D. Pembelahan Sel secara Mitosis

Mitosis, pembelahan sel di mana susunan kromosom sel anak tetap sama dengan

susunan kromosom sel induk, baik jumlah maupun macam kromosom itu. Disebut

jumlah macam kromosom dalam sel N. N artinya ploid, simbol untuk jumlah

macam kromosom dalam sel suatu species. Dalam sel susunan kromosom ditulis

dengan 2N, artinya dalam susunan Diploid (di= 2; ploid = jumlah macam

kromosom). Oleh mitosis sel induk yang 2N akan menghasilkan sel anak yang

tetap 2N.

Mitosis memiliki 5 fase yaitu profase, prometafase, metafase, anafase dan

telofase. Profase= fase awal; metafase= fase kemudian; anafase= fase kembalinya

kromosom ke kutub berseberangan; dan telofase= fase akhir, sehingga sel induk

jadi dua sel anak.

1. Profase

Pilinan ADN kromatin makin rapat dan padat, menyebabkan bahan genetis

itu jadi tebal dan pendek. Kromatin yang semula berupa jala yang halus

sekali dalam inti sel yang tak (sedang) membelah dan sukar tampak di

bawah mikroskop cahaya, kini jadi besar-besar dan tampak jelas. Sekarang

kromatin itu disebut kromosom. Karena di masa persiapan kromatin sudah

rangkap dua, maka kromosom yang terbentuk pun rangkap dua, namun

sentromernya masih satu. Kromosom dalam rangkap dua itu disebut

kromosom anak atau kromatid.

Nukleolus membesar, kemudian pecah dan hancur. Sentrosom yang

mengandung 1 pasang sentriol itu membelah jadi dua lalu sentrosom anak

merenggang. Pada awalnya kedua sentrosom anak berada di satu sudut

luar inti, lama-lama kian renggang dan pergi ke kutub bersebrangan inti.

Selaput inti hancur dan dengan demikian kromosom terendam dalam

sitoplasma. Berarti bahan genetis tidak lagi terlindung kukuh dalam inti.

Serentak dengan hilangnya selaput inti antara sentrosom terentang serat

mikrotubul dan mikrofilamen, yang disebut gelendong (spindel).

Sentrosom kini disebut titik kutub. Pada sel hewan disekeliling sentrosom

pun ada mikrotubul dan mikrofilamen pendek bersusun radial, sehingga

tampak seperti bintang. Sehingga pada sel hewan yang sedang membelah

titik kutub disebut bintang kutub.

Dengan terbentuknya gelendong, kromosom pun menggantung lewat

sentromernya pada serat mikrotubul gelendong. Letak kromosom itu

berserak di daerah kutub, yang secara sepintas tampak berimbang

banyaknya antara kedua kutub.

2. Prometafase

Selaput inti hancur, spindel menempati daerah bekas inti,

kromosom lewat sentromer menggantung pada spindel itu.

3. Metafase

Kromosom bergerak ke bidang ekuator. Ini adalah bidang khayal yang

terletak di tengah badan sel, membagi dua sama besar sel itu antara dua

kutub. Kini seluruh kromosom suatu sel bersama sentromernya berada

persis pada satu bidang datar, yakni bidang ekuator itu. Karena itu untuk

memeriksa morfologi dan jumlah kromosom yang tepat pada sesuatu

individu atau organisme dibikin sedian sel yang sedang bermitosis dan

diperiksa persis pada fase ini. Untuk itu suatu jaringan yang sedang

bermitosis (ujung akar atau sumsum tulang umpamanya) diberi suatu zat

yang sifatnya menghentikan mitosis persis pada metafase. Zat itu ialah

kolkhisin (colchicine), yang sifatnya memburaikan agregasi tubulin serat

gelendong.

4. Anafase

Sentromer tiap kromosom membelah jadi dua, berikut kromatid dari satu

kromosom berpisah. Tiap kromatid pergi ke kutub bersebrangan, karena

asalnya pada profase kromosom berada di daerah kutub, berpindahnya ke

kutub ini pada Anafase dianggap “kembali”, karena itu dinamakan

anafase, yakni fase kembalinya kromosom ke daerah kutub.

