BAB I PENDAHULUAN
I.
Latar Belakang Dalam 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 sa at pertumbuhan. Ketika sel-sel dalam jaringan tubuh kita rusak, misalnya ketika kulit terluka, sel-sel pada jaringan tersebut te rsebut juga akan melakukan pembelahan untuk memperbaiki jaringan yang rusak. Sel yang membelah disebut sebagai sel induk dan turunanya disebut sel anakan. Sel induk memiliki sejumlah kromosom 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 juga dengan hewan dan tumbuhan. Sifat-sifat yang tampak merupakan penurunan dari sifat induknya. Agar pembelahan sel dapat dipahami dalam kaitannya dengan pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi tanaman maka perlu dikaji pengetahuan tentang proses pembelahan sel secara amitosis, a mitosis, mitosis, meiosis, penyimpangan mitosis, perubahan kariotipe dan poliploidi.
II. Tujuan
1. Untuk mengetahui mengetahui tahap- tahap pembelahan sel secara amitosis, mitosis, dan meiosis.
2. Untuk memahami proses pembelahan sel terjadi.
3. Memahami
penyimpangan
mitosis, perubahan kariotipe dan poliploidi dalam
kaitannya dengan pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi tanaman.
1
III. Dasar Teori Kemampuan organisme untuk memperbanyak diri merupakan salah satu ciri yang membedakan organisme hidup dari benda mati.Setiap organisme terdiri dari selsel setiap sel berasal dari sebuah sel. Keberlanjutan dari kehidupan organisme berdasar pada keberlanjutan pembelahan sel. Proses pembelahan sel merupakan bagian yang integral dari siklu sel. Siklus sel yaitu kehidupa sebuah sel semenjak sel itu terbentuk dari pembelahan sel induk sampai sel tersebut membelah menjadi dua sel anak. Pembelahan sel juga memunngkinkan sebuah sel tunggal berupa zigot, yaitu sebuah sel telur yang telah dibuahi, untuk tumbuh dan berkembang menjadi suatu organisme baru. Apabila sebuah organisme uniseluler membelah secara mitosis menjadi dua sel anak, maka masing-masing sel anak tersebut merupakan individu organisme tersebut. Walaupun suatu organisme multiseluler pertumbuhannya sudah maksimum, pembelahan sel secara mitosis akan terus berlanjut untuk memperbaharui, memperbaiki, atau mengganti sel-sel yang rusak atau mati Pembelahan sel secara mitosis mencakup proses penggandaan materi informasi gen yang identik, yaitu DNA dan kromosom, serta pendistribusiannya ke kedua sel anak yang terbentuk. Pembelahan sel secara meiosis mereduksi jumlah kromosom sel alat kelamin yang diploid menjadi 4 sel kelamin yang haploid.
2
BAB II PEMBAHASAN I.
DEFINISI, PROSES DAN FUNGSI PEMBELAHAN SEL SECARA AMITOSIS, MITOSIS DAN MEIOSIS 1. Amitosis
Definisi
Amitosis adalah penggabungan dari kata a = tidak, mitos = benang jadi amitosis adalah proses pembelahan sel secara langsung dan dan sederhana, yang didahului dengan pembelahan inti tanpa pembentukan benang-benang kumparan sperma (kromosom).
Proses
Pada amitosis, inti terpecah menjadi dua bagian dan biasanya tidak diikuti oleh pembagian sitosom. Amitosis jarang terjadi, dan hanya dit entukan pada sel-sel khusus yang berspesialisasi atau sel yang sedang berdegenerasi. Sel yang berspesialisasi itu contohnya pada sel yang sedang mengalami proses subdivisio nuklear, menghasilkan
3
anak inti pada permukaan inti yang asli. Proses itu berlangsung pada proses pembagian inti dan menghasilkan sel yang berinti banyak, sehingga prose situ jarang tersangkut dengan reproduksi sel. Amitosis juga terjadi pada makhluk-makhluk bersel satu seperti misalnya amoeba.
Fungsi
Menghasilkan dua sel anak atau lebih yang sifatnya belum tentu sama dengan induknya.
2. Mitosis
Definisi
Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah secara tak langsung melalui tahap-tahap yang teratur. Pembelahan sel mitosis terjadi pada organisme multiseluler seperti pada sel hewan, sel tumbuhan dan sel manusia.
