Sel Makhluk Hidup

PERBEDAAN	SPERMATOGENESIS	OOGENESIS
Tujuan	Pembentukan sperma	Pembentukan ovum
Tempat	Testis	Ovarium
Hasil	4 Sel fungsional	1 sel fungsional
Pembelahan	Pembelahan meiosisnya terjadi secara simetris	Pembelahan meiosisnya terjadi secara asimetris
Proses	Spermatogenesis terjadi secara terus-menerus	Oogenesis memiliki periode istirahat yang panjang

Tahap-tahap pembelahan Mitosis

Sebagaimana layaknya sebuah benda / materi yang bersifat hidup, sebuah sel juga menunjukkan kemampuannya dalam melakukan reproduksi. Reproduksi sebuah sel terutama sel-sel somatis ( sel penyusun tubuh pada organisme multiseluler ) dilakukan dengan cara pembelahan sel. 

Pada umumnya para ahli biologi mengelompokkan pembelahan sel ke dalam 2 kelompok besar, yaitu :

1. Pembelahan sel secara langsung, yang berarti sel membelah tanpa bisa dikenali adanya tahapan-tahapan tertentu. Ada yang menyebutnya dengan istilah amitosis
2. Pembelahan sel secara tidak langsung, yang berarti sel membelah melewati tahapan-tahapan tertentu.

Pembelahan sel secara tidak langsung, dikelompokkan menjadi 2 yaitu pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.

Pada kesempatan ini, akan saya sampaikan khusus mengenai pembelahan mitosis, tahap-tahap serta ciri-ciri pokok/utama masing-masing tahapan.

Secara umum, pembelahan mitosis dapat didefinisikan sebagai pembelahan sel secara tidak langsung yang dialami oleh sel-sel penyusun tubuh organisme bersel banyak dimana sebuah sel induk ( sel yang membelah ) akan menghasilkan 2 buah sel anak yang memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya. 

Mitosis pada tumbuhan terutama berlangsung pada bagian ujung akar dan ujung batang.

Tahapan-tahapan pembelahan mitosis, secara umum terdiri atas 4 tahap yakni : profase - metafase - anafase dan telofase. Sementara itu, antara mitosis satu dengan mitosis berikutnya diselingi adanya interfase

Perhatikan gambar berikut ini :

gb.urutan tahapan mitosis ( sumber : http://t3.gstatic.com/images?q=t )

Ciri-ciri utama masing-masing tahapan mitosis, adalah sebagai berikut :

Tahap Profase :

·         benang-benang kromonema memendek dan menebal membentuk kromosom homolog dengan duplikatnya. Sehingga tampak jumlah kromosom 2 kali lebih banyak.

·         membran inti dan nukleolus menghilang

·         sentriol membelah menjadi dua, dan bergerak saling menjauh menuju ke arah 2 kutub berlawanan

·         dari masing-masing sentriol, menjulur benang-benang spindel ( benang gelendong )

Tahap Metafase :

·         masing-masing kromosom homolog dengan duplikatnya berjajar disepanjang bidang metafase / dataran metafase

Tahap Anafase :

·         masing-masing kromosom homolog memisahkan diri dengan duplikatnya, dan bergerak menuju ke arah dua kutub yang berlawanan. Gerakan ini disebabkan oleh adanya kontraksi / gaya tarik dari benang spindel

Tahap Telofase :

·         kromosom homolog maupun kromosom duplikat mencapai kutub sel nya masing-masing

·         mulai terlihat adanya membran inti sel dan nukleolus

·         pada bagian tengah sel mulai terbentuk adanya sekat pemisah

·         terbentuk dua buah sel anak

setelah tahap telofase berakhir, dan terbentuk 2 sel anak. Maka sel sel anak tersebut akan mengalami masa istirahat / interfase. Meskipun istilah istirahat di sini kurang tepat, karena pada interfase sel tersebut akan mengalami berbagai aktifitas pertumbuhan baik pertumbuhan / pembentukan organel-organel sel, pengumpulan energi, proses sintesis untuk mempersiapkan pembelahan mitosis berikutnya.

Macam-Macam Cara Pembelahan Sel

Berdasarkan ada atau tidaknya tahap-tahap tertentu pada pembelahan sel, pembelahan sel dibedakan menjadi pembelahan sel secara amitosis atau biner, pembelahan sel secara mitosis, dan pembelahan sel secara meiosis.

