TUGAS 1 BIOMOL III (Perbedaan sel Mitosis dan meiosis)

T

Pembelahan Sel Mitosis dan Meiosis

Peta Pembelahan Sel

Pembelahan Mitosis

Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah.

Pembelahan mitosis memiliki ciri-ciri antara lain:

1.    pembelahan berlangsung satu kali;

2.    jumlah sel anak yang dihasilkan adalah dua buah;

3.    jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom pada induknya, yaitu 2n (diploid);

4.    sifat sel anak sama dengan sifat pada induknya;

5.    terjadi pada sel tubuh (sel somatik) misalnya pada jaringan embrional antara lain ujung akar, ujung batang, lingkaran kambium;

6.    tujuan pembelahan mitosis adalah untuk memperbanyak sel-sel seperti pertumbuhan atau perbaikan sel yang rusak;

7.    melewati tahapan pembelahan yaitu interfase, profase, metafase, anafase,dan telofase, namun secara umum tahap-tahap tersebut akan kembali ke tahap semula sehingga membentuk suatu siklus sel.

v   Fase Interfase

Fase interfase disebut juga fase istirahat karena tidak menampakkan tanda-tanda pembelahan. Pada fase ini terjadi peristiwa pertumbuhan dan pengumpulan energi yang besar untuk persiapan pembelahan sel.

Interfase dapat dibedakan menjadi tiga, antara lain:

a)     fase pertumbuhan primer;

b)    fase sintesis, pada fase ini terjadi sintesa DNA dan organel sel;

c)    fase pertumbuhan sekunder;

Selama interfase, kromosom tidak kelihatan karena benang-benang kromatin tidak berpilin. Interaksi antara DNA, RNA, dan protein terjadi selama tahap-tahap tertentu dari interfase.

v   Fase Mitotik

Fase mitotik merupakan fase terjadinya replikasi kromosom. Fase ini meliputi, tahap-tahap berikut:

·         Tahap Profase

Tahap profase pada mitosis akan terjadi proses-proses sebagai berikut:

1)    Kromosom mengerut dan menjadi tebal. Pemendekan ini terjadi akibat berpilinnya kromosom.

2)    Terlihat dua sister kromatid dan kromosom tampak rangkap dua. Kromatid- kromatid dihubungkan oleh sentromer.

3)     Nukleolus menjadi kabur dan hilang pada akhir profase.

4)    Selaput inti mulai menghilang.

5)    Benang gelendong mulai terbentuk.

6)    Kromosom mulai bergerak ke tengah atau ekuator dari sel.

·         Tahap Metafase 

Pada tahap metafase ini terjadi proses-proses berikut:

1)    Benang-benang gelendong menjadi jelas pada permulaan metaphase dan teratur seperti kumparan. Benang-benang ini terdiri atas serabut protein halus yang terbuat dari mikrotubule yang sangat kecil.

2)    Masing-masing kromosom terletak berbaris pada bidang ekuator.
Sentromer melekat pada benang gelendong. Beberapa benang gelendong mencapai kutub tanpa melekat pada sentromer.

3)    Sentromer membelah dan masing-masing kromatid menjadi kromosom tunggal.

·         Tahap Anafase

Tahap anafase pada pembelahan mitosis terjadi proses-proses berikut.

1)     Dua sister kromatid (kromosom) bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong, selain itu mungkin ada gaya tolak menolak dari pembelahan sentromer itu.

2)    Terjadi penyebaran kromosom dan DNA yang seragam di dalam sel.

3)    Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang ekuator.

Tahap anafase ini merupakan fase yang terpendek dari fase-fase mitotik.

·         Tahap Telofase

Pada tahap telofase terjadi proses-proses antara lain:

1)    benang-benang gelendong itu hilang;

2)    selaput inti dan nukleolus terbentuk kembali;

3)    struktur kromosom istirahat dan dianggap proses selesai;

4)    sekat sel terbentuk kembali dan sel membelah menjadi dua sel anak, terjadi sitokinesis (pembelahan sitoplasma), semua benda-benda dalam sitoplasma membelah dan pindah ke dalam sel anak, sel batu itu mempunyai sifat kenampakan seperti interfase.

