Pembelahan Sel Mitosis dan Meiosis

Cynthia Christy Liasnawi

10-2011-130

Mahasiswa Fakultas Kedokteran UKRIDA

Alamat Korespendensi:

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510

E-mail: cynthialiasnawi@gmail.com

Pendahuluan

Sel dapat membelah menjadi sel-sel lain dengan beberapa cara pembelahan. Pada sel

tubul sel membelah dengan pembelahan mitosis, sedangkan pada sel gamet sel membelah

dengan pembelahan meiosis. Pembelahan mitosis dan meiosis memiliki fase pembelahan

yang berbeda dan menghasilkan sel anakan dengan jumlah dan sifat yang berbeda pula.

Namun sering kali seseorang mengalami kesulitan dalam memahami kedua pembelahan sel

ini serta mendapat kesulitan untuk mengetahui perbedaan diantara keduanya.

Karya tulis ini bertujuan agar pembaca dapat lebih memahami ciri yang dimiliki oleh

pembelahan mitosis dan meiosis, serta dengan demikian pembaca dapat memahami dan

mengetahui perbedaan dari masing-masing pembelahan tersebut yang terdapat pada fase

pembelahan, jumlah sel anak yang dihasilkan, posisi sel yang mengalami pembelahan, jumlah

kromosom sel anak dan tujuan pembelahan sel.

Pembelahan sel

Kebanyakan sel akan membelah bila telah mencapai volume maksimal. Pembelah sel

dapat dibagi dua yaitu: pembelahan langsung dan pembelahan tidak langsung. Pembelahan

langsung, pembelahan nukleus langsung terjadi lalu disusul dengan pembelahan sitoplasma

atau sitokinesis. Pembelahan secara tidak langsung, pembelahan dimana terjadi tahap-tahapan

persiapan sebelum terjadinya pembelahan.1 Selanjutnya akan dibahas lebih dalam mengenai

pembelahan tidak langsung yaitu mitosis dan meiosis.

Pembelahan sel berfungsi dalam reproduksi, pertumbuhan dan perbaikan. Pembelahan

sel melibatkan distribusi materi genetik yang identik-DNA kepada kedua sel anak. Yang

paling luar biasa dari pembelahan sel ialah ketepatan dalam penyampaian DNA, tanpa

pengurangan dari suatu generasi sel ke generasi berikutnya.2

Di dalam setiap kromosom eukariotik terdapat satu molekul DNA linear yang sangat

panjang, yang mewakili ribuan gen, unit yang menentukan sifat yang diwarisi oleh suatu

organism. DNA ini berikatan dengan berbagai protein yang mempertahankan struktur

kromosom dan membantu mengontrol aktivitas gen. Kompleks protein-DNA, yang disebut

kromatin, diorganisasi menjadi serat yang tipis dan panjang. Dalam persiapan pembelahan ,

kromatin ini memandat: kromatin tergulung dan terlipat sangat padat sehingga terbentuk

kromosom tebal yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Dalam pembelahan mitosis

dan meiosis akan terjadi suatu siklus yang disebut juga dengan siklus sel.2

Siklus sel

Siklus sel adalah peristiwa pertumbuhan dalam sel yang diikuti oleh reproduksi sel

secara berulang-ulang mengikui ritme tertentu. Pada banyak sel , keseluruhan siklus mulai

dari G1 sampai sitokinesis yaitu pembelahan sitoplasma, diselesaikan dalam waktu beberapa

jam. Pada sel lain lagi, siklus tersebut memakan waktu berhari-hari. Ada juga sel yang siklus

nya terhenti secara permanen pada tahap tertentu. Terdapat beberapa fase dalam siklus sel

yaitu G1, S, G2, lalu fase mitotik (M) yang terdiri dari mitosis dan sitokinesis.3

2

Gambar 1. Siklus sel : interfase dan mitosis.2

Pada gambar 1 dapat terlihat siklus sel yang terdiri dari fase interfase yaitu G1, S, G2, dan

fase mitotik yang melingkupi mitosis dan sitokinesis.

Pada fase G1 terjadi fungsi-fungsi vegetatif sel yaitu pertumbuhan , peningkatan

jumlah organel, dan produksi zat-zat, baik yang digunakan untuk diekspor atau digunakan

secara intraselular. Sel-sel yang tidak meneruskan pembelahan nya biasanya terhenti pada

fase G1 ini. 3

Selama fase S, DNA nukleus berlipat dua( untuk persiapan pembelahan nukleus dan

kromosom yang terjadi belakangan). Protein-protein yang terkait dengan kromosom juga

terbentuk saat itu. 3

Pada fase G2 dilakukan pengorganisasian materi-materi untuk struktur-struktur

terspesialisasi yang diperlukan untuk pergerakan kromosom dan juga replikasi sel. Setelah

fase G1, S dan G2 selesai maka fase interfase telah selesai dan sel memulai proses aktif

pembelahan yang dilanjutkan oleh mitosis sebenarnya.3

Mitosis

Proses pembelahan sel mitosis terjadi pada kebanyakan sel tubuh(somatik). Dalam

mitosis, dua sel anak dihasilkan secara genetik indentik dari satu sel induk tunggal. 4 Mitosis

mempertahankan jumlah diploid kromosom. Pembelahan mitosis memastikan bahwa setiap

sel anak menerima jumlah dan jenis yang sama dengan induknya dan pembelahan mitosis

berlangsung untuk petumbuhan dan regenarasi sel.5 Mitosis terdiri dari beberapa fase

berurutan yaitu: profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase.2,6

3

Gambar 2. Pembelahan mitosis.7

Selama profase, tiap kromosom akan memendek dan menebal. Membran nukleus

akan menghilang dan dalam sitoplasma akan terbentuk serat gelendong (spindle). Gelendong

ini terbuat dari mikrotubulus yang memancar dari kedua sentriol yang saling menjauh ke

kutub yang berlawanan. Beberapa ahli membagi profase menjadi prometafase sementara ahli

lainnya menggabungkan fase tersebut kedalam profase. Tahap prometafase, yaitu dimana

berkas mikrotubulus memanjang dari setiap kutub kearah pertengahan sel. Masing-masing

sari kedua kromatid yang berasal dari satu kromosom sekarang memiliki struktur khusus

yang bernama kinetokor, yang terletak di daerah sentromer. Sebagian mikrotubulus ini

melekat pada kinetokor. Mikrotubulus non-kinetokor berinteraksi dengan mikrotubulus dari

kutub yang berlawanan.2,6

Pada metafase, sentriol berada pada kedua kutub yang berlawanan. Kromosom akan

berjajar di bagian pelat metaphase yaitu suatu bidang khayal yang berjarak sama antara kedua

kutub gelendong.2,6

4

Anafase, dua kromatid masing-masing kromosom yang telah direplikasi akan ditarik

ke kutub kutub sel yang berbeda oleh mikrotubulus, karena mikrotubulus melekat pada

sentromer, oleh karena itu sentromer tertarik terlebih dahulu. Sentromer kemudian membelah

dua, kromatid-kromatid ini kemudian akan menjadi kromosom-kromosom yang baru.2,6

Telofase, nukleus anak terbentuk pada kedua kutub sel. Benang kromatin menjadi

kurang tergulung rapat. Mitosis yaitu pembelahan nukleus menjadi dua nukleus anak yang

identik secara genetik telah selesai lalu dilanjutkan dengan sitokinesis. Adanya alur

pembelahan yang berawal dari pelekukan pada permukaan sel didekat daerah bekas pelat

metaphase sebelumnya. Pelekukan ini semakin mendalam hingga sel induk terjepit menjadi

dua dan membelah, yang menghasilkan dua sel anak baru.2,6

Meiosis

Meiosis merupakan bentuk pembelahan sel yang terjadi pada sel kelamin. Mitosis

adalah pembelahan sel untuk menghasilkan sel benih atau sel gamet(sel telur dan sel sperma).

Proses ini terbagi dua yaitu meiosis I dan meiosis II. Akan tercipta 4 sel anakan yang masing-

masingnya haploid yaitu setengah jumlah normal set kromosom(diploid).4 Meiosis 1

merupakan pembelahan reduksi karena terjadi pengurangan kromosom. Meiosis 2 ialah

pembelahan penyamaan.6

Seperti tahapan pada mitosis, kromosom berduplikasi selama fase S pada interfase.

Terdapat tahapan-tahapan pada meiosis yang mirip dengan mitosis, namun dengan perbedaan

penting :8

a. Meiosis terdapat 2 kali pembelahan nukleus dan sitoplasma

b. Masing-masing anak sel hasil pembelahan meiosis memiliki kromosom yang

haploid

c. Pada meiosis terdapat pertukaran informasi genetic sehingga menghasilkan

kombinasi gen yang unik.

Meiosis I

Meiosis I lebih lama dari pada mitosis. Terdiri dari profase, metafase, anafase, dan

telofase. Dalam profasenya dapat dibagi lagi menjadi beberapa tahapan.3

5

Gambar 3. Profase pada Meiosis I.9

a. Leptoten. Kromosom mulai membentuk kumparan dan mulai berkondensasi sehingga

tampak seperti benang-benang yang tipis dan panjang. Membran nukleus mulai pecah,

dan sentriol-sentriol bergerak ke kutub.3

b. Zigoten, kromosom-kromosom homolog memulai proses sinapsis dengan cara

bersentuhan pada beberapa titik sepanjang kromosom tersebut. Serat geledong mulai

tampak.3

c. Pakiten. Sinapsis selesai, kromoson homolog bersisian dengan kromosom homolog

lainnya. keseluruhan struktur ini disebut sebagai tetrad.3

d. Diploten. Terjadi chiasmata pada beberapa tempat antara kromatid homolog. Dari

chiasmata timbul pindah silang fragmen kromosom homolog.3

e. Diakinesis. Kromosom mengalami pemampatan maksimum. Kromosom homolog

merenggang, nukleolus hilang, sentriol mengganda dan pergi ke kutub yang

berlawanan.3

6

Gambar 4. Meiosis I dan meosis II.10

Metafase I, profase berakhir dengan tetrad bergerak ke bagian tengah sel. Pada

metaphase, serat gelendong pada kedua sisi kutub melekat pada sentromer kromosom.

Membentuk barisan pada bagian sel tengah.8

Anafase I, kromosom homolog berpasangan ditarik ke kutub yang berlawanan.

Kromatid besaudara tetap bersatu pada sentromernya karena sentromer tidak terbelah dua

seperti pada mitosis.8

Telofase I, kromatid merenggang, mulai ada pelekukan pada bagian tengah sel, lalu sel

membelah dan terjadi sitokinesis.8

Meiosis II

7

Profase II, profase berlangsung singkat. Mirip dengan profase yang terjadi saat

mitosis, tidak terjadi berpasangannya kromosom homolog, tidak terjadi pindah silang. 8

Pada metafase II, kromosom berbaris pada bagian tengah sel atau pelat metaphase.

Pada metaphase 1 terdapat tetrad pada barisan kromosom tersebut tapi hal tersebut tidak

terjadi pada metaphase 2. 8

Anafase II, kromatid terlekat pada serat gelendong atau benang spindel, lalu terlepas

atu sama lain ke kutub yang berlawanan.8

Telofase II, nukleus kembali terentuk dan kromosom perlahan kembali membentuk

benang kromatin. Setelah itu sitokinesis terjadi. 8

Pembahasan

Skenario E :

“Amir adalah 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 dalam tubuh. Amir tidak mengerti dengan jelas apa

perbedaan antara mitosis dan meiosis.”

Perbedaan mitosis dan meiosis

Tabel 1. Perbedaan mitosis dan meiosis

No Mitosis Meiosis

1. Fase pembelahan terdiri dari profase,

metafase, anafase, dan telofase.

Fase pembelahan terbagi lagi menjadi

meiosis I dan meiosis II.

2. Jumlah sel yang dihasilkan dari

pembelahan, sebanyak 2 sel anak.

Jumlah sel yang dihasilkan dari pembelahan,

sebanyak 4 sel anak.

3. Sel yang melakukan pembelahan mitosis

ialah sel tubuh (somatik).

Sel yang melakukan pembelahan meiosis

ialah sel gamet.

4. Jumlah kromosom sel anak tetap

diploid.

Jumlah kromosom sel anak tereduksi

menjadi haploid.

5. Berlangsung untuk pertumbuhan dan

regenerasi sel.

Berlangsung untuk pembentukan gamet.

8

Fase pembelahan pada mitosis hanya terdiri dari empat tahap utama, sementara pada

meiosis fase pembelahan lebih kompleks. Pada meosis I terbagi lagi menjadi profase (yang

memiliki tahapan leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis), metafase, anafase dan

telofase. Begitu pula pada meiosis II terbagi menjadi empat tahapan utama tersebut.

Pada mitosis dihasilkan dua anak sel, sementara pada meiosis dihasilkan empat anak

sel. Dua anak sel dihasilkan dari meiosis I, lalu kedua anak sel tersebut masuk pada fase

meiosis II dan masing-masing membelah dua menghasilkan dua anak sel sehingga totalnya

menjadi empat sel anak.

Sel tubuh melakukan pembelahan mitosis sementara pada sel kelamin atau gamet

terjadi pembelahan meiosis untuk menghasilkan sperma dan ovum.

Pada pembelahan mitosis jumlah kromosom tidak mengalami reduksi atau

pengurangan melainkan tetap diploid sesuai dengan induknya. Sementara pada pembelahan

meiosis kromosom mengalami reduksi dari diploid menjadi haploid pada meiosis I, yang

dilanjutkan tetap berjumlah haploid pada meiosis II.

Pembelahan mitosis terjadi pada sel tubuh dan pembelahan ini bertujuan untuk proses

pertumbuhan dan regenerasi sel tersebut. Sementara pada pembelahan meiosis sel yang

mengalami ialah sel gamet maka pembelahan ini bertujuan untuk pembentukan gamet.

Kesimpulan

Pembelahan sel mitosis dan meiosis memiliki beberapa perbedaan yaitu pada : fase

pembelahan sel, jumlah sel anak yang dihasilkan, posisi sel yang mengalami masing-masing

pembelahan, jumlah kromosom pada sel anak yang dihasilkan, dan tujuan dari pembelahan

sel tersebut.

9

Daftar pustaka

1. Elias, Pauly. Histology from normal microanatomy to pathology. 7th ed. Italy : Piccin;

1997.h. 30.

2. Campbell AN, Reece JB, Mitchell LG. Biologi. Edisi ke 5. Jakarta: Erlangga;

2002.h.220-2.

3. Fried GH, Hademenos GJ. Schaum’s outline : biologi. Edisi ke 2. Jakarta : Erlangga;

2006.h.93.

4. Behrman, Kliegman, Arvin. Ilmu kesehatan anak nelson vol 1. Edisi ke 15. Jakarta :

Penerbit Buku Kedokteran EGC;1996.h.391.

5. Slonane E. Anatomi Dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 1995.h.47.

6. Standsfield WD, Colome JS, Cano RJ. Schaum’s east outlines : biologi molekular dan

sel. Jakarta : Erlangga;2006.h.10-3.

7. Yourist. Laporan pembelahan mitosis [diunggah 27 januari 2011]. Diunduh 14

desember 2011 dari URL : http://yourist.student.umm.ac.id/2010/01/27/kematian/.

8. Solomon EP, Berg LR , Martin DW. Biology. USA : Thompson

Brooks/Cole ;2005.p.185-8.

9. Meiosis I: profase. Diunduh 14 desember 2011 dari URL :

http://www.alexmed.edu.eg/me/mod/forum/discuss.php?d=5938.

10. The president and fellows of harvard college. Meiosis I [diunggah 2007]. Diunduh 14

desember 2011 dari URL: http://cyberbridge.mcb.harvard.edu.

10