Pembelahan mitosis
menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel
induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh). Pada sel – sel organisme
multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang
disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki
siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap )
utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G
( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2 (growth atau Gap2).
Pembelahan Sel |
Pembelahan
mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis
adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu
Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian
sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.
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.
A. Pengertian
Pembelahan Sel
Pembelahan
sel adalah suatu proses pembelahan dari sel induk menjadi dua
atau lebih sel anak. Dimana pembelahan sel bertujuan
untuk pertumbuhan dan perkembangan, mengganti sel-sel yang telah rusak atau
mati, berkembang biak, serta variasi individu baru dll.
Sebelum
masuk ke macam-macam cara pembelahan sel dan mekanismenya, ada baiknya anda
terlebih dahulu memahami istilah dan konsep dasar pada pembelahan sel berikut :
- Sel yang membelah disebut dengan sel induk
- Hasil dari pembelahan sel induk dinamakan dengan sel
anak
B. Macam-macam
Cara Pembelahan Sel
Ada dua cara
pembelahan sel secara umumnya yaitu, pembelahan langsung (amitosis) dan pembelahan
secara tak langsung yang terdiri atas Pembelahan Mitosis dan Pembelahan
Meiosis(Pembelahan Reduksi). Baiklah mungkin sahabat mulai mendapatkan
gambaran tentang pembelahan sel, bagaiamana selanjutnya?
1. Pembelahan Sel Secara Amitosis
Pembelahan
amitosis, secara etimologi (secara bahasa) berasal dari penggabungan kata a
dan mitos. Dimana A = tidak dan Mitos = benang, jadi pembelahan
amitosis adalah pembelahan sel secara langsung atau disebut juga dengan
pembelahan sederhana yang didahului dengan pembelahan inti tanpa didhului
pembentukan benang spindel, penampakan kromosom, peleburan membran inti dan
ciri lainnya. Pembelahan secara langsung ini, basanya terjadi pada makhluk
hidup bersel satu (uniseluler) atau pada prokariota misalnya pada Amoeba,
Paramecium, Alga biru dll. Pada pembelahan ini, sel anak mewarisi sifat
induknya sehingga pembelahan amitosis menghasilkan turunan yang sifat sel
anaknya identik dengan sel induknya.
Pada proses
pembelahan amitosis, inti terbelah dahulu menjadi dua bagian, yang mana inti
tersebut langsung didistribusikan pada sel anak, dan dan kemudian diikuti
dengan pembelahan pada sitoplasmanya dan membran sel. Untuk lebih jelasnya,
coba perhatikan gabar dibawah ini secara seksama!
pembelahan amitosis |
Ciri-ciri
Pembelahan Amitosis :
- Terjadi pada organisme uniseluler (bersel
tunggal) seperti pada : amoeba, parameciu, alga biru dll.
- Setipa sel membelah menjadi dua sel anakan
Tujuan
pembelahan Amitosis :
- Untuk reproduksi (memperbanyak diri)
2. Pembelahan
sel Secara Mitosis
Pembelahan mitosis |
Pembelahan
mitosis termasuk kedalam pembelahan sel secara tidak langsung, karena
pembelahan inti (nukleus) didahului oleh pembentukan benang-benang kumparan
sperma (kromosom). Biasanya terjadi pada sel-sel tubuh (sel somatic) dan sel
nutfah. Pembelahan secara mitosis akan menghasilkan dua sel anakan yang
masing-masing sel anak tersebut, mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sama
dengan induknya.
Sel-sel
tersebut memiliki perbedaan kemampuan dalam kecepatan membelah, ada yang cepat
dan ada pula yang lambat. Contohnya pada sel-sel germinatikum pada kulit yang
mampu melakukan pembelahan secara cepat untuk menggantikan sel-sel yang rusaka
atau sel-sel yang sudah mati. Pada hati, proses pembelahannya berlangsung lama,
yaitu dalam waktu tahunan.
Siklus sel
adalah urutan-urutan tertentu dalam mekanisme pembelahan sel
hingga pembelahan sel lagi untuk membentuk sel anakan. Dan siklus ini terbagi
menjadi dua fase yaitu interfase dan fase mitotik.
Tahap
Pembelahan Mitosis
1. Interfase
(Fase Istirahat)
Interfase
merupakan fase istirahat dalam pembelahan sel. dimana pada fase ini, sel
melakukan berbagai persiapan untuk melakukan pembelahan selanjutnya dan
membutuhkan waktu yang lama dibandingkana dengan fase mitotik (fase
pembelahan).
Interfase
terbagi atas tiga fase yaitu :
a. fase G1 (Fase Growth 1/ Fase Pertumbuhan)
Fase G1 atau
fase pertumbuhan merupakan fase yang berlangssung selama 9 jam dan termasuk
fase yang paling aktif. Pada fase G1 ini sel mengadakan pertumbuhan dan
perkembangan sehingga sel bertambah ukurannya dan volumenya.
b. fase S (Fase Sintesis)
Fase ini
berlangsung selama 10 jam dan merupakan fase pembentukan (sintesis) DNA atau
penggandaan kromosom.
c. Fase G2 (Fase Gwroth 2/ Fase Pertumbuhan 2)
Pada fase
ini terjadi proses sintesis protein, dan pada fase ini sel siap untuk melakukan
pembelahan.
2. Mitosis
(Fase Pembelahan)
Ciri-ciri
Pembelahan Mitosis :
·
Prosesnya berlangsung pada sel somatik
·
Menghasilkan dua sel anakan yang sifatnya identik
dengan sel induknya
·
Terjadi satu kali pembelahan dengan 4 fase yaitu :
Profase, Metafase, Anaphase dan Telofase.
·
Antara satu pembelahan dengan pembelahan selanjutnya,
terdapat suatu fase yang disebut interfase (fase istirahat).
·
Sel anak memiliki jumlah kromosom yang sama dengan
jumlah kromosom induknya dan sel anak mampu untuk membelah lagi.
·
Pada usia muda, dewasa dan tua, pembelahan secara
mitosis dapat terjadi.
Fase mitosis (fase
terjadi pembelahan) tidak diawali oleh interfase, melainkan interfase merupakan
fase antara mitosis dengan mitosis selanjutnya. Jadi antara mitosis dengan
mitosis selanjutnya terdapat interfase, dimana pada interfase tersebut sel
melakukan berbagai persiapan untuk proses mitosis selanjutnya. Pembelahan sel
secara mitosis terbagi pula menjdi 2 fase yaitu kariokinesis dan sitokinesis.
Berikut penjabarannya…
Kariokinesis
Kariokinesis
adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa tahap
diantaranya : Profase, Metafase serta Telofase. Dan setiap fase-fase tersebut
terdapat pula ciri-ciri yang berbeda didalam tiap-tiap fase tersebut. Diantara
beberapa aspek yang berbeda adalah pada kromosom, membran inti, mikro tubulus
dan sentriol.
Berikut fase
pada kariokinesis beserta ciri-cirinya :
a) Profase
1. Hilangnya nukleus (inti) dan nukleolus
(anak inti)
2. Benang-benang kromatin berubah menjadi
kromosom dan selanjutnya, setiap keromosom membelah menjadi kromatid dengan 1
sentromer.
3. Pasangan sentriol yang berada dalam
sentrosom berpisah dan bergerak menuju kekutub yang berlawanan.
4. Benang-benang spindel atau disebut juga
dengan serat-serat gelendong, terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.
b) Metafase
Setiap
kromosom yang terdiri atas satu pasang kromatid menuju ketengah sel dan
berkumpul pada bidang ekuator (bidang pembelahan), dan kemudian
menggantung pada benang spindle melalui sentromer atau kinetokor.
c) Anaphase
Sentromer
dari setiap kromosom, membelah sehingga menjadi dua bagian dengan masing-masing
1 kromatida. Selanjutnya setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan
bergerak menuju kekutub yang berlawanan. Dan pada akhir anaphase, semua
kromatida sampai pada kutub masing-masing.
d) Telofase
1. Kromatida yang berada pada kutub berubah
kembali menjadi benang-benang kromatin.