Proses
Tahap Interfase
Pada tahap interfase, sel dianggap istirahat dari proses pembelahan. Meskipun demikian, sebenarnya tahap interfase merupakan tahap yang aktif dan penting untuk
4
mempersiapkan pembelahan. Persiapan berupa replikasi DNA (melipatgandakan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan). Pada umumnya, sebagian besar waktu hidup sel berada pada tahap ini. Selanjutnya interfase dibagi lagi ke dalam fase gap-1 (G1), fase sintesis (S), dan fase gap-2 (G2).
fase gap-1 (G1)
Pada fase G1 sel-sel belum mengadakan replikasi DNA, sehingga DNA masih berjumlah 1 salinan (1c=1 copy=salinan) dan diploid (2n).
fase sintesis (S)
Pada fase S DNA dalam inti mengalami replikasi (penggandaan jumlah salinan) sehingga pada fase sintesis akhirnya menghasilkan 2 salinan DNA dan diploid (2c,2n).
fase gap-2 (G2)
Pada fase G2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan.
Tahap Kariokinesis
Kariokinesis adalah tahap pembelahan inti sel. Tahap ini terdiri dari fase atau
tahap-tahap yang lebih rinci sebagai berikut :
Profase
Pada tahap profase, DNA mulai dikemas atau dipaket menjadi kromosom. Kromosom merupakan struktur terpadat dari kemasan DNA. DNA perlu dikemas ke dalam kromosom. Profase merupakan tahap paling lama dalam mitosis. Pada proses awal, kromosom mulai tampak lebih pendek serta menebal. Pada sel hewan, sentriol membelah dan masing-masing bergerak ke kutub yang berlawanan pada nukleus. Selanjutnya
terbentuk
benang-benang
spindel
(benang
mikrotubul)
yang
terhubung dari kutub ke kutub. Pada sel tumbuhan, tidak terdapat sentriol dan benang spindel terbentuk tanpa terikat pada sentriol. Pada profase akhir, masing-masing kromosom terlihat terdiri dari dua kromatid yang terikat pada sentromer. Selanjutnya, nukleolus hilang dan membran nukleus hancur. Pada tahap ini kromosom terletak bebas di dalam sitoplasma.
5
Metafase
Metafase merupakan tahap yang singkat dalam mitosis. Pada tahap-tahap ini, kromosom bergerak ke bidang akuator benang spindel (bidang pembelahan). Kromosom terikat pada benang spindel melalui sentromer. Kromosom terletak di bidang ekuator dengan tujuan agar pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru benar-benar rata dan sama jumlahnya.
Anafase
Anafase juga merupakan tahap yang singkat dalam mitosis. Pada tahap ini masing-masing sentromer yang mengikat kromatid membelah bersamaan. Kromatid bergerak menuju kutub pembelahan. Kromatid dapat bergerak ke arah kutub pembelahan karena terjadinya kontraksi benang spindel. Pada saat kontraksi, benang spindel memendek kemudian menarik kromatid menjadi dua bagian ke dua kutub yang berlawanan. Tahap anafase menghasilkan salinan kromosom berpasangan (1c,2n).
Telofase
Pada tahap ini kromatid telah disebut kromosom. Membran inti mulai terbentuk dan nukleolus kembali muncul. Kromosom membentuk benang-benang kromatin. Selanjutnya, pada tahap telofase akhir terjadi pembelahan sitoplasma dengan proses yang disebut sitokinesis.
Tahap Sitokinesis
Pada tahap sitokinesis terjadi pembelahan sitoplasma yang diikuti dengan pembentukan sekat sel yang baru. Sekat memisahkan dua inti tersebut menjadi dua sel anakan. Pada sel hewan, tahap sitokinesis dimulai saat telofase berakhir. Pada telofase akhir terjadi penguraian benang-benang spindel. Kemudian segera terbentuk cincin mikrofilamen yang menyempit di daerah bekas bidang ekuator. Kontraksi ke arah dalam ini menyebabkan celah yang mendalam pada permukaan sel, diikuti dengan pembagian isi dua sel secara terpisah. Pada sel tumbuhan terdapat dinding sel yang keras. oleh karena itu, cara sitokinesis sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan. Sel tumbuhan yang telah mengalami kariokinesis segera membentuk sekat sel di sekitar bekas bidang pembelahan. Sekat ini mula-mula terbentuk dari vesikel membran yang berasal dari badan golgi. Vesikel tersebut diarahkan sepanjang benang spindel di bidang ekuator. 6
Vesikel-vesikel tersebut kemudian mengalami fusi (penyatuan) membentuk membran, dan diikuti dengan terbentuknya dinding sel yang baru.
Fungsi
Menghasilkan 2 inti sel anak yang sifatnya persis sama dengan sifat inti sel induknya. Sel yang dihasilkan adalah sel-sel tubuh.
3. Meiosis
Definisi
Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.
