BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tumbuhan, 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.

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.

1.2 Tujuan

Untuk mengetahui proses reproduksi sel

Untuk mengetahui tahap-tahap mitosis dan meiosis

1

BAB II

ISI

Reproduksi sel membahas tentang macam pembelahan sel, mekanisme

pembelahannya, serta contoh dari pembelahan sel. Esensi proses pembelahan sel adalah

mengenai penggandaan kromosom serta mekanisme pewarisan kromosom dari ‘sel induk’ ke

‘sel anak’. Jadi untuk bisa memahami proses reproduksi sel, pertama harus dipahami terlebih

dahulu dasar mengenai kromosom.

Kromosom dan Gen

Kromosom adalah bahan genetik yang terdapat di dalam inti sel, yang berfungsi dalam

proses pewarisan sifat. Pada kromosom dijumpai banyak sekali gen (sifat menurun).

Sebenarnya yang disebut sehari-hari sebagai gen adalah DNA (deoxiribo nulceic acid / asam

deoksiribo nukleat – ADN). Jadi lebih tepat dikatakan : gen merupakan sepotong segmen

DNA yang mengandung suatu informasi genetis yang akan diwariskan kepada keturunan.

Reproduksi sel ini merupakan materi sel yang ada di tubuh kita melakukan

pembelahan maka perlu kita pahami dulu bagaimana komposisi sel di tubuh. Di dalam tubuh

kita ada 2 macam sel yaitu sel somatik/ sel tubuh dan sel germinal. Berhubung ada dua sel

maka cara pembelahannya juga ada dua cara yaitu sel tubuh membelah secara mitosis dan

pembentukan sel germinal / sel kelamin dengan cara pembelahan miosis.

1. Pembelahan Pada Prokariot

Proses pembelahan sel pada sel prokariotik berbeda dengan pembelahan sel pada

eukariotik. Pada prokariotik pembelahan sel berlangsung secara sederhana yang meliputi

proses pertumbuhan sel, duplikasi materi genetik, pembagian kromosom, dan

pembelahan sitoplasma yang didahului dengan pembentukan dinding sel baru. Proses

pembelahan yang demikian dinamakan amitosis. Amitosis adalah pembelahan sel secara

langsung tanpa melibatkan kromosom, contohnya pada sel bakteri, Amoeba,

Paramecium, atau alga biru.

Pembelahan amitosis merupakan pembelahan sel yang tidak melalui urutan tahap-

tahap tertentu. Pada pembelahan ini nukleus langsung membelah menjadi dua lalu

didistribusikan pada sel anak tanpa didahului oleh pembentukan benang spindel,

peleburan membran inti, penampakan kromosom, atau ciri lain.

2

Kromosom hasil duplikasi, awalnya akan menempel pada membran plasma.

Selanjutnya, akan terjadi pertumbuhan antara dua tempat perlekatan kromosom untuk

melakukan pemisahan materi inti. Kemudian akan terjadi sitokenesis yang diikuti dengan

terbentuknya dinding sel baru hingga dua sel anakan terbentuk, pembelahan yang

demikian juga sering disebut dengan pembelahan biner (binary fision) atau pembelahan

sel secara langsung.

Gambar 1 : Pembelahan biner

2. Pembelahan Pada Eukariot

Pembelahan sel terbagi menjadi dua yaitu :

Mitosis : pembelahan pada sel somatik yang menghasilkan sel anakan yang sama

dengan sel induk.

Meosis : pembelahan reduksi yang memisahkan kromosom-kromosom yang homolog.

Terjadi pada proses gametogenesis.

Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang melalui tahap-tahap

pembelahan tertentu, yaitu: profase, metafase, anafase, dan telofase (PMAT).

Pembelahan ini memiliki ciri sebagai berikut:

terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis)

bertujuan untuk pertumbuhan dan regenerasi

3

menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk semula (diploid menjadi

diploid/haploid menjadi haploid)

berlangsung dalam satu kali PMAT

Tahap-tahap yang berlangsung pada pembelahan mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase : Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling

banyak memerlukan energi. Peristiwa yang berlangsung selama profase adalah sebagai

berikut:

benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua

kromatid tetapi masih melekat dalam satu sentromer

membran inti dan nukleolus lenyap

Sentrosom mulai bergerak ke ujung nukleus yang berlawanan dan suatu benang

mikrotubul mulai memanjang pada sentromer untuk membentuk benang spindle

Gambar 2 : profase

2. Prometafase : merupakan profase akhir. Dimulai dengan selubung nukleus

terfragmentasi. Berkas mikrotubula memanjang dari setiap kutub ke arah pertengahan

sel. Masing-masing dari dua kromatid yang berasal dari satu kromosom sekarang

memiliki struktur khusus yang disebut kinetekor, yang terletak di daerah sentromer.

