA yang berada pada daerah yang disebut nucleoid.
2.3 Pembelahan Biner
Sel prokariotik bereproduksi secara aseksual dengan pembelahan biner. Pembelahan biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Proses ini dinamakan pembelahan biner karena pembelahan menghasilkan dua (biner) sel anak yang sama persis dengan sel induk. Pembelahan biner banyak dilakukan organisme uniseluler (bersel satu), seperti bakteri, protozoa, dan mikroalga (alga bersel satu yang bersifat mikroskopis). Pada E. coli, proses pembelahan sel dimulai ketika terjadi duplikasi DNA untuk membuat dua set DNA yang lengkap, kemudian sel mengembang menjadi sel yang ukurannya jauh lebih besar dari sebelumnya. Selama sel membesar, kedua set DNA pindah ke ujung-ujung sel yang berlawanan. Setelah ukuran sel menjadi dua kali lipat dari sebelumnya, maka membran plasma membentuk ke dalam (membentuk sekat), membagi induk E. sel coli menjadi dua sel anak dengan DNA yang identik. Proses ini akan terjadi manakala organisme berada dalam kondisi lingkungan yang stabil (Gambar 4). Pembelahan biner dalam sel biasanya terjadi ketika sel dalam proses replikasi dan membagi sebagai bagian dari siklus sel. Kesalahan yang terjadi selama proses ini akan menyebabkan masalah dengan sel anak yang dihasilkan. Kesalahan ini dapat menyebabkan kematian sel karena sel baru tidak bisa bertahan hidup sendiri, atau kesalahan saat pembelahan dapat menyebabkan kondisi seperti kanker, yaitu pertumbuhan sel yang tidak semestin ya.
5
Replikasi DNA dimulai.
Proses replikasi berlanjut. Salinan dari DNA berada pada setiap akhir sel. Sementara itu, sel memanjang Membrane plasma tumbuh ke dalam. Dan dinding sel baru terbentuk.
Dihasilkan 2 sel anak Gambar 3 Tahapan dalam pembelahan biner pad a bakteri Escherichia coli
Keuntungan dari pembelahan biner dari perspektif bakteri adalah bahwa hal itu cepat dan sederhana. Dari perspektif pengendalian penyakit dan pencegahan, pembelahan biner adalah menguntungkan karena menyederhanakan produksi obat. Biasanya hanya satu obat yang diperlukan untuk mengobati infeksi bakteri karena semua bakteri adalah identik dan akan merespon dengan cara yang sama. Sayangnya, bagaimanapun, beberapa bakteri yang mengalami resistensi melalui mutasi yang membuat infeksi lebih sulit untuk mengobati.
2.4 Pembelahan Mitosis
Pembelahan sel adalah sesuatu yang telah mempesona dan kemampuan selsel untuk membuat salinan identik sempurna dari diri mereka sendiri benar-benar mengagumkan. Terlepas dari semua keajaiban teknologi di sekitar kita, fakta
6
menunjukkan bahwa sesuatu yang sederhana seperti pembelahan sel adalah proses yang benar-benar ajaib yang telah bertahun-tahun diuraikan. Pembelahan sel dikenal sebagai mitosis. Proses mitosis pada tumbuhan dan hewan sangat berbeda. Mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi pada organisme eukariot. Pembelahan sel secara mitosis terjadi pada jaringan somatik. Dalam pembelahan mitosis ini, satu sel membelah menjadi dua sel yang sama persis. Pembelahan mitosis terdiri atas pembelahan inti dan pembelahan sitoplasma. Pembelahan mitosis ini di awali dengan pembelahan inti. Oleh karena itu, bila kita melihat kumpulan sel yang sedang membelah, mungkin kita akan menemukan satu atau beberapa sel yang mempunyai dua inti. Hal ini berarti sel telah selesai melakukan pembelahan inti tetapi belum melakukan penbelahan sitoplasma. Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam lima fase, yaitu profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah. Dengan mitosis terjadi proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan dan organ tubuh makhluk hidup. Tujuan pembelahan mitosis adalah mewariskan semua s ifat induk kepada kedua sel anaknya. Pewarisan sifat induk kepada kedua sel anaknya terjadi secara bertahap fase demi fase. Berikut adalah gambar fase-fase dalam pembelahan mitosis.
