Siklus dan Pembelahan Sel

B. Siklus dan Pembelahan Sel

 

SIKLUS DAN PEMBELAHAN SEL

SIKLUS SEL

Sel adalah unsur terkecil yang menyusun suatu organisme. Dalam perjalanan hidupnya, sel tidaklah statis, namun ia senantiasa melakukan kegiatan memperbanyak diri dalam konteks perkembangbiakan, pembelahan sel bertujuan agar reproduksi dan embriogenesis dapat berkelanjutan. Sel induk gamet (gametogonium) harus terlebih dahulu berploriferasi, setelah itu gametosit mengalami pembelahan reduksi. Bila pembuahan terjadi, maka embryogenesis terjadi yang pada prinsipnya berlangsung dengan cara perbanyakan satu sel zygote menjadi ribuan sampai milyaran sel.

Siklus sel yang berlangsung kontinu dan barulang (siklik) disebut poliferasi. Keberhasilan sebuah poliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur dari satu fase siklus sel menuju fase berikutnya. Jenjang reaksi kimia organic yang terjadi seyogyanya diselesaikan sebelum jenjang berikutnya dimulai. Sebagai contoh, dimulainya fase mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan menyebabkan sel tereliminasi.

Pada sel prokariot yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel eukariot yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua fase fungsional, fase S dan M, dan fase persiapan, G1 dan G2:

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 fase M.

2.     Fasa M (mitosis)

Interval waktu fase 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 fase M terjadi beberapa jenjang fase, yaitu:

  • Prometafase, pada fase ini sampul inti sel terlarut dan kromosom yang mengandung 2 kromatid mulai bermigrasi menuju bidang ekuatorial (piringan metafase).
  • Metafase. kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik puncaknya
  • Anafase. Tiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub.
  • Telofase. Kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi, diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma perlahan mulai membelah

3.     Fasa G (gap)

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

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

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

PEMBELAHAN SEL

Reproduksi  sel  dapat terjadi  karena   peristiwa  pembelahan  sel.  Pembelahan  sel  ini  diawali  dengan adanya  pembelahan  kromosom  dalam  beberapa  tahap  pembelahan.  Pada  setiap tahap  pembelahan  mempunyai  ciri-ciri  tertentu  yang  dapat  diamati  proses-prosesnya  melalui  teknik  atau perlakuan  tertentu  yang diberikan  pada kromosom dalam sel tersebut.

Adapun  pembelahan sel dibedakan menjadi  dua macam,  yaitu Pembelahan Mitosis dan Pembelahan MeiosisPembelahan Mitosis  adalah  peristiwa  pembelahan  sel  yang  terjadi  pada  sel-sel  somatis (sangat aktif  pada  jaringan  meristem)  yang  mengha silkan  dua  sel  anak  yang memiliki  genotip  sama  dan  identik  dengan  sel  induknya. Sedangkan  Pembelahan 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. Sebelum  terjadinya  peristiwa  pembelahan  sel,  terdapat  beberapa  peristiwa penting  seperti  pembelahan  kromosom.  Dalam  inti  sel  terdapat  kromosom  yaitu benda–benda  halus  berbentuk  batang  panjang  atau  pendek  dan  lurus  atau bengkok.  Kromosom  merupakan  pembawa  bahan  keturunan.  Kromosom  dapat terlihat  pada  tahap-tahap  tertentu  pada  pembelahan  inti.  Biasanya  kromosom digambarkan pada  tahap metafase.

MITOSIS

MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

a.      Interfase

Ciri-ciri fase interfase sebagai berikut :

  • Selaput nukleus membatasi nukleus
  • Nukleus mengandung satu atau lebih nukleolus
  • Dua sentrosom telah terbentuk memlalaui replikasi sentrosom tunggal
  • Pada sel hewan, setiap sentrosom memiliki dua sentrosom
  • Kromosom yang diduplikasikan selama fase S, tidak bisa dilihat secara individual karena belum terkondensasi.

b.     Profase

Ciri-ciri fase profase sebagai berikut :

  • Serat-serat kromatin menjadi terkumpar lebih rapat, terkondensasi menjadi kromosom diskret yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya.
  • Nukleolus lenyap
  • Û   Gelendong mitotik mulai terbentuk. Gelendong ini terdiri atas sentrsom dan mikrotubulus yang menjulur dari sentrosom.
  • Sentrosom-sentrosom bergerak saling menjauhi, tampaknya didorong oleh mikrotubulus yang memanjang di antaranya.

