SEL

Sistem Pembelahan Sel

Ada tiga tipe umum dari pembelahan sel, yaitu pembelahan amitosis, mitosis dan meiosis. Pembelahan amitosis terjadi pada prokariot, sedangkan pembelahan mitosis dan meiosis terjadi pada eukariot. Saya akan membatasi pembahasan  ini dengan hanya membahas mengenai pembelahan sel secara mitosis dan meiosis yang terjadi pada eukariot.

Jenis Pembelahan Sel

1.1.1. Pembelahan Amitosis

Pembelahan amitosis atau disebut juga dengan pembelahan biner merupakan tipe pembelahan sel secara langsung, tanpa melalui tahapan tertentu. Pada kejadian tersebut, sel tubuh terbagi menjadi dua bagian yang masing-masingnya dapat tumbuh menjadi suatu individu utuh. Pembelahan amitosis pada mikroba dapat terjadi dengan arah melintang (seperti pada Paramaecium) dan membujur (seperti pada Euglena). Gambar di samping adalah contoh pembelahan amitosis pada sel bakteri.

1.1.2. Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis merupakan tipe pembelahan sel yang mampu menghasilkan 2 sel anakan yang serupa secara genetis. Artinya, kedua sel anakan yang terbentuk mempunyai susunan genetika yang sama dengan induknya.

1.1.3. Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis merupakan tipe pembelahan sel yang menghasilkan 4 sel anakan haploid (n) yang berasal dari sel induk diploid (2n). Pada kejadian ini, setiap sel anakan mempunyai separuh kromosom sel induk.

1.2. Mitosis

Hampir semua makhluk hidup mengalami proses mitosis yang sama, kecuali pada prokaryot (makhluk hidup yang tidak memiliki inti sejati) seperti bakteri, virus dan ganggang biru.

Siklus miotik dari sebuah sel dapat dibedakan atas dua stadia, yaitu interfase (stadium istirahat) dan mitosis (stadium pembelahan).

1.2.1. Interfase

Interfase adalah periode antara pembelahan yang satu dengan yang berikutnya dalam siklus pembelahan sel. Periode ini terjadi bila suatu sel molekul DNA yang berada dalam inti akan mengadakan replikasi atau membuat turunan seperti dirinya sendiri. Membran inti berhubungan dengan rangka dalam dari sitoplasma, di mana terdapat granula berwarna kelam dan disebut ribosom. Ribosom ini kaya akan asam ribonukleotida (ARN) dan mempunyai peranan penting dalam sintesa protein.

Di dalam nukleus interfase, dapat dibedakan 2 komponen utama, yaitu karyolimf (cairan inti yang tampak jernih tak berwarna dan kolloidal) dan nukleolus (inti dari nukleus). Sisanya terdiri dari kromatin, berupa benang-benang halus yang tersusun atas asam deoksiribonukleat (ADN) dan protein sehingga membentuk nukleoprotein. Di dalam sitoplasma, tampak adanya mitokondria, yaitu organel di mana berlangsung pernafasan dari sel.

Stadium interfase dibedakan atas beberapa fase:

1. G₁ : secara spesifik, pada tahap G­₁ ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel.
2. S  :  Pada tahap S, terjadi duplikasi kromosom dan sintesis DNA (replikasi DNA). Kromosom yang semula tunggal akhirnya berubah menjadi ganda.

    3. G₂  : Pada tahap G₂, sel tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel.

Pada fase ini, ADN cepat sekali bertambah kompleks dengan protein kromosom dan pembentukan ARN (asam ribonukleat) serta protein berlangsung.

1.2.2.     Mitosis

Mitosis dibedakan atas beberapa fase, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase.

1.2.2.1  Profase

Begitu fase G₂ berakhir, maka dimulailah profase. Pada tahap profase, terjadi perubahan pada nukleus dan sitoplasma. Di dalam nukleus, benang-benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom. Kromosom tersebut dapat diamatidi bawah mikroskop cahaya. Tiap lengan kromosom, berduplikasi membentuk dua kromatid (kromatid kembar) yang terikat pada sentromer.

Selama profase, nukleolus dan membran nukleus menghilang. Mendekati akhir profase, terbentuklah spindel (gelendong pembelahan yang terdiri atas mikrotubula dan protein). Dengan berakhirnya profase, kromosom-kromosom yang dobel dan memanjang itu menempatkan diri di bidang ekuator dari sel.

1.2.2.2.   Metafase

Fase ini adalah fase paling mudah untuk menghitung banyaknya kromosom dan mempelajari morfologinya, karena kromosom-kromosom tersebar di bidang tengah dari sel. Hal ini terjadi karena pada fase ini sentromer dari kromosom-kromosom dobel longitudinal terletak di bidang ekuator dari sel.

1.2.2.3  Anafase

 

Pada fase ini, sentromer membelah dan kedua buah kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju ke kutub sel dari spindel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil pembelahan itu memiliki sifat keturunan yang sama. Pada saat itu kromosom-kromosom tersebut berlaku sebagai kromosom baru.

1.2.2.4. Telofase

Datangnya kromosom anakan yang tunggal di kutub spindel merupakan tanda dimulainya telofase. Terbentuklah membran nukleus baru, spindel menghilang dan nukleolus dibentuk oleh nucleolar organizer dari sebuah kromosom. Dengan terbentuknya dua buah nuklei baru, maka di tengah sel terjadi dinding baru. Berlangsunglah sitokenesis (pembelahan sel).

