PEMBELAHAN SEL : MITOSIS DAN MEIOSIS

Pembelahan sel adalah proses dimana sel memperbanyak diri dengan membagi cara membagi satu sel induk menjadi dua atau lebih sel anakan yang bertujuan untuk penambahan atau pembentukan jumlah sel yang nantinya akan dibutuhkan. Mitosis adalah proses pembelahan induk sel yang menghasilkan dua sel anakan, dengan tujuan untuk reproduksi sel pada organisme.

Meiosis adalah proses pembelahan sel pada suatu organisme, yang bertujuan untuk pembentukan sel gamet secara seksual. Praktikum pengamatan pembelahan sel secara mitosis pada ujung akar bawang dan pembelahan sel secara meiosis pada testis Rattus norvegicus telah dilakukan. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, hasil pengamatan menunjukkan adanya perbedaan pada pembelahan sel secara mitosis dan meiosis.

Sel merupakan satuan dasar penyusun organisme dan merupakan unit terkecil dari makhluk hidup yang dapat dibedakan dari struktur serta fungsinya. Sel mampu melakukan reproduksi atau memperbanyak diri melalui pembelahan. Pembelahan sel diawali dengan tahap pembelahan

kromosom.

Pembelahan sel dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu mitosis dan meiosis (Pratiwi, 2004). Pada sel eukariot, informasi genetik disimpan dalam suatu inti yang dilapisi oleh sebuah membran yang disebut nukleus, DNA sel eukariot tersimpan dalam bentuk kromosom. (Nicholl 2008: 22) Kromosom yang berada di dalam nukleus, berisi gen dan DNA yang memiliki peran sebagai pembawa materi genetik sel tersebut. Proses transkripsi terjadi di dalam nukleus, sedangkan yang terjadi dalam di dalam sitoplasma adalah proses translasi. Di dalam urutan spesifik dari basa nukleotida pada untaian DNA yang berada di dalam nukleus terdapat informasi genetik.

Lalu untaian DNA tersebut akan mengalami proses supercoiling. Kemudian protein histon akan membungkus untaian DNA tersebut dan membentuk suatu unit nukleosom. Nukleosom akan saling mengikat dan bergabung, lalu menjadi kromatin. Kromatin memiliki benang-benang halus yang nantinya akan memadat dan berubah menjai lengan kromatid, sepasang lengan kromatid itu yang disebut kromosom.

Struktur kromatin bersifat dinamis, sehingga mampu berubah ketika ada protein spesifik yang diperlukan untuk proses transkripsi dan replikasi (Hartwell dkk. 2011: 436).

Siklus sel terbagi menjadi dua tahap yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri dari fase G1, fase S, dan fase G2. Mitosis terdiri dari profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Persiapan sintesis DNA oleh sel dilakukan pada fase G1, yang biasanya berlangsung antara enam sampai dua belas jam. Kromatid adalah replikasi molekul DNA yang terdapat dalam kromosom menjadi dua molekul DNA yang identik dan terjadi pada fase S dan biasanya berlangsung antara enam sampai delapan jam. Tahapan sintetis kemudian dilanjutkan dengan fase G2, dimana pada fase ini melakukan penyusunan materi-materi untuk struktur khusus yang diperlukan pada tahap pergerakan kromosom serta replikasi sel. Selanjutnya tahap pertumbuhan sel dan ekspansi terjadi, serta pengecekan kembali kesalahan yang mungkin ada dalam tahap replikasi yang terjadi juga pada fase G2 dan biasanya berlangsung selama 3 jam. Setelah itu dilanjutkan fase M, yaitu mitosis dan sitokinesis. Tahap sitokinesis dimulai dari tahap anafase akhir diawali dengan terbentuknya cincin kontraktil yang berada di bawah membran plasma dan paralel terhadap keping metafase. Kemudian cincin ini perlahan-lahan mulai mengecil dan hal tersebut membuat pelipatan membran plasma ke arah dalam, sehingga sel terbagi menjadi dua bagian. Pada sel tumbuhan, sintesis keping sel terjadi diantara dua anakan sel yang bertujuan untuk membentuk dinding sel (Willet, E. 2006).

Mitosis merupakan proses pembelahan dari satu sel menjadi dua anak sel yang identik, dan berlangsung pada jaringan meristem atau jaringan titik tumbuh, contohnya pada ujung akar (Campbell. 2010). Peran mitosis adalah menjadikan setiap sel dengan kandungan genetik yang sama pada setiap organ, kecuali terjadinya mutasi (Purnama et al., 2017). Pada proses mitosis dari tiap induk yang diploid (2n) menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid. Beberapa fase yang terjadi dalam pembelahan mitosis adalah interfase (persiapan), profase, metafase, anafase, dan telofase. Persiapan pembelahan sel namun belum melakukan kegiatan pembelahan terjadi pada fase interfase. Pada tahap interfase, inti sel masih belum terlihat jelas dan lama-kelamaan benang-benang kromatin yang halus mulai terlihat. Pemendekan benang-benang kromatin sehingga menjadi tebal terjadi pada Profase. Pada tahap profase, kromosom melakukan pembelahan memanjang dan anakan dari kromosom yang membelah tersebut dinamakan kromatid.

Pada tahap profase, sentriol pada sitoplasma juga melakukan pembelahan menjadi dua sentrosom serta dinding inti juga mulai menghilang. Pada proses ini, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom yang kemudian membentuk benang-benang spindle. Lalu pada tahap metafase, kromosom-kromosom akan menempatkan diri di bagian tengah sel membentuk keping metafase.

Dilanjutkan dengan tahap anafase, dimana sentromer mulai membelah dan dua buah kromatid melakukan pemisahan diri dan ditarik oleh benang kinetokor, lalu bergerak menuju kutub sel yang berlawanan arah. Kromatid yang dihasilkan dari pembelahan sel memiliki sifat anakan yang sama, dan kromatid-kromatid tersebut berlaku sebagai kromosom baru. Lalu terbentuklah kromosom yang identik di tiap kutub sel, tahap ini disebut telofase. Pada tahap telofase, serabut inti menghilang dan terbentuknya kembali dinding inti. Lalu dilanjutkan dengan proses sitokinesis, dimana plasma sel terbagi menjadi dua bagian. Terjadinya proses sitokinesis karena adanya bantuan oleh protein aktin dan myosin (Suryo, 2004).

Meiosis merupakan pembelahan sel yang termodifikasi pada suatu organisme yang melakukan reproduksi secara seksual. Meiosis melakukan dua kali tahap pembelahan sel, tapi hanya satu kali replikasi DNA. Pembelahan meiosis menghasilkan kromosom setengah dari induknya. Tahap interfase pada pembelahan meiosis terjadi satu kali pada awal fase meiosis I (Campbell dkk, 2010).

Lima tahap profase I pada meiosis yaitu Leptonema, Zigonema, Pakinema, Diplonema dan Diakinesis. Tahap dimana kromosom mulai terkondensasi terjadi pada tahap leptonema. Lalu setelah terkondensasi, pasangan-pasangan kromosom homolog bertemu dan digabungkan dengan bantuan kompleks sinaptonema (bivalen) yang merupakan struktur protein seperti pita, tahap ini disebut Zigonema. Kemudian dilanjutkan dengan proses pembentukan sinapsis pada tahap pakinema. Pada tahap ini, terjadi pindah silang pada salah satu kromosom non-saudara atau tetrad.

Kiasmata adalah bagian yang melakukan pindah silang. Lalu pada tahap diplonema, kompleks sinaptonema mulai hilang, namun kiasmata masih nampak. Setelah itu, terjadi kondenasi maksimal kromosom, hilangnya membran nucleus, serta terbentuknya spindle mitosis, tahap-tahap ini terjadi pada fase diakinesis (Elrod & Stanfield, 2007).

Profase I, terjadinya kondensasi kromosom serta masing-masing kromosom homolog mulai berpasangan. Pada tahap ini, terjadi pindah silang atau crossing over secara acak, dimana satu atau lebih kiasmata selaput nukleus terfragmentasi yang merupakan tempat terjadinya pindah silang dimiliki oleh setiap pasangan homolog. Metafase I, pasangan kromosom homolog sudah berada pada lempeng metafase. Lalu terjadi penempelan antara kedua kromatid dari satu homolog dengan satu mikrotubulus kinektor dari salah satu kutub gelendong. Anafase I, pada tahap ini terjadi penguraian kohesi, dimana hal ini menyebabkan homolog terpisah bergerak ke kutub yang berlawanan. Telofase I, pada tahap ini setiap anakan sel memiliki set haploid utuh yang disebut haplois bersister kromatid. Setiap sel haploid utuh ini sudah termodifikasi akibat pindah pindah silang. Untuk menuju ke tahap meiosis tahap II yang dilanjutkan sitokinesis pertama, kromosom tidak terurai (Campbell dkk, 2010). 

Profase II, pada tahap ini terjadi pembentukan gelendong, koromosom rekombinan haploid, serta hilangnya nukleus. Lalu selanjutnya pada tahap metafase II, kromosom sudah berada pada lempeng metafase. Dilanjutkan dengan anafase II, pada tahap ini terjadi pemisahan kromatid, yang dimana terurainya protein-protein yang menggabungkan kromatid-kromatid saudara di sentromer, Selanjutnya adalah tahap telofase II, pada tahap ini terjadi pembentukan nukleus dan proses terurainya kromosom menjadi kromatin. Pada tahap ini menghasilkan 4 sel anakan haploid yang tidak tereplikasi, dimana masing-masing dari keempat sel anakan berbeda secara genetik dengan sel anakan lain dan juga berbeda dengan sel induknya. Setelah itu dilanjutkan dengan tahap sitokinesis kedua (Campbell dkk, 2010).

Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan sel makhluk hidup serta mempelajari pembelahan mitosis dan meiosis. Memahami proses pembelahan sel mitosis dan meiosis yang terjadi di dalam sel eukariot. Mengamati proses mitosis pada jaringan akar Allium sp.

Membandingkan metode terbaik dalam pengamatan mitosis pada Allium sp. Mengamati proses meiosis pada testis Rattus norvegicus.

By. Gracia Adelia

Author: greengorga