PEMBELAHAN MITOSIS DAN MEIOSIS

1.     MITOSIS

A)   Pengertian

Secara umum, pembelahan terbagi dua yaitu pembelahan mitosis dan meiosis. Pembelahan mitosis dapat didefinisikan sebagai pembelahan sel secara tidak langsung yang dialami oleh sel-sel penyusun tubuh organisme bersel banyak dimana sebuah sel induk ( sel yang membelah ) akan menghasilkan 2 buah sel anak yang memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Mitosis merupakan pembelahan sel secara tidak langsung karena pada pembelahan mitosis ini sel membelah melewati tahapan-tahapan yang teratur, yaitu Profase – Metafase – Anafase – Telofase. setelah tahap telofase berakhir, dan terbentuk 2 sel anak. Maka sel-sel anak tersebut akan mengalami masa istirahat / interfase. Pada masa interfase, sel tersebut akan mengalami berbagai aktifitas pertumbuhan baik pertumbuhan / pembentukan organel-organel sel, pengumpulan energi, proses sintesis untuk mempersiapkan pembelahan mitosis berikutnya.

B)   Fase pembelahan

Fase pembelahan pada pembelahan sel mitosis yaitu Profase – Metafase – Anafase – Telofase.

a.    Profase

Ø  benang-benang kromatin memendek dan menebal membentuk kromosom homolog dengan duplikatnya. Sehingga tampak jumlah kromosom 2 kali lebih banyak.

Ø  membran inti dan nukleolus menghilang

Ø  sentriol membelah menjadi dua, dan bergerak saling menjauh menuju ke arah 2 kutub berlawanan

Ø  dari masing-masing sentriol, menjulur benang-benang spindel ( benang gelendong )

Pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin
menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi kromatid.

b.    Metafase

Pada tahap metaphase masing-masing kromosom homolog dengan duplikatnya berjajar disepanjang bidang metafase / dataran metaphase.

c.    Anafase

masing-masing kromosom homolog memisahkan diri dengan duplikatnya, dan bergerak menuju ke arah dua kutub yang berlawanan. Gerakan ini disebabkan oleh adanya kontraksi / gaya tarik dari benang spindle.

d.    Telofase

·  kromosom homolog maupun kromosom duplikat mencapai kutub sel nya masing-masing

·  mulai terlihat adanya membran inti sel dan nukleolus

·  pada bagian tengah sel mulai terbentuk adanya sekat pemisah

·  terbentuk dua buah sel anak

2.     MEIOSIS

A.  Pengertian

Pembelahan meiosis adalah proses pembelahan sel di mana jumlah kromosom per sel, dibelah menjadi dua bagian. Sebelum dimulai, DNA dalam sel asli diduplikasi selama beberapa fase dari siklus sel. Meiosis memisahkan kromosom kemudian direplikasi menjadi empat gamet haploid atau spora. Jika menghasilkan gamet, sel-sel ini harus aman selama pembuahan untuk membuat sebuah sel diploid baru atau zigot. Pada tumbuhan, meiosis menghasilkan spora yang menghasilkan pembentukan sel-sel haploid. Tahapan yang terlibat dalam meiosis adalah meiosis I, profase I, metafase I, anafase aku, telofase I dan meiosis II. Meiosis diperlukan untuk reproduksi seksual dan oleh karena itu terjadi di semua eukariota yang bereproduksi secara seksual. Meiosis tidak terjadi dalam archaea atau bakteri karena mereka bereproduksi secara aseksual melalui proses pembelahan biner.

Pembelahan meiosis disebut juga sebagai pembelahan reduksi merupakan pembelahan sel induk dengan jumlah kromosom diploid (2n) menghasilkan empat sel anak. Setiap sel anak mengandung separuh kromosom sel induk atau disebut haploid (n). Pembelahan meiosis terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada organ reproduksi (testis atau ovarium). Pada manusia atau hewan, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur yang juga haploid dihasilkan di dalam ovarium.

B.  Fase Pembelahan

·      Meiosis I

Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembelahan meiosis, sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase. Pada tahap ini, sel melakukan persiapan berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih belum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kromatin) sebagaimana interfase pada mitosis. Selain itu, sentrosom juga bereplikasi menjadi dua (masing-masing dengan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentukan arah pembelahan sel.

Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap pembelahan meiosis I yang diikuti tahap meiosis II. Tahap meiosis I terdiri atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis I. Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Berikut akan dibahas fase-fase meiosis I pada sel hewan dengan 4 kromosom diploid (2n = 2). Untuk lebih jelasnya, simaklah penjelasan di bawah ini.

1)    Profase I

Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa hari. Biasanya profase I membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam pembelahan meiosis. Tahapan ini terdiri dari lima subfase, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, iploten, dan diakinesis.

·             Leptoten

Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang memendek dan menebal. Pada subfase ini mulai terbentuk sebagai kromosom homolog.

·             Zigoten

Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut panjangnya. Peristiwa ini disebut sinapsis. Kromosom
homolog yang berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolog).

·             Pakiten

Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog yang lain disebut sebagai kromatid bukan saudara (nonsister chromatids). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinapsis terdapat 4 kromatid (1 pasang kromatid saudara dan 1 pasang kromatid bukan saudara). Empat kromatid yang membentuk pasangan sinapsis ini disebut tetrad.

·       Diploten

Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau berpasangan di suatu titik yang disebut kiasma
(tunggal). Apabila titik-titik perlekatan tersebut lebih dari satu disebut kiasmata. Proses perlekatan atau persilangan kromatid-kromatid disebut pindah silang (crossing over). Pada proses pindah silang, dimungkinkan terjadinya pertukaran materi genetik (DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini yang mempengaruhi variasi genetik sel anak. Diakinesis pada subfase ini terbentuk benang-benang spindle  (gelondong mikrotubulus). Sementara itu, membran inti sel atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap. Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang membentuk dua pasang kromosom homolog.

2)    Metafase I

Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar berhadap-hadapan di sepanjang daerah ekuatorial inti (bidang metafase I). Membran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan melekat pada pasangan homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid.

3)    Anafase I

Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan. Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal. Inilah perbedaan antara anafase pada mitosis dan meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah berlawanan.

4)    Telofase I

Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang berlawanan. Ini berarti setiap kutub mempunyai satu set kromosom haploid. Akan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu sitokinesis.

5)    Sitokinesis I

Sitokinesis I merupakan proses pembelahan sitoplasma. Tahap sitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase. Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat sel mulai terbentuk. Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan (replikasi) DNA.  Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid yang
mengandung setengah jumlah kromosom homolog. Meskipun demiki-an, kromosom tersebut masih berupa kromatid saudara (kandungan DNA-nya masih rangkap). Untuk menghasilkan sel anakan yang mem-punyai kromosom haploid diperlukan proses pembelahan selanjutnya, yaitu meiosis II. Jarak waktu antara meiosis I dengan meiosis II disebut dengan interkinesis.

·      Tahap Meiosis II

Tahap meiosis II juga terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telo-fase. Tahap ini merupakan kelanjutan dari tahap meiosis I. Masing-masing sel anakan hasil pembelahan meiosis I akan membelah lagi menjadi dua. Sehingga, ketika pembelahan meiosis telah sempurna, dihasilkan empat sel anakan. Hal yang perlu diingat adalah bahwa jumlah kromo-som keempat sel anakan ini tidak lagi diploid (2n) tetapi sudah haploid (n). Proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi pada tahap meiosis II.

1)  Profase II

Fase pertama pada tahap pembelahan meiosis II adalah profase II. Pada fase ini, kromatid saudara pada setiap sel anakan masih melekat pada sentromer kromosom. Sementara itu, benang mi-krotubulus mulai terbentuk dan kromosom mulai bergerak ke arah bidang metafase. Tahap ini terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.

2)  Metafase II

Pada metafase II, setiap kromosom yang berisi dua kromatid, merentang atau berjajar pada bidang metafase II. Pada tahap ini, benang-benang spindel (benang mikrotubulus) melekat pada kinetokor masing-masing kromatid.

3)  Anafase II

Fase ini mudah dikenali karena benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan. Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya untuk bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah ini selanjutnya berfungsi sebagai kromosom individual.

4)  Telofase II

Pada telofase II, kromatid yang telah menjadi kromosom menca-pai kutub pembelahan. Hasil akhir telofase II adalah terbentuknya 4 sel haploid, lengkap dengan satu salinan DNA pada inti selnya (nukleus).

5)  Sitokinesis II

Selama telofase II, terjadi pula sitokinesis II, ditandai adanya sekat sel yang memisahkan tiap inti sel. Akhirnya terbentuk 4 sel kembar yang haploid. Berdasarkan uraian di depan, sel-sel anakan sebagai hasil pembelahan meiosis mempunyai sifat genetis yang bervariasi satu sama lain. Variasi genetis yang dibawa sel kelamin orang tua menyebabkan munculnya keturunan yang bervariasi juga.

2.3.        Perbedaan Mitosis dan Meiosis

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad
Bentuk anak	Sel anak sama secara genetik	Sel anak tidak sama secara genetik

           

gambar mitosis dan meiosis :

3.2. Daftar Pustaka

           

            Kusnadi, dkk. 2010. Buku Saku Biologi SMA. Jakarta ; PT Kawan Pustaka.

http://pelajaranbiologi-sma1.blogspot.com/2010/11/perbedaan-mitosis-dengan-meiosis.html  19:30

http://pelajaranbiologi-sma1.blogspot.com/2010/10/tahap-tahap-pembelahan-mitosis.html 20:05

http://wildascience.wordpress.com/2009/01/10/mitosis-dan-meiosis/19:40