Proses
7
Tahap pembelahan meiosis terdiri dari tahap-tahap yang serupa dengan pembelahan mitosis. Hanya saja pada meiosis terjadi dua kali pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing meiosis terdiri dari tahap-tahap yang sama. Tahap-tahap meiosis tersebut sebagai berikut :
Meiosis I
Tahap meiosis I terdiri dari interfase, profase I, metafase I, anafase I, telofase I, dan sitokinesis I.
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.
Profase I
Pada 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). Perkecualian: kromosom kelamin memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda, yaitu kromosom X dan Y. Akan tetapi, biasanya keduanya tetap dianggap sebagai kromosom homolog. Hal ini karena tiap kromosom terdiri dari sepasang kromatid kembar (mirip kembar siam) yang lengket pada bagian sentromernya. Profase I merupakan tahap terpanjang dibandingkan tahapan lainnya pada meiosis I karena terdiri dari lima tahap, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis. Pada tahap leptoten , kromatin berubah menjadi kromosom yang mengalami kondensasi dan terlihat sebagai benang tunggal yang panjang. Pada beberapa 8
organisme, kromosom tersebut mengandung bentukan seperti manik-manik, yang merupakan daerah kromosom yang menyerap warna dengan kuat, yaitu kromomer. Pada tahap zigoten, sentrosom membelah menjadi dua, kemudian bergerak menuju kutub yang berlawanan. Kromosom homolog yang berasal dari gamet kedua orang tua termasuk bagian kromomer saling berdekatan dan berpasangan atau disebut melakukan sinapsis. Pada tahap pakiten tiap kromosom melakukan penggandaan atau replikasi menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih tetap menyatu dan belum membelah. Tiap kromosom yang berpasangan mengandung empat kromatid disebut tetrad atau bivalen. Pada tahap diploten kromosom homolog terlihat saling menjauhi. Saat kromosom homolog menjauh, terjadi perlekatan berbentuk X pada suatu tempat tertentu di kromosom yang disebut kiasma (jamak : kiasmata). Kiasma merupakan bentuk persilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom dengan pasangan kromosom homolognya. Kiasma juga merupakan tempat terjadinya peristiwa pindah silang pada kromosom.
Peristiwa
pindah
silang
merupakan
salah
satu
penyumbang
keanekaragaman individu makhluk hidup. Karena adanya peristiwa tersebut sel gamet yang terbrntuk sama sekali tidak identik dengan susunan kromosom sel induknya. Pada tahap diakinesis terbentuk benang-benang spindel dari pergerakan dua sentriol (hasil pembelahan) ke arah kutub yang berlawanan. Diakinesis diakhiri dengan menghilangnya nukleolus dan membran nukleus serta tetrad mulai bergerak ke bidang ekuator.
Metafase I
Pada metafase I tetrad kromosom berada pada bidang ekuator. Pada bidang ekuator, benang-benang spindel (mikrotubul) melekatkan diri pada tiap sentromer kromosom. Ujung benang spindel yang lainnya membentang melekat di kedua kurub pembelahan yang berlawanan.
9
Anafase I
Pada anafase I tiap kromosom homolog (yang berisi dua kromatid kembarannya) masing-masing mulai ditarik oleh benang spindel nenuju ke kutub pembelahan yang berlawanan arah. Tujuan anafase I adalah membagi isi kromosom diploid menjadi haploid.
Telofase I
Pada telofase I tiap kromosom homolog kini telah mencapai kutub pembelahan.
Sitokinesis I
Pada sitokinesis I tiap kromosom homolog dipisahkan oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua sel, masing-masing berisi kromosom dengan kromatid kembarnya.
Interkinesis
Interkinesis adalah tahap diantara 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 DNAnya masih rangkap (2c). Tujuan meiosis II adalah membagi kedua salinan tersebut pada sel anakan yang baru. Pada meiosis II terjadi tahap-tahap yang serupa pada meiosis II.
Meiosis II
Tahap meiosis II terdiri dari profase II, metafase II, anafase II, telofase II, dan sitokinesis II.
10
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 D NA (1n,1c).
Sitokinesis II
Pada sitokinesis II tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel dan akhirnya menghasilkan empat sel kembar haploid.
Fungsi
Menghasilkan 4 inti sel anak yang memiliki jumlah kromosom setengah jumlah induknya. Sel yang dihasilkan adalah sel kelamin.
11
II.
