Posts Tagged ‘Pembelahan Sel’

Pembelahan Sel

Wednesday, January 18th, 2012

Pada sel prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua fasa fungsional, fasa S dan M, dan fasa persiapan, G1 dan G2:[3]

  1. Fasa S (sintesis)

Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Pada umumnya, sel tubuh manusia membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyelesaikan tahap ini. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah bersama dengan dua nuklei masing-masing guna proses mitosis pada fasa M.

  1. Fasa M (mitosis)

Interval waktu fasa M kurang lebih 1 jam. Tahap di mana terjadi pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas). Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fasa M terjadi beberapa jenjang fasa, yaitu:[4]

        • Profasa, fasa terjadinya kondensasi kromosom dan pertumbuhan pemintalnya. Pada saat ini kromosom terlihat di dalam sitoplasma.
        • Prometafasa, pada fasa ini sampul inti sel terlarut dan kromosom yang mengandung 2 kromatid mulai bermigrasi menuju bidang ekuatorial (piringan metafasa).
        • Metafasa. kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik puncaknya
        • Anafasa. Tiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub.
        • Telofasa. Kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi, diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma perlahan mulai membelah
        • Sitokinesis. Pembelahan sitoplasma selesai
  1. Fasa G (gap)

Fasa G yang terdiri dari G1 dan G2 adalah fasa sintesis zat yang diperlukan pada fasa berikutnya. Pada sel mamalia, interval fasa G2 sekitar 2 jam, sedangkan interval fasa G1 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari. Sel yang berada pada fasa G1 terlalu lama, dikatakan berada pada fasa G0 atau “quiescent”. Pada fasa ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolisnya dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang berada pada fasa G0 dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fasa tersebut hingga terjadi apoptosis.

Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fasa G0. Sel tersebut dapat masuk kembali ke fasa G1 oleh stimulasi antara lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan, atau asupan nutrisi.

  1. Interfasa

Merupakan sebuah jedah panjang antara satu mitosis dengan yang lain. Jedah tersebut termasuk fasa G1, S, G2.[

 

B. PEMBELAHAN SEL

1. MITOSIS

Mitosis atau pembelahan inti merupakan stadium akhir dari siklus sel dan merupakan satadium yang paling pendek, yaitu kurang lebih 10% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan untuk satu kali siklus.Selama pemebelahan inti, struktur kromosom tanpak mengalami perubahan-perubahan secara progresif.

DNA pada sel eukariotik sangat panjang.Panjang DNA pada manusia berkisar 3 m atau kira-kira 300.000 kali lebih besar dari diameter sel tersebut. Sebelum sel membelah, semua DNA harus disalin dan dibagi rata agar setiap sel anak memiliki genom lengkap. Replikasi dan distribusi DNA dalam jumlah banyak itu terkelola dengan baik karena molekul- molekul DNA dikemas menjadi kromosom. Setiap species sel eukariotik memiliki jumlah kromosom yang khas di dalam setiap nukleus sel. Misalnya sel somatik manusia (semua sel tubuh kecuali sel reproduktif atau gamet) mengandung 46 kromosom. Sel sperma dan sel telur manusia memiliki jumlah kromosom setengah kromosom sel somatik, yaitu 23 kromsom.

Di dalam setiap kromosom eukariotik terdapat satu molekul DNA linear yang sangat panjang yang mewakili ribuan gen. DNA ini berkaitan dengan berbagai jenis protein yang mempertahankan struktur kromosom dan membantu mengontrol aktivitas gen. Kompleks protein-DNA yang lasim disebut kromatin diorganisasi menjadi serat yang tipis dan panjang. Setelah sel menduplikasi genomnya dalam persiapan pembelahan, kromatin ini memadat. Kromatin ini tergulung dan terlipat sangat padat sehingga terbentuk kromosom yang tebal yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya

Gambar 2. Tahap-tahap Pembelahan Mitosis (Sheeler and Bianchi,

1983)

Setiap kromosom terduplikasi terdiri atas dua kromatid saudara

(sister chromatid).

