praktikum pembelahan sel

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Didalam kehidupan, diawali dengan munculnya organisme uniseluler yang selanjutnya menghasilkan organisme multiseluler. Peristiwa demikian dokenal pada teori evolusi. Mekanisme tertentu telah ditempuh hingga menghasilkan organisme multiseluler sampai dalam wujud seperti sekarang ini. Salah satu mekanisme yang ditempuh adalah melalui proses reproduksi sel.

Sebagai unit fungsional, sel memiliki kemampuan memperbanyak diri atau dikenal dengan istilah reproduksi. Reproduksi sel berlangsung melalui  pembelahan. Pembelahan sel yang terjadi pada organisme eukariotik meliputi  pembagian inti sel (kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis) melalui tahapan seperti pada mitosis maupun meiosis. Tahapan pembelahan didasarkan  pada perubahan letak (tingkah laku) kromosom selama berlangsungnya proses pembelahan. Pembelahan sel  di  diawali dengan adanya aktivitas pembelahan kromosom dalam beberapa tahap pembelahan. Pada setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat diamati proses-prosesnya melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom tersebut. Adapun pembelahan sel dibedakan menjadi dua macam, yaitu mitosis dan meiosis (Pratiwi, 2003).

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

1.2 Tujuan

 - Dapat menjelaska pembelahan sel secara mitosis
 - Mengenal ciri-ciri setiap tahap mitosis
 - Menjelaskan perbedaan mitosis dan meiosis.

1.3 Manfaat
 - Dapat menjelaskan proses pembelahan sel
 - Mengetahui  tahapan-tahapan pembelahan sel secara mitosis
 - Mengetahui  perbedaan antara pembelahan mitosis dan meiosis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi 2 macam, yaitu pembelahan sel secara langsung dan secara tak langsung. Pembelahan sel secara langsung jika proses pembelahan tidak didahului dengan pembentukan gelondong pembelahan dan penampakan kromosom. Adapun pembelahan sel secara tak langsung jika proses pembelahan didahului dengan pembentukan gelondong pembelahan dan penampakan kromosom. Pembelahan sel secara langsung disebut amitosis, sedangkan pembelahan secara tidak langsung meliputi pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.

Pembelahan amitosis terjadi pada bakteri, Protozoa, dan ganggang bersel satu. Proses pembelahan ini tidak melalui tahapan-tahapan pembelahan. Satu sel induk akan membelah secara langsung menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan, dan seterusnya hingga sel tersebut bertambah banyak. Proses pembelahan langsung didahului oleh pembelahan inti menjadi dua, diikuti oleh pembelahan sitoplasma dan akhirnya sel terbagi menjadi dua sel anak.

Proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel disebut Mitosis. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membrane sel. Proses ini menghasilkan dua sel anakan yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokinesis merupakan fase mitosis (fase M) pada siklus sel, dimana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetic yang sama dengan sel awal (Syamsuri, 2005).

Fungsi utama dari siklus sel adalah menduplikat sejumlah DNA di dalam kromosom dengan tepat, kemudian membelah menjadi dua sel anak yang identik. Proses ini merupakan dua fase utama dari siklus sel. Proses duplikasi DNA terjadi pada fase S (S=sintesis), yang menghabiskan 10-12 jam dan  merupakan separuh waktu siklus sel pada tipe sel mamalia. Setelah fase S, terjadi pemisahan kromosom dan pembelahan sel pada fase M (M=Mitotik), yang membutuhkan waktu lebih sedikit ( kurang dari satu jam pada sel mamalia). Mitosis terjadi pada fase M yang dimulai dengan kromosom yang  terkondensasi.  Fase mitotik merupakan tempat terjadinya mitosis. Kondensasi kromosom dan pembatasan kromosom replikan terjadi dalam mitosis (Alberts, 2002).

Mitosis merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase yaitu profase,metaphase, anaphase dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah (Pratiwi, 2003).

Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi secara tidak langsung (Setjo, 2004). Hal ini dikarenakan pada pembelahan sel secara mitosis terdapat adanya tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan (fase-fase) yang terdapat pada pembelahan mitosis ini meliputi: profase, metafase, anafase, dan telofase.

Proses mitosis ini terjadi bersama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel. Pada mitosis setiap induk yang diploid (2n) akan menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid serta memiliki sifat keturunan yang sama dengan sel induknya.

Urutan terjadinya mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase

Proses terjadinya fase profase ditandai dengan hilangnya nukleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal.

2. Metafase

Ciri utama fase ini adalah terbentuknya gelendong pembelahan, gelendong pembelahan ini dibentuk oleh mikrotubula. Gelendong ini membentuk kutub-kutub pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu.

