biologi seluler

10
BIOLOGI SELULER

Upload: choirul-ibad

Post on 07-Oct-2015

231 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

by me

TRANSCRIPT

Mitosis : adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel
ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti
sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan
dua sel anak yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang
nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fase mitosis (fase M) pada siklus
sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang
sama dengan sel awal.
Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel
somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma 
pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang
berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus
menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.
Karena sitokinesis umumnya terjadi setelah mitosis, istilah mitosis
sering digunakan untuk menyatakan fase mitosis. Perlu diketahui bahwa banyak
sel yang melakukan mitosis dan sitokinesis se!ara terpisah, membentuk sel
tunggal dengan beberapa inti. "al ini dilakukan misalnya oleh fungi dan slime
moulds. Pada hewan, sitokinesis dan mitosis juga dapat terjadi terpisah, misalnya
pada tahap tertentu pada perkembangan embrio lalat buah.
Secara garis besar : "asil utama dari mitosis adalah pembagian genom
sel awal kepada dua sel anakan. #enom terdiri dari sejumlah kromosom, yaitu
kompleks $%& yang berpilin rapat yang mengandung informasi genetik 'ital
untuk menjalankan fungsi sel se!ara benar. Karena tiap sel anakan harus identik
se!ara genetik dengan sel awal, sel awal harus menggandakan tiap kromosom
sebelum melakukan mitosis. Proses penggandaan $%& terjadi pada pertengahan
interfase, yaitu fase sebelum fase mitosis pada siklus sel.
Setelah penggandaan, tiap kromosom memiliki kopi identik yang disebut
sister kromatid, yang berlekatan pada daerah kromosom yang disebut
sentromer. Sister kromatid itu sendiri tidak dianggap sebagai kromosom.
Pembelahan Mitosis Pembelahan mitosis merupakan tipe pembelahan sel yang
mampu menghasilkan sel anakan yang serupa se!ara genetis. &rtinya, kedua sel
anakan yang terbentuk mempunyai susunan genetika yang sama dengan induknya.
"ampir semua makhluk hidup mengalami proses mitosis yang sama, ke!uali pada
prokaryot (makhluk hidup yang tidak memiliki inti sejati) seperti bakteri, 'irus
dan ganggang biru. Siklus miotik dari sebuah sel dapat dibedakan atas dua
stadia, yaitu interfase (stadium istirahat) dan mitosis (stadium pembelahan).
nterfase nterfase adalah periode antara pembelahan yang satu dengan yang
berikutnya dalam siklus pembelahan sel. Periode ini terjadi bila suatu sel molekul
$%& yang berada dalam inti akan mengadakan replikasi atau membuat turunan
seperti dirinya sendiri. Membran inti berhubungan dengan rangka dalam dari
sitoplasma, di mana terdapat granula berwarna kelam dan disebut ribosom.
*ibosom ini kaya akan asam ribonukleotida (&*%) dan mempunyai peranan penting
dalam sintesa protein. $i dalam nukleus interfase, dapat dibedakan komponen
utama, yaitu karyolimf (!airan inti yang tampak jernih tak berwarna dan
kolloidal) dan nukleolus (inti dari nukleus). Sisanya terdiri dari kromatin, berupa
benang+benang halus yang tersusun atas asam deoksiribonukleat (&$%) dan
protein sehingga membentuk nukleoprotein. $i dalam sitoplasma, tampak adanya
mitokondria, yaitu organel di mana berlangsung pernafasan dari sel. Stadium
interfase dibedakan atas beberapa fase: . # : se!ara spesifik, pada tahap #-
ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel. . S : Pada tahap S,
terjadi duplikasi kromosom dan sintesis $%& (replikasi $%&). Kromosom yang
semula tunggal akhirnya berubah menjadi ganda. . # : Pada tahap #, sel
tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel. Pada fase ini, &$%
!epat sekali bertambah kompleks dengan protein kromosom dan pembentukan
&*% (asam ribonukleat) serta protein berlangsung. Mitosis dibedakan atas
beberapa fase, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase.
/egitu fase # berakhir, maka dimulailah profase. Pada tahap profase,
terjadi perubahan pada nukleus dan sitoplasma. $i dalam nukleus, benang+benang
kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom. Kromosom tersebut
dapat diamatidi bawah mikroskop !ahaya. 0iap lengan kromosom, berduplikasi
membentuk dua kromatid (kromatid kembar) yang terikat pada sentromer.
Selama profase, nukleolus dan membran nukleus menghilang. Mendekati akhir
profase, terbentuklah spindel (gelendong pembelahan yang terdiri atas
mikrotubula dan protein). $engan berakhirnya profase, kromosom+kromosom
 yang dobel dan memanjang itu menempatkan diri di bidang ekuator dari sel.
Metafase
kromosom dan mempelajari morfologinya, karena kromosom+kromosom tersebar
di bidang tengah dari sel. "al ini terjadi karena pada fase ini sentromer dari
kromosom+kromosom dobel longitudinal terletak di bidang ekuator dari sel.Pada
metafase ,kromosom menyusun diri se!ara a!ak pada satu bidang ekuator
atautengah+tengah sel. Pada awal fase ini, membran nukleus dan nukleolus lenyap.
Sentromer,suatu daerah 'ital bagi pergerakan kromosom, melekat pada serabut
gelendong yangbertanggung jawab terhadap arah pembelahan kromosom selama
pembelahan.Metafase di!irikan oleh barisan kromosom yang amat rapi sepanjang
bidang e2uatorial. Pada tahapan ini sedikit terlihat adanya gambaran benang+
benang spindelnya. Pada tahap ini kromosom atau kromatid mudah diamati atau
dipelajari.Mudahnya, setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida
menuju ketengah seldan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator),
dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.
&nafase
Pada fase ini, sentromer membelah dan kedua buah kromatid
memisahkan diri dan bergerak menuju ke kutub sel dari spindel yang berlawanan.
0iap kromatid hasil Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang
e2uator Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing+
masing satukromatida.Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya
dan menuju kekutubyang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai
pada kutub masing+masing. Pembelahan itu memiliki sifat keturunan yang sama.
Pada saat itu kromosom+kromosom tersebut berlaku sebagai kromosom baru.
Telofase
tanda dimulainya telofase. 0erbentuklah membran nukleus baru, spindel
menghilang dan nukleolus dibentuk oleh nu!leolar organi3er dari sebuah
 