Kedua kromatid yang mengandung salinan molekul DNA kromosom yang identik, mula-mula saling berlekatan satu dengan yang lain. Dalam bentuk padatnya, kromosom ini memiliki “pinggang” yang ramping pada daerah khusus yang disebut sentromer. Pada proses pembelahan sel selanjutnya, kromatid saudara dari semua kromosom ditarik saling menjauh dan dikemas kembali sebagai kumpulan lengkap di dalam dua nukleus baru, masing-masing satu pada setiap ujung sel. Mitosis, yaitu pembelahan nukleus, biasanya segera diikuti oleh sitokinesis, yaitu pembelahan sitoplasma.

Pada proses pembelahan ini, dari satu sel diperoleh dua sel anak yang memiliki informasi genetik yang equivalen dengan sel induknya .

Gambar 3. Duplikasi dan Distribusi Kromosom Selama Mitosis

(Campbell dan Mitchell, 2002)

ProfaseProfase merupakan transisi dari fase G2 ke fase pembelahan

inti atau mitosis (M) dari siklus sel. Profase adalah stadium pertama

dari mitosis. Kromatin yang menyebar selama interfase secara perlahan-lahan terkondensasi menjadi kromosom yang mantap. Jumlah kromatin yang tepat merupakan ciri khas dari setiap species, sekalipun pada species yang berbeda dapat mempunyai jumlah kromatin yang sama. Selain itu pada profase salut inti mulai berdegenerasi dan secara perlahan-lahan inti menjadi tidak tampak, dan terjadilah pembentukan spindel mikrotubul.

PEMBELAHAN MITOSIS

         Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).
Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
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 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.

1. Kariokinesis

          Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri 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. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:
a)  Profase
1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.
2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.
3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.
4. 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:

  1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.
  2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.
  3. Serat – serat gelendong menghilang.
  4. 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

Sebelum profase masing-masing kromosom mengalami duplikasi selama fase sintesis dari siklus sel. Setiap kromosom terdiri atas dua kromatid sister yang bergabung pada suatu tempat yang disebut sentromer atau kinetockor. Pada awal profase, massa mikrotubul sitoplasma yang merupakan bagian dari sitoskeleton rusak dan membentuk kelompok molekul-molekul tubulin yang besar. Molekul-molekul tubulin digunakan kembali untuk konstruksi komponen utama aparatus mitosis atau spindel mitosis. Spindel mitosis merupakan struktur benang bipolar yang sebagian besar disusun oleh mikrotubul yang mula-mula terbentuk di luar nukleus. Pusat pembentukan spindel atau kumparan pada kebanyakan sel hewan ditandai dengan adanya sentriol. Pasangan sentriol pada sel mula-mula berduplikasi dengan suatu proses yang dimulai tepat sebelum fase sintesis.

Duplikasi menghasilkan dua pasang sentriol. Masing-masing pasangan sentriol sekarang menjadi pusat mitosis yang membentuk pusat bagi susunan mikrotubul radial yang disebut aster. Kedua aster tersebut terletak berdampingan dekat salut inti. Pada profase akhir, berkas-berkas mikrotubul polar berinteraksi diantara dua aster, mula- mula memnajang dan tanpak mendorong sentriol ke bagian sepanjang sisi salut inti. Dengan cara ini spindel mitosis bipolar terbentuk. Spindel mitosis terdiri dari mikrotubul dan mikrofilamen yang berasosiasi dengan protein. Berdasarkan perlekatannya, spindel mitosis dibagi menjadi dua yaitu serabut-serabut bipolar yang merentang dari dua kutub spindel ke arah ekuator, dan serabut-serabut kinetokor yang melekat pada sentromer pada setiap kromatid dan merentang ke arah spindel.

Prometafase

Prometafse (metafase awal) dimulai secara tiba-tiba dengan rusaknya inti yang pecah menjadi fragmen-fragmen membran yang tidak dapat dibedakan dengan potongan-potongan retikulm endoplasma. Fragmen-fragmen tersebut tetap berada disekitar kumparan atau spindel selama mitosis. Kumparan-kumparan yang terletak di luar inti sekarang dapat masuk ke daerah inti.

