BAB IPENDAHULUANA. Latar belakangDalam masa pertumbuhan, tubuh
kita bertambah besar dan tinggi. Begitu juga dengan hewan dan
tumbuhan. Mengapa dalam pertumbuhan tubuh mahluk hidup dapat
bertambah besar dan tinggi? Sel-sel penyusun mahluk hidup mengalami
pembelahan sehingga bertambah banyak. Pertambahan jumlah sel inilah
yang menyebabkan tubuh bertambah besar dan tinggi. Pembelahan sel
juga tidak hanya terjadi pada saat pertumbuhan. Ketika sel-sel
dalam jaringan tubuh kita rusak, misalnya ketika kulit terluka,
sel-sel pada jaringan tersebut juga akan melakukan pembelahan untuk
memperbaiki jaringan yang rusak. Sel yang membelah disebut sebagai
sel induk dan turunanya disebut selanakan. Sel induk memiliki
sejumlah kromosom yang berisi informasi genetik. Pada pembelahan
sel, sel induk memindahkan salinan informasi genetik yang terdapat
di dalam kromosom kepada sel anakan yang menjadi sel generasi
berikutnya. Dari pembelahan sel inilah kita memperoleh penurunan
sifat-sifat dari kedua orang tua kita. Begitu juga dengan hewan dan
tumbuhan.Pembelahan sel adalah suatu proses dimana material seluler
dibagi kedalam dua sel anak. Ada dua macam pembelahan sel, yaitu
pembelahan secara langsung amitosis dan pembelahan secara tidak
langsung mitosis dan meiosis. Sel-sel mengalami pembelahan melalui
serangkaian proses yang terjadi berulang kali darin pertumbuhan ke
pembelahan, yang dikenal sebagai siklus sel, siklus sel terdiri
atas lima fase utama : G1, S, G2, mitosis, dan sitokinesis.Sel-sel
tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda-beda melakukan
pembelahannya, ada sel-sel yang mampu melakukan pembelahan secara
cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan
sama sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya
sel-sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat
cepat untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau mati.B. Rumusan
Masalah1. Bagaimana tahapan pembelahan sel ?2. Bagaimana siklus
pada sel? C. Tujuan1. Untuk mengetahui dan memahami tahapan
pembelahan sel 2. Untuk mengetahui dan memahami siklus sel D.
Manfaat 1. Agar mengetahui tahapan pada pembelahan sel 2. Agar
mengetahui dan memahami tentang siklus sel
BAB IIPEMBAHASANA. Siklus selSiklus sel merupakan kegiatan sel
yang terjadi dari satu pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya.
Siklus sel mencakup dua fase, yaitu: Fase Persiapan (interfase) dan
Fase Pembelahan (Mitosis). Pada Interfase, biasanya mencakup
sekitar 90% siklus sel. Pada saat interfaselah sel bertumbuh dan
membuat salinan kromosom-kromosom sebagai persiapan untuk
pembelahan sel.Siklus sel adalah fungsi sel yang paling mendasar
berupa duplikasi akurat sejumlah besar DNA di dalam kromosom, dan
kemudian memisahkan hasil duplikasi tersebut hingga terjadi dua sel
baru yang identik. Perhatikan gambar 1.1.
Siklus sel yang berlangsung kontinu dan berulang (siklik),
disebut proliferasi. Keberhasilan sebuah proliferasi membutuhkan
transisi unidireksional dan teratur dari satu fase siklus sel
menuju fase berikutnya. Jenjang reaksi kimia organik yang terjadi
diselesaikan sebelum jenjang berikutnya dimulai. Sebagai contoh,
dimulainya fase mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan
menyebabkan sel tereliminasi. Jenjang reaksi yang terjadi pada
siklus sel, sangat mirip dengan relasi substrat-produk dari sebuah
lintasan metabolik. Produk dari sebuah jenjang reaksi akan
berfungsi sebagai substrat pada jenjang berikutnya, demikian pula
dengan laju reaksi jenjang yang pertama akan menjadi batas maksimal
laju reaksi pada jenjang berikutnya.Transisi antara jenjang reaksi
ditentukan oleh lintasan pengendali ekstrinsik dan intrinsik yang
terdiri dari beberapa cekpoin, sebagai konfirmasi selesainya reaksi
pada suatu jenjang sebelum jenjang berikutnya dimulai. Kedua
lintasan kendali dapat memiliki cekpoin yang sama. Lintasan kendali
instrinsik akan menentukan setiap tahap berjalan sebagaimana
mestinya. Fasa S, G2 dan M pada sel mamalia dikendalikan oleh
lintasan ini, sehingga waktu yang diperlukan untuk fase tersebut,
tidak jauh bervariasi antara satu sel dengan sel lain. Sedangkan
Lintasan kendali ekstrinsik akan berfungsi sebagai respon terhadap
kondisi di luar sel atau telisik defisiensi sel.
Fase pada Siklus SelPerhatikan gambar 1.2 skematik fase siklus
sel yang dikendalikan oleh enzim CDK.
Sel manusia tertentu mungkin mengalami satu pembelahan dalam 24
jam . Dari priode itu, fase Mitosis menghabiskan kurang dari satu
jam, sedangkan fase S mungkin berlangsung 10-12 jam, atau sekitar
separuh siklus. Sisa waktu mungkin dibagi rata antara fase G1 dan
fase G2. Fase G2 biasanya berlangsung 4 6 jam dalam contoh kita G1
akan berlangsung sekitar 5 6 jam. G1 adalah fase dengan lama waktu
yang paling bervariasi pada tipe sel yang berbeda.Pada sel
prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui
suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel
eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua
fase fungsional, fase S dan M, dan fase persiapan, G1 dan G2 :
1. 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 masing -masing guna
proses mitosis pada fase M. 2. Fasa M (mitosis) 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: Profase, fase terjadinya
kondensasi kromosom dan pertumbuhan pemintalnya. Pada saat ini
kromosom terlihat di dalam sitoplasma. Prometafase, pada fase ini
sampul inti sel terlarut dan kromosom yang mengandung 2 kromatid
mulai bermigrasi menuju bidang ekuatorial (piringan metafase).
Metafase. kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik
puncaknya Anafase. Tiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid
dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub.
Telofase. Kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi,
diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma
perlahan mulai membelah Sitokinesis. Pembelahan sitoplasma selesai
setelah terjadi oleh interaksi antara pemintal mitotik,
sitoskeleton aktomiosin dan fusi sel, dan menghasilkan dua sel anak
yang identik3. Fasa G (gap) Fasa G yang terdiri dari G1 dan G2
adalah fase sintesis zat yang diperlukan pada fase berikutnya. Pada
sel mamalia, interval fase G2 sekitar 2 jam, sedangkan interval
fase G1 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari. Sel
yang berada pada fase G1 terlalu lama, dikatakan berada pada fase
G0 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 G0dapat memasuki
siklus sel kembali, atau tetap pada fase tersebut hingga terjadi
apoptosis.Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fase G0.
Sel tersebut dapat masuk kembali ke fase G1oleh stimulasi antara
lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor
pertumbuhan, atau asupan nutrisi.4. Interfase Merupakan sebuah
jedah panjang antara satu mitosis dengan yang lain. Jedah tersebut
termasuk fase G1, S, G2B. Pembelahan SelFase pembelahan sel yang
terdiri atas fase mitosis dan sitokinesis. Fase mitosis terdiri
atas beberapa fase yaitu fase profase, fase prometafase, fase
metafase, fase anafase, dan fase telofase. Selama pembelahan sel,
inti mengalami serangkaian perubahan- perubahan yang sangat
kompleks, terutama peruahan-perubahan kandungan intinya. Pada saat
pembelahan sel berlangsung, salut inti dan nukleus menjadi tidak
tampak dan subtansi kromatin mengalami kondensasi menjadi
kromosom.
1. Fase MitosisPada fase pembelahan sel (fase mitosis) adalah
salah satu bagian siklus sel. Pada fase ini diawali dengan
serangkaian proses fosforilasi protein yang dipicu faktor
pemrakarsa mitosis an diakhiri oleh proses defosforilasi, sehingga
protein-protein tersebut kembali kekeadaan interfase.Fosforilasi
yang terjadi selama mitosis mengakibatkan terjadinya
perubahan-perubahan morfologis pada sel, umpamanya pemadatan
kromosom, menghilangnya selubung nuklear dan perubahan sitoskelet.
Secara konvensional mitosis dibagi menjadi lima tahap, yaitu :
Profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Sitokinesis
diawali pada anafase dan berakhir pada saat pembelahan sel.