2. Dinding inti terbentuk kembali dan
nukleolus membentuk dua inti baru.
3. Benang-benang spindle menghilang
4. Terjadi sitokinesi (pembelahan
sitoplasma) menjadi dua bagian, dan terbetuk membran plasma(membran sel)
pemisah ditengah bidang ekuator (bidang pembelahan). Hasilnya terbentuklah 2
sel anak yang memilik kromosom yang sama dengan kromosom indunya.
Hasil dari
Mitosis :
1. Satu sel induk (diploid) menjadi dua sel anak yang
masing-masing diploid
2. Jumlah kromosom sel anak sama setelah pembelahan
tadi, sama dengan jumlah kromosom sel induknya.
Sitokinesis
Pada proses
sitokinesis, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi 2 melalui terbentuknya cincin
kontraktil yang dibentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel, dimana
cincin kontraktil tersebut membentuk alur pembelahan yang akhirnya terbentuknya
dua sel anak. Masing-masing sel anak yang terbentuk tersebut mengandung
organel-organel sel dan inti sel.
3. Pembelahan Meiosis
Pembelahan Meiosis |
Pembelahan
secara meiosis adalah pembelahan sel dimana setiap sel kromosomnya dibagi
menjadi dua. Pembelahan meiosis disebut juga dengan pembelahan reduksi, karena
menghasilkan sel anak yang mempunyai jumlah kromosom setengah dari kromosom sel
induknya. Terjadi pada alat reproduksi/gametogonium pada saat gametogenesisi
(pembentukan gamet). Dalam proses pembelahan meiosis, pembelahan terjadi
dua kali secara berturut-turut tanpa dselingi dengan interfase (fase
intirahat).
Tujuan dari
Pembelahan Meiosis
· Mereduksi kromosom
(mengurangi jumlah kromosom)
· Membentuk gonad/ gametogenesis
· Tujauan dari rduksi adalah
membentuk hasil zygot dari pertemuan sel goand yang selalu sama dengan individu
yang ada atau sebelumnya.
Ciri-ciri
Pembelahan Meiosis
·
Berlangsung pada organa genetalia (organ reproduksi)
·
Menghasilkan empat sel anakan
·
Terjadi duakali pembelahan yaitu, Meiosis I dan
Meiosis II
·
Tidak diselingi dengan interfase (fase istirahat)
·
Sel anak mempunyai separuh jumlah kromosom dari jumlah
kromosom induknya
·
Sel anak tidak memiliki kemampuan untuk membelah lagi
·
Pembelahan meiosis mulai terjadi pada pubertas
Tahapa-tahap Pembelahan Meiosis
a) Meiosis I
Meiosis I
terbagi empat (Profase I – Metafase I – Anafase
I – Telofase I)
a.1) Profase
I
Profase I dibagi
menjadi beberapa tahap, diantaranya :
·
Leptonema adalah benang-benang kromati menebal menjadi kromosom
· Zigonema
adalah tiap kromosom homolog bergandengan, dan tiap pasang kromosom homolog
disebut dengan bivalen
· Pakinema
adalah tiapa bagian dari kromosom homolog mengganda, tetapi
masih dalah ikatan 1 sentromer sehingga membentuk tetrad
· Diplonema
adalah kromatid dari tiap belahan kromosom memendek dan
membesar, serta tampak saling menjauhi tetapi tetap terikat bersama oleh kiasmata
(terjadinya pindah silang (crossing over)).
·
Diakinesis adalah kromatid masih melanjutkan gerakan untuk salaing
menjauhi dan kiasmata mulai bergerak kearah ujung-ujung kromosom, kemudian
sentrososm membentuk 2 sentriol yang masing-masing membentuk benang spindle
atau benang gelondong pembelahan. Satu sentriol bergerak kearah kutub yang
berlawanan sendangkan yang satunya llagi tetap pada posisi semula.
Nukleoplasma
(membran inti) dan nukleolus (anak inti) menghilang.
a.2) Metafase
I
Setiap tedrad, berada pada bidang metaphase atau
dataran metaphase
a.3) Anafase I
Tiap-tiap tetrad memisahkan diri dari pasangannya,
kemudian bergerak kearah kutub yang berlawanan. Sentromer belum membelah.
a.4) Telofase I
Tiap-tiap tetrad makin mendekatai kutub, membran inti
dan nukleoplasma muncul kembali, terbentuknya bidang pembelahan pada bagia
tengah sel, kromatid meregang dan membentuk benang-benang kromatin, serta
terbentuknya dua sel anak yang jumlah kromosonya sama dengan jumlah kromosom
induknya.
b) Meiosis II
b.1) Profase II
· Sentrosom membentuk 2 sentriol yang
letaknya berlawanan ktub, yang dihubungkan oleh benang spindle.
· Nukleoplasma dan nukleus hilang
· Kromatin berubah kromosom yang dijerat oleh
benang spindle atau benang gelendong
b.2) Metafase
II
·
Kromosom berada pada bidang equator
·
Kromatid bergandengan (berkelompok) dua-dua
·
Sentromer belum membelah
b.3) Anafase II
Tiap-tiap tetrad memisahkan diri dari pasangannya,
kemudian bergerak kearah kutub yang berlawanan.
b.4) Telofase II
· Kromatid berkumpul pada kutub pembelahan,
kemudian berubah menjadi kromatin
· Nukleoplasma dan nukleus
terbentuk lagi
· Pada akhir pembelahan meiosis II,
terbentuk empat sel yang masing-masing sel mengandung separuh dari kromosom
induknya.
Dari uraian
diatas dapat disimpulkan perbedaan antara pembelahan Mitosis dengan Mieosis :
No.
|
Kriteria Perbedaan
|
Mitosis
|
Meiosis
|
1.
|
Lokasi pembelahan
|
Sel-sel tubuh dan sel gonad
|
Sel gonad/ sel kelamin
|
2.
|
Jumlah pembelahan
|
Satu kali
|
Dua kali
|
3.
|
Jumlah sel anak hasil pembelahan
|
Satu sel induk menghasilkan dua sel anak
|
Satu sel induk menghasilkan 4 sel anak
|
4.
|
Jumlah kromosom anak
|
Diploid (2n) diploid (2n)
|
Diploid (2n) haploid (n)
|
5.
|
Pindah silang
|
Tidak terjadi
|
Terjadi pada profase I
|
6.
|
Komponen genetik
|
Sama dengan induk
|
Berbeda dengan induk
|
7.
|
Tujuan
|
Pertumbuhan dan regenerasi
|
Reduksi kromosom yaitu pembentukan gamet
|
b.5)
Sitokinesis
Pada tahap sitokinesis terjadi pembelahan
sitoplasma yang diikuti dengan pembentukan sekat sel yang baru. Sekat
memisahkan dua inti tersebut menjadi dua sel anakan. Tahap sitokinesis ini
biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.
Pada sel hewan, tahap sitokinesis dimulai
saat telofase berakhir. Pada telofase akhir terjadi penguraian benang-benang
spindel. Kemudian segera terbentuk cincin mikrofilamen yang menyempit di daerah
bekas bidang ekuator. Kontraksi ke arah dalam ini menyebabkan celah yang
mendalam pada permukaan sel, diikuti dengan pembagian isi dua sel secara
terpisah.
Pada sel tumbuhan terdapat dinding sel yang
keras. oleh karena itu, cara sitokinesis sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan.
Sel tumbuhan yang telah mengalami kariokinesis segera membentuk sekat sel (cell
plate) di sekitar bekas bidang pembelahan. Sekat ini mula-mula terbentuk dari
vesikel membran yang berasal dari badan golgi. Vesikel tersebut diarahkan
sepanjang benang spindel di bidang ekuator. Vesikel-vesikel tersebut kemudian
mengalami fusi (penyatuan) membentuk membran, dan diikuti dengan terbentuknya
dinding sel yang baru.
Sitokinesis |
Keterangan:
(a) Sitokinesis pada hewan
(b) Sitokinesis pada tumbuhan