Gambar 3 : prometafase

3. Metafase : Pada tahap ini mikrotubul meluas menuju setiap ujung yang berlawanan

dan membentuk spindle pole. Pada sel hewan, setiap spindle pole mengandung

sepasang sentriol. Benang mitosis memposisikan kromosom terletak berjajar pada

bidang ekuator. Bagian sentromer kromosom berikatan dengan kinetokor yang 4

berhubungan dengan benang spindel. Pada fase ini kromosom tampak paling jelas

terlihat sehingga jumlahnya mudah diidentifikasi. Metafase adalah tahap yang

memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat.

Gambar 4 : metafase

4. Anafase : Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom

menuju kutub sel yang berlawanan. Pergerakan kromosom tersebut dipengaruhi oleh

enzim dynein. Anafase terbagi menjadi 2 proses yaitu :

a. Anafase A (anafase awal) : pasangan kromosom pada keping metafase terpisah dan

kromatid bergerak menuju spindle poles pada sisi sel yang berlawanan karena

terjadi pemendekan mikrotubul kinetochore.

b. Anafase B (anafase akhir) : saat kromosom sudah bermigrasi ke spindle pole,

mikrotubul kinetochore mulai menghilang sementara mikrotubul polar terus

memanjang untuk pemisahan lebih lanjut spindle pole.

Gambar 5 : (a) dan (b) Anafase A (anafase awal)

5

(c) sampai (f) Anafase B (anafase akhir)

5. Telofase : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:

Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali di sekeliling kromosom.

Kromosom berubah menjadi benang kromatin

Saat telofase selesai dan membran sel baru (atau dinding sel pada tanaman tingkat

tinggi) sedang terbentuk, pembentukan nukleus sudah hampir selesai

Gambar 6 : telofase

6. Sitokinesis : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut

Sekeliling sel di bidang ekuator terbentuk ceruk, sedang pada bidang ekuator

terbentuk sederet vesikula. Vesikula berhubungan dengan mikrotubul dan

mikrofilamen.

Membran vesikula bersebelahan bertemu dan mencapai ceruk sekeliling.

Terbentuk dua sel anak yang terpisah.

Siklus sel

Di antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase. Saat interfase sel

tidak membelah melainkan aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan

pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Interfase tidak termasuk dalam

tahap PMAT dan dibedakan dalam tiga tahap, yaitu :

G1 (gap 1)    : merupakan akhir mitosis dan awal sintesis (presintesis), pada fase ini

sel mulai tumbuh membesar

S (sintesis)    : terjadi duplikasi organel dan sintesis DNA, pada tahap ini sel aktif

melakukan metabolisme, tumbuh, dan berkembang

G2 (gap2)    : merupakan akhir fase sintesis (postsintesis) dan awal dari mitosis

berikutnya

6

Pembelahan Meiosis

Pembelahan miosis memiliki ciri sebagai berikut:

terjadi dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gametogenesis) pada kelenjar

kelamin (gonad)

menghasilkan empat sel yang tidak identik dengan sel semula (diploid menjadi

haploid), karena terjadi pengurangan kromosom pembelahan ini sering disebut

pembelahan reduksi

(gambar mitosis dan siklus sel)

bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, agar komposisi kromosom anak sama

dengan komposisi kromosom induk

berlangsung dalam dua kali PMAT, yaitu PMAT I (pembelahan reduksi) dan PMAT II

tanpa diselingi interfase

Peristiwa yang berlangsung saat meiosis adalah sebagai berikut:

Meiosis I

1. Profase 1

Tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap lagi sebagai berikut:

Leptonema : benang kromatin berubah menjadi kromosom

Zigonema : kromosom homolog berpasangan  dan disebut bivalen. Peristiwa saat

kromosom homolog berpasangan membentuk bivalen disebut sinapsis

Pakinema : kromosom homolog yang berpasangan (bivalen) mengganda sehingga

terdapat empat kromatid yang berpasangan dan disebut tetrad

Diplonema : terjadi pindah silang (crossing over)

Diakinesis : membran inti dan nukleolus lenyap, telah terbentuk benang spindel

lengkap

7

2. Metafase 1

Tetrad terletak pada bidang pembelahan sel/ekuator

3. Anafase 1

Tetrad memisah menjadi dua kromatid, lalu masing-masing bergerak ke kutub sel

yang berlawanan

4. Telofase 1

Kromosom yang terdiri dari dua kromatid sampai di kutub sel

Membran inti dan nukleolus muncul

Terjadi sitokinesis

Kromosom berubah menjadi benang kromatin

Benang spindel lenyap

8

Pada telofase 1 ini sel hasil pembelahan telah memiliki separo jumlah kromosom sel

induk (haploid). Itu sebabnya Meiosis I sering disebut pembelahan reduksi karena ada

pengurangan kromosom dari 2n —> n.

