Reproduksi Sel / Pembelahan Sel: Reproduksi Sel / Pembelahan sel

Pembelahan sel hakikatnya merupakan penggandaan materi genetik, yaitu gen dan DNA yang terdapat dalam nukleus, pembelahan diri sehingga dihasilkan sel sel anakan yang menggandakan materi genetik yang sama.

Bagi makhluk uniseluler, Pembelahan Sel merupakan usaha untuk menghindari kepunahan jenisnya. Bagi makhluk hidup multiseluler, Pembelahan sel merupakan proses yang berkaitan dengan pertumbuhan, perbaikan sel sel yang rusak, serta penting untuk perkembangbiakan.

a. Pembelahan Sel Secara Langsung

Pembelahan sel secara langsung bisa disebut pula pembelahan secara amitosis , artinya dalam pembelahan tersebut tidak didahului peristiwa pembentukan gelendong, pembelahan, peleburan inti, dan penampilan kromosom.

Pembelahan biner adalah pembelahan sel tanpa melalui pembelahan inti. Pada bakteri terjadi pembelahan biner : dimana setiap sel membelah menjadi 2.

Sel-sel anakan mempunyai ukuran dan struktur materi genetik yg sama. Pembelahan ini diawali dengan penggandaan DNA pada kromosom tunggal. Kromosom bakteri berupa benang panjang berbentuk lilitan.

Pembelahan DNA diikuti pembelahan benang kromosom yang keduanya dari materi DNA yang sama. Terbentuknya dua kromosom diikuti pula dengan terbentuknya membran pemisah yang terbentang diantara kedua kromosom tersebut.

b. Pembelahan Sel Secara Tidak langsung

Pembelahan sel secara tak langsung dapat dilihat pada sel eukariotik, dimana peristiwanya

didahului oleh peristiwa pembentukan gelendond, peleburan inti, dan penampilan kromosom.

Sel eukariotik lebih kompleks melakukan pembelahan dikarenakan jumlah ADN yang lebih

banyak, mengandung lebih dari 1000 kromosom yg terdapat di dalam nukleus yang

diselubungi oleh membran dan lain-lain.

Sel Eukariotik mengalami 2 tahap :

a.Kariokinesis (Karyon = Nukleus, Kinesis = Pembelahan)

Nukleus dan bahan-bahan yang dikandungnya membelah untuk membentuk nukleus baru.

b.Sitokinesis (Cyto = Sitoplasma, Kinesis = Pembelahan)

Sitoplasma sel dan nukleus tersekat menjadi sel-sel anak yang terpisah.

Siklus Sel

Siklus sel terbagi menjadi 2 tahap:

1. Interfase Fase yang paling lama karena melibatkan persiapan untuk pembelahan,

pertumbuhan dan aktifitas metabolisme. Yang kemudian dibagi menjadi 3 tahap :

a. Fase G1 (gap)

Fase pemisah aktivitas yang berhubungan dengan pembelahan sel. Pada fase G1 terjadi pertumbuhan dan fungsi sel yang normal dan organel-organel menduplikasi diri untuk persiapan pembelahan namun setiap fase G1 tiap sel waktunya berbeda-beda.

b. Fase S (Sintesis)

Tahap sintesis materi yang dibutuhkan untuk pembelahan sel. Bahan yang disintesis yaitu salinan ADN sel, protein dan sentrion (pada sel hewan). Gabungan protein yang berasal dari mikrotubul membentuk perangkat spindel (sekat gelendong pembelahan)

c. Fase G2

Untuk mempersiapkan fase mitosis yang ditandai dengan terlihatnya kromosom-kromosom yang pada awalnya menggulung hingga akhir fase G2. Pada fase G2 dibuat protein mikrotubul dan perangkat spindel.

2. Fase Mitotik

Fase ini disebut juga fase M. pada pembelahan mitosis ini ada dua peristiwa penting yakni pembelahan inti sel (kariokinesis) dan sitokinesis atau pembagian sitoplasma. Pada fase ini pembelahan suatu sel induk yang menghasilkan 2 anak sel tanpa mengalami jumlah kromosom.

Fungsi : Untuk memelihara pertumbuhan sel-sel baru serta menjaga dan memperbaiki bagian tubuh suatu organisme.

1. Mitosis

Pembelahan suatu sel induk yang menghasilkan 2 sel anak tanpa mengalami perubahan jumlah kromosom.

Fungsi : Untuk memelihara pertumbuhan sel-sel baru serta menjaga dan memperbaiki bagian tubuh suatu organisme.

Tahapan pembelahan mitosis

1. Profase

Fase ini merupakan fase terlama, dan paling banyak memerlukan energi.

1 ) selaput inti atau karioteka serta nukleus yang terdapat dalam inti sel, lenyap.

2) benang benang kromatin di dalam nukleus memendek dan menebal, benang

kromatin yang demikian disebut kromosom.