Pada saat prometafase, kromosom-kromosom bermigrasi ke arah pusat spindel. Gerakan tersebut disebabkan karena adanya gerakan yang beragitasi yang disebabkan oleh adanya interaksi antara benang-benang kinetokor dengan komponen-komponen lain dari spindel.

Metafase

Selama metafase, sentromer dari setiap kromosom berkumpul pada bagian tengah spindel pada bidang ekuator. Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benang-benang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatid dilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda. Kadang-kadang benang-benang spindel tidak berasosiasi dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu kutub ke kutub yang lain. Pada saat metafase, sentromer- sentromer diduplikasi dan setiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen..

Anafase

Anafase dimulai secara tiba-tiba ketika pasangan kinetochor

pada masing-masing kromatid terdorong secara perlahan-lahan menuju kutub spindel. Jadi anafase ditandai dengan terjadinya pemisahan kromatid sister membentuk anak kromosom yang bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan.

Telofase

Ketika kromatid-kromatid anakan yang terpisah sampai di kutub, benang-benang kinetochor lenyap, benang-benang kumparan kembali memanjang dan salut inti yang baru kembali terbentuk disekitar masing-masing kromatid anakan. Kromosom nujkleulus tanpak kembali dan mitosis berakhir.

2. SITOKINESIS

Sitokinesis Pada Sel Hewan

Sitoplasma terbagi oleh suatu proses yang dikenal sebagai cleavage yang biasanya dimulai pada akhir anafase dan telofase. Membran pada bagian tengah sel tertarik ke dalam membentuk alur cleavage yang tegak lurus pada sumbu kumparan diantara nukleus dan secara bertahap menyempit hingga pada akhirnya putus dan membentuk dua sel anak secara terpisah.

Sitokinesis Pada Sel Tumbuhan

Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan tidak mampu membentuk lekuk cleavage. Hal ini disebabkan karena adanya dinding sel yang kaku. Sitokinesis pada dinsing sel tumbuhan tinggi melibatkan vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi dan mikrotubul-miktotubul yang tersusun paralel dan disebut fragmoplas. Vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi berasosiasi dengan mikrotubula fragmoplas dan ditranslokasikan sepanjang mikrotubula ke arah daerah ekuatorial. Vesikula-vesikula tersebut selanjutnya terakumulasi pada daerah dimana mikrotubula fragmoplas mengalami overlap. Vesikula-vesikula selanjutnya berfusi satu sama lain membentuk lempeng sel (Cell plate). Vesikula-vesikula tadi berisi senyawa-senyaw pembentuk papan sel dan dinding sel seperti pektin, hemiselulosa dan selulosa.

Lempeng sel meluas secara lateral hingga mencapai dinding sel semula. Hal tersebut mungkin disebabkan karena mikrotubula- mikrotubula pada fragmoplas awal dirakit dirombak pada bagian perifer dari lempeng sel awal. Di tempat tersebut mereka menarik vesikula-vesikula lain dan kembali berfusi pada bidang ekuator sehingga lempeng sel meluas kearah tepi. Proses ini berulang hingga lempeng sel mencapai membran plasma, dan dua sel baru terpisah secara sempurna. Pada akhirnya mikrofibril-mikrofibril selulosaditempatkan pada bagian bawah lempeng sel untuk membentuk dinding sel baru.

2. MIOSIS

Fertilisasi menandai dimulainya fase diploid pada hewan dan tumbuhan yang berkembang biak secara seksual. Stadium haploid dari siklus seksual dihasilkan dari proses pembelahan inti yang disebut miosis. Miosis berlangsung pada sel-sel miosit yang terdapat di dalam jaringan reproduksi pada suatu organisme. Seperti halnya dengan mitosis, miosis berlangsung setelah fase G1, S dan G2 dari interfase dan menentukan distribusi kromosom yang tepat ke dalam sel-sel anak. Berbeda dengan mitosis, sebab miosis mencakup dua siklus pembelahan berturut-turut dan menghasilkan 4 sel anak. Pembelahan pertama dari miosis disebut pembelahan reduksi. Miosis pertama mengubah inti dari suatu miosit yang mengandung kromosom diploid menjadi inti haploid yang mengandung kromosom n. Jumlah kromosom direduksi jika pasangan kromosom homolog terpisah. Pembelahan kedua disebut equation devision atau miosis kedua. Miosis kedua mengubah dua hasil dari pembelahan miosis pertama menjadi 4 inti haploid.

Pembelahan miosis merupakan suatu bentuk pembelahan inti yang penting pada organisme yang berkembang biak secara seksual. Miosis berlangsung pada organisme eukariota yang mengandung jumlah kromosom diploid (2n). Kedua set kromosom yang berpasangan tersebut dinamakan kromosom homolog. Telah diketahui bahwa manusia m,engandung 46 kromosom atau 23 kromosom homolog (pada manusia n=23). Ke 46 kromosom yang terdapat pada zygot dibentuk pada saat fertilisasi yang diturunkan dari sel sperma dan sel telur dari kedua induknya (paternal dan maternal). Sel sperma dan sel telur mengandung setengah jumlah kromosom induknya dan dinamakanhaploid (n). Jadi sel haploid adalah sebuah sel dengan satu set kromosom tunggal. Sel diploid adalah sel yang memiliki dua set kromosom.

Pengujian dengan mikroskop terhadap ke 46 kromosom manusia menunjukkan bahwa setiap jenis kromosom ada dua dan tersusun berpasang-pasangan dimulai dari kromosom terpanjang. Tampilan visualnya dinamakankariotipe. Kromosom yang membentuk pasangan, yang mempunyai panjang, posisi sentromer, dan pola pewarnaan yang sama dinamakan kromosom homolog. Pengecualian penting terhadap aturan kromosom homolog untuk sel somatic manusia, yaitu pada kromosom X dan Y. Karena keduanya menentukan jenis kelamin suatu individu, maka kromosom X dan Y dinamakan kromosom seks (kromosom jenis kelamin). Kromosom di luar kromosom seks dinamakan kromosom autosom.

2.1. Miosis Pertama

Profase I

Profase pertama merupakan fase yang sangat kompleks dari miosis. Kromosom mulai memadat. Dalam suatu proses yang dinamakan sinapsis, kromosom homolog yang masing-masing tersusun dari dua kromatid saudara muncul secara bersamaaan sebagai suatu pasangan. Masing-masing pasangan kromosom terlihat sebagai suatu tetrad, yaitu kompleks kromosom dengan empat kromatid. Pada banyak tempat di sepanjang kromosom, kromatid kromosom homolog saling silang menyilang. Persilangan yang membantu mengikat kromosom agar tetap bersama ini dinamakan kiasmata (tunggal, kiasma). Semenetara itu komponen seluler lainnya mempersiapkan pemebelahan inti dengan cara yang mirip mitosis. Sentrosom bergerak saling menjauh dan gelendong mikrotubula terbentuk di antaranya.

Selubung nucleus dan nucleoli menyebar. Akhirnya gelendong mikrotubula menangkap kinetokor yang terbentuk pada kromosom, dan kromosom mulai bergerak ke arah lempeng metafase. Biasanya memakan waktu lebih dari 90% waktu yang dibutuhkan untuk miosis. Secara terinci profase pertama terdiri atas 5 fase yaitu leptonema (leptoten), Zygonema (zygoten), Pachynema (pachyten), diplonema (diploten), dan diakinesis.

• Leptonema: Stadium ini ditandai dengan dimulainya kondensasi kromosom., setiapkromosom tanpak terdiri atas dua kromatid.

• Zygonema: Stadium ini ditandai dengan adanya kromosom homolog yang berpasangan. Kejadian ini disebut sinapsis. Setiap unit terdiri atas dua synap, dan kromosom homolog yang telah terduplikasi disebut bivalen atau tetrad. Pada fase ini terbentuk kompleks sinaptonema dimana terjadi crossing over. Crossing over dihasilkan dari pembelahan oleh endonuklease dari DNA sesuai posisi dari dua kromatid non sister yang diikuti dengan transposisi dan penggabungan kembali ujung-ujung bebas dari rantai kromosom homolog. Hasil dari crossing over adalah kombinasi gen-gen baru, dibentuk pada kromosom homolog.

• Pachynema: Selama stadium ini, kromatid menjadi sangat jelas sebagai hasil kondensasi yang terus menerus.

• Diplonema dan diakinesis: Stadium ini ditandai dengan

terjadinya pemisahan kromosom homolog kecuali pada

titik dimana chiasmata dibentuk.

Metafase I

Pada fase ini apparatus spindel terbentuk seperti pada mitosis, dan tetrad berkumpul pada bidang ekuatorial atau bidang pembelahan atau lempeng metafase. Kromosom masih dalam pasangan homolognya. Mikrotubula kinetokor dari masing-masing kutub sel melekat pada satu kromosom, sementara itu mikrotubula dari kutub berlawanan menempel pada homolognya pada daerah sentromer.

Anafase I

Seperti pada mitosis, alat gelendong menggerakkan kromosom ke arah kutub sel, 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. Berbeda dengan mitosis, kromosom muncul sendiri-sendiri pada lempeng metafase dan bukan dalam pasangan, dan gelendong memisahkan kromatid saudara dari masing-masing kromosom. Dengan kata lain pada miosis fase anafase I, kromosom homolog (bukan kromatid saudara) dari setiap tetrad terpisah satu dengan yang lain, dan bergerak ke kutub gelendong (spindle) yang berlawanan.

Telofase I

Telofase I menghasilkan pembelahan miosis I. Kumpulan kromosom homolog pada akhirnya dipisahkan menuju kutubnya masing-masing dan terbentuk dua daerah inti yang dapat dibedakan secara jelas. Pada beberapa organisme, salut inti yang baru dibentuk, dan dekondensasi kromosom kadang-kadang terjadi.

Interkinesis adalah periode di antara akhir telofase I dan awal profase II. Periode ini biasanya sangat singkat. DNA yang dihasilkan dari dua inti pada pembelahan miosis pertama tidak mengalami replikasi selama fase interkinesis.

2.1. Miosis Kedua

Profase II

Profase II mirip dengan profase pada pembelahan mitosis, walaupun setiap inti sel hanya memiliki setengah dari jumlah kromosom. Inti haploid dari setiap kromosom disusun atas dua kromatid saudara yang dibentuk sebelum profase I.

Metafase II

Metafase dua mirip dengan metafase pada pembelahan mitosis. Pasangan kromatid bergerak ke pusat spindel dan melekat pada mikrotubula-mnikrotubula.

Anafase II

Mirip dengan anafase pada pembelahan mitosis. Tetapi berbeda dengan anafase I. Pada anafase II kromatid sister terpisah satu sama lain dan bergerak menuju kutub spindel yang berlawanan.

Telofase II

Telofase II mirip dengan telofase pada pembelahan mitosis. Kelompok-kelompok kromosom yang telah terpisah kembali dibungkus oleh salut inti yang baru berkembang dan kromosom mulai mengalami dekondensasi.

Miosis menghasilkan 4 sel haploid. Umumnya pada hewan dan beberap tumbuhan tinggi, miosis yang berlangsung pada jaringan reproduksi diiringi oleh pembelahan sitoplasma. Contoh pembelahan miosis adalah pembentukan gamet pada manusia.