PENYIMPANGAN MITOSIS 1.Pembelahan inti bebas
a.Inti sel membelah beberapa kali tanpa diikuti pembelahan selnya, tetapi sifatinti baru, sama dengan sifat inti induknya. b.Dalam satu sel terdapat beberapa inti c. Contoh : 1)Pada tumbuhan tingkat rendah : Cladophora sp. Di sekitar inti terdapat butir-butir pirenoid 2)Pada tumbuhan tingkat tinggi Pembentukan saccus embryonalis pada bakal biji (kandung lembaga) spermatophyta. a.Inti sel induk kandung lembaga (2n)
menjadi 4 inti anak (n)
3
inti
berdegenarasi mati Mitosis 1 inti
-------> 2 inti
Mitosis
Mitosis
-------> 4 inti ------> 8 inti
- Dalam satu sel induk kandung lembaga (2n). Terdapat 8 inti bebas kandung lembaga primer (n). 2.Penonjolan Sel
a. Sel membuat tonjolan berupa tunas sel b.Inti sel mebelah → 2 inti anak c.Salah satu inti anak bergerak ke tunas sel d.Terbentuk dinding pemisah → terjadi sel baru. Contoh : 1) Pembentukan koridia pada fungi 2) Pembelahan sel ragi (Saccharomyces cereviciae)
12
3.Pembentukan Sel bebas
a.Inti spora sel ascus membelah bebas menjadi 8 buah inti anak b.Salah satu ujung inti mengeluarkan benang plasma c.Benang plasma → memanjang → mengelilingi inti → ujung-ujungnya bertemu→ terbentuk dinding inti d. Terbentu 8 sel ascospora dalam satu sel ascus e. Plasma sel ascus (periplasma) mengelilingi / merendam ke 8 ascospora
III. KARIOTIPE DAN PERUBAHAN KARIOTIPE Kariotipe adalah sebuah gambaran kromosom dalam suatu sel dengan berbagai struktur dari masing-masing kromosom tersebut. Kariotipe bisa digunakan untuk mengidentifikasi berbagai kelainan pada kromosom, ukuran kariotipe beragam mulai dari kromosom pasangan nomor
1 hingga 23, ada yang berukuran panjang hingga pendek dan urutan-urutan
kromosom dari yang terpanjang hingga yang terpendek seperti metasentris, sub metasentris, akrosentis, serta telosentris. Ada pula macam-macam perubahan kariotipe yang sering menyebabkan kelainan (sindrom) seperti pada manusia , berikut adalah beberapa contoh perubahan kariotipe pada kromosom.
1. Inversi (pertukaran posisi)
Yaitu dimana sebuah kromosom yang posisi kromatidnya berputar sehingga posisi gen-nya pun terbalik(tidak berurut)
2. Translokasi(perubahan tempat)
Yaitu peristiwa perpindahan potongan kromosom menuju kromosom lain yang bukan homolognya, maka akan membuat kromosom yang lain menjadi lebih panjang atau lebih pendek.
13
3. Duplikasi(penggandaan)
Yaitu peristiwa penambahan atau penggandaan dari patahan kromosom lain yang sehomolog.
4. Delesi(penghapusan)
Yaitu merupakan peristiwa pengurangan atau penghapusan kromosom akibat sebagian kromosom lain pindah karena adanya patahan.
IV. POLIPLOIDI Poliploidi adalah kondisi pada suatu organisme yang memiliki set kromosom (genom) lebih dari sepasang organisme yang memiliki keadaan demikian disebut sebagai organisme poliploid. Usaha – usaha
yang dilakukan orang untuk menghasilkan organisme poliploid
disebut sebagai poliploidisasi. Organisme hidup pada umumnya memiliki sepasang set kromosom pada sebagian besar tahap hidupnya. Organisme ini disebut diploid(disingkat 2n). namun demikian, sejumlah organisme pada tahap yang sama memiliki lebih dari sepasang set kromosom. Gejala ini dinamakan poliploid. Tipe poliploid tergantung pada banyak set yang ganda. Jadi , triploid(3n), tetrapolid(4n), pentaloid(5n), heksaloid(6n), heptaploid(7n), dan seterusnya. Dalam kenyataan, organisme dengan satu set kromosom (haploid,n) juga ditemukan hidup normal di alam . poliploidi umum terjadi pada tumbuhan, poliploidi biasa terjadi di krosomom somatik yang terjadi akibat persilangan inter spesifik, penggandaan jumlah kromosom dari diploid ke kerabat dekatnya, serta akibat adanya penyimpangan segregasi kromosom secara meiosis. Secara umum poliploidi dibagi menjadi dua kelompok , yaitu: 1. Euploidi : yaitu suatu individu memiliki jumlah kromosom merupakan kelipatan seluruh set kromosom (genom). Berdasarkan asal set kromosom yang dimiliki, pada tanaman euploidi terbagi mejadi 2 kelompok, yaitu:
1.1 Autopoliploidi : set kromosom berasal dari spesies yang sama atau berasal dari penggandaan kromosom itu sendiri, autopoliploidi memiliki set 14
kromosom atau genom dasar yang merupakan pasangan kromosom homolog diantara mereka yang terlihat dari pasangan kromosom pada waktu meiosis. Yang termasuk auto poliploidi adalah : Triploid(3n), Tetraploid(4n), hingga Octaploid(8n).
