No Kode:
No Kode: DAR2/IPA/001/4/201
DAR2/IPA/001/4/2018
8
PENDALAMAN MATERI IPA 1
PENDALAMAN MATERI IPA 1
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL, GENETIKA
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL, GENETIKA
DAN HEREDITAS, SISTEM PENCERNAAN,
DAN HEREDITAS, SISTEM PENCERNAAN,
DAN BIOTEKNOLOGI BIDANG MEDIS
DAN BIOTEKNOLOGI BIDANG MEDIS
Penulis:
Penulis:
Dr. Eka Cahya Prima, S.Pd; M.T.
Dr. Eka Cahya Prima, S.Pd; M.T.
Eliyawati, S.Pd; M.Pd.
Eliyawati, S.Pd; M.Pd.
Heli Siti Halimatul M, M.Si, Ph.D.
Heli Siti Halimatul M, M.Si, Ph.D.
Ikmanda Nugraha, S.Pd; M.Pd.
Ikmanda Nugraha, S.Pd; M.Pd.
Lilit Rusyati, S.Pd; M.Pd.
Lilit Rusyati, S.Pd; M.Pd.
PPG DALAM JABATAN
PPG DALAM JABATAN
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi
2018
2018
Hak cipta © Direktorat Pembelajaran, Dit Belmawa, Kemenristekdikti RI, 2018 Hak cipta © Direktorat Pembelajaran, Dit Belmawa, Kemenristekdikti RI, 2018
Daftar Isi
Daftar Isi
DaftarDaftar Isi Isi ... 2... 2 Daftar
Daftar Istilah ...Istilah ... 4... 4 Pendahuluan ...
Pendahuluan ... ... 88 Rasional
Rasional dan dan deskripsi deskripsi singkat singkat ... ... 88 Relevansi ...
Relevansi ... ... 88 Petunjuk
Petunjuk Belajar ...Belajar ... 9... 9 Kegiatan Belajar
Kegiatan Belajar 1: 1: Struktur dan Struktur dan Fungsi Sel Fungsi Sel ... ... 1111 Capaian
Capaian PembelaPembelajaran jaran Mata Mata Kegiatan ...Kegiatan ... ... 1111 Sub
Sub Capaian Pembelajaran Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ...Mata Kegiatan ... ... 1111 Pokok-Pokok
Pokok-Pokok Materi ...Materi ... 11... 11 Uraian
Uraian Materi ...Materi ... 11... 11 Organisasi
Organisasi Sel ...Sel ... 11... 11 Membran, Inti
Membran, Inti dan dan Organel Sel ...Organel Sel ... 13... 13 1.
1. Membran Membran Sel (PSel (Plasmalemlasmalemma ma atau Seatau Selaput Plalaput Plasma) sma) ... ... 1313 2.
2. Sitoplasma Sitoplasma ... ... 1414 3.
3. Organel Organel Sel Sel ... ... 1414 4.
4. Inti Inti Sel Sel (Nukleus) (Nukleus) ... ... 2121 Reproduksi
Reproduksi Sel ...Sel ... 22... 22 1.
1. PembelahaPembelahan Sn Sel el secara secara LangsLangsung ung (Amitosis) (Amitosis) ... ... 2323 2.
2. PembelahaPembelahan Sel n Sel secara secara Tidak Tidak Langsung Langsung (Mitosis dan (Mitosis dan Meiosis) Meiosis) ... ... 2323 Gametog
Gametogenesis enesis Pada Pada Mahluk Hidup ... Mahluk Hidup ... 3535 Rangkum
Rangkuman an ... 38... 38 Tugas ...
Tugas ... ... 3939 Tes
Tes Formatif Formatif 1 ...1 ... 40... 40 Daftar
Daftar Pustaka ...Pustaka ... 43... 43 Kegiatan Belajar
Kegiatan Belajar 2: 2: Genetika dan Genetika dan Hereditas Hereditas ... ... 4444 Capaian
Capaian PembelaPembelajaran jaran Mata Mata Kegiatan ...Kegiatan ... ... 4444 Sub
Sub Capaian Pembelajaran Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ...Mata Kegiatan ... ... 4444 Pokok-Pokok
Pokok-Pokok Materi ...Materi ... 44... 44 Uraian
Uraian Materi ...Materi ... 44... 44 Teknologi
Teknologi Reproduksi Pada Reproduksi Pada Tumbuhan dan Tumbuhan dan Hewan Hewan ... 44... 44 Pewarisan
Pewarisan sifat ...sifat ... 55... 55 Hereditas
Hereditas dan dan Persilangan Persilangan ... 58... 58 Pemuliaan Mahluk Hidup
Pemuliaan Mahluk Hidup Dengan Seleksi Dengan Seleksi Pedigree ...Pedigree ... 6... 633 Rangkum
Rangkuman an ... 64... 64 Tugas ...
Tes Formatif 2 ... 66
Daftar Pustaka ... 69
Kegiatan Belajar 3: Sistem Pencernaan ... 71
Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ... 71
Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ... 71
Pokok-Pokok Materi ... 71
Sistem Pencernaan ... 71
Zona Tahapan Pencernaan Dan Organ-Organ Yang Terlibat Dalam Sistem Pencernaan ... 72
Penyakit Pada Sistem Pencernaan Manusia ... 82
Upaya Pencegahan Gangguan Pada Sistem Pencernaan ... 86
Rangkuman ... 88
Tugas ... 89
Tes Formatif 3 ... 89
Daftar Pustaka ... 92
Kegiatan Belajar 4: Bioteknologi Bidang Medis ... 93
Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ... 93
Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan ... 93
Pokok-Pokok Materi ... 93
Uraian Materi ... 93
Bioteknologi Dunia Medis ... 94
1. Antibodi Monoklonal ... 94
2. Antibiotik ... 96
3. Terapi Gen ... 99
4. Vaksin ... 101
5. Sel Punca (Stem Cell ) ... 104
6. Sintesis Insulin ... 107 Rangkuman ... 110 Tugas ... 111 Tes Formatif 4 ... 112 Daftar Pustaka ... 115 Tugas Akhir ... 116 Tes Akhir ... 116
Daftar Istilah
Absorpsi Proses penyerapan zat-zat tertentu.
Alel Bentuk-bentuk alternatif dari gen pada suatu lokus.
Amilase Enzim yang berfungsi mengubah karbohidrat menjadi gula (glukosa dan maltosa).
Antibiotik Segolongan molekul, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi
oleh bakteri.
Antibodi Subtansi kimia berupa glikoprotein dengan struktur tertentu yang terbentuk sebagai respons terhadap keberadaan benda-benda asing (antigen) yang tidak dikehendaki oleh tubuh dan bersifat reaktif terhadap antigen tersebut.
Antibodi Monoklonal (Mab)
Antibodi homogen yang dengan spesifitas yang sama diproduksi dari klon tungal dari sel yang menghailkan antibodi.
Antigen sebuah zat yang merangsang respon imun, terutama dalam menghasilkan antibodi.
Apendiks Bagian yang terdapat pada usus buntu atau pangkal usus besar berupa untaian seperti cacing, disebut juga umbai cacing.
Asam Lemak Zat penyusun molekul lemak, bersama gliserol membentuk lemak. Benang Kromatin Benang-benang penyerap warna ketika sel diberi warna guna keperluan pengamatan mikroskop. Benang benang ini semakin menebal pada waktu sel bermitosis, disebut sebagai kromosom. Benang Spindel Benang protein yang membentuk tabung (disebut tubulus) yang
muncul menghubungkan sentriol yang satu dengan yang lain pada proses pembelahan sel; fungsi benang spindel adalah untuk
menarik kromosom menuju ke kutub masing-masing.
Bidang Ekuator Bagian pertengahan sel saat sel membelah, garis horizontal.
Bioteknologi Cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
DNA sebuah polimer yang terdiri dari satuan-satuan berulang yang disebut nukleotida.
Dominan Karakter yang menutupi ekspresi dari karakter lain (dilambangkan dengan huruf kapital)
Duodenum Bagian pertama dari usus halus, disebut juga usus dua belas jari. Eksositosis Pengeluaran zat dari dalam sel dengan menggunakan energi sel. Eksplan Bagian kecil jaringan yang diambil dari tanaman untuk
dikulturkan
Email lapisan yang melindungi mahkota gigi.
sel.
Enzim Zat yang dapat menggiatkan reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi. Fagositosis Pemasukan zat padat dari luar ke dalam sel (proses sel memakan
zat padat).
Fenotip Karakter individu yang teramati secara langsung, misalnya karakter fisik warna.
Filial (F) Individu hasil persilangan.
Fundus Bagian lambung yang melengkung (bagian tengah). Gamet Sel kelamin.
Gen Unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Genotip Komposisi genetik individu yang tidak tampak.
Gerak Peristaltik Gerak meremas-remas dan mendorong makanan masuk ke dalam kerongkongan atau lambung.
Heterozigot Kondisi dimana genotip beragam atau terdiri atas dua perfoma (dominan dan resesif).
Homozigot Kondisi dimana genotip bersifat seragam (dominan atau resesif saja, misal RR dan rr
Ileum Bagian usus halus paling bawah yang banyak mengandung pembuluh kapiler dan pembuluh kil, sebagai tempat terjadinya penyerapan sari-sari makanan.
Inseminasi Buatan Pembuahan atau fertilisasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina dengan bantuan manusia
Insulin Hormon alami yang diproduksi oleh pankreas. Ketika kita makan, pankreas melepaskan hormon insulin yang memungkinkan tubuh
mengubah glukosa menjadi energi dan disebarkan di seluruh tubuh.
Intermediet Karakter yang sama-sama kuat dalam ekspresinya, sehingga tidak ada yang tertutup atau menutupi
Jejunum Bagian tengah usus halus yang tidak terjadi pencernaan dan penyerapan, berada di antara duodenum dan ileum, disebut juga
usus kosong.
Kalus Sekumpulan sel amorphopus (tidak membentuk atau belum terdiferensiasi) yang terbentuk dari sel-sel yang membelah terus menerus secara in vitro atau di dalam tabung
Kardia Lambung bagian atas, muara dari esofagus.
Klon (Clone) Sekelompok sel atau organisme yang identik secara genetis, seluruhnya diturunkan dari satu sel atau organisme leluhur, atau Proses penciptaan sel atau organisme yang identik secara genetis Kloning proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama dan
identik secara genetik
Kloroplas Plastida yang mengandung klorofil; merupakan organel untuk melaksanakan fotosintesis.
Kolon Usus besar tempat berlangsungnya reabsorpsi air.
Kromosom Benang benang kromatin yang menebal dan memendek pada saat sel mengalami mitosis; benang benang ini mengandung gen (pembawa sifat)
Kultur Jaringan Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut menjadi tanaman yang lengkap kembali
Larutan Nutrien Larutan yang digunakan untuk memberi makanan pada tumbuhan Lipase Enzim yang mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Mukosa Selaput lendir.
Mutasi Penyimpangan pola kromosom suatu individu yang sifatnya menurun
Nukleolus Struktur yang terbentuk ketika sel sedang aktif melakukan transkripsi; nukleolus bukan merupakan bentukan yang tetap. Parental (P): Induk atau tetua yang melakukan persilangan.
Pedigree Bagan yang menunjukkan pewarisan suatu sifat selama beberapa generasi.
Pencernaan Kimiawi Pencernaan makanan untuk mengubah susunan kimia makanan menjadi bentuk lebih sederhana dengan bantuan enzim pencernaan
Pencernaan Mekanis Pencernaan makanan untuk mengubah bentuk dan ukuran makanan menjadi lebih halus, misalnya dengan bantuan gigi dan otot.
Pepsin Enzim yang mengubah protein menjadi molekul protein yang lebih kecil, misalnya pepton.
Pilorus Lambung bagian bawah, berbatasan dengan usus halus. Plantlet tanaman kecil
Plasmid DNA ekstrakromosomal yang dapat bereplikasi secara autonom dan bisa ditemukan pada sel hidup.
Ptialin Enzim pemecah amilum, terdapat pada air liur.
Rekayasa Genetika Suatu bioteknologi yang dapat meliputi manipulasi gen, cloning gen, DNA rekombinan, teknologi modifikasi genetik, dan genetika modern dengan menggunakan berbagai macam prosedur. Renin Enzim yang berfungsi mengendapkan protein air susu.
Resesif karakter yang ditutupi oleh ekspresi karakter lain (dilambangkan dengan huruf kecil)
Resistensi Antibiotik Kemampuan bakteri untuk melawan efek dari antibiotik.
Sel Punca (Sel punca) Jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi.
Sfingter Otot berbentuk lingkaran yang berguna untuk membuka dan menutupnya suatu saluran pada lambung bagian atas (kardia) dan
lambung bagian bawah (pilorus).
Sistem Endomembran Sistem di dalam sel yang tersusun atas membran plasma yang rangkap, yang terdiri dari RE, kompleks Golgi, kloroplas, dan mitokondria.
Sitokinesis Pembagian sitoplasma saat sel membelah.
Teknik Hibridoma Penggabungan dua sel dari organisme yang sama maupun berbeda sehingga menghasilkan sel tunggal berupa sel hibrid (hibridoma) yang memiliki kombinasi dari sifat kedua sel tersebut.
Terapi Gen Suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu penyakit.
Totipotensi Kemampuan sel untuk membelah dan menghasilkan berbagai jaringan
Transgenik Proses pemindahan gen (disebut transgen) ke organisme hidup sehingga organisme memiliki sifat dan ciri-ciri baru yang akan diteruskan ke keturunannya.
Tripsin Enzim yang mengubah pepton menjadi asam amino.
Vaksin Bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau liar.
Pendahuluan
Rasional dan deskripsi singkat
Buku ini merupakan buku modul PPG dalam jabatan yang dipersiapkan Pemerintah dalam rangka implementasi Kurikulum 2013. Buku ini dirancang untuk memperkuat kompetensi guru dari sisi pengetahuan, keterampilan, dan sikap secara utuh. Proses pencapaiannya melalui pembelajaran yang dirangkai sebagai suatu kesatuan yang saling mendukung pencapaian kompetensi tersebut. Sebagai transisi menuju ke pendidikan menengah, pemisahan mata pelajaran masih belum dilakukan sepenuhnya bagi peserta didik SMP/ MTs. Materi-materi dari bidang-bidang ilmu Fisika, Kimia, Biologi, serta Ilmu Bumi dan Antariksa masih perlu disajikan sebagai suatu kesatuan dalam mata pelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam). Hal ini dimaksudkan untuk memberikan wawasan yang utuh bagi peserta didik SMP/MTs tentang prinsip-prinsip dasar yang mengatur alam semesta besert a segenap isinya. Pada modul 1 ini Anda akan mempelajari pendalaman materi IPA dalam empat kegiatan belajar. Pada kegiatan belajar pertama, Anda akan mempelajari materi mengenai struktur,
fungsi dan reproduksi sel organisme. Materi ini sangat penting sebagai dasar dalam mempelajari struktur dan fungsi mahluk hidup lainnya karena semua mahluk hidup tersusun atas sel. Pada Kegiatan belajar dua, Anda akan mempelajari mengenai genetika dan hereditas. Materi ini berkaitan dengan materi pada kegiatan pertama dengan struktur dan fungsi dari inti sel. Inti sel merupakan komponen penting dalam genetika dan hereditas karena di dalamnya terdapat materi inti yaitu kromosom sebagai komponen untuk meneruskan materi genetik untuk keberlangsungan mahluk hidup. Selain itu, pengetahuan mengenai kromosom ini penting untuk pemuliaan organisme baik hewan atau tumbuhan untuk kemaslahatan umat
manusia. Pada kegiatan belajar tiga, Anda akan belajar mengenai sistem pencernaan, penyakit dan usaha-usaha mencegah penyakit pada sistem pencernaan. Terakhir, pada kegiatan belajar empat, Anda akan mempelajari mengenai bioteknologi dalam bidang medis. Melalui kegiatan belajar empat, Anda akan belajar mengenai prinsip dasar dan aplikasi bioteknologi bidang
medis.
Relevansi
Modul ini memiliki relevansi sebagai modul pendalaman materi bagi guru dalam mempelajari topik-topik IPA di Sekolah Menengah Pertama karena di dalamnya disajikan infomasi yang cukup mendalam mengenai prinsip dasar dan aplikasinya. Untuk
mempermudah Anda mempelajari materi Modul 1 maka disusun menjadi 4 kegiatan belajar, yaitu sebagai berikut.
Kegiatan Belajar 1 : Struktur dan Fungsi Sel Kegiatan Belajar 2 : Genetika Dan Hereditas Kegiatan Belajar 3 : Sistem Pencernaan
Kegiatan Belajar 4 : Bioteknologi Bidang Medis
Setelah mempelajari modul ini Anda diharapkan dapat:
1. menganalisis hubungan struktur dan fungsi membrane sel
2. menganlisis masing-masing fungsi organel sel 3. menganalisis jenis-jenis pembelahan sel.
4. menjelaskan jenis-jenis teknologi pada reproduksi tumbuhan dan hewan.
5. menganalisis dampak dari konsep pewarisan sifat-sifat yang tidak sama atau menyimpang dari kedua orang tua/induknya (akibat peristiwa pautan /pindah silang/gagal berpisah/ gen lethal) dalam pemuliaan keturunan.
6. menerapkan sistem pedigree dalam pemuliaan keturunan.
7. menggambarkan alur proses pencernaan makanan pada tubuh manusia
8. menganalisis fungsi organ pencernaan dan kelenjar aksesoris system pencernaan. 9. menidentifikasi penyakit-penyakit system pencernaan.
