GENETIKA (peran mitosis & meiosi dalam pewarisan sifat)

GENETIKA

(PERAN MITOSIS & MEOSIS DALAM PROSES PEWARISAN SIFAT)

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.

A. Mitosis

Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan dua sel anak yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fasa mitosis (fase M) pada siklus sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang sama dengan sel awal.

Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

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. Pembelahan Mitosis

Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan mitosis menghasil-kan 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 kro-mosom , 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. 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 saling menjauh.

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. 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. Kalian 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.

Salah satu perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan adalah ada tidaknya 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 arah yang dituju oleh gerakan kromatid saat pembelahan.

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 terjadi, 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.

MITOSIS part  2

Interfase:

Tahap interfase merupakan tahap persiapan yang esensial untuk pembelahan sel karena pada tahap ini kromosom direplikasi.

Saat pembelahan sel, kromatin dikemas sangat padat/kompak sehingga tampak sebagai kromosom. Selama interfase, kromatin tidak terlalu terkondensasi à untuk ekspresi informasi genetik.

Profase:

      ·         Nukleolus melebur dan kromatin (gabungan hasil replikasi DNA dengan protein) terkondensasi menjadi kromosom.

      ·         Masing-masing kromosom hasil replikasi mengandung 2 kromatid yang mengandung informasi genetik yang sama.

      ·         Mikrotubulus sitoskeleton berubah fungsi dari mempertahankan bentuk sel menjadi fungsimembangun spindel mitotik dari bagian sentrosom.

Metafase :

·    Dinding inti benar-benar melebur, benang gelendong meluas

·   Terdapat bidang pembelahan (ekuator)

·   Kromatid menuju bidang pembelahan berkumpul berderet pada bidang 

   pembelahan

Terbentuk benang antar kromatid / benang interkromosom ( interzonal )

Tegangan serat spindel membuat kromosom berada satu bidang pada pusat sel.

Anafase :

· Dimulai dengan pemisahan kromatid pada sentromernya

· Sentromer dari masing-masing kromatid membelah menjadi dua

· Kromatid memisah dari bidang pembelahan kromoson

· Kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan ( pergerakan ini dibantu oleh kontraksi benang kromosom dan dorongan benang interkromosomal )

Telofase :

· Kromosom yang telah sampai di kutubnya mulai memanjang kembali kromatin

· Anak inti dibentuk kembali

· Dinding inti dibentuk kembali

· Benang-benang gelendong hilang

B.Meiosis

Meiosis adalah bentuk pembelahan inti yang sangat penting diantara reproduksi seksual organisme. Meiosis terjadi pada organisme eukariot, yang selnya mengandung jumlah kromosom diploid. Dioploid berarti rangkap, dalam artian bahwa informasi genetik pada salah satu kromosom dapat dijumpai pada bentuk yang sama (atau termodifikasi) pada kromosom kedua di dalam inti. K edua kromosom membentuk pasangan sedemikian yang dinamakan homolog. Sel diploid manusia mengandung 46 kromosom, atau 23 pasang homolog ke 46 kromosom dari zigote terbentuk dari fertilisasi, yang berasal dari sel sperma dan sel telur yang masing-masing gamet memberikan satu anggotanya dari setiap pasangan homolognya.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi, yaitu pengurangan 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.

Tahapannya adalah sebagai berikut :

1). Tahap Meiosis I

Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembe-lahan meiosis, sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase . Pada tahap ini, sel melakukan persiapan berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih belum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kromatin) sebagaimana interfase pada mitosis. Selain itu, sentrosom juga bereplikasi menjadi dua (masing-masing dengan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-kan arah pembelahan sel.

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, 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 diploid (2n = 2).

a. Profase I

Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa hari. Biasanya, profase I membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam pembelahan meiosis. Tahapan ini terdiri dari lima subfase, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, iploten, dan diakinesis.

1) Leptoten

Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang memendek dan menebal. Pada subfase ini mulai terbentuk sebagai kromosom homolog. Kalian perlu membedakan kromosom homolog dengan kromatid saudara.

2) Zigoten

Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut panjangnya. Peristiwa ini disebut sinapsis. Kromosom homolog yang berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolog).

3) Pakiten

Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog yang lain disebut sebagai kromatid bukan saudara (nonsister chromatids). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinapsis terdapat 4 kromatid (1 pasang kromatid saudara dan 1 pasang kromatid bukan saudara). Empat kromatid yang membentuk pa-sangan sinapsis ini disebut tetrad.

