Pembelahan sel pada hewan dan manusia

Eko Budi Santoso    18.33    biologi , hewan , manusia , Natural , pembelahan sel , sel    1 comment   

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 interfase, profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terbagi menjadi :

Interfase

Dalam proses pembelahan sel tahap interfase menempati siklus yang jauh lebih lama dibandingkan tahap yang lainnya, bahkan sering kali meliputi 90% dari siklus ini. Selama interfase inilah sel tumbuh dan menyalin kromosom dalam persiapan untuk pembelahan sel. Interfase dapat dibagi menjadi subfase : fase G1 (“gap pertama”), fase S dan fase G (“gap kedua”). Selama ketiga subfase ini, sel tumbuh dan menghasilkan protein dan organel dalam sitoplasma. Kromosom diduplikasi hanya selama fase S (S singkatan untuk sintesis DNA). Dengan demikian, suatu sel tumbuh (G1) terus tumbuh begitu sel tersebut sudah menyalin kromosomnya (S), dan tumbuh lagi sampai sel tersebut menyelesaikan persiapannya untuk pembelahan sel (G2) dan membelah (M).

Profase

Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer.

Prometafase

Selama prometafase selubung nucleus terfragmentasi. Mikrotubula pada gelondong sekarang dapat memasuki nucleus dan berinteraksi dengan kromosom, yang telah menjadi lebih padat. Berkas mikrotubula memanjang dari setiap kutub kearah pertengahan sel. Masing-masing dari kedua kromatid yang berasal dari satu kromosom sekarang memiliki struktur khusus yang disebut kinetokor yang terletak di aderah sentomer. Sebagian mikrotubula melekat di kinetokor, interaksi ini menyebabkan kromosom mulai melakukan gerakan yang tersentak-sentak.

Metafase

Pada metafase, masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate).

Anafase

Tahap anaphase ini dimulai ketika pasangan sentromer dari setiap kromosom berpisah, yang akhirnya melepaskan kromatid bersaudara. Setiap kromatid sekarang dianggap sebagai kromosom lengkap. Kromatid bersaudara yang tadinya menyatu mulai berpisah kearah kutub sel yang berlawanan, begitu mikrotubuloa kinetokornya memendek. Karena mikrotubula kinetokor melekat pada sentromer, oleh karena itu sentromer tertarik terlebih dahulu. Pada saat yang sama, kutub sel berpindah lebih jauh karena mikrotubula nonkinetokor memanjang. Pada akhir anaphase ini kedua kutub sel memiliki koleksi kromosom yang ekuivalen dan lengkap.

Telofase

Pada telofase, mikrotubula nonkinetokor lebih memperpanjang sel lagi. Dan nuleus anak terbentuk pada kedua kutub sel. Selubung nucleus terbentuk kembali dari fragmen-fragmen selubung nucleus sel induk dan bagian-bagian lain system endomembran. Berbeda dengan profase dan prometafase, benang kromatin setiap kromosom menjadi kurang tergulung rapat. Mitosis yaitu pembelahan satu nucleus menjadi dua nucleus yang identik secara genetic. Sekarang telah selesai.

Perbedaan mitosis pada hewan dan tumbuhan

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. Sitokinesis berbeda antar sel tumbuhan dan sel hewan. Pada sel hewan sitokinesis berlangsung melalui proses pembentukan “cleavage furrow”, yang dimulai dari penonjolan landai pada permukaan sel. Pada sel tumbuhan sitokinesis berlangsung melalui pembentukan “lempeng sel”.

Meiosis

Meiosis adalah salah satu cara sel untuk mengalami pembelahan. Ciri pembelahan secara meiosis adalah:

Terjadi di sel kelamin

Jumlah sel anaknya 4

Jumlah kromosen 1/2 induknya

Pembelahan terjadi 2 kali

Pada manusia dan hewan, meiosis terjadi di dalam gonad dan menghasilkan sel gamet seperti spermatosit atau sel telur. Pada tumbuhan, meiosis terjadi pada anthers dan ovaries dan menghasiklan meiospor yang perlahan terdiferensiasi menjadi sel gamet juga.

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) pada proses meiosis i. Pada tahap profase i dna dikemas dalam kromosom.pada akhir profare i terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad.

