Dik Noviani's Blog: Pembelahan Mitosis dan Meiosis

Pembelahan Mitosis dan Meiosis

Posted in 15:13

BAB I

PENDAHULUAN

I.I . Latar Belakang

Gen yang menentukan sifat suatu makhluk hidup dibawa oleh struktur pembawa gen yang mirip benang dan terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom hanya dapat diamati dengan mikroskop pada saat sel sedang membelah secara mitosis atau meiosis.

Di dalam inti terdapat benang-benang halus yang dapat menyerap warna yang disebut kromatin (chroma = berwarna, tin = benang). Pada tahap profase (fase awal ketika sel akan membelah diri), benang-benang kromatin memendek, menebal, dan disebut kromosom (chroma = berwarna, soma = badan).

Pada keadaan demikian, kromosom lebih mudah menyerap zat warna, misalnya sudan III, hematoksilin, methylen blue, dan kalium iodida.

I.II. Tujuan Pembuatan Makalah

Adapun tujuan yang diharapkan oleh penulis dengan penulisan makalah ini adalah selain memenuhi tugas penunjang dalam matakuliah genetika tumbuhan, juga dengan adanya makalah ini diharapkan dapat menambah wawasan pengetahuan mahasiswa dalam bidang genetika pada umumnya terutama materi tentang pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.

BAB II

PEMBAHASAN

II.I. Kromosom

Kromosom merupakan pembawa bahan genetik yang terdapat di dalam inti sel setiap makhluk hidup. Kromosom berbentuk batang panjang atau pendek dan lurus atau bengkok. Kromosom tersusun atas molekul DNA yang membawa keterangan genetik, oleh karena itu kromosom mempunyai arti penting dalam genetika. Nama kromosom diberikan oleh Waldeyer pada tahun 1888, sedang Morgan dalam tahun 1933 menemukan fungsi kromosom dalam pemindahan materi-materi genetik. DNA merupakan persenyawaan kimia pembawa materi genetik. Di dalam kromosom terdapat 35% DNA dari keseluruhan kromosom. DNA merupakan molekul hidup dan dapat mengadakan replikasi (menggandakan diri). Karena mengandung molekul DNA, kromosom pun dapat menggandakan diri. Selain itu, DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetika yang akan diwariskan kepada keturunannya. Kromosom dikatakan sebagai benang pembawa sifat, karena sifat-sifat makhluk hidup pada dasarnya tersimpan di dalam DNA yang terdapat di dalam kromosom.

Cara penyusunan molekul DNA dan protein sebenarnya cukup rumit. Pengemasan DNA dalam kromosom terjadi pada tahap profase. Secara ringkas pengemasan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Untai DNA dipintal pada suatu set protein, yaitu histon yang menjadi suatu bentukan yang disebut unit nukleosom. Unit-unit nukleosom tersusun padat membentuk benang yang lebih padat dan terpintal menjadi lipatan-lipatan solenoid. Lipatan solenoid tersusun padat menjadi benang kromatin. Benang-benang kromatin tersusun memadat menjadi lengan kromatid. Lengan kromatid kembar disebut kromosom.

II.II. Pembelahan Sel Secara Mitosis

Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan dua sel anak yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fasa mitosis (fase M) pada siklus sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang sama dengan sel awal.

Gb. Pembelahan sel secara Mitosis

Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.

Karena sitokinesis umumnya terjadi setelah mitosis, istilah "mitosis" sering digunakan untuk menyatakan "fase mitosis". Perlu diketahui bahwa banyak sel yang melakukan mitosis dan sitokinesis secara terpisah, membentuk sel tunggal dengan beberapa inti. Hal ini dilakukan misalnya oleh fungi dan slime moulds. Pada hewan, sitokinesis dan mitosis juga dapat terjadi terpisah, misalnya pada tahap tertentu pada perkembangan embrio lalat buah.

Hasil utama dari mitosis adalah pembagian genom sel awal kepada dua sel anakan. Genom terdiri dari sejumlah kromosom, yaitu kompleks DNA yang berpilin rapat yang mengandung informasi genetik vital untuk menjalankan fungsi sel secara benar. Karena tiap sel anakan harus identik secara genetik dengan sel awal, sel awal harus menggandakan tiap kromosom sebelum melakukan mitosis. Proses penggandaan terjadi pada pertengahan intefase, yaitu fase sebelum fase mitosis pada siklus sel.

Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

Pembelahan sel secara mitosis terjadi secara eksklusif dalam inti sel pada kromosom. Sama seperti tahap-tahap yang berbeda dalam proses meiosis, pembelahan sel secara mitosis meliputi tahap berturut-turut. Setiap tahap memiliki serangkaian proses yang dialami oleh sel. pembelahan sel secara mitosis disertai dengan sitokinesis. Mitosis dan sitokinesis merupakan fase penting (M) dari siklus sel pada organisme eukariotik.

Dalam pembelahan sel jenis ini, ada dua sel anak yang keluar dari sel induk, dimana keduanya berisi rincian genetik, dari inti induk mereka. Reproduksi aseksual terjadi dengan jenis pembelahan sel, yang membantu dalam dua proses yaitu, 'pengganti sel' dan 'pertumbuhan regenerasi'. Pada organisme multi seluler ini terjadi ketika sel-sel eukariotik kromosom terpisah dalam nukleus, organel, sitoplasma dan membran sel. Sel anak tersebut, terbentuk kemudian mengambil karakteristik sel induk yang identik.

Tujuan dari pembelahan mitosis pada mahkluk hidup bersel banyak
adalah memperbesar ukuran tubuh dan mengganti sel-sel tubuh yang mengalami kerusakan. Sedangkan pada mahkluk hidup bersel satu, mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel dan mempertahankan dari kepunahan.

II.III. Tahap-tahap Mitosis Dalam Pembelahan Sel.

Mitosis Tahap I:

Interphasa adalah tahap persiapan untuk mitosis, di mana sel induk berpartisipasi dalam kegiatan metabolik, seperti replikasi DNA, sintesis protein dan pembagian sentriol. Dalam fase ini, ketika dilihat menggunakan mikroskop, kromosom belum khas, tetapi masih sebagai kromatin dalam inti sel. interfase merupakan fase terpanjang dari siklus sel.

Mitosis Tahap II:

Profase adalah Fase mitosis yang sebenarnya dimulai dengan profase. Membran nukl dan nucleolus ,tidak lagi terlihat. Molekul DNA mulai melingkar setelah mengembun membentuk kromosom. Dalam pembagian mitosis sel manusia, profase berlangsung selama sekitar satu jam.

Mitosis Tahap III:

Metaphase merupakan fase yang relatif singkat (berlangsung selama 15 menit dalam pembelahan sel manusia). Semua kromosom diselaraskan dengan benar

Mitosis Tahap IV:

Tahap anafase mitosis dalam biologi sel, sentromer kromosom split. Dengan demikian, setiap kromosom terletak di lempeng khatulistiwa menimbulkan dua kromatid kakak yang secara genetik mirip satu sama lain.

Mitosis Tahap V:

Telofase yaitu Kromatid ditarik ke kutub oleh poros serat masing-masing. Terletak pada dua sisi sel yang kromatid dalam jumlah yang sama.Kemudian menebal membentuk kromosom.

Mitosis Tahap VI:

Dalam sitokinesis, sel parental membelah, menghasilkan dua sel anak. Selama proses tersebut, sel memisahkan semua komponen, termasuk membran sel, sitoplasma, nukleus dan organel, menjadi dua bagian hampir sama. Setiap dua sel anak menerima salah satu bagian dari komponen sel. Sel induk yang mengalami mitosis bisa menjadi sel diploid atau sel haploid

II.IV. Pembelahan Sel Meiosis

Meiosis adalah bentuk pembelahan inti yang sangat penting diantara reproduksi seksual organisme. Meiosis terjadi pada organisme eukariot, yang selnya mengandung jumlah kromosom diploid. Dioploid berarti rangkap, dalam artian bahwa informasi genetik pada salah satu kromosom dapat dijumpai pada bentuk yang sama (atau termodifikasi) pada kromosom kedua di dalam inti. K edua kromosom membentuk pasangan sedemikian yang dinamakan homolog. Sel diploid manusia mengandung 46 kromosom, atau 23 pasang homolog ke 46 kromosom dari zigote terbentuk dari fertilisasi, yang berasal dari sel sperma dan sel telur yang masing-masing gamet memberikan satu anggotanya dari setiap pasangan homolognya.

Tujuan dari pembelahan meiosis adalah untuk pembentukan sel kelamin (gametogenesis). Pembentukan sperma pada hewan jantan disebut spermatogenesis sedangkan pembentukan ovum disebut oogenesi. Pada tumbuhan tingkat tinggi pembentukan serbuk sari disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan bakal buah disebut makrosporogenesis atau megasporogenesis.