Karena kromatid dari tiap kromosom mengandung AND yang persis sama

maka tiap daerah kutub kini mengandung kromosom yang jumlah dan

kandungan And-nya pun sama. Gerak pindah kromosom ini serentak

dengan memanjangnya gelendong dan sel keseluruhan.

5. Telofase

Kromatid kini disebut kromosom. Lalu kromosom mengalami pelonggaran

pilihan ADN lagi, meyebabkannya jadi panjang dan halus. Nucleolus

mulai muncul pada suatu bagian kromosom, yang disebut “nucleolar

organizing center” (pusat pengatur nucleolus). Serat gelendong hilang,

disusul dengan munculnya selaput inti sekeliling kromosom. Pilinan ADN

jadi sangat longgar, dan kromosom kembali dalam bentuk kromatin.

6. Cytokinesis

Profase sampai pada telofase adalah karyokinesis. Yakni pembikinan inti

baru. Karyokinesis disusul oleh cytokinesis. Yakni pembikinan sitoplasma

bagi tiap inti baru. Akhirnya terbentuk plasmalemma baru rangkap dua

pada bidang ekuator, sehingga terbentuk dua sel anak masing-masing

dengan inti baru.

B. Pembelahan Sel secara Meiosis

Ini adalah pembelahan reduksi yang hanya terjadi pada gametogenesis. Sel induk

(gametogonium) yang bersusun diploid (2N) pada akhir pembelahan jadi sel anak

(gamet) yang bersusun haploid (N) (di=dua; ha=separo; ploid=jumlah macam

kromosom species).

Meiosis terdiri dari 2 tahap yaitu meiosis pertama (I) dan meiosis kedua (II),

masing-masing tahap memiliki ke-4 fase: profase, metafase, anafase dan telofase.

1. Meiosis I

a. Profase

Pada profase meiosis I terbagi menjadi empat tingkatan, yaitu:

1) Leptoten

Disebut juga leptonema. ADN kromatin berpilin rapat

dan padat. Tiap benang kromatin dibina atas rangkap

dua ADN, yang berasal dari replikasi waktu periode S.

kromatin kini disebut kromosom.

2) Zigoten

Kromosom homolog bergandeng dan merapat, ditarik

oleh suatu tenaga yang berinteraksi sesama mereka.

Pergandengan didului antara kromomer yang setangkup

dan sama besar.

Pergandengan kromosom homolog disebut synapsis,

dan terjadi berangsur dari salah satu ujung atau tempat,

sampai jadi lengkap. Pada beberapa tempat terjadi

persilangan antara kromatin yang bergandengan,

disebut chiasma.

3) Pakhiten

Disebut juga pakhinema. Pilinan ADN kian rapat dan

padat lagi, sehingga kromosom kian besar dan pendek.

Kromatin dari tiap kromosom kini agak renggang, jadi

tampak jelas batasnya, lalu berbentuk benang halus

seperti tangga tali antara kromatid yang merenggang

itu. Kromosom homolog yang bergandeng rapat dengan

kromatid masing-masing rangkap dua disebut dalam

susunan tetrad.

4) Diploten

Disebut juga diplonema. Daya tarik-menarik antara

kromosom homolog hilang dan saling merenggangkan

diri. Namun mereka tetap dalam susunan bergandengan.

Tangga antara kromatid hilang, sehingga tiap

kromosom tampak kini rangkap-rangkap dua semua.

Pada chiasmata masih terjadi perlekatan antara

kromosom homolog.

5) Diakinesis

Kromosom pada tingkat pemadatan yang maksimal,

berarti pada besar yang maksimal pula. Nucleolus lepas

dari kromosom, hancur, lalu hilang. Selaput inti juga

hancur, dan kromosom kini berada dalam sitoplasma.

Sentrosom anak pindah ke kutub bersebrangan inti dan

antaranya terbentuk gelendong yang terdiri dari

mikrotobul dan mikrofilamen. Kromosom menggantung

lewat sentromer pada serat gelendong dan tersebar

seimbang banyaknya antara kedua kutub.

b. Metafase

Pembentukan serat gelendong lengkap pada fase ini, serentak

dengan hancur dan hilangnya seluruh selaput inti. Disusul

dengan pindahnya kromosom ke bidang ekuator. Lengan

kromosom homolog terus bergandeng pada kedua sisi bidang

ekuator khayal dan sentromer terletak renggang sesamanya.

Jadi beda dengan metafase mitosis, disini kromosom homolog

dengan sentromernya tidak persis berada pada bidang ekuator,

tapi pada kedua sisinya yang berseberangan. Pada metafase

mitosis kromosom dan sentromernya persis berada semua pada

bidang ekuator.

c. Anafase

Kromosom homolog berpisah, saling pindah ke kutub

berseberangan. Kromatid masih bertaut, karena sentromer

belum membelah, sementara itu sel memanjang menurut arah

poros kutub ke kutub.

d. Telofase

Terbentuk selaput inti di sekeliling kromosom di kedua kutub.

Sentrosom berada pada satu sudut di sebelah luar selaput inti.

Terjadi cytokinesis sehingga terbentuk dua sel anak.

2. Meiosis II

a. Profase

Waktunya singkat, segera terjadi setelah telofase. Fase ini tidak

lagi terbagi atas subfase. Selaput inti hilang, sentrosom

mengganda jadi dua, masing-masing mengandung sepasang

sentriol. Serat gelendong terbentuk di tempat inti dan

kromosom menggantung lewat sentromernya. Tiap kromosom

terdiri dari 2 kromatid yang sentromernya masih satu.

Kromosom tersebar seimbang di kedua kutub bersebrangan.

(disini kromosom tidak lagi mengganda kedua kalinya).

b. Metafase

Pembentukan serat gelendong sempurna, disusul dengan

pindahnya kromosom ke bidang ekuator. Letak kromosom

persis pada bidang ekuator, mirip metafase mitosis.

c. Anafase

Sel memanjang menurut poros kutub ke kutub. Sentromer

membelah dua dan lepas, lalu kromatid dengan sentromer

sendiri-sendiri berpisah dan pindah ke kutub bersebrangan.

d. Telofase

Selaput inti terbentuk, dan pilinana ADN kromatid melonggar lagi

sehingga jadi panjang dan halus sekali dan sekarang kembali

disebut kromatin. Nucleolus muncul, melekat pada suatu bagian

kromatin. Sentosom menempatkan diri di satu sisi selaput inti.

Terjadi cytokinesis, sehingga dari 2 sel anak yang terbentuk pada

telofase meiosis I kini menjadi 4 sel anak. Masing-masing sel anak

mengandung kromosom N (haploid). Sel anak nanti tumbuh jadi

gamet matang lalu membuahi (fertilisasi).

Oleh meiosis terbentuk gamet mengandung bahan genetis yang

berjumlah separo dari yang terkandung dalam gametagonimum

(N), dan kandungan gennya bervariasi terhadap parent atau antara

se saudara. Jelaslah, anak memang serupa dengan orang tua, tapi

tidak akan persis sama. Antara anak sesaudara kandung pun tidak

persis sama. Selalu ada variasi, karena variasi dalam proses

meiosis. Variasi itu timbul karena peristiwa crossing-over.

Perbedaan Pembelahan Mitosis dengan Pembelahan Meiosis

No Mitosis Meiosis

1.

Lokasi pembelahan Sel-sel tubuh

(somatis) dan sel gonad

Lokasi pembelahan Sel gonad/sel

kelamin

 2 Jumlah pembelahan Satu kali Jumlah pembelahan dua kali

1

1. Jumlah sel anak hasil pembelahan

Satu sel induk menghasilkan 2 sel

anak

Jumlah sel anak hasil pembelahan Satu

sel induk menghasilkan 4 sel anak

2

Jumlah kromosom anak Diploid (2n)

Diploid (2n)

Jumlah kromosom anak Diploid (2n)

Haploid (n)

3 Pindah silang Tidak terjadi Pindah silang terjadi pada profase I

4 Komponen genetik sama dengan induk

Komponen genetik berbeda dengan

induk

5 Tujuan Pertumbuhan dan regenerasi

Tujuan Reduksi kromosom yaitu

pembentukan gamet