3) kromosom membelah menjadi dua benang baru masing masing disebut kromatid. Ada bagian tertentu dari pasangan kromatid saling berdekatan yaitu sentromer

4) pada sel hewan bersamaan dengan pembentukan kromatid, sentromer membelah menjadi dua . Masing masing belahan menuju ke arah kutub yang berlawanan

5) dari setiap sentriol, mikrotubulus membentuk benang benang spindel, sehingga berbentuk gelendong pembelahan yang menyerupai suatu pancaran bintang yang disebut aster

2. Metafase

Kromosom yang telah membelah menjadi dua kromatid memanjang dan sentromernya mengatur diri di bidang pembelahan atau bidang ekuator. Apabila dilihat dari arah kutub sel. kromosom tampak tersusun seperti bintang.

3. Anafase

1) setiap benang spindel memegang satu kromatid tepat pada sentromernya

2) benang benang spindel tersebut selanjutnya menarik tiap kromatid, sehingga kromatid yang melepaskan diri dari pasangannya masing masing bergerak ke arh kutub yang berlawanan. Peristiwa terpisahnya kutub kutub disebabkan oleh pengaruh enzim cincin

4. Telofase

Setelah benang benang kromatid sampai pada kutub , maka dia akan lenyap dan berubah menjadi benang benang kromatin . Benang benang kromatin yang berkumpul di kutup yang berlawanan itu selanjutnya akan terlindung oleh selaput dan membentuk inti sel

Sementara itu, di bidang pembelahan terbentulklah peneblan plasma. Plasma yang menebal itu selanjutnya akan berfungsi sebagi selaput pemisah sitoplasma. Akibtanya sitoplasma terbagi menjadi dua, peristiw aini disebut sitokinesis . Dalam peristiwa sitokinesis ini, setiap sitopalsama menghasilkan dua sel baru. Sel anak yang baru terbentuk mempunya jumlah kromosom yang ssama dengan jumlah kromosom asalnya.

2. Meiosis

Meiosis merupakan bentuk pembelahan sel yang membagi jumlah kromosom menjadi separuh jumlah kromosom sel induk dan membentuk susunan gamet untuk reproduksi seksual.

Cara pembentukan gamet pada hewan : Meiosis menghasilkan sel anak yang secara langsung terspesialisasi membentuk gamet, sedangkan meiosis pada tumbuhan menghasilkan sel anak haploid berbentuk spora.

Spora kemudian membelah secara mitosis dan tumbuh menjadi tumbuhan multiseluler haploid yang akan menghasilkan sel gamet

Tahap Pembelahan Meiosis

Meiosis I

Profase I : terbentuk perangkat spindel dan pemudaran nukleus beserta membrannya.

Terdiri dari 5 sub tahap :

1. Leptonema / Leptoten :

- mula-mula kromatin mengalami kondensasi membentuk benang-benang halus tunggal dan panjang

2. Zigonema / zigoten : kromosom yang homolog saling berpasangan, menurut ukuran yang sama membentuk sinapsis,

Kromosom homolog yang berpasangan disebut Bivalen

3. Pakinema / Pakiten : kromosom membentuk benang tebal dan pendek, menduplikasi diri membentuk 4 kromatid ( tetrad )

4. Diplonema / Diploten : kromatid yang berada dalam satu bivalen memisah dengan kromatid pasangannya. Namun dibeberapa tempat masih terjadi kontak disebut Kiasmata ( kiasma = tunggal ), yang memungkinkan terjadi pindah silang ( Cross Over )

5. Diakinesis : kromosom terus semakin memendek dan menebal berkondensasi secara maksimal, sehingga membran nukleus, nukleolus lenyap.

b. Metafase I : Mengakibatkan keturunan yang dihasilkan mengandung campuran sifat dari kedua induk secara acak, sehingga meningkatkan variabilitas genetika suatu species.

c. Anafase I : Homolog berkumpul di dekat katub spindel.

d. Telofase I dan Interfase : Kromosom akan terurai dan dikelilingi membran nukleus yang terbentuk sitokinosis akan membagi sitoplasma menjadi 2 sel anak yang masing-masing memiliki perangkat kromosom homolog kemudian sel anak mulai interfase. Dalam interfase ADN tidak mereplikasikan diri.

Setiap kromosom yang masuk profase II berupa kromatid yang disatukan oleh sentriol-sentriol yang muncul akan menuju ke kutub-kutub yang berlawanan.

Meiosis II

a. Profase II : Kromosom memendek dan menebal lalu menuju ke ekuator sel.

b. Metafase II : Sentromer berjajar pada lempeng metafase.

c. Anafase II : Dimulai ketika sentromer memisah dan kromotid berpisah

menjadi kromosom homolog.

d. Telofase II : Dimulai setelah kromosom telah sampai di kutub-kutub yang berlawanan selama telefase II, membran nukleus terbentuk mengelilingi 4 kelompok kromosom yang berangsur memanjang menjadi benang kromatin. Sel kemudian menghasilkan 4 sel anak haploid yang berlainan.Setiap sel anak mengandung 1 kromosom dari masing-masing pasangan homolog dalam sel induk.