Sebelum sebuah sel dapat melalui mitosis, atau pembelahan inti yang menghasilkan dua sel anak yang identik secara genetik, mereka harus berkembang melalui interfase. Selama periode interfase, sel tumbuh dan menciptakan protein yang dibutuhkan untuk pembelahan. Ada tiga tahap dalam interfase terjadi dalam urutan tertentu sebagai bagian dari siklus sel; sel menghabiskan sebagian besar siklus ini dalam interfase.
Apa itu Interfase?
Interfase adalah fase siklus sel di mana sel khas menghabiskan sebagian besar hidupnya. Pada fase ini, sel menyalin DNA-nya dalam persiapan untuk mitosis. Dalam pengertian ini, interfase adalah “kehidupan sehari-hari” atau fase metabolisme sel, di mana sel memperoleh nutrisi dan memetabolismenya, tumbuh, membaca DNA-nya, dan melakukan fungsi seluler “normal” lainnya.
Sebagian besar sel eukariotik melewati bagian terbesar dari tubuh Anda dalam tahapan interfase. Fase ini sebelumnya disebut fase istirahat. Namun, interfase tidak menggambarkan sel yang hanya diam; sebaliknya, sel itu hidup dan bersiap untuk pembelahan sel lebih lanjut, itulah sebabnya namanya diubah. Kesalahpahaman yang umum adalah menganggap interfase sebagai tahap pertama mitosis. Namun, karena mitosis adalah pembelahan nukleus, profase sebenarnya adalah tahap pertama.
Pada interfase, sel mempersiapkan mitosis atau meiosis. Sel somatik, atau sel diploid normal dalam tubuh, melalui mitosis untuk bereproduksi melalui pembelahan sel, sedangkan sel germinal diploid (yaitu spermatosit primer dan oosit primer) melalui meiosis untuk membuat gamet haploid (yaitu sperma dan telur) untuk reproduksi seksual. Kromosom disalin.
Tujuan interfase
Interfase sangat penting untuk pengembangan yang tepat dari siklus sel. Ini bukan momen istirahat, karena aktivitas metabolisme yang hebat terjadi di dalamnya, ditandai dengan sintesis jenis makromolekul penting dan bahkan duplikasi organel seluler. Sekarang diketahui, bahwa interfase adalah periode pertumbuhan besar dan persiapan penting untuk mitosis.
Sementara sel prokariotik, seperti bakteri, bereplikasi melalui pembelahan biner, sel eukariotik membelah melalui mitosis atau meiosis. Hanya sel yang bereproduksi secara seksual yang mengalami meiosis, tetapi semua sel eukariotik menggunakan mitosis sebagai cara duplikasi. Interfase adalah bagian integral dari siklus sel yang menyiapkan sel untuk mitosis dengan memproduksi protein dan duplikasi kromosom.
Karakteristik Interfase
Ciri-ciri interfase yang paling umum dikenal adalah kurangnya visibilitas kromosom. Kromosom tidak terlihat di bawah mikroskop cahaya karena DNA nukleusnya tersusun longgar dalam serat kromatin. Mikroskop fluoresensi adalah teknik lain yang lebih baik memvisualisasikan beberapa karkteristik interfase.
Tahapan interfase:
Ada tiga tahap interfase seluler, dan setiap tahap berakhir ketika pos pemeriksaan seluler memverifikasi keakuratan penyelesaian tahap sebelum melanjutkan ke tahap berikutnya. Tahapan interfase adalah:
1- Tahap G1
Interfase dimulai dengan G1, yang merupakan singkatan dari “Gap 1.” Selama G1, sel tumbuh dan mensintesis protein yang diperlukan untuk mitosis. Protein ini juga mengaktifkan metabolisme sel dan memecah karbohidrat dan lemak untuk mengubah makanan ini menjadi energi. Kromosom di dalam sel belum direplikasi dalam G1, sehingga setiap kromosom hanya mengandung satu molekul DNA.
Ciri-ciri tahap G1 Interfase:
- Terjadi beberapa perubahan penting terjadi pada tingkat biokimia.
- Ukuran sel semakin besar.
- Sel juga memperoleh protein dan energi yang dibutuhkan untuk mensintesis DNA kromosom.
2- Pos Pemeriksaan G1
Pos pemeriksaan G1 memindai DNA seluler untuk mencari kerusakan. Pemeriksaan ini dimediasi oleh gen yang disebut p53 yang terletak pada kromosom 17. Kerusakan DNA meningkatkan tingkat dan aktivitas produk protein gen p53.