7
Gambar 4 Fase Pembelahan Mitosis
2.4.1 Interfase
Interfasse, disebut juga fase istirahat. Sebagian besar waktu hidup sel berada pada tahap ini. DNA mulai bersiap-siap mengadakan replikasi. Fase ini terdiri dari fase gap – 1 (G1), fase sintesis (S), dan fase gap – 2 (G2). Pada fase ini, selaput nukleus membatasi nukleus. Di dalam nukleus mengandung satu atau lebih nukleolus. Terdapat dua sentrosom yang telah terbentuk melalui replikasi sentrosom tunggal. Sedangkan, kromosom yang diduplikasikan selama fase S, tidak bisa dilihat secara individual karena belum terkondensasi. 2.4.2 Profase
Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster . Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identik tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer (Campbell et al . 1999). Kromatin yang menyebar selama interfase secara perlahan-lahan terkondensasi menjadi kromosom yang mantap. Jumlah kromatin yang tepat merupakan ciri khas dari setiap species, sekalipun pada species yang berbeda dapat mempunyai jumlah kromatin yang sama. Selain itu pada profase salut inti mulai berdegenerasi dan secara perlahan-lahan inti menjadi tidak tampak, dan
8
terjadilah pembentukan spindel mikrotubul. Sebelum profase masing-masing kromosom mengalami duplikasi selama fase sintesis dari siklus sel. Setiap kromosom terdiri atas dua kromatid sister yang bergabung pada suatu tempat yang disebut sentromer atau kinetockor. Pada awal profase, massa mikrotubul sitoplasma yang merupakan bagian dari sitoskeleton rusak dan membentuk kelompok molekul-molekul tubulin yang besar. Molekul-molekul tubulin digunakan kembali untuk konstruksi komponen utama aparatus mitosis atau spindel mitosis. Spindel mitosis merupakan struktur benang bipolar yang sebagian besar disusun oleh mikrotubul yang mula-mula terbentuk di luar nukleus. Pusat pembentukan spindel atau kumparan pada kebanyakan sel hewan ditandai dengan adanya sentriol. Pasangan sentriol pada sel mula-mula berduplikasi dengan suatu proses yang dimulai tepat sebelum fase sintesis. Duplikasi menghasilkan dua pasang sentriol. Masing-masing pasangan sentriol sekarang menjadi pusat mitosis yang membentuk pusat bagi susunan mikrotubul radial yang disebut aster. Kedua aster tersebut terletak berdampingan dekat salut inti. Pada profase akhir, berkas-berkas mikrotubul polar berinteraksi diantara dua aster, mula- mula memnajang dan tanpak mendorong sentriol ke bagian sepanjang sisi salut inti. Dengan cara ini spindel mitosis bipolar terbentuk. Spindel mitosis terdiri dari mikrotubul dan mikrofilamen yang berasosiasi dengan protein. Berdasarkan perlekatannya, spindel mitosis dibagi menjadi dua yaitu serabut-serabut bipolar yang merentang dari dua kutub spindel ke arah ekuator, dan serabut-serabut kinetokor yang melekat pada sentromer pada setiap kromatid dan merentang ke arah spindel. 2.4.3 Prometafase
Fase ini mendahului metafase, dan dalam hal ini fragmen inti mulai melanggar dan bergerak menuju kromosom. Mikrotubulus sel juga perlahan-lahan mulai melampirkan sendiri ke kromosom dan ini adalah tanda bahwa pembelahan sel telah benar-benar dimulai. Prometafse (metafase awal) dimulai secara tiba-tiba dengan rusaknya inti yang pecah menjadi fragmen-fragmen membran yang tidak dapat dibedakan dengan potongan-potongan retikulm endoplasma. Fragmenfragmen tersebut tetap berada disekitar kumparan atau spindel selama mitosis. Kumparan-kumparan yang terletak di luar inti sekarang dapat masuk ke daerah inti.
9
Pada saat prometafase, kromosom-kromosom bermigrasi ke arah pusat spindel. Gerakan tersebut disebabkan karena adanya gerakan yang beragitasi yang disebabkan oleh adanya interaksi antara benang-benang kinetokor dengan komponen-komponen lain dari spindel. 2.4.4 Metafase
Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate) (Campbell et al . 1999). Selama metafase, sentromer dari setiap kromosom berkumpul pada bagian tengah spindel pada bidang ekuator. Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benang-benang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatid dilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda. Kadang-kadang benang-benang spindel tidak berasosiasi dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu kutub ke kutub yang lain. Pada saat metafase, sentromer- sentromer diduplikasi dan setiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen. 2.4.5 Anafase
Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masingmasing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al . 1999). Anafase dimulai secara tiba-tiba ketika pasangan kinetochor pada masing-masing kromatid terdorong secara perlahan-lahan menuju kutub spindel. Jadi anafase ditandai dengan terjadinya pemisahan kromatid sister membentuk anak kromosom yang bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan. 2.4.6 Telofase
Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi (Campbell et al . 1999). Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al . 1999). Ketika kromatid-kromatid anakan yang terpisah sampai di kutub, benang-benang
10
kinetochor lenyap, benang-benang kumparan kembali memanjang dan salut inti yang baru kembali terbentuk disekitar masing-masing kromatid anakan. Kromosom nukleulus tanpak kembali dan mitosis berakhir.
Perbedaan Mitosis Pada Hewan dan Tumbuhan
Mengetahui dasar-dasar tentang berbagai tahapan mitosis adalah sesuatu yang sangat penting untuk memahami perbedaan antara mitosis pada tumbuhan dan hewan. Meskipun premis dasar dan proses adalah sama, ada beberapa perbedaan mendasar antara keduanya. Adapun gambar pembelahan mitosis hewan maupun tumbuhan adalah sebagai berikut.
Gambar 5 Fase Pembelahan Pada Sel Hewan Dan Tumbuhan
Perbedaan yang paling penting antara keduanya adalah bahwa sel-sel hewan tidak ada dalam bentuk yang kaku. Hal ini terjadi karena hewan yang bersifat mobile terhadap lingkungan serta hidup dalam perubahan dari waktu ke waktu. Di sisi lain, sel-sel tumbuhan selalu ada dalam satu bentuk yang tetap dan terlebih la gi mereka dirancang untuk melakukan fotosintesis yang sangat penting untuk kelangsungan hidup mereka. Hal tersebut mengakibatkan bentuk dan fungsi yang sangat berbeda dan pada akhirnya mempengaruhi proses mitosis tumbuhan itu sendiri. Selain itu, sel-sel hewan juga memiliki vakuola kecil. Vakuola merupakan kantong kecil pada sel yang mengandung air dan penting bagi pelestarian sel. Setelah mitosis selesai dan mulai pada sitokinesis, sel-sel tumbuhan nampak
11
membentuk lempeng sel. Hal ini terjadi ketika sel-sel mulai memisahkan diri satu sama lain. Namun, hal ini tidak terlihat pada sel-sel hewan. Pada fase ini, sel hewan akan berpisah satu sama lain setelah mitosis. Tujuan dari lempeng sel dan alur pembelah adalah untuk memisahkan inti yang dihasilkan satu sama lain. Sentriol lain adalah perbedaan antara dua sel selama mitosis. Mereka ditemukan pada sel hewan tetapi tidak ada dalam sel-sel tumbuhan, terutama selama metafase mitosis. Sentriol adalah struktur serat spindle terikat yang menarik sel terpisah selama pembelahan.
2.5 Siklus Sel
Sel merupakan satuan dasar struktural, fungsional dan hereditas makhluk hidup untuk pertumbuhan dan perkembangannya, setiap organisme hidup tergantung pada pertumbuhan dan penggandaan sel-selnya. Pada organisme uniseluler, pembelahan sel diartikan sebagai reproduksi, dan dengan proses ini dua atau lebih individu baru dibentuk dari sel induk. Pada organisme multiseluler, individu-individu baru berkembang dari satu sel primordial yang dikenal dengan nama zygot, selanjutnya tumbuh dan berkembang menjadi individu baru. Selama rentang hidupnya, sel-sel pada organisme multiseluler sebagian mengalami penuaan dan kerusakan. Oleh sebab itu perlu diperbaiki melalui pembelahan sel. Dengan demikian pembelahan sel berfungsi dalam reproduksi, pertumbuhan, dan perbaikan. Umumnya, sebelum suatu sel mengalami pembelahan, sel-sel terlebih dahulu mengalami pertumbuhan hingga mencapai ukuran tertentu. Setiap sel mengalami dua periode yang penting dalam siklus hidupnya, yaitu periode interfase atau periode non pembelahan dan periode pembelahan sel (M) yang menghasilkan sel-sel baru. Kedua periode tersebut secara umum dikenal dengan nama siklus sel. Dengan kata lain, kegiatan yang terjadi dari satu pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya disebut siklus hidup (daur) sel . Secara singkat tahapan pada siklus hidup sel dapat dilihat pada gambar.
12
Gambar 6 Siklus Hidup Sel
Interfase terdiri atas tiga fase, yaitu: G1 (Gap pertama), S (Sintesis DNA), dan G2 (Gap kedua), Pada fase G1, sel anak mengalami pertumbuhan, pada fase S terjadi replikasi dan transkripsi DNA; sedangkan pada fase G2, merupakan fase post sintesis, dimana sel mempersiapkan diri untuk membelah. Pembelahan sel meliputi dua tahapan yaitu :kariokinesis ataumitosis dansitokinesis. Perlu diingat bahwa apabila pembelahan sel menghasilkan dua buah sel anak yang tidak sama besarnya, maka G1 bagi sel anak yang kecil lebih lama daripada sel anakan yang besar. Puncak siklus hidup sel yaitu pembelahan sel, yang secara umum diberi tanda M yang berarti fase mitosis. Pada waktu yang singkat kromatin di dalam inti sel induk memampat membentuk kromosom, untuk kemudian bersama-sama dengan seluruh isi sel, dibagi dua ke masing-masing sel anak. Selama periode interfase, kromosom tidak tampak disebabkan karena materi kromosom dalam bentuk benang-benang
kromatin,
dan
komponen-komponen
makromolekulnya
didistribusikan di dalam inti. Selama siklus sel terjadi perubahan-perubahan yang sangat dinamis. Perubahan-perubahan tersebut terutama komponen-komponen kimia dari sel seperti DNA, RNA, dan berbagai jenis protein. Duplikasi DNA berlangsung selama periode khusus dari interfase yang disebut fase sintesis atau periode S. Periode sintesis didahului oleh periode G1 dan diikuti oleh periode G2. Fase pembelahan sel yang terdiri atas fase mitosis dan sitokinesis. Fase mitosis terdiri
13
atas beberapa fase yaitu fase profase, fase prometafase, fase metafase, fase anafase, dan fase telofase. Selama pembelahan sel, inti mengalami serangkaian perubahan perubahan yang sangat kompleks, terutama peruahan-perubahan kandungan intinya. Pada saat pembelahan sel berlangsung, salut inti dan nukleus menjadi tidak tampak dan subtansi kromatin mengalami kondensasi menjadi kromosom.
2.6 Sel Kanker
Kanker muncul dari perkembangan abnormal pada sel-sel normal sehingga membuat sel kanker tumbuh berlebih dan menyebar ke lokasi lain. Perkembangan tidak normal ini dapat disebabkan oleh mutasi yang dipicu oleh berbagai faktor seperti bahan kimia, radiasi, sinar ultraviolet, dan kesalahan replikasi kromosom. Mutasi memicu perubahan DNA dengan mengubah basa nukleotida dan bahkan mengubah bentuk DNA. DNA yang berubah akan menghasilkan kesalahan dalam replikasi DNA serta kesalahan dalam sintesis protein. Perubahan ini mempengaruhi pertumbuhan sel, pembelahan sel, dan penuaan sel. Virus juga memiliki kemampuan menyebabkan kanker dengan mengubah gen sel. Virus kanker mengubah sel dengan mengintegrasikan materi genetik mereka ke DNA sel inang. Sel yang terinfeksi lantas diatur oleh gen virus sehingga mengalami pertumbuhan abnormal. Beberapa virus telah dikaitkan dengan beberapa jenis kanker pada manusia. Misal, Virus Epstein-Barr dikaitkan dengan limfoma Burkitt, virus hepatitis B dikaitkan dengan kanker hati, dan virus papiloma manusia dikaitkan dengan kanker serviks.
2.6.1 Penyebab Kanker
Kanker muncul dari perkembangan abnormal pada sel-sel normal sehingga membuat sel kanker tumbuh berlebih dan menyebar ke lokasi lain. Perkembangan tidak normal ini dapat disebabkan oleh mutasi yang dipicu oleh berbagai faktor seperti bahan kimia, radiasi, sinar ultraviolet, dan kesalahan replikasi kromosom. Mutasi memicu perubahan DNA dengan mengubah basa nukleotida dan bahkan mengubah bentuk DNA. DNA yang berubah akan menghasilkan kesalahan dalam replikasi DNA serta kesalahan dalam sintesis protein. Perubahan ini mempengaruhi pertumbuhan sel, pembelahan sel, dan penuaan sel.
14
Virus juga memiliki kemampuan menyebabkan kanker dengan mengubah gen sel. Virus kanker mengubah sel dengan mengintegrasikan materi genetik mereka ke DNA sel inang. Sel yang terinfeksi lantas diatur oleh gen virus sehingga mengalami pertumbuhan abnormal. Beberapa virus telah dikaitkan dengan beberapa jenis kanker pada manusia. Misal, Virus Epstein-Barr dikaitkan dengan limfoma Burkitt, virus hepatitis B dikaitkan dengan kanker hati, dan virus p apiloma manusia dikaitkan dengan kanker serviks. Semua organisme hidup terdiri dari sel. Sel-sel tumbuh dan membelah secara terkendali agar organisme dapat berfungsi dengan baik. Perubahan pada selsel normal bisa membuat mereka tumbuh tak terkendali. Pertumbuhan yang tidak terkendali adalah ciri khas sel kanker.
2.6.2 Mekanisme Terjadinya Kanker
Proses transformasi sel normal menjadi sel ganas melalui displasi terjadi melalui mekanisme yang sangat rumit, tetapi secara umum mekanisme karninogenesis ini terjadi melalui tiga tahap sebagai berikut.
Gambar 7 Tahap mekanisme karninogenesis
1.
Tahap Inisiasi Tahap inisiasi merupakan tahap pertama karsinogenesis yang bersifat irreversible, dimana gen pada sel normal bertransformasi menjadi malignan. DNA dirusak oleh zat-zat inisiator seperti radiasi dan radikal bebas dapat mengganggu proses reparasi normal, sehingga terjadi mutasi DNA dengan kelainan pada kromosomnya. Kerusakan DNA ini diturunkan pada anak-anak sel berikutnya. Tahap inisiasi berlangsung dalam satu sampai beberapa hari.
15
2.
Tahap Promosi Pada proses floriferasi fase sel mengalami pengulangan siklus sel tanpa hambatan dan secara continue terus mengulang. diteruskan dengan proses metastasis dimana penyebab utama dari kenaikan morbiditas dan mortalitas pada pasien dengan keganasan. Dalam berlangsungnya proses ini melibatkan interaksi kompleks, tidak hanya ditentukan oleh jenis sel kanker itu sendiri, namun matriks ekstraseluler, membran basal, reseptor endotel serta respon kekebalan host yang berpartisipasi. mekanisme metastasis merupakan indikasi bahwa host pertahanan mechanims pasien kanker gagal untuk mengatasi dan memblokir
penyebaran
sel
kanker.
Setelah
itu
terjadi
lagi
proses
neoangiogenesis. Angiogenesis adalah proses pembentukan pembuluh darah baru yang terjadi secara normal dan sangat penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Angiogenesis juga terlibat dalam proses penyembuhan, seperti pembentukan jaringan baru setelah cidera. Akan tetapi, angiogenesis juga merupakan langkah yang sangat penting dalam Carsiogenesis atau pertumbuhan sel kanker (cancer) sehingga terjadi perkembangan sel kanker yang tidak terkendali dan bersifat ganas. 3.
Tahap Prpgresif Pada progresif ini gen-gen pertumbuhan yang diaktivasi oleh kerusakan DNA mengakibatkan mitosis dipercepat dan pertumbuhan liar dari sel-sel ganas. Terjadi aktivasi, mutasi atau hilangnya gen. Pada progresi ini timbul perubahan benigna menjadi pra-malignan dan malignan.
2.6.3 Karakteristik Sel
Gambar 8 Gambar sel normal dan abnormal
16
Sel Normal
Sel-sel normal memiliki karakteristik tertentu yang penting bagi berfungsinya jaringan, organ, dan sistem tubuh. Sel-sel ini memiliki kemampuan untuk bereproduksi, berhenti bereproduksi bila perlu, tetap tinggal di lokasi tertentu, menjalami fungsi tertentu, dan merusak diri sendiri bila diperlukan. Berikut adalah karakteristik sel normal: 1. Reproduksi Sel Reproduksi sel diperlukan untuk mengganti sel yang mati, rusak, atau hancur. Sel-sel normal bereproduksi secara benar dan terkendali. Kecuali sel kelamin, semua sel tubuh berkembang biak dengan mitosis. Sel kelamin mereproduksi melalui proses yang disebut meiosis. 2. Komunikasi Sel Sel berkomunikasi dengan sel lain melalui sinyal kimia. Sinyal ini membantu sel-sel normal untuk mengetahui kapan waktu harus bereproduksi dan kapan harus berhenti. Sinyal sel biasanya dihantarkan ke sel melalui protein tertentu. 3. Adhesi Sel Sel memiliki molekul adhesi pada permukaannya yang memungkinkan mereka menempel pada membran sel lainnya. Adhesi membantu sel untuk berada di lokasi yang tepat serta membantu menghantarkan sinyal antara sel-sel. 4. Spesialisasi Sel Sel-sel normal memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi sel khusus. Sebagai contoh, sel dapat berkembang menjadi sel jantung, sel otak, sel paru paru, atau sel lain. 5. Kematian Sel Sel-sel normal memiliki kemampuan untuk merusak diri sendiri ketika terinfeksi atau rusak. Kemampuan ‘bunuh diri’ ini disebut sebagai apoptosis. Sisa sel lantas dibuang oleh sel darah putih. Sel Kanker
Sel-sel kanker memiliki karakteristik yang berbeda dari sel normal. 1. Reproduksi Sel Sel-sel kanker dikenal memiliki kemampuan reproduksi tak terkendali. Sel-sel ini mungkin mengalami mutasi gen atau mutasi kromosom yang mempengaruhi
17
sifat-sifat reproduksi sel. Sel-sel kanker berkembang biak tak terkendali serta tidak mengalami penuaan biologis serta terus bertumbuh. 2. Komunikasi Sel Sel-sel kanker kehilangan kemampuan untuk berkomunikasi dengan sel lain melalui sinyal kimia. Mereka juga kehilangan kepekaan terhadap sinyal anti pertumbuhan dari sel disekitarnya yang berfungsi membatasi pertumbuhan sel. 3. Adhesi Sel Sel-sel kanker kehilangan molekul adhesi yang membuat mereka terikat pada sel berdekatan. Beberapa jenis sel kanker memiliki kemampuan untuk bermetastasis atau menyebar ke area lain dari tubuh melalui darah atau cairan getah bening. Setelah berada dalam aliran darah, sel-sel kanker melepaskan pesan kimia yang disebut kemokin yang memungkinkan mereka untuk melewati pembuluh darah ke dalam jaringan sekitarnya. 4. Spesialisasi Sel Sel-sel kanker tidak terspesialisasi dan tidak mampu berkembang menjadi sel jenis tertentu. Serupa dengan sel induk, sel-sel kanker berkembang biak atau mereplikasi berkali-kali dalam jangka waktu lama. Penyebaran sel kanker berlangsung cepat dan mampu menyebar ke seluruh tubuh. 5. Kematian Sel Ketika gen dalam sel normal rusak dan tidak bisa diperbaiki, DNA tertentu memeriksa sinyal untuk memicu mekanisme kerusakan sel. Mutasi yang terjadi pada mekanisme pemeriksaan gen memungkinkan kerusakan pada sel kanker tidak terdeteksi. Hal ini menyebabkan hilangnya kemampuan sel kanker untuk menjalani kematian sel terprogram.
2.6.4 Pengobatan Secara Konvensiaonal
a. Pengobatan dengan Kemoterapi Prinsip kerja pengobatan ini adalah dengan meracuni atau membunuh sel - sel kanker, mengontrol pertumbuhan sel kanker, dan menghentikan pertumbuhannya agar tidak menyebar atau untuk mengurangi gejala-gejala yang disebabkan oleh kanker. Kemoterapi terkadang merupakan pilihan
18
pertama untuk menangani kanker. Kemoterapi bersifat sistematik, berbeda dengan radiasi atau pembedahan yang bersifat sete mpat, karenanya kemoterapi dapat menjangkau sel-sel kanker yang mungkin sudah menjalar dan menyebar ke bagian tubuh yang lain. Penggunaan kemoterapi berbeda-beda pada setiap pasien, kadang-kadang sebagai pengobatan utama, pada kasus lain dilakukan sebelum atau setelah operasi dan radiasi. Tingkat keberhasilan kemoterapi juga berbeda-beda tergantung jenis kankernya. Kemoterapi biasa dilakukan di rumah sakit, klinik swasta, tempat praktek dokter, ruang operasi (walaupun jarang dilakukan) dan juga di rumah (oleh perawat, penderita sendiri, atau anggota keluarga lainnya). Efek samping kemoterapi adalah terjadi penurunan jumlah sel-sel darah (akan kembali normal sekitar seminggu kemudian), infeksi (ditandai dengan panas , sakit tenggorokan, rasa panas saat kencing, menggigil dan luka yang memerah, bengkak, dan rasa hangat), anemia, pendarahan seperti mimisan, rambut rontok, kadang ada keluhan seperti kulit yang gatal dan kering, mual dan muntah, dehidrasi dan tekanan darah rendah, sembelit/konstipasi, diare, gangguan sistem syaraf. b. Pengobatan dengan Terapi Penyinaran (Radiasi) Terapi radiasi biasanya dilakukan sebelum atau sesudah operasi untuk mengecilkan tumor. Radiasi dilakukan dalam usaha menghancurkan jaringan jaringan yang sudah terkena kanker. Efek samping penyinaran adalah mual dan muntah, penurunan jumlah sel darah putih, infeksi/peradangan, reaksi pada kulit seperti terbakar sinar matahari, rasa lelah, sakit pada mulut dan tenggorokan, diare dan dapat menyebabkan kebotakan. c. Pengobatan dengan pembedahan Pembedahan merupakan bentuk pengobatan kanker yang paling tua. Beberapa kanker sering dapat disembuhkan hanya dengan pembedahan jika dilakukan pada stadium dini. d. Pengobatan dengan terapi kombinasi Untuk beberapa kanker, pengobatan terbaik merupakan kombinasi dari pembedahan, penyinaran, dan kemoterapi. Pembedahan atau penyinaran
19
mengobati kanker yang daerahnya terbatas, sedangkan kemoterapi bertujuan membunuh sel-sel kanker yang berada diluar jangkauan pembedahan maupun penyinaran. Terkadang penyinaran atau kemoterapi dilakukan sebelum pembedahan untuk memperkecil ukuran tumor atau setelah pembedahan untuk menghancurkan sisa-sisa sel kanker yang mungkin tersisa.
Pengobatan Herbal
Pengobatan herbal adalah suatu pengobatan menggunakan berbagai macam ekstrak dari tumbuh-tumbuhan (tanaman obat), contohnya, ekstrak dari keladi tikus (Extract Typhonium Flagelliforme) yang dikombinasikan dengan bahan alami lainnya yang diolah secara modern, yang dapat membantu detoxifikasi jaringan darah dan menstimulasi system kekebalan tubuh untuk bersama-sama memberantas sel kanker. Pengobatan herbal adalah salah satu alternatif pengobatan yang telah banyak terbukti keampuhannya selain pengobatan yang dilakukan secara modern/konvensional. Penggunaan herbal untuk mengobati kanker tidak muncul begitu saja. Ada beberapa pendekatan yang mendasari pengobatan dengan bahan baku tersebut, yaitu sebabagi berikut: 1. Konsep dari hasil penelitian bahwa kanker bersifat reversible (bisa normal kembali) 2. Konsep menghambat pertumbuhan kanker. Kanker tumbuh karena karsinogen dan lingkungan yang mendukung mutasi genetis pertumbuhan. Jika karsinogen dan lingkungan tersebut ditiadakan, pertumbuhan kanker akan terhambat. 3. Konsep penuaan sel kanker. Jika pertumbuhannya dihambat, maka sel kanker tersebut tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang, kemudian tua dan mati. 4. Konsep memperkuat sel lain di sekitar kanker. Kanker berkembang dengan cara menyerang sel yang ada disekitarnya, sehingga dengan memperkuat sel sehat di sekitarnya akan terbentuk pertahanan sel yang dapat menahan sel kanker.
20
2.6.5 Pencegahan Pencegahan Secara Umum
Cara pencegahan umum kanker adalah mengurangi paparan t erhadap bahan karsinogen, misalnya tidak merokok, menghindari makanan tinggi lemak, menambah makanan tinggi serat seperti sayuran dan buah, hidup akif fisik, mengupayakan berat badan yang ideal, dan hidup dengan pola sehat. Pencegahan juga dapat dilakukan dengan penapisan atau screening terhadap kemungkinan terkena kanker. Tes penapisan kanker ini dimaksudkan untuk mengetahui kemungkinan terjadinya kanker sehingga dapat menurunkan jumlah kematian akibat kanker karena jika kanker ditemukan pada stadium sangat dini, dimana kanker belum menyebar lebih jauh, biasanya kanker tersebut dapat diobati dan memberikan hasil yang optimal. Terapi Mental
Beberapa hal yang dapat dilakukan dalam hal terapi mental untuk penderita kanker adalah sebagai berikut.
Mengelola stress
Menyadari adanya stress
Dukungan moral pada pasien kanker
Tetap aktif dan bergembira
Berempati (mamahami beratnya beban mental yang dialami penderita untuk mendukung pemulihan kanker)
Optimis dalam menjalankan hidup
Buanglah dendam dan kebencian
Terapi doa (mendekatkan diri kapada Tuhan)
21
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh melalui pembahasan yang telah dilakukan sebelumnya adalah sebagai berikut. 1. Pembelahan sel adalah suatu proses yang membagi satu sel induk menjadi dua atau lebih sel anak. 2. Pembelahan sel pada prokariota dikenal dengan nama pembelahan biner, sedangkan pembelahan sel pada eukariota ada dua jenis yaitu mitosis dan meosis. 3. Pembelahan biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. 4. Mitosis adalah proses pembelahan inti pada sel eukariotik yang terjadi ketika sel induk membelah untuk menghasilkan dua sel anak yang identik. Pembelahan mitosis terdiri dari interfase, profase, prometafase, metaphase, anafase, dan telofase. 5. Sel-sel pada organisme multiseluler sebagian mengalami penuaan dan kerusakan. Oleh sebab itu perlu diperbaiki melalui pembelahan sel. Pembelahan sel berfungsi dalam reproduksi, pertumbuhan, dan perbaikan. 6. Kanker muncul dari perkembangan abnormal pada sel-sel normal sehingga membuat sel kanker tumbuh berlebih dan menyebar ke lokasi lain. Perkembangan tidak normal ini dapat disebabkan oleh mutasi yang dipicu oleh berbagai faktor seperti bahan kimia, radiasi, sinar ultraviolet, dan kesalahan replikasi kromosom.
3.2 Saran
Adapun saran-saran yang dapat penulis sampaikan yaitu sebaiknya mengamati pembelahan sel secara langsung dengan preparan yang telah disiapkan untuk menambah wawasan tentan materi pembelahan sel. Selain itu, untuk mencegah tumbuhnya sel kanker dapat dilakukan dengan cara mengurangi paparan terhadap bahan karsinogen, makanan makanan bergizi, olahraga, dan hidup sehat.
22
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N.A., Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M. L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., Jackson, R.B. 2012. Biology 9 th Edition. Benjamin Cummings Raven, P.H. & Johnson, G.B. 2002. Biology 6 th Edition. McGraw-Hill, Boston
23