kromosom. $engan terbentuknya dua buah nuklei baru, maka di tengah sel
terjadi dinding baru. /erlangsunglah sitokenesis (pembelahan sel).
Pembelahan Meiosis Pembelahan meiosis merupakan tipe pembelahan sel
 yang menghasilkan 4 sel anakan haploid (n) yang berasal dari sel induk diploid
(n). Pada kejadian ini, setiap sel anakan mempunyai separuh kromosom sel induk.
*eproduksi seksual men!akup pembentukan gamet+gamet (gametogenesis) dan
pembuahannya (fertilisasi). #ametogenesis berlangsung di dalam alat reproduksi
(gametangium). #amet bersifat haploid (n) tetapi berasal dari sebuah sel induk
diploid (n). /erhubungan dengan hal tersebut, pembentukan gamet harus
didahului dengan pembelahan reduksi dari jumlah kromosom dan pembelahan ini
disebut dengan meiosis. /erbeda dengan mitosis, meiosis ini berlangsung dalam
tingkat Meiosis Pada meiosis tingkat ini, dibedakan menjadi 4 tahap, yaitu
profase , metafase , anafase , dan telofase .
Profase I
kromosom+kromosom homolog membentuk pasangan, yang dinamakan bi'alen.
Proses berpasangannya kromosom homolog dinamakan sinapsis. Kemudian setiap
anggota bi'alen membelah memanjang, sehingga terbentuklah 4 kromatid. Ke
empat kromatid padad satu bi'alen dinamakan tetrad. Selama sinapsis, dapat
terjadi pindah silang (!rossing o'er), yaitu peristiwa penukaran segmen dari
kromatid+kromatid dalam sebuah tetrad. Metafase
Pada tahap ini, bi'alen+bi'alen menempatkan diri di bidang tengah dari sel
se!ara a!akan (random). Pasangan kromosom (bi'alen) menjadi diatur pada pelat
metafase dan melekat pada meiosismembentuk poros sepenuhnya sekarang. Para
sentriol berada di kutub yang berlawanan dari sel. Pasangankromosom homolog
(yang bi'alen), sekarang sebagai melingkar erat dan kentalkarena mereka akan
berada dalam meiosis, menjadi diatur pada pesawat berjarak sama darikutub
disebut pelat metafase. Spindle serat dari satu kutub sel melekat pada satu
kromosom masing+masing pasangan(dilihat sebagai kromatid kakak), dan spindle
serat dari kutub berlawanan melekat padakromosom homolog (lagi, dilihat
sebagai kromatid kakak &nafase
berpisah. Kromatid+kromatid serupa yang menyusun tiap kromosom tetap
berhubungan pada daerah sentromer. $aerah kromosom tersebut dalam tiap
 
