pembelahan sel

Pembelahan Sel : Amitosis, Mitosis, dan Meiosis Serta Perbedaannya

Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.

I.   MITOSIS

Pembelahan sel secara mitosis terjadi secara eksklusif dalam inti sel pada kromosom. Sama seperti tahap-tahap yang berbeda dalam proses meiosis, pembelahan sel secara mitosis meliputi tahap berturut-turut. Setiap tahap memiliki serangkaian proses yang dialami oleh sel. pembelahan sel secara mitosis disertai dengan sitokinesis. Mitosis dan sitokinesis merupakan fase penting (M) dari siklus sel pada organisme eukariotik.

Dalam pembelahan sel jenis ini, ada dua sel anak yang keluar dari sel induk, dimana keduanya berisi rincian genetik, dari inti induk mereka. Reproduksi aseksual terjadi dengan jenis pembelahan sel, yang membantu dalam dua proses yaitu, 'pengganti sel' dan 'pertumbuhan regenerasi'. Pada organisme multi seluler ini terjadi ketika sel-sel eukariotik kromosom terpisah dalam nukleus, organel, sitoplasma dan membran sel. Sel anak tersebut, terbentuk kemudian mengambil karakteristik sel induk yang identik.

Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).

Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.

Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).

Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan. 

1.         Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan ciri yang berbeda-beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah-ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:

a.         Profase

·           Benang-benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.

·           Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang

·           Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

·           Serat-serat gelendong atau benang-benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

b.         Metafase

Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c.         Anaphase

Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing-masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing-masing.

d.         Telofase

Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

·           Kromatida yang berada pada kutub berubah menjadi benang-benang kromatin kembali.

·           Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

·           Serat-serat gelendong menghilang.

·           Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya, terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

Hasil mitosis:

1)         Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing-masing diploid.

2)         Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2.         Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing-masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel-organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah-tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

Keterangan:

(a)       Sitokinesis pada hewan

(b)       Sitokinesis pada tumbuhan

II.  MEIOSIS

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induknya. Meiosis terjadi pada alat reproduksi, yaitu pada gametosit (sel kelamin jantan dan sel kelamin betina). Pembelahan kromosom berlangsung dua kali berurutan tanpa diselingi interfase, yaitu meiosis I dan meiosis II.

Meiosis I

Profase I

Pada profase I terjadi beberapa tahapan, yaitu sebagai berikut.

·           Leptonema (leptoten), kromatin membentuk kromosom.

·           Zigonema (zigoten), terbentuk pasangan kromosom homolog.

·           Pakinema (pakiten), kromosom mengganda menjadi 2 kromatid.

·           Diplonema (diploten), kromatid menebal, membesar, rapat, dan bergandengan.

·           Diaknesis, terjadi pindah silang rekombinasi gen, dan sentriol berpisah.

Metafase I

·           Pasangan kromosom homolog mengatur diri dan saling berhadapan di daerah ekuator. Setengah dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengah pasangan kromosom homolog lainnya mengarah ke kutub yang lain.

Anafase I

·           Kromosom homolog berpisah dan menuju kutub yang berlawanan.

·           Kromatid belum berpisah karena sentromer masih satu untuk satu kromosom.

Telofase I

·           Kromosom yang masih terdiri dari dua kromatid berada di kutub. Selanjutnya terbentuk membran nukleus yang diikuti oleh proses sitokinesis. Akhir telofase I terbentuk dua sel anak. Setiap sel anak mengandung n kromosom sehingga pada akhir meiosis I terbentuk dua sel anak yang haploid.

 Meiosis II

Profase II

·           Benang-benang kromatin kembali menebal menjadi kromosom.

·           Kromosom yang terdiri dari 2 kromatid tidak mengalami duplikasi lagi.

·           Nukleus dan dinding inti melebur.

·           Sepasang sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan, kemudian mulai terbentuk benang-benang spindel.

Metafase II

·           Kromosom yang telah membelah menjadi dua kromatid berjajar pada bidang pembelahan. Selanjutnya sentromer menempatkan diri di tengah sel.

Anafase II

·           Sentromer membelah menjadi dua. Masing-masing kromatid berpisah dan bergerak ke kutub yang berlawanan.

·           Kromatid tersebut merupakan kromosom baru.

Telofase II

·           Kromatid sampai di kutub dan berubah menjadi benang kromatin.

·           Terbentuk kembali membran inti dan anak inti.

·           Terjadi sitokinesis dan terbentuk 4 sel anakan yang memiliki kromosom setengah dari induknya.

Meiosis terbagi menjadi dua tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut:

Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

III. PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahankan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) danMikrosporogenesis.

IV. PEMBELAHAN PADA PADA PROKARIOT

Sel merupakan unit dasar kehidupan. Berdasarkan atas pengorganisasiannya, sel dapat dibedakan atas prokariot dan eukariot. Bahan genetika prokariot berupa satu molekul DNA yang terdapat didalam sitoplasma. Sedangkan sel eukariot bahan genetikanya terbungkus oleh suatu membran nukleus. Proses pewarisan sifat yang berhubungan dengan siklus sel pada prokariot berbeda dengan eukariot. Pada sel prokariot tidak mengalami mitosis maupun meiosis, melainkan melalui proses yang disebut pembelahan biner.

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.

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. Seiring dengan penggentingan sel yang akan membelah, makronukleus memanjang dan mengalami penggentingan sedangkan mikronukleus membelah melalui mitosis. Pada akhirnya, terjadi pembelahan sitoplasma dan terbentuklah dua individu.