KROMOSOM SIKLUS SEL Mitosis dan meiosis merupakan bagian

KROMOSOM

SIKLUS SEL • Mitosis dan meiosis merupakan bagian dari siklus sel dan hanya mencakup 5 -10% dari siklus sel. • Persentase waktu yang besar dalam siklus sel terjadi pada interfase. • Interfase terdiri dari periode G 1, S, dan G 2. •

• Pada periode G 1 selain terjadi pembentukan senyawa -senyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA. • Setelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G 2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan kromosom (DUPLIKASI ORGANEL), dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru (G 1).

REPRODUKSI SEL • ADA TIGA JENIS REPRODUSKI SEL, YAITU AMITOSIS (PEMBELAHAN BINER), MITOSIS (PEMBELAHAN EQUASI) DAN MEIOSIS (PEMBELAHAN REDUKSI).

AMITOSIS (PEMBELAHAN BINER) • ADALAH REPRODUKSI SEL DI MANA SEL MEMBELAH DIRI SECARA LANGSUNG TANPA MELALUI TAHAP PEMBELAHAN SEL. • PEMBELAHAN CARA INI BANYAK DIJUMPAI PADA SEL-SEL YANG BERSIFAT PROKARIOTIK, MISALNYA PADA BAKTERI, GANG BIRU.

• Pembelahan biner bakteri dimulai dengan menempelnya bahan genetik pada salah satu sisi membran dari sel dewasa, kemudian diikuti dengan proses sintesis DNA dan replikasi. • Setelah proses replikasi selesai maka salah satu sisi dari membran akan membuat lekukan dan akhirnya diikuti dengan proses pemanjangan sel dan pembelahan sel menjadi dua bagian yang memiliki bahan genetika yang sama (Campbell et al. 1999).

• Selain pada bakteri, pembelahan biner juga dijumpai pada organisme eukariot, yaitu pada Protozoa. • Pada beberapa protozoa, benang-benang spindle terdapat di dalam inti, tidak dijumpai adanya sentriol (Harris 1996). • Pembelahan biner dijumpai pada Protozoa, seperti Euglena sp. (Flagellata), Paramaecium sp. (Ciliata), dan Arcella sp. (Sarcodina).

• Paramaecium sp. memiliki dua macam inti, yaitu makronukleus dan mikronukleus. • Makronukleus berhubungan dengan metabolisme, perkembangan, dan karakter fisik sel. • Sedangkan mikronukleus berperan dalam transmisi informasi genetik selama pembelahan (Harris 1996). • Seiring dengan pembesaran sel yang akan membelah, makronukleus memanjang dan mengalami pembesaran sedangkan mikronukleus membelah melalui mitosis. Pada akhirnya, terjadi pembelahan sitoplasma dan terbentuklah dua individu.

Tahap reproduksi pada Paramaecium

• Dua Paramecium saling berdekatan lalu saling menempel. Kemudian terjadi dua sel saling menempel pada bagian mulut sel. Membran sel pada sel yang saling menempel tersebut melebar dan terbentuk suatu saluran. • • Pada bagian masing-masing sel terdapat mikronukleus diploid (2 n) yang membelah secara meiosis menjadi 4 mikronukleus haploid (n), sedangkan makronukleusnya tidak mengalami perubahan. • • Selanjutnya, masing-masing 4 mikronukleus haploid (n), di setiap sel membelah secara mitosis menjadi 8 mikronukleus (n). • • 8 mikronukleus (n) yang terbentuk, 7 mikronukleus hancur, sehingga setiap sel hanya memiliki 1 mikronukleus dan 1 makronukleus.

• Mikronukleus membelah secara mitosis menjadi 2 mikronukleus, sedangkan makronukleus lenyap, sehingga pada masing-masing sel hanya mengandung mikronukleus. • Terjadi saling tukar-menukar mikronukleus, yaitu mikronukleus pindah ke sel lain dan sebaliknya. Mikronukleus yang saling tukar-menukar tersebut melebur dengan mikronukleus yang tidak pindah. Jadi, setelah hasil peleburan itu, setiap sel memiliki mikronukleus diploid. • Setiap sel yang telah memiliki mikronukleus diploid (2 n), selnya pisah dan konjugasi berakhir. Kemudian 1 mikronukleus membelah secara mitosis menghasilkan 2 mikronukleus. • Salah satu dari 2 mikronukleus itu tumbuh menjadi makronukleus, sehingga setiap sel memiliki 1 mikronukleus dan 1 makronukleus.

MITOSIS • Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. • Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. • Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. • Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah.

1. Profase. • Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. • Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. • Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. • Dua kromatid identik tersebut bergabung pada sentromernya. • Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer (Campbell et al. 1999).

2. Metafase. • Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate) (Campbell et al. 1999). 3. Anafase. Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masingmasing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al. 1999). terjadi pembelahan inti/ karyokinesis

4. Telofase. • Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi (Campbell et al. 1999). • Terbentuk 2 sel anakan • Terjadi pembelahan sitoplasma /sitokinesis

• Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). • Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. • Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al. 1999). • Sitokinesis. • Selama fase akhir pembelahan mitosis, muncul lekukan membran sel dan lekukan makin dalam yang akhirnya membagi sel tetua menjadi dua sel anak. Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh protein aktin dan myosin (Campbell et al. 1999).

MEIOSIS (PEMBELAHAN REDUKSI) • Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. • Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II).

• Meiosis I dan meiosis II terjadi pada sel tumbuhan dan sel hewan • Baik pada pembelahan meiosis I dan II, terjadi fase pembelahan seperti pada mitosis. • Oleh karena itu dikenal adanya profase I, metafase I, anafase I , telofase I, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. • Akibat adanya dua kali proses pembelahan sel, maka pada meiosis, satu sel induk akan menghasilkan empat sel baru, dengan masing sel mengandung jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk.

Tahap Subfase Profase I Meiosis

• a. Leptoten • Kromosom mulai dapat dilihat seperti benang, konstraksi kromosom terjadi dalam leptoten dalam seluruh profase 1. Struktur pada leptoten adalah munculnya penebalan di beberapa bagian disepanjang kromosom seperti manik-manik pada kalung yang disebut centromer. kromatid dari tiap kromosom belum bisa dibedakan. • b. Zigoten • Kromosom yang homolog mulai berpasangan. atau sinapsis, bentuk kompleks sinapsis antar pasangan kromosom mulai tampak. Cara kromosom berpasangan dua-dua disebut bivalen. • c. Pakhiten • Kromosom homolog berpasangan semakin dekat dan sempurna, kromosom semakin menebal

d. Diploten Tiap kromosom menjadi dua kromatid, sehingga pasangan kromosom yang bersinapsis terdiri dari satu berkas empat kromatid homolog. Dalam diploten pasangan kromosom mulai mengendur, dan tampak struktur bentuk silang atau huruf X Yang disebut Kiasma antar kromatid bukan kembarannya. e. Diakinesis Kromosom semakin tebal, dan agak sukar dibedakan dari diploten. Nukleolus dan membran nukleus mulai menghilang, dan kiasma tampak bergerak menuju ke ujung kromosom dalam tiap bivalen.

• BERBEDA DENGAN PEMBELAHAN MITOSIS, PADA PEMBELAHAN MEIOSIS ANTARA TELOFASE I DENGAN PROFASE II TIDAK TERDAPAT FASE ISTIRAHAT (INTERFASE). • SETELAH SELESAI TELOFASE II DAN AKAN DILANJUTKAN KE PROFASE I BARULAH TERDAPAT FASE ISTIRAHAT ATAU INTERFASE.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS ASPEK YANG DIBEDAKAN MITOSIS MEIOSIS TUJUAN UNTUK PERTUMBUHAN SIFAT MEMPERTAHANKAN DIPLOID JUMLAH PEMBELAHAN 1 X 2 X HASIL PEMBELAHAN 2 SEL ANAK 4 SEL ANAK JUMLAH KROMOSOM SEL ANAK SAMA DENGAN INDUK ½ DARI INDUK SIFAT SEL ANAK IDENTIK DENGAN INDUK TIDAK IDENTIK DENGAN INSUK TEMPAT TERJADINYA SEL SOMATIS SEL GONAD

Perbandingan antara mitosis dan meiosis

• PADA HEWAN DIKENAL ADANYA PERISTIWA MEIOSIS DALAM PEMBENTUKAN GAMET, YAITU OOGENESIS (PEMBENTUKAN OVUM) DAN SPERMATOGENESIS (PEMBENTUKAN SPERMA). SEDANGKAN PADA TUMBAHAN DIKENAL MAKROSPOROGENESIS (MEGASPOROGENESIS= PEMBENTUKAN MEGASPORA) DAN MIKROSPOROGENESIS (PEMBENTUKAN MIKROPORA).

MEGASPOROGENESIS

Megasporogenesis dalam kandung lembaga

MIKROSPOROGENESIS

PERBEDAAN ANTARA MEGASPOROGENESIS DAN MIKROPOROGENESIS ASPEK YANG DIBEDAKAN MEGASPOROGENESIS MIKROSPOROGENESIS TEMPAT TERJADINYA OVARIUM ANTHERA HASIL PEMBELAHAN 1 SEL MEGASPORA 4 SEL MIKROSPORA

PERBEDAAN ANTARA OOGENESIS DAN SPERMATOGENESIS ASPEK YANG DIBEDAKAN OOGENESIS SPERMATOGENESIS TEMPAT TERJADINYA OVARIUM TESTIS HASIL PEMBELAHAN 1 SEL TELUR 4 SEL SPERMA

Perbandingan Spermatogenesis dan Oogenesis