Pembelahan Sel

BAB I

PENDAHULUAN

Reproduksi sel pada organisme eukariotik terjadi melalui proses pembelahan sel yang diawali dengan penggandaan materi genetic (replikasi DNA), kemudian diikuti pembelahan kromosom. Pembelahan ini akan diikuti oleh pembelahan nukleus, lalu diikuti dengan pembelahan sel.

Pembelahan pada organisme eukariotik dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu mitosis dan meiosis. Mitosis dapat terjadi pada setiap organ dan berfungsi membentuk sel dengan jumlah kromosom yang sama. Sedangkan, pembelahan meiosis hanya berlangsung pada jaringan organ seks dan berfungsi mereduksi jumlah kromosom menjadi separuhnya.

Mitosis dan meiosis merupakan pembelahan sel secara tidak langsung, yaitu melalui tahapan-tahapan tertentu, dan ditandai dengan penampakan yang berbeda-beda dari kromosom yang dikandungnya. Pada saat pembelahan sel, kromosom mudah diamati di bawah mikroskop, karena benang-benang kromatin menebal dan memendek serta mudah menyerap warna. Sebelum sel membelah, sel melakukan persiapan, seperti pembelahan organel-organel sel, setelah pembelahan sel selesai, terjadi proses pertumbuhan atau pertambahan sel.

BAB II

PEMBAHASAN

1.        Pembelahan Mitosis

Mitosis terjadi pada proses perbanyakan sel atau proses pertumbuhan suatu jaringan. Contohnya pada pembelahan sel-sel darah merah atau pertumbuhan jaringan di daerah meristem. Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom yang sama seperti induknya, yaitu 2n. Mitosis dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu profase, metaphase, anaphase, dan telofase.

a.                                Profase

1)                 Nukleus tidak tampak lagi dan membrane nukleus telah melebur.

2)                 Kromatin mengalami penebalan dan memandek menjadi kromosom sehingga bisa dilihat di bawah mikroskop. Benang-benang kromosom berpasangan, tiap-tiap kromosom menggandakan diri membentuk struktur simetris yang disebut kromatid. Kedua kromatid masih disatukan pada satu titik yang disebut sentromer.

3)                 Pada sel hewan terdapat sepasang sentriol yang memisahkan diri dari kutub-kutub yang berlawanan. Setelah sampai di kutub, sentriol membentuk benang-benang spindel yang melekat pada sentromer di setiap kromatid.

b.                                  Metafase

Kromosom terletak pada bidang di tengah sel dengan sentromer menempel pada benang spindel. Bidang di tengah sel disebut bidang equator. Posisi kromosom yang tersebar pada bidang equator ini menyebabkan jumlah kromosom dapat dihitung dengan tepat dan bentuk kromosom dapat dipelajari.

c.                                   Anafase

Daya tari benang-benang spindel akan menyebabkan kedua kromatid terlepas dari ikatan sentromer menuju kutub masing-masing menjadi 2 kromosom baru. Jumlah kromosom yang menuju ke kutub yang lain.

d.                                  Telofase

1)                 Kromosom telah berkumpul di kutub masing-masing.

2)                 Membran inti muncul dan membungkus dua kelompok kromosom yang telah terpisah tersebut menjadi dua inti baru.

3)                 Kromosom makin lama makin menipis, kemudian menjadi benang-benang kromatin kembali. Sehingga, tidak dapat dilihat.

4)                 Nukleous dapat dilihat kembali.

e.                                   Sitokinesis

Setelah terbentuk dua inti sel, kemudian akan terjadi perpisahan sitoplasma dengan pembentukan dinding (sekat pemisah) yang terbentuk dimulai dari pinggir sel menuju ke tengah memisahkan kedua inti menjadi 2 sel baru.

2.        Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis berlangsung pada saat pembentukan sel gamet pada organism diploid atau pada saat pembentukan spora nonseksual pada jamur. Meiosis berlangsung di jaringan organ reproduksi seksual atau pada jaringan nutfah. Pada pembelahan meiosis, setiap sel anak akan menerima separuh dari jumlah kromosom yang terdapat pada sel induk. Misalnya, manusia memiliki 46 kromosom dalam sel tubuhnya. Setelah terjadi pembelahan meiosis pada organ reproduksinya, seperti testis atau ovarium, akan terbentuk gamet yang mengandung hanya 23 kromosom.