bi'alen menjauhkan diri dan bergerak ke kutub spindel yang berlawanan letaknya.
&rtinya, setiap krmosom masih tersusun atas dua kromatid yang masih
berhubungan pada daerah sentromer. 0elofase
0ibanya kromosom di kutub spindel menandakan berakhirnya anafase dan
dimulainya telofase . $inding nukleus dan nukleolus terbentuk lagi, jumlah
kromosom haploid terdapat dalam nukleus yang baru dibentuk. 0iap kromosom
terdiri dari dua kromatid. &pabila kita menghitung banyaknya kromatid, maka
dapat diambil kesimpulan bahwa reduksi jumlah kromosom belum berlangsung
se!ara sempurna. &kibatnya terdapatlah dua genom, yaitu dua set gen atau
informasi genetik yang lengkap. 5ntuk ter!apainya reduksi dalam pengandungan
genom maupun kromosom, maka diperlukan berlangsung pembelahan meiosis .
Meiosis Pada meiosis tingkat ini, dibedakan menjadi 4 tahap, yaitu profase ,
metafase , anafase , dan telofase
sel.&nafase Sentromer dari tiap kromosom membelah, kromatid+kromatid
memisahkan diri dan bergerak ke kutub yang berlawanan dan merupakan
kromosom. /erikut merupakan gambar dari anafase .
0elofase /erlangsunglah sitokenesis lagi, diikuti dengan terbentuknya
dinding inti. 6adi pada sebuah Meiosis, sebuah sel induk diploid akhirnya
menghasilkan empat sel anakan masing+masing haploid. &gar lebih memahami
materi, pembahasan selanjutnya adalah gametogenesis. "asil akhir dari meiosis
biasanya tidak langsung berupa gamet, melainkan memerlukan sedikit waktu
untuk berkembangn menjadi gamet. Proses ini disebut maturasi. Pembelahan
meiosis terjadi pada organ reproduksi dengan menghasilkan sel+sel kelamin yang
haploid (n). Pembelahan meiosis yang menghasilkan sel+sel kelamin (gamet)
disebut gametogenesis. #ametogenesis yang terjadi pada sel hewan dan manusia
dikenal sebagai spermatogenesis dan oogenesis. Spermatogenesis merupakan
proses pembentukan sel sperma. Spermatogenesis menghasilkan 4 sel sperma
dari 4 sel anakan pembelahan meiosis. 7ogenesis hanya menghasilkan sel telur
dari 4 kemungkinan sel anakan. $alam hal ini, sel anakan lainnya mengalami
degenerasi dan han!ur. gametogenesis pada sel tumbuhan dikenal sebagai
mikrosporogenesis (proses pembentukan sel kelamin jantan) dan
makrosporogenesis (proses pembentukan sel kelamin betina). Pembelahan meiosis
ini menjadi penting karena dapat mempertahankan jumlah kromosom suatu
indi'idu tetap diploid. &rtinya, ketika terjadi peleburan sel kelamin jantan dan
betina yang masing+masingnya haploid, akan terbentuk indi'idu diploid.
/erdasarkan pemaparan di atas, dapat disimpulkan bahwa pada pembelahan
meiosis terjadi pengurangan atau reduksi kromosom. Sel yang semula
 
