Standar Kompetensi:
menjelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meiosis dengan pewarisan sifat.
A. MITOSIS
Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), menyerupai pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Keempat fase dalam mitosis ini disebut fase mitotik.
Replikasi merupakan proses penggandaan molekul DNA sehingga sel anak memiliki jumlah DNA yang sama dengan induknya.
Duplikasi merupakan proses penyalinan kromosom sehingga kromosom bertambah panjang.
Setelah interfase, pembelahan sel memasuki fase mitotik yaitu:
1. Profase
Di dalam membran inti (karioteka):
a. nukleolus menghilang;
b. terjadi pembentukan kromosom dari benang kromatin;
c. membran inti menghilang atau pecah;
d. terjadi duplikasi kromosom menjadi kromatid. Kromatid hasil duplikasi akan berlekatan pada sentromer.
Di luar membran inti:
a. terlihat dua pasang sentriol (khusus pada sel hewan) yang dikelilingi aster, yang terbentuk dari sentrosom;
b. sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan alasannya ialah aster. Aster ialah benang-benang spindel yang membentuk bangunan menyerupai bintang. Benang spindel ini akan mengikat kromosom pada bab kinetokor pada sentrosom.
2. Metafase
a. benang-benang spindel menempati kawasan bekas inti;
b. kromatid bergerak menuju ke arah bidang ekuator atau bidang pembelahan dan sentromernya terikat dengan benang spindel;
c. kromatid berjajar di sepanjang bidang ekuator.
3. Anafase
a. sentromer membelah menjadi dua dan kromatid berpisah;
b. benang-benang spindel antarkromosom dan sentriol memendek sehingga masing-masing kromosom tertarik ke kutub yang berlawanan.
c. kromosom hingga pada masing-masing kutub;
d. serat-serat antara kromosom terenggang sehingga sel menjadi memanjang.
4. Telofase
a. aster menghilang;
b. membran inti terbentuk kembali pada setiap kutub sel dan melingkupi kromosom;
c. kromosom mengalami dekondensasi menjadi kromatin;
d. nukleolus terbentuk kembali;
e. terjadi penebalan plasma (plasmokinesis) pada bidang ekuator sebagai langkah awal sitokinesis;
f. terbentuk selaput pemisah pada bidang ekuator (sitokinesis) dan terbentuk 2 sel anak baru.
Hasil mitosis:
· dari satu sel induk yang diploid (2n) dihasilkan 2 sel anak yang masing-masing diploid;
· jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.
B. MEIOSIS
Pembelahan meiosis disebut pembelahan reduksi, alasannya ialah dihasilkan sel anak dengan jumlah kromosom separuh dari induknya. Pembelahan meiosis pada tumbuhan berlangsung pada kepala sari dan bakal biji. Pembelahan meiosis bertujuan semoga sel kromosom anak yang dihasilkan sama dengan induknya. Pada pembelahan meiosis dari satu sel induk akan menghasilkan 4 sel anak yang bersifat haploid.
Pembelahan meiosis terjadi melalui meiosis I dan meiosis II. Pada meiosis I akan terjadi reduksi kromosom, sedang pada meiosis II bekerjsama merupakan pembelahan mitosis. Antara meiosis I dengan meiosis II tidak terdapat interfase.
1. Meiosis I
a. Profase I (Le-zi-pa-di-dia)
1) Leptoten: kromatin berkondensasi menjadi kromosom, bab ujung masing-masing menempel pada selaput inti yang disebut plak (plaque), kemudian kromosom mengganda menjadi dua, tetapi sentromernya tetap satu sehingga disebut kromatid.
2) Zigoten: kromosom homolog melaksanakan sinapsis mulai dari tepi selaput inti. Akhirnya seluruh panjang kromosom bergandeng rapat sesuai dengan letak gen berpasangan pada setiap kromosom. Pada ketika ini lengan kromatid sudah mulai merenggang sehingga kromosom homolog tampak terdiri dari serangkai empat yang disebut tetrad.
3) Pakiten: banyak terbentuk bintul rekombinasi sepanjang kromatid yang memungkinkan terbentuknya chiasma, disusul dengan terjadinya pindah silang (crossing over) antara kromosom homolog.
4) Diploten: penggandengan kromosom homolog merenggang meskipun masih terjadi chiasma di banyak sekali tempat. Selain itu terjadi peningkatan acara transkripsi untuk mensintesis RNA.
5) Diakenesis:
|
b. Metafase 1: kromosom bergerak ke bidang ekuator, kromosom homolog tetap bergandeng, dan chiasma tetap ada.
c. Anafase 1: kromosom homolog berpisah dan bergerak ke kutub yang berseberangan, chiasma dan pindah silang selesai.
d. Telofase 1: terjadi sitokinesis sehingga terbentuk 2 sel yang masing-masing dengan satu inti, dengan sebelah kromosom homolog. Tiap kromosom homolog terdiri dari dua kromatid yang sentromernya masih bergabung.
2. Meiosis II
a. Profase 2: diawali dengan pembelahan dua sentriol menjadi dua dan bergerak menuju kutub yang berlawanan. Mikrotubulus membentuk benang spindel dan membran inti, nukleolus lenyap.
b. Metafase 2: kromatid bergerak menuju ke bidang ekuator. Sentromer terikat oleh benang spindel yang berasal dari sentriol
c. Anafase 2: kromatid berpisah membentuk kromosom dengan sentromer sendiri-sendiri dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan. Pada fase ini terbentuk kromosom rekombinasi.
d. Telofase 2: kromosom hingga di kutub, selanjutnya mengalami dekondensasi menjadi kromatin dan terbentuk selaput inti di sekeliling inti oleh mikrotubulus. Proses selanjutnya ialah terjadi sitokinesis sehingga akan terbentuk 4 sel baru.
Hasil Meiosis:
· dari satu sel induk yang diploid (2n) dihasilkan 4 sel anak yang masing-masing haploid (n);
· jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.
C. GAMETOGENESIS: proses pembentukan gamet (sel kelamin).
1. Spermatogenesis: pembentukan sperma
a. Spermatogenesis terjadi di testis. Di testis terdapat sel induk sperma yang memiliki kromosom diploid (2n) disebut spermatogonium.
b. Proses: pada awal spermatogenesis sel spermatogonium membelah secara mitosis membentuk spermatogonia. Spermatogonia mengalami deferensiasi pada profase pertama menjadi spermatosit primer. Spermatosit primer membelah secara meiosis pada fase anafase terjadi reduksi kromosom dari diploid (2n) menjadi haploid (n) sehingga hasil final pada meiosis pertama ini berupa 2 spermatosit sekunder yang bersifat haploid (n). Setiap sel spermatid sekunder selanjutnya membelah pada meiosis II (mitosis) membentuk 2 sel spermatid, sehingga dari 2 sel spermatosit sekunder akan dihasilkan 4 sel spermatid yang bersifat haploid. Sel spermatid selanjutnya mengalami metamorfosis membentuk spermatozoa yang fungsional.
Gambar 4.1 Proses Spermatogenesis
2. Oogenesis: pembentukan sel telur
a. Oogenesis terjadi di dalam ovarium.
b. Proses: di ovarium dijumpai sel primordial. Pada awal oogenesis sel primordial membelah secara mitosis membentuk oogonia diploid (2n). Sel oogonia mengalami deferensiasi menjadi oosit primer (2n). Pada anafase I terjadi reduksi kromosom oosit primer diploid menjadi oosit sekunder haploid, dan pada fase telofase terjadi pembagian plasma sel yang tidak sama banyaknya, sehingga pada final meiosis I akan didapatkan 2 sel, yaitu satu sel oosit sekunder haploid (n) yang memiliki plasma yang lebih banyak dan satu sel polosit I (badan polar) haploid (n) yang memiliki plasma sedikit. Oosit sekunder dan polosit sekunder selanjutnya memasuki pembelahan meiosis II (mitosis). Oosit sekunder akan membelah menjadi satu ootid dan satu polosit II, sedang polosit I akan menghasilkan 2 sel polosit II. Tiga buah sel polosit II selanjutnya akan mengalami degenerasi sehingga tidak fungsional, sedang ootid mengalami pendewasaan membentuk ovum fungsional.
Gambar 4.2 Proses Oogenesis
