Pembelahan sel

Seperti namanya, pembelahan sel dapat diartikan sebagai suatu proses membelahnya sel induk menjadi dua atau lebih sel anak. Pembelahan sel biasanya merupakan siklus sel kecil yang akan menyebabkan siklus besar selanjutnya.

Pembelahan sel

Beberapa istilah dan konsep dasar yang perlu dipahami: Sel yang membelah disebut sel induk, dan hasil pembelahannya disebut sel anak.

• Sel induk memindahkan salinan informasi genetiknya (DNA) ke sel anak.

• Transformasi genetik dapat terjadi secara langsung (amitosis) atau melalui tahapan (mitosis/miosis)

• Untuk melakukan transformasi genetik sel induk harus menduplikasikan informasi genetik (DNA) melalui replikasi.

• Replikasi itu terjadi pada waktu Interfase ( sel sedang istirahat tidak membelah) tepatnya pada fase Sintesa (S)

• Amitosis (Pembelahan biner)

• Mitosis– Kariokinesis– Sitokinesis

• Meiosis

Macam-macam pembelahan sel

Pembelahan sel secara amitosis ini disebut juga merupakan pembelahan sel secara langsung alias tidak melalui tahapan – tahapan tertentu, proses ini juga berlangsung secara spontan, atau disebut pembelahan biner. Proses ini tidak melibatkan kromosom mengapa demikian? Karena DNA yang ada dalam jumlah dan besaran yang kecil sehingga tidak dapat dipaketkan, kebanyak pembelahan ini terjadi pada sel Prokariotik seperti bakteri. Tujuan dari pembelahan ini adalah untuk membentuk keturunan baru. 

Pembelahan secara Amitosis

Pembelahan secara langsung biasa terjadi pada mahluk hidup bersel tunggal (uniseluler). Merupakan reproduksi mahluk hidup itu sendiri. Pembelahan amitosis tidak didahului pembentukkan benang gelondong maupun pembelahan inti. Amitosis merupakan cara reproduksi vegetatif pada organisme prokariotik dan protozoa, langsung menghasilkan dua sel anakan, sehingga sering disebut pembelahan, setiap sel anak mewarisi sifat-sifat induknya. pembelahan amitosis senantiasa menghasilkan keturunan yang memiliki sifat yang identik dengan induknya. Siklus ini meliputi dua fase, yaitu fase interfase dan fase mitotic.

• Terjadi pada organisme monoseluler : bakteri, Protozoa, alga monoseluler, jamur menoseluler

• Setiap sel membelah menjadi 2 buah sel, disebut juga pembelahan Biner

• Tujuan pembelahan: untuk memperbanyak diri (reproduksi)

Pembelahan Amitosis 

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan secara tidak langsung atau melalui tahap-tahap yang terjadi pada perbanyakkan sel tubuh. Sel yang membelah secara mitosis akan menghasilkan dua sel anakkan yang masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Siklus sel adalah kejadian-kejadian yang berlangsung dengan urutan tertentu yang dimulai dari pembelahan sel hingga pembelahan sel dalam pembentukkan sel anakkan. Siklus ini meliputi dua fase, yaitu fase interfase dan fase mitotik. Pembelahan mitosis berlangsung secara bertahap melalui beberapa fase, yaitu :

Mitosis dan Siklus sel

• Berlangsung pada sel somatik

• Menghasilkan 2 buah sel anakan yang identik dengan induknya.

• Terjadi satu kali pembelahan, meliputi: Profase – Metafase – Anafase – Telofase

• Antara pembelahan satu dengan pembelahan berikutnya diselingi dengan Interfase (istirahat tidak membelah)

• Sel anak mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induk, sifatnya sama dengan induk

• Sel anak mampu membelah lagi

• Dapat terjadi pada organisme usia muda, dewasa, ataupun usia tua.

Ciri-ciri pembelahan mitosis: 

1.  Interfase Fase yang paling lama karena melibatkan persiapan untuk pembelahan,

 pertumbuhan dan aktifitas metabolisme. Yang kemudian dibagi menjadi 3 tahap :

     a. Fase G1 (gap)

              Fase pemisah aktivitas yang berhubungan dengan pembelahan sel. Pada fase G1terjadi pertumbuhan dan fungsi sel yang normal dan organel-organelmenduplikasi diri untuk persiapan pembelahan namun setiap fase G1 tiap selwaktunya berbeda-beda.

     b. Fase S (Sintesis)

               Tahap sintesis materi yang dibutuhkan untuk pembelahan sel. Bahan yangdisintesis yaitu salinan ADN sel, protein dan sentrion (pada sel hewan).Gabungan protein yang berasal dari mikrotubul membentuk perangkatspindel (sekat gelendong pembelahan)

     c. Fase G2

           Untuk mempersiapkan fase mitosis yang ditandai dengan terlihatnya kromosom-kromosom yang pada awalnya menggulung hingga akhir fase G2. Pada faseG2 dibuat protein mikrotubul dan perangkat spindel.

Interfase

Sekali lagi bahwa fase Mitosis tidak diawali dengan Interfase tetapi Fase Profase , karena Interfase merupakan persiapan mitosis , merupakan fase istirahat sel tidak membelah.sedangkan Mitosis itu Fase sel melakukan pembelahan / reproduksi

Mitosis terjadi pada sel-sel tubuh (somatic). Terdiri atas 4 tahapan yang saling berurutan : profase, metaphase, anaphase dan telofase

• Benang kromatin memendek dan menebal menjadi kromosom

• Tiap kromosom mengadakan replikasi menghasilkan kromatid

• Sentriol (pada sel hewan) mulai memisah dan mengarahkan benang-benang gelendong

• Pada akhir profase ditandai dengan menghilangnya membrane inti

Profase

• kromosom berjajar di bidang equator/ bidang pembelahan

Metafase

• merupakan tahap pembelahan inti

• sentromer membelah dan kromatid memisahkan diri bergerak ke kutub yang berlawanan, berperan sebagai kromosom tetapi bergeraknya masih dalam benang gelendong

Anafase

•  kromosom sampai di kutub masing-masing dan menjadi kromatin kembali

• spindle mulai lenyap dan nucleolus muncul kembali

• membrane inti terbentuk kembali

• sekat sel/ lekukan sel terbentuk sehingga sel terbagi dua bagian (sitokinesis)dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom sel induk

Telofase

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.

Sitokinesis

Pembelahan ini akan menghasilkan gamet yang tidak dapat membelah lagi sampai tahap pembuahan, Pembelahan secara meiosis menghasilkan anak yang memiliki jumlah kromosom setengah dari yang dimiliki induknya, terjadi di alat reproduksi dan langsung antara fase 1 dilanjutkan dengan fase 2 tanpa diselingi interfase

Meiosis

• mengurangi jumlah kromosom (mereduksi)

• membentuk sel-sel kelamin (ovum, sperma, megaspora, mikrospora) dan spora.

• reduksi bertujuan untuk membentuk hasil zygot dari pertemuan dua sel kelamin yang selalu sama dengan individu yang ada /individu sebelumnya

Tujuan: 

• Berlangsung pada organ reproduksi

• Menghasilkan 4 buah sel anakan.

• Terjadi 2 kali pembelahan:Meosis I (Profase I – Metafase I – Anafase I – Telofase I)Meiosis II (Profase II – Metafase II – Anafase II – Telofase II)

• Antara pembelahan Meiosis I dengan Meiosis II tidak diselingi dengan Interfase

• Jumlah kromosom sel anak separuh dari jumlah kromosom sel induk.

• Sel anak tak mampu membelah lagi.

• hanya terjadi pada organisme dewasa

Ciri pembelahan meiosis

Interfase

Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan untuk mengadakan pembelahan. Persiapannya 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.

Meiosis I

Pada tahap ini terjadi proses sebagai berikut

Leptoten adalah tahap dimana benang kromatin berubah menjadi kromosom. Hal ini dilakukan dengan cara memadatkan diri.

Zigoten/Zigonema, pada tahap ini, kromatid homolong saling berpasangan atau bersinapsis membentuk bivalen. Sentrosom terbelah 2 menjadi sentriol dan bergerak ke kutub berlawanan.

Pakiten/Pakinema, kromosom kemudian berdupkikat menjadi 4 pada tahap ini dan disebut tetrad (kromosom homolog yang mengganda sehingga ada 4 kromatid berpasangan). Pada tahap ini sering terjadi rekombinasi gen melalui proses perpindahan silang.

Diploten, kromosom homolog yang tadinya bivalen terpisah. Bila terjadi perpindahan silang, akan terdapat kiasma sebagai tanda.

Diakinesis, pada fase diakinesis, nukleolus (membrane inti) akan hilang dan sentriol bergerak ke masing-masing kutub serta membentuk benang-benang spindel.

Profase 1

Metafase 1

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 1

Tiap kromosom homolog masing-masing mulai ditarik oleh benang spindel menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan arah.

Telofase 1

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.

Sitokenesis 1

Pada sitokinesis I tiap kromosom homolog dipisahkan oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua sel, masing-masing berisi kromosom dengan kromatid kembarnya.

Profase II

Pada profase II kromatid kembaran masih melekat pada tiap sentromer kromosom. Tahap ini kadang terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.

Metafase II

Pada metafase II tiap kromosom (yang berisi dua kromatid) merentang pada bidang ekuator. Terbentuk benang-benang spindel, satu ujung melekat pada sentromer, dan ujung lain membentang menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan arah.

Anafase II

Pada anafase II benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan tersebut. Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya dan bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah kini dinamakan kromosom.

Telofase II

Pada telofase II, kromatid (atau kini disebut kromosom) telah mencapai kutub pembelahan. Hasil total dari tahap ini adalah terbentuk empat inti. Tiap inti mengandung setengah pasang kromosom (haploid) dan satu salinan DNA (1n,1c).

Sitokenesis II

ada sitokinesis II tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel dan akhirnya menghasilkan empat sel kembar haploid.

Meiosis II