c.      Prometafase

Ciri-ciri fase prometafase sebagai berikut :

  • Selaput nukleus terfragmentasi
  • Mikrotubulus yang menjulur dari masing-masing sentrosom kini dapat memasuki wilayah nukleus.
  • Kromosom menjadi semakin terkondensasi
  •  Masing-masing dari kedua kromatid pada setiap kromosom kini memiliki kinetokor, struktur protein terspesialisasi yang terletak pada sentromer.
  • Beberapa mikrotubulus melekat pada kinetokor menjadi mikrotubulus kinetokor.
  • Mikrotubulus nonkinetokor berinteraksi dengan sejenisnya yang berasal dari kutub gelendong yang bersebrangan

d.     Metafase

Ciri-ciri fase metafase sebagai berikut :

  •  Merupakan tahap mitosis yang paling lama, seringkali berlangsung sekitar 20 menit.
  • Sentrosom kini berada pada kutub-kutub sel yang bersebrangan.
  • Kromosom berjejer pada lempeng metafase, bidang khayal yang berada di pertengahan jarak antara kedua kutub gelendong. Sentromer-sentromer kromosom berada di lempeng metafase.
  • Untuk setiap kromosom, kinetokor kromatid saudara melekat ke mikrotubulus kinetokor yang berasal dari kutub yang bersebrangan.

e.      Anafase

Ciri-ciri fase anafase sebagai berikut :

  • Merupakan tahap mitosis yang paling pendek, seringkali berlangsung hanya beberapa menit.
  • Anafase di mulai  ketika protein kohesin terbelah. Ini memungkinkan kedua kromatid saudara dari setiap pasangan memisah secara tiba-tiba. Setiap kromatid pun menjadi satu kromosom utuh.
  • Kedua kromosom anakan yang terbebas mulai bergerak menuju ujung-ujung sel yang berlawanan saat mikrotubulus kinetokor memendek. Karena mikrotubulus ini melekat ke wilayah sentromer terlebih dahulu.
  • Sel memanjang saat mikrotubulus nonkinetokor memanjang.
  •  Pada akhir anafase, kedua ujung sel memilki koleksi kromosom yang sama dan lengkap.

f.      Telofase

Ciri-ciri fase telofase sebagai berikut :

  • Dua nukleus anakan terbentuk dalam sel.
  • Selaput nukleus muncul dari fragmen-fragmen selaput nukleus sel induk dan bagian-bagaian lain dari sistem endomembran.
  • Nukleolus muncul kembali.
  • Kromosom menjadi kurang terkondensasi
  • Mitosis, pembelahan satu nukleus menjadi nukleus yang identik secara genetik, sekarang sudah selesai.

 GAMBARAN UMUM FASE MITOSIS   

MEIOSIS

Meiosis yaitu tipe pembelahan sel yang mengurangi jumlah set kromosom dari dua menjadi satu dalam gamet, mengimbangi penggandaan saat fertilisasi. Pada hewan meiosis hanya terjadi pada ovarium atau testis. Akibatnya, setiap sperma dan sel telur manusia bersifat haploid (n=23). Fertilisasi mengembalikan kondisi diploid dengan cara mengombinasikan dua set haploid kromosom, dan siklus hidup manusia diulangi lagi, generasi demi generasi. Fertilisasi dan meiosis merupakan ciri khas dari reproduksi seksual  pada tumbuhan maupun hewan. Fertilisasi dan meiosis silih berganti dalam siklus hidup seksual, mempertahankan jumlah kromosom yang konstan pada setiap spesies dari satu generasi ke generasi berikutnya. Sel haploid atau diploid dapat membelah melalui mitosis, bergantung pada tipesiklus hidup. Akan tetapi, hanya sel-sel diploid yang dapat mengalami meiosis, karena sel-sel haploid memiliki satu set kromosom yang tidak dapat dikurangi lagi.

