Reproduksi Sel

Reproduksi Sel

Master
Saturday, June 15, 2019

Reproduksi Sel
Reproduksi Sel


Pengertian Reproduksi Sel


Sel merupakan unit dasar kehidupan. Reproduksi sel adalah proses memperbanyak jumlah sel dengan cara membelah diri, baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler. Pembelahan sel pada organisme uniseluler merupakan suatu cara bagi organisme tersebut untuk melestarikan jenisnya. Sedangkan, bagi organisme multiseluler, pembelahan sel menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan organisme. Misalnya, pada manusia, sel-sel memperbanyak diri sehingga tubuh manusia tersebut menjadi besar dan tinggi. Selain itu, reproduksi sel pada organisme multiseluler juga menghasilkan sel-sel gamet yang berguna pada saat perbanyakan secara generatif (reproduksi organisme melalui proses perkawinan).

Reproduksi sel merupakan proses penggandaan materi genetik (DNA) yang terdapat di dalam nukleus. Sehingga, menghasilkan sel-sel anakan yang memiliki materi genetik yang sama. Berdasarkan organisasi sel, organisme dapat dibedakan menjadi dua, yaitu organisme prokariotik dan eukariotik. Pada organisme prokariotik, reproduksi sel dilakukan dengan cara membelah diri (pembelahan biner). Sedangkan, reproduksi sel pada organisme eukariotik dengan cara mitosis dan meiosis. Baca Juga : Metabolisme Sel



Reproduksi Sel pada Organisme Prokariotik

Reproduksi sel pada organisme prokariotik, seperti bakteri dan protozoa, terjadi melalui proses pembelahan sel secara langsung, yaitu dari satu sel akan membelah menjadi dua sel yang sama besar dan mengandung materi genetik yang sama. Pembelahan sel seperti ini disebut pembelahan biner. Pembelahan biner tidak mengalami tahapan-tahapan pembelahan, seperti pembelahan sel secara mitosis dan meiosis.

Proses pembelahan biner pada sel bakteri diawali dengan sintesa bahan- bahan yang diperlukan untuk membuat sel baru. Pada awal pembelahan sel, kromosom yang terdapat bebas di dalam sel akan menempel pada dinding sel, kemudian bersama-sama dengan pembesaran ukuran sel, berlangsung sintesis sel atau replikasi DNA (penggandaan kromosom). Setelah DNA baru selesai dibentuk, dan sel telah mencapai pembesaran maksimum, akan terjadi pembelahan sel menjadi dua bagian yang memiliki bahan genetik yang sama.



Reproduksi Sel pada Organisme Eukariotik

Reproduksi sel pada organisme eukariotik terjadi melalui proses pembelahan sel yang diawali dengan penggandaan materi genetik (replikasi DNA), kemudian diikuti pembelahan kromosom. Pembelahan kromosom ini akan diikuti oleh pembelahan nukleus, lalu diakhiri dengan pembelahan sel.

Pembelahan sel pada organisme eukariotik dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu mitosis dan meiosis. Mitosis dapat terjadi pada setiap organ dan berfungsi membentuk sel dengan jumlah kromosom yang sama. Sedangkan, pembelahan meiosis hanya berlangsung pada jaringan organ seks dan berfungsi mereduksi jumlah kromosom menjadi separuhnya.

Mitosis dan meiosis merupakan pembelahan sel secara tidak langsung, yaitu melalui tahapan-tahapan tertentu, dan ditandai dengan penampakan yang berbeda-beda dari kromosom yang dikandungnya. Pada saat pembelahan sel, kromosom mudah diamati di bawah mikroskop, karena benang-benang kromatin menebal dan memendek serta mudah menyerap warna. Sebelum sel membelah, sel melakukan persiapan, seperti pembelahan organel-organel sel, setelah pembelahan sel selesai, terjadi proses pertumbuhan atau pertambahan sel. Untuk mengetahui proses pembelahan sel tersebut, mari cermati uraian berikut.

1. Siklus Sel

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).

a. Interfase

Interfase sering disebut tahap istirahat. Hal ini tidak tepat, karena dalam tahap ini sel dalam keadaan aktif melakukan metabolisme, termasuk  mempersiapkan diri sebelum pembelahan. Pada tahap ini, di dalam sel terdapat membran yang membungkus inti sel. Kromosom tidak tampak karena kromosom dalam bentuk utas molekul DNA yang halus dan tidak menggulung sehingga tidak dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya.
Interfase dapat dibagi menjadi 3 tahap, yaitu:
1) Fase G1 : Sel hasil pembelahan memasuki pertumbuhan  sel baru dan terus menerus melakukan pembelahan organel.

2) Fase S : Dalam sel terjadi proses replikasi DNA sebagai materi genetik yang akan diturunkan.

3) Fase G2  : Sel tumbuh membesar dan menyiapkan segala keperluan untuk pembelahan sel.

b. Fase Pembelahan

Fase ini disebut juga fase mitotik. Pada fase ini terjadi proses pembelahan sel, baik proses mitosis maupun meiosis.



2. Pembelahan Mitosis

Mitosis terjadi pada proses perbanyakan sel atau proses pertumbuhan suatu jaringan. Contohnya, pada pembentukan sel-sel darah merah atau pertumbuhan jaringan di daerah meristem. Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama seperti induknya, yaitu 2n. Mitosis dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Untuk mengetahui tahap-tahap pembelahan mitosis tersebut, mari cermati pembelahan berikut ini.

a. Profase

1) Nukleolus tidak tampak lagi dan membran nukleus telah melebur.

2) Kromatin mengalami penebalan dan memendek menjadi kromosom sehingga bisa dilihat dibawah mikroskop. Benang-benang kromosom  berpasangan, tiap-tiap kromosom menggandakan diri membentuk struktur simetris yang disebut kromatid. Kedua kromatid masih disatukan pada satu titik yang disebut sentromer.

3) Pada sel hewan terdapat sepasang sentriol yang memisah- kan diri ke kutub-kutub yang berlawanan. Setelah sampai di kutub, sentriol membentuk benang-benang spindel yang melekat pada sentromer di setiap kromatid.

b. Metafase

Kromosom terletak pada bidang di tengah sel dengan sentromer menempel pada benang spindel. Bidang di  tengah sel ini disebut bidang equator. Posisi kromosom yang tersebar pada bidang equator ini menyebabkan jumlah kromosom dapat dihitung dengan tepat dan bentuk kromosom dapat dipelajari.

c. Anafase

Daya tarik benang-benang spindel akan menyebabkan kedua kromatid terlepas dari ikatan sentromer menuju kutub masing-masing menjadi 2 kromosom baru. Jumlah kromosom yang menuju ke kutub yang satu sama dengan kromosom yang menuju ke kutub yang lain.

d. Telofase

1) Kromosom telah berkumpul di kutub masing-masing.

2) Membran inti muncul dan membungkus dua kelompok kromosom yang telah terpisah tersebut menjadi dua inti baru.

3) Kromosom makin lama makin menipis, kemudian menjadi benang-benang kromatin kembali. Sehingga, tidak  dapat di lihat.

4) Nukleolus dapat dilihat kembali.

e. Sitokinesis

Setelah terbentuk dua inti sel, kemudian akan terjadi perpisahan sitoplasma dengan pembentukan dinding (sekat pemisah) yang terbentuk dimulai dari pinggir sel menuju ke tengah memisahkan kedua inti menjadi 2 sel baru.


3. Pembelahan Meiosis

Pembelahan 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 mengandung hanya 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.

a. Meiosis I

1) Profase I

a) Leptoten : merupakan tahap pertama profase, kromatin membentuk benang halus leptonema (kromosom) sehingga kromosom tampak seperti massa yang tidak teratur.

b) Zigoten : Proses penebalan berjalan terus dan kromosom mulai berpasangan dengan homolognya.

c) Pakiten : Kromosom yang homolog terdiri atas 4 kromatid yang disebut tetrad. Pasangan 2 kromosom homolog disebut bivalen. Pasangan 3 atau 4 kromosom homolog disebut trivalen atau tetravalen.

d) Diploten : Kromatid pada kromosom homolog dapat saling melilit dan bertukar ruas satu dengan yang lain, disebut pindah silang. Dua kromatid yang disatukan oleh satu sentromer disebut kromatid bersaudara. Kontak antar kromatid bersaudara disebut kiasma.

e) Diakinesis : Tahap akhir profase I, membran inti melarut.


2) Metafase 1

Benang spindel keluar dari kutub yang berlawanan dan mengait pada sentromer kromosom yang telah berpasangan. Semua bivalen terletak pada bidang equator.

3) Anafase 1

Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan dengan dua kromatid bersaudara masih tetap terikat pada sentromernya.

4) Telofase 1

Dua kelompok gugus kromosom tiba di dua kutub yang berlawanan, masing-masing memiliki separuh jumlah gugus kromosom sel induk. Masing-masing kromosom masih membawa dua kromatid bersaudara. Selaput inti mulai terbentuk dan sel-sel anakan memisah.


b. Meiosis II

Pada meiosis II, tahap-tahap yang terjadi dalam meiosis I terulang kembali. Agar berbeda, tahap-tahap meosis II dinamakan Profase II, Metafase II, Anafase II, dan Telofase II.

1) Profase II
Selaput inti dan nukleus dalam sel mulai menghilang dan benang-benang spindel menarik sentromer kedua kutub yang berbeda.

2) Metafase II
Kromosom terletak pada bidang equator dan setiap sentromer pada kromosom diikat oleh benang spindel.

3) Anafase II
Sentromer membelah dan dua kromatid berpisah, kemudian bergerak kearah berlawanan menuju kutub.

4) Telofase II
Kromosom berkumpul pada kutub yang berbeda, dan membran inti muncul membungkus kelompok kromosom tersebut. Setelah melewati 2 kali pembelahan, maka dari satu sel akan dihasilkan 4 sel dengan masing-masing sel mengandung kromosom separuh jumlah sel induknya.



DAFTAR PUSTAKA

  • Biologi : untuk SMA/ MA Kelas XII Program IPA /  Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.  Penulis: Faidah Rachmawati, Nurul Urifah, Ari Wijayati.  Penyunting: Eminawati