Meiosis

Reproduksi seksual mencakup pembentukan gamet-gamet (gametogenesis) dan pembuahannya (fertilisasi). Gametogenesis berlangsung di dalam alat reproduksi (gametangium).

Gamet bersifat haploid (n) tetapi berasal dari sebuah sel induk diploid (2n). Berhubungan dengan hal tersebut, pembentukan gamet harus didahului dengan pembelahan reduksi dari jumlah kromosom dan pembelahan ini disebut dengan meiosis. Berbeda dengan mitosis, meiosis ini berlangsung dalam 2 tingkat.

1.1. Meiosis I

Pada meiosis tingkat ini, dibedakan menjadi 4 tahap, yaitu profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I.

1.1.1.   Profase I

 

Tahap profase pada meiosis berbeda dengan mitosis, yaitu bahwa kromosom-kromosom homolog membentuk pasangan, yang dinamakan bivalen. Proses berpasangannya kromosom homolog dinamakan sinapsis. Kemudian setiap anggota bivalen membelah memanjang, sehingga terbentuklah 4 kromatid. Ke empat kromatid padad satu bivalen dinamakan tetrad. Selama sinapsis, dapat terjadi pindah silang (crossing over), yaitu peristiwa penukaran segmen dari kromatid-kromatid dalam sebuah tetrad.

1.1.2. Metafase I

 

Pada tahap ini, bivalen-bivalen menempatkan diri di bidang tengah dari sel secara acakan (random).

1.1.3. Anafase I

 

Kromosom homolog yang mengadakan sinapsis mulai bergerak untuk berpisah. Kromatid-kromatid serupa yang menyusun tiap kromosom tetap berhubungan pada daerah sentromer. Daerah kromosom tersebut dalam tiap bivalen menjauhkan diri dan bergerak ke kutub spindel yang berlawanan letaknya. Artinya, setiap krmosom masih tersusun atas dua kromatid yang masih berhubungan pada daerah sentromer.

1.1.4. Telofase I

Tibanya kromosom di kutub spindel menandakan berakhirnya anafase I dan dimulainya telofase I. Dinding nukleus dan nukleolus terbentuk lagi, jumlah kromosom haploid terdapat dalam nukleus yang baru dibentuk. Tiap kromosom terdiri dari dua kromatid. Apabila kita menghitung banyaknya kromatid, maka dapat diambil kesimpulan bahwa reduksi jumlah kromosom belum berlangsung secara sempurna. Akibatnya terdapatlah dua genom, yaitu dua set gen atau informasi genetik yang lengkap. Untuk tercapainya reduksi dalam pengandungan genom maupun kromosom, maka diperlukan berlangsung pembelahan meiosis II.

1.2. Meiosis II

Pada meiosis tingkat ini, dibedakan menjadi 4 tahap, yaitu profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II.

1.2.1. Profase II

Pada tahap ini, serabut serabut gelendong terbentuk lagi. Berikut adalah gambarannya.

1.2.2. Metafase II

Sentromer-sentromer menempatkan diri di tengah sel.

1.2.3. Anafase II

Sentromer dari tiap kromosom membelah, kromatid-kromatid memisahkan diri dan bergerak ke kutub yang berlawanan dan merupakan kromosom. Berikut merupakan gambar dari anafase II.

1.2.4. Telofase II

Berlangsunglah sitokenesis lagi, diikuti dengan terbentuknya dinding inti.

Jadi pada sebuah Meiosis, sebuah sel induk diploid akhirnya menghasilkan empat sel anakan masing-masing haploid.

Agar lebih memahami materi, pembahasan selanjutnya adalah gametogenesis. Hasil akhir dari meiosis biasanya tidak langsung berupa gamet, melainkan memerlukan sedikit waktu untuk berkembangn menjadi gamet. Proses ini disebut maturasi. Pembelahan meiosis terjadi pada organ reproduksi dengan menghasilkan sel-sel kelamin yang haploid (n). Pembelahan meiosis yang menghasilkan sel-sel kelamin (gamet) disebut gametogenesis.

Gametogenesis yang terjadi pada sel hewan dan manusia dikenal sebagai spermatogenesis dan oogenesis. Spermatogenesis merupakan proses pembentukan sel sperma. Spermatogenesis menghasilkan 4 sel sperma dari 4 sel anakan pembelahan meiosis. Oogenesis hanya menghasilkan 1 sel telur dari 4 kemungkinan sel anakan. Dalam hal ini, 3 sel anakan lainnya mengalami degenerasi dan hancur.

gametogenesis pada sel tumbuhan dikenal sebagai mikrosporogenesis (proses pembentukan sel kelamin jantan) dan makrosporogenesis (proses pembentukan sel kelamin betina).

Pembelahan meiosis ini menjadi penting karena dapat mempertahankan jumlah kromosom suatu individu tetap diploid. Artinya, ketika terjadi peleburan sel kelamin jantan dan betina yang masing-masingnya haploid, akan terbentuk individu diploid.

Berdasarkan pemaparan di atas, dapat disimpulkan bahwa pada pembelahan meiosis terjadi pengurangan atau reduksi kromosom. Sel yang semula mengandung 2n kromosom (diploid), berubah menjadi n kromosom (haploid). Oleh karena itu, pembelahan meiosis dikenal juga sebagai pembelahan reduktif.

Demikian pembahasan mengenai mitosis dan meiosis.. ^_^ semoga bermanfaat.. Jangan lupa rate dan comment ya.

Tweet