Reproduksi sel 1415(2)

19
Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 1 Nandang Rahman, MPd. SMA Negeri 1 Arjawinangun Cirebon 2014

Transcript of Reproduksi sel 1415(2)

Page 1: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 1

Nandang Rahman, MPd.

SMA Negeri 1 ArjawinangunCirebon 2014

Page 2: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 2

Standar Kompetensi .

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinyapada salingtemas

Kompetensi Dasar .

3.3. Menjelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meosisdengan pewarisan sifat

Indikator .

Mengidentifikasi sel yang akan bereproduksi Menjelaskan urutan tahapan mitosis Mengidentifikasi ciri-ciri tahapan mitosis Menunjukkan lokasi pada makhluk hidup yang mengalami mitosis. Menjelaskan urutan tahapan meosis Mengidentifikasi ciri-ciri tahapan meosis Mengidentifikasi ciri-ciri tahapan meosis Membedakan proses tahapan, tempat terjadinya, fungsi pembelahan

mitosis dan meosis Menjelaskan gametogenesis terkait dengan pewarisan sifat

Page 3: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 3

Sel merupakan unit pertumbuhan dan perkembangan. Sel mempunyaikemampuan untuk berkembangbiak. Perkembangbiakan sel terjadi melaluipembelahan sel. Pembelahan sel dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :a. Pembelahan Amitosisb. Pembelahan Mitosisc. Pembelahan Meiosis

1. Pembelahan AmitosisMerupakan pembelahan sel secara langsung tanpa melalui fase-fase dan

peleburan inti. Pembelahan sel didahului dengan pembelahan inti yang diikutilangsung oleh pemisahan sitoplasma. Dari satu kali pembelahan dihasilkandua sel baru yang sifatnya identik dengan sel induk. Disebut juga pebelahanbiner.

Amitosis merupakan cara reproduksi aseksual pada mahluk hidup berselsatu (uniseluler). Contoh pada bakteri, Protozoa (Misal : Amoeba sp.Paramaecium sp, Euglena sp), Alga biru

Gambar 1 : Pembelahan Amitosis pada bakteri E. Coli

Sumber : Campbell, Edisi 8 Jilid 1 : 253

Page 4: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 4

2. Pembelahan MitosisCiri-ciri :- Merupakan pembelahan tidak langsung (melalui fase-sase)- Terjadi satu kali pembelahan- Dihasilkan dua sel anak yang diploid (2n)- Sifat sel anak sama (identik) dengan sel induk- Terjadi pada sel tubuh- Tujuan : untuk memperbanyak sel atau mengganti jaringan yang

rusak.- Antara mitosis satu ke mitosis berikutnya selalu diselingi dengan

interfaseInterfase bukan merupakan fase pembelahan mitosis, tetapi merupakan

fase istrirahat. Interfase dibagi menjadi 3 (tiga) sub fase, yaitu :1) Sub fase G1 (Pertumbuhan primer) : terjadi pengumpulan energi,

perbanyakan komponen sel (organel sel).2) Sub fase S (Sintesis) : terjadi reflikasi DNA dan perbanyakan organel3) Sub fase G2 (Pertumbuhan sekunder) : terjadi pematangan sel dan

penyempurnaan komponen sel.

Gambar 2 : Siklus Sel

Fase Mitosis (fase M) / fase pembelahan sel terdiri dari 4 (empat) fase,yaitu Profase, Metafase, Anafase dan Telofase. Disingkat ProMAT.

Keterangan :G1 = Pertumbuhan

PrimerG2 = Pertumbuhan

SekunderSito = Sitokinesis

Page 5: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 5

Pada fase profase terjadi penggandaan gen di dalam kromosom(duflikasi). Dalam duplikasi ini dihasilkan gen yang susunan dan sifatnya samadengan gen asalnya. Pada fase ini juga diperlukan energi terbesar yangdigunakan untuk membentuk perlengkapan pembelahan. Energi yangdiperlukan pada setiap fase pembelahan berbeda-beda demikian jugawaktunya. Secara keseluruhan pembelahan mitosis pada sel hewan dan seltumbuhan adalah sama, perbedaannya adalah pada sel tumbuhan tidakdibentuk gelendong pembelahan, hal ini disebabkan karena sel tumbuhantidak mempunyai sentrosom dan sentriol.

Gambar 3 : Pembelahan Mitosis Sel Hewan

Sumber : Campbell 9th : 232 - 233

Page 6: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 6

Keterangan :

G2 Interfase Profase Pro Metafase

Metafase Anafase Telofase

Sitokinesis

Sumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 248 – 249

Page 7: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 7

3. Pembelahan MeiosisCiri-ciri :- Merupakan pembelahan secara tidak langsung.- Terjadi dua kali pembelahan tanpa diselingi interfase.- Dari satu sel induk dihasilkan empat sel anak yang haploid (n).- Sifat sel anak berbeda dengan sel induk.- Bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom, maksudnya supaya

tidak terjadi penggandaan kromosom pada waktu fertilisasi(pembuahan).

- Terjadi pada organ reproduksi (yaitu pada ovarium, testis, serbuk sari,sporogonium).

- Berhubungan dengan proses pembentukan gamet/sel kelamin(gametogenesis).

Tahapan-tahapan Pembelahan Meiosis :

a. Meiosis I1) Profase I, teriri dari 5 sub fase, yaitu : Leptoten

Zigoten Pakiten

Diploten Diakinesis

:

::

::

benang-benang kromatin memendek dan menebalmembentuk kromosom.

kromosom homolog saling berpasangan, disebutsinapsistiap kromosom membelah menjadi 2 kromatid.Sehingga pada setiap kelompok sinapsis ada empatkromatid, yaitu kelompok kromosom homo;og yangbereflikasi. Setiap kelompok ini disebut tetrad ataubivalen.Kromosom homolog memisahkan diri daripasangannya.Terjadi tukar menukar gen antara kromatid yangsaling menempel melalui peristiwa pindah silang.Tempat terjadinya pindah silang disebut kiasma(kiasmata). Kedua sentriol berpisah.

2) Metafase IKromosom hasil reflikasi (tetrad) berjajar berhadap-hadapan disepanjang bidang equator nukleus (dataran metafase/bidang

Page 8: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 8

pembelahan) dan melekat pada benang gelendong pada bagiansentromer kromosom.

3) Anafase I Kromosom homolog saling berpisah dan selanjutnya bergerak menuju

ke arah kutub yang berlawanan. Kromatid masih berlekatan pada sentromernya. Gelendong dan seluruh isi sel memanjang.

4) Telofase I Kromatid sampai di kutub masing-masing, memanjang dan lebih

halus menjadi benang-benang kromatin. Benang-benang gelendong menghilang. Membran inti, nukleus dan nukleolus terbentuk kembali. Di bidang equator terbentuk sekat pemisah. Selanjutnya terjadi sitokinesis, dan terbentuklah 2 sel anak yang

haploid.

Setiap sel anak hasil Meiosis I kemudian membelah secara Meiosis II

b. Meiosis II1) Profase II Benang-benang kromatin memendek dan menebal menjadi

kromosom. Kedua sentriol berpisah dan bergerak menuju ke kutub berlawanan. Membran inti dan nukleolus menghilang. Terbentuk benang-benang gelendong

2) Metafase II Kromosom bergerak berjajar beraturan pada bidang equator. Setiap benang gelendong memegang satu kromosom pada bagian

sentromernya.3) Anafase II Seluruh isi sel dan benang-benang gelendong bertambah panjang. Sentromer membelah menjadi dua. Kromatid saling berpisah dan bergerak menuju kutub yang

berlawanan.4) Telofase II Kromatid sampai di kuub masing-masing, kemudian beruabah

menjadi benag-benang kromatin. Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali. Pada bidang equator terbentuk sekat plasma. Selanjutnya terjadilah sitokinesis.

Page 9: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 9

Gambar 4 : Pembelahan Meiosis

Created by Nandang R.

Page 10: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 10

3.1 Pembentukan Gamet (Gametogenesis)Proses pembentukan dan pematangan gamet (sel kelamin) disebut

dengan gametogenesis. Pada dasarnya gametogenesis merupakanpembelahan meiosis. Proses pembentukan gamet jantan disebutspermatogenesis, sedangkan pembentukan gamet betina disebutoogenesis.

3.1.1Pembentukan Gamet Pada Hewan Tingkat Tinggia. Spermatogenesis

Spermatogenesis berlangsung di dalam testis (buah zakar/kelenjarkelamin). Hasil dari spermatogenesis adalah berupa sperma yangfungsional yang bersifat haploid (n). Spermatogenesis diawali denganpembelahan spermatogonium (sel induk sperma) secara mitosis beberapakali. Spermatoginium baru hasil pembelahan selanjutnya mengalamipertumbuhan dan berkembang menjadi spermatosit primer (2n). Kemudianspermatosit primer membelah secara meiosis I menjadi 2 (dua)spermatosit sekunder yang haploid (n). Spermatosit sekunder selanjutnyamembelah secara meiosis II menjadi 4 (empat) spermatid. Spermatidadalah sel berbentuk bundar atau bulat dengan sejumlah protoplasma danmerupakan gamet dewasa. Tahap akhir dari spermatogenesis adalahterjadinya pertumbuhan dan diferensiasi dari spermatid menjadisperma/spermatozoa. Pada proses spermatogenesis dari satuspermatogonium dihasilkan 4 sel sperma yang fungsional. (Lihat gambar 5)

b. OogenesisBerlangsung di dalam ovarium (indung telur). Proses oogenesis diawali

dengan pembelahan oogonium secara mitosis beberapa kali. Selanjutnyaoogonium berkembang menjadi oosit primer yang bersifat diploid (2n).Pada bentuk oosit primer terjadi sinapsis (pembentukan tetrad) danpemisahan kromosom homolog. kemudian pembelahan meiosis I dimulai.Hasil pembelahan oosit primer secara meiosis I dihasilkan dua sel anakyang tidak sama besar, sel yang besar disebut oosit sekunder dan yangkecil disebut sel polosit I/badan kutub primer yang bersifat haploid (n).Pembelahan selanjutnya adalah meiosis II.Dalam pembelahan meiosis II oosit sekunder membelah menajdi dua sel,yang besar disebut ootid (n) dan yang kecil disebut sel polosit II/badankutub sekunder. Ootid mengandung hampir semua kuning telur dansitoplasma. Pada saat yang bersamaan badan kutib primer membelah

Page 11: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 11

Sum

ber

: G

lenco

e Sci

ence

Bio

logy

: 1051

menjadi dua badan kutub sekunder. Selanjutnya ootid tumbuh danberkembang menjadi sel telur yang dewasa/masak dan tidak mengalamipembelahan sel. Sedangkan ketiga badan kutub hancur, sehingga tiap oositprimer pada proses oogenesis hanya menghasilkan satu ovum (telur) yangfungsional. (lihat gambar 6)

Gambar 5 : Spermatogenesis

Sumber : Glencoe Science (Biology) : 1051

Page 12: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 12

Gambar 6 : Oogenesis

3.1.2 Pembentukan Gamet Pada Tumbuhan Tingkat Tinggia. Pembentukan Gamet Jantan

Terjadi pada bagian dalam bunga jantan (kepala sari) yangmenghasilkan serbuk sari, disebut mikrosporogenesis.

Mikrosporosit (2n) yang terdapat di kepala sari (antera) megalamimeiosis I yang menghasilkan dua sel haploid (n). Pada pembelahan meiosisII dihasilkan empat mikrospora haploid yang berkelompok menjadi satu.Nukleus setiap mikrospora selanjutnya mengalami pembelahan yangdisebut kariokinesis, sehingga masing-masing mempunyai dua nukleushaploid yang tiak sama besar. Nukleus yang besar disebut nukleus

Page 13: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 13

vegetatif (inti vegetatif/inti saluran serbuk sari), sedangkan nukleus yangkecil disebut nukleus generatif (inti generatif). Selanjutnya setelah serbuksari terbentuk inti generatif mengalami pembelahan secara mitosis dantidak diikuti sitokinesis, sehingga terbentuk dua inti sperma, Sedangkannukleus saluran serbuk sari tidak membelah. Serbuk sari yang masakmemiliki tiga inti yang haploid, yaitu satu inti vegetatif/inti saluran serbuksari dan dua inti generatif/inti sperma. Inti vegetatif terletak di depan intigeneratif dan berfungsi sebagai petunjuk jalan bagi inti generatif/intisperma untuk mencapai sel telur.

Gambar 7 : Mikrosporogenesis

Sumber : Schaum (Genetika) : 12

b. Pembentukan Gamet BetinaBerlangsung di dalam ovarium (bakal buah). Prosesnya disebut

megasporogenesis/ makrosporogenesis.Megasporosit (2n) yang terdapat di dalam ovarium pertama-tama

mengalami pembelahan Meiosis I, menghasilkan 2 (dua) sel haploid (n).

Page 14: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 14

Selanjutya diikuti Meiosis II sehingga dihasilkan 4 (empat) megasporahaploid yang tersusun berderet. 3 (Tiga) megaspora mengalami degenerasidan mati, sedangkan yang 1 (satu) nya lagi tetap hidup dan kromosomnyamengalami pembelahan mitosis tanpa mengalami pembelahan plasma(kariokinesis) secara berurutan sebanyak 3 (tiga) kali. Dari pembelahan inidihasilkan satu sel besar yang disebut kandung lembaga muda dengan 8(delapan) inti haploid. Kandung lembaga muda dilingkupi oleh kulit yangdibagian ujungnya terdapat sebuah lubang kecil yang disebut mikrofil.Mikrofil berfungsi sebagai tempat jalan masuknya saluran serbuk sari kedalam kandung lembaga.

Dari 8 inti tersebut, 3 inti menuju daerah kalaza berfungsi sebagaiantipoda (antipoda mengalami degenerasi dan mati), 3 inti menujumikrofil, 1 inti berkembang menjadi ovum (inti kandung lembagaprimer) dan yang 2-nya lagi mengapit ovum dan berfungsi sebagaisinergid ( sinergid selanjutnya megalami degenerasi dan mati). 2 intiyang tersisa (nukleus kutub) bergerak ke tengah kandung lembaga danmelebur menjadi satu sehingga dihasilkan satu inti yang diploid (2n)dan disebut sebagai inti kandung lembaga sekunder (megagametosit)dan sudah siap dibuahi.

Gambar 8 : Megasporogenesis/Makrosporogenesis

Sumber : Schaum (Genetika) : 19

Page 15: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 15

4. Perbedaan Mitosis dengan Meiosis

4.1 Perbandingan Pembelahan Mitosis dengan Meiosis

Sumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 276

Mitosis Meiosis

Page 16: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 16

4.2 Perbedaan Mitosis dengan Meiosis

No Objek/Pembeda Mitosis Meiosis

1. Tempatterjadinya

Hewan : pada selsomatisTumbuhan : pada titiktumbuh

Pada organ reproduksiHewan : testis, ovarium.Tumbuhan : serbuk sari,sporogonium, ovarium

2. Jumlahpembelahan

Satu kali Dua kali

3. Jumlah sel anakdan komposisigenetik

Dua sel anak yangdiploid (2n), yaitujumlah kromosom selanak sama denganjumlah kromosom selinduk

Empat sel anak yanghaploid (n) yaitu jumlahkromosom sel anaksetengah dari jumlahkromosom sel induk

4. Sifat sel anakdengan sel induk

Secara genetik identikdengan sel induk

Secara genetik berbedadengan sel induk

5. Tujuan atauperan

Memperbanyak sel,memperbaiki sel-selyang rusak

Menghasilkan sel kelamin(gamet) dan bertujuanuntuk mengurangi jumlahkromosom (n) supayatidak terjadi penggandaansetelah fertilisasi(pembuahan)

6. Replikasi DNA Terjadi pada saatinterfase sebelummitosis dimulai

Terjadi pada saat interfasesebelum meiosis I dimulai

7. Sinapsis darikromosomhomolog

Tidak terjadi Terjadi pada saat profase Iyaitu pada sub fasezigoten.

Page 17: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 17

TUGAS :

1. Jodohkan pernyataan dalam kolom I dengan istilah pada kolom II. Tulislahhuruf yang mengandung isitilah yang benar pada tempat yang telahdisediakan.

Jawaban I II

................ 1. Sel membelah a. Subfase S

................ 2. Duplikasi kromosom b. Telofase

................ 3. Memisahnya sentriol c. Anafase

................ 4. Pembentukan sel gamet d. Metafase

................ 5. Fase setelah reflikasi DNA e. Profase

................ 6. Kromosom mulai dapat terindera f. Subfase G1

................ 7. Selubung nukleus mulai hilang atau tidakdapat terindera.

g. Subfase G2

................ 8. Selubung nukleus mulai terindera kembali h. Profase

................ 9. Menata diri di dataran metafase/bidagequator

i. Interfase

................ 10. Pematangan sel

3. Mengapa sel polosit II/Badan kutub sekunder hasil proses Oogenesis tidakdapat berdiferensiasi menjadi sel telur (ovum) yang fungsional ? Jelaskan !

4. Jelaskan pengertian dari :a. Sitokinesisb. Kariokinesis

5. Jelaskan pembuahan ganda pada Angiospermae !

Page 18: Reproduksi sel 1415(2)

Bio-XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 18

DAFTAR PUSTAKA

Alton, et.all. (2008), Glencoe Science (Biology), Mc. Graw Hill Companies Inc.: New York.

Cambell, Urry R, Cain, Minorsky W, Jackson. (2010). Biologi Edisi 8 Jilid 1(Terjemahan), Jakarta : Erlangga.

Cambell, Urry R, Cain, Minorsky W, Jackson. (2011). Biology 9 th.ed., UnitedState of America : Pearson Benyamin Cumming.

Elrod, S. & Stanfield, W. (2007). Schaum’s Outlines (Genetika) edisi 4terjemahan, Bandung : Gelora Aksara Pratama.

Pratiwi, D.A., Maryati, S., Srikini, Suharno, Bambang S. (2007). Biologi SMAJilid 3 untuk Kelas XII. Jakarta : Erlangga.

____, (2005). Biologi Kelas XII, Jakarta : Departemen Pendidikan danKebudayaan.

Page 19: Reproduksi sel 1415(2)

Bio XII-Sel/2014-2015 Created by Nandang Rahman Page | 19

Nandang Rahman lahir di Garut, 07 Oktober 1967 lalu dari pasangan Uman

Suherman dan Uum Suryati. Menyelesaikan sekolah dasar di SDN 2 Cibatu

tahun 1980, kemudian melanjutkan ke SMPN 1 Cibatu dan lulus tahun 1983.

Pada tahun 1986 lulus dari SMAN 1 Cibatu Garut Tahun 1986 diterima di

Program D3 IKIP Bandung Fakultas FPMIPA Jurusan Biologi dan lulus pada

tahun 1989. Tahun 2010 melanjutkan kuliah S1 di Universitas Kuningan pada

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, program studi Pendidikan Biologi.

Setelah lulus tahun 2011, tahun 2012 melanjutkan studi di Sekolah Pasca

Sarjana UNIKU program Studi Pendidikan Biologi dan lulus pada tahun 2014.

Sejak tahun 1990 mengajar bidang studi biologi di SMA Negeri 1 Arjawinangun