makalah mekanisme sel

Makalah

Mekanisme Sel

BAB I

PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

Ilmu genetika merupakan salah satu ilmu biologi dasar yg mempelajari pemindahan faktor-faktor kebakaan atau genes dari pihak induk kepada keturunannya, serta bagaimana faktor-faktor  kebakaan itu mempengaruhi ciri-ciri suatu organisme.

Dari defenisi tersebut terkandung pengertian macam-macam faktor kebakaan yang dimiliki sesuatu makhluk yaitu faktor yang disebut genotipe. Genotipe ini tak kelihatan dan baru diketahui adanya dengan jelas pada ciri-ciri yang terdapat pada keturunannya. Yang dimaksud dengan genotipe adalah bentuk atau susunan genetik suatu karakter yang dimiliki suatau individu, misalnya: AA, Aa, Cc, Aa, Bb, rr, dsb.

Istilah yang lain yaitu fenotipe, sering kita jumpai pada ilmu genetik dan fenotipe ini merupakan bentuk luar atau bagaimana kenyataannya karakter yang dimiliki suatu individu. Fenotipe pada kenyataannya merupakan resultante dari faktor pembawaan (genotipe) dan faktor lingkungan.

Menurut Johansen (1911), diciptakan istilah genotipe untuk sifat-sifat dasar yang belum terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan dan fenotipe untuk sifat-sifat yang nampak.

Di bidang pertanian, ilmu genetika merupakan dasar yang melandasi ilmu pemuliaan tanaman, disamping ilmu stogenetika dan taksonomi. Dalam hal ini ilmu pemuliaan tanaman adalah ilmu yang mempelajari tentang cara-cara untuk mendapatkan jenis-jenis yang lebih unggul daripada jenis-jenis yang telah ada, unggul dalam produksi, mutu dan kepastian hasilnya.

Dasar berhasilnya pekerjaan pemuliaan adalah terletak pada adanya bermacam-macam varietas yang sifat-sifatnya dengan kemajuan-kemajuan tehnologi dapat diperbaiki, yang dimaksudkankan dengan variabilitas ialah adanya perbedaan-perbedaan yang nyata diantara varietas-varietas tersebut. Adanya variabilitas yang besar dari tanaman dan hewan adalah merupakan ciri yang khas dari dunia tumbuh-tumbuhan dan hewan. Penyebab adanya variabilitas antara lain: modifikasi, basteran dan mutasi.

1.2     Rumusan Masalah

1.2.1        Apa definisi dari mitosis dan meiosis?

1.2.2        Bagaimana tahap-tahap mitosis dan meiosis?

1.3     Tujuan

1.3.1        Mengetahui dan memahami definisi dari mitosis dan meiosis

1.3.2        Mengetahui dan memahami tahap-tahap mitosis dan meiosis

BAB II

PEMBAHASAN

2.1              Definisi mitosis dan meiosis

Mitosis adalah pembelahan nukleus yang berasosiasi dengan pembelahan sel somatik yang menghasilkan dua sel baru yang identik dalam banyaknya kromosom dan identik dengan sel asalnya.

Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.

Meiosis adalah proses ketika terjadi gametogenesis, yaitu ketika banyaknya kromosom per set berkurang  menjadi haploid. Meiosis  melibatkan  dua siklus pembelahan sel, dan hasilnya terbentuk empat sel Haploid. Seperti dalam mitosis, dalam Meiosis pun didahului oleh Premeiosis fase S, DNA  disintesis untuk terjadinya Meiosis. Karena Meiosis terdiri dari dua siklus pembelahan set, maka dibedakan adanya Meiosis I dan Meiosis II. Kejadian-kejadian dalam Meiosis I agak bebeda dari kejadian-kejadian  dalam Meiosis II, dan keduanya berbeda dari mitosis.

Tahap pembelahan meiosis dibagi ke dalam  tahapan-tahapan profase, metafase, anafase, dan telofase. Profase I adalah yang paling kompleks, dibagi-bagi lagi ke dalain leptoten, zigoten, pakhiten, diploten, dan diakinesis. Perhitungan bahwa proses ini merupakanproses yang dinamis, tidak terputus, dan tidak ada batas yang jelas.

2.2              Proses mitosis dan meiosis (Mekanisme Sel)

Sel terjadi dari sel yang semua telah ada. Organisme multiseluler tumbuh karena duplikasi sel-sel yang menyusun tubuhnya. Proses reproduksi sel ini berlangsung dengan membagi diri (mitosis) yang mekanismenya berlangsung agak rumit untuk menjamin bahwa sel-sel yang baru akan mendapat semua sifat keturunannnya yang identik dengan sel induknya

Terjadinya generasi baru (anak) harus terjadi proses perbanyakan :

·         Perbanyakan gametangium (sel induk kelamin)

·         Mereduksi jumlah kromosom pada gametogonium sehingga terjadi gamet yang mengandung 1n

·         Perubahan gamet jantan dan betina sehingga terjadi zigot yang memiliki susunan 2n

·         Pertumbuhan embrio sampai menjadi individu dewasa dan melakukan gametogenesis (pematangan sel kelamin)

Seperti kita ketahui bahwa setiap makhluk tingkat tinggi umumnya diploid(2n) pada sel-sel tubuhnya (sel somatic) sedang sel-sel kelamin (gamet) haploid(1n). perbanyakan sel somatic berlangsung secara mitosis, sedang pembiakan atau pembentukan sel kelamin disebut pembiakan secara menyusut(reduksi) atau meiosis. Pada perbanyakan organisme uniselular (bakteri, protozoa) pembiakannyatelah nampak disertai timbulnya benang-benang dan tidak melalui fase-fase yang jelas, maka pembiakan sel-sel disebut amitosis.

I.            PEMBELAHAN MITOSIS

    Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).
         Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
         Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2 (growth atau Gap2).
          Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.

Pembagian sel pada proses mitosis mencakup dua proses yang berurutan :

a.       Pembagian nucleus yang disebut mitosis atau kariokinesis.

b.      Pembagian sitoplasma yang disebut sitokenesis.

Kadang-kadang mitosis tidak diikuti oleh proses sitokenesis, akibatnya setelah pembagian sel selesai tidak terdapat dua sel yang masing-masing mempunyai nucleus, tapi satu sel dengan dua buah nucleus.

Bila proses mitosis tanpa sitokinesis terjadi berulang-ulang maka terbentuk sel dengan banyak nucleus seperti yang terdapat jamur dan ganggang.

Seluruh proses mitosis mencakup empat fase sebagai berikut :

§  Profase

Profase mulai, bila mana benang-benang kromatin mulai menebal menjadi kromosom. Tetapi klromosom disini masih kelihatan seperti bengan-benang panjang kusut.

Profase berjalan lebih lanjut, kromosom semakin menebal. Hal ini mungkin disebabkan karena dalalm waktui ini kromosom kehilangan airnya dan juga penebalan terjadi karena benign kromosom tadi mengalami spiralisasi, seperti kawat yang diputar seperti oer.kromosom semakin lama semakin menebal. Akhirnya bahwa tiap-tiap kromosom terdiri dari dua belahan yang identik. Belahan kromosom kita namakan kromatida. Kedua kromatida masih bersatu ditempat kromosom mengenting. Tempat ini kita sebut sentromer. Sentromer pada tiap-tiap kromosom letaknya tertentuuntuk kromosom tadi. Karena adanya sentromer ini kromosom terbagi menjadi dua lengan yang kerap kali tidak sama panjang.

Jika profase berjalan semakin lanjut, nukleolus berjalan semakin kecil dan akhirnya menghilang. Persamaan waktu atau sesaat kemudian membran nukleus menghilang. Pada tumbuhan tingkat tinggi akhir profase ini ditandai dengan timbulnya benang-benang dari kutub-kutub sel, yang makin lama makin panjang, berjalan dari kutub ke kutub berbentuk struktur seperti gelendong. Pada tumbuhan tingkat rendah dan hewan, permulaan profase ditandai dengan bergeraknya kedua sentriol yang saling menjauhi ke arah yang berlawanansambil membuat benag-benang gelendong. Pergerakan sentriol itu akan berhenti bilamana keduanya telah berhadapan dan membentuk kutub-kutub sel.

§  Metafase

Ciri-ciri metafase adalah bahwa semua kromosom yang telah berhenti memendek dan jelas kelihatan telah terbelah dua, menyusun diri di bidang ekuator, yaitu bidang yang ada di antara kedua kutub sel. Yang tepat berda di bidang ekuator adalah sentromernya, sedang lengan-lengannya dapat menonjol di luar bidang. Sentromer masing-masing kromosom kelihatan tercantum pada benang gelendong dan dihubungkan dengan kedua kutub. Benang-benang gelendong lainnya nampak tidak berhubungan dengan kromosom. Bilamana semua kromosom telah siap untuk membelah diri maka berakhirlah metafase dan mitosis akan meningkat ke anafase.

§  Anafase

                     Dalam anafase sentromer membelah diri dan bergerak saling menjauhi ke kutub yang bertentangan dengan masing-masing masih tercantum pada benang gelendong. Pada waktu perpisahan ini kedua kromatida tertarik terpisah dan masing-masing menjadi kromosom yang berdiri sendiri-sendiri. Lengan-lengan kromosom ini pasif mengikuti sentromernya yang bergerak di muka.

            Pergerakan kromosom menuju ke kutub ini tampaknya seperti ditarik benang gelendongnya yang kelihatan makin lama makin memendek bergerak menuju ke kutub. Bagaimana mekanisme pergerakan kromosom ini masih menjadi perdebatan. Kekuatan apapun yang menggerakkan kromosom ini ke kutub, kekuatan ini berpusat pada sentromernya, karena kromosom yang tidak mempunyai sentromer, misalnya karena sentromer ini rusak terkena sinar X, ternyata pada waktu mitosis sama sekali tidak bergerak.

§  Telofase

            Dalam telofase kromosom di masing-masing kutub memanjangkan diri dan kembali ke keadaan isstrahat, yaitu keadaan dengan kromosom kelihatan seperti potongan-potongn benang kromatin atau seperti butiran-butiran. Nukleolus muncul kembali dan membran nukleolus dibentuk lagi disekeliling nukleus yang baru. Sementara itu benang-benang glendong mulai menghilang lagi. Bilamana pemberlangsungan dengan pembentukan lempengan-lempengan sel. Butiran-butiran kecil muncul pada bidang ekuator didalam daerah gelendong. Butiran-butiran ini mungkin makin lama makin banyak, bergsbung-bergabung dan akhirnya terbentukan nukleus yang baaru telah selesai, maka selesailah proses karyokinesis dan akan menyusul proses sitokenesis.

• Sitokenesis

            Sitokenesis baru dimulai setelah mitosis selesai sama sekali, atau kadang-kadang juga bersamaan waktu dengan akhir telofase. Pada tumbuhan tingkat tinggi sitokinesis berbentuk satu piringan di tengah-tengah bidang ekuator. Lempengan sel ini tumbuh melebar ke samping hingga mencapai dinding sel. Maka terbentuklah dua sel saudara yang terpisah satu sama lainnya. Dalam tumbuhan rendah dan hewan sitokinesis dilakukan dengan pertumbuhan dinding sel (jika ada) ke arah dalam dan dengan penyeratan membran selnya, suatu proses yang memotong melewati benang-benang gelendong.

II.               PEMBELAHAN MEIOSIS

Proses meiosis hanya terdapat pada gametogenesis. Dibagi atas 2 tingkat utama :

a.       Meiosis I

b.      Meiosis II

Masing-masing memilki 4 fase seperti mitosis, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.

Sementara itu meiosis I tingkat profase memilki 5 tingkat tambahan yaitu : leptomena, zygonema, pachynema, dan diakinesis.

1. MEIOSIS I

-          Profase.

1.      Leptonema, kromosom masi berbentuk benang halus panjang, sedikit lebih besar daripada kromatin asli.

2.      Zygonema, kromosom se-homolog bergandengan.

3.      Pachynema, tiap kromosom mengganda membentuk 2 kromatid, sentromer masih  satu (belum membelah).

4.      Diplonema, kromatid membesar dan memendek lagi.

5.      Diakinesis, kromatid membesar dan lebih memendek lagi. Sementara itu serat gelendong terbentuk.

Catatan

Dibanding dengan profase mitosis kelihatan perbedaan di sini

Ada 3 perbedaan yang jelas :

1. Kromosom pada meiosis menggandeng dulu dengan yang se-homolog, pada mitosis tak perlu.
2. Sesudah menggandeng, baru terjadi kromatid yakni pada pachynema.

-          Metafase.

Kromosom atau kromatid pergi ke bidang ekuator dan menggantung pada serat gelondong lewat sentromer dan yang se-homolog bergandengan.

-          Anafase

Kromosom atau kromatid pergi berpisah saling pergi ke masing-masing kutub. Kromatid belum lepas dan berpisah, karena sentromer masih satu kromosom.

-          Telofase

Kromatid jadi halus menjadi kromatin. Sentromer tetap belum membelah. Serat menghilang.

  

2. MEIOSIS II

-          Profase

Kromatin membesar dan mendadak membentuk kembali kromatid. Sentromer belum membelah juga.

Di sini kromatid tidak mengganda lagi untuk kedua kalinya. Serat gelendong terbentuk.

-          Metafase

Kromosom (kromotid) pergi ke bidang ekuator, meggantung pada serat gelendong lewat stromer. Kemudian stromer membelah.

-          Anafase

Kromatid berpisah untuk pergi ke masing-masing kutub bawah atau atas.

-          Telofase

Pembelahan sel terjadi sehingga dihasilkan 4 sel haploid (IN). Membran nukleus dan nukleolus terbentuk  kembali, kromosom mengendur dan mulai tidak tampak.

BAB III

PENUTUP

3.1             Kesimpulan

Mitosis adalah pembelahan nukleus yang berasosiasi dengan pembelahan sel somatik yang menghasilkan dua sel baru yang identik dalam banyaknya kromosom dan identik dengan sel asalnya.

Meiosis adalah proses ketika terjadi gametogenesis, yaitu ketika banyaknya kromosom per set berkurang  menjadi haploid. Tahap pembelahan meiosis dibagi ke dalam  tahapan-tahapan profase, metafase, anafase, dan telofase. Profase I adalah yang paling kompleks, dibagi-bagi lagi ke dalain leptoten, zigoten, pakhiten, diploten, dan diakinesis. Perhitungan bahwa proses ini merupakanproses yang dinamis, tidak terputus, dan tidak ada batas yang jelas.