Meiosis II

1. Profase 2

benang kromatin berubah menjadi kromosom (yang terdiri dari   dua kromatid)

membran inti dan nukleolus lenyap

berbentuk benang spindel

2. Metafase 2

Kromosom yang terdiri dari dua kromatid terletak di bidang pembelahan sel/ekuator

3. Anafase 2

Kromosom yang terdiri dari dua kromatid memisah, lalu masing-masing bergerak ke

kutub sel yang berlawanan

4. Telofase 2

kromosom sampai di kutub sel

membran inti dan nukleolus muncul

benang spindel lenyap

terjadi sitokinesis

terbentuk 4 sel yang haploid

Pada pembelahan Meiosis II tidak ada perubahan struktur kromosom, jadi semula n

(haploid) pada akhir pembelahan tetap n. Oleh karena itu Meiosis II sebenarnya sama

dengan Mitosis.

9

Pindah Silang

Pindah silang adalah proses penukaran segmen dari kromatid-kromatid bukan saudara

(nonsister chromatids) dari sepasang kromosom homolog. Peristiwa pindah silang umum

terjadi pada setiap gametogenesis (peristiwa pembentukan gamet) pada kebanyakan

makhluk hidup, seperti tumbuhan, hewan dan manusia. Pindah silang terjadi ketika

meiosis I (akhir profase I atau permulaan metafase I), yaitu ketika kromosom telah

mengganda menjadi dua kromatid.

Pada waktu kromosom-kromosom hendak memisah (yaitu pada anafase I), kromatid-

kromatid yang bersilang itu melekat dan putus dibagian kiasma, kemudian tiap potongan

itu melekat pada kromatid sebelahnya secara timbal nalik. Berhubung dengan itu gen-gen

yang terletak pada bagian yang pindah itu akan berpindah pula tempatnya ke kromatid

sebelahnya (homolognya).

10

Perbedaan mitosis dan miosis

Mitosis Miosis

Kromosom homolog tidak bersinapsis Kromosom homolog bersinapsis

Tidak terjadi pertukaran genetik antara

kromosom-kromosom yang homolog

Terjadi pertukaran genetik (pindah silang)

antara kromosom-kromosom yang homolog

Dihasilkan 2 sel anakan per siklus Dihasilkan 4 sel anakan per siklus

Jumlah kromosom sel anakan sama dengan

jumlah kromosom sel induk

Jumlah kromosom sel anakan setengah

jumlah kromosom sel induk

Kandungan genetik sel anakan identik

dengan sel induk

Kandungan genetik sel-sel anakan berbeda

satu sama lain dan berbeda dengan sel induk.

11

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Reproduksi sel adalah penggandaan kromosom serta mekanisme pewarisan

kromosom dari ‘sel induk’ ke ‘sel anak.

Pada prokariot terjadi pembelahan amitosis yang berlangsung spontan dan tidak

melalui urutan tahap-tahap tertentu.

Pada eukariot terjadi 2 macam pembelahan sel yaitu pembelahan mitosis dan miosis.

Pembelahan mitosis adalah pembelahan pada sel somatik yang menghasilkan sel

anakan yang sama dengan sel induk melalui tahap-tahap pembelahan tertentu yaitu :

profase, metafase, anafase dan telofase.

Diantara fase mitosis pertama dengan mitosis selanjutnya terdapat fase interfase yang

merupakan fase istirahat.

Pembelahan miosis adalah pembelahan reduksi yang memisahkan kromosom-

kromosom homolog, dan terjadi pada proses gametogenesis melalui 2 tahap yaitu

miosis 1 dan miosis 2.

12

MAKALAH BIOSELREPRODUKSI SEL

OLEH ;

KELOMPOK 4

Royandi Setiadi ( G1A 010 028 )

Firman Ali Rahman ( G1A 010 027 )

Bq. Fitri Supiani ( G1A 008 016 )

Fildzah Zati Hulwani ( G1A 010 033 )

Meilinda Pahriana Sulastri ( G1A 010 010 )

Fitria Aprilianti ( G1A 010 003 )

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS MATARAM

2011

13