1.2 Alopoliploidi : set kromosom yang berasal dari spesies yang berbeda, alopoliploidi bisa terjadi karena persilangan alami maupun persilangan buatan . contoh persilangan alami adalah gandum(Wheat) atau Triticum aestivum . evolusi gandum berlangsung puluhan ribu silam . alopoliploidi akibat persilangan buata yang bertujuan mencari sifat ketahanan penyakit atau kondisi lingkungan tertentu, seperti contoh persilangan antara dua spesies pada padi ( Oryza sativa). 2. Aneuploid : individu yang jumlah kromosomnya tidak merupakan kelipatan dari jumlah kromosom haploidnya, ketidak genapan itu disebabkan oleh adanya penambahan atau kehilangan satu atau beberapa kromosom pada genomnya. Aneuploid terbentuk karena adanya penyimpangan segregasi kromosom
dalam
proses meiosis, satu pasang kromosom homolog atau satu kromatid mungkin tidak berpisah dalam metaphase (gagal berpisah), kedua kromosom homolog atau kromosom dalam pasangan kromatid bermigrasi kearah satu kutub, sehingga terdapat dua kromosom homolog pada satu kutub sedangkan pada kutub yang lain kehilangan satu kromosom. Kegagalan segregasi tersebut biasa terjadi pada meiosis I yaitu pada tahap anaphase. Tipe-tipe aneuploid dikelompokan berdasarkan ban yaknya kromosom yang hilang atau bertambah dala suatu individu yaitu:
-Nulisomik: 2n-2(kehilangan 2 kromosom homolog)
-Monosomik: 2n-1( kehilangan 1 kromosom )
-Trisomik: 2n+1(penambahan 1 kromosom)
15
-Tetrasomik: 2n+2(penambahan 2 kromosom homolog) Peranan poliploidi sangat penting dalam pemuliaan tanaman , antara lain untuk mendapatkan buah tanpa biji ( seedless) seperti semangka tanpa biji dan anggur tanpa biji yang menggunakan metode triploid(3n), dengan memasukan gen ketahanan terhadap penyakit maupun stress lingkungan dengan menggunakan metode alopoliploidi, sedangkan aneuploidi berguna untuk mempelajari genetik tertentu, seperti dengan menggunakan menggunakan metode trisomik yang menentukan kromosom yang mana membawa lokus karena suatu fenotipe akan dipengaruhi oleh kromosom yang terlibat dalam aneuploidi
16
PERTANYAAN-PERTANYAAN 1. Jelaskan perbedaan secara garis besar antara amitosis mitosis dan meiosis!
Jawab: Amitosis (Fragmentasi)
Amitosis merupakan pembelahan biner yaitu proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase pembelahan sel atau dapat dikatakan pembelahan secara langsung yang menghasilkan dua sel anak atau lebih yang sifatnya belum tentu sama dengan induknya.Inti sel langsung membelah menjadi dua bagian atau lebih yang:
Belum tentu sama ukuran besarnya
Belum tentu sama sifatnya
Pembelahan biner dapat terjadi pada organisme prokariotik atau eukariotik tertentu seperti Amoeba dan ganggang perang
Mitosis (H omoiotypic division )
Pembelahan inti sel secara tak langsung dengan melalui tahapan pembelahan sel seperti profase, metafase, anafase, telofase dan interfase yang terjadi pada sel-sel somatis (tubuh) dan menghasilkan dua inti sel anak yang sifatnya persis sama dengan sifat inti sel induknya
Meiosis (H eter otypic di vision )
Pembelahan inti sel secara tak langsung melalui tahapan pembelahan sel seperti profase I&II, metafase I&II, anafase I&II, telofase I&II dan interfase yang terjadi pada sel-sel alat kelamin (gonad) dan menghasilkan 4 inti sel anak haploid(n) yang memiliki jumlah sel kromosom setengah jumlah sel kromosom induknya yang diploid (2n).
2. Sebutkan 9 fase dari mitosis secara berurutan!
a. Profase I b. Metafase I c. Anafase I d. Telofase I
17
e. Profase II f. Metafase II g. Anafase II h. Telofase II i.
Interfase
3. Jelaskan apa yang terjadi pada interfase, apa perbedaan antara profase awal dan profase akhir, serta apa perbedaan antara metafase awal dan metafase akhir!