Gambar Pembelahan Mitosis

Pembelahan Meiosis

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). Meiosis I dan meiosis II terjadi pada sel tumbuhan. Demikian juga pada sel hewan terjadi meiosis I dan meiosis II. Baik pada pembelahan meiosis I dan II, terjadi fase-fase pembelahan seperti pada mitosis. Oleh karena itu dikenal adanya profase I, metafase I, anafase I , telofase I, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Akibat adanya dua kali proses pembelahan sel, maka pada meiosis, satu sel induk akan menghasilkan empat sel baru, dengan masing-masing sel mengandung jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk.

Pembelahan meiosis disebut juga dengan pembelahan reduksi karena pada pembelahan ini terjadi pengurangan jumlah kromosom menjadi separuhnya.

1.    Pembelahan meiosis ini memiliki sifat-sifat berikut:  Pembelahan berlangsung dua kali.

2.    Jumlah sel anak yang dihasilkan adalah 4 buah.

3.    Jumlah kromosom sel anak adalah setengah dari jumlah kromosom induk, yaitu n (haploid).

4.     Sifat sel anak berbeda dengan sel induknya.

5.    Terjadi pada sel kelamin (sel gamet).

6.    Tujuan pembelahan meiosis yaitu agar generasi berikutnya mempunyai jumlah kromoson tetap.

Pembelahan meiosis meliputi tahapan-tahapan berikut.

1.    Pembelahan Meiosis I

Pada proses pembelahan meiosis I terjadi beberapa tahap berikut:

·         Tahap Profase 1

Pada tahap ini terjadi lima proses:

1)    Liptoten

Leptoten merupakan tahap pengumpulan kromosom. Pada tahap ini terjadi proses-proses berikut:

a)    Kromonemata merenggang dan kelihatan sebagai benang-benang halus. Kromomernya menjadi kelihatan dan serabutnya mungkin telah mengganda tetapi tidak kelihatan. Biasanya nukleolus dan selaput inti masih ada.

b)    Filamen protein mulai terbentuk secara lateral dan kemudian melekat pada sentromer.

Gambar Tahap Leptoten

2)    Zigoten

Zigoten merupakan tahap kromosom memendek dan berpasangan
(sinapsis)

Pada tahap ini terjadi proses-proses berikut:

a)    Kromosom homolog saling tarik-menarik dan mulai berpasangan
(sinapsis).

b)    Peristiwa ini merupakan perbedaan yang jelas antara meiosis dan mitosis. Pasangan kromosom homolog itu disebut bivalen.

c)    Diduga kromosom homolog berdekatan satu dengan yang lain selama interfase. Replikasi DNA terjadi selama interfase dan terbentuk kromatid. Pada leptoten terbentuk serabut protein sebagai elemen lateral yang kemudian melekat pada kromatid. Struktur ini disebut synaptinemal kompleks. Ternyata elemen lateral ini saling menarik dan melekatkan kromosom menjadi satu.

d)    Sinapsis ini memungkinkan pertukaran bahan genetik dari kromosom induk dan kromosom bapak.

Gambar Tahap Zigoten

3)    Tahap Pakhiten

Tahap pakhiten merupakan tahap akhir dari proses berpasangan.
Pada tahap ini terjadi prosesproses berikut:

a)    Kromosom makin pendek karena makin berpilin.

b)    Masing-masing bivalen menjadi dua dan terlihat empat benang yang disebut tetrad.

c)    Terjadi pindah silang dengan pertukaran timbal balik antara bagian kromosom homolog. Beberapa sintesis DNA tetap berlangsung yang mungkin ada hubungannya dengan pindah silang.

 

Gambar Tahap Parkhiten

4)    Tahap Diploten

Pada tahap diploten terjadi proses kromosom yang berpasangan mulai memisah.

Pada tahap ini terjadi proses-proses antara lain:

a)    pemendekan kromosom berlangsung terus.

b)    mulai terjadi pemisahan pasangan kromosom.

c)    bukti terjadinya pindah silang ialah pembentukan kiasma yang terlihat sebagai bentuk silang dari lengan kromosom, pemisahan gen terdapat pada kromosom yang sama.

d)    synaptinemal kompleks kemudian terlepas dari kromatid.

