BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tumbuhan, hewan dan manusia tumbuh dan berkembang karena sel-sel dalam tubuhnya terus menerus bertambah. Biji tumbuhan berkecambah, ditandai dengan munculnya akar primer, batang (hipokotil dan epikotil), dan daun pertama tumbuh dan semakin membesar disebabkan peningkatan jumlah sel.
Luka pada tubuh dapat pulih seperti sediakala disebabkan sel-sel tubuh yang rusak telah diganti dengan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Demikian halnya dengan pemutusan ekor pada kadal atau cecak. Mengapa ekor yang telah putih dapat tumbuh kembali. Hal tersebut disebabkan terjadi pembelahan sel, pada tempat yang putus tersebut, sehingga panjang ekor akan pulih seperti sediakala. Pada makhluk hidup uniseluler (bersel satu) populasinya dapat bertambah dalam waktu yang sangat singkat disebabkan juga karena masing-masing sel terus-menerus membelah. Tapi pembelahan sel yang tidak terkendali justru membawa suatu dampak yang merugikan makhluk hidup, seperti munculnya penyakit kanker. Demikian halnya jika pembelahan sel terlalu lambat, maka pertumbuhan dari makhluk hidup tersebut menjadi lambat sehingga terbentuk orang-orang kerdil (orang kate)
Luka pada tubuh dapat pulih seperti sediakala disebabkan sel-sel tubuh yang rusak telah diganti dengan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Demikian halnya dengan pemutusan ekor pada kadal atau cecak. Mengapa ekor yang telah putih dapat tumbuh kembali. Hal tersebut disebabkan terjadi pembelahan sel, pada tempat yang putus tersebut, sehingga panjang ekor akan pulih seperti sediakala. Pada makhluk hidup uniseluler (bersel satu) populasinya dapat bertambah dalam waktu yang sangat singkat disebabkan juga karena masing-masing sel terus-menerus membelah. Tapi pembelahan sel yang tidak terkendali justru membawa suatu dampak yang merugikan makhluk hidup, seperti munculnya penyakit kanker. Demikian halnya jika pembelahan sel terlalu lambat, maka pertumbuhan dari makhluk hidup tersebut menjadi lambat sehingga terbentuk orang-orang kerdil (orang kate)
Pembiakan seksual akan melibatkan tercampurnya genom yang berasal dari dua indvidu yang terpisah, sehingga keturunannya tidak ada yang identik secara genetik dengan tetuanya. Daur pembiakan seksual melibatkan pergantian generasi sel haploid yang membawa seperangkap kromosom dengan generasi sel diploid yang membawa sepasang perangkat kromosom. Percampuran genom diraih melalui persatuan dua sel haploid menjadi sel difloid. Rekomendeasi genetik antara kromosom selama meiosis akan memberikan generasi sel haploid baru yang berassal sebagian dari generasi difloid sebelumnya. Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah.
Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II). Pada manusia dan hewan, meiosis terjadi di dalam gonad dan menghasilkan sel gamet seperti spermatosit atau sel telur. Pada tumbuhan, meiosis terjadi pada anthers dan ovaries dan menghasiklan meiospor yang perlahan terdiferensiasi menjadi sel gamet juga.