Keterkaitan/ hubungan pembelahan sel dengan pewarisan sifat Pembelahan sel baik itu mitosis maupun meiosis sebenarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu mewariskan sifat (genetik) yang ada pada sel yang sedang membelah tersebut kepada sel-sel turunannya. Di dalam sel terdapat kromosom yang mengandung gen. Ketika sel melakukan pembelahan, kromosom di dalam inti akan menduplikat yang akan diwariskan kepada sel anak. Sehingga sel anak akan menerima (mewarisi) kromosom-kromosom dan gen-gen dengan tipe dan ukuran yang sama dari induknya.

Dengan demikian setiap individu mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induknya dan masing-masing kromosom tersebut merupakan sumbangan dari kedua induknya.

Ciri pembelahan secara meiosis adalah:

Terjadi di sel kelamin. Jumlah sel anaknya 4 Jumlah kromoson 1/2 induknya. Pembelahan terjadi 2 kali. Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II).

II.V. Tahap- tahap Pembelahan Sel secara Meiosis.

Ø Meiosis Tahap 1

Pada tahap I, Jumlah sel dua kali lipat, tetapi jumlah kromosom tetap utuh. Ada empat fase :

a. Profase I: kromosom homolog (masing-masing kromosom memiliki sepasang kromatid) Pasangan pertama dan membentuk sinapsis (yang berpasangan dikenal sebagai bivalents). Kumparan kromosom, diikuti dengan disintegrasi membran nuklir dan chaismata (penyeberangan serat spindel) dibentuk oleh rekombinasi genetik. Artinya, pasangan kromosom homolog pertukaran beberapa fragmen dari kromatid (juga dikenal sebagai silang).

b. Metaphase I: bivalents terdiri dari empat benang kromatid menyelaraskan sepanjang bidang ekuator, dengan orientasi acak. Sentromer (titik pengikatan kromatid) dari pasangan kromosom yang dimiliki oleh serat gelendong yang meledak dari sentriol sel. Tahap ini dimana komposisi genetik sel sel ibu atau ayah didapatkan, dalam setiap kromosom.

c. Anafase I: Pada fase ini, mensegregasikan chiasmata dan kakak menarik kromatid menuju kutub masing-masing (sentriol). Setiap pasangan sel anak yang dihasilkan, adalah haploid dan mengandung 23 kromosom (kromosom masing-masing terdiri dari dua kromatid). Ini adalah fase, di mana ada satu set kromosom haploid, setiap satu anggota berisi dari pasangan kromosom homolog.

d. Telofase I: Pada fase ini, dekondensi kromosom dan membran nuklir mulai mengambil bentuk sekitar setiap pasangan kromosom set. Sekarang ada dua anak inti, setiap pasangan dua mengandung kromatid kakak, setiap pasangan menyatu di sentromer. Dan kromatid kakak tidak identik karena menyeberang yang terjadi di Profase I.

Gb. Pembelahan Secara Meiosis Tahap I

Ø Meiosis Tahap 2

Pada tahap II, ada dua set berbeda dari sel anak, yang berisi 2 pasang kromatid kakak. Fase ini lebih identik dengan fase 1 dengan proses yang terjadi mirip dengan mitosis.

a. Profase II: Sekarang membran nuklir lagi mulai hancur dan pasangan kromosom lagi mulai mengembun. Namun adik kromatid dari kromosom masing-masing pasangan masih menyatu di sentromer. Pembentukan serat gelendong terjadi lagi, dengan serat meletus dari sentriol.

b. Metaphase II: Pada fase ini, sentromer dari pasangan kromosom yang diikat kuat oleh serat poros (chaismata). Pasangan kromosom lagi bergerak sepanjang bidang khatulistiwa antara kutub.

c. Anafase II: Di sini, sentromer ditarik kuat oleh serat poros dan karenanya terpisah. Kromatid kakak yang ditarik sentriol masing-masing.

d. Telofase II: Pada akhir fase ini, ada 4 inti anak terbentuk.

Gb. Pembelahan secara Meiosis Tahap II

II.VI. Perbedaan Pembelahan Mitosis dan Meiosis

Gb. Skema perbedaan pembelahan Mitosis dan Meiosis

Pembelahan secara mitosis dan meiosis memiliki beberapa perbedaan, berikut uraian tersebut :

1. Pembelahan sel secara mitosis berlangsung pada sel-sel somatis, baik pada sel yang haploid (n) maupun sel diploid (2n). Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang berlangsung pada sel-sel perkembangbiakan (germinal cells) yang diploid (2n).

2. Pembelahan sel secara Mitosis berlangsung relatif singkat (beberapa jam), sedangkan pada pembelahan sel meiosis yang waktunya lebih lama.

3. Pembelahan sel secara mitosis pembelahan nukleus hanya berlangsung satu kali dengan menghasilkan dua buah nukleus anak, berbeda dengan pembelahan sel meiosis yang pembelahan nukleusnya berlangsung dua berturut-turut dan menghasilkan empat buah nukleus anak.

4. Pembelahan sel secara mitosis tahap pembelahan sel didahului oleh satu periode S (sintesis DNA) , berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang kedua pembelahan sel secara berturutan hanya didahului satu periode S.

5. Pembelahan sel secara mitosis setiap kromosom pada profase bersifat bebas, biasanya tidak membentuk pasangan. Sedangkan pada pembelahan sel meiosis pada profase I terbentuk pasangan-pasangan kromosom yang homolog (proses sinapsis).

6. Pembelahan sel secara mitosis tidak terdapat proses pindah silang (crossing over), berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang pada setiap pasangan kromosom yang homolog sekurang-kurangnya terjadi sebuah pindah silang.

7. Pembelahan sel secara mitosis pada tahap metafase, kromosom (yang terdiri dari dua kromatida) berada sendiri-sendiri dibidang ekuator dan melekat pada benang-benang spindel dengan perantaraan kinektokor. Berbeda dengan pembelahan secara meiosis yang pada tahap metafase I terdapat pasangan-pasangan kromosom yang homolog pada bidang ekuator. Anggota pasangan tersebut melekat pada benang spindel yang berasal pada kutub sel yang berlawanan.

8. Pembelahan sel secara mitosis sentromer (kinektokor) membelah pada anafase dan kromatida bergerak menuju arah kutub sel yang berlawanan. Akhirnya terbntuk dua buah nukleus anak dengan ploidi yang sama (n, 2n, dst) dengan nukleus semula. Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis walaupun anggota kromosom yang homolog berpisah pada anafase I, namun sentromer pada tahap ini belum membelah, sentromer baru membelah pada tahap anafase II, akhirnya terbentuk empat buah nukleus anak yang haploid (n).

9. Pembelahan sel secara mitosis jumlah kromosom per nukleus tetap dipertahankan pada sel anak (misalnya tetap 2n). Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis jumlah kromosom per nukleus dikurangi sehingga setiap sel anak(gamet) memiliki jumlah kromosom setengah dari nukleus semula (dari 2n hingga n).

10. Pembelahan sel secara mitosis karyotipe sel anak identik dengan sel induk. Materi fenetik tetep konstan , kecuali jika ada mutasi (jarang). Berbeda dengan pembelahan sel secara meiosis yang karyotipe sel anak satu sama lain tidak mesti sama dan juga tidak perlu sama dengan sel induk. Hal yang demikian mengakibatkan timbulnya variasi genetik.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam tabel berikut :

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahankan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan:

Dari pembahasan di atas, maka dapat di ambil kesimpulan yaitu di antaranya :

1. Kromosom merupakan pembawa bahan genetik yang terdapat di dalam inti sel setiap makhluk hidup. Kromosom berbentuk batang panjang atau pendek dan lurus atau bengkok. Kromosom tersusun atas molekul DNA yang membawa keterangan genetik, oleh karena itu kromosom mempunyai arti penting dalam genetika.

2. Tahap – tahap pembelahan mitosis yaitu Interfase, profase, metafase, anafase, dan di akhiri dengan sitokinesis. Pembelahan mitosis menghasilkan 2 sel anakan.

3. Tahap- tahap pembelahan meiosis yaitu terjadi 2 kali pembelahan, untuk yang pembelahan tahap pertama yaitu Profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, menghasilkan 2 sel anakan dan untuk tahap pembelahan ke dua yaitu Profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II, menhasilkan 2 sel anakan. Tahap pertama dengan tahap kedua jika di gabungkan hasilnya yaitu menghasilkan 4 sel anakan.

B. Saran

Bagi pembaca disarankan untuk makalah ini dapat dijadikan sebagai media pembelajaran dalam rangka peningkatan pemahaman tentang perbedaan pembelahan mitosis dan meiosis. Dan bagi penulis-penulis lain diharapkan agar karya tulisan ini dapat dikembangan lebih lanjut guna menyempurnakan makalah yang telah dibuat sebelumnya.