Reproduksi sel


A Mitosis

Reproduksi seksual maupun reproduksi aseksual bergantung pada
pembelahan sel. Pembelahan sel dilakukan dengan bermacam-macam cara
bergantung pada jenis sel dan makhluk hidupnya. Pada makhluk hidup yang
inti selnya tidak memiliki selaput (prokariot), misalnya pada bakteri
pembelahannya dilakukan secara langsung, tidak melalui tahapan-tahapan
pembelahan. Pembelahan sel seperti ini dinamakan amitosis (Gambar 4.1).
Pembelahan amitosis merupakan pembelahan yang umum terjadi pada
semua tipe pembelahan, termasuk proses membelah diri pada Amoeba. Sifat
keturunan yang dihasilkan akan mirip dengan induknya, mengapa? Adapun
pada makhluk hidup yang inti selnya memiliki selaput (eukariot), pembelahan
selnya dilakukan melalui tahapan-tahapan pembelahan. Pada sel tubuh
(somatis), pembelahannya dilakukan secara mitosis, sedangkan pada sel
kelamin (germinal) pembelahannya dilakukan secara meiosis. Apa perbedaan
mitosis dan meiosis?
Seluruh materi genetik yang dimiliki oleh induk akan diduplikasi dan
dibagikan sama rata pada anakannya. Terdapat beberapa tahapan dalam
proses mitosis, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Dalam siklus
sel terjadi empat fase, yaitu fase G1 (first gap), fase S (sintesis DNA), fase G2
(second gap), dan fase M (mitosis). Fase G1, fase S, dan fase G2 dinamakan
interfase. Fase M merupakan fase pembelahan

Interfase merupakan fase yang paling panjang dari siklus sel karena
terdiri atas tiga fase, yaitu fase G1, fase S, dan fase G2. Pada fase G1, terjadi
proses transkripsi RNA, tRNA, mRNA, dan sintesis berbagai jenis protein.
Pada fase S, terjadi replikasi dan duplikasi DNA. Pada fase ini terjadi
pembentukan penyusun sitoplasma berupa organel dan molekul makro
(Campbell, et al, 2006: 129).
1. Profase
Tahap profase adalah tahap awal dimulainya pembelahan. Profase
ditandai dengan mulai menghilangnya membran inti sel dan benang kromatin
mulai mengalami penebalan dan pemendekan membentuk kromosom.
Kromosom membentuk pasangan dari hasil duplikasinya membentuk
kromatid. Pada tahap ini dengan menggunakan mikroskop cahaya, Anda
dapat melihat dengan jelas bentuk kromosom.

Membran inti yang menghilang akan diikuti dengan terbentuknya benang
gelendong yang berasal dari mikrotubula di sitoplasma. Benang spindel ini
akan membentang dari kutub-kutub pembelahan sel dan memegang sentromer
dari setiap kromosom. Bagian sentromer yang berikatan dengan spindel ini
dinamakan kinetokor yang merupakan bagian dari protein sentromer. Benang
spindel akan berusaha untuk menarik kromosom menuju bidang pembelahan
(bidang ekuator).

2. Metafase
Pada tahap metafase, pasangan kromatid bergerak ke arah bidang
pembelahan. Kromatid terbentuk bergerak ke arah kutub yang berlawanan,
namun tetap berikatan pada benang spindel. Kromatid akan membentuk
garis hitam di sepanjang bidang pembelahan. Setelah kromatid tiba di bidang
pembelahan, kinetokor akan memisah.

3. Anafase
Pada tahap anafase, sentromer mulai berpisah dan bergerak ke arah
berlawanan menuju kutub masing-masing. Benang spindel menggerakan
kedua kromosom yang berpisah ini menuju kutub berlawanan meninggalkan
bidang pembelahan. Tahap ini diakhiri jika setiap kromosom yang berpisah
telah mencapai kutub masing-masing.

4. Telofase
Tahap telofase diawali dengan berhentinya gerakan kromosom menuju
kutub pembelahan. Pada tahap ini, keadaan sel kembali normal. Membran
inti kembali terbentuk dan benang spindel akan menghilang menjadi
mikrotubula biasa. Pada bidang pembelahan akan terjadi penebalan plasma
yang dilanjutkan dengan proses sitokinesis atau pembelahan sitoplasma
sel.

Sitokinesis adalah proses pemisahan sitoplasma yang menghasilkan dua
sel anak dengan terbentuknya membran baru. Di dalam proses sitokinesis
termasuk pula pembagian organel-organel sel. Dua sel anak hasil mitosis
akan memiliki sifat yang sama (identik) dengan induk dan dengan satu sama
lainnya. Mengapa?
Pada sekitar bidang pembelahan terdapat mikrotubula yang keadaannya
tidak terorganisir dan bercampur dengan gelembung yang disebut mid body
(lapisan pemisah). Lapisan ini akan membentuk membran sel baru. Mekanisme
pembelahan sitoplasma ini terjadi pada pembelahan (cleavage) sel hewan.
Pada sel tumbuhan tidak terdapat mid body, tetapi terdapat fragmoplas yang
mengandung aparatus Golgi. Fragmoplas berfungsi membentuk lempeng
sel (cell plate) yang akan menjadi dinding sel.

B Meiosis
Meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan
jumlah kromosom setengah dari induknya. Pembelahan meiosis disebut juga
sebagai pembelahan reduksi karena dalam proses pembelahannya terjadi
pengurangan atau reduksi jumlah kromosom akibat pembagian. Pengurangan
jumlah kromosom tersebut bertujuan memelihara jumlah kromosom yang
tetap dalam satu spesies.
Pada sel tumbuhan dan hewan, meiosis terjadi di dalam alat-alat
reproduksi, yakni pada pembentukan sel kelamin atau sel gamet. Pada
tumbuhan berbiji, meiosis terjadi pada putik dan kepala sari, sedangkan
pada manusia dan hewan terjadi pada testis dan ovarium.

Pembelahan meiosis meliputi dua kali pembelahan secara lengkap dan
menghasilkan 4 sel anak yang haploid (n). Pada manusia dengan 46 kromosom
diploid akan dihasilkan 4 buah sel kelamin haploid dengan 23 kromosom.
Pada pembelahan meiosis I, pembelahan disertai dengan profase yang
cukup panjang dan terjadi pencampuran kromosom homolog. Pada
pembelahan reduksi terjadi faktor hereditas menghasilkan dua sel anak yang
haploid. Pada pembelahan meiosis II, sel haploid mengalami pembelahan
secara mitosis dan dihasilkan 4 sel anak yang masing-masing haploid.

1. Meiosis I
Pada awal pembelahan meiosis I , nukleus membesar yang
menyebabkan penyerapan air dari sitoplasma oleh inti sel meningkat sampai
tiga kali lipat. Perubahan tersebut merupakan awal dari profase I.

a. Profase I
Pada tahap ini benang kromatin akan memendek dan menebal sehingga
membentuk kromosom. Setiap kromosom yang terdiri atas dua kromatid
akan bergabung dengan homolognya. Proses ini dinamakan dengan sinapsis.
Pasangan-pasangan kromosom homolog ini tampak memiliki empat kromatid
sehingga dinamakan tetrad. Pada saat pembentukan tetrad, pertukaran
bagian dari kromatid dapat terjadi. Hal ini dinamakan dengan pindah silang
atau crossing over. Inti kemudian akan menghilang dan benang spindel
dibentuk. Benang spindel akan membawa tetrad menuju bidang pembelahan.
Peristiwa pindah silang pada profase I merupakan penyebab terjadinya
perbedaan sifat pada sel-sel hasil meiosis. Hal tersebut menyebabkan tidak
ada kromosom yang benar-benar mirip. Tentunya hal ini berpengaruh
terhadap sifat sel-sel keturunannya.
b. Metafase I
Metafase I dimulai dengan berjajarnya tetrad di bidang pembelahan
dengan posisi saling berhadapan menuju kutub masing-masing. Namun, posisi
kromatid masih tetap tertahan di sentromernya.
c. Anafase I
Pada tahap anafase I, tetrad (2 kromosom homolog) ini kemudian akan
terpisah, namun kromatid masih melekat pada benang spindel di sentromer.
Setiap anak kromosom akan bergerak menuju kutub yang belawanan. Pada
tahap ini terjadi pengurangan atau reduksi jumlah kromosom akibat
pemisahan kromosom homolog.
d. Telofase I
Kromosom telah menuju kutub masing-masing pada tahap telofase I.
Setiap kutub kini memiliki kromosom haploid dengan dua kromatid.
Nukleolus tampak kembali dan dalam satu sel terbentuk 2 inti yang lengkap.
Setelah itu, terjadi sitokinesis, yaitu pembentukan plasma membran untuk
memisahkan sitoplasma sehingga terbentuk 2 sel anak yang haploid.
Setelah telefase I, pada beberapa organisme, kromosom terurai dan
membran inti terbentuk kembali. Selanjutnya, terdapat interfase sebelum
meiosis II dimulai. Pada beberapa spesies lainnya, sel-sel yang dihasilkan
dari meiosis I segera melakukan persiapan untuk pembelahan meiosis II.
Pada kedua cara tersebut tidak terjadi duplikasi kromosom pada proses
antara telofase I dan awal meiosis II (Campbell et al, 2006: 139; Hopson &
Wessells, 1990: 166)

2. Meiosis II
Pembelahan meiosis II adalah pembelahan mitosis, yakni dari satu sel
yang haploid menjadi 2 sel anak yang haploid (Gambar 4.10). Berbeda
dengan meiosis I, pembelahan meiosis II diawali dengan sel anak yang
haploid.

a. Profase II
Profase II diawali dengan pembelahan dua buah sentriol menjadi 2 pasang
sentriol baru. Setiap pasang sentriol akan bergerak menuju kutub yang
berlawanan. Benang spindel dan membran inti dibentuk, sementara nukleus
lenyap. Pada tahap ini kromosom berubah menjadi kromatid.
b. Metafase II
Pasangan kromatid dari kromosom haploid berada di bidang pembelahan.
Kinetokor dari setiap kromatid ini akan menghadap kutub yang berlawanan.
Benang spindel menghubungkan sentromer dengan kutub pembelah.
c. Anafase II
Sentromer akan membelah sehingga kromatid bergerak menuju kutub
yang berlawanan.
d. Telofase II
Pada tahap ini, masing-masing kutub telah memiliki sebuah kromosom
haploid. Benang spindel akan menghilang dan diikuti dengan sitokinesis
menghasilkan 4 sel anak yang haploid.

C Pembentukan Gamet (Gametogenesis)

Gametogenesis adalah proses pembentukan sel kelamin (gamet).
Pembentukan gamet ini terjadi secara meiosis di dalam alat reproduksi.
Gamet ini dibentuk pada individu yang telah dewasa.
1. Gametogenesis pada Hewan dan Manusia
Pada individu jantan dewasa, peristiwa pembentukan gamet jantan
(spermatozoa) disebut spermatogenesis. Pada individu betina dewasa,
pembentukan gamet betina (sel telur) disebut oogenesis.
a. Spermatogenesis
Sel induk sperma atau spermatogonium bersifat diploid. Satu sel
spermatogonium mengalami diferensiasi menjadi spermatosit primer yang
diploid. Spermatosit primer membelah menjadi 2 sel spermatosit sekunder
yang haploid. Setiap sel spermatosit sekunder membelah secara meiosis
membentuk 2 sel spermatid haploid. Jadi, 1 spermatosit primer akan menjadi
4 spermatid yang haploid.
Setiap spermatid mengalami perubahan inti dan terjadi pembentukan
akrosom. Akrosom ini mengandung enzim proteinase dan hialuronidase yang

berperan untuk menembus lapisan pelindung sel telur. Dari salah satu sentriolnya
dibentuk flagel. Peristiwa ini dinamakan spermiogenesis. Akhir dari
spermatogenesis adalah dihasilkan 4 sel sperma matang (Gambar 4.10a).
b. Oogenesis
Oogenesis adalah proses pembentukan sel telur. Pembentukan sel telur
dimulai ketika sel germinal primordial mengadakan pembelahan secara
mitosis menjadi 4 sel oogonia (2n) (tunggal oogonium).
Pada banyak hewan betina, pembelahan mitosis ini terjadi pada awal
perkembangan individu. Pada mamalia terjadi sebelum dilahirkan. Setiap
satu sel oogonium akan mengalami pematangan menjadi oosit primer.
Selanjutnya, oosit primer melakukan pembelahan meiosis I menjadi 1 oosit
sekunder (n) dan 1 sel badan polar (n). Oosit sekunder dan sel badan polar
mengalami pembelahan meiosis II. Oosit sekunder menjadi 1 ootid (n) dan 1
badan polar (n), 1 sel badan polar (n) akan membelah menjadi 2 sel badan
polar (n). Secara keseluruhan dari 1 sel oogonium (2n), dihasilkan 1 ootid
(n) dan 3 badan polar (n). Selanjutnya, ootid akan mengalami pematangan
menjadi sel telur (ovum).

Pada manusia (wanita), pematangan oosit primer terjadi hingga
memasuki masa pubertas. Selanjutnya akan terjadi pematangan akhir, ovulasi,
dan pembelahan meiosis I. Sekitar satu sel telur matang dan dilepaskan
melalui ovulasi dalam satu bulan. Pola ovulasi ini terus berlangsung hingga

menopause, berhentinya siklus menstruasi. Jika pada sel telur yang
diovulasikan terjadi fertilisasi, pembelahan meiosis II terjadi dan sel telur
berkembang menjadi embrio.
2. Pembentukan Gamet pada Tumbuhan
Pembentukan gamet (gametogenesis) pada tumbuhan berlangsung pada
jaringan khusus yang terletak pada alat reproduksi gamet jantan dibentuk
pada serbuk sari, sedangkan gamet betina pada bakal biji (ovul).
a. Pembentukan Gamet Jantan
Kepala sari (anther)memiliki empat kantung serbuk sari yang disebut
sporangium. Di dalam sporangium terdapat sel-sel induk (mikrosporosit) yang
diploid. Sel-sel induk tersebut akan mengalami meiosis membentuk empat
mikrospora yang haploid. Kemudian, setiap mikrospora membelah secara
mitosis menjadi dua sel, yakni sel generatif dan sel tabung. Pembelahan mitosis
tersebut tanpa disertai sitokinesis. Sel generatif akan membelah secara mitosis
untuk menghasilkan dua sperma dan terbentuklah serbuk sari.

b. Pembentukan Gamet Betina
Gamet betina dibentuk di dalam bakal biji (ovul). Sel-sel terluar dari
ovul membentuk lapisan pelindung (integumen) yang membentuk suatu
bukaan (mikrofil).
Di dalam ovul terdapat sporangium yang mengandung sel-sel induk
(megasporosit). Megasporosit tersebut akan membelah secara meiosis
membentuk empat megaspora yang haploid. Dari empat megaspora tersebut,
tiga di antaranya akan mengalami degenerasi dan mati. Satu megaspora yang
tersisa mengalami pembelahan secara mitosis sebanyak tiga kali, tetapi tanpa
diikuti pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Sel megaspora tersebut menjadi
besar karena memiliki delapan inti yang haploid.

Dari delapan inti tersebut, tiga buah menuju mikrofil sehingga tersisa
dua inti di tengah yang disebut inti kutub. Dua dari tiga inti yang berada
dekat mikropil disebut sinergid dan satu inti lainnya disebut sel telur.
Adapun inti kutub akan melebur menjadi inti kandung lembaga sekunder

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: