Kemampuan organisme untuk bereproduksi menghasilkan jenisnya sendiri adalah salah satu ciri paling baik untuk membedakan makhluk hidup dari materi yang tidak hidup.
Kapasitas unik untuk menghasilkan keturunan ini seperti semua fungsi biologis, yang memiliki dasar seluler, seorang dokter dari jerman bernama Rudolf Virchow, pada tahun 1855 menyatakan bahwa “Dimana ada sel, pasti sebelumnya pernah ada sel, seperti hewan yang muncul hanya dari hewan dan tumbuhan hanya dari tumbuhan”.
Dia merangkum aksioma latin “Omnis cellula a cellula” yang berarti “Setiap sel (berasal) dari sel”.
Keberlanjutan kehidupan didasarkan pada reproduksi sel, atau pembelahan sel (cell division).
Rangkaian mikrograf fluoresensi menunjukkan kromosom-kromosom suatu sel hewan, dari kiri bawah ke kanan bawah, saat satu sel membelah menjadi dua.
Pembelahan sel memainkan beberapa peran penting dalam kehidupan organisme.
Ketika organisme uniseluler, misalnya amoeba, membelah dan membentuk keturunan yang menduplikasi, pembelahan satu sel mereproduksi individu organisme tersebut.
Pembelahan sel pada skala yang lebih besar dapat menghasilkan keturunan dari beberapa multiseluler (misalnya tumbuhan yang tumbuh dari hasil steak).
Pembelahan sel juga memungkinkan organisme yang bereproduksi secara seksual untuk berkembang dari satu sel tunggal (sel telur yang difertilisasi atau zigot).
Kemudian, setelah organisme tumbuh sepenuhnya, pembelahan sel terus berfungsi dalam pembaruan dan perbaikan, menggantikan sel-sel yang mati akibat proses pemakaian dan pengikisan alami atau kecelakaan.
Misalnya, sel-sel yang membelah dalam tulang sumsum terus menerus membuat sel darah baru.
Proses pembelahan sel merupakan bagian integral dari siklus sel (cell cycle), kehidupan sel yang dimulai dari saat pertama kali ia terbentuk dari sel induk yang membelah sehingga pembelahannya sendiri menjadi dua sel (duplikasi).
Pembelahan Sel Menghasilkan Sel-Sel Anakan yang Identik Secara Genetik
Reproduksi suatu unit yang kompleks seperti sel tidak dapat terjadi hanya dengan menjepit dibagian tengahnya, sel juga bukan seperti gelembung yang dapat membesar dan membelah menjadi dua dengan mudah.
Sebagian besar pembelahan sel melibatkan materi genetik yang identik seperti DNA untuk dilibatkan ke kedua sel anakan.
yang paling menakjubkan tentang pembelahan sel adalah ketepatan pewarisan DNA dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Sel yang sedang membelah menduplikasi DNA-nya, menempatkan kedua salinan kedua ujung sel yang berseberangan, baru kemudian membelah menjadi dua sel anakan.
Organisasi Selular Dalam Genetik
DNA yang dimiliki oleh sel, informasi genetiknya disebut genom (genome). Walaupun genom prokariot sering berupa satu molekul DNA tunggal yang panjang, genom eukariot biasanya terdiri atas sejumlah molekul DNA.
Keseluruhan panjang DNA dalam sel eukariot sangat luar biasa. Seperti contoh, sel manusia umumnya memiliki DNA sekitar 2 m ukurannya sekitar 250.000 kali lebih besar dari pada diameter sel.
Sebelum sel dapat membelah untuk membentuk sel sel anakan yang identik secara genetik, semua DNA ini harus disalin, dan kemudia kedua salinan tersebut dipisahkan sedemikian rupa sehingga setiap sel anakan memiliki genom yang lengkap.
Replikasi dan distribusi sedemikian banyak DNA bisa dikelola karena molekul DNA dikemas menjadi kromosom (chromosome), dinamai demikian karena menyerap zat-zat pemarna tertentu yang digunakan dalam mikroskopi.
Setiap spesies eukariota memiliki jumlah kromosom yang khas dalam setiap nukleus sel.
Misalnya masing-masing nukleus sel somatik (semua sel tubuh kecuali sel reproduksi) manusia mengandung 46 kromosom yang terdiri atas dua set 23 kromosom, satu set diwarisi dari ayah sedangkan satu lagi diwarisi ibu.
Sel-sel reproduksi atau gamet, seperti sel sperma dan ovum memiliki kromosom yang berjumlah separuh dari kromosom sel somatik, atau hanya satu set 23 kromosom pada manusia.
Jumlah kromosom dalam sel somatik sangat bervariasi pada spesie-spesies yang berbeda, 18 pada tanaman kubis, 56 pada gajah, 90 pada landak, dan 148 pada salah satu jenis alga.
Kromosom eukariot terbuat dari kromatin, kompleks DNA dan molekul-molekul protein terkait.
Setiap kromosom mengandung satu molekul DNA linear yang sangat panjang dan membawa beberapa ratus sampai beberapa ribu gen, yaitu unit-unit yang menspesifikasi sifat-sifat warisan suatu organisme.
Protein-protein yang terkait mempertahankan struktur kromosom dan membantu mengontrol aktivitas dari gen.
