Pertumbuhan dan Perkembangan Sel Hewan

Pertumbuhan dan perkembangan umumnya terjadi pada organisme multiseluler yang hidup. Dalam hal ini adalah kaitannya dalam kehidupan sel hewan.

Definisi

---

Pertumbuhan

merupakan proses pertambahan ukuran (volume, massa, atau dimensi tertentu) yang berlangsung di dalam organisme, misalnya tanaman kecil menjadi tanaman yang besar.

Perkembangan

merupakan suksesi dari perubahan yang berlangsung di dalam organisme, misalnya sel telur yang dibuahi berkembang menjadi tanaman atau hewan dewasa.

Perkembangan dan Pertumbuhan Sel Hewan

---

Topik ini akan membahas mengenai:

Siklus sel

Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.

Definisi

Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)

Fase pada siklus sel

1. Fase S (sintesis)

   Tahap terjadinya replikasi DNA

2. Fase M (mitosis)

   Tahap di mana terjadi pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)

3. Fase G (gap)

   Tahap pertumbuhan bagi sel.

   1. Fase G₀, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan. Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.
   2. Fase G₁, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
   3. Fase G₂, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.

Fase tersebut berlangsung dengan urutan S > G₂ > M > G₀ > G₁ > kembali ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.

Regenerasi dan diferensiasi sel

Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.

Definisi

Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.

Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

Empat proses esensial pengkonstruksian embrio

Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom. Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan. Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

Pengekspresian gen itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel. Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

1. Proliferasi sel

   menghasilkan banyak sel dari satu sel

2. Spesialisasi sel

   menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda

3. Interaksi sel

   mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya

4. Pergerakan sel

   menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ

Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan. Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini. Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.

Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan sel hewan dan tanaman

---

Secara umum, perbedaan tersebut dapat dinyarakan sebagai berikut:

Hewan	Tumbuhan
Terdapat sentriol	Tidak ada sentriol
Tidak ada pembentukan dinding sel	Terdapat sitokinesis dan pembentukan dinding sel
Ada kutub animal dan vegetal	Tidak ada perbedaan kutub embriogenik, yang ada semacam epigeal dan hipogeal
Jaringan sel hewan bergerak menjadi bentuk yang berbeda	Jaringan sel tumbuhan tumbuh menjadi bentuk yang berbeda
Terdapat proses gastrulasi	Terdapat proses histodifferensiasi
Tidak terdapat jaringan embrionik seumur hidup	Meristem sebagai jaringan embrionik seumur hidup
Terdapat batasan pertumbuhan (ukuran tubuh)	Tidak ada batasan pertumbuhan, kecuali kemampuan akar dalam hal menopang berat tubuh bagian atas
Apoptosis untuk perkembangan jaringan, melibatkan mitokondria dan caspase	Tidak ada “Apoptosis”, yang ada lebih ke arah proteksi diri, tidak melibatkan mitokondria

Referensi

Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 2002. Molecular Biology of The Cell. New York and London: Garland Science NCBI Books