10. menentukan upaya menjaga kesehatan dari gangguan pada sistem pencernaan. 11. menganalisis penggunaan bioteknologi dalam bidang medis.
12. menganalisis mekanisme kerja pembuatan antibodi monoklonal. 13. menganalisis mekanisme kerja antibiotik dan resistensi antibiotik.
14. menjelaskan mekanisme kerja terapi gen dalam terapi beberapa penyakit.
15. menganalisis kemampuan proliferasi sel punca untuk pengobatan penyakit degeneratif.
Petunjuk Belajar
Hal yang harus diperhatikan agar Anda berhasil dengan baik mempelajari modul ini adalah sebagai berikut.
1. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan modul ini, agar Anda betul-betul memahami keterkaitan materi yang dibahas pada tiap kegiatan belajar serta mengetahui kemampuan yang diharapkan dari pembelajaran dengan modul ini.
2. Pelajari bagian demi bagian dari modul ini dan tandai konsep-konsep pentingnya sesuai dengan kemampuan yang diharapkan (jika perlu gunakan stabilo).
3. Kerjakanlah latihan dan tes formatif yang tersedia pada setiap kegiatan belajar untuk mengetahui sejauh mana pemahaman Anda terhadap materi yang dipelajari. Oleh karena itu, janganlah melihat rambu-rambu jawaban dan kunci jawaban sebelum Anda mengerjakan latihan dan tes formatif tersebut.
4. Untuk lebih memperdalam, diharapkan Anda juga membaca buku referensi yang ada kaitannya dengan materi dalam modul dan manfaatkanlah peluang pertemuan dengan tutor atau teman sejawat Anda untuk mendiskusikan hal-hal yang kurang Anda pahami ataupun menyelesaikan soal-soal yang dianggap sulit. Karena itu, persiapkanlah bahan sebelum Anda melaksanakan tutorial atau diskusi dengan teman
sejawat Anda.
Kegiatan Belajar 1: Struktur dan Fungsi Sel
Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan
Menentukan fungsi dari struktur bagian-bagian sel yang bersifat protoplasmik dan atau nonprotoplasmik.
Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan
Setelah mempelajari Kegiatan belajar 1 pada modul 6 ini, Anda diharapkan mampu: 1. Menganalisis hubungan struktur dan fungsi membrane sel
2. Menganlisis masing-masing fungsi organel sel. 3. Menganalisis jenis-jenis pembelahan sel.
Pokok-Pokok Materi
1. Organisasi sel
2. Membran, Inti dan Organel 3. Pembelahan Motosis
4. Pembelahan Meiosis
Uraian Materi
Organisasi Sel
Penelitian menunjukan bahwa unit satuan terkecil dari kehidupan ialah sel. Secara umum, sel dapat diartikan sebagai unit struktural dan fungsional mahluk hidup. Kata sel sendiri pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke yang mempunyai arti kotak-kotak kosong ketika dia melihat ruang-ruang kosong dalam batang gabus di bawah mikroskop. Kemudian berikutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat Protoplasma. Zat Protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu Neukleoplasma dan Sitoplasma.
Setiap sel memiliki membran plasma, nukleus, dan sitoplasma. Membran plasma, yang mengelilingi sel menjaga sel tetap utuh, mengatur apa yang masuk dan keluar dari sel. Membran plasma adalah fosfolipid bilayer yang bersifat semipermeabel karena memungkinkan molekul tertentu tetapi tidak yang lain masuk ke sel. Protein dalam membran plasma memainkan peran penting dalam memungkinkan zat untuk memasuki sel.
Nukleus adalah struktur besar, berlokasi sentral di tengah sel dan sering dapat dilihat dengan bantuan mikroskop cahaya. Inti nukleus mengandung kromosom dan merupakan
pusat kendali sel. Inti mengontrol fungsi metabolisme dan karakteristik struktural sel. Nukleolus adalah wilayah di dalam nukleus.
Sitoplasma adalah bagian dari sel antara nukleus dan membran plasma. Matriks sitoplasma adalah media semifluid yang mengandung air dan berbagai jenis molekul yang tersuspensi atau terlarut dalam medium. Kehadiran protein dalam sitoplasma menjadikan sifat semifluid dari matriksnya.
Sitoplasma mengandung berbagai organel (Gambar 1.1). Organel berukuran kecil, biasanya memiliki membran yang paling bagus dilihat dengan mikroskop elektron. Setiap jenis organel memiliki fungsi tertentu. Sebagai contoh, satu jenis organel mengangkut zat, dan jenis lain menghasilkan ATP untuk sel. Karena organel terdiri atas membran, kita dapat mengatakan bahwa membran membentuk sel, menjaga berbagai aktivitas seluler terpisah satu sama lain. Sama seperti kamar-kamar di rumah Anda yang memiliki perabot khusus yang melayani tujuan tertentu, organel memiliki struktur yang sesuai dengan fungsinya.
Sel juga memiliki sitoskeleton, jaringan filamen yang saling berhubungan dan mikrotubulus di sitoplasma. Nama sitoskeleton adalah cocok dengan sel karena memungkinkan kita untuk membandingkan sitoskeleton ke tulang dan otot kita. Tulang dan otot memberi kita struktur dan menghasilkan gerakan. Demikian pula, unsur-unsur sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan memungkinkan sel dan isinya untuk bergerak. Beberapa sel bergerak dengan menggunakan silia dan flagela, yang terdiri dari mikrotubulus. Untuk mengkaji secara menyeluruh mengenai struktur dan fungsi sel dapat dilihat dalam tautan video berikut ini. https://www.youtube.com/watch?v=a0ew38LSoUI
Gambar 1.1. Sel dengan organelnya. Sumber: www.generasibiologi.com
Membran, Inti dan Organel Sel
1. Membran Sel (Plasmalemma atau Selaput Plasma)
Membran sel merupakan membran sel atau selaput yang letaknya paling luar yang terbentuk dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan protein dan lemak) dengan perbandingan 50:50. Lipid penyusun membran yaitu pospolid. Protein yang ada di permukaan luar dan dalam disebut protein instriksik yang mempunyai sifat hidrofilik (larut dalam air) dan yang ada dan menembus kedua lapis lipid disebut protein instriksi yang mempunyai sifat hidrofobik (tidak larut dalam air). Oleh karenanya membran sel bersifat Selektif Permeabel (Semi Permeabel) yang artinya hanya bisa dilewati oleh
molekul tertentu saja (Gambar 1.2).
Khusus sel tumbuhan, selain selaput plasma terdapat satu struktur yang letaknya diluar selaput plasma yaitu Dinding Sel. Dinding sel tersusun dari dua lapisan senyawa Selulosa. Diantara kedua lapisan selulosa terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah ( Middle Lamel ) yang bisa terisi oleh zat penguat (contoh: chitine, pektin, suberine, lignin). Pada sel tumbuhan terkadang juga terdapat celah yang disebut Noktah
atau pit . Di noktah/pit ini sering dijumpai penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang mempunyai fungsi hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan.
Gambar 1.2. Membran sel Sumber: https://1.bp.blogspot.com/ 2. Sitoplasma
Bagian cair dalam sel disebut dengan Sitoplasma yang ada dalam dua bentuk yaitu Fase Sol (padat) dan Fase Gel (cair) dan khusus cairan yang berada di dalam inti sel disebut Nukleoplasma. Sitoplasma disusun oleh 90% air dimana air menjadi penyusun utamanya, dan berfungsi melarutkan zat-zat kimia dan tempat re aksi kimia sel.
3. Organel Sel
Organel sel sendiri merupakan benda-benda solid yang ada di dalam sitoplasma dan menjalankan fungsi kehidupan (bersifat hidup). Terdapat berbagai macam organel sel, organel sel tersebut yaitu:
a. Retikulum Endoplasma (RE.)
Retikulum Endoplasma merupakan organel yang berupa sistem membran berlipat-lipat menghubungkan membran sel dengan membran inti berbentuk seperti benang-benang jala. Ikut berperan juga dalam proses transpor zat intra sel. Ada dua macam Retikulum Endoplasma yaitu RE Kasar dan RE Halus. Struktur Retikulum Endoplasma hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron. RE Halus memiliki fungsi sebagai transpor atau pengangkut sintesis lemak dan steroit, tempat menyimpan
fospolipid, glikolipid, dan steroid, melaksanakan detoksifikasi drug dan racun. Sedangkan Fungsi RE Kasar alah untuk transpor atau pengangkut sintetis protein, terdapat juga di ribosom (Gambar 1.3).
Gambar 1.3. Retikulum endoplasma
Sumber: https://biolog-indonesia.blogspot.co.id b. Ribosom (Ergastoplasma)
Ribosom merupakan organel pen sintensis protein. Ribosom kerap menempel satu sama lain dan membentuk rantai yang sering disebut polisom atau pololiribosom. Struktur ribosom berbentuk bulat bundar terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang soliter dan ada yang melekat sepanjang R.E (Gambar 1.4). Ribosom adalah organel sel terkecil yang tersuspensi dalam sel. Antara satu ribosom dengan yang lainnya diikat oleh mRNA. Menurut kecepatan sedimentasi dibedakan menjadi ribolom sub unit kecil (40s) dan ribosom sub unit besar (60s). Fungsi Ribosom: Sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein dan contoh organel tidak bermembran. Oleh penyusun utamanya yaitu asam ribonukleat dan berada bebas di dalam sitoplasma ataupun melekat pada RE.
Sumber: https://biolog-indonesia.blogspot.co.id c. Mitokondria (The Power House)
Di dalam biologi Mitokondria diberi julukan The Power House karena merupakan organel yang mempunyai fungsi sebagai tempat respirasi aerob untuk pembentukan ATP sebagai sumber energi sel. Mitokondria memiliki dua lapisan
membran yaitu membran dalam dan membran luar.
Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan ke arah dalam (membran krista). Krista mempunyai fungsi memperluas permukaan agar proses pengikatan oksigen dalam respirasi sel berlangsung semakin efektif (Gambar 1.5). Terdapat Matrik Mitokondria yang terletak diantara membran krista dan banyak mengandung enzim pernafasan atau sitokrom, protein, dna dan ribosom yang memungkinkan sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom. Untuk melintasi membran mitokondria memerlukan mekanisme transpor aktif. Mastrik Mitokondria berfungsi sebagai tempat berlangsungnya respirasi untuk menghasilkan energi.
Gambar 1.5. Mitokondria
d. Lisosom
Lisosom dihasilkan oleh aparatus golgi yang penuh dengan protein. Berbentuk kantong-lantong kecil dan menghasilkan enzim-enzim hidrolitik seperti fosfatase, lipase, dan proteolitik. Enzim hidrolitik mempunyai fungsi untuk mencerna makanan yang masuk ke dalam sel secara fagositosis.
Lisosom menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak ditemui pada sel darah putih, bersifat autofagi, autolisis, dan menghancurkan makanan secara edsosistosis. Fungsi organel sel lisosom ini ialah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler. Salah satunya yaitu Lisozym. Ada dua macam lisosom yaitu lisosom primer dan sekunder, lisosom primer memproduksi enzim yang belum aktif. Berfungsi sebagai vakuola makanan. Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna, berfungsi sebagai autofagosom.
Gambar 1.6. Lisosom
Sumber: https://biolog-indonesia.blogspot.co.id e. Badan Golgi (Aparatus Golgi = Diktiosom)
Badan Golgi terdiri dari kumpulan vesikel pipih yang mempunyai bentuk berkelok-kelok (sisternae) atau berbentuk seperti kantong pipih. Badan golgi yang ada di dalam sel tumbuhan disebut diktiosom, dimana kebanyakan berada di dekat membran sel. Di dalam badan golgi terdapat banyak enzim pencernaan yang belum aktif, seperti koenzim dan zimogen. Dihasilkan juga lendir yang disebut musin, badan golgi juga dapat membentuk lisosom. Badan golgi bisa bergerak mendekati membran sel untuk mensekresikan isinya ke luar sel, karena ini disebut juga organes sekresi.
Organel sel ini dihubungkan dengan fungsi ekskreasi sel, dan struktur nya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Badan golgi banyak ditemui di organ tubuh yang melaksanakan fungsi eksresi atau sel-sel penyusun kelenjar (contoh: ginjal).
Gambar 1.7. Badan Golgi Sumber : www.generasibiologi.com
f. Sentrosom (Sentriol)
Hal yang sangat penting yaitu setrosom hanya bisa ditemukan pada sel hewan. Sentrosom disaat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Struktur sentrosom berbentuk bintang dengan fungsi untuk pembelahan sel (Meiosis maupun Mitosis). Sentriol berbentuk layaknya tabung dan tersusun oleh mikrotubulus yang terdiri 9 triplet, terletak disalah satu kutub inti sel (Gambar 1.8). Sentriol berperan dalam kegiatan pembelahan sel dengan membentuk benang spindel. Benang ini yang menarik kromosom
Gambar 1.8 Sentrosom
Sumber: https://biolog-indonesia.blogspot.co.id
g. Plastida
Plastida ialah organel yang umumnya berisi pigmen. Plastida yang berisi pigmen klorofil disebut kloroplas, fungsinya yaitu sebagai organel utama dalam proses fotosintesis. Kroloplas berasal dari proplastida, proplastida berukuran lebih kecil dari kloroplas dimana terdapat sedikit bahkan tanpa membran internal. Kloroplas terbungkus membran ganda, membran yang berperang mengatur keluar masuk senyawa atau ion ke dandari dalam kloroplas. Di membran internal kloroplas ada pigmen fotosintesis yang banyak ditemui di permukaan luar membran internal yang disebut thilakoid. Sedangkan plastida yang berisi pigmen selain klorofil (contoh: fikoerithin, xantofil, karoten) disebut dengan Kromoplas. Plastida yang tidak mempunyai warna (tidak berwarna) disebut leukoplas.
Gambar 1.9. Plastida/kloroplas
Ada macam-macam leukoplas berdasarkan bahan yang dikandungnyam yaitu Ada macam-macam leukoplas berdasarkan bahan yang dikandungnyam yaitu elaioplas (lipoplas) berisi lemak, amiloplas berisi amilum, dan proteoplas berisi protein. elaioplas (lipoplas) berisi lemak, amiloplas berisi amilum, dan proteoplas berisi protein. Yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Tiga jenis plastisida,
Yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Tiga jenis plastisida, yaitu:yaitu: 1)
1) Lekoplas yaitu plastida berwarna putih yang berfungsi sebagai tempat menyimpanLekoplas yaitu plastida berwarna putih yang berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. terdiri dari: Amiloplas: tempat menyimpan amilum; Elaioplas (Lipidoplas): makanan. terdiri dari: Amiloplas: tempat menyimpan amilum; Elaioplas (Lipidoplas): tempat menyimpan lemak/minyak; dan Proteoplas: tempat menyimpan protein.
tempat menyimpan lemak/minyak; dan Proteoplas: tempat menyimpan protein. 2)
2) Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau yang berfungsi menghasilkan klorofil danKloroplas yaitu plastida berwarna hijau yang berfungsi menghasilkan klorofil dan tempat berlangsungnya fotosintesis
tempat berlangsungnya fotosintesis 3)
3) Klomoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya: Fikodanin (biru),Klomoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya: Fikodanin (biru), Fikosantin (kuning), Karotin (kuning) dan Fikoeritrin (merah)
Fikosantin (kuning), Karotin (kuning) dan Fikoeritrin (merah) h.
h. Vakuola (Rongga Sel)Vakuola (Rongga Sel)
Vakuola tidak dimasukan dalam organel sel oleh beberapa ahli, benda ini bisa dilihat Vakuola tidak dimasukan dalam organel sel oleh beberapa ahli, benda ini bisa dilihat melalui mikroskop cahaya biasa. Vakuola berisi garam-garam organik, tanin (zat melalui mikroskop cahaya biasa. Vakuola berisi garam-garam organik, tanin (zat penyamak),
penyamak), glikosida, glikosida, minyak minyak eteris, eteris, enzime, enzime, alkaloid, alkaloid, dan dan butir-butir butir-butir pati. pati. SelaputSelaput pembatas
pembatas antara antara vakuola vakuola dengan dengan sitoplasma sitoplasma disebut disebut Tonoplas. Tonoplas. Pada Pada beberapa beberapa spesiesspesies terdapat vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil. Pada beberapa terdapat vakuola terdapat vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil. Pada beberapa terdapat vakuola kecil atau bahkan tidak ada, kecuali hewan bersel satu. Hewan bersel satu terdapat dua kecil atau bahkan tidak ada, kecuali hewan bersel satu. Hewan bersel satu terdapat dua jenis vakuola
jenis vakuola yaitu vakuola makanan yaitu vakuola makanan dengan fungsi dalam dengan fungsi dalam proses pencernaan proses pencernaan intrasel intrasel dandan vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai osmoregulator.
vakuola kontraktil yang berfungsi sebagai osmoregulator. i.
i. Mikrotubulus Mikrotubulus
Mikrotubulus berbentuk benang silindris, kaku dan mempunyai fungsi untuk Mikrotubulus berbentuk benang silindris, kaku dan mempunyai fungsi untuk membentuk silia, flagela, sentriol dan benang-benang spindel, serta mempertahankan membentuk silia, flagela, sentriol dan benang-benang spindel, serta mempertahankan bentuk
bentuk sel sel dan dan sebagai sebagai rangka rangka sel. sel. Contoh Contoh organel organel ini ini antaranya antaranya yaitu yaitu benang-benangbenang-benang gelembung pembelahan. Mikrotubulus ini disusun oleh protein yang disebut tubulin. gelembung pembelahan. Mikrotubulus ini disusun oleh protein yang disebut tubulin. Diameter mikrotubulus kira-kira 25 nm. Organel ini merupakan serabut penyusun Diameter mikrotubulus kira-kira 25 nm. Organel ini merupakan serabut penyusun sitoskeleton terbesar.
sitoskeleton terbesar. j.
j. Mikrofilamen Mikrofilamen
Organel mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus tetapi mempunyai diameter Organel mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus tetapi mempunyai diameter yang lebih kecil. Bahan pembentuk mikrofilamen adalah miosin dan aktin seperti yang yang lebih kecil. Bahan pembentuk mikrofilamen adalah miosin dan aktin seperti yang
ditemui pada otot. Berdasarkan hasil penelitian, mikrofilamen ikut andil dalam proses ditemui pada otot. Berdasarkan hasil penelitian, mikrofilamen ikut andil dalam proses pergerakan sel, eksositosis, dan endositosis. Contohny
pergerakan sel, eksositosis, dan endositosis. Contohnya yaitu gerakan amuba.a yaitu gerakan amuba. k.
k. Peroksisom (Ba Peroksisom (Badan Mikrodan Mikro))
Peroksisom atau badan mikro mempunyai ukuran sama seperti Lisosom dan Peroksisom atau badan mikro mempunyai ukuran sama seperti Lisosom dan dibentuk dalam Retikulum Endoplasma Granular. organel peroksisom ini terus menerus dibentuk dalam Retikulum Endoplasma Granular. organel peroksisom ini terus menerus berasosiasi dengan
berasosiasi dengan organel sel organel sel lain, banyak lain, banyak juga mengandung juga mengandung enzim katalasenzim katalase dan e dan oksidaeoksidae yang banyak disimpan dalam sel-sel hati. Peroksisom memiliki fungsi mengurangikan yang banyak disimpan dalam sel-sel hati. Peroksisom memiliki fungsi mengurangikan peroksida
peroksida (H(H22OO22) dimana ini merupakan sisa metabolisme yang bersifat toksik menjadi) dimana ini merupakan sisa metabolisme yang bersifat toksik menjadi
oksigen dan air. Badan mikro pada tumbuhan disebut Gliosisom, ikut andil dalam proses oksigen dan air. Badan mikro pada tumbuhan disebut Gliosisom, ikut andil dalam proses pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa.
pengubahan senyawa lemak menjadi sukrosa. 4.
4. Inti Sel (Nukleus)Inti Sel (Nukleus)
Nukleus
Nukleus merupakan merupakan bagian bagian sel sel yang yang berukuran berukuran lebih lebih besar besar dibandingkan dibandingkan dengandengan organel sel seperti biasanya, mempunyai ukuran 10
organel sel seperti biasanya, mempunyai ukuran 10 – – 20 nm. Letak inti sel (nukleus) 20 nm. Letak inti sel (nukleus) terkadang di bagian tepi atau di tengah, mempunyai bentuk bulit atau lonjong seperti cakram. terkadang di bagian tepi atau di tengah, mempunyai bentuk bulit atau lonjong seperti cakram. Inti sel atau Nukleus merupakan bagian sel yang mempunyai fungsi sebagai pusat pengendali Inti sel atau Nukleus merupakan bagian sel yang mempunyai fungsi sebagai pusat pengendali aktivitas atau pusat perintah sel karena adanya benang-benang kromosom di dalam nukleus. aktivitas atau pusat perintah sel karena adanya benang-benang kromosom di dalam nukleus. Umumnya sel-sel mempunyai satu nukelus inti. Inti sel (nukelus) dibatasi oleh membran inti Umumnya sel-sel mempunyai satu nukelus inti. Inti sel (nukelus) dibatasi oleh membran inti atau selaput inti yang mempunyai kontrol keluar masuk nucleus (Gambar 1.10). Nukleus atau selaput inti yang mempunyai kontrol keluar masuk nucleus (Gambar 1.10). Nukleus diperlukan untuk mengontrol reaksi-reaksi kimia, pembelahan sel, dan pertumbuhan.
diperlukan untuk mengontrol reaksi-reaksi kimia, pembelahan sel, dan pertumbuhan.
Gambar 1.10.
Gambar 1.10. Nukleous Nukleous Sumber:
Tetapi sesuai dengan fungsinya, ada juga sel yang mempunyai dua atau lebih inti. Tetapi sesuai dengan fungsinya, ada juga sel yang mempunyai dua atau lebih inti. Nukelus
Nukelus juga juga mempunyai mempunyai tugas tugas untuk untuk membawa membawa perintah perintah sintesis sintesis di di inti inti DNA DNA dikarenakandikarenakan terdapat sandi DNA (DNA code) di dalamnya untuk menentukan urutan asam amino protein. terdapat sandi DNA (DNA code) di dalamnya untuk menentukan urutan asam amino protein. Berdasarkan ada tidaknya selaput inti, dikenal dua penggolongan sel yaitu:
Berdasarkan ada tidaknya selaput inti, dikenal dua penggolongan sel yaitu: a.
a. Sel Eukariotik (Sel yang mempunyai selaput inti)Sel Eukariotik (Sel yang mempunyai selaput inti) b.
b. Sel Prokariotik (Sel yang tidak memiliki selaput inti, contohnya pada ganggang biru,Sel Prokariotik (Sel yang tidak memiliki selaput inti, contohnya pada ganggang biru, bakteri)
bakteri)
Fungsi dari nukelus sendiri adalah mengatur semua aktivitas sel, karena di dalam Fungsi dari nukelus sendiri adalah mengatur semua aktivitas sel, karena di dalam nukleus terdapat kromosom yang berisikan DNA yang mengatur sintesis protein. Inti nukleus terdapat kromosom yang berisikan DNA yang mengatur sintesis protein. Inti mempunyai tugas mengendalikan semua kegiatan sel mulai dari metabolisme sampai mempunyai tugas mengendalikan semua kegiatan sel mulai dari metabolisme sampai pembelahan sel.
pembelahan sel.
Pada sel eukariotik, inti diselubungi membran inti atau karioteka rangkap dua dan Pada sel eukariotik, inti diselubungi membran inti atau karioteka rangkap dua dan berpori,
berpori, lain lain hal hal dengan dengan sel sel prokariotik prokariotik dimana dimana sel sel ini ini tidak tidak memiliki memiliki membran. membran. Di Di dalamdalam nukleus terdapat cairan yang biasa disebut nukleoplasma, kromosom yang biasanya berupa nukleus terdapat cairan yang biasa disebut nukleoplasma, kromosom yang biasanya berupa benang
benang kromatin, kromatin, serta serta Nukleolus Nukleolus (anak (anak inti) inti) yang yang digunakan digunakan sebagai sebagai tempat tempat pembentukanpembentukan asam ribonukleat (ARN).
asam ribonukleat (ARN).
Reproduksi Sel
Reproduksi Sel
Pernahkah Anda memikirkan proses tumbuhnya badan bayi hingga dewasa? Dari Pernahkah Anda memikirkan proses tumbuhnya badan bayi hingga dewasa? Dari bayi, kit
bayi, kita a dapat dapat tumbuh tumbuh menjadi menjadi bentuk sbentuk sekarang ekarang ini ini disebabkan seldisebabkan sel-sel -sel di di dalam dalam tubuh kitatubuh kita terus-menerus memperbanyak diri melalui pembelahan sel. Oleh karena itu, pembelahan sel terus-menerus memperbanyak diri melalui pembelahan sel. Oleh karena itu, pembelahan sel meru-pakan faktor penting dalam hidup kita. Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun meru-pakan faktor penting dalam hidup kita. Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun tubuh kita. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui tubuh kita. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses
proses yang yang disebut disebut pembelahan pembelahan sel sel atau atau reproduksi reproduksi sel. sel. Pada Pada organisme organisme bersel bersel satusatu (uniseluler), seperti bakteri dan protozoa, proses pem-belahan sel merupakan salah satu cara (uniseluler), seperti bakteri dan protozoa, proses pem-belahan sel merupakan salah satu cara untuk berkembang biak. Proto-zoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari untuk berkembang biak. Proto-zoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.
dua sel menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.
Pada makhluk hidup bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel mengakibatkan Pada makhluk hidup bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel mengakibatkan bertambahnya
bertambahnya sel-sel sel-sel tubuh. tubuh. Oleh Oleh karena karena itu, itu, terjadi-lah terjadi-lah proses proses pertumbuhan pertumbuhan pada pada makhlukmakhluk hidup. Pembelahan sel juga berlangsung pada sel kelamin atau sel gamet yang bertanggung hidup. Pembelahan sel juga berlangsung pada sel kelamin atau sel gamet yang bertanggung jawab
jawab dalam dalam proses proses perkawinan perkawinan antar antar individu. individu. Setelah Setelah dewasa, dewasa, sel sel kelenjar kelenjar kelamin kelamin padapada tubuh manusia membelah membentuk sel-sel kelamin. Seorang laki-laki menghasilkan tubuh manusia membelah membentuk sel-sel kelamin. Seorang laki-laki menghasilkan
sperma di dalam testis, sedangkan wanita menghasilkan sel telur atau ovum di dalam ovarium.
Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis). Apa yang dimaksud dengan pembelahan sel secara langsung maupun tidak langsung tersebut? Anda akan mengetahuinya dengan menyimak penjelasan berikut.
1. Pembelahan Sel secara Langsung (Amitosis)
Proses pembelahan secara langsung disebut juga pembelahan amitosis atau pembelahan biner. Pembelahan biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan biner banyak dilakukan organisme uniseluler (bersel satu), seperti bakteri, protozoa, dan mikroalga (alga bersel satu yang bersifat mikroskopis). Setiap terjadi pembelahan biner, satu sel akan membelah menjadi dua sel yang identik (sama satu sama lain). Dua sel ini akan membelah lagi menjadi empat, begitu seterus-nya. Pembelahan biner dimulai dengan pembelahan inti sel menjadi dua, kemudian diikuti pembelahan sitoplasma. Akhirnya, sel terbelah menjadi dua sel anakan. Pembelahan biner dapat terjadi pada organisme prokariotik atau eukariotik tertentu. Perbedaan antara organisme prokariotik dan eukariotik, terutama berdasarkan pada ada tidaknya membran inti selnya. Membran inti sel tersebut membatasi cairan pada inti sel (nukleoplasma) dengan cairan di luar inti sel, tempat terdapatnya organel sel (sitoplasma). Organisme prokariotik tidak mempunyai membran inti sel, sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati.
Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada bakteri. DNA bakteri terdapat pada daerah yang disebut nukleoid. DNA pada bakteri relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada sel eukariotik. DNA pada bakteri berbentuk tunggal, panjang dan sirkuler sehingga tidak perlu dikemas menjadi kromosom sebelum pembelahan.
2. Pembelahan Sel secara Tidak Langsung (Mitosis dan Meiosis)
Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan yang melalui tahapan-tahapan tertentu. Setiap tahapan pembelahan ditandai dengan penampakan kromosom yang berbeda-beda. Anda telah mengetahui bahwa di dalam inti sel terdapat benang-benang kromatin. Ketika sel akan membelah, benang-benang kromatin ini menebal dan memendek, yang kemudian disebut kromosom. Kromosom dapat berikatan
dengan warna tertentu, sehingga mudah diamati dengan mikroskop. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kromosom merupakan benang pembawa sifat. Di dalam kromosom terdapat gen sebagai faktor pembawa sifat keturunan.
Pada waktu sel sedang membelah, terjadi proses pembagian kromosom di dalamnya. Tingkah laku kromosom selama sel membelah dibedakan menjadi fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan sel yang terjadi melalui fase-fase itulah yang disebut pembelahan secara tidak langsung. Mengenai fase-fase pembelahan mitosis akan dibahas pada subab tersendiri.
Pembelahan sel secara tidak langsung dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan mitosis dan meiosis. Sebelum Anda mempelajari lebih jauh tentang pembelahan sel secara tidak langsung, ada baiknya Anda lakukan rubrik Diskusi beri-kut ini. Proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan atau organ tubuh organisme terjadi melalui proses pembelahan sel secara mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom induknya. Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel kelamin).
Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anakan. Sel anakan ini mewarisi sifat sel induknya dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Jika sel induk memi-liki 2n kromosom, maka setiap sel anakan juga emiliki 2n kromosom. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom diploid.
Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi secara aseksual. Pada manusia dan hewan, pembelahan mitosis terjadi pada sel meristem somatik (sel tubuh) muda yang mengalami pertum-buhan dan perkembangan. Sebagai contoh, sel telur yang telah dibuahi sperma akan membelah beberapa kali secara mitosis untuk membentuk embrio. Sel-sel pada embrio ini terus-menerus membelah secara mitosis dan akhirnya terbentuk bayi. Pertumbuhan manusia dari bayi hingga dewasa juga melalui mekanisme pembelahan sel secara mitosis. Inilah salah satu bentuk kekuasaan tuhan yang harus kita syukuri.
Pembelahan meiosis yang disebut juga sebagai pembelahan reduksi merupakan pembelahan sel induk dengan jumlah kromosom diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan. Setiap sel anakan mengandung separuh kromosom sel induk atau disebut haploid (n). Pembelahan meiosis terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada organ reproduksi (testis atau ovarium). Pada manusia atau hewan, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur yang juga haploid dihasilkan di
dalam ovarium. Pada tumbuhan berbunga, sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari. Pembentukan gamet jantan dan gamet betina terjadi melalui tahapan
gametogenensis (dibahas pada subbab tersendiri). Penyatuan kedua gamet akan menghasilkan zigot dengan variasi genetik. Ini disebabkan karena sel anakan merupakan hasil penyatuan dua sel yang berbeda materi genetiknya. Perpaduan ini menyebabkan adanya variasi genetik. Gambaran umum kedua macam pembelah tersebut dapat dilihat pada tautan berikut ini. https://www.youtube.com/watch?v=eE22Erhpr8g
a. Pembelahan Mitosis
Pembelahan sel secara mitosis meliputi sejumlah tahapan tertentu. Sebenarnya, pembelahan mitosis hanyalah sebagian kecil dari siklus sel. Siklus sel terdiri dari fase pembelahan mitosis (M) dan periode pertumbuhan yang disebut interfase. Interfase merupakan bagian ter-besar dari siklus sel. Interfase terdiri dari tiga sub fase, yaitu fase G1 (pertumbuhan primer), fase S (sintesis), dan fase G2 (pertumbuhan sekunder). Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasil-kan sel-sel tubuh (sel somatik). Secara garis besar, pembelahan sel secara mitosis terdiri dari fase istirahat (interfase), fase pembelahaninti sel (kariokinesis), dan fase pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Proses pembelahan Mitosis dapat dilihat pada Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Untuk mengetahuinya, simaklah penjelasan pada tautan berikut ini. https://www.youtube.com/watch?v=8Uu9kV-dRu8
Sumber : https://4.bp.blogspot.com 1) Interfase (Fase Istirahat)
Pada tahap ini, sel dianggap sedang istirahat dan tidak melaku-kan pembelahan. Namun, interfase merupakan tahap yang penting untuk mempersiapkan pembelahan atau melakukan metabolisme sel. Pada interfase, tingkah laku kromosom tidak tampak karena berbentuk benang-benang kromatin yang halus. Walaupun begitu, sel anak yang baru terbentuk sudah melakukan metabolisme. Sel perlu tumbuh dan melakukan berbagai sintesis sebelum memasuki proses pembelahan berikutnya. Apa saja kegiatan sel pada saat interfase? Pada saat interfase, sel mengalami subfase berikut.
a. Fase Pertumbuhan Primer (Growth 1 disingkat G1)
Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama. Pada subfase ini, sel-sel belum mengadakan replikasi DNA yang masih bersifat 2n (diploid). Sementara organel-organel yang ada di dalam sel, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks golgi, dan or-ganel lainnya memperbanyak diri guna menunjang kehidupan sel.
b. Fase Sintesis (S)
Pada subfase ini, sel melakukan sintesis materi genetik. Materi ge-netik adalah bahan-bahan yang akan diwariskan kepada keturunannya, yaitu DNA. DNA dalam inti
sel mengalami replikasi (penggandaan jumlah salinan). Jadi, subfase sintesis (penyusunan) menghasilkan 2 salinan DNA.
c. Fase Pertumbuhan Sekunder (Growth 2 disingkat G2)
Setelah DNA mengalami replikasi, subfase berikutnya adalah per-tumbuhan sekunder (G2). Pada subfase ini, sel memperbanyak organel-organel yang dimilikinya. Ini bertujuan agar organel-organel tersebut dapat diwariskan kepada setiap sel turunannya. Pada subfase ini, rep-likasi DNA telah selesai dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan secara mitosis. Selain itu, inti sel (nukleus) telah terbentuk dengan jelas dan
terbungkus membran inti.
Pada subfase ini, inti sel mempunyai satu atau lebih nukleolus (membran inti sel). Di luar inti terdapat dua sentrosom yang terbentuk oleh replikasi sentrosom pada tahap sebelumnya. Sentrosom mengala-mi perpanjangan menyebar secara radial yang isebut aster (bintang). Pada sentrosom terdapat sepasang sentriol yang berfungsi menentukan orientasi pembelahan sel. Walaupun kromosom telah diduplikasi pada fase
S, namun pada fase G2, kromosom belum dapat dibedakan secara individual karena masih berupa benang-benang kromatin.
Setelah ketiga tahapan interfase dilalui, sel telah siap menjalani pembelahan secara mitosis. Seperti fase interfase, pembelahan mitosis juga terdiri dari beberapa fase. Untuk mengetahui lebih jauh tentang fase-fase pada pembelahan mitosis, simaklah penjelasan berikut.
2) Mitosis
Anda telah mengetahui bahwa pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang identik dengan induknya. Secara garis besar, fase pembelahan mitosis terbagi menjadi dua fase, yaitu fase pembelahan inti (kariokinesis) dan fase pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Kariokinesis adalah fase pembelahan inti sel. Secara rinci, fase kariokinesis dibagi menjadi empat subfase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Sekarang, marilah kita bahas keempat subfase tersebut.
a. Profase
Pada permulaan profase, di dalam nukleus mulai terbentuk kromosom, yaitu benang-benang rapat dan padat yang terbentuk akibat menggulungnya kromatin. Pada fase
ini, kromosom dapat dilihat menggunakan mikroskop. Selanjutnya, nukleolus menghilang dan terjadi duplikasi kromosom (kromosom membelah dan memanjang) menghasilkan 2 kromosom anakan yang disebut kromatid. Kedua kromatid tersebut bersifat identik sehingga disebut kromatid kembar (sister chromatid yang bersatu atau dihubungkan oleh sentromer pada lekukan kromosom. Perhatikan Gambar 4.6. Sentromer merupakan bagian kromosom yang menyempit, tampak lebih terang dan membagi kromosom menjadi 2 lengan. Pada akhir profase, di dalam sitoplasma mulai terbentuk gelendong pembelahan (spindel) yang berasal dari mikrotubulus. Mikrotubulus tersebut memanjang, seolah-olah mendorong dua sentrosom di sepanjang permukaan inti sel (nukleus). Akibatnya, sentrosom sa ling menjauh. Proses ini kemudian berlanjut ke fase berikutnya, yaitu metafase.
b. Metafase
Tahap awal metafase (prometafase) ditandai dengan semakin memadatnya kromosom (kromosom ini terdiri dari 2 kromatid) dan terpecahnya membran inti (membran nukleus). Hal ini menyebab-kan mikrotubulus dapat menembus inti sel dan melekat pada struktur khusus di daerah sentromer setiap kromatid, disebut kinetokor. Oleh
karena itu, kinetokor ini berfungsi sebagai tempat bergantung bagi kromosom. Sebagian mikrotubulus yang melekat pada kinetokor disebut mikro-tubulus kinetokor, sedangkan mikrotubulus yang tidak memperoleh kinetokor disebut mikrotubulus non kinetokor. Sementara itu, mikrotubulus non kinetokor berinteraksi dengan mikrotubulus lain dari kutub sel yang berlawanan. Pada metafase, kromosom tampak jelas.
Pada tahap metafase sesungguhnya, sentrosom telah berada pada kutub sel. Dinding inti sel menghilang. Sementara itu, kromosom me-nempatkan diri pada bidang pembelahan yang disebut bidang metafase. Bidang ini merupakan bidang khayal yang terletak tepat di tengah sel, seperti garis katulistiwa bumi sehingga disebut juga bidang ekuator. Pada bidang ini, sentromer dari seluruh kromosom terletak pada satu baris yang tegak lurus dengan gelendong pembelahan. Kinetokor pada setiap kromatid menghadap pada kutub yang berlainan (perhatikan Gambar 4.7). Dengan letak kromosom berada di bidang pembelahan, maka pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru, benar-benar rata dan sama jumlahnya. Tahapan ini merupakan akhir dari metafase.
c. Anafase
Setelah berakhirnya tahap metafase, pembelahan sel berlanjut pada tahap anafase. Tahap anafase ditandai dengan berpisahnya kromatid saudara pada bagian sentromer kromosom. Gerak kromatid ini disebabkan tarikan benang mikrotubulus yang berasal dari sentriol pada kutub sel. Anda telah mengetahui bahwa mikrotubulus melekat pada sentromer. Hal ini menyebabkan sentromer tertarik terlebih dahulu. Akibatnya, sentromer berada di depan dan bagian lengan kromatid berada di belakang. Struktur ini seperti huruf V. Gerakan ini menempuh jarak sekitar 1μm (10-6 meter) tiap menit. Pada saat bersamaan, mikrotubulus non kinetokor semakin memanjang sehingga jarak kedua kutub sel semakin jauh. Selanjutnya, masing-masing kromatid bergerak ke arah kutub yang berlawanan dan berfungsi sebagai kromosom lengkap, dengan sifat keturunan yang sama (identik). Untuk menjalankan tugasnya ini, mikrotubulus telah mengalami peruraian pada bagian kinetokornya. Lalu bagaimanakah bidang pembelahan sel pada hewan dan
tumbuhan?
Salah satu perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan adalah ada ti-daknya sentriol. Pada sel tumbuhan, peran sentriol digantikan oleh kromosom sehingga arah pembelahan tetap menuju ke kutub sel. Pada sel hewan, sentriol pada kutub sel merupakan
d. Telofase
Pada tahap telofase ini, inti sel anakan terbentuk kembali dari fragmen-fragmen nukleus. Bentuk selnya memanjang akibat peran mikrotubulus non kinetokor. Benang-benang kromatin mulai longgar. Dengan demikian, fase kariokinesis yang menghasilkan dua inti sel anak yang identik secara genetik telah berakhir, namun dua inti sel masih berada dalam satu sel. Agar kedua inti terpisah menjadi sel baru, perlu adanya pembelahan sitoplasma yang disebut sitokinesis. Sitokinesis te rjadi, segera setelah telofase
selesai. Pada fase sitokinesis terjadi pembelahan sitoplasma diikuti pembentukan sekat sel baru, sehingga terbentuk dua sel anakan.
Pada sel hewan, sitokinesis ditandai dengan pembentukan alur pembelahan melalui pelekukan permukaan sel di sekitar bekas bidang ekuator. Di sepanjang alur melingkar, terdapat mikrofi lamen yang terdiri dari protein aktin dan miosin. Protein tersebut berperan dalam kontraksi otot atau pergerakan sel yang lain. Kontraksi ini semakin ke dalam sehingga menjepit sel dan membagi isi sel menjadi 2 bagian yang sama.
Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang keras. Oleh karena itu, pada sitokinensis tidak terbentuk alur pembelahan. Sitokinesis terjadi dengan pembentukan pelat sel (cell plate) yang terbentuk oleh vesikula di sekitar bidang ekuator. Vesikula-vesikula yang dibentuk oleh badan golgi tersebut saling bergabung. Penggabungan juga terjadi dengan membran plasma diikuti terbentuknya dinding sel yang baru oleh materi dinding sel yang dibawa oleh vesikula.
b. Pembelahan Meiosis
Pernahkah Anda berpikir mengapa seekor kambing hanya mela-hirkan kambing, manusia melahirkan manusia, atau sapi melahirkan sapi? Secara kodrati, makhluk hidup tertentu hanya melahirkan makh-luk yang sejenis. Ini dikarenakan adanya ekanisme tertentu pada saat awal perkembangbiakan. Bahkan, sebelum terbentuk calon anak di dalam rahim, mekanisme ini sudah dimulai. Mekanisme ini dimulai pada sel-sel kelamin (sel reproduksi) calon bapak dan calon ibu. Me-kanisme tersebut adalah pembelahan sel secara meiosis. Makhluk hidup yang sejenis mempunyai jumlah kromosom yang sama pada setiap sel. Misalnya, manusia mempunyai 46 kromosom, ke-cuali pada sel reproduksi atau sel kelaminnya. Sel kelamin pada manusia hanya mempunyai setengah jumlah kromosom sel tubuh lainnya, yaitu 23 kromosom. Jumlah setengah kromosom (haploid) ini diperlukan untuk menjaga agar jumlah kromosom anak
tetap 46. Anda telah mengetahui bahwa anak terbentuk dari perpaduan antara sel kelamin betina (sel telur) dan sel kelamin jantan (sperma). Perpadu an kedua sel kelamin yang ma-sing-masing memiliki 23 kromosom ini akan menghasilkan sel anak (calon janin) yang mempunyai 46 kromosom. Oleh sebab itu, pembelahan meio-sis sangat berpengaruh dalam perkembang an makhluk hidup.
Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi, yaitu pe-ngurangan jumlah kromosom pada sel-sel kelamin (sel gamet jantan dan sel gamet betina). Sel gamet jantan pada hewan (mamalia) diben-tuk di dalam testis dan gamet betinanya dibentuk di dalam ovarium. Gamet jantan pada tumbuhan dibentuk di dalam organ reproduktif berupa benang sari, sedangkan gamet betinanya dibentuk di dalam pu-tik. Sel kelamin betina pada hewan berupa sel telur, sedangkan pada tumbuhan berupa putik. Pada dasarnya, tahap pembelahan meiosis serupa dengan pembelahan mitosis. Hanya saja, pada meiosis terjadi
dua kali pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing pembelahan meiosis terdiri dari tahap-tahap yang sama, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Bagaimanakah ciri-ciri setiap tahap pembelahan meiosis tersebut? Anda akan mengetahuinya setelah mempelajari uraian dan pada tautan berikut ini. https://www.youtube.com/watch?v=qnzLNw0blCQ
Gambar 1.12
Gambar 1.12. Tahapan pembelahan Meiosis. Tahapan pembelahan Meiosis Sumber:
Sumber: https://4.bp.blogspot.comhttps://4.bp.blogspot.com
1)
1) Tahap Meiosis ITahap Meiosis I
Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembe-lahan meiosis, Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembe-lahan meiosis, sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase. Pada sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase. Pada tahap ini, sel melakukan persiapan berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi tahap ini, sel melakukan persiapan berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih belum jelas dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih belum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kro-matin) sebagaimana interfase terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kro-matin) sebagaimana interfase pada mitosis.
pada mitosis. Selain iSelain itu, sentrosom tu, sentrosom juga bereplikasi juga bereplikasi menjadi dua menjadi dua (masing-masing (masing-masing dengandengan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-kan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-kan arah pembelahan sel.
arah pembelahan sel.
Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap pembelahan Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap pembelahan meiosis I yang diikuti tahap meiosis II. Tahap meiosis I ter-diri atas profase I, metafase I, meiosis I yang diikuti tahap meiosis II. Tahap meiosis I ter-diri atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis I. Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis I. Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Berikut akan dibahas fase-fase meiosis I pada sel hewan dengan 4 kromosom tersebut? Berikut akan dibahas fase-fase meiosis I pada sel hewan dengan 4 kromosom diploid (2n = 2). Untuk lebih jelasnya, simaklah penjelasan di bawah ini.
diploid (2n = 2). Untuk lebih jelasnya, simaklah penjelasan di bawah ini. a.
Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa hari. Biasanya, profase I mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa hari. Biasanya, profase I membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam pembelahan
pembelahan meiosis. meiosis. Tahapan Tahapan ini ini terdiri terdiri dari dari lima lima subfase, subfase, yaitu yaitu leptoten, leptoten, zigoten,zigoten, pakiten, iploten, dan diakinesis.
pakiten, iploten, dan diakinesis. 1)
1) LeptotenLeptoten
Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang memendek dan menebal. Pada subfase ini mulai terbentuk sebagai kromosom memendek dan menebal. Pada subfase ini mulai terbentuk sebagai kromosom homolog. Anda perlu membedakan kromosom homolog dengan kromatid homolog. Anda perlu membedakan kromosom homolog dengan kromatid saudara. Gambar 4.13 memperlihatkan perbedaan pasangan kromosom saudara. Gambar 4.13 memperlihatkan perbedaan pasangan kromosom homolog dengan kromatid saudara.
homolog dengan kromatid saudara. 2)
2) ZigotenZigoten
Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut panjangnya.
panjangnya. Peristiwa Peristiwa ini ini disebut disebut sinapsis. sinapsis. Kromosom Kromosom homolog homolog yangyang berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolo
berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolog).g). 3)
3) PakitenPakiten
Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog yang lain disebut sebagai kromatid bukan saudara (
yang lain disebut sebagai kromatid bukan saudara (non-sister chromatidsnon-sister chromatids).). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinap-sis terdapat 4 kromatid (1 Dengan demikian, pada setiap kelompok sinap-sis terdapat 4 kromatid (1 pasang
pasang kromatid kromatid saudara saudara dan dan 1 1 pasang pasang kromatid kromatid bukan bukan saudara). saudara). EmpatEmpat kromatid yang membentuk pa-sangan sinapsis ini disebut tetrad.
kromatid yang membentuk pa-sangan sinapsis ini disebut tetrad. 4)
4) DiplotenDiploten
Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau berpasangan
berpasangan di di suatu suatu titik titik yang yang disebut disebut kiasma kiasma (tunggal). (tunggal). Apabila Apabila titik-titiktitik-titik perlekatan
perlekatan tersebut tersebut lebih lebih dari dari satu satu disebut disebut kiasmata. kiasmata. Proses Proses perlekatan perlekatan atauatau persilangan
persilangan kromatid-kromatid kromatid-kromatid disebut disebut pindah pindah silang silang ((crossing over crossing over ). Pada). Pada proses
proses pin-dah pin-dah silang, silang, dimungkinkan dimungkinkan terjadinya terjadinya pertukaran pertukaran materi materi geneticgenetic (DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-lah yang (DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-lah yang memengaruhi variasi genetik sel anakan.
memengaruhi variasi genetik sel anakan. 4)
4) DiakinesisDiakinesis
Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembela-han Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembela-han (gelendong mikrotubulus). Sementara itu, membran inti sel atau karioteka dan (gelendong mikrotubulus). Sementara itu, membran inti sel atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap. Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang nukleolus mulai lenyap. Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang
mem-bentuk dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi Setelah profas mem-bentuk dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi Setelah profas e Ie I berakhir, kromosom mulai bergerak ke bi-dang metafase.
berakhir, kromosom mulai bergerak ke bi-dang metafase. b.
b. Metafase IMetafase I
Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar berhadap-hadapan di
berhadap-hadapan di sepanjang sepanjang daerah daerah ekuatorial ekuatorial inti inti (bidang (bidang metafase metafase I). I). MembranMembran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari salah satu kutub melekat pada inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan melekat pada pasang-an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat melekat pada pasang-an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid.
diploid. c.
c. Anafase IAnafase I
Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog terpisah dan kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan Gambar 4.16). Peristiwa ini mengawali masing menuju ke kutub yang berlawanan Gambar 4.16). Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan bergerak
bergerak sebagai sebagai satu satu unit unit tunggal. Inilah tunggal. Inilah perbedaan perbedaan antara antara anafase anafase pada pada mitosis mitosis dandan meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah berlawanan. Coba pelajari lagi tahap anafase pada mitosis.
berlawanan. Coba pelajari lagi tahap anafase pada mitosis.
d.
d. Telofase ITelofase I
Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang berlawanan.
berlawanan. Ini Ini berarti berarti setiap setiap kutub kutub mempunyai mempunyai satu satu set set kromosom kromosom haploid. haploid. AkanAkan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua kromatid kembar. Pada fase ini, tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu sitokinesis.
sitokinesis. e.
e. SitokinesisSitokinesis
Anda masih ingat pengertian sitokinesis pada sel hewan mau-pun tumbuhan Anda masih ingat pengertian sitokinesis pada sel hewan mau-pun tumbuhan bukan?
bukan? Ya, Ya, sitokinesis sitokinesis merupakan merupakan proses proses pembelahan pembelahan sitoplasma. sitoplasma. Tahap Tahap sitokinesissitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase. Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap terjadi secara simultan dengan telofase. Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat sel mulai terbentuk.
sel mulai terbentuk. Pada tahap ini Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan tidak terjadi perbanyakan (replikasi) DNA. (replikasi) DNA. HasilHasil pembelahan
pembelahan meiosis meiosis I I menghasilkan menghasilkan dua dua sel sel haploid haploid yang yang mengandung mengandung setengahsetengah jumlah
kromatid saudara (kandungan DNA-nya masih rangkap). Untuk menghasilkan sel anakan yang mem-punyai kromosom haploid diperlukan proses pembelahan selanjutnya, yaitu meiosis II. Jarak waktu antara meiosis I dengan meiosis II disebut dengan interkinesis. Jadi, tujuan meiosis II adalah membagi kedua salinan DNA pada sel anakan yang baru hasil dari meiosis I. Meiosis II terjadi pada ta-hap-tahap yang serupa seperti meiosis I. Nah, untuk mengetahui lebih lanjut tentang tahap meiosis II, perhatikan uraian selanjutnya.
2) Tahap Meiosis II
Tahap meiosis II juga terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telo-fase. Tahap ini merupakan kelanjutan dari tahap meiosis I. Masing-masing sel anakan hasil pembelahan meiosis I akan membelah lagi menjadi dua. Sehingga, ketika pembelahan meiosis telah sempurna, dihasilkan empat sel anakan. Hal yang perlu diingat adalah bahwa jumlah kromo-som keempat sel anakan ini tidak lagi diploid (2n) tetapi sudah haploid (n). Proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi pada tahap meio-sis II. Bagaimanakah proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi? Anda akan mengetahuinya setelah
mempelajari uraian di bawah ini. a. Profase II
Fase pertama pada tahap pembelahan meiosis II adalah profase II. Pada fase ini, kromatid saudara pada setiap sel anakan masih melekat pada sentromer kromosom. Sementara itu, benang mi-krotubulus mulai terbentuk dan kromosom mulai bergerak ke arah bidang metafase. Tahap ini terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.
b. Metafase II
Pada metafase II, setiap kromosom yang berisi dua kromatid, me-rentang atau berjajar pada bidang metafase II. Pada tahap ini, benang-benang spindel (benang
mikrotubulus) melekat pada kinetokor masing-masing kromatid. c. Anafase II
Fase ini mudah dikenali karena benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan. Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya untuk bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah ini se-lanjutnya berfungsi sebagai kromosom individual.
