Interfase M it osis

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 ind el Krom osom sejajar bidang p em b elahan Pasangan krom at id b erp isah Berg erak ke kutub Telofase Sitokinesis Telofase Sitokinesis Mem b ran int i t erb en t u k Benang sp ind el m enghilang Krom osom t eru rai Anak int i t erb en t u k Benang krom at in Sit oplasm a b erp isah 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 t umbuhan. Pada sel hewan dengan membran sel yang lent ur, sitokinesis terjadi karena adanya pelekukan yang membagi sel menjadi dua. Pelekukan tersebut terjadi di bidang pembelahan dan disebabkan oleh kontraksi cincin filamen. Pada sel t umbuhan yang memiliki dinding sel kaku, t idak t erjadi pelekukan membran sel. Oleh karena itu, setelah materi sel terbagi dua, pada bidang pembel ahan t erbent uk l empeng sel . Lempeng sel ini merupak an vesi k ul a-vesi k ul 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 ak hl uk hi dup uni sel ul ar dapat bereproduk si 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 memi l i ki sat u set kromosom di sebut 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, Edw ard van Beneden 1846– 1910 m enem ukan bahw a sel kelam in tem pat gen berada, hanya m em punyai setengah dari jum lah kromosom normal. Sel kelamin dibentuk secara m eiosis dan terjadi reduksi jumlah kromosom. Sel kelam in juga m em punyai kom binasi gen unik sehingga m enghasilkan variasi dalam keturunan. Sumber:Jendela IPTEK: Kehidupan, 1997 Reproduksi Sel dan Pew arisan Sifat 77 Pada akhir profase I, ikatan kromosom homolog tidak terlalu kuat dan pasangan kromosom homolog mulai terpisah. Pasangan kromosom homolog masih saling berikat an pada beberapa t it ik. Tit ik kromat id homolog berikatan ini disebut kiasma jamak, kiasmata. Pada kiasma inilah kemungkinan pindah silang dapat terjadi. Karena pengaruh gen- gen 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 A nda pelajari pada pembahasan tentang pewarisan sifat.

b. M etafase I

Pada metafase I, benang-benang spindel menempatkan setiap tetrad sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer. Benang spindel dari sat u kut ub hanya akan melekat pada salah sat u 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 4. , apakah perbedaannya dengan metafase pada mitosis? Sumber: Essentials of Biology, 1990 Gambar 4.8 Tahap in terfase dan profase I Sen t rio l Krom at in Mem b ran in t i DNA yang telah b erep likasi Krom osom hom olog berpasangan Sinapsis krom osom Tet rad Sel diploid Kiasm a Sumber: Essentials of Biology, 1990 Gambar 4.9 Tahap m et afase I

c. 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 Interfase Profase I Pasangan krom osom sejajar bidang p em b elahan M etafase I