1. Pendahuluan

1.1 Latar belakang

Semua makhluk hidup, baik secara uniseluler maupun multiseluler tersusun atas sel.

Sel merupakan unit terkecil dari suatu kehidupan yang dapat melakukan semua aktivitas

kehidupan sebagai makhluk hidup. Salah satunya adalah tumbuh dan berkembang.

Tumbuh adalah proses bertambahnya ukuran sel yang bersifat irreversible (tidak

dapat kembali). Seiring pertambahan ukuran, kebutuhan sel meningkat. Sel semakin banyak

membutuhkan nutrisi dan bahan lain dari lingkungannya serta menghasilkan banyak zat

buangan. Sedangkan berkembang adalah perubahan kualitatif (bentuk dan sifat) organisme.

Oleh karena itu, tumbuh dan berkembang bergantung pada aktivitas pembelahan sel yang

berarti induk mampu menghasilkan generasi atau individu baru yang sama dengan diri

mereka sendiri.

1.2 Tujuan

Dibuatnya jurnal ilmiah ini dengan tujuan :

a. Mampu mengetahui tentang pembelahan sel yang terjadi di dalam tubuh.

b. Mampu membedakan pembelahan sel yang terjadi antara mitosis dan meiosis.

1.3 Identifikasi Istilah1

Mitosis : berasal dari kata mitos yang artinya benang, yaitu terbentuknya benang-benang

kromosom dalam inti.

Meiosis : berasal dari bahasa Yunani, meion yang artinya mengurangi, disebut juga

pembelahan reduksi.

1.4 Rumusan Masalah

Amir tidak mengerti jelas tentang perbedaan antara mitosis dan meiosis.

2. Pembahasan

2.1 Skenario : E

Amir adalah seorang murid kelas 7 (kelas 1 SMP), mempunyai kakak yang sedang

kuliah di Fakultas Kedokteran. Amir minta tolong kakaknya untuk membantu tugas sekolah

tentang pembelahan sel yang terjadi di dalam tubuh. Amir tidak mengerti dengan jelas apa

perbedaan antara mitosis dan meiosis.

2.2 Pembelahan sel

Pembelahan sel adalah urutan lengkap proses yang terjadi di dalam sel sehingga

sebuah sel akan memproduksi dirinya sendiri. Pada organisme uniseluler reproduksi sel

akan membentuk keturunan yang serupa dengan sel induknya. Pada organisme multiseluler,

reproduksi sel akan menyediakan bahan untuk pertumbuhan, perkembangan, dan

perbaikan.2

Pada organisme prokariotik seperti bakteri, pembelahan sel terjadi secara amitosis

(pembelahan biner). Pembelahan ini terjadi secara spontan tanpa melalui proses atau tahap-

tahap pembelahan sel. Pembelahan ini awalnya terbentuk dua duplikat dari molekul DNA,

kemudian DNA tersebut menempel pada membran plasma. Pertumbuhan membran plasma

akan memisahkan dua kromosom duplikat. Tahap berikutnya sel akan mencapai volume

dua kali sel semula, membran akan melekuk di antara kromosom, dan dinding sel akan

terbentuk sehingga dihasilkan dua sel anakan. Pembelahan ini dapat terjadi setiap 20 menit.

Hal tersebut memberikan bakteri kemampuan memperbanyak diri yang menakjubkan.3

Pada organisme eukariotik mengalami dua tahap pembelahan, yaitu kariokinesis

(pembelahan nukleus) dan sitokinesis (pembelahan sitoplasma).2 Waktu terjadinya

sitokinesis bergantung pada tipe sel. Proses sitokinesis berbeda antara sel hewan dan sel

tumbuhan. Pada umumnya, kariokinesis mendahului sitokinesis, tetapi pada keadaan

tertentu sitokinesis tidak berlangsung sehingga terjadi sel yang berinti banyak.4

Pada saat kariokinesis, bahan dalam inti lebih dulu mengalami penggandaan

(duplikasi), kemudian membelah dua dan masing-masing belahan menyusun inti sel anak.