Tiga perisiwa yang hanya terjadi pada meiosis selama meiosis l:

1.               Sinapsis dan pindah silang. Selama profase l, homolog tereplikasi berpasangan dan terhubung secara fisik di sepanjang lengan oleh struktur protein serupa ritsleting, kompleks sinaptonemal. Proses ini disebut sinapsis. Penataan ulang genetik antara-antara kromatid nonsaudara, dikenal sebagai pindah silang (crossing over), diselesaikan pada tahap ini. Setelah penguraian kompleks sinaptonemal pada profase akhir, kedua homolog sedikit memisah namun tetap terhubung, setidaknya pada satu daerah yang berbentuk-X yang disebut kiasmata. Kiasmata merupakan perwujudan fisik dari pindah silang. Kiasma tampak seperi palang karena kohesi kromatid saudara masih tetap menyambungkan kedua kromatid saudara awal, bahkan di daerah-daerah yang salah satu kromatidnya kini menjadi bagian dari homolog lain. Sinapsis dan pindah silang normalnya tidak terjadi saat mitosis.

2.               Homolog di lempeng metafase. Pada metafase l meiosis, kromosom berjejer sebagai pasangan homolog di lempeng metafase, bukan sebagai kromosom individual, seperti pada metafase mitosis.

3.               Pemisahan  homolog. Pada anafase l meiosis, kromosom-kromosom tereplikasi pada setiap pasangan homolog bergerak kearah kutub yang berlawanan, namun kromatid-kromatid saudara dari setiap kromosom tereplikasi tetap melekat. Sebaliknya, pada anafase mitosis, kromatid-kromatid saudara memisah.

GAMBARAN UMUM FASE MEIOSIS:

  

PERBANDINGAN MITOSIS DAN MEIOSIS

Pembanding Mitosis Meiosis
Replikasi Terjadi saat interfase sebelum mitosis dimulai Terjadi saat interfase sebelum meiosis l dimulai
Jumlah pembelahan Satu kali mencakup profase,metafase, anafase dan telofase Dua kali, masing-masing mencakup profase, metafase, anafase dan telofase
Sinapsis dan kromosom homolog Tidak terjadi Terjadi saat profase l bersama pindah silang antara kromatid nonsaudara, kiasmata yang dihasilkan menjaga pasangan kromosom tetap bersama akibat kohesi kromatid saudara
Jumlah sel anakan dan komposisi genetik Dua, masing-masing diploid (2n) dan identik secara genetik dengan sel induk Empat, masing-masing haploid (n), mengandung separuh jumlah kromosom sel induk, berbeda secara genetik dari sel induk dan dari satu sama lain
Peran dalam tubuh hewan Memungkinkan dewasa multiselular bertumbuh-kembang dari zigot, menghasilkan sel-sel untuk pertumbuhan, perbaikan dan pada beberapa spesies, reproduksi aseksual Menghasilkan gamet, mengurangi jumlah kromosom menjadi separuh dan menyebabkan variabilitas genetik di anatara gamet

 PEMBELAHAN MEIOSIS PADA MANUSIA

 Gametogenesis

Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet (sel kelamin) yang terjadi melalui pembelahan meiosis. Gametogenesis berlangsung pada sel kelamin dalam alat perkembangbiakan.Gametogenesis meliputi spermatogenesis (pembentukan spermatozoa atau sperma) dan Oogenesis (pembentukan ovum)

Pembentukan Sperma (Spermatogenesis)

Hampir semua spesies hewan tingkat tinggi terutama mamalia mempunyai proses spermatogenesis yang hampir sama, dalam pembahasan ini akan di jelaskan mengenai proses spermatogenesis pada nanusia.

Tempat spermatogenesis

Spermatogenesis terjadi di testis. Didalam testis terdapat tublus seminiferus. Dinding tubulus seminiferus terdiri dari jaringan epitel dan jaringan ikat, pada jaringan epithelium terdapat sel – sel spermatogonia dan sel sertoli yang berfungsi member nutrisi pada spermatozoa. Selain itu pada tubulus seminiferus terdapat pula sel leydig yang mengsekresikan hormone testosterone yang berperan pada proses spermatogenesis.