Meiosis 1

1. Interfase

Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan. Persiapannya adalah berupa penggandaan dna dari satu salinan menjadi dua salinan (sama seperti tahap interfase pada mitosis) . Tahap akhir interfase adalah adanya dua salinan dna yang telah siap dikemas menjadi kromosom.

2. Profase I

Pada profase I, dna dikemas dalam kromosom. Pada akhir profase I, terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad. Kromosom homolog adalah kromosom yang terdiri dari dua kromosom identik. ( karena ukuran dan bentuk kedua kromosom sama, bahkan mengandung gen dengan jumlah dan struktur yang sama.)

Profase I merupakan tahap terpanjang dibandingkan dengan tahap lainnya pada meiosis I karena terdiri dari lima tahap, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, diploten dan diakinesis.

Pada tahap leptoten, kromatin berubah jadi kromosom yang mengalami kondensasi dan terlihat sebagai benang tunggal yang panjang. Pada beberapa organisme, kromosom tersebut mengandung bentukan seperti manik-manik, yang merupakan daerah kromosom yang menyerap warna dengan kuat, yaitu kromomer.

Pada tahap zigoten , sentrosom membelah menjadi dua, kemudian bergerak menuju kutub yang berlawanan. Kromosom homolog yang berasal dari gamet kedua oarang tua termasuk bagian kromomer saling berdekatan dan berpasangan, atau disebut melakukan sinapsis.

Pada tahap pakiten, tiap kromosom melakukan penggandaan atau replikasi menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih tetap menyatu dan belum membelah. Tiap kromosom yang berpasangan mengandung empat kromatid disebut tetrad atau bivalen.

Pada tahap diploten kromosom homolog terlihat saling menjauhi, saat kromosom homolog menjauh, terjadi perlekatan berbentuk x pada suatu tempat tertentu di kromosom yang disebut kiasma (jamak=kiasmata). Kiasma merupakan bentuk persilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom dengan pasangan kromosom homolognya. Kiasma juga merupakan tempata terjadinya peristiwa pindah silang (criossing over) pada kromosom.

Pindah silang terjadi selama profase meiosis I. Ketika kromosom homolog pertama kali muncul bersama sebagai pasangan selama profase I, suatu perlengkapan protein yang dinamakan kompleks sinaptonemal (synaptonemal complex) menggabungkan kromosom sehingga terikat kuat satu dengan yang lainnya, fungsunya mirip ritsleting. Pemasangan berlangsung secara cermat, penataan yang homolog satu sama lain gen demi gen. Pindah silang terjadi ketika porsi homolog dua kromatid bukan saudara bertukar tempat. Dalam kasus manusia, rata-rata dua atau tiga kejadian pindah silang sepertia itu terjadi untuk setiap satu pasanag kromosom. Lokasi pertukaran genetik ini tampak pada mikroskop cahaya sebagai kiasmata. Intinya pindah silang dengan mengkombinasikan dna yang diwarisi dari kedua orang tua menjadi sebuah kromosom tunggal merupakan sumber variasi genetik yang penting dalam siklus hidup seksual.)

Pada tahap diakinesis terbentuk benang-benang spindel dari pergerakan dua sentriol (hasil pembelahan) kearah kutub yang berlawanan. Diakinesis diakhiri denganmenghilangnya nukleolus dan membran nukleolus serta tetrad mulai bergerak bidang equator.

3. Metafase I

Pada metafase I tetrad berada pada bidang ekuator. Pada bidang ekuator benang-benang spindel (mikrotubul) melekatkan diri pada setiap sentromer kromosom. Kromosom sekarang tersusun dalam pelat metafase, masih dalam pasangan homolog.. Ujung benang spindel yang lainnya membentang melekat di kedua kutub pembelahan yang berlawanan.

4. Anafase I

Seperti pada mitosis, alat gelendong menggerakan kromosom ke arah kutub. Akan tetapi, kromatid saudara tetap terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama. Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan (hal ini berkebalikan dengan perilaku kromosom selama mitosis. Dalam mitosis, kromosom muncul sendiri-sendiri pada pekat metafase dan bukan dalam pasangan, dan gelendong memisahkan kromatid saudara masing-masing kromosom.)