Pembelahan Sel secara Amitosis atau Biner

Pembelahan secara amitosis berlangsung spontan tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Cara pembelahan ini terdapat pada organisme prokariotik (misalnya bakteri). Pembelahan amitosis terjadi, terutama karena sel bakteri tidak memiliki membran inti yang membatasi nukleoplasma dengan sitoplasma. Selain itu, DNA yang terdapat dalam sel relatif kecil dibandingkan dengan DNA sel eukariotik. DNA prokariotik berbentuk sirkuler sehingga DNA tidak perlu dipaket menjadi kromosom-kromosom sebelum pembelahan.

Pembelahan Sel secara Mitosis

Pembelahan secara mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan. Setiap sel anakan mengandung jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Pembelahan mitosis terjadi pada sel eukariotik. Jika sel induk yang membelah mengandung kromosom diploid (2n), sel anakan yang dihasilkan dari pembelahan mitosis adalah dua sel anakan yang juga diploid (2n). Dengan kata lain, pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan identik. Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi aseksual. Pada hewan dan manusia, mitosis terjadi pada sel meristem somatis (sel tubuh yang masih muda) yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Misalnya sel telur yang telah dibuahi sperma menjadi zigot. Zigot membelah beberapa kali secara mitosis untuk membentuk suatu embrio. Pada tumbuhan berbunga, pertumbuhan terbesar terjadi pada ujung akar dan ujung tunas batang. Pembelahan mitosis terjadi pada sel-sel meristem di kedua tempat tersebut.

Pembelahan Sel secara Meiosis

Pembelahan secara meiosis adalah pembelahan sel yang juga melalui tahapan-tahapan tertentu. Pembelahan meiosis disebut juga sebagai pembelahan reduksi, yaitu pembelahan sel induk diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan haploid (n). Masing-masing sel anakan mengandung separuh kromosom sel induk, yaitu haploid (n). Pembelahan ini terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) yang terjadi pada organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur haploid dihasilkan di dalam ovarium. Pada tumbuhan berbunga, sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari melalui meiosis. Meiosis berperan untuk menghasilkan gamet yang secara genetik tidak identik (hanya setengah dari induknya), sehingga menyebabkan adanya variasi genetik.

Penjelasan Tentang Pembelahan Meiosis

Penjelasan Tentang Pembelahan Meiosis - Makhluk hidup uniselular dapat bereproduksi hanya dengan membelah diri. Pada makhluk hidup multiselular, reproduksi diawali oleh pembentukan sel spora atau gamet (sel telur atau sel sperma), kemudian sel-sel gamet tersebut bersatu melalui proses fertilisasi.

Manusia memiliki jumlah kromosom sel somatis sebanyak 46 buah. Jika sel gamet manusia memiliki jumlah kromosom lengkap, melalui proses fertilisasi keturunan yang dihasilkan akan memiliki 92 kromosom. Keturunan selanjutnya akan memiliki jumlah kromosom 184, 368, 736, dan seterusnya. Akan tetapi, akumulasi kromosom makhluk hidup tidak terjadi seperti itu. Terdapat suatu proses yang menyebabkan jumlah kromosom keturunan sama dengan jumlah induknya, meskipun berasal dari peleburan dua sel. Proses tersebut adalah pembelahan meiosis.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena jumlah kromosom sel hasil pembelahan ini berkurang setengahnya. Pada saat fertilisasi, jumlah kromosom sel zigot akan kembali utuh karena berasal dari sel gamet jantan dan sel gamet betina. Kromosom dari gamet jantan merupakan pasangan kromosom homolog dari gamet betina.

Sel yang mengandung dua set kromosom homolog disebut diploid. Sel somatis (sel tubuh) pada tumbuhan, hewan, dan manusia memiliki kromosom diploid. Adapun sel gametnya telah tereduksi dan hanya memiliki satu set kromosom disebut haploid. Satu set kromosom disimbolkan dengan huruf n sehingga set diploid adalah 2n dan set haploid adalah n.

Selain reduksi kromosom, pembelahan meiosis memiliki fungsi penting lain. Meiosis menyebabkan terjadinya variasi antara induk dengan keturunannya serta antarketurunan itu sendiri. Hal tersebut terjadi melalui pengelompokan kromosom secara bebas dan pindah silang (crossing over).

Meiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. Meskipun tahap meiosis mirip dengan tahap pada mitosis, terdapat perbedaan besar pada perilaku kromosom dalam kedua proses tersebut. Dua tahap pembelahan meiosis menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Pada pembelahan meiosis I terjadi pemisahan kromosom homolog ke dalam dua sel anak. Pembelahan meiosis II tidak diikuti oleh fase S pada interfase sehingga replikasi DNA dan duplikasi kromosom tidak terjadi pada kedua sel anak.

