Ultrastruktur sentriol dan organisasi sentrosom
Dasar dari sentrosom adalah sentriol, yang merupakan silinder berongga. Dinding silinder ini dibentuk oleh sembilan triplet mikrotubulus yang tersusun melingkar dan dihubungkan satu sama lain oleh jembatan protein. Karena bagian tengah silinder tidak mengandung mikrotubulus (kosong), formula struktural sentriol ditulis sebagai $(9 \times 3) + 0$.
Sentrosom yang utuh terdiri dari dua komponen dasar:
- Diplosom — sepasang sentriol. Pada sel yang tidak membelah, hanya terdapat satu diplosom, di mana sentriol di dalamnya selalu tersusun saling tegak lurus.
- Kentosfer (Centrosphere) — zona sitoplasma terang yang mengelilingi diplosom secara langsung.
Di area kentosfer terdapat struktur khusus yang disebut satelit. Sebagian menempel erat pada sentriol, dan sebagian lagi terletak bebas di dalam sitoplasma. Fungsi utama dari satelit adalah bahwa dari sinilah (bukan dari permukaan sentriol itu sendiri) berbagai mikrotubulus sitoskeleton sel menyebar secara radial.
Reproduksi (duplikasi) sentriol
Penggandaan komponen sentrosom terjadi secara ketat pada periode persiapan sel untuk membelah. Selama proses ini, sentriol yang sudah ada (ibu) bertindak sebagai cetakan struktural.
Organel baru dibentuk melalui polimerisasi protein tubulin dan mulai terbentuk secara tegak lurus terhadap sentriol ibu. Hasil dari duplikasi ini adalah munculnya dua diplosom penuh (dua pasang) di dalam sel. Penting untuk dicatat bahwa dalam setiap diplosom tersebut selalu terdapat satu sentriol parental dan satu sentriol yang baru disintesis (anak).
Aksonema: dasar flagela dan silia
Organel pergerakan, seperti silia pada epitel bersilia saluran pernapasan dan flagela spermatozoa, memiliki aksonema ("filamen aksial") sebagai dasarnya. Aksonema merupakan turunan dari mikrotubulus sitoskeleton, namun ultrastrukturnya berbeda dari sentriol dan dijelaskan dengan formula $(9 \times 2) + 2$.
- Periferi: 9 duplet (pasang) mikrotubulus.
- Pusat: 1 pasang mikrotubulus yang dikelilingi oleh selubung sentral khusus.
Elemen-elemen aksonema terikat kuat satu sama lain. Dari setiap duplet periferi menuju ke duplet tetangganya terdapat lengan dinein (terdiri dari protein dinein). Selain itu, dari duplet periferi menuju ke selubung sentral terbentang jembatan radial. Di bagian luar, aksonema dilapisi oleh plasmolemma, dan seluruh ruang di antara mikrotubulus diisi oleh hialoplasma. Struktur flagela secara keseluruhan lebih rumit daripada silia karena adanya struktur tambahan di sekitar filamen aksial.
Mekanisme pergerakan organel ini didasarkan pada siklus pelekatan dan pelepasan jembatan dinein. Proses ini menyebabkan pergeseran (penyelipan) duplet mikrotubulus yang berdampingan satu sama lain, yang pada akhirnya memicu pembengkokan seluruh struktur serta denyutan silia atau flagela.
Badan basal
Untuk melekatkan aksonema secara kuat ke sitoplasma sel, terdapat badan basal, yang berlokasi di lapisan superficial sitoplasma (pada pangkal silia atau flagela).
Secara ultrastruktural, badan basal identik dengan sentriol: badan basal terdiri dari 9 triplet mikrotubulus periferi (formula $(9 \times 3) + 0$) dan juga mengandung partikel satelit. Transisi dari badan basal ke aksonema terjadi dengan cara khusus: dari setiap triplet badan basal, hanya dua mikrotubulus yang melanjutkan pertumbuhan ke atas, yang kemudian membentuk duplet periferi dari filamen aksial.
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Pada tahap spesifik apa dari siklus sel duplikasi sentriol terjadi?