5. Telofase I

Pada telofase I ini sel hasil pembelahan telah memiliki separo jumlah kromosom sel induk (haploid). Kromosom yang terdiri dari dua kromatid sampai di kutub sel. Kromosom berubah menjadi benang kromatin .membran inti dan nukleolus muncul. Terjadi proses pembelaham sitokinesis. Benang spindel lenyap . Itu sebabnya meiosis i sering disebut pembelahan reduksi karena ada pengurangan kromosom dari 2n —> n.

Meiosis II

meiosis II adalah bagian kedua dari proses meiosis. Banyak dari proses ini mirip dengan mitosis. Hasil akhirnya adalah produksi dari empat sel haploid (23 kromosom, n pada manusia) dari dua sel haploid (22 kromosom, n * masing-masing kromosom terdiri dari dua kromatid kakak) diproduksi di meiosis I. Empat langkah utama meiosis II adalah: profase II, metaphase II, anaphase II, dan telofase II

· Profase II

Hilangnya nukleolus dan amplop nuklir lagi dan juga memperpendek dan penebalan kromatid. Sentriol pindah ke daerah kutub dan mengatur serat spindel untuk divisi meiosis kedua. Gelondong terbentuk dan kromosom berkembang kearah pelat metafase II.

· Dalam metafase II

Berisi dua sentromer kinetochores yang menempel pada kumparan serat dari centrosomes (sentriol) di kutub masing-masing. Lempeng metafase baru khatulistiwa diputar 90 derajat jika dibandingkan dengan meiosis I, tegak lurus ke piring sebelumnya. Kinetokor kromatid saudara dari masing-masing kromosom menuju kearah kutub-kutub yang berlawanan.

· Anafase II,

Dalam anafase II, di mana sentromer yang dibelah, memungkinkan mikrotubulus menempel pada kinetochores untuk menarik kakak kromatid terpisah. Kromatid kakak yang oleh konvensi ini sekarang disebut kromosom adik ketika mereka bergerak menuju kutub yang berlawanan.

· Telofase II

Dalam telofase II, yang mirip dengan telofase I, dan ditandai oleh perpanjangan kromosom dan menghilangnya kumparan.nukleus terbentuk pada kutub sel yang berlawanan, dan sitokenesis terjadi. Pada masing-masing sitokenesis terdapat 4 sel anak, masing-masing dengan set kromosom haploid dari kromosom yang tidak di replikasi . Meiosis sekarang lengkap dan berakhir dengan empat sel anak baru.

Perbedaan  mitosis dan meiosis pada manusia, hewan dan tumbuhan

pembelahan	Manusia	Hewan	tumbuhan
Mitosis	ü  Memiliki sentriol ü  Terbentuk cincin kontraktil	ü  Memiliki sentriol ü  Terbentuk cincin kontraktil	ü  Tidak memiliki sentriol ü  Terbentuk plat lamela tengah
Meiosis	ü  Memiliki sentriol ü  Terbentuk cincin kontraktil ü  Pada oogonium terbentuk 4 sel anakan namun 3 sel tereduksi ü  Gamet jantan berflagel	ü  Memiliki sentriol ü  Terbentuk cincin kontraktil ü  Pada oogonium terbentuk 4 sel anakan namun 3 sel tereduksi ü  Gamet jantan berflagel	ü  Tidak memiliki sentriol ü  Terbentuk plat lamela tengah ü  Pada oogonium terbentuk 4 sel telur, namun 3 sel tereduksi, setelah itu akan mengalami pembelahan mitosis menghasilkan sel sinergit, intikandung lembaga sekunder. ü  Gamet jantan tidak berflagel

daftar bacaan

Campbell, neil A. dkk. 2002.BIOLOGI jilid 1. Jakarta: erlangga

Hasnunidah, neni. 2009. Struktur dan paerkembangan tumbuhan.bandar lampung: universitas lampung

Suryo.1994.Genetika Strata 1. Yogyakarta: Gajah Mada University

http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi/prak_biologi/MITOSIS_DAN_MEIOSIS.pdf

http://Pembelahan-Sel-Secara-Mitosis12.1 - Crayonpedia.htm