Setelah inti terbagi dua disusul oleh sitoplasma bersama membran sel, sehingga terbentuk

dua sel anak yang sempurna. Bahan sitoplasma, seperti organel mengalami duplikasi dan

pembelahan lebih dulu, sebelum terjadinya sitokinesis.2

Menurut sifat dan letak terjadinya pembelahan dibagi atas dua macam, yaitu mitosis

dan meiosis. Mitosis menghasilkan sel duplikat yang sama seperti sel induk dan bertujuan

untuk pertumbuhan, perbaikan, serta reproduksi seksual. Meiosis menghasilkan sel anak

dengan jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induk, dan berkembang

menjadi sel kelamin (gamet) untuk reproduksi seksual.5

2.3 Interfase

Pada tahap ini, sel dianggap istirahat dan tidak melakukan aktivitas. Pada

kenyataannya, sitoplasma tetap melakukan aktivitas metabolisme secara aktif, walaupun

pada fase ini tidak terjadi pembelahan kromosom. Hanya saja, pada fase ini, kromosom di

dalam inti sel tampak seperti benang-benang halus yang disebut benang-benang kromatin.

Fase ini juga merupakan fase terpanjang dari siklus sel karena interfase membutuhkan

waktu 90% dari seluruh waktu reproduksi sel.2 Fase ini terbagi menjadi beberapa tahap,

yaitu :

a. Fase G1 (fase pertumbuhan primer)

Fase ini, sel akan aktif tumbuh. Pertumbuhan sel ditandai oleh bertambahnya

sitoplasma, organela dan sintesis bahan-bahan yang dibutuhkan untuk fase S.

b. Fase S (fase sintesis, kromosom mengalami replikasi)

Fase ini sangat menentukan mitosis akan terulang atau tidak. Fase ini terjadi replikasi

(perbanyakan jumlah DNA dan sintesis).

c. Fase G2 (fase pertumbuhan sekunder)

Fase ini, benang-benang gelendong (spindel) disintesis dan jumlah DNA sudah

berlipat.

Pada akhir interfase, kromosom tereplikasi dalam persiapan untuk mitosis. Pada keadaan ini,

kromosom dalam bentuk kromatin, tersebar di dalam inti sel (nukleus), seperti bentuk spageti

di atas piring. Selain itu, sepasang sentriol dapat ditemukan di luar selubung inti. Selama

interfase, sentriol anak mulai terbentuk selanjutnya pada masing-masing sentriol yang telah

ada.2

2.4 Mitosis

Mitosis merupakan tahapan penting dalam siklus kehidupan sel. Pembelahan sel ini

terjadi di sel tubuh dan hanya berlangsung pada organisme multiseluler. Dalam mitosis, dua

sel anak secara genetik identik dihasilkan dari satu sel induk tunggal. Sebelum pembelahan

sel, replikasi DNA telah terjadi sehingga ada DNA jumlah ganda dan kromosom

mengandung dua kromatid saudara identik.6

Mitosis merupakan proses yang jauh lebih singkat daripada interfase dan berlangsung

sekitar satu jam. Selama mitosis, sel yang telah mengalami duplikasi pada interfase, terbelah

menjadi dua sel anak yang mengandung 23 pasang kromosom. Mitosis terbagi menjadi empat

tahap, yaitu8 :

a. Profase

Di mana kromosom yang bereplikasi saat interfase akan berkondensasi (menjadi

lebih pendek dan lebih tebal dengan penggulungan erat DNA) menjadi dua

kromatid yang bergabung pada sentromer. Mikrotubulus dibuat untuk perakitan

spindel dan memasuki nukleus (inti) saat membran inti dan sitoskeleton hancur

dan nukleolus hilang.

b. Metafase

Di mana kromosom menempel pada spindel di sentromernya (titik pertemuan dua

kromosom identik) dan berjejer pada bagian tengah sel.

c. Anafase

Di mana kromosom-kromosom tertarik pada sentromernya sehingga berpisah dan

satu sel kromosom akan bergerak ke masing-masing sel baru. Pergerakan terjadi

karena pemendekan dan pemanjangan mikrotubulus yang membentuk spindel.

d. Telofase

Di mana pada ujung sel terdapat masing-masing satu set kromosom lengkap,

spindel berpisah, dan membran inti terbentuk kembali, muncul inti sel (nukleolus).

Setelah tahap telofase, biasanya diikuti oleh tahap sitokinesis yaitu pemisahan

sitoplasma. Pada beberapa sel, sitokinesis terjadi sebelum telofase berakhir.

Sitokinesis3

Sitokinesis umumnya terjadi setelah sel sedang membelah sudah memiliki dua inti sel pada

kutub yang berbeda. Sitokinesis dilakukan untuk memisahkan sitoplasma dan membran sel agar

terbentuk dua sel anak utuh.

Terdapat beberapa perbedaan mekanisme sitokinesis antara sel hewan dan sel tumbuhan.

Pada sel hewan dengan membran sel yang lentur, sitokinesis terjadi karena adanya pelekukan yang

membagi sel menjadi dua. Pelekukan tersebut terjadi di bidang pembelahan dan disebabkan oleh

kontraksi cincin filamen.

Pada sel tumbuhan yang memiliki dinding sel kaku, tidak terjadi pelekukan membran sel.

Oleh karena itu, setelah materi sel terbagi dua, pada bidang pembelahan terbentuk lempeng sel.

Lempeng sel ini merupakan vesikula-vesikula dari badan golgi yang bersatu dan memanjang pada

bidang pembelahan. Dinding sel baru terbentuk hingga bersatu dengan membran dan dinding sel

lama. Akhirnya, terbentuklah dua sel tumbuhan yang terpisah serta memiliki membran dan dinding

sel sendiri.

Namun, tidak semua sel yang mengalami mitosis juga mengalami sitokinesis. Pada kasus-

kasus seperti ini, hasilnya adalah sel yang memiliki dua inti atau lebih. Jaringan otot rangka adalah

contoh dari sel-sel dengan inti banyak. Otot rangka tumbuh dengan fusi sel.2

2.5 Meiosis

Meiosis merupakan bentuk pembelahan sel yang terjadi untuk menghasilkan sel gamet

(sel telur dan sel sperma). Pembelahan sel ini disebut juga pembelahan reduksi karena

jumlah kromosom sel hasil pembelahan ini berkurang setengahnya dari diploid (2n) menjadi

haploid (n).8

Pada saat fertilisasi, jumlah kromosom sel zigot akan kembali utuh karena berasal dari

sel gamet jantandan sel gamet betina. Kromosom dari gamet jantan merupakan pasangan

kromosom homolog dari gamet betina.

Sel yang mengandung dua set kromosom homolog disebut diploid. Sel somatis (sel

tubuh) pada tumbuhan, hewan, dan manusia memiliki kromosom diploid. Adapun sel

gametnya telah tereduksi dan hanya memiliki satu set kromosom disebut haploid. Satu set

kromosom disimbolkan dengan huruf n sehingga set diploid adalah 2n dan set haploid

adalah n.3

Selain reduksi kromosom, pembelahan meiosis memiliki fungsi penting lain. Meiosis

menyebabkan terjadinya variasi antara induk dan keturunannya serta antarketurunan itu

sendiri. Hal tersebut terjadi melalui pengelompokkan kromosom secara bebas dan pindah

silang (crossing over).3 Crossing over meningkatkan variabilitas genetik sel anak dan

merupakan satu alasan adanya keberagaman genotip dan fenotip saudara kandung dalam

sebuah keluarga.7

Meiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. Meskipun tahap meiosis mirip

dengan tahap pada mitosis, terdapat perbedaan besar pada perilaku kromosom dalam kedua

proses tersebut.

Dua tahap pembelahan meiosis menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid.

Pada pembelahan meiosis I terjadi pemisahan kromosom homolog ke dalam dua sel anak.

Pembelahan meiosis II tidak diikuti oleh fase S pada interfase sehingga replikasi DNA dan

duplikasi kromosom tidak terjadi pada kedua sel anak. Antara meiosis I dengan II terdapat

fase istirahat yang dinamakan Interkinesis.3

A. Meiosis I

Sama halnya dengan pembelahan mitosis, sebelum sel memasuki tahap

pembelahan, terlebih dahulu terjadi tahap interfase. Pada fase S, interfase terjadi

replikasi DNA yang menghasilkan duplikasi kromosom. Tahap meiosis I terdiri

atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I.

a. Profase I

Tahap ini berbeda dari profase mitosis dalam hal tersusunnya kromosom-

kromosom homolog menjadi sebelah-menyebelah dalam proses perpasangan

yang disebut sinapsis. Sepasang kromosom yang bersinapsis disebut bivalen (dua

kromatid) atau tetrad (empat kromatid).

Peristiwa-peristiwa profase I bersifat kompleks dan dapat dibagi menjadi lima

subtahap, yaitu2 :

Leptonema (leptoten atau tahap benang tipis)

Kromosom-kromosom yang panjang dan tipis mulai tampak. Lalu, DNA

kromatin berpilin rapat dan padat. Tiap benang kromatin terdiri atas rangkap dua

DNA yang berasal dari replikasi waktu periode S.

Zigonema (zigoten atau tahap benang tergabung)

Tahap ini, pilinan DNA kian rapat dan padat. Kromosom berpasang-pasangan

dengan homolognya (sinapsis), yang homolog disebelah induk betina sedangkan

yang sebelah lain dari induk jantan. Pada beberapa tempat terjadi persilangan

(tunggal chiasma, jamak chiasmata) di antara kromosom homolog tersebut.

Pakinema (pakiten atau tahap benang tebal)

Proses di mana DNA kian rapat dan padat. Kromosom homolog menggandeng

rapat sepanjang lengannya, dari pangkal ke ujung kromosom homolog yang

membentuk tetrad.

Diplonema (diploten atau tahap benang ganda)

Tahap ini dimulai ketika tiap kromosom membelah longitudinal, sehingga

menjadi dua kromatid. Sentromer masih satu. Terjadi pula chiasmata pada

beberapa tempat antara kromatid homolog. Dari chiasmata, timbul pindah silang

fragmen kromosom homolog (crossing over).

Diakinesis (tahap pergerakan ganda)

Proses dimana kromatid mencapai pilihan maksimal sehingga menjadi besar yang

maksimal juga. Kromosom homolog merenggang. Nukleolus menghilang, selaput

inti hancur, sentriol mengganda dan tiap pasangan pergi ke kutub berseberangan

inti.

b. Metafase I

Selaput inti hilang sama sekali dan antara kedua pasang sentriol terbentuk

saraf gelondong, yang terdiri dari mikrotubul dan mikrofilamen. Kromosom,

sambil tetap menggandeng antara yang homolog bergerak ke bidang ekuator.2

c. Anafase I

Sel memanjang dari kutub ke kutub, kromosom homolog berpisah, masing-

masing pindah ke kutub berseberangan, tapi kromatidnya belum berpisah.2

d. Telofase I

Terbentuk selaput inti, sentriol yang sepasang berada di pinggir luar selaput

inti. Terjadi sitokinesis sehingga sel induk menjadi dua sel anak. Gametosist I

pada akhir meiosis I menjadi gametosit II.2

B. Meiosis II

a. Profase II

Masanya pendek sekali. Selaput inti hilang, sentriol mengganda dan pergi ke

kutub berseberangan inti. Kromatid tiap kromosom belum terpisah, karena

sentromer masih satu. Kromatid berarti tidak lagi mengganda untuk kedua

kalinya pada meiosis II.

b. Metafase II

Serat gelendong terbentuk antara pasangan sentriol. Kromosom yang terdiri

dari sepasang kromatid menggantung pada serat gelendong melalui sentromer,

pindah ke bidang ekuator.

c. Anafase II

Sel memanjang dari kutub ke kutub menurut poros serat gelondong. Sentromer

tiap pasangan kromatid membelah sehingga kromatid kembarannya lepas,

masing-masing berpisah dan bergerak ke kutub berseberangan.

d. Telofase II

Kromatid terbuka kembali pilinannya, terlepas-lepas, sehingga menjadi jala

halus yang disebut kromatin. Selaput inti terbentuk. Nukleolus muncul,

melekat pada kromatin. Terjadi sitokinesis, sehingga dari dua gametosit II

terbentuk 4 gametid. Masing-masing mengandung kromosom setengah dari sel

induk, yaitu dari 2n pada gametosit I menjadi n pada gametid.

Hasil meiosis3 :

1. Satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 4 sel anakan yang masing – masing haploid (n)

2. Jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.

3. Pembelahan meiosis hanya terjadi pada sel – sel generative atau sel – sel gamet seperti

sperma dan ovum (sel telur).

1.6 Perbedaan antara mitosis dan meiosis

ASPEK PEMBELAHAN MITOSIS PEMBELAHAN MEIOSIS

Tempat terjadinya Sel tubuh (sel somatik) Sel kelamin (sel gonad)Jumlah pembelahan 1 kali 2 kaliHasil pembelahan 2 sel anak 4 sel anakJumlah kromosom Diploid, diploid Diploid, haploidPindah silang Tidak terjadi Terjadi pada profase I

Tujuan Pertumbuhan dan regenerasi Reduksi kromosom yaitu pembentukan gamet

2. Penutup

Dari pembahasan di atas, kita dapat mengetahui bahwa proses pembelahan sel yang terjadi di

dalam tubuh secara umum ada dua, yaitu mitosis dan meiosis. Mitosis adalah proses

pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak secara genetik identik dari satu sel induk

tunggal. Sedangkan, meiosis adalah bentuk pembelahan sel yang terjadi untuk menghasilkan

sel gamet (sel telur dan sel sperma) yang berbeda dari sel induknya serta terjadinya

pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n.

Dari pengertian, tempat terjadinya, tahap pembelahan sel, dan aspek lainnya, kita dapat

membedakan proses mitosis dan meiosis dengan jelas karena banyak sekali perbedaannya.

Daftar Pustaka

1. Fried GH, Hademenos GJ, Safitri A, editor. Schaum’s outlines Biologi. Edisi ke 2.

Jakarta: Erlangga; 2006.

2. Priastini R, Hartono B, Hudyono J. Buku ajar biologi : blok 3 & 4 - dasar biologi sel.

Edisi ke 2. Jakarta: Fakultas kedokteran UKIRDA; 2011

3. Firmansyah R, Mawrdi HA, Riandi UM, et al. Mudah dan aktif biologi. Edisi ke 1.

Bandung: Setia purna inves; 2007.

4. Karmana O, Nurdiansyah A, editor. Biologi : buku pelajaran untuk kelas XII SMA

semester 1. Cetakan ke 1. Bandung: Grafindo media Pratama; 2008.

5. Sudjadi B, Laila S, Amelia ER, editor. Biologi : sains dalam kehidupan. Edisi ke 2.

Jakarta: Yudhistira; 2007.

6. Arvin BK, Wahab AS, editor. Ilmu kesehatan anak. Edisi ke 15. Jakarta: buku

kedokteran EGC; 1996.

7. Subekti NB, Yudha EK, Yulianti D, et al. buku saku fatofisiologi. Edisi ke 3. Jakarta:

buku kedokteran EGC; 2009.

8. Swain H, James J, Baker C, et al. Prinsip-prinsip sains untuk keperawatan. Jakarta:

Erlangga; 2008.