astri.aprillia

MITOSIS adalah pembelahan sel yang terjadi pada sel tubuh (sel somatik) yang meliputi semua sel kecuali sel kelamin/gamet. Mitosis berfungsi untuk menambah jumlah sel atau mengganti sel yang telah rusak atau mati. Pembelahan mitosis menempuh empat fase, yaitu :

1. Profase
   Fase ini ditandai dengan perubahan kromatin menjadi kromosom. Lalu kromosompun kian memendek dan menebal yang dapat diamati dengan mikroskop. Sentriol membelah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan. Sementara sentriol bergerak, dinding inti menghilang. Pada sentriol sudah mendekati kutub yang berlawanan, benang spindle terbentuk dan terlihat seperti penghubung kedua sentriol. Pada tahap ini posisi sebaran kromosom masih acak.
2. Metafase
   Fase ini ditandai dengan pengaturan kromosom yang terdiri dari sepasang kromatid yang masih melekat pergi ke bidang ekuator (tengah sel), dan menggantung pada serat gelendong lewat sentromernya.
3. Anafase
   Pada fase ini sentromer membelah dan kromatin dalam satu kromosom induk berpisah menjadi kromosom anak lalu pergi ke kutub masing-masing yang berseberangan. Metafase dan anaphase memerlukan waktu yang lebih pendek dari profase.
4. Telofase
   Setelah kromosom bermigrasi, membran sel berkerut pada bagian tertentu sehingga sel terbagi dua. Lalu terbentuklah kembali membran inti. Kromosom berubah menjadi ramping dan panjang. Kedua sel anak ini akan kembali ke fase interfase. Sel anak ini identik dan dalam keadaan diploid (2N). setelah telofase biasanya diiringi dengan masa istirahat (interfase). Interfase adalah periode antara daur-daur pembelahan. Pada interfase, DNA mengalami replikasi sehingga kromatin mempersiapkan diri untuk mengganda jadi dua kromatid. Lama interfase akan berbeda tergantung pada spesies atau jaringannya. Selain itu dipengaruhi pula oleh faktor suhu.

MEIOSIS adalah proses pembelahan sel yang terjadi pada sel kelamin/gametosit. Gamet-gamet mengandung jumlah kromosom haploid (n) tetapi berasal dari sel-sel diploid (2n) yang disebut sel gonad atau sel kecambah primordial. Pada ternak jantan sel ini disebut spermatogonia yang terletak dalam jaringan seminiferous tubules. Pada ternak betina disebut ovigonia/oogonia yang terletak sedikit di bawah lapisan luar/germinal epithelium dari ovari. Rupanya jumlah kromosom direduksi menjadi setengahnya pada waktu gametogenesis. Proses reduksi ini disebut meiosis. Proses meiosis dibagi atas dua tingkat utama, yaitu :

1. Meiosis I, terdiri dari empat fase, yaitu :
1. Profase I (Leptoten, Zigoten, Pakiten, Diploten dan Diakinesis)
2. Metafase I
3. Anafase I
4. Telofase I

INTERKINASE (periode singkat antara pembelahan meiosis I dengan II)

2. Meiosis II, terdiri dari empat fase, yaitu :
1. Profase II
2. Metafase II
3. Anafase II
4. Telofase II

FENOTIPE DAN GENOTIPE

FENOTIPE :

1. Bentuk luar atau kenyataan karakter yang dikandung oleh individu.
2. Karakteristik/ciri yang dapat diukur dan tampak nyata oleh mata (warna bulu, tekstur rambut, uji serologis tipe darah, dll)
3. Sifat yang nyata yang dipunyai oleh organisme
4. Hasil produk gen yang diekspresikan dalam lingkungan tertentu
   Contoh: Kelinci ras Himalaya pada wilayah lingkungannya yang lazim, mempunyai pigmen hitam pada ujung hidung, ekor, kaki dan telinganya. Jika dipelihara pada temperatur yang sangat tinggi, maka dihasilkan kelinci yang sepenuhnya putih. Gen bagi pola warna Himalaya ini ditentukan oleh suatu enzim yang peka terhadap suhu karena enzim tersebut diinaktivasi pada suhu tinggi, sehingga menyebabkan hilangnya pigmentasi.

Fenotipe adalah hasil kerjasama antara genotipe dengan lingkungan. Fenotipe tidak bisa melewati kemampuan atau potensi genotipe.

GENOTIPE adalah bentuk atau susunan genetis suatu karakter yang dikandung oleh individu.

HOMOZIGOT adalah bila pasangan kedua alel pada suatu individu sama (AA, aa). Suatu homozigot hanya memproduksi satu macam gamet. Contoh : AA, BB, aa, r’r’, IaIa. Pasangan homozigot resesif, contoh : aa, r’r’. Pasangan homozigot dominan, contoh : AA, RR.

GALUR/ strain/ varietas/ ras adalah sekelompok individu dengan latar belakang genetik yang serupa. Perkawinan antar individu yang erat hubungan kekeluargaannya selama beberapa generasi (inbreeding, perkawinan keluarga) akan menghasilkan populasi yang homozigot pada hampir semua lokus. Perkawinan antara individu homozigot pada suatu galur murni hanya menghasilkan keturunan homozigot seperti induknya. Jadi dikatakan bahwa suatu galur murni berbiak murni/ breeds true.

HETEROZIGOT merupakan genotipe hasil dari perpaduan gamet yang membawa alel yang berbeda (Aa). Contoh : Aa, Rr’, a1a2, Bb,R’R’.

HUBUNGAN ALELIK
Alel merupakan singkatan dari allelomorph artinya bentuk lain. Gen-gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom namun pekerjaannya agak berbeda tapi untuk suatu tugas tertentu disebut ALEL.

ALEL DOMINAN DAN RESESIF
Suatu karakter disebut dominan berarti karakter tersebut dominan penuh atau sempurna. Misal: batang kacang kapri tinggi (T) adalah dominan terhadap batang rendah (t), kondisi polydactily (P) adalah dominan terhadap normal (p). Misal : A sealel dengan a maka A disebut alel dominan dan a disebut alel resesif. Jika fenotipe dari heterozigot (hibrida) sama dengan salah satu fenotipe yang homozigot (AA) maka gen homozigot akan mendominasi penuh alelnya. Alel yang tidak diekspresikan pada genotipe heterozigot disebut resesif (a). Alel resesif sering merugikan bagi mereka yang mempunyai duplikatnya (genotipe resesif homozigot). Suatu heterozigot dapat tampak normal seperti genotipe dominan homozigot. Individu heterozigot yang mempunyai alel resesif merugikan yang tidak tampak pada ekspresi fenotipe karena tertutup oleh alel normal dominan disebut CARRIER/pembawa. Huruf besar dan kecil masing-masing menyatakan alel-alel dominan dan resesif. Biasanya simbol genetik bersesuaian dengan huruf pertama nama sifat abnormalnya/mutan. Contoh : Tidak adanya pigmen pada tubuh manusia merupakan sifat resesif yang disebut “Albinisme”. Bila menggunakan A dan a berturut-turut untuk menyatakan alel dominan (normal) dan alel reseif (albino), maka kemungkinan akan menghasilkan tiga genotipe dan dua fenotipe, yaitu :

Jika satu fenotipe ternyata dijumpai lebih banyak dalam populasi daripada fenotipe alternatifnya, maka fenotipe tersebut dinyatakan sebagai tipe liar. Fenotipe yang jarang ditemukan disebut tipe mutan. Simbol + digunakan untuk menyatakan alel normal bagi tipe liar. Huruf dasar bagi gennya umumnya diambil dari nama mutan atau sifat abnormalnya. Jika gen mutan itu resesif, maka simbol yang dipakai adalah huruf atau huruf kecil yang sesuai dengan huruf awal nama cirinya. Alel dominan normal (tipe liar) harus mempunyai huruf kecil yang sama, tapi dengan suatu tanda + sebagai superskrip.
Contoh : Warna tubuh hitam pada Drosophila ditentukan oleh gen resesif b dan tipe liar tubuh abu-abu) oleh alel dominannya b+.

Jika sifat mutan adalah dominan, maka simbol dasarnya adalah sebuah huruf besar tanpa superskrip, dan alel tipe liarnya resesif akan mempunyai simbol huruf besar yang sama dengan + sebagai superskrip.
Contoh : Mata berbentuk bulat pada Drosophila ditentukan oleh gen dominan L dan tipe liar (mata lonjong) ditentukan oleh alel resesifnya L+.

INGAT!!! Huruf dalam simbol menunjukkan sifat dominan atau resesif dari alel mutan, sehingga superskrip + ditambahkan untuk menyatakan tipe liar. Setelah menetapkan hubungan aleliknya, simbol + dengan sendirinya dapat digunakan untuk tipe liar dan tipe mutan dinyatakan dengan huruf saja.

PEMBUAHAN
Setelah terjadi perkawinan (pertemuan antara gamet jantan dengan gamet betina) maka terjadilah pembuahan (masuknya sperma ke dalam ovum), dimana inti ovum dan inti sperma masing-masing mengandung satu kromosom (1N). Zigot yang merupakan hasil pembuahan mengandung dua kromsom (2N).
Contoh : Terjadi perkawinan antara dua individu yang berkarakter normal untuk jantan ( AA) dan karakter albino untuk betina ( aa). Sperma yang terjadi setelah spermatogenesis hanya satu macam, yaitu sperma A. Ovum yang terjadi setelah oogenesispun hanya satu macam, yaitu ovum a. Ketika terjadi pembuahan, sperma A bersatu dengan ovum a sehingga terbentuk zigot Aa. Aa adalah susunan genotipe anak. Bagaimanakah fenotipe anak? Karena alel A adalah dominan dan menumbuhkan pigmentasi normal maka pekerjaan alel a yang resesif akan tertutupi sehingga pernyataan fenotipe ditentukan oleh alel A saja. Jadi fenotipe anak adalah normal untuk pigmentasi kulit.

Seorang laki-laki bergenotipe Aa kawin dengan wanita bergenotipe Aa juga. Secara fenotipe keduanya adalah normal, namun secara genotipe mereka adalah heterozigot yang membawa alel a untuk kelainan karakter. Kedua orang tersebut disebut carrier/pembawa. Macam sperma yang terjadi adalah sperma A dan sperma a. Sama halnya dengan ovum, yaitu ovum A dan ovum a. Karena ada dua macam ovum dan dua macam sperma maka perkawinan yang terjadi bisa 2 x 2 macam (= 4 macam), yaitu:

1. Sperma A dengan ovum A menjadi anak AA
2. Sperma A dengan ovum a menjadi anak Aa
3. Sperma a dengan ovum A menjadi anak Aa
4. Sperma a dengan ovum a menjadi anak aa

Untuk memudahkan menghitung macam perkawinan dari bermacam gamet digunakan “kotak perkawinan”/ punnet square/ checkerboard (lihat gambar)

Pembelahan Sel Secara Meiosis

Pembelahan Meiosis disebut juga pembelahan reduksi, di karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n.

Menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induknya. Contoh, sel induk gamet jantan (spermatogonium) merupakan sel yang diploid (2n) setelah membelah, sel anak yang terbentuk (spermatozoa) merupakan sel yang haploid (n).

Dalam pembelahan Meiosis terjadi dua kali pembelahan sel secara berturut –turut, tanpa diselingi adanya interfase, yaitu tahap meiosis 1 dan meiosis 2 dengan hasil akhir 4 sel anak dengan jumlah kromosom haploid (n).

Meiosis I

1. Profase I

a. Leptoten

Kromatin menebal membentuk kromosom.

b. Zygoten

Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.

c. Pakiten

Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan satu sentromer.

d. Diploten

Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan menjadi rapat.

e. Diakenesis

Ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya terjadi pada meiosis saja,, yang dapat mengakibatkan terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti menghilang. Sentriol berpisah menuju kutub yang berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.

2. Metafase 1

Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.

3. Anafase I

Pada tahap ini, spindel pembelahan memendek dan menarik belahan tetrad (diad) ke kutub sel berlawanan sehingga kromosom homolog dipisahkan. Kromosom hasil crossing over yang bergerak ke kutub sel membawa materi genetic yang berbeda.

4. Telofase I

Pada tahap ini, membrane sel membentuk sekat sehingga terbentuk dua sel anak yang bersifat haploid, tetapi setiap kromosom masih mengandung dua kromatid (siser cromatid) yang terhubung melalui sentromer.

Meiosis II

1. Profase II

a. Benang – benang kromatin berubah kembali menjadi kromosom.
b. Kromosom yang terdiri dari 2 kromatida tidak mengalami duplikasi lagi.
c. Nucleolus dan dinding inti menghilang.
d. Sentriol berpisah menuju kutub yang berlawanan.
e. Serat – serat gelendong terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.

2. Metafase II

Kromosom kebidang ekuator menggantung pada serat gelendong melalui sentromernya.

3. Anafase II

Kromatida berpisah dari homolognya, dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.

4. Telofase II

a. Kromosom berubah menjadi benang – benang kromatin kembali.
b. Nucleolus dan dinding inti terbentuk kembali.
c. Serat – serat gelendong menghilang dan terbentuk sentrosom kembali.

Hasil meiosis :
1.) Satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 4 sel anakan yang masing – masing haploid (n)
2.) Jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.
3.) Pembelahan meiosis hanya terjadi pada sel – sel generative atau sel – sel gamet seperti sperma dan ovum (sel telur).

PEMBELAHAN MITOSIS

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

1. Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:
a) Profase
1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.
2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.
3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.
4. Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

b) Metafase
Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c) Anaphase
Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.

d) Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.
2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.
3. Serat – serat gelendong menghilang.
4. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

Hasil mitosis:
1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.
2. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2 Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.