4) Diploten

Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau berpasangan di suatu titik yang disebut kiasma (tunggal). Apabila titik-titik perlekatan tersebut lebih dari satu disebut kiasmata. Proses perlekatan atau persilangan kromatid-kromatid disebut pindah silang (crossing over). Pada proses pin-dah silang, dimungkinkan terjadinya pertukaran materi genetik (DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-lah yang memengaruhi variasi genetik sel anakan.

5) Diakinesis

Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembela-han (gelendong mikrotubulus). Sementara itu, membran inti sel atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap.Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang mem-bentuk dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi  Setelah profase I berakhir, kromosom mulai bergerak ke bi-dang metafase.

b. Metafase I

Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar berhadap-hadapan di sepanjang daerah ekuatorial inti (bidang metafase I). Membran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan melekat pada pasang-an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid.

c. Anafase I

Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan. Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal. Inilah perbedaan antara anafase pada mitosis dan meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah berlawanan.

d. Telofase I

Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang berlawanan. Ini berarti setiap kutub mempunyai satu set kromosom haploid. Akan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu sitokinesis.

e. Sitokinesis

Kalian masih ingat pengertian sitokinesis pada sel hewan mau-pun tumbuhan bukan? Ya, sitokinesis merupakan proses pembelahan sitoplasma. Tahap sitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase. Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat sel mulai terbentuk . Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan (replikasi) DNA.  Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid yang mengandung setengah jumlah kromosom homolog. Meskipun demiki-an, kromosom tersebut masih berupa 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. 

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.

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.

d. Telofase II

Pada telofase II, kromatid yang telah menjadi kromosom menca-pai kutub pembelahan. Hasil akhir telofase II adalah terbentuknya 4 sel haploid, lengkap dengan satu salinan DNA pada inti selnya (nuklei).

e. Sitokinesis II

Selama telofase II, terjadi pula sitokinesis II, ditandai adanya sekat sel yang memisahkan tiap inti sel. Akhirnya terbentuk 4 sel kembar yang haploid. Berdasarkan uraian di depan, sel-sel anakan sebagai hasil pembelahan meiosis mempunyai sifat genetis yang bervariasi satu sama lain. Variasi genetis yang dibawa sel kelamin orang tua menyebabkan munculnya keturunan yang bervariasi juga.

D. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat

Sebelum menjadi individu baru, baik pada tumbuhan maupun hewan, tentunya diperlukan bahan baku atau cikal bakal pembentuk in-dividu baru tersebut. Pada proses perkembangbiakan generatif (seksu-al) hewan maupun tumbuhan, bahan baku tersebut berupa sel kelamin yang disebut gamet. Gamet jantan dan betina diperlukan untuk mem-bentuk zigot, embrio, kemudian individu baru. Nah, pada materi beri-kut ini akan dibahas tentang proses pembentukan gamet, baik jantan maupun betina yang disebut gametogenesis (genesis=pembentukan).

Gametogenesis melibatkan pembelahan meiosis dan terjadi pada organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, gametogenesis terjadi pada testis dan ovarium, sedangkan pada tumbuhan terjadi pada putik dan benang sari. Hasil gametogenesis adalah sel-sel kelamin, yaitu gamet jantan (sperma) dan gamet betina (ovum atau sel telur).

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel somatik (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang memiliki genotip sama dan identik dengan sel induknya. Sedangkan meiosis, terjadi pada sel-sel germinal (gamet) dengan hasil akhir empat buah sel anak yang haploid dengan komposisi genotip yang mungkin berbeda dengan sel induknya.

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatic	sel gonad

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Spermatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

PERSAMAAN MITOSIS DAN MEIOSIS

Mitosis dan meiosis merupakan dua tipe pembelahan sel yang berbeda, dengan beberapa ciri yang sama. Persamaan pertama adalah perlunya duplikasi seluruh isi kromosom sel sebelum pembelahan dan keduanya juga menggunakan mesin sel dari sel induk untuk membuat DNA, RNA dan protein baru yang akan terlibat dalam pembelahan sel. Persamaan kedua, kedua proses bergantung pada penggunaan gelondong mitosis untuk memisahkan kromosom menjadi dua kutub sel yang nantinya akan menjadi turunan dari sel tersebut.

Keterkaitan Antara Pembelahan Mitosis dan Meiosis Dengan Pewarisan Sifat

Jika kita perhatikan, tubuh dan jenis kelamin kita merupakan perpaduan dari kedua orang tua kita, tubuh kita sepenuhnya berasal dari ayah dan ibu, sedangkan jenis kelamin kita setengah berasal dari ayah dan setengah dari ibu. Dengan perpaduan tersebut dapat kita ketahui bahwa dalam tubuh kita telah mengalir ciri dan sifat dari kedua orang tua kita.

Makhluk hidup melakukan reproduksi dalam rangka memperbanyak keturunan, menjaga kelestarian jenisnya, dan dalam rangka mewariskan sifat dari induk kepada keturunannya. Karena makhluk hidup tersusun atas sel-sel, maka reproduksi tingkat sel mempunyai peranan penting, khususnya dalam pewarisan sifat.

Reproduksi pada tingkat sel dilakukan dengan cara pembelahan, baik secara mitosis maupun meiosis. Pembelahan tersebut melibatkan inti sel yang di dalamnya terdapat kromosom dalam bentuk DNA atau lebih dikenal dengan gen.

Kromosom bertugas membawa sifat individu dan membawa informasi genetika yang tugas tersebut dilaksanakan oleh gen, yaitu menyampaikan informasi genetik dari generasi ke generasi, terutama pada saat gen melakukan duplikasi diri. Agar sifat induk tersebut dapat diwariskan kepada keturunannya, maka diperlukan mekanisme pembagian gen melalui penggandaan kromosom.

Mekanisme pembagian gen melalui penggandaan kromosom tersebut dengan jalan melakukan pembelahan, baik secara mitosis maupun meiosis. Bagaimanakah pembelahan mitosis dan meiosis dapat melakukan pewarisan sifat? Pelajarilah dalam uraian berikut ini!

1. Pewarisan Sifat Melalui Pembelahan Mitosis

Pada saat sel membelah menjadi dua sel anak, maka terjadi pula penggandaan kromosom yang membawa gen sehingga setiap sel anak akan mendapatkan jumlah kromosom yang sama dan identik dengan sel induknya. Sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut.

a. Semua sifat induk diwariskan pada kedua sel anaknya.
b. Setiap sel anak memiliki sifat yang identik dengan sel induknya.

Proses pembelahan sel mitosis berlangsung di seluruh sel-sel jaringan tubuh, kecuali pada sel kelamin, sehingga pewarisan sifat seluruh sel-sel tubuh akan senantiasa sama atau identik dengan induknya. Contoh nyata pembelahan mitosis yaitu pada cara-cara reproduksi vegetatif seperti setek, cangkok, kultur jaringan, dan kloning.

2. Pewarisan Sifat Melalui Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis terjadi pada sel kelamin dan menghasilkan empat sel anak yang hanya mewarisi setengah jumlah sel kromosom dari sel induknya. Jika sel induknya bersifat diploid (2n) maka sel anak akan bersifat haploid (n).

Sel spermatozoa dan sel ovum (telur) adalah hasil akhir dari proses pembentukan gamet (gametogenesis) melalui pembelahan meiosis, maka sel spermatozoa dan sel ovum hanya mewarisi setengah dari sel kromosom induk.

Sel spermatozoa dan sel ovum sama-sama bersifat haploid dan jika terjadi fertilisasi serta terbentuk zigot, maka zigot merupakan gabungan dari hasil dua sel haploid atau menjadi sel yang diploid, sehingga dapat disimpulkan bahwa:

a. pewarisan sifat secara meiosis terjadi secara generatif (perkawinan);
b. zigot hasil fertilisasi memiliki setengah sifat dari induk jantan dan setengah sifat dari induk betina.

Proses Pembelahan Metosis dan Meosis (sumber: fundamental unit life-wistatutor)

Daur hidup merupakan proses-proses di mana suatu organisme menghasilkan organisme lain sesamanya. Kromosom memegang peranan utama dan penting dalam daur hidup. Organisme yang berkembang biak secara seksual memulai kehidupannya dari satu sel yang terbentuk karena penggabungan dari dua sel kelamin induk yang bersifat haploid.

Sel gabungan atau zigot mempunyai susunan kromosom diploid (2n) baru kemudian mulai pembelahan mitosis yang menghasilkan pertumbuhan, perkembangan dan perbedaan-perbedaan serta sifat dari individu dewasa, sedangkan yang mengalami meiosis adalah sel-sel kelamin dengan susunan kromosom yang tereduksi.

Dari proses-proses pembelahan sel di atas Anda dapat memahami bahwa di dalam tubuh manusia banyak terjadi proses-proses tersebut, baik pada sel gamet maupun pada sel tubuh.

Kehebatan sel dalam melakukan pembelahan ini yaitu sel mengetahui secara pasti kapan harus membelah dan kapan harus berhenti sehingga prosesnya pasti dan terarah inilah salah satu dari sekian banyak anugerah Tuhan kepada kita, sehingga hal ini harus kita syukuri bersama.