Reproduksi Sel (Mitosis & Meiosis)

Reproduksi sel membahas tentang macam pembelahan sel, mekanisme pembelahannya, serta contoh dari pembelahan sel. Esensi proses pembelahan sel adalah mengenai penggandaan kromosom serta mekanisme pewarisan kromosom dari ‘sel induk’ ke ‘sel anak’
Reproduksi sel bertujuan untuk menambah jumlah dan jenis sel, atau membentuk sel-sel lain dengan tujuan tertentu. Ada tiga jenis pembelahan sel, yaitu amitosis, mitosis, dan meiosis.
Pembelahan Amitosis

Pembelahan amitosis merupakan pembelahan sel yang tidak melalui urutan tahap-tahap tertentu. Pada pembelahan ini nukleus langsung membelah menjadi dua lalu didistribusikan pada sel anak tanpa didahului oleh pembentukan benang spindel, peleburan membran inti, penampakan kromosom, atau ciri lain. Contoh pembelahan ini terjadi pada bakteri, Amoeba, Paramecium, atau alga biru.

Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang melalui tahap-tahap pembelahan tertentu, yaitu: profase, metafase, anafase, dan telofase (PMAT). Pembelahan ini memiliki ciri sebagai berikut:

• terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis)
• bertujuan untuk pertumbuhan dan regenerasi
• menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk semula (diploid menjadi diploid/haploid menjadi haploid)
• berlangsung dalam satu kali PMAT

Tahap-tahap yang berlangsung pada pembelahan mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase : Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling banyak memerlukan energi. Peristiwa yang berlangsung selama profase adalah sebagai berikut:

• benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih melekat dalam satu sentromer
• membran inti dan nukleolus lenyap
• sentrosom memisah menjadi dua sentriole, dan diantaranya terbentang benang spindel

2. Metafase : Pada tahap ini kromosom terletak berjajar pada bidang ekuator. Bagian sentromer kromosom berikatan dengan kinetokor yang berhubungan dengan benang spindel. Pada fase ini kromosom tampak paling jelas terlihat sehingga jumlahnya mudah diidentifikasi. Metafase adalah tahap yang memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat.

3. Anafase : Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan. Pergerakan kromosom tersebut dipengaruhi oleh enzim dynein.

4. Telofase : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:

• Kromosom berubah menjadi benang kromatin 

• Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali 

• Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma) sehingga dihasilkan dua sel yang identik dengan sel semula

Siklus sel

 
Di antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase. Saat interfase sel tidak membelah melainkan aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Interfase tidak termasuk dalam tahap PMAT dan dibedakan dalam tiga tahap, yaitu:

• G1 (gap 1) : merupakan akhir mitosis dan awal sintesis (presintesis), pada fase ini sel mulai tumbuh membesar 

• S (sintesis) : terjadi duplikasi organel dan sintesis DNA, pada tahap ini sel aktif melakukan metabolisme, tumbuh, dan berkembang 

• G2 (gap2) : merupakan akhir fase sintesis (postsintesis) dan awal dari mitosis berikutnya

Demikian seterusnya, setelah selesai melakukan pembelahan pada tahap mitotik, sel akan masuk interfase, dilanjutkan mitosis lagi, dan seterusnya. Hampir pada setiap kasus misalnya pembelahan sel untuk penyembuhan luka (regenerasi), sel akan berhenti membelah manakala luka telah sembuh. Itulah salah satu kehebatan sel. Tahu kapan harus membelah, dan tahu kapan harus berhenti. Sel yang tahu diri untuk berhenti dari pembelahan akan masuk ke fase G0 atau fase stationer. Pada tahap ini sel tidak akan melakukan pembelahan. Jika terjadi luka, sel segera memasuki fase G1 untuk melakukan pembelahan. Sel yang tidak tahu diri, harusnya masuk G0 tetapi nekat masuk ke G1, itulah yang disebut sel tumor atau kanker.

Pembelahan Meiosis 

Pembelahan meiosis memiliki ciri sebagai berikut:

• terjadi dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gametogenesis) pada kelenjar kelamin (gonad)
• menghasilkan empat sel yang tidak identik dengan sel semula (diploid menjadi haploid), karena terjadi pengurangan kromosom pembelahan ini sering disebut pembelahan reduksi
• bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, agar komposisi kromosom anak sama dengan komposisi kromosom induk
• berlangsung dalam dua kali PMAT, yaitu PMAT I (pembelahan reduksi) dan PMAT II tanpa diselingi interfase

Peristiwa yang berlangsung saat meiosis adalah sebagai berikut:

Meiosis I

1. Profase 1
Tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap lagi sebagai berikut:

• Leptonema : benang kromatin berubah menjadi kromosom
• Zigonema : kromosom homolog berpasangan dan disebut bivalen. Peristiwa saat kromosom homolog berpasangan membentuk bivalen disebut sinapsis
• Pakinema : kromosom homolog yang berpasangan (bivalen) mengganda sehingga terdapat empat kromatid yang berpasangan dan disebut tetrad
• Diplonema : terjadi pindah silang (crossing over)
• Diakinesis : membran inti dan nukleolus lenyap, telah terbentuk benang spindel lengkap

2. Metafase 1
• Tetrad terletak pada bidang pembelahan sel/ekuator





3. Anafase 1
• Tetrad memisah menjadi dua kromatid, lalu masing-masing bergerak ke kutub sel yang berlawanan




4. Telofase 1

• Kromosom yang terdiri dari dua kromatid sampai di kutub sel
• Membran inti dan nukleolus muncul
• Terjadi sitokinesis
• Kromosom berubah menjadi benang kromatin
• Benang spindel lenyap

Pada telofase 1 ini sel hasil pembelahan telah memiliki separo jumlah kromosom sel induk (haploid). Itu sebabnya Meiosis I sering disebut pembelahan reduksi karena ada pengurangan kromosom dari 2n ---> n.

Meiosis II

5. Profase 2

• benang kromatin berubah menjadi kromosom (yang terdiri dari dua kromatid)
• membran inti dan nukleolus lenyap
• berbentuk benang spindel

6. Metafase 2
• Kromosom yang terdiri dari dua kromatid terletak di bidang pembelahan sel/ekuator

7. Anafase 2
• Kromosom yang terdiri dari dua kromatid memisah, lalu masing-masing bergerak ke kutub sel yang berlawanan

8. Telofase 2

• kromosom sampai di kutub sel
• membran inti dan nukleolus muncul
• benang spindel lenyap
• terjadi sitokinesis
• terbentuk 4 sel yang haploid

Pada pembelahan Meiosis II tidak ada perubahan struktur kromosom, jadi semula n (haploid) pada akhir pembelahan tetap n. Oleh karena itu Meiosis II sebenarnya sama dengan Mitosis.

Perbedaan pembelahan mitosis dengan meiosis :