Tinjauan pustaka

Pembelahan Sel Normal dan Abnormal dalam Tubuh Manusia

Welhan CHAU / 102013338 / A4

welhan.2013fk338@civitas.ukrida.ac.id

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510. Telephone : (021)5694-2061, fax : (021) 563-1731

AbstrakTubuh manusia mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang tidak terlepas dari

proses pembelahan sel. Sel sendiri adalah unit kehidupan struktural dan fungsional terkecil

dari tubuh. Menurut sifat dan letak terjadinya pembelahan, pembelahan sel dibagi menjadi

dua, yaitu mitosis dan meiosis. Mitosis adalah proses pembelahan sel somatik (sel tubuh),

sementara meiosis adalah proses pembelahan sel gamet (sel kelamin). Pada mitosis terdapat

siklus sel yang terdiri dari empat fase. Tiga fase pertama merupakan interfase (G1, S, G2 – G0)

dan fase yang keempat adalah fase mitosis (profase, metafase, anafase, dan telofase).

Sementara itu, fase-fase meiosis adalah sebagai berikut: interfase, meiosis I (profase I,

metafase I, anafase I, dan telofase I), interkinase, dan yang terakhir adalah meiosis II (profase

II, matafase II, anafase II, dan telofase II). sel juga membutuhkan Apoptosis yang berguna

sebagai pengontrol dari siklus pembelahan sel tersebut. jika sel mengalami hilangnya kontrol

membelah, maka sel tersebut akan membelah secara tadak terbatas yang dapat

menjadikannya sebagai kanker.

Kata kunci: mitosis, meiosis, kanker.

AbstractThe human body growth and development are inseparable from the process of cell

division. Cell itself is a structural and functional unit o life from the smallest body. According

to its nature and location of the divisin, cell division is divided into two, there are mitosis and

meiosis. Mitosis is the divisin f somatic cells (body cells), while meiosis is the process of cell

division of gametes (sex cells). In mitosis there is  cell cycle that consist of four phases. The

first three phase are interphase (G1, S, G2  G0) and the gourth phase is the phase of mitosis

(prophase, metaphase, anaphase, and telophase). Meanwhile, the phases of meiosis are:

meiosis I (prophase I, metaphase I, anaphase I, and telophase I), intrkinase, and the last is

meiosis II (prophase II, metaphase II, anaphase II, and telophase II). cell also needs

apoptosis that used as controler from those splitting cell cycle. If the cell experiences losing

1

control of splitting, than the cell will splitting unlimitedly which that could make it becoming

a cacer

Keywords: mitosis, meiosis, cancer.

PendahuluanDalam masa pertumbuhan setiap makhluk hidup sebagai individu bertambah besar dan bertambah

tinggi, beberapa bagian dari tubuh kita mengalami perubahan (misalnya rambut dan kuku

yang bertambah panjang), selain itu kita juga mengalami proses kematangan sel kelamin.

Hal-hal tersebut sering disebut dengan pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada

tubuh manusia. Semua hal tersebut dapat terjadi karena adanya proses pembelahan sel.

Menurut sifat dan letak terjadinya pembelahan, pembelahan sel dibagi menjadi dua, yaitu

mitosis dan meiosis. Mitosis adalah proses pembelahan sel somatik (sel tubuh), sementara

meiosis adalah proses pembelahan sel gamet (sel kelamin). Baik fungsi, fase-fase, dan

perbedaan dari kedua jenis pembelahan sel akan dibahas secara lengkap pada pembahasan

dibawah ini. Diharapkan dengan adanya pembahasan ini, pembaca mampu mengetahui proses

pembelahan sel yang terjadi pada tubuh manusia secara normal maupun tidak normal, mampu

menjelaskan proses mitosis dan meiosis, serta dapat menjeaskan perbedaan proses mitosis

dan meiosis.

Pembelahan SelSel adalah unit kehidupan strukural dan fungsional terkecil dari tubuh.1 Pembelahan

sel adalah suatu proses yang membagi satu sel induk menjadi dua atau lebih sel anak.

Pembelahan sel biasanya merupakan bagian kecil dari suatu siklus sel yang lebih besar. Pada

manusia, seluruh sel membelah untuk memperbanyak jumlahnya, kecuali pada sel testis dan

ovarium.2 Melaui proses pembelahan sel inilah, tubuh akan mengalami proses pertumbuhan

dan perkembangan. Misalnya saja, bertambah tinggi dan kuku bertambah panjang, mencapai

kematangan fungsi organisme, dsb. Bukan hanya itu, pembelahan sel juga memiliki peran

dalam memperbaiki jaringan-jaringan yang rusak.

Menurut sifat dan letak terjadinya pembelahan, pembelahan sel dibagi menjadi dua,

yaitu mitosis dan meiosis. Mitsis adalah proses pembelahan sel somatik (sel tubuh),

sementara meiosis adalah proses pembelahan sel gamet (sel kelamin) yang berupa sperma

dan ovum.3 Kedua macam pembelahan tersebut memiiki fase-fase pembelahan meliputi

profase, metafase, anafase, dan juga telofase.  

2

1. MitosisPembelahan secara mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi melalui tahapan-

tahapan tertentu. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan. Setiap sel anakan

mengandung jumlah kromosom yang sama pada induknya. Pembelahan mitosis terjadi pada

sel eukariotik. Jika sel induk yang membelah mengandung kromosom (2n). Sel anakan yang

dihasilkan dari pembelahan mitosis adalah dua sel anakan yang juga diploid (2n). Dengan

kata lain, pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan identik. Siklus sel terdiri dari

empat fase., yaitu tiga fase pertama merupakan interfase (G1,S,G2) dan fase yang keempat

adalah mitosis (mitosis terdiri dari profase, metafase, anafase, telofase).

1.1 InterfaseInterfase terdiri dari fase G1, fase S, dan fase G2.

Fase G1 (gap 1) adalah tahap persiapan sel untuk melakukan replikasi DNA dengan

mensintesis protein baru dan mengaktifkan komponen sitoskeleton (mikrotubulus, filament

intermediet, dan mikrofilamen).4 Secara metabolik dapat dikatakan bahwa sel sangat aktif

karena semua komponen sel disintesis dan sel tumbuh dengan cepat. Perlu diingat bahwa

pada tahap ini, di dalam nucleus setiap kromosom merupakan dobel heliks DNA tunggal

yang belum tereplikasi.1 Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa DNA yang ada masih

berjumlah 1 salinan (1c) dan diploid (2n).

Fase S (sintesis) merupakan tahap dimana sel mulai melakukan replikasi (duplikasi)

DNA. Dengan demikian, pada setiap kromosom akan berisi dua dobel heliks DNA identik

yang disebut kromatid, menyatu pada sentromer.1 Dapat disimpulkan bahwa hasil dari

tahapan ini adalah terbentuknya 2 salinan DNA yang diploid (2c, 2n).

Fase G2 (gap 2) merupakan periode yang dapat dikatakan sangat penting dalam

metabolisme dan pertumbuhan sel sebelum mengalami mitosis. Karena pada tahap ini, sel

memiliki kesempatan kedua untuk mengentikan tahap siklus sel apabila terjadi kesalahan

dalam replikasi DNA, dengan melakukan perbaikan atau pemberian rangsangan untuk

mengalami apoptosis (kematian sel terprogram).4 Pada fase ini, dapat dilihat bahwa

kromosom belum mengalami penebalan dan masih dalam bentuk panjang, sementara sentriol

mulai membelah dan spindel yang dihasilkan dari mikrotubulus mulai terbentuk untuk

persiapan pembelahan.1 Tahapan terakhir yang masih tergolong dari tahap interfase adalah G0.

Tahapan ini dapat disebut sebagai tahap istirahat. Apabila sel mendapat rangsangan untuk

melewati tahap G0, sel tersebut akan maju ke tahap lain, bila tidak demikian, maka sel akan

tetap berada pada tahap G0.4 (Lihat gambar 1)

3

Gambar 1. Siklus Sel1

1.2 ProfasePada tahap awal profase, kromsom yang sebelumnya telah bereplikasi akan

berkondensasi (menjadi lebih pendek dan lebih tebal dengan cara penggulungan serat DNA)

menjadi dua kromatid yang bergabung pada sentromer.2 Dengan menebalnya kromosom,

maka kromosom menjadi pilinan yang kuat dan besar serta menjadi mudah terlihat di

mikroskop. Kemudian, pasangan sentriol akan berpisah dan mulai bergerk ke sisi nukleus

yang berlawanan, dan apabila telah sampai di sisi nukleus, sentriol akan membentuk benang-

benang spindel.1 (Lihat gambar 2).

Gambar 2. Tahap Awal Profase1            Selanjutnya adalah tahap akhir profase, dimana nukleolus melebur dan membran

nukleus menghilang, sehingga memungkinkan benang-benang spindel memasuki nukleus.

Mikrotubulus yang muncul dari kinektokor  (bagian kromosom yang merupakan tempat

pelekatan benang-benang spindel selama pembelahan inti – struktur pada sentromer), dapat

berinteraksi dengan benang spindel.1 (Lihat gambar 3)

4

Gambar 3. Tahap Akhir Profase1

1.3 MetafaseMetafase adalah tahap dimana kromosom yang secara jelas tampak menjadi dua set

pasangan berada di tengah-tengah sel (bidang ekuator).4 Sentromer pada semua kromosom

akan saling berikatan dengan benang spindel untuk kemudian ditarik ke masing-masing

kutub. Kinektokor memisah dan kromatid mulai bergerak menjauh.1 (Lihat gambar 4)

Gambar 4. Metafase1

1.4 AnafaseAnafase adalah tahap dimana mikrotubulus mulai menarik pasangan kromosom agar

terpisah.4 Pergerakan ini dapat terjadi karena pemendekan dan pemanjangan mikrotubulus

yang membentuk spindel.2 Akhir anafase ditandai dengan adanya dua set kromosom lengkap

yang berkumpul pada kedua kutub sel.1 (Lihat gambar 5)

Gambar 5. Anafase1

5

1.5 TelofasePada tahap telofase, pada ujung-unjung sel terdapat masing-masing satu set

kromosom lengkap.2 Kromosom mulai merenggang dan kembali menjadi masa kromatin.

Dengan demikian, dua nukleus kembali terbentuk, diikuti dengan melebur dan terurainya

kromosom serta terbentuknya membran nukleus dan terbentuknya kembali nukleolus. Pada

akhirnya, sel akan mengalami sitokinesis yaitu pembelahan sitoplasma. Pembelahan

sitoplasma berada tepat di pertengah masa kromosom, lalu berlanjut di sekitar sel hingga

akhirnya membelah sel tersebut menjadi dua sel terpisah. (Lihat gambar 6)

Gambar 6. Telofase2

2.5 MeiosisMeiosis adalah pembelahan sel yang terjadi dalam pembentukan sel-sel kelamin (sel

telur dan sperma).1 Berbeda dengan mitosis, jumlah kromosom sel hasil pembelahan adalah

setengah dari sel induknya (n = haploid). Pembelahan meiosis ini memiliki tujuan untuk

menghasilkan sel telur maupun sel sperma yang matang.

Meiosis melibatkan replikasi DNA dalam sel serta diikuti dua kali pembelahan sel

(meiosis I dan meiosis II). Nantinya, akan terbentuk empat sel anakan yang masing-masing

memiliki 23 kromosom. Pada pria, keempat sel anak aan hidup dan berdiferensiasi menjadi

sperma matang. Sementara pada wanita, hanya akan ada satu sel anakan yang hidup dan

menjadi sel telur yang matang. Apabila sel sperma dan sel telur bertemu, maka akan

dihasilkan embrio dengan kromosom total 46 (23 pasang kromosom).4

Fase-fase meiosis adalah sebagai berikut: interfase, meiosis I (profase I, metafase I,

anafase I, dan telofase I), interkinase, dan yang terakhir adalah meiosi II (profase II, matafase

II, anafase II, dan telofase II). Fase-fase tersebut sedikit berbeda dari fase-fase pada

pembelahan mitosis.

2.1 Interfase

Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan untuk melakuan pembelahan. Sama

seperti pada interfase mitosis, persiapan yng dimaksud adalah proses sintesis protein dan

replikasi DNA. DNA akan direplikasi dari satu salinan menjadi dua salinan. Sel yang akan

6

membelah mereplikasi DNA di setiap kromosomnya sehingga terbentuk dua kromatid yang

bergabung pada sentromer (kromosom homolog).1,2

2.2 Meiosis IMeiosis I terdiri dari profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I.Profase I :

Tahap Profase I ini merupakan tahap yang paling menentukkan dalam proses meiosis

karena dalam tahap ini terjadi beberapa perubahan mendasar antaranya adalah pembentukkan

pasangan kromosom homolog, pertukaran bahan-bahan genetik, dsb.6 Oleh karena itu, tahap

ini memakan waktu yang paling lama dan juga merupakan tahap yang paling kompleks

berbeda dengan tahap profase dalam tahap mitosis. Tahap profase I ini dibedakan menjadi 5

bagian, yaitu : Leptonema, zigonema, pakhinema, diplonema, dan diakinesis.5,6

a. Leptonema : Kromosom diploid yang jumlahnya 4 tampak sebagai benang

panjang, tunggal dan tipis.5

b. Zigonema : Ke empat kromosom itu saling berdekatan dan membentuk pasangan

yang disebut sinapsis.5

c. Pakhinema : Kromosom menjaadi pendek dan tebal.5

d. Diplonema : Masing-masing kromosom membelah memanjang sehingga

membentuk kromatid. Empat kromatid itu dinamakan tetrad.5

e. Diakinesis : Kromatid-kromatid yang tidak serupa (dari sentromer yang lain)

dapat bersilang. Tempat persilangan ini disebut khiasma (jamak:khiasmata). Di

tempat khiasmata itu kromatid akan putus dan segmen dari satu kromatid akan

bersambung dengan potongan segmen kromatid yang lain.peristiwa penukaran

segmen dari kromatid yang tak seruapa (nonsister chromatids) dalam kromosom

homolog itu dinamakan pindah silang (crossing over). Dengan adanya pindah

silang, maka terjadilah penukaran gen-gen, sehingga terbentuk kombinasi baru.5

Tahap Metafase I ini kromosom-kromosom yang masih berpasangan menempatkan

diri di bidang ekuatorial dari sel. Dinding inti menghilang. Kromosom-kromosom masih

dalam keadaan diploid.5

Tahap Anafase I, setiap kromosom yang homolog masing-masing mulai ditarik oleh

benang spindel menuju ke kutub yang berlawanan arah. Dengan demikian, didapati bahwa

satu kelompok kromosom haploid (n) telah tersusun disetiap kutub. Hal tersebut sesuai

dengan tujuan dari anafase yaitu untuk membagi isi kromosom diplod menjadi haploid.

Pada tahap Telofase I, Terbentuklah dua sel anakan, masing-masing memiliki separuh

dari jumlah kromosom sel asalnya. Terjadilah pembelahan reduksi karena setiap sel anakan

7

akan memiliki satu kromosom dari tiap pasangan kromosom homolog. Dinding inti sel timbul

kembali.5

2.3 Interkinesis

Interkinesis adalah tahap di antara dua pembelahan meiosis. Pada tahap ini tetap

terjadi sintesis protein namun tidak terjadi replikasi DNA. Perlu diingat kembali bahwa hasil

dari pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel anakan yang haploid (n) namun masih berisi

sepasang kromatid yang mengartikan bahwa kandungan DNAnya masih rangkat (2c). oleh

karena itu, akan dilakukan pembelahan meiosis II yang bertujuan unuk membagi kedua

salinan tersebut pada sel anakan yang baru.7

2.4 Meiosis II

Pada meiosis II, terdapat empat tahap yang sama dengan meiosis I. Tahap yang

pertama adalah profase I. Pada tahap ini peristiwa yang terjadi sama dengan peristiwa pada

profase mitosis. Sentriol akan memisah dan bergerak ke kutub yang berlawanan, dan

mikrotubulus dari setiap sentromer melekat pada benang dari sentriol di kutub berlawanan.

Tahap yang kedua adalah metafase II. pada tahap ini, kromatid berbaris ada bidang

ekuator sel. Kromatid yang ada tersusun berpasangan namun tidak lagi dalam bentuk tetrad

melainkan disebut dengan dyad. Tahap berikutnya adalah anafase II, pada tahap ini sentromer

membelah dan kromatid terpisah menjadi kromosom. Berbeda dengan pembelahan mitsis,

kromatid yang terpisah tidak identik secara genetic akibat persilangan atau kombinasi ulang.

Pada akhirnya, sel akan memasuki tahapan akhir yang disebut telofase II. Di telofase II,

membrane nukleus terbentuk kembali, kromosom melebur, dan terjadi sitokinesis. Sel yang

dihasilkan akan bersifat haploid.

Komunikasi SelBerhasilnya sel-sel itu membelah tidak terhindar dari terjadinya komunikasi sel satu

dengan sel yang lainnya. Komunikasi sel adalah hubungan / interaksi antara satu sel dgn sel

yg lain ataupun antara sel dgn lingkungannya. Tujuannya adalah agar setiap organ ditubuh

kita dapat menjalankan tugasnya dengan baik sehingga dapat menjaga kelangsungan hidup

seseorang. Sinya-sinyal antar sel jauh lebih sederhana daripada bentuk-bentuk pesan yang biasanya

dirubah oleh manusia. Pada komunikasi khas antar sel, sel pemberi sinyal menghasilkan tipe

khusus dari molekul sinyal yang dapat dideteksi oleh sel target. Sel target memiliki protein

reseptor yang mampu mengenali dan berespon secara spesifik terhadap molekul sinyal.

Transduksi sinyal dimulai ketika protein reseptor pada sel target menerima sinyal

ekstraselular yang baru masuk dan merubahnya menjadi sinyal intraselular yang memerintah

8

perilaku sel. Terdapat empat bentuk pensinyalan sel, yaitu sinyal parakrin, sinyal autokrin,

sinyal endokrin, sinyal sinaptik.

Sinyal Parakrin merupakan tipe komunikasi sel jarak dekat, dan molekul pesan

disekitarnya disampaikan melalui proses difusi. Tipe lain dari pensinyalan jarak dekat yang

lebih terspesialisasi terjadi pada sistem saraf. Selain parakrin ada juga autokrin yaitu

komunikasi sel dengan dirinya sendiri yang berarti reseptor pada sel yang sama.

Sinyal Autokrin adalah variasi sinyal parakrin, namun molekul sinyal yang dihasilkan

dipakai oleh sel itu sendiri karena mempunyai reseptor untuk sinyal yang dihasilkannya.

Mekanisme ini digunakan oelh sekelompok sel untuk menjalankan fungsinya secara

bersamaan.8

Sinyal Endokrin, molekul sinyalnya disebut hormon. Hormon dilepaskan kedalam

aliran darah, dalam kadar yang rendah akan beraksi pada sel target yang tersebar diseluruh

tubuh. Sel target memiliki reseptor dengan daya ikat tinggi sehingga dapat menarik hormon

dari aliran rendah. Sinyal hormon umumnya bersifat menahun, dalam artian akan bekerja

dalam jangka waktu yang lama.8

Sinyal Sinaptik, merupakan kombinasi sinyal parakrin dan endokrin. Neurotransmiter

dilepaskan kedalam celah sinaps yang berjarak hanya beberapa nanometer dari membran sel

pascasinaps. Namun ada juga yang membentuk sinyal jarak jauh karena akson yang

menghubungkan sel sebelum dan pascasinaps berjarak beberapa sentimeter. Pada umumnya

reseptor neurotransmiter mempunyai daya ikat yang rendah dibandingkan dengan reseptor

untuk hormon. Dicelah sinaps, konsentrasi neurotransmiter harus sangat tinggi, dan sinyalnya

beraksi dalam waktu singkat karena segera diakhiri dengan cepat oleh hidrolisis atau

ditangkap kembali oleh prasinaps.8

Pembelahan Sel AbnormalKadang-kadang dalam keadaan tertentu, sel kehilangan kemampuan untuk

menanggapi faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan. Seperti sebuah sel yang akan

terus membelah secara tidak terkendali. Pembelahan sel secara tidak terkendali ini dikenal

dengan nama pembelahan sel abnormal.sel yang diciptakan oleh pembelahan sel yang

abnormal juga mengalami pembelahan yang tidak teratur. Akhirnya masa padat dari sel-sel

abnormal atau tumor terbentuk. Tumor tidak selalu mengancam nyawa. Beberapa tumor yang

disebut tumor jinak, cukup sering terjadi. Salah satu contoh dari tumor jinak adalah kutil.

Meskipun kutil sangat mengganggu, mereka tidak berbahaya. Tumor jinak biasanya tidak

9

mengancam tuan rumahnya. Sel-sel tumor tumbuh disau bagian tubuh, dan tidak menyerang

jaringan lain.8

KankerKanker adalah suatu keadaan dimana sel-sel yang ganas menyerang dan

menghancurkan jaringan tubuh. . Kanker dipicu oleh bahan-bahan penyebab kanker atau

bersifat karsinogenik. Tiga kelompok utama karsinogen yang menyerang DNA adalah

pemaparan yang berlebihan pada radiasi ultaviolet, virus-virus dan bahan-bahan kimia. Sel-

sel kanker menyerap nutrisi pada laju yang lebih cepat daripada sel-sel normal dimana sel-sel

tersebut diturunkan, dan sel-sel ini mengeluarkan zat yang mendorong pertumbuhan

pembuluh darah disekitarnya. Yang membedakan sel kanker dari sel normal diantaranya sel

kanker memiliki bentuk dan ukuran yang tidak beraturan, jumlah nukleus yang tidak

biasanya, dan struktur mitosis yang abnormal. Sel-sel kanker membagi sebelum mereka

dewasa dan cenderung tumbuh dimana-mana satu sama lain.2

Kesimpulan

Sel adalah unit terkecil yang menyusun tubuh kita, dengan cara membelah terus

menerus. Sel melakukan pembelahan dengan dua cara yaitu mitosis dan meiosis. Pembelahan sel yang

normal akan menghasilkan sel anakan yang normal juga. Tetapi apabila pembelahan selnya abnormal, maka

akan menjadikan sel tersebut berbahaya bagi tubuh manusia, contohnya adalah kanker. Komunikasi sel juga

sangat erat kaitannya dengan pembelahan sel, karena melalui komunikasi sel sinyal-sinyal dari satu sel dapat

diterima oleh sel-sel lainnya dan mencegah terjadinya pembelahan sel yang abnormal.

Daftar Pustaka

1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2004.h.34-52.

2. James J, Baker C, Swain H. Prinsip-prinsip sains untuk keperawatan. Jakarta: Penerbit

Erlangga; 2011.h.88-90.

3. Kliegman B, Nelson A. Ilmu kesehatan anak Nelson. Edisi 15 (1). Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2000.h.391.

4. Corwin JE. Buku saku patofisiologi. Edisi 3. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2009.h.43-6.

5. Suryo. Genetika Manusia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2008.h.57, 60-3.

10

6. Juwono, Juniarto AZ. Biologi Sel. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2000.h.80-

1,8,9.

7. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, Winarni EW. Biologi SMA dan MA untuk kelas XII.

Jakarta: Penerbit Erlangga;2009.h.111-2.

8. Priastini R, Hartono B. Buku ajar biologi kedokteran. Edisi 3. Jakarta: Fakultas

Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana; 2010.h.151-2,134-5.

11