Meiosis dapat dibagi menjadi dua periode pembelahan, yaitu Meiosis I dan Meiosis II. Masing-masing periode terdiri atas tahap-tahap profase, metaphase, anaphase, dan telofase. Hasil akhir pembelahan meiosis adalah 4 sel anak yang haploid.

a.                                Meiosis I

1)                               Profase I

a)                  Leptoten          : merupakan tahap pertama profase, kromatin membentuk benang halus leptonema (kromosom) sehingga kromosom tampak seperti massa yang tidak teratur.

b)                 Zigoten            : proses penebalan berjalan terus dan kromosom mulai berpasangan dengan homolognya.

c)                  Pakiten                        : kromosom yang homolog terdiri atas 4 kromatid yang disebut tetrad. Pasangan 2 kromosom homolog disebut bivalen. Pasangan 3 atau 4 kromosom homolog disebut trivalen atau tetravalen.

d)                 Diploten          : kromatid pada kromosom homolog dapat saling melilit dan bertukar ruas satu dengan yang lain, disebut pindah silang. Dua kromatid yang disatukan oleh satu sentromer disebut kromatid bersaudara. Kontrak antar kromatid bersaudara disebut kiasma.

e)                  Diakinesis        : tahap akhir profase I, membrane inti melarut.

2)                               Metafase I

Benang spindel keluar dari kutub yang berlawanan dan mengait pada sentromer kromosom yang telah berpasangan. Semua bivalen terletak pada bidang equator.

3)                               Anafase I

Kromosom homolog bergerak kea rah kutub yang berlawanan dengan dua kromatid bersaudara masih tetap terikat pada sentromernya.

4)                               Telofase I

Dua kelompok gugus kromosom tiba di dua kutub yang berlawanan, masing-masing memiliki separuh jumlah gugus kromosom sel induk. Masing-masing kromosom masih membawa dua kromatid bersaudara. Selaput inti mulai terbentuk dan sel-sel anakan memisah.

b.                                Meiosis II

Pada meiosis II, tahap-tahap yang terjadi dalam meiosis I terulang kembali. Agar berbeda, tahap-tahap meiosis II dinamakan Profase II, Metafase II, Anafase II, dan Telofase II.

1)                               Profase II

Selaput inti dan nukleus dalam sel mulai menghilang dan benang-benang spindel menarik sentromer kedua kutub yang berbeda.

2)                               Metaphase II

Kromosom terlepas pada bidang equator dan setiap sentromer pada kromosom diikat oleh benang spindel.

3)                               Anafase II

Sentromer membelah dan dua kromatid berpisah, kemudian bergerak ke arah berlawanan menuju kutub.

4)                               Telofase II

Kromosom berkumpul pada kutub yang berbeda, dan membran inti muncul membungkus kelompok kromosom tersebut. Setelah mengalami 2 kali pembelahan, maka dari satu sel akan dihasilkan 4 sel dengan masing-masing sel mengandung kromosom separuh jumlah sel induknya.

Pembelahan mitosis dan meiosis terjadi pada proses pembentukan gamet. Adapun proses pembentukan gamet itu sendiri yaitu spermatogenesis dan oogenesis yang merupakan proses pembentukan gamet pada hewan. Selain itu, mikrosporogenesis dan megasporogenesis merupakan pembentukan gamet pada tumbuhan.

1.                            Spermatogenesis

Dalam spermagonium, spermatogonium tidak langsung bermeiosis membentuk gamet, tetapi melakukan mitosis terlebih dahulu untuk memperbanyak spermatogonium, kemudian membelah secara meiosis.

Hasil pembelangan meiosis pada spermatogonium adalah spermatosit primer. Spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua spermatosit sekunder, kemudian masing-masing spermatosit sekunder mengalami meiosis II, menjadi 4 spermatid yang sama besarnya dan jumlah kromosomnya haploid. Kemudian, sel spermatid akan berkembang menjadi sperma atau spermatozoa.

2.                            Oogenesis

Pembentukan gamet betina atau oogenesis berlangsung di dalam ovarium organ kelamin betina. Gamet betina atau ovum dibentuk di dalam satu paket sel yang disebut folikel yang terdapat dalam ovarium. Folikel disusun oleh satu sel yang dapat bermeiosis disebut oogonium (sel induk ovum) yang mempunyai kromosom diploid. Oogonium ini dikelilingi satu lapis sel folikel yang akan melindungi dan memberi nutrisi sel telur yang dewasa. Oogonium (2n) akan bermitosis dan berkembang menjadi sel yang siap bermeiosis, disebut oosit primer. Oosit primer ini akan mengalami pembelahan meiosis I menjadi oosit sekunder dan badan kutub primer, kemudian pada akhir meiosis II, dari oosit sekunder dihasilkan satu sel oosit dan satu badan kutub sekunder. Sedangkan dari badan kutub primer menghasilkan 2 badan kutub sekunder. Jadi, oosit primer mengalami pembelahan meiosis dan menghasilkan 1 ootid (sel telur) dan 3 badan kutub.