Jawab: Pada interfase terjadi :
Fase istirahat atau persiapan
Inti belum mulai membelah
Kromosom belum nampak
Inti giat mengadakan metabolisme
Terbentuk butiran-butiran kecil yang menyebabkan inti menjadi keruh
Perbedaan antara profase awal dan profase akhir Pada profase awal terjadi:
Butiran-butiran kecil menjadi : o
Benang-benang halus dan pipih
o
Benang-benang kromatin memanjang tak menentu
Benang-benang kromatin membelah menjadi rangkap dua
Terjadi dehidrasi
Terbentuk pengendapan asam nukleat
Pada profase akhir terjadi:
Benang-benang kromatin memendek dan menebal seperti batang
Masing-masing kromosom terdiri dari dua belahan seperti spiral
Kromosom berada di tengah-tengah inti
18
Perbedaan antara metafase awal dan metafase akhir Pada metafase awal terjadi :
Membran nukleus lenyap
Nukleolus lenyap
Kromosom berada di tengah-tengah sel dalam sitoplasma
Dalam sitoplasma terbentuk dua sentriol
Dari sentriol keluar : benang plasma (fragmoplas) berbentuk gelendong disebut fase gelendong inti
Pada metafase akhir terjadi :
Gelendong inti makin jelas berbentuk kumparan
Semua kromosom berada di bidang ekuator disebut fase papan inti atau papan metafase
Sentromer tepat di ekuator
Kromosom sangat jelas berbentuk seperti bintang
Sering disebut fase bintang (Stadium Aster )
4. Jelaskan apa perbedaan antara anafase awal dan anafase akhir serta perbedaan antara telofase awal dan telofase akhir!
Jawab:
Perbedaan antara anafase awal dan anafase akhir: Pada anafase awal terjadi :
Sentromer membelah
Kromatid terpisah
Masing-masing kromatid ditarik ke kutub oleh benang-benang tarik
Kutub dengan kutub dihubungkan oleh benang-benang penyokong (benang peluncur)
Benang-benang tersusun dari suatu berkas halus yang disebut fibrilia
Pada anafase akhir terjadi :
Kedua kromatid saling menjauhi bidang ekuator, menuju kutub
Di tengah-tengah inti seperti ada 2 bentuk bintang yang disebut stadium diaster 19
Perbedaan antara telofase awal dan telofase akhir: Pada telofase awal terjadi :
Kromatid (belahan kromosom) berada pada kutub gelendong inti
Mulai membentuk dinding inti baru (membran inti baru)
Kromosom bersatu mulai membentuk benang tak tentu
Air bertambah, nukleo protein berkurang
Pada telofase akhir terjadi :
Terbentuk 2 inti baru (inti anak)
Terbentuk dinding inti baru
Fragmoplas di ekuator menebal, membentuk dinding sel baru
5. Sebutkan 4 tahapan dari meiosis I, 3 tahapan dari meiosis II, serta 5 tahapan dari profase I!
Jawab: 4 tahapan dari meiosis I :
1. Profase I 2. Metafase I 3. Anafase I 4. Telofase I
3 tahapan dari meiosis II :
1. Metafase II 2. Anafase II 3. Telofase II
5 tahapan dari profase I :
1. Leptonema 2. Zygonema 3. Pakinema 4. Diplonema 5. Diakenese
20
6. Apa yang dimaksud dengan: a. Kromosom
Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer
yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan
kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). Kromosom adalah suatu struktur padat yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu protein dan DNA.Struktur padat kromosom hanya dapat terlihat dengan jelas pada tahap metafase saat pembelahan sel
b. Benang-benang kromatin
Benang-benang halus yang berwarna putih. Benang-benang tersebut merupakan kumpulan DNA yang berbentuk kromatin.
c. Kromatid
Kromatid adalah salah satu dari dua lengan hasil reolikasi (perbanyakan) kromosom. Kromatid melekat satu sama lain di bagian sentromer. Istilah lain untuk kromatid adalah kromonema (jamak; kromonemata) yang merupakan filamen yang sangat tipis yang terlihat selama tahap profase ( kadang-kadang pada interfase).
d. Sinapsis
Sinapsis adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain.
e. Geminus
Geminus adalah kembaran kromosom 7. Jelaskan apa yang terjadi pada pembelahan inti bebas dalam pembentukan sel induk kandung embrio!
Pada pembelahan inti bebas yang terjadi adalah :
Inti sel membelah beberapa kali :
Tanpa diikuti pembelahan selnya
Sifat inti baru, sama dengan sifat inti induknya 21
Dalam satu sel terdapat beberapa inti ( coenocyt ) Contoh :Pada tumbuhan tingkat rendah :Cladophora sp Pada tumbuhan tiongkat tinggi :
Pembentukan saccus embryonalis pada bakal biji ( kandung lembaga spermatophyta
Inti sel induk kandung lembaga (2n) → menjadi 4 inti anak (n) : 3 inti → berdegenerasi → mati
1 inti → 2 inti →4 inti → 8 inti
Dalam satu sel induk kandung lembaga (2n) → terdapat 8 inti bebas kandung lembaga primer (n).
