Pembelahan sel

Pembelahan sel adalah sebuah proses dimana sel induk membelah atau membagi dirinya menjadi 2 atau lebih sel anak. Reproduksi sel bertujuan untuk menambah jumlah dan jenis sel, atau membentuk sel-sel lain dengan tujuan tertentu. Ada tiga jenis pembelahan sel, yaitu amitosis, mitosis, dan meiosis. Pembelahan sel dibagi menjadi 2 jenis menurut jenis sel yang membelah, yaitu pembelahan pada sel prokariotik dan pada sel eukariotik.

A.   Pembelahan Pada Sel Prokariotik

Pembelahan pada sel prokariotik dikenal dengan pembelahan biner yang artinya pembelahan ini berlangsung secara sederhana dan spontan. Proses pembelahan ini juga dikenal dengan proses pembelahan amitosis. Amitosis artinya pembelahan yang tidak melibatkan kromosom. Pembelahan biner dapat ditemukan pada sel bakteri, proses pertumbuhan sel, duplikasi materi genetik, pembagian kromosom, dan pembelahan sitoplasma.

Pada pembelahan biner, kromosom diduplikasi dan akan menempel pada membrane plasma. Kemudian akan terjadi pertumbuhan di antara dua tempat pelekatan kromosom tersebut. Hal ini untuk melakukan pemisahan inti. Sitokinesis dan pembentukan dinding sel kemudian terbentuk sehingga 2 sel anak terbentuk.

B.   Pembelahan Pada Sel Eukariotik

Pembelahan sel pada sel eukariotik dibagi menjadi meiosis dan mitosis.

Pembelahan Amitosis

Pembelahan amitosis merupakan pembelahan sel yang tidak melalui urutan tahap-tahap tertentu. Pada pembelahan ini nukleus langsung membelah menjadi dua lalu didistribusikan pada sel anak tanpa didahului oleh pembentukan benang spindel, peleburan membran inti, penampakan kromosom, atau ciri lain. Contoh pembelahan ini terjadi pada bakteri, Amoeba, Paramecium, atau alga biru.

Perhatikan pembelahan pada Amoeba tersebut. Itu adalah contoh pembelahan amitosis

Pembelahan Mitosis

1.         Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan ciri yang berbeda-beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah-ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:

a.         Profase

·           Benang-benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.

·           Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang

·           Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

·           Serat-serat gelendong atau benang-benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

b.         Metafase

Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c.         Anaphase

Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing-masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing-masing.

d.         Telofase

Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

·           Kromatida yang berada pada kutub berubah menjadi benang-benang kromatin kembali.

·           Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

·           Serat-serat gelendong menghilang.

·           Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya, terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

Hasil mitosis:

1)         Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing-masing diploid.

2)         Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2.         Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing-masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel-organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah-tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

Keterangan:

(a)       Sitokinesis pada hewan

(b)       Sitokinesis pada tumbuhan

Pembelahan Meiosis

Jenis kelamin manusia di dunia ini ada dua, yaitu laki-laki dan wanita. Pada waktu terjadi pertumbuhannya, ayah memberikan setengah dari sel kelaminnya dan ibu juga setengah dari sel kelaminnya, sehingga kita mewarisi masing-masing sel setengah dari sel kelamin dari orang tua kita.

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

Meiosis I

Profase I

Pada profase I terjadi beberapa tahapan, yaitu sebagai berikut.

·           Leptonema (leptoten), kromatin membentuk kromosom.

·           Zigonema (zigoten), terbentuk pasangan kromosom homolog.

·           Pakinema (pakiten), kromosom mengganda menjadi 2 kromatid.

·           Diplonema (diploten), kromatid menebal, membesar, rapat, dan bergandengan.

·           Diaknesis, terjadi pindah silang rekombinasi gen, dan sentriol berpisah.

Metafase I

·           Pasangan kromosom homolog mengatur diri dan saling berhadapan di daerah ekuator. Setengah dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengah pasangan kromosom homolog lainnya mengarah ke kutub yang lain.

Anafase I

·           Kromosom homolog berpisah dan menuju kutub yang berlawanan.

·           Kromatid belum berpisah karena sentromer masih satu untuk satu kromosom.

Telofase I

·           Kromosom yang masih terdiri dari dua kromatid berada di kutub. Selanjutnya terbentuk membran nukleus yang diikuti oleh proses sitokinesis. Akhir telofase I terbentuk dua sel anak. Setiap sel anak mengandung n kromosom sehingga pada akhir meiosis I terbentuk dua sel anak yang haploid.

 Meiosis II

Profase II

·           Benang-benang kromatin kembali menebal menjadi kromosom.

·           Kromosom yang terdiri dari 2 kromatid tidak mengalami duplikasi lagi.

·           Nukleus dan dinding inti melebur.

·           Sepasang sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan, kemudian mulai terbentuk benang-benang spindel.

Metafase II

·           Kromosom yang telah membelah menjadi dua kromatid berjajar pada bidang pembelahan. Selanjutnya sentromer menempatkan diri di tengah sel.

Anafase II

·           Sentromer membelah menjadi dua. Masing-masing kromatid berpisah dan bergerak ke kutub yang berlawanan.

·           Kromatid tersebut merupakan kromosom baru.

Telofase II

·           Kromatid sampai di kutub dan berubah menjadi benang kromatin.

·           Terbentuk kembali membran inti dan anak inti.

·           Terjadi sitokinesis dan terbentuk 4 sel anakan yang memiliki kromosom setengah dari induknya.

Meiosis terbagi menjadi dua tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut:

Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel somatik (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotip sama dan identik dengan sel induknya. Sedangkan meiosis, terjadi pada sel-sel germinal (gamet) dengan hasil akhir empat buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotip yang mungkin berbeda dengan sel induknya.

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan, mengganti sel yang rusak dan reproduksi pada organism bersel satu	Sifat mempertahan-kan diploid, membentuk sel-sel kelamin haploid pada hewan dan manusia
Hasil pembelahan	Sel induk diploid, menghasilkan 2 buah sel anak haploid. Sel induk haploid, menghasilkan 2 buah sel anak haploid	sel induk diploid menghasilkan 4 buah sel anak haploid
Sifat sel anak	diploid (2n), sel anak identik dengan induk	haploid (n), sel anak tidak identik dengan induk
Tempat terjadinya	sel somatic, ujung akar, ujung batang, kambium	sel gonad, testis dan ovarium, sporangium lumut dan paku, kotak sari, kandung lambaga putik
Fase	Berlangsung satu kali	Berlangsung dua kali

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

PERSAMAAN MITOSIS DAN MEIOSIS

Mitosis dan meiosis merupakan dua tipe pembelahan sel yang berbeda, dengan beberapa ciri yang sama. Persamaan pertama adalah perlunya duplikasi seluruh isi kromosom sel sebelum pembelahan dan keduanya juga menggunakan mesin sel dari sel induk untuk membuat DNA, RNA dan protein baru yang akan terlibat dalam pembelahan sel. Persamaan kedua, kedua proses bergantung pada penggunaan gelondong mitosis untuk memisahkan kromosom menjadi dua kutub sel yang nantinya akan menjadi turunan dari sel tersebut.