Meiosis I

Sama halnya dengan pembelahan mitosis, sebelum sel memasuki tahap pembelahan, terlebih dahulu terjadi tahap interfase. Pada fase S interfase terjadi replikasi DNA yang menghasilkan duplikasi kromosom. Tahap meiosis I terdiri atas profase I, metafae I, anafase I, dan telofase I.

Profase I

Pada awal profase I, terdapat dua kromatid untuk setiap kromosom. Mirip profase pada mitosis. Namun, pada meiosis, setiap pasangan kromosom homolog saling mendekat dan berpasangan membentuk struktur dengan empat kromatid yang disebut tetrad. Proses kromosom homolog yang berpasangan ini disebut sinapsis. Setiap pasangan kromosom ini disebut bivalen. Sama halnya dengan fase profase mitosis, pada profase I membran inti sel melebur. Pada sel hewan terjadi duplikasi senteriol. Penampakan kromosom semakin jelas ketika mendekati akhir profase I.

Tahap interfase dan profase I

Pada akhir profase I, ikatan kromosom homolog tidak terlalu kuat dan pasangan kromosom homolog mulai terpisah. Pasangan kromosom homolog masih saling berikatan pada beberapa titik. Titik kromatid homolog berikatan ini disebut kiasma (jamak, kiasmata). Pada kiasma inilah kemungkinan pindah silang dapat terjadi. Karena pengaruh gengen pada satu kromosom (atau kromatid) dapat berbeda dengan gen-gen pada pasangan homolognya dapat berbeda, pindah silang dapat mengubah urutan gen-gen pada kromosom. Pengaruh pindah silang dapat Anda pelajari pada pembahasan tentang pewarisan sifat.

Metafase I

Pada metafase I, benang-benang spindel menempatkan setiap tetrad sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer. Benang spindel dari satu kutub hanya akan melekat pada salah satu kromosom homolog dari setiap tetrad. Benang spindel dari kutub lain akan melekat pada kromosom homolog lain dari tetrad tersebut. Dengan demikian, setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat tertarik pada kutub yang berlawanan. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase I

Anafase I

Berdasarkan pengaturan pelekatan benang spindel pada metafase I, pada anafase I setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah. Hal ini berbeda dengan anafase pada mitosis yang terjadi pemisahan kromatid. Pada fase ini jumlah kromosom bagi calon sel anak sudah tereduksi. Perhatikan berikut.

Tahap anafase I

Telofase I dan Sitokinesis

Pada telofase I, kromosom berkumpul pada masing-masing kutub sel. Saat ini setiap kutub sel memiliki jumlah kromosom haploid dan kromosomnya masih dalam bentuk dupleks, dengan dua kromatid. Biasanya sitokinesis terjadi bersamaan dengan telofase I dan menghasilkan dua sel anak haploid. Jika meiosis ini terjadi pada sel gamet manusia, jumlah kromosom tubuh yang 46 buah akan tereduksi menjadi 23 buah pada akhir meioisis I. Perhatikan berikut.

Tahap telofase I

Meiosis II

Dua sel haploid hasil meiosis I sekarang memasuki meisosis II. Tedapat perbedaan dalam siklus sel meiosis II ini. Pada interfase II, tidak terjadi replikasi DNA sehingga kromosom dalam kedua sel tersebut berada dalam keadaan dupleks. Oleh karena, kemiripannya dengan mitosis, tahap meiosis II ini secara keseluruhan dapat dikatakan sebagai mitosis haploid.

Profase II

Pada tahap ini benang kromatin yang semula terurai setelah telofase I mengalami kondensasi kembali membentuk kromosom. Kromosom yang terbentuk masih dalam keadaan dupleks, dengan dua kromatid. Membran inti mulai melebur. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase II dan profase II

Metafase II

Kromosom mengumpul kembali pada bidang pembelahan dengan bantuan benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini melekat pada kinetokor yang nantinya akan menarik pasangan kromatid menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap metafase II

Anafase II

Anafase II mirip dengan anafase pada mitosis. Tahap ini diawali pemisahan sentromer dan setiap kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap anafase II

Telofase dan Sitokinesis

Tahap telofase II berlanjut dengan terbentuknya membran inti yang menyelimuti kromosom pada masing-masing kutub. Kromosom terurai kembali menjadi benang-benang kromatin dan diikuti oleh sitokinesis.

Sitokinesis pada dua sel tersebut menghasilkan empat sel haploid. Pada hewan jantan, empat sel baru yang terbentuk dapat menjadi sperma. Pada bagian bunga jantan, dapat menjadi serbuk sari (polen). Pada hewan atau bagian bunga betina, pembentukan gametnya lebih kompleks.