PENJELASAN MATERI PEMBELAJARAN
Pada organisme bersel satu, pembelahan
sel merupakan cara perkembangbiakan. Sementara itu pada organisme bersel
banyak, pembelahan merupakan cara untuk pertumbuhan.
Ada dua cara pembelahan sel, yaitu
mitosis dan meiosis. Kedua cara ini memiliki persamaan dan perbedaan. Persamaan
dar keduanya adalah dilaluinya tahapan atau fase pembelahan, sedangkan
perbedaannya dalam hal tujuan dan hasilnya.
Mitosis bertujuan unutuk memperbanyak jumlah
sel; berhubungan dengan pertumbuhan dan perbaikan sel-sel rusak; terjadi pada
sel-sel tubuh atau soma. Hasil dari satu kali mitosis dari satu sel induk adalah
dua sel anakan yang memiliki ciri sama dengan sel induknya.
Meiosis bertujuan untuk mengurangi
jumlah kromosom sel induk. Satu sel induk yang membelah secara meiosis
menghasilkan sel anakan yang tidak memiliki jumlah kromosom sama dengan sel
induk. Meiosis terjadi pada pembentukan sel kelamin.
Mitosis melalui fase/tahapan profase,
metafase, anafase, dan telofase. Fase-fase ini memiliki ciri yang khas
berdasarkan pada penampakan kromosomnya. Fase persiapan pembelahannya disebut
interfase yang tidak memperlihatkan penampakan kromosom, sehingga interfase
dapat disebut sebagai fase di luar mitosis, meskipun justru pada interfase
terjadi persiapan untuk mitosis secara aktif.
Meiosis terdiri atas dua kali
pembelahan yang masing-masing disebut meiosis I dan meiosis II. Meiosis I
terdiri dari profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I. Kemudian dilanjutkan
dengan meiosis II yang terdiri atas, profase II, metafase II, anafase II, dan
telofase II. Meiosis terjadi pada saat pembentukan sel gamet (sel kelamin) atau
gametogenesis yang terdiri atas spermatogenesis dan oogenesis. Sperma dan ovum
masing-masing mempunyai jumlah kromosom separuh dari jumlah sel induk sehingga
adanya fertilisasi akan menyebabkan zigot memiliki jumlah kromosom gabungan.
Dari satu sel induk pada
spermatogenesis akan dihasilkan 4 sperma yang bersifat fungsional. Sementara
itu, pada oogenesis dihasilkan 3 sel kutub bersifat tidak fungsional dan satu
ovum yang fungsional. Zigot dari hasil fertilisasi memiliki jumlah kromosom
yang sama dengan induknya.
TUGAS
SISWA
1. Pada tahap interfase terdiri
dari 3 tahap seperti pada gambar di bawah ini, jelaskan fase di bawah ini?
a.Growth 1 (G1):
jawaban:
jawaban:
Tahap pertama dari interfase disebut fase G1 (gap pertama) karena, dari aspek mikroskopis, sedikit perubahan terlihat. Namun, pada tahap G1, sel cukup aktif di tingkat biokimia. Sel tumbuh dan terakumulasi blok bangunan kromosom DNA dan protein terkait serta cadangan energi yang cukup untuk menyelesaikan tugas mereplikasi setiap kromosom dalam inti.
b.Sintesis (S):
jawaban:
Tahap sintesis interfase mengambil
terpanjang karena kompleksitas dari materi genetik yang diduplikasi. Sepanjang
interfase, DNA nuklir tetap dalam konfigurasi semi-kental kromatin. Pada tahap
S, hasil replikasi DNA dalam pembentukan pasangan identik molekul DNA, kromatid
kakak, yang melekat erat pada daerah centromeric. Sentrosom diduplikasi selama
fase S. Kedua centrosomes akan menimbulkan gelendong mitosis, aparat yang
orchestrates pergerakan kromosom selama mitosis. Di tengah-tengah setiap sel
hewan, yang centrosomes sel hewan berhubungan dengan sepasang benda seperti
batang, sentriol, yang tegak lurus satu sama lain. Sentriol membantu mengatur
pembelahan sel. Sentriol tidak hadir dalam centrosomes spesies eukariotik lain,
seperti tanaman dan sebagian besar jamur.
c.Growth 2 (G2):
jawaban:
Pada fase G2, sel mengisi ulang
menyimpan energi dan mensintesis protein yang diperlukan untuk manipulasi
kromosom. Beberapa organel sel yang digandakan, dan sitoskeleton dibongkar
untuk menyediakan sumber daya untuk tahap mitosis. Mungkin ada pertumbuhan sel
tambahan selama G2. Persiapan akhir untuk tahap mitosis harus diselesaikan
sebelum sel dapat memasuki tahap pertama mitosis.
2. Berikut adalah fase pembelahan mitosis:
a. Jelaskan istilah pembelahan sel
berikut: benang spindel, sentromer, kinetokor, kromosom, kromatid, sentrosom,
kariokinesis, sitokinesis, bidang equator, hapliod dan diploid?
Jawaban:
1. Benang spindel
Benang protein yang membentuk tabung (disebut tubulus) yang muncul menghubungkan sentriol yang satu dengan yang lain pada proses pembelahan sel; fungsi benang spindel adalah untuk menarik kromosom menuju ke kutub masing-masing.
2. Sentromer
Sentromer adalah sebuah bagian pada
untaian DNA yang bertanggung jawab atas pergerakan kromosom yang telah
tereplikasi.
3. Kinetokor
Kinetokor adalah bagian kromosom yang
merupakan tempat pelekatan benang-benang spindel selama pembelahan inti dan
merupakan tempat melekatnya lengan kromosom.
4. Kromosom
Benang benang kromatin yang menebal dan
memendek pada saat sel mengalami mitosis; benang benang ini mengandung gen
(pembawa sifat)
5. Kromatid
Kromatid adalah bagian kromosom yang
sering disebut sebagai lengan kromosom.
6. Sentrosom
Sentrosom adalah Organel sel yang
berfungsi aktif pada pembelahan sel dan hanya terdapat pada sel hewan.
7. Kariokinesis
Kariokinesis adalah proses pembagian
materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan
Telofase.
8. Sitokinesis
sitokinesis adalah proses pembagian
sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan. Sitokinesis terjadi setelah
telofase. Dan setelah ini, terbentuk individu yang identik.
9. bidang equator
bidang equator adalah Bidang
pembelahan/bidang tengah dari sel
10. haploid
Sel haploid adalah sel-sel dengan
setengah jumlah kromosom (atau n) dalam inti
11. diploid
Sel diploid adalah sel-sel yang
mengandung satu set lengkap (atau 2n) kromoso
b. Jelaskan perubahan kromosom
yang terjadi pada fase profase, metafase, anafase, dan telofase?
Jawaban:
1. Profase
Profase atau fase awal, adalah tahapan
ketika sel akan membelah diri tanda- tanda fase adalah sebagai berikut :
1). Benang-benang kromatin di nukleus yang
semula berbentur jala berubah semakin menebal dan memendek, menjadi kromoson.
Pada fase ini kita dapat menghitung jumlah pasangan kromoson di dalam sel.
Benang- benang kromosom tersebut berpasangan. tiap-tiap benang kromoson
menggandakan diri sehingga membentuk struktur simetris yang disebut sebagai
kromatid. Jadi, jumlah benang kromoson menjadi dua kali lipat. kromatid
tersebut saling berhubungan melalui suatu bentukan yang bulat yang disebut
sentromer.
2). Membran nukleus melebur sehingga sel
tidak memiliki membran intinukleous (anak inti) tidak tampak lagi, yang berarti
kegiatan transkripsi (DNA mengkopi diri membentuk RNA) tidak berlangsung lagi.
3). Pada sel hewan terdapat sentriol yang
membelah diri, kemudian masing- masing menuju ke kutub, dari kutub
sentriol membentuk banang- benang spindel yang menghubungkan kedua kutub sel.
Melalui kutub spindel inilah nantinya tiap- tiap kromoson berjalan menuju kutub
masing- masing.
2. Matafase
Ciri penting dari metafase adalah
terjadinya pembagian kromatid didaerah ekuator. Adapun ciri- ciri metafase
adalah sebagai berikut :
1).Kromatid terletak dibidang ekuator,
menggantung pada benang spondel melalui sentromer. Pada metafase tampak adanya
dua kromatid hasil penggandaan profase (satu kromatid mengandung satu sel
kromosom), yang sedang mengalami pembagian menjadi dua tiap- tiap sel anak akan
mendapatkan satu kromatid. Sentromer juga dapat disebut kinetokor.
2). Benang- benang spindel tampak semakin
jelas
3. Anafase
Fase ketika kromoson bergerak dari
bidang ekuator ke arah kutub disebut dengan anafase kromosom tersebut bergerak
menuju kutub. Masing-masing gerakan kromosom ke kutub dituntun oleh benang speindel
agar kromoson tidak bergerak secra acak. Benang kontraktil spindel dapat
menarik kromosom ke arah kutub. Kromosom yang bergerak ke arh kutub biasanya
berbentuk huruf V.
4. Telofase
Fase ini merupakn fase akhir pembelahn
dengan ciri- ciri sebagai berikut :
1).Benang- benang kromosom sudah berada
didaerah kutub msing- masing yang semakin lama semakin menipis, kemudian
berubah menjadi benang- benang kromatin yang tipis.
2). Membran nukleus mulai terbentuk
3).Nukleus mulia muncul kembali
4). Pada bidang ekuator terbentuk penebalan
plasma, yang selanjutnya akan membagi sel anak yang identik stu sama lain dan
identik dengan sel induknya
c. Mengapa interfase tidak tepat
jika disebut fase istirahat pada pembelahan sel?
Jawaban:
Karena pada fase ini sel belum melakukan
kegiatan pembelahan akan tetapi sel sudah siap untuk membelah. Selama
interfase terjadi sel tampak keruh dan benang-benang kromatin halus
lama-kelamaan akan terlihatan. Interfase bukan merupakan tahap dalam mitosis sehingga
interfase sering disebut fase istirahat.
a. Sebutkan 4 fase meiosis I?
-Profase I
Leptoten, terbentuk kromosom
Zigoten, terjadi sinapsis
Pakiten, kromosom membelah membentuk
kromatid sehinggan tiap kromosom mengandung empat kromatid
Diakinesis, mengandung empat kromatid
-Metafase I
Membran inti menghilang
Terbentuk benang-benang spindel
Kromosom berjajar di sepanjang ekuator
-Anafase I
Pada tahap ini kromosom homolog
bergerak ke arah kutub yang berlawanan
-Telofase I
Membrane inti dan anak inti kembali
terbentuk
Terbentuk dua sel anakan melalui proses
sitokinesis.
b. Sebutkan 4 fase meiosis II?
Jawaban:
-Profase II
Pada profase II kromatid kembaran masih
melekat pada tiap sentromer kromosom. Tahap ini kadang terjadi dalam waktu yang
singkat karena diikuti tahap berikutnya.
-Metafase II
Pada metafase II tiap kromosom (yang
berisi dua kromatid) merentang pada bidang ekuator. Terbentuk benang-benang
spindel, satu ujung melekat pada sentromer, dan ujung lain membentang menuju ke
kutub pembelahan yang berlawanan arah.
-Anafase II
Pada anafase II benang spindel mulai
menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan tersebut.
Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya dan bergerak menuju kutub yang
berbeda. Kromatid yang terpisah kini dinamakan kromosom.
-Telofase II
Pada telofase II, kromatid (atau kini
disebut kromosom) telah mencapai kutub pembelahan. Hasil total dari tahap ini
adalah terbentuk empat inti. Tiap inti mengandung setengah pasang kromosom
(haploid) dan satu salinan DNA (1n,1c).
c. Jelaskan perubahan kromosom
pada profase I?
Jawaban:
·
pada tahap Profase I DNA dikemas dalam kromosom.
·
Pada akhir Profase I terbentuk kromosom homolog yang berpasangan
membentuk tetrad.
Tahap Profase I dibagi menjadi 5
subfase, yaitu:
-Leptonema : Benang-benang kromatin
memendek dan menebal ,serta mudah menyerap zat warna dan membentuk kromosom
mengalami Kondensasi.
-Zigonema : Sentromer membelah
menjadi dua dan bergerak kearah kutub yang berlawanan,sementara itu kromosom
homolog saling berpasangan ( Sinapsis).
-Pakinema : Terjadi duplikasi
kromosom.
-Diplonema : Kromosom homolog
saling menjauhi, terjadi pelekatan berbentuk X yang disebut Kiasma dan
merupakan tempat terjadinya 'Crossing Over'.
-Diakenesis : Terbentuk
benang-benang spindel, dua sentriol sampai pada kutub yang berlawanan, membran
inti dan nukleus menghilang.
d. Bagaimana terjadinya proses
pindah silang pada profase I?
Jawaban:
Pindah silang terjadi
ketika meiosis I (akhir profase I atau permulaan metafase I), yaitu ketika
kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid. Pada waktu
kromosom-kromosom hendak memisah (yaitu pada anafase I), kromatid-kromatid yang
bersilang itu melekat dan putus dibagian kiasma, kemudian tiap potongan itu
melekat pada kromatid sebelahnya secara timbal balik. Berhubung dengan itu
gen-gen yang terletak pada bagian yang pindah itu akan berpindah pula tempatnya
ke kromatid sebelahnya (homolognya).Akibat pindah silang adalah tertukarnya
materi kromosom.
e. Jelaskan perbedaan profase I
dan II?
Jawaban:
Profase I: Merupakan persiapan pembelahan yang
melalui tahap leptoten, zigoten, pakiten, diploten, serta diakinesis dimana
terjadi duplikasi kromosom.
Profase II: Hanya merupakan tahap persiapan
pembelahan dan tidak ada duplikasi kromosom.
f. Jelaskan perbedaan metafase I dan II?
Jawaban:
Metafase I:
Benang-benang spindel
menempatkan setiap tetrad sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada
kinetokor sentromer. setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat
tertarik pada kutub yang berlawanan.
Metafase II:
Kromosom mengumpul
kembali pada bidang pembelahan dengan bantuan benang-benang spindel.
Benang-benang spindel ini melekat pada kinetokor yang nantinya akan menarik
pasangan kromatid menuju kutub yang berlawanan.
g. Jelaskan perbedaan anafase I dan II?
Jawaban:
Anafase I:
setiap kromosom
dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan
sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah. jumlah kromosom bagi calon sel anak
sudah tereduksi.
Anafase II:
Sentromer akan
membelah sehingga kromatid bergerak menuju kutub
yang berlawanan.
h. Jelaskan perbedaan telofase I dan II?
Telofase
I:
Jawaban:
Telofase I:
Kromosom telah menuju
kutub masing-masing. Setiap kutub memiliki kromosom haploid dengan dua
kromatid.Nukleolus tampak kembali dan dalam satu sel terbentuk 2 inti yang
lengkap.
Telofase II:
Masing-masing kutub
telah memiliki sebuah kromosom
haploid. Benang spindel akan menghilang
dan diikuti dengan sitokinesis
menghasilkan 4 sel anak yang haploid.
Perbandingan Mitosis dan Meiosis
Faktor pembanding
|
Mitosis
|
Meiosis
|
Tujuan
|
· Untuk memperbanyak
sel dan pertumbuhan
· Mengganti sel yang
rusak
|
· Untuk membentuk sel
kelamin
|
Tempat terjadi
|
· Pada tumbuhan
terjadi di jaringan meristematis, misalnya diujung batang, ujung akar, dan
kambium
· Pada hewan terjadi
di sel-sel somatik(sel tubuh)
|
· Pada tumbuhan
terjadi di benang sari dan putik
· pada hewan terjadi
di alat kelamin
|
Tahap pembelahan
|
· Terjadi lewat satu
rangkaian tahap, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase
· Terjadi satu kali
pembelahan yang diawali interfase
|
· Terjadi lewat dua
rangkaian tahap, yaitu:
*meiosis I : profase I, metafase I,
anafase I, dan telofase I.
* meiosis II : profase II, metafase
II, anafase II, dan telofase II.
· Terjadi dua kali
pembelahan tanpa interfase.
|
Hasil
|
· Dua sel anakan yang
identik & memiliki jumlah kromosom seperti sel induknya (diploid)
|
· Empat sel anakan
yang berbeda & memiliki setengah jumlah kromosom seperti sel
induknya (haploid)
|
5. Jelaskan dengan gambar
gametogenesis pada alat kelamin jantan dan bertina pada tumbuhan.
Mikrosporogenesis:
Megasporogenesis:
6. Jelaskan dengan gambar
gametogenesis pada hewan jantan dan betina.
Spermatogenesis:
Oogenesis:
