header image

BIOLOGI SEL MOLEKULER

Koordinasi Pembelahan dan Perluasan Sel Tanaman Dalam Sistem Morphogenetic Sederhana

Intisari
Sri Yuniartiningsih
P2BA10009

Morfogenesis tanaman adalah suatu proses dinamis dalam rangkaian aktivitas sel yang meliputi proliferasi dan diferensiasi sel. Hal ini terjadi karna adanya interaksi genetik dan fisik dalam jaringan tumbuh. Sel–sel tanaman mempunyai bentuk tetap, mempunyai dinding sel yang nyata dan kaku. Setiap kali terjadi pembelahan sel akan terjadi pembentukan dinding sel, organel-organel yang terbentuk akan terbungkus didalamnya. Untuk memahami morfogenesis sederhana pada tanaman, pada penelitian ini digunakan Coleocheate scutata yaitu alga hijau yang tumbuh di air tawar mikroskopis dengan ciri-ciri anatomi sederhana yang memungkinkan untuk kuantifikasi akurat proses morfogenesis.

Spesimen diperoleh dengan cara menyaring biakan Coleocheate scutata untuk mendapatkan zoospora dan spesimen yang lebih kecil dari 40 µm. Spesimen di inokulasi pada Lab-Tek chambered coverglass slides dan ditumbuhkan dalam larutan pekat air bernutrisi (Sigma-Aldrich) pada suhu 22oC dengan cahaya kontinyu. Pertumbuhan thalus diamati dengan menggunakan optik DIC pada mikroskop Leica DMI 6000 B.
Untuk melihat karakteristik pertumbuhan sel diberikan pewarnaan khusus pada dinding sel hidup dengan calcofluor white (46) pada konsentrasi 0,2µg/mL dalam medium pertumbuhan dan diamati dengan mikroskop fluorescence ( A4 filter nlock; Leica). Urutan time-lapse diambil dari 20 spesimen secara paralel dengan kontrol komputer pada interval 4 jam selama beberapa hari, dan gambar ditangkap dengan kamera digital DFG350FX. Gambar yang diperoleh di analisis dengan algoritma berbasis segmentasi watershed, urutan gambar digunakan untuk mengukur tingkat ekspansi radial dari lingkaran thalus (6.5 10−5 μm•s−1). Dengan menggunakan model biomekanik sederhana diperoleh perkiraan viskositas dinding sel sebagai fungsi dari tingkat ekspansi radial. Selain itu juga digunakan metode segmentasi gambar untuk mengekstrak informasi tentang perubahan bentuk sel dan pola pembelahannya. Semua sel yang telihat selama percobaan dilacak lintasan perluasan dan pembelahan sel individunya ( 394 peristiwa pembelahan sel dari 20 thalus) untuk memperoleh data kinematik.

Berdasarkan hasil pengamatan dirumuskan aturan-aturan sederhana pertumbuhan dan pembelahan sel yang dapat dijadikan dasar untuk model dinamik morfogenesis
1. Perluasan sel dan mitosis terbatas pada sel – sel pinggiran, dan dapat dirumuskan adanya hubungan tekanan turgor, viskositas dinding dan ukuran sel dalam perluasan sel

R_ ¼ Plr lt=_eμ_;
R = Tingkat perluasan sel
P = Tekanan turgor
E = Ketebalan dinding sel
lr/lt = dimensi radial tangensial sel
μ = koefisien viskositas dinding
2. Dalam pembelahan sel, meskipun bentuk sel bervariasi namun luas penampang sel relatif tetap/konstan.
3. Bidang pembelahan sel sangat berkorelasi dengan bentuk sel.

Dengan penerapan aturan-aturan sederhana dapat dijelaskan berbagai perilaku morfogenesis,
1. Sifat lentur dinding sel berhubungan dengan keteraturan bentuk jaringan.
2. Perluasan sel didorong oleh perubahan tekanan turgor dan pelunakan dinding. Namun luas dan arah pertumbuhan sel dibatasi oleh kekuatan antar sel itu dengan sel sel di sekitarnya dan ditularkan ke seluruh jaringan.
3. Kasus kematian sel dapat terjadi karna adanya tekanan dari sel tetangga yang menghapuskan kekuatan tangensial dari sel individu itu, yang menurunkan tekanan turgor dan membatasi perluasan sel.
4. Ketika momen inersia tinggi, perubahan bentuk sel individu terbatas, karna sel-sel pinggiran thalus dibatasi oleh sel-sel tetangga, dan ekspansi radial jaringan seragam. Saat momen inersia menurun, sel indivudu berkembang pada tingkat yang berbeda dan muncul penyimpangan ( muncul bonggol )

25 Comments

  1. By: untari sri hariani on 8 Nopember 2010 at 03:42      

    setelah saya membaca intisari blog bu yuni,saya mau bertanya bagaimana hubungan antara sifat lentur dinding sel dengan keteraturan bentuk jaringan? di tunggu ya jawabannya..trims

  2. By: ilhamadhya on 12 Nopember 2010 at 14:49      

    bu yunie…. saya ikutan nanya yah …. faktor apa saja yang mempengaruhi proses morfogenesis ?

  3. By: Yayan Hendrayana on 12 Nopember 2010 at 15:13      

    Pertanyaaan aku Bu : Mengapa dapat terjadi kasus kematian sel?

  4. By: abdulpascabio on 12 Nopember 2010 at 17:31      

    bu aq arep nanya nih, Apakah yang di maksud dengan proliferasi ?

  5. By: Rosianadewi Dinaryanti on 13 Nopember 2010 at 03:39      

    mbak yuni…tanya nih

    hal apa saja yang mengatur proses morfogenesis

    matur nuwunn

  6. By: dwi2astin on 13 Nopember 2010 at 07:55      

    Apa hubungan antara tekanan turgor dengan tingkat perluasan sel?

  7. By: ihdasyifai on 13 Nopember 2010 at 11:01      

    Bu guru aku bertanya: Bagaimana hubungan antara viskositas dinding sel dengan tingkat perluasan sel

  8. By: deriainderiaty on 13 Nopember 2010 at 11:11      

    Mbak…… peristiwa apa saja yang terlibat pada proses morfogenesis?

  9. By: coffeaarabica on 13 Nopember 2010 at 13:04      

    Apa yang di maksud dengan morfogenesis…..?

  10. By: ekowaty hamarthani astuti on 13 Nopember 2010 at 17:19      

    mbak aku nanya nlch… viscositas dinding apa tuhh?

  11. By: yayuksugiyarti on 14 Nopember 2010 at 06:00      

    mbak….kue …..hehe bukan roti lo….

    ketebalan dinding sel pada tanaman kisarane brp…..

  12. By: ikhsanmujahid on 14 Nopember 2010 at 10:25      

    Tanya mba Yuni…
    Mengapa pada penelitian tersebut menggunakan alga hijau untuk mengetahui proses morfogenesis pada tanaman ?

  13. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 18:40      

    buat mba untari :
    saya coba jelas sebatas pengetahuan saya ya mba…
    sifat lentur dinding sel itu dapat menyebabkan perubahan morfologi pada sel, yaitu pada saat moment inersia tinggi maka perubahan sel individu terbatas, yaitu dibatasi oleh sel sel tetanga.. sehingga perluasan jaringan radial seragam dan jaringan mempunya bentuk yang teratur…..
    demikian mba…terimakasih atas perhatiannya ya….

  14. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 18:50      

    BUAT MAS ILHAM :
    Faktor yang mempengaruhi morfogenesis itu terdiri dari 2 yaitu faktor eksternal dan faktor internal
    faktor internal adalah faktor genetis antara lain : hormon, axiation (sumbu simetri, jumlah sel, letak titik pertumbuhan, kelenturan dinding sel, tekanan turgor, interaksi sel dan jenis sel.
    adapun faktor eksternal (lingkungan) itu meliputi : air, temperatur, cahaya, oksigen dan PH

  15. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 18:57      

    buat mas yayan :
    kasus kematian sel dapat terjadi karna hal-hal sebagai berikut :
    1. tekanan turgor yang semakin menurun menyebabkan ekspansi sel hanya bersifat lokal isotropik dan apabila tekanan turgor hilang sama sekali maka sel aan mati.
    2. keasaman yang tinggi juga dapat menyebabkan kematian sel
    3. kematian sel juga dapat terjadi arna apoptosis, yaitu bunuh diri yang terprogram. ini dilakukan untuk membuang sel yang sudah tidak diperlukan…
    demikian mas yayan..

  16. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:00      

    buat pak adoel :
    proliferasi adalah fase sel saat mengalami pengulangan siklus tanpa hambatan. Selama proliferasi dihasilkan banyak sel dari satu sel, selain itu juga terjadi proses reparasi aktif dari jaringan yang rusak.
    demikian pak adoel…semoga jawabannya memuaskan ya….
    terima kasih…..

  17. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:05      

    buat mba rosi :
    Sebenarnya ada perdebatan antara ahli genetika dan ahli biofisika.
    Menurut para ahli genetika, pengendalian DNA dalam ekspansi sel, diferensiasi sel dan pertukaran informasi genetik antar sel cukup untuk mengatur morfogenesis. Tapi menurut ahli biofisika, jaringan buckling lah yang memberikan dasar untuk terjadinya morfogenesis…
    terimakasih atas perhatiannya……

  18. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:10      

    buat mba dwi :
    hubungan tekanan turgor dengan tingkat ekspansi sel sebagai berikut. Tekanan turgor mempengaruhi tingat ekspansi sel. tekanan turgor yang terus menerus turun akan menurunkan atau menghambat ekspansi sel dan pertumbuhan sel, apabila tekanan turgor menurun maka proses-proses morfologis sel juga menurun, karena transfer massa menurun dan membatasi transfer nutrien
    demikian mba, semoga memuskan ya mba….

  19. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:15      

    buat pak ihda:
    jawaban untuk pertanyaan pak ihda demikian pak….
    Viskositas yang rendah memungkinkan zat hara terlarut dapat diangkut keseluruh jaringan tubuh, dimana zat-zat hara ini sangat dibutuhkan dalam perkembangan dan pertumbuhan. Sedangkan jika viskositas naik akan menghambat pengangkutan zat hara terlarut sehingga ekspansi sel juga terhambat…
    terimaasih atas perhatiannya ya…..

  20. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:18      

    buat mba indri :
    beberapa proses yang terjadi selama proses morfogenesis antara lain : proliferasi sel, spesialisasi sel, ekspansi sel, pergerakan sel, dan interaksi sel…
    demikian jawabannya…terimakasih atas perhatiannya ya……

  21. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:24      

    buat mba ruri :
    Morfogenesis adalah proses dinamis dalam rangkaian aktivitas sel. Dalam morfogenesis terjadi perkembangan sel yang meliputi proses diferensiasi, proliferasi, ekspansi, dan interaksi sel.
    terimaksih atas perhatiannya ya mba……

  22. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:28      

    buat mba eko :
    viskositas itu kekentalan dari suatu cairan. Kalau koefisien viskositas itu hambatan yang ada pada aliran cairan itu…
    makasih ya mba……

  23. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:31      

    buat mba yayuk :
    Tebal dinding sel dari penelitian ini umumnya terletak pada kisaran 0,1pM sampai 0,3pM, tapi bisa melebihi 1pM
    makasih mba…..

  24. By: sriyuniartiningsih on 21 Nopember 2010 at 19:39      

    buat pak ikhsan :
    Alasan penggunaan alga hijau pada penelitian ini adalah :

    1. Alga hijau mempunyai morfologi sederhana dan mampu serta mudah perbanyakan vegetatifnya

    2. Kesederhanaan alga hijau memungkinkan pendekatan sistematis untuk analisis morfogenesis. Model seluler dan biofisik terpadu pada pertumbuhan alga hijau mampu untuk menjelaskan morfogenesis yang muncul selama pertumbuhan dan dapat diterapkan pada tanaman yang lebih tinggi

  25. By: riyatul masulin on 9 Juni 2013 at 17:16      

    mbak,nanya,,
    model tekanan turgor tu seperti apa ya??

Leave a response






Your response: