Pembelahan Sel

Yolanda Kesuma

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Skenario

Amir seorang murid kelas 7 (kelas 1 SMP), mempunyai kakak yang sedang kuliah di Fakultas

Kedokteran. Amir minta tolong kakaknya untuk membantu tugas sekolah tentang pembelahan sel yang

terjadi di dalam tubuh. Amir tidak mengerti dengan jelas apa perbedaan antara mitosis dan meiosis.

Pendahuluan

Kehidupan kita dimulai dari hal yang terkecil. Setiap makhluk hidup terdiri dari susunan

yang memiliki ukuran yang terkecil, yang kemudian akan membentuk suatu kumpulan yang

bekerja sama sehingga suatu organisme atau makhluk hidup yang kompleks memiliki suatu

organisasi kehidupan.1 Bagian terkecil dari makhluk hidup berupa sel. Sekelompok sel yang

bentuk dan fungsinya sama membentuk jaringan. Beberapa macam jaringan yang bekerja sama

membentuk suatu organ. Beberapa macam organ akan terangkai dan membentuk suatu sistem

organ. Selanjutnya beberapa sistem sistem organ membentuk suatu organisme. Organisme dapat

dibagi menjadi dua bagian besar menurut inti sel nya yakni organisme prokariot dan organisme

eukariot. Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan relatif lebih sederhana. Sedangkan

organisme eukariot memiliki inti sel dan organisasi intraselular yang lebih kompleks.2

Pembelahan sel pada organisme uniseluler merupakan cara organisme tersebut untuk

melestarikan jenisnya sedangkan bagi organisme multiseluler, selain untuk melestarikan

jenisnya, pembelahan sel mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan pada organisme

tersebut. Pada manusia, sel sel dapat memperbanyak diri sehingga manusia dapat bertumbuh dan

berkembang.

Korespondensi : Yolanda Kesuma, Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana 2011,

NIM : 102011048, Kelompok E8, Jalan Terusan Arjuna Utara No 6, Jakarta, Telp : 021-56942061, Fax : 021-

5631731, E-mail : Yolla.yollie@hotmail.com

Proses pembelahan sel dibagi menjadi tiga yakni amitosis, mitosis, dan meiosis.

Pembelahan amitosis terjadi pada prokariot, sedangkan pembelahan mitosis dan meiosis terjadi

pada eukariot.  Amitosis adalah pembelahan sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa

melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan amitosis banyak dijumpai pada sel-sel yang

bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri. 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 selang waktu yang dinarnakan interfase.

Meiosis adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam

prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom dan terjadi pindah silang atau

crossing over.3 Pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat

interfase. Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I dan terdapat interfase.

Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan

jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada 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 kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel sel kulit yang

rusak atau mati. Pada pembelahan mitosis tidak terjadi pindah silang. 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.2 Siklus sel tersebut dibedakan

menjadi dua fase utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G1, S,

G2.4

1. G1 : Pada tahap G1 ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel.

2. S   : Pada tahap S, terjadi duplikasi kromosom dan sintesis DNA (replikasi DNA).

Kromosom yang awalnya tunggal berubah menjadi ganda.

3. G2 : Pada tahap G2, sel tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel.

Pada fase ini, DNA cepat sekali bertambah kompleks dengan protein kromosom dan

pembentukan RNA serta protein berlangsung.

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. Kariokinesis selama mitosis menunjukkan ciri yang berbeda beda pada tiap

fasenya. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:2 ,4

1. Profase : Begitu fase G2 berakhir, maka dimulailah profase. Pada tahap profase, terjadi

perubahan pada nukleus dan sitoplasma. Di dalam nukleus, benang benang kromatin

berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid

dengan satu sentromer. Dinding inti dan anak inti menghilang. Pasangan sentriol yang

terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan. Benang

benang spindel terbentuk diantara kedua kutub.

2. Metafase : Membran inti sudah menghilang dan setiap kromosom yang terdiri dari

sepasang kromatid menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang

ekuator) yaitu bidang tengah dari sel sehingga kromosom tampak paling jelas. Sentromer

dari seluruh kromosom membuat formasi sebaris. Kromatid menggantung pada benang

benang spindel melalui sentromer. Pada metafase, tampak adanya dua kromatid hasil

penggandaan pada profase yang sedang mengalami pembagian menjadi dua.

3. Anafase : Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-

masing kromosom membentuk sentromer. Sentromer dari setiap kromosom membelah

menjadi dua dengan masing masing satu kromatid. Kemudian setiap kromatid berpisah

dengan pasangannya dan menuju ke kutub yang berlawanan. Pada akhir anafase, semua

kromatid sampai pada kutub masing masing.

4. Telofase : Kromatid yang berada pada setiap kutub berubah menjadi benang benang

kromatin kembali. Terbentuk kembali nucleolus dan dinding sel membentuk dua inti

baru. Gelendong pembelahan mulai menghilang.

Setelah kariokinesis, terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan

terbentuk sel yang baru. Setelah itu terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom

yang sama dengan kromosom induknya.

Gambar 1. Pembelahan Mitosis2

Seperti mitosis, meiosis berlangsung setelah fase G1, S dan G2 dari interfase dan

menentukan distribusi kromosom yang tepat ke dalam sel-sel anak.  Pembelahan meiosis  akan

menghasilkan 4 sel anak yang memiliki jumlah kromosom hanya setengah dari kromosom

induknya. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar jumlah kromosom individu tetap dari generasi

ke generasi. Meiosis terjadi pada alat reproduksi, yaitu pada gametosit (sel kelamin jantan dan

sel kelamin betina). Pembelahan kromosom berlangsung dua kali berurutan tanpa diselingi

interfase yakni meiosis I dan meiosis II. Pada meiosis juga terdapat fase fase seperti pada

pembelahan mitosis yakni:5

Meiosis I

1. Profase I : Tejadi sinapsis yakni suatu proses penghubungan kromosom yang

telah direplikasi. Hasil dari sinapsis adalah kromosom tetrad yang terdiri dari

dua kromatid dari setiap kromosom. Crossing over sering terjadi pada saat

sinapsis. Selama crossing over, kromatid akan patah dan menempel pada

kromosom homolog yang berbeda. Adanya crossing over ditandai dengan

struktur khusus berupa chiasma. Pada akhir profase I, kromosom homolog

akan mulai terpisah, tetapi ia tetap menempel pada chiasma. Profase terbagi

lagi menjadi fase-fase sebagai berikut:

Leptonema: benang-benang kromatin menjadi kromosom.

Zigonema: kromosom yang sama bentuknya atau kromosom homolog

berdekatan dan bergandengan. Setiap pasang kromosom homolog

disebut bivalen.

Pakinema: setiap bagian kromosom homolog mengganda, tetapi masih

dalam satu ikatan sentromer sehingga terbentuk tetrad.

Diplonema: sentrosom membentuk dua sentriol yang masing-masing

membentuk benang gelendong pembelahan.  Satu sentriol tetap,

sedangkan sentriol yang lain bergerak kearah kutub yang berlawanan. 

Membran inti dan nukleolus hilang. 

Diakinesis: Selaput inti & nukleolus hilang (kromosom berada dalam

sitoplasma, sentrosom pindah kekutub berseberangan, terbentuk

gelendong.

2. Metafase I : Kromosom kromosom menempatkan di dibidang ekuator, tetapi

yang berada di bidang ekuator adalah pasangan pasangan kromosom homolog

sehingga pada metafase I tidak terjadi pembelahan sentromer.

3. Anafase I : Tiap kromosom dari pasangan kromosom homolog bergerak ke

arah kutub yang berlawanan. Masing masing kutub menerima setengah

jumlah kromosom yang ada, sehingga pada fase inilah dimulai terjadinya

reduksi kromosom.

4. Telofase I : Kromosom yang masih terdiri dari dua kromatid berada di kutub

masing masing. Dinding nukleus dan nukleolus terbentuk kembali. Pada

telofase jumlah kromosom haploid yang terdapat pada nukleus yang baru.

Pada masing masing  nukleus yang baru ini terdapat dua kromosom yang

haploid yang terdiri dari empat kromatid.

Meoisis II

1. Profase II : Sentrosom membentuk dua sentriol terletak pada kutub yang

berlawanan dan dihubungkan oleh benang gelendong.  Membran inti dan

nukleolus hilang, kromatin berubah menjadi kromosom yang berada oleh

gelendong pembelahan.

2. Metafase II : Pembelahan serat gelendong sempurna, kromosom yang terdiri

dari dua kromatid berada di bidang ekuator.  Benang benang gelendong yang

berasal dari masing masing kutub mengikat sentromer pada setiap kromatid.

3. Anafase II : Sel memanjang. Sentromer membelah menjadi dua dan lepas,

lalu kromatid dengan sentromer sendiri-sendiri berpisah dan bergerak pindah

ke kutub yang berseberangan.

4. Telofase II : Terbentuk selaput inti dan muncul nukleus. Kromatin terbuka

dan terlepas pilinannya sehingga menjadi longgar dan halus. Sentrosom

menempatkan diri di satu sisi selaput inti. Terjadi tahap sitokinesis sehingga

dari dua gametosit terbentuk empat gametid. Masing–masing mengandung

kromosom setengah dari sel induk.

Gambar II. Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis penting karena dapat mempertahankan jumlah kromosom suatu

individu tetap diploid.5 Ketika terjadi peleburan sel kelamin jantan dan betina yang masing

masing haploid, akan terbentuk individu diploid. Oogenesis adalah proses pembentukan ovum

yang terjadi di organ tertentu, yaitu ovarium. Spermatogenesis merupakan proses pembentukan

sel sperma. Spermatogenesis menghasilkan 4 sel sperma dari 4 sel anakan pembelahan meiosis.

Spermatogenesis menghasilkan empat sel anak sedangkan oogenesis hanya menghasilkan satu sel

anak (sel telur).6 Hal tersebut terjadi karena tiga badan polar yang dihasilkan tidak mengalami

perkembangan dan terdegradasi.

Gambar 3. Oogenesis6

Oogenesis adalah proses pembentukan dan perkembangan ovum. Pada saat bayi berada di

janin ibu, oogonium akan membelah secara mitosis menjadi oosit primer. Saat bayi dilahirkan

oosit primer dalam fase profase pada pembelahan meiosis. Oosit primer kemudian mengalami

masa istirahat hingga masa pubertas. Pada masa pubertas terjadilah oogenesis. Pada masa

pubertas dan mulai terbentuknya siklus menstruasi, oosit primer kecepatan pematangannya

berbeda-beda. Pada saat ovulasi suatu siklus haid normal, yaitu sekitar 2 minggu sebelum terjadi

haid berikutnya, hanya satu sel folikel yang mengalami pematangan sampai tingkat lanjut dan

keluar sebagai ovum yang siap dibuahi. Oosit primer mengadakan pembelahan meiosis I

menghasilkan satu sel oosit sekunder yang besar dan satu polar body yang lebih kecil. Oosit

sekunder ini mempunyai kromosom setengah kromosom oosit primer yaitu 23 kromosom

(haploid). Dalam pembelahan meiosis II, oosit sekunder membelah diri menghasilkan satu sel

ootid yang besar dan satu polar body. Polar body pertama membelah diri menjadi dua. Setelah

itu ootid tumbuh menjadi sel telur (ovum) yang mempunyai 23 kromosom (haploid). Sedangkan

ketiga badan kutub kecil hancur (terdegradasi).5,6

Gambar 4. Spermatogenesis6

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan dan pematangan sperma.

Spermatogonium membelah mitosis menjadi spermatogonia, setelah itu spermatogonia

berkembang menjadi sel spermatosit primer. Sel spermatosit primer memiliki 46 kromosom

membelah secara meiosis I menghasilkan spermatosit sekunder yang hanya memiliki 23

kromosom, spermatosit sekunder membelah lagi (meiosis II) menghasilkan spermatid, spermatid

berdiferensiasi menjadi sperma.5,6

Penutup

Mitosis dan meiosis memiliki beberapa perbedaan yakni sel yang terlibat pada mitosis

yakni semua sel tubuh, meiosis hanya sel kelamin aja. Setelah itu terdapat perbedaan jumlah sel

anakan, pada mitosis 2 sel anak sedangkan meiosis 4 sel anak. Jumlah kromosom pada mitosis

2n (diploid pada manusia 23 pasang) dan meiosis n (haploid). Pada mitosis hanya terjadi 1 kali

proses pembelahan sedangkan pada meiosis terjadi 2 kali pembelahan. Selanjutnya pada mitosis

tidak terjadi pindah silang dan pada meiosis terjadi pindah silang (crossing over)

Daftar Isi

1. Priyadi A. Biologi. Bogor : Yudhistira;2002. h. 74.

2. Yatim W. Genetika. Bandung : Tarsito;2004. h.32

3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.h.13

4. Karmana O. Cerdas belajar biologi. Jakarta : Grafindo Media Pratama; 2006.h.17

5. Campbell, Reece, Mitchell. Biologi. Edisi ke-5(1). Jakarta : Erlangga;2000.h.220-230

6. Anderson PD. Anatomi fisiologi tubuh manusia. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2001.h.274