3.                            Mikrosporogenesis

Mikrosporogenesis adalah pembentukan gamet di dalam organ jantan bungan yang menghasilkan serbuk sari. Dalam kepala sari (anther) terdapat empat mikrosporangium. Setiap mikrosporangium mengandung mikrosporosit (diploid). Mikrosporosit ini mengalami pembelahan meiosis I dan meiosis II. Pembelahan meiosis ini menghasilkan empat mikrospora haploid dan berkelompok menjadi satu yang disebut tetrad. Inti sel setiap mikrospora mengalami pembelahan inti (kariokinesis) sehingga menghasilka 2 nukleus haploid, yaitu nukleus saluran serbuk sari dan nukleus generatif. Setelah serbuk sari terbentuk, nukleus generatif mengalami pembelahan mitosis menghasilkan dua nukleus sperma, tetapi tidak diikuti sitokinesis. Jadi, satu serbuk sari yang masak mempunyai tiga nukleus haploid, yaitu satu nukleus vegetatif (saluran serbuk sari) dan dua nukleus generatif (sperma).

4.                            Megasporogenesis

Megasporogenesis adalah pembentukan gamet betina di dalam bakal buah atau ovarium. Di dalam satu ovarium (bakal buah) terdapat sel induk megaspora (megasporosit). Sel induk megaspora yang bersifat diploid akan bermeiosis menghasilkan empat sel haploid (tetrad). Dari keempat sel tersebut hanya satu yang hidup menjadi sel megaspora.

Sel megaspora ini, kemudian mengalami serangkaian mitosis menghasilka delapan inti haploid. Delapan inti ini berada di dalam satu sel besar bernama kantung embrio (kandung lembaga muda) yang dilingkupi oleh kulit dan bagian ujungnya terdapat lubang kecil yang disebut mikrofil. Mikrofil berfungsi sebagai jalan masuk saluran serbuk sari ke dalam kandung lembaga. Tiga nukleus terletak di antara sinergid (mati). Nukleus yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan menjadi ovum (sel telur). Tiga nukleus yang lain terletak di seberang mikrofil yang disebut antipoda, selanjutnya akan mati pula karena degenerasi. Dua nukleus yang terletak di tengah akan bersatu di tengah kandung lembaga menjadi satu nukleus diploid (2n) atau inti kandung lembaga sekunder.

Perbandingan Mitosis dan Meiosis

Mitosis	Meiosis
Terjadi pada semua sel tubuh (autosom) yang sedang memperbanyak diri.	Hanya terjadi pada sel gonad pada saat pembentukan gamet.
Hanya terdapat satu tahap pembelahan dalam satu siklus pembelahan sel.	Terdapat dua tahap pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II.
Tidak terdapat pasangan kromosom homolog, yang berpisah adalah kromatid-kromatid yang bergerak menuju kutub yang berbeda.	Terdapat pasangan kromosom homolog pada meiosis I, kemudian setiap anggota pasangan kromosom akan bermigrasi menuju kutub yang berbeda. Pada meiosis II baru terjadi pemisahan kromatid seperti pada mitosis.
Tidak terjadi pertukaran segmen kromosom.	Terjadi pindah saling antara kromosom homolog yang berpasangan.
Sel baru yang dihasilkan dari suatu mitosis akan mempunyai struktur genetic yang sama dengan sel awal.	Sel yang dihasilkan melalui proses meiosos akan mempunyai jumlah kromosom separuh dari sel semula.
Hasil akhir dari pembelahan satu sel adalah dua sel baru yang sama.	Hasil akhir dari pembelahan satu sel adalah empat sel baru yang mempunyai jumlah kromosom separuh dari sel induk.

 BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

·           Pembelahan secara mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel, sehingga terjadi pada sel somatis. Sedang pembelahan meiosis bertujuan mengurangi jumlah kromosom.

·           Dalam proses pembentukan gamet (gametogenesis) terjadi pembelahan mitosis sekaligus pembelahan meiosis.

DAFTAR PUSTAKA

Image.google.co.id . 14/03/2012

Rachmawati, Faidah. 2009. “BIOLOGI”. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.