MITOSIS DAN MEIOSIS

Tujuan : Mengamati tahapan yang terjadi dalam siklus sel organisme eukariot Pendahuluan Mitosis dan meiosis merupakan bagian dari siklus sel dan hanya mencakup 5-10% dari siklus sel. Persentase waktu yang besar dalam siklus sel terjadi pada interfase. Interfase terdiri dari periode G1, S, dan G2. Pada periode G1 selain terjadi pembentukan senyawasenyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses replikasi DNA. Setelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala keperluan untuk pemisahan kromosom, dan selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan sel baru (G1). Mitosis

 Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah. Profase. Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer (Campbell et al. 1999). Metafase. Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate) (Campbell et al. 1999). Anafase. Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al. 1999). Telofase. Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi (Campbell et al. 1999). Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al. 1999). Sitokinesis. Selama fase akhir pembelahan mitosis, muncul lekukan membran sel dan lekukan makin dalam yang akhirnya membagi sel tetua menjadi dua sel anak. Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh protein aktin dan myosin (Campbell et al. 1999). Meiosis Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II). Meiosis I dan meiosis II terjadi pada sel tumbuhan. Demikian juga pada sel hewan terjadi meiosis I dan meiosis II. Baik pada pembelahan meiosis I dan II, terjadi fase-fase pembelahan seperti pada mitosis. Oleh karena itu dikenal adanya profase I, metafase I, anafase I , telofase I, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Akibat adanya dua kali proses pembelahan sel, maka pada meiosis, satu sel induk akan menghasilkan empat sel baru, dengan masing-masing sel mengandung jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk. ALAT DAN BAHAN Alat dan Bahan : 1. Preparat permanen ujung akar bawang (Allium cepa). 2. Preparat permanen anther Amarillidaceae. 3. Preparat permanen blastula ikan. 4. Preparat permanen testis mamalia. 5. Mikroskop cahaya Cara Kerja Pembelahan Mitosis 1. Mintalah preparat permanen ujung akar bawang, (Allium cepa) dan preparat mitosis pada sel hewan kepada asisten anda. 2. Amati preparat tersebut dengan mikroskop pada perbesaran 10x40 dan 10x100. Gambar pembelahan sel tersebut dan beri keterangan seperlunya. Usahakan untuk mengetahui tahapan siklus sel (interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase). Pembelahan Meiosis 1. Mintalah preparat permanen meiosis pada sel tumbuhan (polen) dan testis Rana sp. pada asisten anda. 2. Amati preparat tersebut dengan mikroskop pada perbesaran 10x40 dan 10x100. Gambar pembelahan tersebut dan beri keterangan seperlunya. Pertanyaan 1. Buatlah diagram untuk menunjukkan tahapan mitosis dan meiosis dari organisme berikut: a. lalat rumah betina (Musca domestica) yang memiliki 6 pasang kromosom. b. lalat buah betina (Drosophilla melanogaster) dengan 4 pasang kromosom 2. Pada fase mana dalam tahapan mitosis yang paling mudah untuk menentukan jumlah kromosom sel. 3. Sebut perbedaan antara meiosis I dan mitosis; meiosis II dan mitosis 4. Fase manakah dari meiosis yang menunjukkan adanya perpasangan kromosom homolog dan pindah silang.

INTERFASE

§  Interfase terjadi replikasi DNA (dari 1 salinan menjadi 2 salinan).

§  Fase gap 1 belum terjadi replikasi DNA.

§  Fase sintesis(S) DNA dalam inti mengalami replikasi sehingga menghasilkan salinan 2 DNA.

§  Fase gap 2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan.

PEMBELAHAN MITOSIS

• Terjadi pada sel tubuh (somatis) dan menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induk.
• Kromosom hasil pembelahan mitosis berpasangan sehingga disebut diploid (2n).
• Ada empat fase dalam pembelahan mitosis yaitu : profase, metafase, anafase, dan telofase.
• Hasil akhir pembelahan ini adalah 2 sel anak yang masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya

Ciri-ciri PEMBELAHAN MITOSIS

§  Profase ditandai dengan menghilangnya membran inti, dan terbentuknya benang-benang kromatin (pemadatan kromosom).

§  Metafase ditandai dengan kromosom yang  berderet di bidang equator (saat yang mudah mengamati kromosom).

§  Anafase ditandai dengan kromosom mulai bergerak kearah kutub yang berlawanan ditarik oleh benang-benang spindel/mikrotubul.

§  Telofase sel terbagi menjadi 2 sel anakan

Sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma.

Kariokinesis adalah pembelahan inti sel.

Amitosis

·         Tempat : sel autosomatik

·         Tujuan : pertumbuhan

·         Ploidisasi : n_induk = n_anak

·         Ada interfase sebelum pembelahan dilakukan

Meiosis

·         Tempat : sel gonatik

·         Tujuan : membentuk gonad

·         Ploidisasi : n_induk = 2n_anak

·         Tidak ada interfase antara Meiosis I dengan Meiosis II

Pembelahan Mitosis dapat dibagi menjadi lima fase, yakni:

·         Profase : Fase pembelahan terlama di mana sel malakukan persiapan, baik sintesis protein, lipid, dll. Sentriol kemudian menginvasi nukleus. Mikrofilamen memanjang dari pangkal sentriol dan menempel pada kromatin pada bagian kinetokor.

·         Metafase : Kromatin yang telah menjadi kromosom mengumpul di ekuator nukleus, nukleolus pecah menjadi butiran.

·         Anafase : Bagian yang paling cepat di mana sel ditarik ke dua badan kutub oleh dua sentriol.

·         Telofase : Akhir pembelahan di mana sel menjadi dua dan memisah bersama terbaginya organel-organel sel.

·         Interfase : Fase ini merupakan fase antara yang merupakan periode antaramitosis yang satu dengan yang lain. fase ini bukanlah fase istirahat, melainkan fase yang di mana metabolisme sel giat dilakukan. pada saat fase interfase, sel akan mengalami tiga tahapan sebagai berikut: 1. Fase Pertumbuhan Primer (Gap 1 atau G1) Organel-organelyang ada di dalam sel, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks Golgi, dan organel lainnya memperbanyak diri guna menunjang kehidupan sel. 2. Fase Sintesis (S) Sel melakukan sistesis terutama sintesis materi genetik, yaitu DNA. 3. Fase Pertumbuhan Sekunder (Gap 2 atau G2) Menjelang mitosis berikutnya, sel melakukan pertumbuhan kedua dengan memperbanyak organel-organel sel yang dimilikinya.

umumnya, mitosis (profase, metafase, anafase, dan telofase) berlangsung singkat, selebihnya sel berada pada fase interfase. Lama mitosis tergantung pada jenis organisme.

Pembelahan Meiosis dibagi menjadi dua bagian, yaitu meiosis 1 dan meiosis 2. Pada meiosis 1 akan mengalami 4 fase, yaitu profase 1, metafase 1, anafase 1, dan telofase 1. Sedangkan meiosis 2 akan mengalami 4 fase, yaitu profase 2, metafase 2, anafase 2, dan telofase 2.