B. Permasalahan
1. Apa yang dimaksud dengan meiosis?
2. Bagaimana tahap-tahap dalam pembelahan meiosis?
3. Apa yang dimaksud dengan gametogenesis?
4. Bagaimana pergerakan air dan larutan didalam sel?
C. Tujuan
1. Agar mahasiawa dapat menjelaskan pengertian meiosis.
2. Agar mahasiswa dapat menjelaskan tahap-tahap pembelahan meiosis.
3. Agar mahasiswa dapat menjelaskan tentang gametogenesis.
4. Agar mahasiswa dapat menjelaskan pergerakan air dan larutan didalam sel.
D. Manfaat
Setelah membaca makalah ini diharapkan pembaca dapat memahami pembelahan sel secara meiosis lebih mendalam dan bemanfaat dalam ilmu pengetahuan.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Meiosis
Meiosis merupakan proses pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel kelamin dari organisme yang mengadakan reproduksi secara generatif atau seksual. Pada dasarnya meiosis terdiri dari sekali duplikasi kromosom yang diikuti oleh dua kali pembelahan. Meiosis disebut juga pembelahan reduksi, karena pada proses pembelahan ini terjadi pengurangan jumlah kromosom menjadi setengah dari kromosom induk. Pada pembelahan meiosis, satu sel induk membelah dua kali sehingga dihasilkan empat sel anak setiap sel anak yang dihasilkan hanya mendapatkan setengah dari kromosom sel induk. Jadi, jika sel induk memiliki 2n kromosom (diploid), maka tiap-tiap sel anak memperoleh n kromosom (haploid). Tujuan pembelahan meiosis adalah untuk menghasilkan sel anak yang memiliki setengah set kromosom sel induknya. Jika terjadi peleburan antara sel gamet jantan dan betina, akan terbentuk satu sel zigot yang memiliki 2n kromosom, yakni membawa setengah dari sifat induk jantan dan setengah dari sifat induk betina.
Meiosis terdiri dari dua tahap yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing tahap memiliki keempat fase yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Istirahat dari kedua tahap disebut interkinesis. Berdasarkan saat terjadinya, peristiwa pembelahan terhadap pembentukan gamet dibedakan menjadi :
a. Meiosis terminal atau gametik, terjadi dekat sebelum terbentuk gamet, berlangsung pada hewan manusia, dan tumbuhan-tumbuhan tingkat rendah.
b. Meiosis intermediet, terjadi diantara pembentukan gamet dan pembuahan, yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi.
c. Meiosis initial atau zigotik, terjadi segera setelah pembuahan, yang terdapat pada fungi.
B. Tahap-tahap pembelahan meiosis
1. Meiosis I
a. Profase I
Pada pembelahan I ini terjadi proses yang di tandai dengan masa profase yang lama dengan proses berpasang-pasangan kromosom yang homolog dan pertukaran bahan-bahan herediter. Profase I sangat kompleks, pada hewan bisa berlangsung 4-5 hari. Profase I dapat dibagi dalam lima subtahap, yaitu leptonema, zigonema, pakinema, diplonema, dan diakinesis.
· Leptonema
Pada tahap ini kromosom mulai tampak jelas sebagai benang-benang panjang halus dengan penebalan pada beberapa tempat. Penebalan ini disebabkan adanya kromomer.
· Zigonema
Kromatid yang homolog saling membentuk synapsis atau berpasangan. Synapsis terdapat dibeberapa tempat pada kromosom homolog. Ini merupakan kejadian genetic yang penting karna menjadi perantara pertukaran informasi yang disebut pindah silang atau rekombinasi antara kromosom-kromosom homolog.
· Pakhinema
Kromatid dari tiap kromosom ini agak renggang, jadi tampak jelas batasnya, lalu terbentuk benang halis seperti tangga tali antara kroatid yang merenggang itu. Kromosom homolog yang begandeng rapat dengan kromatid masing-masing rangkap dua disebut susunan tetrad.
· Diplonema
Pada thap ini terjadi pemisahan kromosom homolog yang tadinya masing-masing menempel rapat satu sama lain. Tetapi pemisahan tersebut belum sempurna karna masih terdapat perlekatan yang di sebut chiasma yang sekaligus merupakan tempat terjadinya crossing over. Dalam tahap diplonema ini , kromatid dalam tiap kromosom telah dapat terlihat dengan mikroskop cahaya.
· Diakinesis
Pada tahap ini, kromosom mengalami pemendekan hingga penampilannya lebih jelas lagi. Ternyata kromosom tersebar di seluruh inti yang sudah tidak menampakkan adanya nukleulus lagi. Sementara itu terjadi gerakan cchiasmata menjauhi sentromer menuju ke ujung-ujung kromosom, sehingga kromosom homolog hanya berhubungan melalui ujung-ujungnya.
b. Metafase I
Pasangan kromosom homolog atau tetrad berada di daerah ekuator pada daerah pelat metafase. Pasangan kromosom homolog itu mengatur diri di daerah ekuator sehingga setengah dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengah pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang lain. Sentrosom menuju ke kutub dan mengeluarkan serat-serat gelendong.
