Interfase M it osis

Reproduksi Sel dan Pew arisan Sifat 73 4 Telofase, akhir dari mitosis. M embran inti terbentuk dan kedua sel terpisah. Pada akhir mit osis dan meiosis, biasanya diikut i oleh pembagian sit oplasma. Proses ini disebut juga sitokinesis. Sit okinesis membagi sitoplasma dan membentuk membran atau dinding sel baru bagi setiap sel hingga kedua sel terpisah. Berikut ini penjelasan terperinci dari tahap- tahap tersebut. 1 Profase Seperti yang telah A nda pelajari, pada interfse, terjadi replikasi DNA . M emasuki profase, benang-benang kromat in t ersebut t erkondensasi membentuk kromosom. DNA asal dan DNA hasil replikasi membentuk kromosom dan merekat pada sentromer. Kromosom tersebut tersusun atas dua kromatid. Perhatikan Gambar 4.3. Gambar 4.3 Profase, krom osom m ulai t erlihat sebagai pasangan krom at id. Sumber: Essentials of Biology, 1990; Biology: Discovering Life, 1991 K romosom dengan dua kromat i d i ni di sebut j uga k r omosom dupleks. M elalui mitosis ini, setiap pasangan kromatid dari kromosom nantinya akan terbagi ke sel anak. Dengan demikian, setiap kromatid tersebut merupakan kromosom bagi setiap sel. Bentuk kromosom tanpa pasangan kromatidnya disebut kromosom simpleks. Jika sel baru t ersebut akan melakukan pembelahan sel, set iap kromosom akan menggandakan diri melalui proses duplikasi menjadi kromosom dupleks. Sebenarnya, proses duplikasi merupakan hasil replikasi DNA yang terjadi pada tahap S interfase. Tahap profase dit andai juga oleh penggandaan jumlah sent riol. Sentriol berada di luar membran inti. Setelah terbentuk kromatid, sentriol- sentriol bergerak ke kutub yang berlawanan. Dari sekit ar sent riol t ersebut muncul benang-benang halus yang disebut benang spindel mitotic spindle . Benang-benang spindel ini menyelimuti inti sel dan akan memegang kromosom tepat pada struktur prot ein komplek yang disebut kinetokor. Benang-benang spindel ini terbuat dari mikrotubulus. Kata Kunci • Krom osom dupleks • Krom osom sim pleks Interfase Profase Mem bran int i Krom at id Sit oplasm a DNA yang telah b erep likasi Sen t riol Anak int i Sen t riol berpisah Anak int i hilang Krom osom t erkondensasi Mem bran int i m eleb u r Benang sp indel Krom at id Daerah sen t rom er Krom at id Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 74 2 M etafase Ketika sentromer setiap kromosom sejajar bidang ekuator, menandakan mitosis memasuki tahap metafase. Pada metafase, semua kromosom sel bergerak ke arah bidang ekuator atau bidang pembelahan. Pergerakan ini dibantu oleh benang spindel. Kromosom dengan dua kromatid identik dapat diamati secar jelas pada tahap ini. Perhatikan Gambar 4.4. Gambar 4.5 Tahap anafase Sumber: Essentials of Biology, 1990 4 Telofase Tel ofase di mul ai saat benang-benang spi ndel menghi l ang dan membran inti mulai terbentuk di sekeliling daerah kromosom. M embran inti akhirnya membungkus kromosom-kromosom tersebut. Lilitan kromosom mulai terurai menjadi kromatin. Pada saat ini jika sel diamati menggunakan mikroskop, kromosom terlihat menghilang dan inti sel menjadi jernih. Setelah tahap telofase, biasanya diikuti oleh tahap sitokinesis, pemisahan sitoplasma. Pada beberapa sel, sitokinesis terjadi sebelum telofase berakhir. Perhatikan 4.6. Sumber: Essentials of Biology, 1990 Gambar 4.4 Tahap m et afase 3 A nafase A nafase dimulai ket ika sent romer yang menggabungkan kedua kromat id t erpisah. Kromat id t unggal ini sekarang disebut kromosom simpleks, bergerak menuju kut ub-kut ub pada arah yang berlawanan. A nafase berakhir ketika setiap sel kromosom sampai pada kutub-kutubnya. Sumber: Essentials of Biology, 1990 Gambar 4.6 Tahap-t ahap m it osis. Kut ub Kut ub Benang sp indel Krom osom sejajar bidang pem belahan Pasangan krom at id berpisah Berg erak ke kutub Telofase Sitokinesis Telofase Sitokinesis Mem bran int i t erb en t uk Benang sp indel m enghilang Krom osom t eru rai Anak int i t erb en t uk Benang krom at in Sit oplasm a berpisah Reproduksi Sel dan Pew arisan Sifat 75