Gambar Tahap Diploten

5)    Tahap Diakines

Pada tahap diakinesis terjadi proses-proses berikut:

a)    Pemendekan kromosom mendekati maksimum.

b)    Kiasmata mendekati ujung dan jumlahnya makin berkurang.

c)    Benang gelendong mulai terbentuk dan selaput inti mulai hilang.

Gambar Tahap Diakines

• Tahap Metafase 1

Pada tahap metafase terjadi proses-proses berikut.

1)    Benang gelendong menjadi teratur dan beberapa benang melekat pada sentromer.

2)    Sentromer dari bivalen terdapat pada bidang metafase yang merupakan pasangan kromosom, bukan merupakan kromosom tunggal seperti pada metafase dari mitosis.

3)    Berderetnya bivalen ini secara rambang, dalam hubungannya dengan kromosom yang berasal dari pihak ayah dan pihak ibu. Pengaturan kromosom pada metafase ini adalah akibat pengaruh genetik.

•  Tahap Anafase I

Pada tahap anafase I terjadi tahap-tahap berikut.

1)    Pemisahan kromosom homolog selesai kemudian kromosom bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromer tidak membelah dan bagian kromosom yang tertukar bergerak bersama di mana bagian itu baru saja melekat. Masing-masing kromosom sekarang mempunyai dua kromatid.

2)    Pengaturan kromosom homolog dan perpindahannya ke arah kutub benang gelendong ini secara kebetulan dan merupakan dasar hukum pemisahan bebas dan segresi dari Mendel. Apabila gen dominan dan resesif pada satu pasang kromosom homolog diberi simbol A dan a, maka gen-gen ini akan memisah ke kutub yang berlawanan. Apabila gen dominan dan resesif pada satu pasang kromosom homolog lain diberi simbol B dan b, maka kedua pasang gen itu akan memisah secara bebas.

• Telofase I

Telofase merupakan tahap yang terjadi proses-proses berikut.

1)          Telah terjadi reduksi jumlah kromosom (haploid). Masing-masing kromosom ini terdiri dari dua kromatid.

2)          Tahap ini sangat berbeda-beda antara spesies satu dengan yang lain.
Pada beberapa sel tanaman terbentuk selaput inti dan nukleolus muncul kembali, sedang pada yang lain tidak terbentuk selaput inti. Replikasi DNA tidak terjadi lagi, tetapi sintesis protein dapat berlangsung terus.

2. Pembelahan Meiosis II

Tahap pembelahan meiosis II terdiri atas tahap-tahap berikut:

• Profase II

Pada tahap profase II terjadi proses-proses antara lain:

1)    kromosom menjadi pendek dan tebal kemudian menjadi kelihatan lagi;

2)    kromosom-kromoson ini mulai bergerak ke bidang metafase.

• Tahap Metafase II

Pada tahap metafase II ini terjadi proses-proses antara lain:

1)    kromosom kelihatan, terdiri atas dua kromatid;

2)    penyebaran kromatid ke arah kutub secara rambang;

3)    sentromer melekat pada benang gelendong;

4)    sentromer mulai membelah.

• Tahap Anafase II

Pada tahap anafase II ini terjadi proses antara lain:

1)    sentromer dari masing-masing kromosom telah membelah dan kromatid telah memisah dan menjadi satu kromosom;

2)    kromosom baru itu bergerak menuju kutub.

• Tahap Telofase II

Pada tahap telofase II ini terjadi proses antara lain:

1)    selaput inti terbentuk mengelilingi empat hasil pembelahan;

2)    bentuk kromosom tidak jelas;

3)    masing-masing inti mengandung satu anggota dari pasangan kromosom, keadaan haploid;

4)    terjadi modifikasi sel lebih lanjut untuk menghasilkan gamet

Gambar Pembelahan Meiosis

LAMPIRAN GAMBAR

Sumber Referensi

http://bankresep.com/iptek/
http://hidayatulfaizah.files.wordpress.com/2010/11/mitosis.jpg
http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Mitosis.jpg
Wildascience's Blog.htm