Duplikasi sentriol terjadi pada periode $S$ (fase sintesis) dari interfase siklus sel. Proses ini terlokalisasi di dekat nukleus saat persiapan sel untuk membelah, bersamaan dengan replikasi DNA.
Karakteristik mekanisme duplikasi:
- Sentriol yang sudah ada bertindak sebagai cetakan.
- Sentriol anak yang baru terbentuk secara tegak lurus terhadap sentriol ibu.
- Proses berlangsung melalui polimerisasi protein tubulin.
Hasilnya terbentuk dua diplosom, di mana pada masing-masing diplosom terdapat satu sentriol parental dan satu sentriol anak.
Struktur tambahan apa saja yang mengelilingi aksonema pada flagela spermatozoa?
Pada berbagai bagian flagela spermatozoa, aksonema dikelilingi oleh struktur spesifik.
- Bagian intermediet (Pars intermedia) — di sekitar aksonema terdapat 9 fibril padat luar dan selubung mitokondria; bagian luar dilapisi oleh plasmolemma.
- Bagian utama (Pars principalis) — di sekitar aksonema terdapat 9 fibril luar, alih-alih mitokondria terdapat selubung fibrosa; bagian luar dilapisi oleh plasmolemma.
- Bagian terminal (Pars terminalis) — tidak ada selubung tambahan; duplet aksonema terurai menjadi mikrotubulus terpisah, di bagian luar hanya tersisa membran plasma.
Pada fase mitosis yang mana diplosom bergerak menuju kutub-kutub sel yang membelah?
Pergerakan sentriol menuju kutub yang berlawanan pada sel yang membelah terjadi pada profase mitosis. Ini adalah fase pembelahan sel yang paling panjang.
Kejadian yang menyertai pergerakan tersebut:
- Terbentuk spindel pembelahan dari mikrotubulus di antara sentriol yang saling menjauh.
- Terjadi kondensasi dan spiralisasi kromosom.
- Teramati fragmentasi (pemberontakan/pemecahan) selubung nukleus dan hilangnya anak inti (nukleolus).
Agar tidak keliru menghafal formula, ingatlah: sentriol dan badan basal adalah "pondasi" yang masif (terdiri dari triplet, 9×3), tetapi bagian tengahnya kosong (+0). Aksonema adalah "tonjolan" yang dapat bergerak, ukurannya lebih tipis (terdiri dari duplet, 9×2), namun untuk biomekanika pembengkokan ia membutuhkan sumbu poros penopang di tengah (+2).
Soal-soal dari kelas dan ujian
Dari manakah mikrotubulus sitoskeleton mulai tumbuh di dalam sentrosom?
Mikrotubulus tersebut terbentuk dan menyebar secara radial dari satelit yang terletak di kentosfer, bukan dari mikrotubulus sentriol itu sendiri.
Bagaimana hubungan antara struktur badan basal dan aksonema?
Badan basal terdiri dari 9 triplet. Saat pembentukan aksonema, hanya dua dari tiga mikrotubulus dari setiap triplet yang melanjutkan pertumbuhan, membentuk 9 duplet filamen aksial.
Apa yang memicu pergerakan langsung (pembengkokan) silia dan flagela?
Pergerakan terjadi melalui pelekatan dan pelepasan lengan dinein di antara duplet aksonema yang berdampingan, yang memicu pergeseran timbal balik di antara keduanya.
Topik lain untuk dipelajari
- Mekanisme molekuler polimerisasi tubulin selama duplikasi sentriol
- Perbedaan organisasi struktur tambahan pada flagela spermatozoa dan silia tipikal
- Peran dan biokimia protein dinein pada fungsi lengan dinein
- Partisipasi sentrosom dalam pembentukan spindel pembelahan
Pelajari topik ini selengkapnya di kursus «Histologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Modul lengkap mengenai topik "Sentrosom dan organel pergerakan" serta 3.485 halaman materi subjek lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 137 video pembelajaran mata kuliah
Topik lain dalam bagian "Sitoplasma"
Video pembelajaran gratis: histologiPelajaran singkat dengan ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.