Profase. Pada Profase, sentromer membelah setiap anakan sentroma
menjadi pusat mikrotubul aster yang terpisah. Ujung-ujung bebas
mikrotubula dari setiap aster memanjang, sehingga kedua sentrosom
saling berjauhan. Pada saat itu anyaman kromatin di dalam nukleus
telah mengalami replikasi dan memadat membentuk kromosom. Setiap
kromosom memiliki daerah tertentu yaitu sentromer yang diperlukan
untuk pemisahan kromatida. Prometafase. Selubung nuklear
menghilang, menyebabkan terjadinya hubungan antara kromosom dengan
mikrotubul dari setiap sentrosom. Dua anakan sentrosom, sekarang
disebut kutub gelendong. Bersamaan dengan pembentukan gelendong
mitotik, di sentromer setiap kromosom terbentuk pula suatu struktur
yang terdiri dari molekul-molekul protein yang rumit.Metafase.
Beberapa ujung positif mikrotubul gelendong mitotik menempel pada
setiap kinetokor yang berada di dekatnya. Mikrotubul tersebut
dinamakan mikrotubul kinetokor. Akibat interaksi antara mikrotubul
gelendong mitotik dengan kromosom menyebabkan pebagian kromosom ke
sel anakan sama. Dari beberpa percobaan dinyatakan bahwa apabila
mikrotubul kinetokor dari salah satu kutub dirusak atau diganggu
maka kromosom segera berpindah kearah kutub yang mikrotubul
kinetokornya masih utuh. Demikian pula bila perlekatan dua buah
kromatin di sentromer dirusak, maka tiap kromatid akan segera
berpindah ke kutub-kutub sel.Waktu yang digunakan untuk pembelahan
sel dapat diperpanjang beberapa jam atau beberapa hari, apabila
pada stadium profase akhir atau prometafase sel dipengaruhi dengan
obat antibiotik seperti kolkisin, vimblastin. Anafase. Fase ini
ditandai dengan terbelahnya kromosom menjadi dua kromatida,
masing-masing dengan sebuah kinetokora. Pemrakarsa anafase, bukan
hanya gaya tarik dan dorong dari gelendong mitotik saja. Beberapa
percobaan menunjukkan bahwa kenaikan kadar Ca 2+ pada awal anafase.
Setelah kromosom terbelah menjadi dua kromatida, maka setiap
kromatida bergerak menuju kekutub gelendong mitosis masing-masing.
Di sini kromatida-kromatida tersebut dirakit menjadi inti sel
(nukleus) baru. Menjelang akhir anafase, setiap belahan kromosom
membentuk dua kelompok, satu kelompok pada tiap kutub gelendong.
Telofase. Selubung nuklear yang pada akhir profase tersebar,
terakit kembali di sekeliling setiap kelompok kromosom baru untuk
membentuk dua nukleus anakan yang berada pada stadium interfase.
Segera setelah proses defosforilasi, vesikula selaput nuklear
berhubungan denga setiap kromosom dan melebar membentuk kembali
selubung nuklear. Selama proses defosforilasi pori nuklear terakit
kembali dan molekul-molekul lamin yang terdefosforilasi bergabung
kembali membentuk lamina nuklear. Setelah nuklei terbentuk sintesis
RNA berlangsung lagi setiap anakan nukleus yang menyebabkan
nukleulus tampak kembali di setiap nukleus. Disaat itu pula
kromosom terurai menjadi benang-benang kromatin dan membentuk
susunan seperti pada saat interfase sel induknya. 2. Sitokinesis
Fitur kedua dari M fase adalah waktu di mana komponen-komponen lain
dari sel-membran, sitoskeleton, organel, dan protein-larut
didistribusikan ke dua sel anak melalui proses yang disebut
sitokinesis. Ini adalah tugas akhir yang sel harus menyelesaikan
untuk menyelesaikan reproduksi.Sebuah kerutan batin dari membran
sel adalah tanda pertama dari sitokinesis. Hal ini disebabkan oleh
struktur cytoskeletal kedua disebut cincin kontraktil, yang mulai
mengencangkan di wilayah sel. Kerut terjadi tegak lurus terhadap
gelendong mitosis yang menarik kromosom ke sisi berlawanan dari sel
dan dengan demikian memastikan divisi seluler akan menghasilkan
satu inti di masing-masing sel anak. Setelah berkumpul, cincin
kontraktil akan memperketat lebih lanjut dan lebih lanjut sampai
sel terjepit dalam dua. Gaya yang dibutuhkan untuk melakukan ini
adalah disediakan oleh arsitektur molekul dari cincin kontraktil,
yang terdiri dari dua jenis filamen (disebut aktin dan myosin
filamen) yang meluncur di atas satu sama lain untuk menciptakan
suatu kekuasaan pengetatan. Bahkan, cincin kontraktil yang mampu
mengerahkan kekuatan cukup kuat untuk membengkokkan jarum halus
kaca dimasukkan ke dalam sel. Ini adalah struktur sementara yang
secara bertahap menjadi lebih kecil sebagai hasil sitokinesis dan
disassembles benar sekali sel dibelah dua. Setelah sitokinesis
selesai, sel telah berhasil melewati satu putaran siklus sel dan
menghasilkan dua sel dari prekursor tunggal. Untuk bakteri atau
ragi, yang organisme bersel tunggal, hal ini pembelahan sel akan
menghasilkan organisme baru dan lengkap. Dalam organisme
multiseluler (seperti manusia), sebuah telur dibuahi bersel tunggal
memerlukan banyak pembelahan sel untuk membuat individu baru. Dalam
kedua kasus itu adalah penyelesaian siklus sel yang menghasilkan
organisme baru, sebuah proses yang bisa berlangsung sepanjang
hidup. Dalam sebuah manusia dewasa, untuk saraf misalnya, dewasa
dan sel-sel otot tidak membagi sama sekali. Sel-sel hati membagi
setahun sekali. Lebih dari satu divisi setiap hari terjadi dalam
prekursor sel darah di sumsum tulang dan sel-sel lapisan usus.
Kelangsungan hidup kita memerlukan produksi jutaan sel detik. Fakta
ini digambarkan oleh paparan organisme untuk dosis besar x-sinar
yang menghentikan semua pembelahan sel dan menyebabkan seorang
individu mati dalam beberapa hari. Pada akhirnya, itu adalah siklus
sel yang menjamin hidup akan selalu mampu menghasilkan kehidupan
yang lebih dalam cara yang terorganisir. 3. MeiosisPembelahan
meiosis berlangsung pada saat pembentukan sel gamet pada organisme
diploid atau pada saat pembentukan spora nonseksual pada jamur.
Meiosis berlangsung di jaringan organ reproduksi seksual atau pada
jaringan nutfah. Pada pembelahan meiosis, setiap sel anak akan
menerima separuh dari jumlah kromosom yang terdapat pada sel induk.
Misalnya,manusia memiliki 46 kromosom dalam sel tubuhnya. Setelah
terjadi pembelahan meiosis pada organ reproduksinya, seperti testis
atau ovarium, akan terbentuk gamet yang mengandunghanya 23
kromosom. Meiosis dapat dibagi menjadi dua periode pembelahan,
yaitu Meiosis I dan Meiosis II. Masing-masing periode terdiri atas
tahap-tahap profase, metafase, anafase, dan telofase. Hasil akhir
pembelahan meiosis adalah 4 sel anak yang haploid.Meiosis I Terdiri
dari interfase, profase I, metafase I,anafase I, telofase I, dan
sitokinesis. Interfase Pada interfase, sel berada pada tahap
persiapan untuk mengadakan pembelahan. Persiapanya adalah berupa
penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (sama seperti
pada interfase mitosis). Tahap akhir interfase adalah adanya dua
salinan DNA yang telah siap dikemas menjadi kromosom. Profase IPada
profase I, DNA dikemas ke dalam kromosom. Pada akhir profase
I,terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad.
Kromosom homolog adalah sepasang kromosom yang terdiri dari dua
kromosom identik (karena bentuk dan ukuran kedua kromosom sama,
bahkan mengandung gen dengan struktur dan jumlah yang sama).Profase
I merupakan tahap terpanjang dibandingkan tahapan lainnya pada
meiosis I karena terdiri dari lima tahap, yaitu leptoten, zigoten,
pakiten, diploten, dan diakinesis. Metafase IPada metafase I tetrat
kromosom berada pada bidang ekuator. Pada bidang ekuator,
benang-benang spindle (mikrotubul) melekatkan diri pada tiap
sentromer kromosom. Ujung benang spindle yang lainya membentang
melekat di kedua kutub pembelahan yang berlawanan. Anafase IPada
anafase I tiap kromosom homolog (yang berisi dua kromatidkembarnya)
masing-masing mulai ditarik oleh benang spindel menuju ke kutub
pembelahan yang berlawanan arah. Tujuan anafase I adalah membagi
isi kromosom diploid menjadi haploid. Telofase IPada telofase I
tiap kromosom homolog kini telah mencapai kutubpembelahan.
Sitokinesis IPada sitokinesis I tiap kromosom homolog dipisahkan
oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua sel, masing-masing
berisi kromosom dengan kromatid kembarnya.
InterkinesisInterkinesis adalah tahap dimana di antara dua
pembelahan meiosis. Pada tahap interkinesis tidak terjadi
perbanyakan (replikasi) DNA. Hasil pembelahan meiosis I
menghasilkan dua sel anakan yang haploid ( karena kini sel anakan
mengandung setengah pasang kromosom homolog). Meskipun demikian,
perlu diingat bahwa kromosom tersebut masih berisi sepasang
kromatid, yang berarti kandungan DNA-nya masih rangkap (2c). Tujuan
meiosis II adalah membagi kedua salinan tersebut pada sel anakan
yang baru. Pada meiosis II terjadi pada tahap-tahap yang serupa
pada meiosis I.Meiosis IITahap meiosis II terdiri dari profase II,
metafase II, anafase II, telofase II, dan sitokinesis II. Profase
IIPada profase II kromatid kembaran masih melekat pada tiat
sentromer kromosom. Tahap ini kadang terjadi dalam waktu singkat
karena dikuti tahap berikutnya. Metafase IIPada metafase II tiap
kromosom (yang berisidua kromatid) meretang pada bidang ekuator.
Terbentuk benang-benang spindel,satu ujung melekat pada sentromer,
dan ujung lain membentang menuju ke kutub pembelahan yang
berlawanan arah. Anafase IIPada anafase II benang spindel
mulaimenarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan
tersebut.Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya dan
bergerak menuju kutub yangberbeda. Kromatid yang terpisah ini kini
dinamakan kromosom. Telofase IIPada telofase II, kromatid atau
kromosom telahmencapai kutub pembelahan. Hasil total dari tahap ini
adalah terbentuk empatinti. Tiap inti mengandung setengah pasang
kromosom (haploid) dan satu salinan DNA (1n, 1c). Sitokinesis
IIPada sitokinesis II tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel dan
akhirnya menghasilkan empat sel kembar haploid.
BAB IIIPENUTUPA. Kesimpulan Dari uraian makalah ini, diperoleh
kesimpulan bahwa Sel merupakan satuan dasar struktural, fungsional
dan hereditas makhluk hidup. Untuk pertumbuhan dan perkembangannya,
setiap organisme hidup tergantung pada pertumbuhan dan penggandaan
sel-selnya. Setiap sel melakukan aktivitasnya masing-masing
layaknya individu. Sel melakukan reproduksi layaknya makhluk hidup.
Baik secara amitosis, mitosis, meiosis. Siklus sel adalah peristiwa
pertumbuhan sel menurut tahapan tertentu, dan setelah melalui semua
tahapan akan kembali kepada tahapan semula. Siklus sel dapat dibagi
menjadi dua tahapan, yaitu tahapan interfase dan tahapan mitotik
(fase pembelahan).
DAFTAR PUSTAKACampbell.N. A, Reece. J.B, 2008, BIOLOGI Eighth
Edition Jilid I , Pearson Education Inc. Translation copyright by
Penerbit Erlangga.
Sipahutar. H, Sianturi. P, Hasanah. U, Silitonga. M, Girsang. J,
2007, Biologi Sel, Medan, FPMIPA UNIMED.
Subowo, 1986, BIOLOGI SEL , Penerbit Elstar Offset, Bandung,
Heddy, S., 1990. BIOLOGI SEL. Jakarta : Rajawali Pers
Satilah, S., 1982. BIOLOGI, Gramedia, Jakarta.
Patra, R., 2012. Pembelahan sel secara mitosis.
http://www.crayonpedia.org/mw/A (diakses 26 April 2015).