mengandung n kromosom (diploid), berubah menjadi n kromosom (haploid). 7leh
karena itu, pembelahn meiosis dikenal juga sebagai pembelahan reduktif
Pembelahan Secara Miosis
Miosis : Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan
sel+sel kelamin (sperma dan sel telur). Sel kelamin berguna untuk reproduksi
makhluk hidup se!ara seksual generatif. Sel kelamin berisi kromosom setengah
pasang (haploid8n). 0ahap pembelahan meiosis terdiri dari tahap+tahap yang
serupa dengan pembelahan mitosis. "anya saja pada meiosis terjadi dua kali
pembelahan, yaitu meiosis dan meiosis . Masing+masing meiosis terdiri dari
tahap+tahap yang sama. 0ahap+tahap meiosis tersebut sebagai berikut :
Meiosis I
telofase , dan sitokinesis .
Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan.
Persiapannya adalah berupa penggandaan $%& dari satu salinan menjadi dua
salinan (sama seperti pada interfase mitosis). 0ahap akhir interfase adalah
adanya dua salinan $%& yang telah siap dikemas menjadi kromosom.
• Profase  
terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad. Kromosom
homolog adalah sepasang kromosom yang terdiri dari dua kromosom identik
(karena bentuk dan ukuran kedua kromosom sama, bahkan mengandung gen
dengan struktur dan jumlah yang sama). Perke!ualian: kromosom kelamin memiliki 
bentuk dan ukuran yang berbeda, yaitu kromosom 9 dan . &kan tetapi, biasanya 
keduanya tetap dianggap sebagai kromosom homolog. "al ini karena tiap 
kromosom terdiri dari sepasang kromatid kembar (mirip kembar siam) yang 
lengket pada bagian sentromernya.
meiosis karena terdiri dari lima tahap, yaitu leptoten, zigoten, pakiten,
diploten, dan diakinesis.
kondensasi dan terlihat sebagai benang tunggal yang panjang. Pada beberapa
organisme, kromosom tersebut mengandung bentukan seperti manik+manik, yang
merupakan daerah kromosom yang menyerap warna dengan kuat, yaitu kromomer.
Pada tahap zigoten, sentrosom membelah menjadi dua, kemudian bergerak
menuju kutub yang berlawanan. Kromosom homolog yang berasal dari gamet
kedua orang tua termasuk bagian kromomer saling berdekatan dan berpasangan
atau disebut melakukan sinapsis.
Pada tahap pakiten tiap kromosom melakukan penggandaan atau replikasi
menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih tetap menyatu dan belum
membelah. 0iap kromosom yang berpasangan mengandung empat kromatid
disebut tetrad atau bivalen.
kromosom homolog menjauh, terjadi perlekatan berbentuk 9 pada suatu tempat
tertentu di kromosom yang disebut kiasma (jamak : kiasmata). Kiasma merupakan
bentuk persilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom dengan pasangan
kromosom homolognya. Kiasma juga merupakan tempat terjadinya peristiwa
 
salah satu penyumbang keanekaragaman indi'idu makhluk hidup. Karena adanya
peristiwa tersebut sel gamet yang terbrntuk sama sekali tidak identik dengan
susunan kromosom sel induknya.
dua sentriol (hasil pembelahan) ke arah kutub yang berlawanan. $iakinesis
diakhiri dengan menghilangnya nukleolus dan membran nukleus serta tetrad mulai
bergerak ke bidang ekuator.
Pada metafase tetrad kromosom berada pada bidang ekuator. Pada bidang
ekuator, benang+benang spindel (mikrotubul) melekatkan diri pada tiap
sentromer kromosom. 5jung benang spindel yang lainnya membentang melekat di
kedua kurub pembelahan yang berlawanan.
• &nafase  
Pada anafase tiap kromosom homolog (yang berisi dua kromatid kembarannya)
masing+masing mulai ditarik oleh benang spindel nenuju ke kutub pembelahan
 yang berlawanan arah. 0ujuan anafase adalah membagi isi kromosom diploid
menjadi haploid.
Pada telofase tiap kromosom homolog kini telah men!apai kutub pembelahan.
• Sitokinesis  
kromatid kembarnya.
interkinesis tidak terjadi perbanyakan (replikasi) $%&. "asil pembelahan meiosis
menghasilkan dua sel anakan yang haploid (karena kini sel anakan mengandung
setengah pasang kromosom homolog). Meskipun demikian, perlu diingat bahwa
kromosom tersebut masih berisi sepasang kromatid, yang berarti kandungan
$%&+nya masih rangkap (!). 0ujuan meiosis adalah membagi kedua salinan
tersebut pada sel anakan yang baru. Pada meiosis terjadi tahap+tahap yang
serupa pada meiosis .
dan sitokinesis .
Pada profase kromatid kembaran masih melekat pada tiap sentromer
kromosom. 0ahap ini kadang terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti
tahap berikutnya.
Pada metafase tiap kromosom (yang berisi dua kromatid) merentang pada
bidang ekuator. 0erbentuk benang+benang spindel, satu ujung melekat pada
sentromer, dan ujung lain membentang menuju ke kutub pembelahan yang
berlawanan arah.
Pada anafase benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub
pembelahan yang berlawanan tersebut. &kibatnya, kromosom memisahkan kedua
kromatidnya dan bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah
kini dinamakan kromosom.
Pada telofase , kromatid (atau kini disebut kromosom) telah men!apai kutub
pembelahan. "asil total dari tahap ini adalah terbentuk empat inti. 0iap inti
mengandung setengah pasang kromosom (haploid) dan satu salinan $%& (n,!).
• Sitokinesis  
Pada sitokinesis tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel dan akhirnya
menghasilkan empat sel kembar haploid.