Reproduksi sel
I.PENDAHULUANTumbuhan, hewan dan manusia tumbuh dan berkembang karena sel-sel dalam tubuhnya terus menerus bertambah. Biji tumbuhan berkecambah, ditandai dengan munculnya akar primer, batang (hipokotil dan epikotil), dan daun pertama tumbuh dan semakin membesar disebabkan peningkatan jumlah sel.
Luka pada tubuh dapat pulih seperti sediakala disebabkan sel-sel tubuh yang rusak telah diganti dengan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Demikian halnya dengan pemutusan ekor pada kadal atau cecak. Mengapa ekor yang telah putih dapat tumbuh kembali. Hal tersebut disebabkan terjadi pembelahan sel, pada tempat yang putus tersebut, sehingga panjang ekor akan pulih seperti sediakala.
Pada makhluk hidup uniseluler (bersel satu) populasinya dapat bertambah dalam waktu yang sangat singkat disebabkan juga karena masing-masing sel terus-menerus membelah.
Tapi pembelahan sel yang tidak terkendali justru membawa suatu dampak yang merugikan makhluk hidup, seperti munculnya penyakit kanker. Demikian halnya jika pembelahan sel terlalu lambat, maka pertumbuhan dari makhluk hidup tersebut menjadi lambat sehingga terbentuk orang-orang kerdil (orang kate)
II. PEMBELAHAN SEL
Sel yang membelah disebut sel induk, dan hasil pembelahannya disebut sel anak. Sel induk memindahkan salinan informasi genetiknya (DNA) ke sel anak.
Untuk menyampaikan informasi genetik tersebut sel induk harus melipatgandakan informasi genetik yang dimilikinya (DNA) melalui replikasi (duplikasi) sebelum melaksanakan pembelahan atau reproduksi sel.
III. BENTUK-BENTUK PEMBELAHAN SEL
Berdasarkan ada tidaknya tahap-tahap pembelahan, reproduksi sel dibedakan atas:
1. Pembelahan langsung (Amitosis / pembelahan biner)
Pembelahan yang berlangsung spontan, tanpa tahapan pembelahan sel. Dilakulan oleh organisme prokariotik, seperti bacteria dan archaebacteria
2. Pembelahan tidak langsung (mitosis dan meiosis)
Pembelahan sel yang terjadi melalui tahap-tahap pembelahan. Dilakukan oleh organisme eukariotik seperti sel hewan, sel tumbuhan dan sel manusia.
IV. PEMBELAHAN MITOSIS
Pembelahan yang bertujuan untuk mengganti atau memperbaiki jaringan tubuh yang sudah rusak atau aus, dan untuk pertumbuhan. Pembelahan iniberlangsung pada sel somatik, menghasilkan 2 buah sel anakan yang identik dengan induknya.
Tahapan pembehan mitosis adalah :
a. Interfase
Merupakan fase istirahat dari pembelahan sel. Namun tidak berarti sel tidak beraktifitas justru tahap ini merupakan tahapn yang paling aktif dan dan penting untuk mempersiapkan pembelahan.
Fase ini membutuhkan waktu paling lama dibandingkan dengan fase fase pembelahan sel (fase mitotik).
Terbagi atas tiga fase, yaitu:
1. Fase G1 (growth 1/pertumbuhan 1)
1. Fase G1 (growth 1/pertumbuhan 1)
Merupakan fase paling aktif berlangsung selama 9 jam. Pada fase ini sel mengadakan pertumbuhan dan perkembangan. Pada fase ini sel bertambah ukuran dan volumenya.
2. Fase S (Sintesis)
Merupakan fase sintesis DNA atau duplikasi kromosom, dengan waktu 10 jam
Merupakan fase sintesis DNA atau duplikasi kromosom, dengan waktu 10 jam
3. Fase G2 (Growth 2/Pertumbuhan 2)
Merupakan fase yang didalamnya terjadi proses sintesis protein. Pada fase ini sel siap untuk mengadakan pembelahan
Merupakan fase yang didalamnya terjadi proses sintesis protein. Pada fase ini sel siap untuk mengadakan pembelahan
b. Profase
Merupakan tahap awal dari pembelahan sel, yang ditandai dengan:
1. Kromatin memendek dan menebal disebut kromosom
2. membran nukleus dan nukleolus menghilang
3. sentriol memisah menuju kutub yang berlawanan
4. Benang spindel mengatur diri sedemikian rupa hingga menyerupai bentuk pancaran (aster)
c. Metafase
Tahap ini ditandai dengan :
1. kromatid / kromosom memgatur diri pada bidang equator / pembelahan.
2. Setiap sentromer memiliki dua kinetokor yang masing-masing dikaitkan oleh benang spindel
d. Anafase
Tahap ini ditandai dengan:
1. Kedua kromatid berpisah menuju kutub yang berlawanan
2. Membran sel melekuk, pada akhir anafase
e. Telofase
tahap ini ditandai dengan :
1. Kromosom / kromatid telah sampai di kutub-kutub yang berlawanan
2. Membran nukleus dan nukleolus mulai tampak
3. Kromosom menipis dan memanjang menjadi kromatin
4. Terjadi sitokinesis (Membran plasma melekuk, dan sel membelah menjadi 2
Gambar tahapan pembelahan meiosis!
V. PEMBELAHAN MEIOSIS
Pembelahan yang bertujuan untuk membentuk sel-sel kelamin. Disebut juga pembelahan reduksi, karena pada proses pembelahan ini terjadi pengurangan jumlah kromosom menjadi setengah dari kromosom induk. Pembelahan meiosis berlangsung melalui dua tahapan pembelahan, yaitu meiosis 1 dan meiosis 2.
Tahapan pembelahan meiosis adalah sebagai berikut:
a. Interfase I
Fase dimana sel tumbuh dan berkembang. Merupakan tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan sel. Pada fase ini terjadi peristiwa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan. Akhir dari fase dihasilkan dua salinan DNA dan siap berubah menjadi kromosom
b. Profase I
Profase I merupakan tahap terpanjang dibandingkan tahapan meiosis 1 lain
Dibedakan atas:
1. Leptoten
Fase ini ditandai dengan benang kromatin berubah menjadi kromosom.
2. Zigoten
Fase ini ditandai dengan kromosom homolog saling berdekatan dan berpasangan membentuk sinapsis atau bivalen.
3. Pakiten
Pada fase ini terjadi penggandaan atau replikasi kromosom, menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih tetap menyatu atau berlekatan dan belum membelah, sehingga disebut tetrad. Pada fase ini antar lengan kromosom dapat terjadi kiasma. Kiasma merupakan tempat terjadinya pindah silang.
4. Diploten
Kromosom homolog bergerak saling menjauh.
5. Diakinesis
Fase ini ditandai dengan munculnya benang spindle yang keluar diantara dua sentriol, yang telah berada di kutub-kutub yang berlawanan. Pada fase ini nucleolus dan membrane nucleus menghilang, dan tetrad mulai bergerak menuju budang equator.
c. Metafase I
Fase ini ditandai dengan :
1. Kromosom homolog (tetrad) mengatur diri di bidang equator / pembelahan
2. Masing-masing kromosom berikatan dengan benang spindel pada bagian sentromer
d. Anafase I
Fase ini ditandai dengan kromosom homolog (tetrad) berpisah dan bergerak menuju kutub-kutub yang berlawanan, dan membran sel mulai melekuk dibagian tengah.
e. Telofase I
Fase ini ditandai dengan masing-masing kromosom telah sampai di kutub-kutub yang berlawanan. Lekukan membrane sel semakin dalam. Nukleolus dan membrane inti mulai terbentuk kembali. Pada fase ini terjadi peristiwa sitokinens (pembagian plasma) sehingga terbentuk dua sel anakan dengan kromosom yang sudah haploid.
f. Interkines
Merupakan fase diantara pembelahan meiosis 1 ke meiosis 2, pada tahap ini tidak ada replikasi materi genetik dan dan kromosom tidak berubah menjadi kromatin seperti fase interfase pada pembelahan mitosis.
g. Profase II
Tahap awal pembelahan sel yang ditandai dengan membrane nucleus dan nucleolus mulai menghilang kembali. Sentrosom membelah dan sepasang sentriol memisah menuju kutub-kutub yang berlawanan, dan diantara keduanya muncul benang spindle yang memancar dari kedua stentriol.
h. Metafase II
Tahap ini ditandai dengan masing-masing kromosom mengatur diri di bidang pembelahan (equator). Benang spindle mengikat kromosom di bagian sentromer khususnya dibagian kinetokor
i. Anafase II
Tahap ini ditandai dengan kromatid-kromatid telah sampai di kutub-kutub yang berlawanan, membrane sel mulai melekuk di bagian tengah pada akhir anaphase.
j. Telofase II
Tahap ini ditandai dengan kromatid telah sampai di kutub dan berubah menjadi kromosom. Membran nucleus dan nucleolus mulai tampak. Kromosom menipis dan memanjang menjadi benang-benang kromatin. Terjadi sitokinesis (pembagian plasma) dan terbentuk dua sel anakan.
VI. PERBEDAAN MITOSIS DAN MEIOSIS
Tabel perbedaan antara mitosis dengan meiosis
Jika dilihat dari jumlah kromosom yang melakukan pembelahan dibandingkan dengan jumlah kromosom sel yang melakukan pembelahan, perbedaannya sebagai berikut:
VII. GAMETOGENESIS
Gametogenesis adalah proses pembentukkan sel-sel gamet, yang terjadi secara meiosis di dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis terjadi pada organisme dewasa. Pada hewan dan manusia gametogenesis terjadi di testis dan ovarium.
a. Spermatogenesis
Merupakan proses pembentukkan sperma yang terjadi di dalam testis
Tahapan spermatogenesis adalah:
b. Oogenesis
Merupakan proses pembentukan sel telur (ovum) yang terjadi di dalam ovarium