8. Jelaskan apa yang terjadi pada pembelahan sel bebas dalam pembentukan sel ascus!
1.
Inti spora sel ascus-----(membelah bebas)------>8 buah inti anaksalah satu
ujung inti mengeluarkan benang plasma benang plasma----->memanjang---->mengelilingi inti---->ujung-ujungnya bertemu--->terbentuk dinding inti terbentuk 8 sel ascospora dalam satu sel ascus plasma sel ascus(periplasma)mengelilingi/merendam ke 8 ascospora
9. Apa yang dimaksud dengan :
A. Fragmentasi/Pematahan (fragmentation) adalah pematahan yang terjadi pada suatu bagian tubuh tumbuhan,kemudian patahan tersebut akan tumbuh menjadi tumbuhan baru.
22
Biologi Sel
Fragmentasi adalah sel yang berantakan atau organel sel yang menjadi bagian bagian lebih kecil. Fragmentasi dapat berfungsi sebagai fungsi normal sel, tetapi mungkin juga hasil dari gangguan.
Habitat
Fragmentasi habitat adalah proses perubahan lingkungan yang penting dalam evolusi dan konservasi biologi. Sesuai namanya, itu menggambarkan munculnya diskontinuitas (fragmentasi) dalam lingkungan disukai organisme (habitat). Fragmentasi habitat dapat disebabkan oleh proses geologis yang perlahan-lahan mengubah tata letak lingkungan fisik atau oleh aktivitas manusia seperti konversi lahan, yang dapat mengubah lingkungan pada skala waktu lebih cepat. Mantan
diduga menjadi salah satu penyebab utama
spesiasi. Yang terakhir adalah kausatif dalam kepunahan banyak spesies. Fragmentasi dan perusakan habitat Great Ape di Afrika Tengah, dari pegang GLOBIO dan proyek-proyek. Deforestasi jalan di Amazon Rainforest pelanggaran
manusia
pada
dan peningkatan pembangunan
adalah perhatian penting karena peningkatan daerah-daerah
liar,
peningkatan
ekstraksi
sumberdaya dan ancaman terhadap keanekaragaman hayati lebih lanjut.
Fragmentasi habitat seringkali disebabkan oleh manusia ketika vegetasi asli dibuka untuk kegiatan manusia seperti pertanian, pembangunan pedesaan atau urbanisasi. Habitat yang pernah kontinu menjadi dibagi menjadi beberapa fragmen. Setelah intensif kliring, fragmen yang terpisah cenderung sangat terisolasi dari pulau-pulau kecil satu sama lain dengan lahan tanaman, padang rumput, trotoar, atau bahkan lahan gundul. Yang terakhir sering merupakan hasil dari pertanian tebang dan bakar di hutan tropis. Di pusat wheatbelt barat New South Wales, Australia 90% dari vegetasi asli telah dikosongkan dan lebih dari 99% dari tallgrass padang rumput di Amerika Utara telah dikosongkan,mengakibatkanfragmentasihabitatekstrem.
23
Fragmentasi habitat istilah mencakup enam diskrit fenomena:
* Pengurangan luas habitat * Peningkatan jumlah tepi * Penurunan jumlah habitat interior * Isolasi dari satu habitat fragmen dari daerah lain habitat * Satu petak habitat menjadi beberapa patch kecil * Penurunan ukuran rata-rata dari setiap petak habitat
Dalam reproduksi Fragmentasi adalah bentuk aseksual reproduksi atau kloning di mana suatu organisme dibagi menjadi fragmen-fragmen.Pemecahan mungkin atau mungkin tidak disengaja.
Masing-masing fragmen ini berkembang menjadi dewasa, individu dewasa yang merupakan tiruan dari organisme aslinya. Jika organisme dibagi lebih lanjut proses diulang.Fragmentasi disebabkan oleh mitosis. Meiosis tidak terlibat dalam fragmentasi.
