SIKLUS DAN PEMBELAHAN SEL

loading...
SIKLUS DAN PEMBELAHAN SEL
Siklus Sel

Salah satu ciri dari makhluk hidup adalah tumbuh. Pertumbuhan ini terjadi karena sel penyusun tubuh yang bertambah besar dan bertambah banyak. Lantas bagaimana cara sel memperbanyak diri?

Jawabannya adalah dengan melakukan reproduksi atau pembelahan sel yang semunya termasuk ke dalam sebuah siklus yang disebut siklus sel.

Apa perbedaan siklus sel, pembelahan sel dan reproduksi sel?

Sederhana...

Siklus sel adalah proses yang mencakup seluruh fase hidup sel. Artinya, pada siklus sel tidak hanya membahas sel yang sedang mengalami pembelahan, tapi membahas juga ketika sel tumbuh dan berkembang.

Dengan demikian siklus sel mencakup pembelahan sel dan reproduksi sel.

Sedangkan pembelahan sel berarti proses dimana sel membelah menjadi dua atau lebih banyak.
Istilah pembelahan sel hanya digunakan pada organisme eukariota dan multiseluler.

Kenapa demikian?

Karena pada organisme selain eukariota dan multiseluler, yaitu prokariota dan uniseluler pembelahan sel yang terjadi menghasilkan individu baru. Proses yang menghasilkan individu baru ini disebut reproduksi.

Maka pembelahan sel yang terjadi pada prokariota dan uniseluler lebih tepat disebut reproduksi sel.

Meskipun demikian, sebenarnya istilah siklus, pembelahan dan reproduksi sebenarnya sama saja. Sama-sama membahas tentang perkembangan sel.

SIKLUS SEL

Siklus sel adalah serangkaian proses atau fase hidup sel. Mulai dari membelah, tumbuh dan berkembang (membelah).

Sel senantiasa melakukan kegiatan memperbanyak diri baik dalam konteks tumbuh maupun reproduksi.

Pada reproduksi, pembelahan sel bertujuan agar reproduksi dan embriogenesis dapat terus berkelanjutan.

Pembelahan meiosis menghasilkan sel Gamet (sel kelamin) yang bersifat haploid (h). Jika terjadi pembuahan maka sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (ovum) akan menghasilkan satu sel zigot yang bersifat diploid (2h). Pembuahan ini tidak akan terjadi jika sel gamet bersifat diploid.

Zigot yang terbentuk akan membelah menjadi ribuan sampai miliaran sel secara mitosis. Setelah dewasa, individu akan kembali menghasilkan sel gamet.

Siklus ini berlangsung terus menerus. Siklus sel yang berlangsung terus menerus dan berulang (siklik) disebut poliferasi.

Jadi poliferasi sel adalah siklus sel yang berlangsung secara terus menerus.

Pada sel prokariota, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner. Sedangkan pada sel eukariota, siklus sel terbagi menjadi dua fase fungsional yaitu interfase dan mitosis.

Interfase

Interfase adalah fase dimana sel tumbuh dan bersiap untuk membelah. Ada yang menyebutkan bahwa interfase adalah fase istirahat atau jeda panjang antar satu mitosis dengan yang lain.
Fase ini terbagi menjadi tiga fase, yaitu G1, S dan G2:

Fase G (gap)

Fase G yang terdiri dari G1 dan G2 adalah fase sintesis zat yang diperlukan pada fase berikutnya.

Pada sel mamalia, interval fase G1 sekitar 2 jam, sedangkan interval fase G2 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari. Sel yang berada pada fase G terlalu lama, dikatakan berada pada fase G atau “quiescent”.

Pada fase ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolisnya dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang berada pada fase G dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fase tersebut hingga terjadi apoptosis.

Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fase G . Sel tersebut dapat masuk kembali ke fase G oleh stimulasi antara lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan, atau asupan nutrisi.

Fasa S (sintesis)

Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Pada umumnya, sel tubuh manusia membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyelesaikan tahap ini. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah bersama dengan dua nuklei masing­masing guna proses mitosis pada fase M.

Fasa Mitosis (M)
Interval waktu fase M kurang lebih 1 jam. Tahap di mana terjadi pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas). Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fase M terjadi beberapa jenjang fase, yaitu:
  1. Profase: Penebalan kromosom
  2. Prometafase: Kromatid pindah ke ekuator
  3. Metafase: Kromosom berbaris di bidang tengah sel
  4. Anafase: Kromosom tertarik ke kutub yang berbeda
  5. Telofase: membran inti dan sitoplasma terbentuk kembali dan sel mulai membelah
(Fase atau tahap-tahap mitosis akan dijelaskan lebih detail di bawah)

PEMBELAHAN SEL

Reproduksi sel dapat terjadi karena peristiwa pembelahan sel. Pembelahan sel diawali dengan adanya pembelahan kromosom dalam beberapa tahap pembelahan.

Pada setiap tahap pembelahan terdapat ciri­ciri tertentu yang bisa diamati proses-prosesnya  melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom dalam sel tersebut.

Adapun pembelahan sel dibedakan menjadi dua macam, yaitu Pembelahan Mitosis dan Pembelahan
Meiosis.

Pembelahan Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel­sel somatis (sel tubuh). Pembelahan ini menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotipe sama dan identik dengan sel induknya. Dua sel anak yang dihasilkan bersifat diploid.

Sedangkan pembelahan Meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi pada sel­sel germinal (gamet) dengan hasil akhir empat buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotipe yang mungkin berbeda dengan sel induknya.

Sebelum terjadinya peristiwa pembelahan sel, ada beberapa peristiwa penting yang terjadi, seperti pembelahan kromosom.

Dalam inti sel terdapat kromosom. Kromosom adalah benda–benda halus berbentuk benang panjang atau pendek dan lurus atau bengkok. Kromosom merupakan pembawa bahan genetik (keturunan). Kromosom dapat terlihat pada tahap­tahap tertentu, biasanya kromosom digambarkan pada tahap metafase.

MITOSIS

MITOSIS adalah pembelahan sel yang melalui tahap­tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase­Anafase­Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinamakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan­bahan inti.

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

a. Interfase

Ciri­ciri interfase:
  • Selaput/membran nukleus membatasi nukleus
  • Nukleus mengandung satu atau lebih nukleolus
  • Dua sentrosom telah terbentuk melalui replikasi sentrosom tunggal
  • Pada sel hewan, setiap sentrosom memiliki dua sentrosom
  • Kromosom yang diduplikasikan selama fase S, tidak bisa dilihat secara individual karena belum terkondensasi.

b. Profase

Ciri­ciri profase:
  • Serat­serat kromatin menjadi terkumpar lebih rapat, terkondensasi menjadi kromosom diskret yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya.
  • Nukleolus lenyap
  • Gelendong mitotik mulai terbentuk. Gelendong ini terdiri atas sentrsom dan mikrotubulus yang menjulur dari sentrosom.
  • Sentrosom­sentrosom bergerak saling menjauhi, tampaknya didorong oleh mikrotubulus yang memanjang di antaranya.

c. Prometafase

Ciri­ciri prometafase:
  • Selaput nukleus tar-fragmentasi
  • Mikrotubulus yang menjulur dari masing-masing sentrosom kini dapat memasuki wilayah nukleus.
  • Kromosom menjadi semakin terkondensasi
  • Masing­masing dari kedua kromatid pada setiap kromosom kini memiliki kinetokor, struktur protein terspesialisasi yang struktur protein terspesialisasi yang terletak pada sentromer.
  • Beberapa mikrotubulus melekat pada kinetokor menjadi mikrotubulus kinetokor.
  • Mikrotubulus nonkinetokor berinteraksi dengan sejenisnya yang berasal dari kutub gelendong yang bersebrangan

d. Metafase

Ciri­ciri metafase:
  • Merupakan tahap mitosis yang paling lama, sering kali berlangsung sekitar 20 menit.
  • Sentrosom kini berada pada kutub­kutub sel yang bersebrangan.
  • Kromosom berjejer pada lempeng metafase, bidang khayal yang berada di pertengahan jarak antara kedua kutub gelendong. Sentromer­sentromer kromosom berada di lempeng metafase.
  • Untuk setiap kromosom, kinetokor kromatid saudara melekat ke mikrotubulus kinetokor yang berasal dari kutub yang bersebrangan.

e. Anafase

Ciri­ciri anafase:
  • Merupakan tahap mitosis yang paling pendek, sering kali berlangsung hanya beberapa menit.
  • Anafase di mulai ketika protein kohesin terbelah. Ini memungkinkan kedua kromatin saudara dari setiap pasangan memisah secara tiba­tiba. Setiap kromatid pun menjadi satu kromosom utuh.
  • Kedua kromosom anakan yang terbebas mulai bergerak menuju ujung­ujung sel yang berlawanan saat mikrotubulus kinetokor memendek. Karena mikrotubulus ini melekat ke wilayah sentromer terlebih dahulu.
  • Sel memanjang saat mikrotubulus nonkinetokor memanjang.
  • Pada akhir anafase, kedua ujung sel memiliki koleksi kromosom yang sama dan lengkap.

f. Telofase

Ciri­ciri telofase:
  • Dua nukleus anakan terbentuk dalam sel.
  • Selaput nukleus muncul dari fragmen­fragmen selaput nukleus sel induk dan bagian­bagian lain dari sistem endomembran.
  • Nukleolus muncul kembali.
  • Kromosom menjadi kurang terkondensasi
  • Mitosis, pembelahan satu nukleus menjadi nukleus yang identik secara genetik, sekarang sudah selesai.

GAMBARAN UMUM FASE MITOSIS

Klik link di samping untuk melanjutkan ke Siklus dan Pembelahan Sel part2

MEIOSIS

Meiosis adalah tipe pembelahan sel yang mengurangi jumlah set kromosom dalam gamet dari dua menjadi satu.

Pada hewan meiosis hanya terjadi pada ovarium atau testis. Akibatnya, setiap sperma dan sel telur manusia bersifat haploid (n=23). Fertilisasi mengembalikan kondisi diploid dengan cara mengombinasikan dua set haploid kromosom dan siklus hidup manusia diulangi lagi, generasi demi generasi.

Fertilisasi dan meiosis merupakan ciri khas dari reproduksi seksual pada tumbuhan dan hewan.

Fertilisasi dan meiosis silih berganti dalam siklus hidup seksual, mempertahankan jumlah kromosom yang konstan pada setiap spesies dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Sel haploid atau diploid dapat membelah melalui mitosis, bergantung pada tipe siklus hidup. Akan tetapi, hanya sel-sel diploid yang dapat mengalami meiosis, karena sel-sel haploid memiliki satu set kromosom yang tidak dapat dikurangi lagi.

Tiga peristiwa yang hanya terjadi pada meiosis selama meiosis l:

1. Sinapsis dan pindah silang

Selama profase l, homolog tereplikasi berpasangan dan terhubung secara fisik di sepanjang lengan oleh struktur protein serupa ritsleting, kompleks sinaptonemal. Proses ini disebut sinapsis. Penataan ulang genetik antara-antara kromatid nonsaudara, dikenal sebagai pindah silang (crossing over), diselesaikan pada tahap ini.

Setelah penguraian kompleks sinaptonemal pada profase akhir, kedua homolog sedikit memisah namun tetap terhubung, setidaknya pada satu daerah yang berbentuk-X yang disebut kiasmata. Kiasmata merupakan perwujudan fisik dari pindah silang.

Kiasmata tampak seperi palang karena kohesi kromatid saudara masih tetap menyambungkan kedua kromatid saudara awal, bahkan di daerah-daerah yang salah satu kromatidnya kini menjadi bagian dari homolog lain. Sinapsis dan pindah silang normalnya tidak terjadi saat mitosis.

2. Homolog di lempeng metafase.

Pada metafase l meiosis, kromosom berjejer sebagai pasangan homolog di lempeng metafase, bukan sebagai kromosom individual, seperti pada metafase mitosis.

3. Pemisahan  homolog

Pada anafase l meiosis, kromosom-kromosom tereplikasi pada setiap pasangan homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan, namun kromatid-kromatid saudara dari setiap kromosom tereplikasi tetap melekat. Sebaliknya, pada anafase mitosis, kromatid-kromatid saudara memisah.

GAMBARAN UMUM FASE MEIOSIS:

meiosis sel

PERBANDINGAN MITOSIS DAN MEIOSIS

Terdapat beberapa perbandingan mitosis dan meiosis. Adapaun perbandingan tersebut bisa kita amati pada tabel dibawah.

Tabel Perbedaan Mitosis dan Meiosis

Tabel Perbedaan Mitosis dan Meiosis


PEMBELAHAN MEIOSIS PADA MANUSIA

Gametogenesis

Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet (sel kelamin) yang terjadi melalui pembelahan meiosis. Gametogenesis berlangsung pada sel kelamin dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis meliputi spermatogenesis (pembentukan spermatozoa atau sperma) dan Oogenesis (pembentukan ovum)                                                                                 

Pembentukan Sperma (Spermatogenesis)

Hampir semua spesies hewan tingkat tinggi terutama mamalia mempunyai proses spermatogenesis yang hampir sama, dalam pembahasan ini akan di jelaskan mengenai proses spermatogenesis pada manusia.

Tempat spermatogenesis

Spermatogenesis terjadi di testis. Di dalam testis terdapat tubulus seminiferus. Dinding tubulus seminiferus terdiri dari jaringan epitel dan jaringan ikat, pada jaringan epithelium terdapat sel – sel spermatogonia dan sel sertoli yang berfungsi memberi nutrisi pada spermatozoa. Selain itu pada tubulus seminiferus terdapat pula sel leydig yang mengsekresikan hormon testosteron yang berperan pada proses spermatogenesis.
speratogenesis di testis                  

Proses Spermatogenesis

Pada masa pubertas, spermatogonia membelah diri secara mitosis sehingga menghasilkan lebih banyak spermatogonia. Pada manusia, spermatogonia mengandung 23 pasang kromosom atau 46 kromosom (diploid)

Beberapa spermatogonia membelah diri kembali, sedangkan lainnya berkembang menjadi spermatosit primer yang juga mengandung kromosom sebanyak 46 kromosom. Sel – sel spermatosit primer tersebut kemudian membelah secara meiosis menjadi dua spermatosit sekunder yang jumlah kromosomnya menjadi setengahnya (23kromosom haploid). Selanjutnya spermatosit sekunder membelah lagi secara meiosis menjadi empat spermatid. Jadi, spermatid. jadi, spermatosit primer mengalami pembelahan meiosis I yang menghasilkan dua spermatosit sekunder. Selama pembelahan meiosis II, kedua spermatosit sekunder membelah lagi menghasilkan empat spermatid. Selanjutnya spermatid berdiferensi menjadi sel kelamin dewasa(masak) yang disebut spermatozoa atau sperma. Ini juga memiliki 23 kromosom (haploid).

Pada manusia proses spermatogenesis berlangsung setiap hari. Siklus spermatogenesis berlangsung rata-rata 74 hari. Artinya , perkembangan sel spermatogonia menjadi spermatozoa matang memerlukan waktu rata – rata 74 hari. Sementara itu pemasakan spermatosit menjadi sperma memerlukan waktu dua hari. proses pemasakan spermatosit menjadi sperma dinamakan spermatogenesis dan terjadi di dalam epidemis.

Pada pria dewasa normal, proses spermatogenesis terus berlangsung sepanjang hidup, walaupun kualitas dan kauntitasnya makin menurun dengan bertambahnya usia.                                             
sperma manusia

Bagian-bagian Sperma

Sperma dewasa terdiri dari tiga bagian yaitu kepala, bagian tengah dan ekor (flagelata. Kepala sperma mengandung nukleus. Bagian ujung kepala ini mengandung akrosom yang menghasilkan enzim yang berfungsi untuk menembus lapisan – lapisan sel telur pada waktu fertilisasi. Bagian tengah sperma mengandung mitokondria yang menghasilkan ATP sebagai sumber energi untuk pergerakan sperma. Ekor sperma berfungsi sebagai alat gerak.                          
bagian-bagian sperma

Oogenesis

Pada masa pubertas, oosit primer mengadakan pembelahan meiosis I menghasilkan satu sel oosit sekunder yang besar dan satu sel badan kutub pertama (polar body primer) yang lebih kecil. Perbedaan bentuk ini disebabkan sel oosit sekunder mengandung hampir semua sitoplasma dan kuning telur, sedangkan sel badan kutub pertama hanya terdiri dari nukleus saja. Oosit sekunder ini mempunyai kromosom setengah kromosom oosit primer yaitu 23 kromosom (haploid).

Dalam pembelahan meiosis II, oosit sekunder membelah diri menghasilkan satu sel ootid yang besar dan satu badan kutub kedua (polar body sekunder). Ootid yang besar tersebut mengandung hamper semua kuning telur dan sitoplasma. Pada saat yang sama, badan kutub pertama membelah diri menjadi dua kutub. Selanjutnya ootid tumbuh menjadi sel telur (ovum) yang mempunyai 23 kromosom (haploid). Sedangkan ketiga badan kutub kecil hancur sehingga setiap oosit primer hanya menghasilkan satu sel telur yang fungsional. Sel telur (ovum) yang besar itu mengandung sumber persediaan makanan, ribosom, RNA, dan komponen – komponen sitoplasma lain yang berperan dalam perkembangan embrio. Sel telur yang matang diselubungi oleh membran corona radiate dan zona pellusida.

Oogenesis hanya berlangsung hingga seseorang usia 40 sampai 50 tahun. Setelah wanita tidak mengalami menstruasi lagi (menopause) sel telur tidak diproduksi lagi.

DAFTAR PUSTAKA

  • Reece, Campbell. 20002. BIOLOGI. Jakarta; Erlangga
  • http://www.crayonpedia.org/mw/D._Pembelahan_Meiosis_Pada_Manusia_12.1. diakses tanggal 04 juni 2012 jam 19.45
  • http:/samudra-fox/2011/11/makalah-biologi-pembelahan-meiosis.html. diakses tanggal 07 juni 2012 jam 19.30


SIKLUS DAN PEMBELAHAN SEL part2
loading...
loading...
Posting Komentar
loading...