P53 disebut gen supresor tumor karena mutasi pada DNA gen ini terdapat pada banyak sel kanker.
Pos pemeriksaan G1 merupakan langkah penting karena setiap kerusakan DNA dapat diperbaiki sebelum kesalahan direplikasi selama fase S. Ini berbeda dengan kerusakan DNA yang ditemukan di pos pemeriksaan G2. Kesalahan pos pemeriksaan G2 akan ada dalam dua salinan DNA karena replikasi telah terjadi.
Secara alami, ini menciptakan lebih banyak peluang untuk terjadinya kesalahan dalam perbaikan karena dua kesalahan harus diperbaiki, bukan hanya satu yang terdeteksi di pos pemeriksaan G1.
3- Tahap S
Fase S mengikuti G1; fungsi utamanya melibatkan mereplikasi DNA sel. Nama “S” adalah singkatan dari sintesis. Dengan menggunakan enzim, sel menyalin molekul DNA dari setiap kromosom. Setelah fase S selesai, kromosom memiliki dua kromatid, artinya setiap kromosom memiliki dua molekul DNA.
Ciri-ciri tahap S Interfase:
- Tahap ini tidak terlihat jelas melalui mikroskop karena bahan di dalam sel terlalu difus.
- Sel mensintesis dua salinan identik dari kromosomnya, menciptakan kromatid sister.
- Kromatid ini bergabung bersama oleh urutan DNA spesifik yang disebut sentromer.
- Sentrosom adalah salah satu dari beberapa organel yang disalin selama fase S.
- Sentrosom masing-masing berisi sepasang sentriol.
- Sentriol menciptakan gelendong mitosis yang mengatur pergerakan kromosom selama mitosis.
- Kandungan DNA berlipat ganda pada akhir fase sintesis (n → 2n), tetapi karena kromatid tetap melekat satu sama lain melalui sentromer, jumlah kromosom tetap sama.
4- Tahap G2
Setelah fase S, sel memasuki G2, atau “Gap 2,” dan itu melibatkan periode pertumbuhan lain. Sel mensintesis lebih banyak protein, dan organel seperti mitokondria tumbuh dan membelah. Sel juga melanjutkan fungsi normal seperti mengubah makanan menjadi bahan bakar; sel-sel menimbun energi ini untuk digunakan dalam mitosis. G2 adalah langkah terakhir sebelum sel memasuki tahap pertama mitosis.
Ciri-ciri tahap G2 Interfase:
- Kromosom tidak terlihat di bawah mikroskop.
- Fase ini lebih pendek dari G1 dan juga saat pertumbuhan sel berlanjut.
- Protein seperti mikrotubulus diproduksi.
- Sel juga mengisi kembali simpanan energinya sebagai persiapan untuk mitosis.
- Pos pemeriksaan G2 terjadi.
5- Pos Pemeriksaan G2
Pos pemeriksaan G2 adalah pemeriksaan ‘kontrol kualitas’ untuk DNA yang rusak. Kerusakan harus diperbaiki sebelum sel dapat meninggalkan fase G2 untuk memasuki mitosis. Jika kerusakan DNA terlalu parah, sel tidak akan diizinkan untuk memasuki mitosis dan sebaliknya akan mengalami kematian sel terprogram yang disebut apoptosis.
Pos pemeriksaan ini juga mencari DNA yang tidak direplikasi. Jika ada bagian DNA yang belum disalin ditemukan, sel dialihkan ke fase penghentian siklus. Sel akan tetap berada di G2 sampai semua DNA disalin.
Interfase dalam urutan proses seluler
Ketika G2 selesai, sel memasuki periode pembelahan inti dan sel yang relatif singkat, masing-masing terdiri dari mitosis dan sitokinesis. Setelah mitosis dan sitokinesis berhasil diselesaikan, kedua sel anak yang dihasilkan kembali memasuki interfase G1.
Dalam siklus sel, interfase didahului oleh telofase dan sitokinesis fase M. Atau, interfase kadang-kadang terganggu oleh fase G0, yang, dalam beberapa keadaan, dapat berakhir dan diikuti oleh tahap interfase yang tersisa. Setelah berhasil menyelesaikan pos pemeriksaan G2, pos pemeriksaan terakhir di interfase, sel maju ke profase, atau pada tumbuhan ke praprofase, yang merupakan tahap pertama mitosis.
Interfase dan proses seluler lainnya.
Dalam produksi gamet, interfase diikuti oleh meiosis. Dalam kematian sel terprogram, interfase diikuti atau didahului oleh apoptosis.