Pembelahan Sel
Muhammad Ridha Alfarabi Istiqlal, SP MSi
Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa akan dapat menjelaskan mitosis dan meiosis pada tanaman
Tujuan Instruksional Khusus : 1. Mitosis
2. Meiosis
3. Perbedaan mitosis dan meiosis Sub Pokok Bahasan :
Mitosis dan meoisis sangat penting dalam pemuliaan tanaman dan bioteknologi tanaman.
Mitosis merupakan dasar dalam pembiakan vegetatif tanaman sedangkan meiosis merupakan Relevansi Pokok Bahasan :
Mari kita saksikan tayangan berikut ini
Pertumbuhan awal Pertumbuhan
Replikasi kromosom
Profase
Metafase
Anafase Telofase G2
S M G1
Siklus hidup sel dibagi menjadi beberapa periode yaitu : 1. Mitosis atau meiosis (M) 2. Sintesis (S) : sintesis DNA 3. Gap-1 (G1)
4. Gap-2 (G2)
Pembelahan dibagi menjadi beberapa fase yaitu : 1. Interfase
2. Profase 3. Metafase 4. Anafase 5. Telofase
Merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik (sel tubuh eukariotik).
Pembelahan mitosis
menghasilkan2 sel baruyang jumlah kromosom dan kandungan genetiknya identik dengan sel asal.
1. Mitosis
Karyokinensis yang akan diikuti oleh sitokinesis.
Proses mitosis
membutuhkan waktu ½ hingga beberapa jam
Catatan penting:1.Interfase
merupakan tahap terjadi sintesis DNA menuju replikasi kromosom
A. Gap-1 (G1) Terjadi sintesis
persenyawaan protein untuk replikasi DNA.
Periode ini berlangsung
3-4 jam
Siklus Pembelahan Sel
Pertumbuhan awal Pertumbuhan
Replikasi kromosom
Profase
Metafase
Anafase Telofase G2
S M G1
B. Sintesis (S)
Terjadi sintesis DNA dan replikasi kromosom.
Sel-sel mengandung DNA dua kali lebih banyak, tetapi banyaknya kromosom belum berubah.
Periode ini berlangsung
7-8 jam
Siklus Pembelahan SelPertumbuhan awal Pertumbuhan
Replikasi kromosom
Profase
Metafase
Anafase Telofase G2
S M G1
C. Gap-2 (G2)
Terjadi sintesis protein yang diperlukan dalam proses mitosis, seperti sub unit benang gelendong, organel- organel.
Periode ini berlangsung 2-5
Pertumbuhan awal Pertumbuhan
Replikasi kromosom
Profase
Metafase
Anafase Telofase G2
S M G1
D. Mitosis atau Meiosis Pembelahan inti yang akan diikuti oleh pembelahan sel sitokinesis
Tergantung jenis
tanamannya, ujung akar
2. Profase
Kromosom memadat (kondensasi) dan menebal.
Kromosom terlihat menjadi dua untai kromatid
yang masih terikat pada satu
sentromer.
Nukleolus dan membran nukleus menghilang.
3. Metafase
Individu kromosom bergerak menuju bidang ekuator.
Benang gelendong melekat pada sentromer.
Kondensasi kromosom mencapai maksimal.
Kromosom metafase paling ideal untuk studi sitotaksonomi.
Fase ini digunakan untuk analisis kariotipe.
Kariotipe adalahgambaran suatu individu atau grup individu yang berkerabat yang ditunjukkan oleh bentuk, morfologi dan jumlah kromosom.
Catatan penting:
Kariotipe merupakan penciri species.
Secara umum kariotipe dapat digunakanuntuk:
A. Taksonomi yang berhubungan dengan klasifikasi
B. Analisis galur substitusi dari monosomik atau polisomik C. Studi reorganisasi kromosomal
4. Anafase
Masing-masing kromatid bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.
Pemisahan dimulai dari membelahnya sentromer.
kromosom tampak seperti huruf V atau J, dengan ujung yang bersentromer mengarah ke kutub.
Banyaknya kromosom menjadi dua kali lipat.
Ciri-ciri Anafase:
Pergerakankekutubdiikuti oleh organel-organel dan bahan sel lainnya.
Jikapembentukan benang gelendong tidak terjadiatau dihalangi, akan tetapi pemisahan kromosom yang telah terjadi, maka mengakibatkan pembelahan sel tidak terjadi, sehingga banyaknya kromosommenjadidua kali lipatnya.
Fenomena ini banyak dimanfaatkan dalam pemuliaan tanaman untuk membentukdihaploid, pembentukan tetraploidpada semangka tanpa biji.
Catatan penting:
5. Telofase
Membran nukleus terbentuk kembali.
Kromosom mulai mengendur dan nukleolus tampak kembali.
Dinding sel terbentuk.
Terbentuk dua sel
anak yang identik 4 metafase
5 anafase
1 interfase
6 telofase 2 profase awal
3 profase akhir
Mitosis
Merupakanpembelahan sel yang menghasilkan4 sel anak yang mempunyai kromosom setengah (n) dari kromosom sel induk (2n).
Telah terjadireduksi jumlah kromosom, bertujuan untuk menjaga agar jumlah
2. Meiosis
Peristiwa fertilisasigamet jantan (n) dengangamet betina (n)membentuk zigot (2n).
Peristiwa fertilisasimengembalikan jumlah kromosommenjadi seperti semula.
Zigot yang tersebut merupakan kombinasi baruyang mungkinberbeda dengantetuanya.
Catatan penting: Catatan penting:
10
20 10
Egg nuclei
20
meiosis 10 20
10
Pembelahan meiosis terdiri dari dua proses yaitumeiosis I danII.
Sebelum memasuki meiosis I terlebih dahulu terjadi interfase I.
Interfase I meiosis sama dengan interfase mitosis yaitu terjadi sintesis dan replikasi DNA serta pembentukan protein-protein.
Catatan penting:
Proses meiosis lebih lama daripada mitosis karena pada meiosis ada:
• perpasangan kromosom homolog
• pindah silang dan
• terjadi dua proses pembelahan.
Catatan penting:
Meiosis I 1.1. Profase I
1.1.A. Leptoten
Kromosom mulai dapat dilihat seperti benang.
Muncul penebalan seperti manik- manik disebutkromomer.
Dua kromatid belum bisa dibedakan.
1.1.B. Zigoten
Kromosom homolog mulai berpasangan(sinapsis)yang memungkinkan terjadi pindah silang.
Cara kromosom berpasangan dua-dua disebutbivalen.
1.1.C. Pakiten
Kromosom homolog berpasangan makin dekat.
Kelainan berpasangan mulai tampak, misal ada bentuk silang pada kasustranslokasi.
1.1.D. Diploten
Tiap kromosom menjadidua kromatid.
Jika terjadi pindah silang, maka akan tampakstruktur bentuk silang (huruf x)yang disebut kiasmaantar kromatid bukan kembarnya.
1.1.E. Diakinesis
Kromosom menebal (kondensasi) maksimum.
Nukleolusdanmembran nukleus mulai menghilang.
Benang-benang gelendong mulai terbentuk.
1.2. Metafase I
Tiap pasangan kromosom homolog berada pada bidang ekuator, berjajar.
Sentromer tiap pasang kromosom homolog terikat oleh benang gelendong.
Sentromer tidak membelah.
1.3. Anafase I
Kromosom dari tiap pasang kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan.
Masing-masing kutub mendapat kromosom separuhnya danreduksi mulai terjadi.
Terjadipengaturan arah orientasi kromosom homolog pada fase ini
Pengaturan tersebut merupakan dasar hukum segregasidanperpaduan bebas Mendel
Misalkan apabila alel dominan dan resesif dari sepasang kromosom homolog diberi simbol F dan f, maka alel-alel ini akan memisah ke kutub berlawanan menjadi F
Catatan penting:
1.4. Telofase I
Kromosom mengendur dan membran inti terbentuk.
Terjadisitokinesis.
Dihasilkandua sel anakyang masing- masingberisi kromosom separuhnya dengan jumlah dua kalinya.
Meiosis II
2.1. Interfase II
Periode inisangat singkatatau mungkin tidak ada.
Kromosomtidak bereplikasikarena sudah terjadi pada interfase I.
2.2. Profase II
Membran nukleus melebur.
Kromosom mulaiberkondensasi, sehinggaterlihat jumlahkromosom separuhnya.
2.3. Metafase II
Kromosom yang berupadua kromatid beradapada bidang ekuator.
Masing-masingsentromer melekat padabenang-benang gelendong.
2.4. Anafase II
Sentromerterbelahdua.
Masing-masingkromatid tertarik oleh benang gelendong ke kutubyang berlawanan (reduksi kromosom yang sebenarnya).
2.5. Telofase II
Pembelahan sel terjadi, sehingga dihasilkan 4 sel anak haploid (1n), disebuttetrad.
Masing-masing inti mengandung separuh anggota dari jumlah kromosom total.
Nukleolusdanmembran nukleus terbentukkembali.
Kromosom mengendur dan tidak tampak lagi.
Telofase II
Polen Muda
16 polen muda 15 tetrad
14 telopase II 13 anafase II
12 metafase II 11 profase II
10 interfase 9 telofase I
8 anafase I akhir 7 anafase I awal
6 metafase I 5 diakinesis
4 diploten 3 pakiten
2 zigoten 1 leptoten
MEIOSIS
Perbedaan mitosis dan meiosis
Perbedaan mitosis dan meiosis
Paling sedikit satu pindah silang tiap pasangan kromosom homolognya Normalnya tidak
ada pindah silang
Perpasangan homolog pada profase I Normalnya, tidak
ada perpasangan
Satu fase S untuk dua kali pembelahan Satu fase S
untuk satu kali pembelahan
Jumlah kromosom per inti, separuhnya Jumlah kromosom
per inti tetap
Dua kali pembelahan sel, menghasilkan empat sel anak Satu kali pembelahan
sel , menghasilkan dua sel anak
Pada sel-sel kelamin Pada sel-sel tubuh (somatik)
MEIOSIS MITOSIS
2n
2n 2n 2n
n n n n
2 3 4 1
S G2 M G1
G1
DNA pernukleus DNA pernukleus
2 3 4 1
S MI MII
