Embed Size (px)
Citation preview
General biology
•
Pembelahan Sel
pembelahan secara
langsung
pembelahan secara tidak
langsung
Pembelahan
mitosis
pembelahanmeiosis
Tahapan pembelahan
mitosis
Tahapan pembelahan
meiosis
Pembelahan Sel
Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun tubuh kita. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses yang disebut pembelahan sel atau reproduksi sel .
•Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua,
yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis).
MENU
1. Pembelahan Sel secara Langsung
•Perbedaan antara organisme prokariotik dan eukariotik, terutama berdasarkan pada ada tidaknya membran inti selnya.
Membran inti sel tersebut membatasi cairan pada inti sel (nukleoplasma) dengan cairan di luar inti sel, tempat terdapatnya organel sel (sitoplasma). Organisme prokariotik tidak mempunyai membran inti sel,
•sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati.
Proses pembelahan sel pada Amoeba
MENU
2. 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.
•Ketika sel akan membelah, benang-benang kromatin ini menebal dan memendek, yang kemudian disebut kromosom.
• Kromosom dapat berikatan dengan warna tertentu, sehingga mudah diamati dengan mikroskop.
•Hasil penelitian menunjukkan bahwa kromosom merupakan benang pembawa sifat. Di dalam kromosom terdapat gen sebagai faktor pembawa sifat keturunan.
•Pada waktu sel sedang membelah, terjadi
proses pembagian kromosom di dalamnya.
•Tingkah laku kromosom selama sel membelah dibedakan menjadi fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel.
•Pembelahan sel yang terjadi melalui fase-fase itulah yang disebut pembelahan secara tidak langsung.
•Pembelahan sel secara tidak langsung dibedakan menjadi dua,
yaitu pembelahan mitosis dan meiosis .
MENU
pembelahan mitosis•mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan
sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom induknya.
•Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel kelamin).
•Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anakan.
•Sel anakan ini mewarisi sifat sel induknya dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya.
• Jika sel induk memi-liki 2n kromosom, maka setiap sel anakan juga emiliki 2n kromo-som. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom diploid .
MENU
Tahapan Pembelahan Mitosis•Pada pembelahan mitosis, sel tidak
langsung membelah menjadi dua, tetapi melalui beberapa fase (tahap),
yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.
•. Ketika sel siap membelah, terjadi interfase, ditandai
dengan inti sel yang tampak keruh dan
tampak benang-benang kromatin yang
halus. Pada fase ini saat dimana sel
mempersiapkan diri untuk melakukan pembelahan lagi
dengan mengumpulkan materi dan energi. Pada
tahap ini terjadi replikasi DNA
Profase Pada fase ini
kromosom memendek dan menebal. Sentriol membelah dan bergerak kekutub dan terbentuk benang-benang spindel yang terhubung dari kutub ke kutub.Membran inti dan inti menghilang. masing-masing kromosom terlihat terdiri dari dua kromatid yang terikat pada sentromer. Kromosom terletak bebas di dalam sitoplasma.
Metafase
Pada tahap ini kromosom bergerak kebidang ekuator Benang spindel. Kromosom terikat pada benang spindel melalui sentromer. Kromosom diekuator dengan tujuan agar pembagian jumlah informasi DNA ke sel anakan merata.
Anafase Selama anafase,
kromatid bergerak menuju ke arah kutub-kutub yang berlawanan. Kromatid dapat bergerak ke kutub karena kontraksi benang spindel yang memendek dan menarik kromatid menjadi dua bagian ke arah yang berlawanan.
Telofase Kromatid-
kromatid mengumpul pada kutub-kutub. Selaput inti terbentuk kembali dan nukleolus terlihat lagi. Pada bagian bidang ekuator terjadi lekukan yang makin lama makin ke dalam hingga sel induk terbagi menjadi dua yang masing-masing mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya.
•Jadi pembelahan mitosis dari satu sel
induk menghasilkan dua sel anak yang mempunyai sifat sama persis dengan induknya.
• karena hal ini lah sel-sel di dalam tubuh kita semakin bertambah. tidak hanya itu, apabila di dalam tubuh kita terdapat sel-sel yang rusak maka sel-sel tubuh akan membelah menggantikan sel-sel yang rusak tadi.
MENU
Pembelahan meiosis Pembelahan meiosis memiliki ciri sebagai
berikut:• terjadi dalam peristiwa pembentukan sel
kelamin (gametogenesis) pada kelenjar kelamin (gonad)
•menghasilkan empat sel yang tidak identik dengan sel semula (diploid menjadi haploid), karena terjadi pengurangan kromosom pembelahan ini sering disebut pembelahan reduksi
•bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, agar komposisi kromosom anak sama dengan komposisi kromosom indukMENU
Tahapan Pembelahan meiosis Meiosis I1. Profase 1Tahap ini terbagi menjadi beberapa tahap lagi sebagai
berikut:
• Leptonema : benang kromatin berubah menjadi kromosom
• Zigonema : kromosom homolog berpasangan dan disebut bivalen. Peristiwa saat kromosom homolog berpasangan membentuk bivalen disebut sinapsis
• Pakinema : kromosom homolog yang berpasangan (bivalen) mengganda sehingga terdapat empat kromatid yang berpasangan dan disebut tetrad
• Diplonema : terjadi pindah silang (crossing over)• Diakinesis : membran inti dan nukleolus lenyap, telah
terbentuk benang spindel lengkap
Metafase 1Tetrad terletak pada bidang pembelahan sel/ekuator
Anafase 1Tetrad
memisah menjadi dua
kromatid, lalu masing-masing
bergerak ke kutub sel yang
berlawanan
Telofase 1Kromosom yang terdiri dari dua kromatid sampai di kutub selMembran inti dan nukleolus munculTerjadi sitokinesisKromosom berubah menjadi benang kromatinBenang spindel lenyapPada telofase 1 ini sel hasil pembelahan telah memiliki separo jumlah kromosom sel induk (haploid). Itu sebabnya Meiosis I sering disebut pembelahan reduksi karena ada pengurangan kromosom dari 2n —> n.
Meiosis II
Profase 2• benang kromatin berubah menjadi kromosom
(yang terdiri dari dua kromatid)• membran inti dan nukleolus lenyap• berbentuk benang spindelMetafase 2• Kromosom yang terdiri dari dua kromatid
terletak di bidang pembelahan sel/ekuator Anafase 2• Kromosom yang terdiri dari dua kromatid
memisah, lalu masing-masing bergerak ke kutub sel yang berlawanan
Telofase 2kromosom sampai di kutub selmembran inti dan nukleolus munculbenang spindel lenyap , terjadi sitokinesis,terbentuk 4 sel yang haploidPada pembelahan Meiosis II tidak ada perubahan struktur kromosom, jadi semula n (haploid) pada akhir pembelahan tetap n. Oleh karena itu Meiosis II sebenarnya sama dengan Mitosis.
MENU
. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat•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).
•1. Gametogenesis pada Hewan
•Gametogenesis memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangbiakan hewan. Gametogenesis pada hewan dibagi menjadi dua, yaitu spermatogenesis dan oogenesis.
•Spermatogenesis merupakan proses pembentukan gamet jantan (sperma). Sementara oogenesis adalah proses pembentuk an gamet betina (ovum atau sel telur).
• a. Spermatogenesis
• Di dalam testis terdapat saluran-saluran kecil yang disebut tubulus seminiferus. Pada dinding sebelah dalam saluran inilah, terjadi proses spermatogenesis.
• Di bagian tersebut terdapat sel-sel induk sperma yang bersifat diploid (2n) yang disebut spermatogonium.
• Pembentukan sperma terjadi ketika spermatogonium mengalami pembelahan mitosis menjadi spermatosit primer (sel sperma primer).
• Selanjutnya, sel spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua spermatosit sekunder yang sama besar dan bersifat haploid. Setiap sel spermatosit sekunder mengalami meiosis II, sehingga terbentuk 4 sel spermatid yang sama besar dan bersifat haploid.
• b. Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin betina atau gamet betina yang disebut sel telur atau ovum. Oogenesis terjadi di dalam ovarium.
Di dalam ovarium, sel induk telur yang disebut oogonium tumbuh besar sebagai oosit primer sebelum membelah secara meiosis. Berbeda dengan meiosis I pada spermatogenesis yang menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang sama besar.
Meiosis I pada oosit primer menghasilkan 2 sel dengan komponen sitoplasmik yang berbeda, yaitu 1 sel besar dan 1 sel kecil. Sel yang besar disebut oosit sekunder, sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub primer (polar body).
Oosit sekunder dan badan kutub primer mengalami pembelahan meiosis tahap II.
Oosit sekunder menghasilkan dua sel yang berbeda. Satu sel yang besar disebut ootid yang akan berkembang menjadi ovum. Sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub. Sementara itu, badan kutub hasil meiosis I juga membelah menjadi dua badan kutub sekunder.
Jadi, hasil akhir oogenesis adalah satu ovum (sel telur) yang fungsional dan tiga badan kutub yang me ngalami degenerasi (mati).
2. Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi
•Sebelum menjadi gamet, hasil akhir meiosis pada gametogenesis mengalami perkembangan terlebih dahulu melalui proses yang dise-but maturasi.
•Pada tumbuhan berbunga, gametogenesis diperlukan dalam pem-bentukan gamet jantan dan pembentukan gamet betina. Pembentukan gamet jantan disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan gamet betina disebut megasporogenesis
• a. Mikrosporogenesis
Mikrosporogenesis berlangsung di dalam benang sari, yaitu pada bagian kepala sari atau anthera . Kepala sari ini meng-hasilkan serbuk sari, yang mengandung sel sperma. Pembentukan sel sperma dimulai dari sebuah sel induk mikrospora diploid yang disebut mikros porosit di dalam anthera.
Mikrosporosit ini mengalami meiosis I menghasilkan sepasang sel haploid. Selanjutnya, sel ini mengalami meiosis II dan menghasilkan 4 mikrospora yang haploid. Keempat mikrospora ini berkelompokmenjadi satu sehingga disebut sebagai tetrad .
• Setiap mikrospora mengalami pembelahan mi-tosis. Pembelahan ini menghasilkan dua sel, yaitu sel generatif dan sel vegetatif. Sel vegetatif ini mempu-nyai ukuran yang lebih besar daripada sel generatif.
• Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding sel yang tebal. Kedua sel dan dinding sel ini ber-sama-sama membentuk sebuah butiran serbuk sari yang belum dewasa.
• Setelah terbentuk serbuk sari, inti generatif membelah secara mitosis tanpa disertai sitokinesis, sehingga terbentuklah dua inti sel sperma. Sementara itu, inti vegetatifnya tidak membelah.
• Pembentukan sel sperma ini dapat terjadi sebelum serbuk sari keluardari anthera atau pada saat serbuk sari sampai di kepala putik (stigma). Pada saat inilah, tangkai serbuk sari mulai tumbuh. Pada umumnya, pembe-lahan mitosis sel generatif terjadi setelah buluh serbuk sari menembus stigma atau mencapai kantung embrio di dalam bakal biji (ovulum).
• b. Megasporogenesis
Megasporogenesis merupakan proses pembentukan gamet betina. Proses ini terjadi di dalam bagian betina bunga, yaitu bakal biji (ovulum) yang dibungkus oleh bakal buah (ovarium) pada pangkal putik.
Di dalam bakal biji terdapat sporangium yang mengandung megasporofi t yang bersifat diploid. Selanjutnya, megasporofi t mengalami meiosis menghasilkan 4 megaspora haploid yang letaknya berderet. Tiga buah megaspora mengalami degenerasi dan mati, tinggal sebuah megaspora yang masih hidup.
Megaspora yang hidup ini mengalami pembelahan kromosom secara mitosis 3 kali berturut-turut, tanpa diikuti pembelahan sitoplasma. Hasilnya berupa sebuah sel besar yang disebut kandung lembaga muda yang mengan dung delapan inti haploid. Kandung lembaga ini dikelilingi kulit (integumen). Di ujungnya terdapat sebuah lubang (mikropil) sebagai tempat masuknya saluran serbuk sari ke dalam kandung lembaga.
•Selanjutnya,• tiga dari delapan inti tadi menempatkan diri di
dekat mikropil. Dua di antara tiga inti yang merupakan sel sinergid meng-alami degenerasi. Sementara itu, inti yang ketiga berkembang menjadi sel telur.
•Tiga buah inti lainnya bergerak ke arah kutub kalaza, tetapi kemudian mengalami degenerasi pula. Ketiga inti ini dinamakan inti antipoda. Sisanya, dua inti yang disebut inti kutub, bersatu di tengah kandung lembaga dan terjadilah sebuah inti diploid (2n).
• Inti ini disebut inti kandung lembaga sekunder . Ini berarti kandung lembaga telah masak, yang disebut megagametofi t dan siap untuk dibuahi.
•3. Pewarisan Sifat dan Variasi Genetis
•Secara garis besar, ada tiga mekanisme yang menyebabkan terjadinya variasi genetik pada suatu populasi. Ketiga mekanisme ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
• a. Pindah silang
Pada profase I, kromosom homolog muncul pertama kali sebagai pasangan. Kromosom-kromosom homolog ini saling bersilangan pada kiasmata.
Pada kiasmata inilah terjadi pindah silang (crossing over) materi genetik dari kromosom satu ke kromosom lainnya. Pindah silang ini terjadi ketika dua kromatid dari kromosom yang berbeda bertukar tempat.
Kromatid yang sudah tidak identik lagi dengan kromatid saudaranya karena terjadi pindah silang disebut dyad. Pada manusia, dua atau tiga kasus kejadian pindah silang dapat terjadi untuk setiap pasangan kromosom.
•b. Pemilahan kromosom secara bebas
Pada metafase I, pasangan kromosom homolog terletak pada bidang metafase. Orientasi pasangan homolog yang menghadap kutub-kutub sel bersifat acak.
Setiap pasangan mempunyai dua kemungkinan dalam penyusunan ini. Kita ambil contoh organis-me yang mempunyai empat kromosom diploid (2n = 4). Organisme ini mempunyai 2 kromosom dalam sel gametnya. Dua kromosom ini dapat menghasilkan empat kemungkinan sel anakan dengan kombinasi kromosom berbeda satu sama lain
• c. Fertilisasi random
Di dalam sebuah keluarga, seorang anak mempunyai sifat yang berbeda dengan saudara-saudaranya. Seorang anak tidak ada yang memiliki sifat yang sama persis dengan ibu atau bapaknya.
Akan tetapi, sifatnya kemungkinan besar merupakan perpaduan sifat kedua orang tuanya. Ini jelas sangat masuk akal, sebab seorang anak dihasilkan dari pembuahan 1 sel telur ibu oleh 1 sel sperma bapak.
Sel telur yang dibuahi sperma akan menjadi zigot sebagai cikal bakal manusia. Jadi, genetik seorang anak sangat dipengaruhi kromosom yang terkandung dalam sel telur atau sperma tersebut.
setiap sel kelamin (sperma dan sel telur) yang menentukan kromosom anak merupakan 1 dari 8 juta kemungkinan. Hal ini berarti, seorang manusia merupakan salah satu dari 64 trilyun (8 juta × 8 juta) kombinasi kromosom diploid. Dengan kata lain, kita telah memenangkan pertandingan melawan 64 trilyun calon anak yang mungkin dilahirkan.
THANK YOU FOR ATTENTION
