Laporan Eksperimen Pembelahan Sel

LAPORAN EKSPERIMEN PEMBELAHAN SEL

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): Transkripsi RNA, sintesis protein dan penggandaan organel sel.

b. Sintesis (S): Replikasi DNA, duplikasi kromosom.

c. Growth 2 (G2): sintesis RNA dan perbanyakan kembali organel sel. Interfase bukan merupakan fase pembelahan, tapi fase antara, yaitu antara mitosis satu dam mitosis berikutnya. Fase ini membutuhkan waktu paling lama dibandingkan dengan fase pembelahan sel.

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?

Jawab:

· Benang spindel, merupakan benang protein yang membentuk tabung(tubulus) yang muncul menghubungkan sentriol yang satu dengan yang lain pada proses pembelahan sel. Fungsinya untuk menarik kromosom menuju kekutub masing-masing.

· Sentromer, merupakan sebuah pembagian pada untaian DNA yang bertanggung jawab atas pergerakan kromosom yang telah tereplikasi. Fungsinya sebagai tempat melekatnya kromatid saudara dan sebagai tempat pelekatan benang spindel.

· Kinetokor, merupakan daerah khusus pada sentromer kromosom pada masing-masing kromatid. Kinetokor terbentuk pada daerah sentromer.

· Kromosom, merupakan struktur berupa benang halus yang membawa informasi genetik(gen). Kromosom terdapat didalam setiap inti sel makhluk hidup.

· Kromatid, merupakan salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom.

· Sentrosom, merupakan organel sel yang berfungsi aktif pada pembelahan sel dan hanya terdapat pada sel hewan.

· Kariokinesis, merupakan pembagian inti selama siklus sel yang biasanya diikuti oleh sitokinesis.

· Sitokinesis, merupakan pembagian sitoplasma untuk membentuk dua sel anak yang terpisah segera setelah mitosis.

· Bidang equator, merupakan tempat atau bidang pembelahan dimana kromosom atau kromatid berjajar sehingga kromosom atau kromatid mudah diamati dan dipelajari.

· Haploid, merupakan sel-sel dengan setengah jumlah kromosom(atau n) dalam inti.

· Diploid, merupakan sel-sel yang mengandung satu set lengkap(atau 2n) kromosom.

b. Jelaskan perubahan kromosom yang terjadi pada fase profase, metafase, anafase, dan telofase?

Jawab:

Ø Pada profase, benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromotid tetapi masih melekat dalam satu sentromer.

Ø Pada metafase, kromosom terletak berjajar pada bidang equator. Bagian sentromer kromosom berkaitan dengan kinetokor yang berhubungan dengan benang spindel.

Ø Pada anafase, sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan.

Ø Pada telofase, kromosom berubah menjadi benang kromatin.

c. Mengapa interfase tidak tepat jika disebut fase istirahat pada pembelahan sel?

Jawab:

Karena pada tahap ini sel sedang mempersiapkan segala kebutuhannya untuk memulai pembelahan.

3. Perhatikan gambar pembelahan meiosis berikut!

a. Sebutkan 4 fase meiosis I?

Jawab:

Profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I.

b. Sebutkan 4 fase meiosis II?

Jawab:

Profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II.

c. Jelaskan perubahan kromosom pada profase I?

Jawab:

Pada profase I, DNA dikemas ke dalam kromosom. Pada akhir profase I, terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad. Kromosom homolog adalah sepasang kromosom yang terdiri dari dua kromosom identik (karena bentuk dan ukuran kedua kromosom sama, bahkan mengandung gen dengan struktur dan jumlah yang sama).

Profase I merupakan tahap terpanjang dibandingkan tahapan lainnya pada meiosis I karena terdiri dari lima tahap, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis.

Pada tahap leptoten, kromatin berubah menjadi kromosom yang mengalami kondensasi dan terlihat sebagai benang tunggal yang panjang. Pada beberapa organisme, kromosom tersebut mengandung bentukan seperti manik-manik, yang merupakan daerah kromosom yang menyerap warna dengan kuat, yaitu kromomer.

Pada tahap zigoten, sentrosom membelah menjadi dua, kemudian bergerak menuju kutub yang berlawanan. Kromosom homolog yang berasal dari gamet kedua orang tua termasuk bagian kromomer saling berdekatan dan berpasangan atau disebut melakukan sinapsis.

Pada tahap pakiten tiap kromosom melakukan penggandaan atau replikasi menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih tetap menyatu dan belum membelah. Tiap kromosom yang berpasangan mengandung empat kromatid disebut tetrad atau bivalen.

Pada tahap diploten kromosom homolog terlihat saling menjauhi. Saat kromosom homolog menjauh, terjadi perlekatan berbentuk X pada suatu tempat tertentu di kromosom yang disebut kiasma (jamak : kiasmata). Kiasma merupakan bentuk persilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom dengan pasangan kromosom homolognya. Kiasma juga merupakan tempat terjadinya peristiwa pindah silang (crossing over) pada kromosom. Peristiwa pindah silang merupakan salah satu penyumbang keanekaragaman individu makhluk hidup. Karena adanya peristiwa tersebut sel gamet yang terbrntuk sama sekali tidak identik dengan susunan kromosom sel induknya.

Pada tahap diakinesis terbentuk benang-benang spindel dari pergerakan dua sentriol (hasil pembelahan) ke arah kutub yang berlawanan. Diakinesis diakhiri dengan menghilangnya nukleolus dan membran nukleus serta tetrad mulai bergerak ke bidang ekuator.

d. Bagaimana terjadinya proses pindah silang pada profase I?

Jawab:

Pindah silang terjadi ketika meiosis I (akhir profase I atau awal metaphase I), yaitu pada saat kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid (Suryo, 2008).

Pada waktu kromosom-kromosom hendak memisah (yaitu pada anaphase I), kromatid-kromatid yang bersilang itu melekat dan putus di bagian kiasma, kemudian tiap potongan itu melekat pada kromatid sebelahnya secara timbale balik. Berhubung dengan itu gen-gen yang terletak di bagian yang pindah itu akan berpindah pula tempatnya ke kromatid sebelah

e. Jelaskan perbedaan profase I dan II?

Jawab:

· Pada profase I meiosis, kromosom membelah menjadi kromatid. Hasil dari profase I adalah terbentuk 2 sel anakan, dengan setiap sel bersifat diploid( memiliki 2 set lengkap kromosom).

· Pada profase II meiosis, kromatd akan terputus menjadi kromos. Hasil dari prosae I adalah terbentuk 4 sel anakan, dengan setiapsel bersifat haploid ( memiliki hanya 2 set lengkap kromosom).

f. Jelaskan perbedaan metafase I dan II?

Metafase I:

Pada tahap metafase I meiosis, tetrad menyelaraskan pada pelat Ekuatorial. Sentromer menempel pada serat gelendong, yang membentang dari kutub sel. Satu sentromer menempel tiap serat spindle

Metafase II:

pada tahap metafase II, 23 pasang kromatid berkumpul di tengah sel sebelum pemisahan. Proses ini identik dengan metafase pada mitosis.

g. Jelaskan perbedaan anafase I dan II?

Anafase I:

Pada fase ini, setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah.

Anafase II:

Pada fase ini, diawali dengan pemisahan sentromer dan setiap kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan.

h. Jelaskan perbedaan telofase I dan II?

Jawab:

· Telofase I terjadi pada akhir Meiosis I Telofase II sementara adalah tahap akhir dari Meiosis II.

· Telofase I menghasilkan dua sel anak, sedangkan Telofase II menghasilkan empat sel anak pada akhir proses.

· Dalam Telofase 1 setiap sel anak memiliki sepasang kromatid, tetapi pada Telofase II, kromatid tidak berpasangan.

3. Lengkapi tabel berikut, isilah dengan kalimat singkat dan jelas.

Perbandingan Mitosis dan Meiosis

Faktor pembanding	Mitosis	Meiosis
Tujuan	· Untuk perbanyakn sel dan pertumbuhan. · Pada tumbuhan juga untuk membentuk sel gamet.	· Untuk membentuk sel gamet (pada hewan) dan spora (pada tumbuhan). Meiosis berfungsi mengurangi jumlah kromosom agar keturunannya memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induk.
Tempat terjadi	· Pada tumbuhan, terjadi di jaringan meristematis, misalnya di ujung batang, ujung akar, dan kambium. · Pada hewan, terjadi di sel-sel somatis (sel tubuh)	· Pada tumbuhan, terjadi di benang sari dan putik. · Pada hewan, terjadi di alat kelamin
Tahap pembelahan	· Terjadi lewat rangkaian tahap, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.	· Terjadi lewat dua rangkaian tahap, yaitu meiosis I dan meiosis II · Meiosis I : Profase I (leptonema, zigonema, pakinema, diplonema, diakinesis), metafase I, anafase I, telofase I · Meiosis II : Profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II.
Hasil	· Dua sel anakan yang memiliki jumlah kromosom seperti sel induknya (diploid)	· Empat sel anakan yang memiliki setengah jumlah kromosom sel induknya (haploid)