c. Sitokinesis

Sit okinesis umumnya t ejadi set elah sel sedang membelah sudah memiliki dua inti sel pada kutub yang berbeda. Sitokinesis dilakukan untuk memisahkan sitoplasma dan membran sel agar terbentuk dua sel anak utuh. Terdapat beberapa perbedaan mekanisme sitokinesis antara sel hewan dan sel tumbuhan. Pada sel hewan dengan membran sel yang lentur, sitokinesis terjadi karena adanya pelekukan yang membagi sel menjadi dua. Pelekukan tersebut terjadi di bidang pembelahan dan disebabkan oleh kontraksi cincin filamen. Pada sel tumbuhan yang memiliki dinding sel kaku, tidak terjadi pelekukan membran sel. Oleh karena itu, setelah materi sel terbagi dua, pada bidang pembelahan t erbent uk lempeng sel. Lempeng sel ini merupakan vesi kul a-vesi kul a dari badan Gol gi yang bersat u dan memanjang pada bidang pembelahan. Dinding sel baru terbentuk pada lempeng sel tersebut. Dinding sel terus terbentuk hingga bersatu dengan membran dan dinding sel lama. A khirnya, terbentuklah dua sel tumbuhan yang terpisah serta memiliki membran dan dinding sel sendiri. Perhatikan Gambar 4.7. Kata Kunci • Cincin filam en • Lem peng sel • Sit okinesis Gambar 4.7 Sit okinesis pada a sel hew an dan b sel t um buhan. Sumber: Essentials of Biology, 1990 a b Kont raksi cincin filam en Pelekukan Lem peng sel 1. A pakah yang dimaksud dengan siklus sel? 2. Dalam siklus sel, apakah yang terjadi selama fase G 1 , S, dan G 2 ? 3. Kapankah pembelahan mitosis terjadi? 4. Jelaskan secara singkat tahapan pembelahan mitosis. Kerjakanlah di dalam buku latihan. Latihan Pemahaman Subbab A

B. Pembelahan Meiosis

M akhl uk hi dup uni sel ul ar 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. Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 76 M anusia memiliki jumlah kromosom sel somatis sebanyak 46 buah. Jika sel gamet manusia memiliki jumlah kromosom lengkap, melalui proses fert ilisasi ket urunan yang dihasilkan akan memiliki 92 kromosom. Keturunan selanjutnya akan memiliki jumlah kromosom 184, 368, 736, dan seterusnya. A kan tetapi, akumulasi kromosom makhluk hidup tidak t erjadi sepert i it u. Terdapat suat u 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. A dapun sel gamet nya t elah t ereduksi dan hanya memil iki sat u set kromosom disebut hapl oi d. Sat u 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. M eiosis menyebabkan t erjadinya variasi ant ara induk dengan ket urunannya sert a ant arket urunan it u sendiri. H al t ersebut t erjadi melalui pengelompokan kromosom secara bebas dan pindah silang crossing over . M eiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. M eskipun 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 tejadi pada kedua sel anak.

1. Meiosis I

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

a. Profase I

Pada awal profase I, terdapat dua kromatid untuk setiap kromosom. M irip profase pada mit osis. N amun, pada meiosis, set iap pasangan kromosom homolog saling mendekat dan berpasangan membent uk 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 Gambar 4.8. Kata Kunci • Bivalen • Haploid • Kiasm a • Krom at id • Meiosis I • Meiosis II • Pem belahan reduksi • Sinapsis • Tet rad Sekilas Biologi Pada tahun 1883, ahli biologi Belgia, Edward van Beneden 1846– 1910 menemukan bahw a sel kelamin tempat gen berada, hanya mempunyai setengah dari jumlah kromosom normal. Sel kelamin dibentuk secara meiosis dan terjadi reduksi jumlah kromosom. Sel kelamin juga mempunyai kombinasi gen unik sehingga menghasilkan variasi dalam keturunan. Sumber:Jendela IPTEK: Kehidupan, 1997