3. Anafase

Pada fase ini kromosom yang mengumpul di tengah sel terpisah dan mengumpul pada masing-masing kutub, sehingga telihat ada dua kumpulan kromosom.

4. Telofase

Telofase adalah fase finising (penutup), dalam telofase ada dua tahap yaitu telofase awal dan telofase akhir. Pada telofase awal terlihat mulai ada sekat yang memisahkan antara sel-sel anak. Sedang pada telofase akhir terlihat sel-sel anak sudah benar-benar terpisah.

Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatik (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 sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel-sel germanitikum 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 mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga hanya dalam waktu berapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutan sel bakteri. Sama dengan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium dan euglena (Budiarti, 2007).

 Mitosis dan sitokinesis adalah komponen pembelahan sel yang secara keseluruhan disebut reproduksi sel. Dalam mitosis, semua sifat yang terkandung di dalam inti sel secara terekam lengkap pada sel baru. Mitosis terjadi secara aktif pada jaringan meristem yang sedang tumbuh pesat, seperti ujung akar, pucuk, dan tunas. Kecepatan pembelahan sel pada setiap organ-organ berbeda-beda.Tujuan pembelahan mitosis adalah mewariskan semua sifat induk kepada kedua sel anaknya dan berperan penting dalam proses-proses biologis, seperti pertumbuhan, penggantian sel-sel yang rusak, dan perbaikan jaringan (Suryati, 2008).

Pembelahan mitosis yaitu pembelahan reduksi karena meliputi dua proses pembelahan berurutan, yaitu kanokinesis dan sitokinesis. Asetocarmine berfungsi untuk memperjelas inti sel dan mengetahui letak inti sel. Jadi kromosom hanya akan terlihat jelas apabila membelah maka dari itu dengan menggunakan asetocarmine untuk memperjelas kromosom. Setiap kromosom akan tampak seperti dua kumpulan benang yang disebut kromatid, dan dihubungkan dengan kromatid.

Pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis melibatkan kromatin, kromatid, sister chromatid, kromosom, kromosom homolog, kinetokor, telomer dan sentrosom (Alberts, 2002).

 Kromatin adalah gabungan antara rantai DNA, protein histon dan protein nonhiston, kromatin dapat ditemukan di nukleus sel eukariot.    

 Kromatid  merupakan duplikat  dari  kromosom yang terbentuk dari  peristiwa replikasi DNA yang tetap bersatu dengan duplikat lain pada sentromer.

 Sister chromatid adalah dua kromatid yang bersifat identik dimana merupakan hasil proses duplikasi. 

 Kromosom adalah suatu struktur yang tersusun atas rantai panjang DNA dan tergabung dengan protein. Kromosom membawa bagian dari informasi genetik suatu organisme.

 Kromosom homolog adalah kromosom yang membentuk pasangan dengan struktur, ukuran, bentuk, posisi sentromer dan pola pewarnaan yang sama (Campbell, 1987).

 Kinetokor adalah protein yang terletak pada sentromer di tiap-tiap kromosom.

 Telomer adalah ujung dari kromosom eukariot, telomer berasal dari bahasa yunani yaitu  Telos yang berarti  ujung.  Telomer berhubungan  dengan rantai karakteristik DNA.

 Sentorosom terletak ditengah organel dari sel hewan (sentriol pada  sel tumbuhan)  yang menjadi pusat pengatur mikrotubulus dan bertindak sebagai kutub dari benang-benang spindel selama proses pembelahan sel.

Mitosis pada tumbuhan terjadi selama mulai dari 30 menit sampai beberapa jam dan merupakan bagian dari suatu proses yang berputar dan terus-menerus. Pada praktikum kali ini digunakan akar bawang merah (Allium cepa) karena jaringan akar bawang merah (Allium cepa) merupakan jaringan yang mudah ditelaah untuk pengamatan mitosis (Sugiri, 1992).

Benang-benang yang terdapat dalam preparat awetan dan preparat awetan dan preparat buatan yang terdapat dalam inti sel akan membentuk kromosom benang-benang spindle pada sentromen yang terikat dan setiap kromosom akan terlihat tampak jelas dan dapat diamati hanya dengan menggunakan mikroskop.

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 sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel-sel germanitikum 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 mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga hanya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dengan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium dan euglena (Budiarti, 2007).

B. Pembahasan

Pembelahan mitosis merupakan proses pembelahan inti sel menjadi dua inti sel baru, melalui tahapan dan proses tertentu  menghasilkan dua jenis sel anak yang jumlah kromosomnya sama dengan induknya. Pembelahan sel secara mitosis melalui beberapa fase, diantaranya fase Interfase, Profase, Metafase, Anafase, dan yang terakhir Telofase.

a. Interfase

yaitu periode saat sel tidak sedang melakukan aktifitas pembelahan. Selama Interfase, aktivitas metabolisme sangat tinggi, kromosom dan organel mengalami duplikasi (penggandaan) dan ukuran sel dapat meningkat. Interfase meliputi sekitar 90 % dari keseluruhan waktu setiap siklus sel. Untuk satu sel membutuhkan waktu ﾱ 24 jam untuk satu kali proses pembelahan, G1 (Gap 1) selama 11 jam, S (Sintesis DNA) selama 8 jam, G2 (Gap 2) selama 4 jam dan M (Mitotik) selama 1 jam. Selama ketiga sub-fase ini yaitu G1, S, dan G2, sel mengalami pertumbuhan dengan menghasilkan organel dan protein-protein di dalam sitoplasma. Kromosom direplikasi hanya pada sub-fase S. Dengan demikian, suatu sel tumbuh (G1), terus tumbuh saat sel tersebut sudah menyalin kromosomnya (S), dan tumbuh lagi sampai sel tersebut menyelesaikan persiapannya untuk melakukan pembelahan (G2) yang ditandai dengan kromosom berkondensasi, dua pasang sentromer terbentuk, dan nukleolus mulai menghilang, kemudian dilanjutkan dengan fase M.  . Profase

b. Profase

Proses terjadinya fase profase ditandai dengan hilangnya nucleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal.

c. Metafase

Ciri utama fase ini adalah terbentuknya gelendong pembelahan, gelendong pembelahan ini dibentuk oleh mikrotubula. Gelendong ini membentuk kutub-kutb pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu.

d. Anafase

Pada fase ini kromosom yang mengumpul di tengah sel terpisah dan mengumpul pada masing-masing kutub, sehingga telihat ada dua kumpulan kromosom.

e. Telofase

Telofase adalah fase finising, dalam telofase ada dua tahap yaitu telofase awal dan telofase akhir. Pada telofase awal terlihat mulai ada sekat yang memisahkan antara sel-sel anak. Sedang pada telofase akhir terlihat sel-sel anak sudah benar-benar terpisah.

                                                            V. PENUTUP

A. Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
-  Mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi secara tidak langsung. Pembelahan yang terjadi pada sel somatik ini, memiliki tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan (fase-fase) yang terdapat pada pembelahan mitosis ini meliputi: profase, metafase, anafase, dan telofase.
- ciri-ciri yang dapat dideteksi pada masing-masing fase yang ditemukan antara lain:
a. Profase
Proses terjadinya fase profase ditandai dengan hilangnya nucleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilinan-pilinan kromosom yang terlihat tebal.
b. Metafase
Ciri utama fase ini adalah terbentuknya gelendong pembelahan.
c.. Anafase
Telihat adal dua kumpulan kromosom.
d. Telofase
Telofase awal terlihat mulai ada sekat yang memisahkan antara sel-sel anak. Sedang pada telofase akhir terlihat sel-sel anak sudah benar-benar terpisah.
- Tempat terjadinya mitosis pada sel somatik sedangkan meiosis pada sel kelamin. Tujuan mitosis untuk mengganti sel-sel yang rusak sedangkan pada meiosis untuk membentuk sel kelamin. Pembelahan mitosis hanya terjadi satu kali pembelahan saja sedangkan pada meiosis terjadi dua kali pembelahan. Mitosis menghasilkan dua sel anak yang identik sedangkan pada meiosis menghasilkan 4 sel anak yang berbeda dan sel anak mitosis bersifat diploid (2n) sedangkan pada meiosis bersifat haploid (n).

B. Saran
 Pada praktikum selanjutnya ada baiknya jika menambahkan bahan seperti lengkuas (Alpinia galanga, Linn), agar praktikan lebih dapat memahami tentang materi pembelahan pada sel tumbuhan.

                                                DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2004. The Cell Cycle & Mitosis Tutorial. (Online). http://www.biology. arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.html, diakses tanggal 8 Desember 2011.
Margono, H. 1973. Pengaruh Colchicine terhadap pertumbuhan Memanjang Akar Bawang Merah (Alium cepa). Skripsi tidak diterbitkan. Malang: IKIP.
Pratiwi, D.A. 2004. Penuntun Biologi. Jakarta: Erlangga
Setjo, S. 2004. Anatomi Tumbuihan. Malang: JICA.
Suryo. 2001. Genetika. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.