  • Dasar dari reproduksi dan pewarisan keturuan level sel adalah pembelahan sel
  • Hanya manusai yang menghasilkan lebih banyak lagi manusia, tanaman kobis menghasilkan lebih banyak lagi tanaman kobis, udang menghasilkan lebih lagi udang. Fenomena itu dalam peribahasa kuno adalah “like bigets like”
  • Sel berasal dari sel yang sebelumnya telah ada
  • Pembelahan sel mendasari pertumbuhan dan reproduksi. Like bigets like cocok untuk reproduksi aseksual
  • Ketika sebuah sel membelah, kedua sel anakan masing-masing harus memiliki jumlah molekul DNA dan sitoplasma yang dibutuhkan
  • Sel prokariot bakteri bereproduksi melalui pembelahan sel yang disebut fisi bineri yang berarti pembagian menjadi separuh/setengah. Kromoson bekteri tunggal
  • Sel eukariot jumlah kromsomnya banya, besar, dan kompleks.
  • Jumlah kromosom sel eukariot tergantung spesies
  • Pada spesies eukariot multiseluler, sel gamet spermatozoa atau ovum mengandung separuh dari jumlah kromosom sel lain pada tubuhnya yang disebut sel somatis. Contoh manusia, jumlah kromosom 46, pada sel somatisnya adalah 46 dan pada sel spermatozoa atau sel telur kromosomnya berjumlah 23.
  • Pemebelahan sel esensial bagi kehidupan
  • Sel eukariot mengalami siklus sel, yaitu suatu rangkaian kejadian dari saat sel membelah menjadi dua sel ke saat sel anakan membelah lagi.
  • Fase siklus sel fase mitosis disingkat fase M, diikuti fase interfase yang merupakan 90% jumlah total siklus sel. Selama interfase sintesa DNA untuk menduplikasi kromosom terjadi. Selama interfase dibagi lagi ke dalam subfase yaitu subfase G1, yaitu fase sebelum sintesa DNA terjadi. Huruf G berasal dari kata gap. Jadi G1 berarti gap antara pemebelahan sel dan sintesa DNA. Subfase berikutnya adalah subfase G2, yaitu periode antara selesainya sintesa DNA ke pembelahan sel. Selama fase gap baik G1 maupun G2 adalah saat aktivitas metabolisme berlangsung.
  • Mitosis adalah cara efisien memindahkan kopian sejumlah besar informasi genetik dalam berbagai kromosom ke kedua sel anakan.
  • Di bawah mikroskop cahaya, sel yang mengalami pembelahan dapat dilihat kromosomnya. Kromosom berduplikasi lalu kemudian berpisah ke masing-masing sel anakan.
  • Proses pembelahan sel adalah berlangsung kontinyu, tidak terputus-putus
  • Untuk memudahkan mempelajari, proses pembelahan sel dibedakan atas:

Interfase Sel nampak sama dengan sel fase interfase, perubahan belum terdeteksi Profase Kromatin menjadi kromosom yang jelas terlihat, pada sitoplasma ada dua pusat yang terbentuk dari mikrotubul, dinding inti hilang, pada akhir profase dua pusat saling menjauh ke kutub berlawanan dan spindel mikrotubul yang berhubungan dengan pusat terbentuk Metafase Spindel mitosis terbentuk sempurna, sentromer kromosom berbaris pada bidang metafase di daerah ekuator sel Anafase Ketika sentromer memisahkan kromatid-kromatid ke masing-masing kutub, sel mulai memanjang Telofase Kebalikan profase, pemanjangan sel yang dimulai saat anafase berlanjut, dinding inti mulai terbentuk Sitokinesis

  • Ini bagian akhir telofase, yaitu proses pembagian sitoplasma yang berlangsung bersamaan dengan fase telofase, di mana dua sel anakan berpisah benar
  • Sitokinesis berbeda antar sel tanaman 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”

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelahan sel

  • Penempelan (sel bertumpu): sel membelah setelah sel bertumpu/menempel
  • Kerapatan sel: sel berhenti membelah setelah seluruh permukaan dilipisi satu lapis sel
  • Faktor pertumbuhan (growth factors): walau seluruh permukaan telah penuh sel, bila ditambahi faktor pertumbuhan sel maka pembelahan sel berlangsung mengakibatkan penumpukan sel

Pertumbuhan sel yang di luar kontrol mengakibatkan apa yang disebut kanker

  • sel normal pada kultur tumbuh dan membelah antara 20-50 generasi
  • sel kanker dapat membelah terus tanpa henti sepanjang ada nutrisi. Sel kanker membelah tidak mengikuti pola siklus sel normal, tapi acak.
  • Sel-sel kanker menghasilkan tumor ganas (tumor malignan)
  • Penyebaran sel-sel kanker di luar asal sel kanker disebut metastasis

Macam-macam kanker

  • karcinoma adalah kanker yang menutupi permukaan internal atau eksternal tubuh, seperti kulit, permukaan usus
  • Sarcoma adalah kanker berasal dari jaringan penyokong tubuh, seperti tulang, otot
  • Leukemia: kanker jaringan pembentuk darah, seperti sumsum tulang-          Lymphomas: kanker berasal dari jaringan limfa, lymph nodes

Fungsi mitosis untuk pertumbuhan, penggantian sel yang rusak, dan reproduksi aseksual Kromosom manusia yang 46, kalau diamati mereka masing-masing berpasangan dengan homolognya, sehingga ada 23 pasang kromosom pada manusia Hukum kromosom homolog yaitu kromosom homolog yang berpasangan karena sama ukurannya, sama bentuknya, sama kandungan gen-gennya. Misalnya gen yang mengatur warna mata terdapat pada lokus 1 pada satu kromosom, maka pada kromosom homolognya gen warna mata juga terdapat lokus yang sama, walaupun gennya untuk warna mata yang berbeda Ada dua jenis/tipe kromosom

  • Tipe pertama adalah disebut autosom, sejumlah 22 pasang, terdapat pada baik laki-laki maupun wanita.
  • Tipe kedua, sepasang yang lain adalah penentu kelamin disebut kromosom kelamin atau sex kromosom. Wanita memiliki sepasang sex kromosom disebut kromosom X. Laki-laki memiliki kromosom kelamin X dan Y yang berpasanga. Inilah perkecualian, pada kromosom kelamin laki-laki perkecualian penting terjadi yaitu dua kromosom X dan Y yang berbeda ukuran dan bentuknya juga kandungan gen-gennya berbeda tapi saling berpasangan.

Individu memiliki dua set kromosom, satu berasal dari ayah dan satu berasal dari ibu adalah kunci siklus hidup manusia. Sel yang mengandung dua homolog set kromosom disebut sel diploid, dan jumlah total kromosom disebut angka diploid, disingkat 2n Pada manusia angka diploid adalah 46, yaitu 2n=46. Manusia adalah organisme diploid, karena hampir semua sel penyusun tubuh kita adalah sel diploid. Perkecualian adalah sel telur atau sel spermatozoa, yang keduanya disebut sel gamet. Masing-masing gamet memiliki set tunggal kromosom terdiri atas 22 autosom dan sebuah seks kromosom X dan Y. Sel dengan set tunggal disebut haploid. Pada manusia angka haploid (disingkat n) adalah 23 (n=23) Siklus hidup manusia dimulai dari sebuah sel telur ibu haploid dibuahi oleh sel spermatozoa bapak yang haploid dalam proses yang disebut ferlilisasi, menghasilkan zigot yang diploid. Zigot tumbuh berkembang menjadi dewasa. Pembelahan mitosis menjaga sel-sel anakan dari zigot menerima 46 set kromosom. Ada perubahan terjadi untuk tahapan dari diploid menjadi haploid dalam siklus hidup kita. Gamet kita yang haploid, dihasilkan dari proses pembelahan yang disebut meiosis, yang hanya terjadi selama fase seksual dari siklus hidup kita. Meiosis mereduksi atau mengurangi jumlah kromosom menjadi setengahnya Meiosis adalah proses menghasilkan gamet yang haploid dari diploid

  • pada meiosis sel mengalami dua pembelahan berurutan, disebut meiosis I dan meiosis II
  • Sel anakan yang dihasilkan adalah 4 sel, bukan 2 sel seperti mitosis
  • Dua pembelahan meiosis dilangsungkan oleh hanya satu proses duplikasi kromosom, sehingga hasilnya keempat sel anakan hanya memiliki separuh jumlah kromosom induknya. Reduksi jumlah kromosom terjadi selama meiosis I.

Interfase I Profase I Metafase I, tetrad berjejer pada bidang metafase Anafase I, kromatid sejenis tetap bersama dan pergi ke kutub yang sama Telofase I Cytokinesis Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Cytokinesis Bandingkan mitosis dan meiosis

  • orientasi kromosom selama metafase meiosis yang acak, menghasilkan gamet yang beragam, ditambah proses fertilisasi yang acak, keduanya menghasilkan turunan yang bervariasi
  • kromosom homolog membawa gen-gen yang berbeda versinya
  • crossing over, yaitu pergantian segmen kromosom yang berhubungan antara dua kromosom homolog
  • crossing over lebih lanjut meningkatkan variasi genetis