Proses Spermatogenesis

       Pada masa pubertas, spermatogonia

membelah diri secara mitosis sehingga menghasilkan lebih banyak spermatogonia. Pada manusia, spermatogonia mengandung 23 pasang kromosom atau 46 kromosom (diploid)

Beberapa spermatogonia membelah diri kembali, sedangkan lainnya berkembang menjadi spermatosit primer yang juga mengandung kromosom sebanyak 46 kromosom. Sel – sel spermatosit primer tersebut kemudian membelah secara meiosis nebjadi dua spermatosit sekunder yang jumlah kromosomnya menjadi setengahnya (23kromosom haploid). Selanjutnya spermatosit sekunder membelah lagi secara meiosis menjadi empat spermatid. Jadi, spermatid.jadi, spermatosit primer mengalami pembelahan meiosis I yang menghasilkan dua spermatosit sekunder. Selama pembelahan meiosis II, kedua spermatosit sekunder membelah lagi menghasilkan empat spermatid. Selanjutnya spermatid berdiferensi menjadi sel kelamin dewasa(masak) yang disebut spermatozoa atau sperma. Ini juga memiliki23 kromosom (haploid).

Pada manusia proses spermatogenesis berlangsung setiap hari. Siklus spermatogenesis berlangsung rata – rata 74 hari. Artinya , perkembangan sel spermatogonia menjadi spermatozoa matang memerlukan waktu rata – rata 74 hari. Sementara itu pemasakan spermatosit menjadi sperma memerlukan waktu dua hari.proses pemasakan spermatosit menjadi sperma dinamakan spermatogenesis dan terjadi didalam epidemis.

Pada pria dewasa normal, proses spermatogenesis terus berlangsung sepanjang hidup, walaupun kualitas dan kauntitasnya makin menurun dengan bertambahnya usia.

Bagian – Bagian Sperma

Sperma dewasa terdiri dari tiga bagian yaitu kepala, bagian tengah dan ekor (flagelata. Kepala sperma mengandung nucleus. Bagian ujung kepala ini mengandung akrosom yang menghasilkan enzim yang berfungsi untuk menembus lapisan – lapisan sel telur pada waktu fertilisasi. Bagian tengah sperma mengandung mitokondria yang menghasilkan ATP sebagai sumber energy untuk pergerakan sperma. Ekor sperma berfungsi sebagai alat gerak.

Oogenesis

Pada masa pubertas, oosit primer mengadakan pembelahan meiosis I menghasilkan satu sel oosit sekunder yang besar dan satu sel badan kutub pertama (polar body primer) yang lebih kecil. Perbedaan bentuk ini disebabkan sel oosit sekunder mengandung hampir semua sitoplasma dan kuning telur, sedangkan sel badan kutub pertama hanya terdiri dari nucleus saja. Oosit sekunder ini mempunyai kromosom setengah kromosom oosit primer yaitu 23 kromosom (haploid).

Dalam pembelahan meiosis II, oosit sekunder membelah diri menghasilkan satu sel ootid yang besar dan satu badan kutub kedua (polar body sekunder). Ootid yang besar tersebut mengandung hamper semua kuning telur dan sitoplasma. Pada saat yang sama, badan kutub pertama membelah diri menjadi dua kutub. Selanjutnya ootid tumbuh menjadi sel telur (ovum) yang mempunyai 23 kromosom (haploid). Sedangkan ketiga badan kutub kecil hancur sehingga setiap oosit primer hanya menghasilkan satu sel telur yang fungsional. Sel telur (ovum) yang besar itu mengandung sumber persediaan makanan, ribosom, RNA, dan komponen – komponen sitoplasma lain yang berperan dalam perkembangan embrio. Sel telur yang matang diselubungi oleh membrane corona radiate dan zona pellusida.

Oogenesis hanya berlangsung hingga seseorang usia 40 sampai 50 tahun. Setelah wanita tidak mengalami menstruasi lagi (menopause) sel telur tidak diproduksi lagi.

DAFTAR PUSTAKA

            Reece, Campbell. 20002. BIOLOGI. Jakarta; Erlangga

http://www.crayonpedia.org/mw/D._Pembelahan_Meiosis_Pada_Manusia_12.1. diakses tanggal 04 juni 2012 jam 19.45

http:/samudra-fox/2011/11/makalah-biologi-pembelahan-meiosis.html. diakses tanggal 07 juni 2012 jam 19.30

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

Try To Look At the Bright Side Teposeliro sifate satrio, Nelongso sing dhadhi gegondelaning roso, Prihatin dhalaning mukti utomo

%d bloggers like this: