Pembelahan sel adalah proses penting dalam kehidupan organisme diploid. Organisme diploid memiliki dua set kromosom (2n), satu set berasal dari induk jantan, dan satu set berasal dari induk betina. Pembelahan sel pada organisme diploid bertujuan untuk pertumbuhan, perbaikan jaringan, dan reproduksi. Ada dua jenis utama pembelahan sel yang terjadi pada organisme diploid, yaitu mitosis dan meiosis.
Berikut adalah penjelasan detail tentang proses pembelahan sel pada organisme diploid, lengkap dengan contoh untuk setiap konsep.
1. Mitosis: Pembelahan Sel untuk Pertumbuhan dan Perbaikan
Mitosis adalah proses pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak yang identik secara genetik dengan sel induk. Sel ini memiliki jumlah kromosom yang sama dengan sel induk, yaitu 2n (diploid). Mitosis terjadi pada sel somatik (tubuh) dan berfungsi untuk pertumbuhan, regenerasi, dan perbaikan jaringan.
Tahapan Mitosis
a. Interfase
Interfase adalah tahap persiapan sebelum mitosis dimulai. Sel mengalami pertumbuhan dan menggandakan DNA untuk persiapan pembelahan. Interfase terdiri dari tiga fase:
- G1 (growth 1): Sel tumbuh dan melakukan aktivitas metabolisme.
- S (sintesis): DNA digandakan.
- G2 (growth 2): Sel mempersiapkan organel dan protein untuk pembelahan.
Contoh:
Pada kulit manusia, sel-sel epidermis menjalani interfase sebelum membelah untuk menggantikan sel-sel mati di permukaan kulit.
b. Profase
- Kromatin memadat menjadi kromosom yang terlihat jelas di bawah mikroskop.
- Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid yang identik, yang dihubungkan oleh sentromer.
- Membran inti mulai terurai, dan spindle (benang spindel) mulai terbentuk.
Contoh:
Sel epitel pada kulit menunjukkan kromosom yang memadat selama profase untuk memulai proses pembelahan.
c. Metafase
- Kromosom tersusun di tengah sel pada bidang ekuator.
- Benang spindel menempel pada sentromer masing-masing kromosom.
Contoh:
Pada akar tanaman bawang merah (Allium cepa), kromosom terlihat berbaris di tengah sel selama metafase saat diamati di bawah mikroskop.
d. Anafase
- Kromatid kembar dipisahkan dan ditarik ke kutub berlawanan oleh benang spindel.
- Pada tahap ini, jumlah kromosom di setiap kutub menjadi sama dengan jumlah kromosom pada sel induk.
Contoh:
Sel-sel pada jaringan embrio hewan menunjukkan kromatid yang bergerak menuju kutub berlawanan selama anafase.
e. Telofase
- Kromosom di setiap kutub mulai memanjang dan membentuk kromatin kembali.
- Membran inti mulai terbentuk kembali di sekitar masing-masing kumpulan kromosom.
- Benang spindel menghilang.
Contoh:
Pada proses penyembuhan luka, sel-sel kulit yang mengalami mitosis menunjukkan kromosom yang kembali menjadi kromatin pada tahap telofase.
f. Sitokinesis
- Sitoplasma terbagi menjadi dua, menghasilkan dua sel anak yang identik.
- Pada sel hewan, sitokinesis terjadi dengan pembentukan lekukan pada membran sel. Pada sel tumbuhan, terbentuk lempeng sel di tengah sel.
Contoh:
Sitokinesis terjadi saat pembelahan sel akar tanaman menghasilkan dua sel baru untuk pertumbuhan akar.
2. Meiosis: Pembelahan Sel untuk Reproduksi Seksual
Meiosis adalah proses pembelahan sel yang terjadi pada sel germinal (gonad) untuk menghasilkan gamet (sel kelamin), seperti sperma dan sel telur. Meiosis menghasilkan empat sel anak yang masing-masing bersifat haploid (n), atau memiliki setengah jumlah kromosom dari sel induk. Proses ini penting untuk menjaga jumlah kromosom tetap konstan pada generasi berikutnya.
Tahapan Meiosis
Meiosis terdiri dari dua tahap utama pembelahan: Meiosis I dan Meiosis II.
a. Meiosis I: Pembelahan Reduksi
Meiosis I adalah tahap pertama pembelahan, di mana jumlah kromosom dikurangi menjadi setengah (2n menjadi n).
- Profase I
- Kromosom homolog (pasangan kromosom dari induk jantan dan betina) berpasangan dan membentuk tetrad.
- Terjadi crossing over, yaitu pertukaran segmen DNA antar kromosom homolog, yang meningkatkan variasi genetik.
- Membran inti hancur, dan benang spindel mulai terbentuk.
Contoh:
Pada manusia, crossing over selama profase I menghasilkan variasi genetik pada sperma dan sel telur, yang kemudian menentukan keragaman sifat anak.
- Metafase I
- Kromosom homolog berpasangan dan berbaris di tengah sel pada bidang ekuator.
- Benang spindel menempel pada sentromer masing-masing kromosom homolog.
Contoh:
Sel germinal pada testis manusia menunjukkan kromosom homolog berbaris berpasangan selama metafase I.
- Anafase I
- Kromosom homolog dipisahkan dan ditarik ke kutub berlawanan, tetapi kromatid kembar tetap bersama.
Contoh:
Pada proses pembentukan sel telur pada ovarium, kromosom homolog dipisahkan selama anafase I.
- Telofase I dan Sitokinesis
- Kromosom sampai di kutub berlawanan, dan membran inti mulai terbentuk kembali.
- Sitoplasma terbagi, menghasilkan dua sel anak haploid (n).
Contoh:
Sel germinal pada ovarium manusia membelah menjadi dua sel haploid setelah tahap telofase I.
b. Meiosis II: Pembelahan Mitosis pada Sel Haploid
Meiosis II mirip dengan mitosis, tetapi terjadi pada sel haploid.
- Profase II
- Kromosom memadat kembali, dan membran inti hancur.
- Benang spindel mulai terbentuk.
Contoh:
Pada testis, spermatosit sekunder memasuki tahap profase II untuk melanjutkan pembelahan.
- Metafase II
- Kromosom berbaris di tengah sel pada bidang ekuator.
Contoh:
Pada pembentukan sperma, kromosom berbaris di tengah sel selama metafase II.
- Anafase II
- Kromatid kembar dipisahkan dan ditarik ke kutub berlawanan.
Contoh:
Sel telur yang belum matang menunjukkan kromatid bergerak menuju kutub berlawanan selama anafase II.
- Telofase II dan Sitokinesis
- Kromosom mulai memanjang menjadi kromatin.
- Sitoplasma terbagi, menghasilkan empat sel anak haploid yang berbeda secara genetik.
Contoh:
Proses pembentukan sperma menghasilkan empat sel sperma haploid yang siap membuahi sel telur.
3. Perbedaan Mitosis dan Meiosis
| Aspek | Mitosis | Meiosis |
|---|---|---|
| Tujuan | Pertumbuhan dan perbaikan jaringan | Reproduksi seksual |
| Jumlah Sel Anak | 2 | 4 |
| Jumlah Kromosom | Diploid (2n) | Haploid (n) |
| Variasi Genetik | Tidak ada (identik dengan induk) | Ada (melalui crossing over dan segregasi) |
| Lokasi | Sel somatik | Sel germinal |
Kesimpulan
Proses pembelahan sel pada organisme diploid terdiri dari mitosis untuk pertumbuhan dan perbaikan, serta meiosis untuk reproduksi seksual. Mitosis menghasilkan dua sel anak identik dengan sel induk, sedangkan meiosis menghasilkan empat sel haploid dengan variasi genetik. Kedua proses ini sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme, baik dalam menjaga struktur tubuh maupun memastikan keberlanjutan generasi berikutnya.