Fragmentasi terlihat di banyak organisme seperti kapang, beberapa Annelida cacing, dan bintang laut.Binari fisi dari organisme bersel tunggal seperti
bakteri,
protozoa
dan
banyak
ganggang
adalah
jenis
fragmentasi.Cetakan, ragi, dan jamur, yang semuanya merupakan bagian dari Fungi kerajaan, memproduksi filamen kecil disebut hyphae. Hyphae ini memperoleh makanan dan nutrisi dari tubuh organisme lain untuk tumbuh dan membuahi. Lalu sepotong hyphae terdiam dan tumbuh menjadi individu baru dan siklus terus berlanjut.Fragmentasi diamati dalam tanaman nonvascular juga, lumut hati dan lumut. B. Defisiensi/Pengurangan(Deficiency,deletion)
adalah
kromosom
yang
mengalami kehilangan sebagian kromosom. C. Duplikasi/Penggandaan Faktor (Duplication) adalah penambahan ukuran kromosom atau gen dari pasangan homolognya karena adanya translokasi. D. Inversi/Pembalikan (Inversion) adalah perubahan susunan gen pada kromosom karena kromosom terpilin
24
E. Translokasi/Pemindahan (Translocation) adalah perpindahan patahan kromosom ke kromosom lain
10. Apa yang dimaksud dengan:
a. Mutagen b. Mutasi c. Mutan d. poliploidi a. Mutagen
: zat kimia ataupun keadaan fisikyang berinteraksi dengan
DNA sehingga menyebabkan terjadinya suatu mutasi b. Mutasi
:
terjadinya
perubahanbentuk,
struktur
ataupun
jumlah
kromosom karena adanya perubahan urutan bentuk, struktur ataupun jumlahnya. c. Mutan
: tubuh-tumbuhan yang kromosomnya telah berubeh bentuk,
strukturataupun jumlahnya. d. Poliploidi
: gejala pada tumbuhan yang sel-selnya mempunyai jumlah
kromosom berlebih dari biasa atau mempunyai lebih dari dua set kromosom.
11. Sebutkan 5 kelebihan dan 5 kekurangan/kelemahandari tumbuhan poliploidi!
kelebihan tumbuhan poliploidi:
- Poliploidi dapat digunakan untuk pemuliaan tanaman - Tumbuhan poliploidi memiliki bentuk yg berbeda dari yg biasanya yaitu biasaya taumbuhan tersebut memiliki buah yang besar atau bunga yang banyak - Dalam pemuliaan ttanaman poliploidi dapat menghasilkan sifat-sifat penting yang diinginkan - Tumbuhan poliploidi umumnya mempunyai sifat tanaman yang baik jika dijadikan pemuliaan -
Dapat membantu pertanian karena mempunyai hasil yang banyak jika dijadikan
pemuliaan tanaman
25
kekurangan tumbuhan poliplidi:
- Dapat terjadi kemandulan pada tumbuhan karena terjadi ketidakseimbangan pada kromosom saat meiosis - Jika dijadikan pemuliaan akan menguntungkan konsumen,contohnya semangka tanpa biji konsumen tidak bisa menanam sendiri sehingga menguntungkan bagi produsen karena konsumen harus membeli - Jarang terdapat ada tumbuhan yang menguntungkan karena mutasi gennya tidak baik - Menyebabkan timbulnya penyakit baru pada tanaman ataupun pada manusia yang memakan tumbuhan tersebut - Sulit dikembangkan karena sangat jarang ditemukan yang mempunyai sifat pewarisan bagus
12. Kapan dan Dimana terjadi meiosis serta kapan dan dimana terjadi mitosis?
meiosis
hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nutfah dan terjadi sel-sel reproduksi
mitosis
hanya terjadi di sel eukariotik atau sel tumbuhan dan terjadi saat sel awal melakukan pembelahan
26
BAB III PENUTUP Setelah
membuah
makalah
ini
penulis
dapat
menyimpulkan
Ada
tiga
macampembelahan sel, yaitu pembelahan amitosis (spontan), mitosis, dan meiosis. - Pembelahan amitosis : pembelahan spontan dari satu sel menjadi dua. Contohnya pada bakteri yang merupakan organisme prokariot dan bersel tunggal - Pembelahan mitosis (pada organisme eukariot) :satu sel diploid membelah menjadi dua sel anakan yang masing-masing diploid. Pembelahan mitosis menghasilkan perbanyakan sel somatik (sel tubuh). Pembelahan mitosis terjadi secara bertahap yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. - Pembelahan meiosis (pada organisme eukariot) satusel diploid membelah menjadi empat sel anakan yang masing-masing haploid. Pembelahan meiosis bertujuan untuk menghasilkan sel gamet (sel kelamin) dan terjadi melalui dua tahap, yaitu meiosis I dan II. Masing-masing meiosis melalui tahap-tahap yang serupa dengan pembelahan mitosis yaitu profase, metafase,anafase, dan telofase. Dalam penulisan makalah ini penulis mencoba semaksimal mungkin dalam penyusunannya. Namun tidak ada gading yang tak retak,begitupun dengan makalah ini,oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca guna memperbaiki makalah sederhana ini.
27