c. Anafase I
Kromosom homolog bergerak menuju ke kutub masing-masing. Tidak seperti pada mitosis yang mengalami pembelahan sentromer, pada meiosis tidak terjadi pembelahan sentromer. Akibatnya, setiap kromosom yang bergerak menuju ke kutub sel itu masih mengandung dua kromatid atau masih berpasangan.
d. Telofase I
Setelah kromosom yang berpasangan itu tiba di kutub masing-masing, terbentuklah membran nukleus, yang diikuti pula oleh proses sitokinesis (pembelahan sitoplasma sel). Kini terbentuk dua sel anak, setiap sel anak mengandung n kromosom sehingga pada akhir telofase I terbentuklah dua sel anak yang haploid. Pada saat ini, sel sudah siap memasuki pembelahan meiosis II.
2. Meiosis II
a. Profase II
Pada fase awal, benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom. Pada fase ini tidak terjadi proses penggandaan kromosom sehingga jumlah set kromosom tetap. Serat-serat gelendong kembali terbentuk di tiap sel.
b. Metaphase II
Kromosom mengumpul di daerah ekuator di daerah pelat metafase. Setengah kromosom mengarah ke kutub berlawanan. Kinetakor masing-masing mengarah ke kutub, sebagai tempat melekatnya kromosom pada serat-serat gelendong, seperti pada mitosis.
c. Anafase II
Sentromer berpisah, kromosom bergerak menuju ke kutub masing-masing.
d. Telofase II
Setelah kromosom sampai di kutub masing-masing, terbentuklah membran inti. Tiap-tiap inti mengandung n kromosom (sel haploid). Proses akhir adalah sitokinesis sehingga seluruhnya terbentuk empat sel anak haploid.
C. Gametogenesis
Gametogenesis adalah proses pembentukan sel-sel gamet, yang terjadi secara meiosis di dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis terjadi pada organisme dewasa. Pada hewan dan manusia gametogenesis terjadi di testis dan ovarium.
1. Spermatogenesis
Merupakan proses pembentukan sperma yang terjadi di dalam testis. Tahapan spermatogenesis adalah:
2. Oogenesis
Merupakan proses pembentukan sel telur (ovum) yang terjadi di dalam ovarium.
D. Lingkungan Sel
Dalam semua sistem-sistem kehidupan, mulai dari sel-sel prokariota hingga eukariota multisel yang paling kompleks, pengaturan dari pertukaran material antara sistem hidup dan tak hidup terjadi pada tingkat individu sel dan di atur oleh membran sel. Pada organisme multiseluler, membran sel mempunyai tugas dalam mengatur pertukaran substansi diantara berbagai sel-sel khusus yang menyusun suatu organisme.
Kemampuan sebuah membran untuk menjalankan fungsi ganda bergantung tidak hanya pada sifat fisik dan kimia yang berasal dari struktur lipida dan protein, tetapi juga pada sifat fisik dan kimia dari substansi –ion, molekul dan agregasi molekul yang berhubungan dengan membran.
E. Pergerakan Air dan Larutan
Pada dunia hidup dan tak hidup, pergerakan atau perpindahan molekul-molekul air dari satu tempat ke tempat lain disebabkan oleh perbedaan energi potensial antara kedua titik perpindahan. Energi potensial ini disebut sebagai potensial air (water potensial). Dalam larutan, potensi air dipengaruhi oleh kadar partikel yang terlarut. Apabila konsentrasi partikel-partikel yang larut meningkat, maka konsentrasi molekul air menurun dan sebaliknya. Jika tidak terdapat tekanan potensi air dari suatu larutan secara langsung, maka pergerakan air akan bergantung pada konsentrasi dari molekul-molekul air. Semakin tinggi molekul air, semakin besar pula energi potensi air. Sebaliknya, makin tinggi konsentrasi partikel-partikel yang terlarut, makin rendah potensi air. Molekul-molekul air bergerak dari daerah berpotensi air tinggi ke daerah yang berpotensi air lebih rendah. Dua mekanisme yang terlibat dalam pergerakan air dan material terlarut, disebut sebagai aliran keseluruhan atau (bulk flow) dan difusi.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa :
1. Meiosis merupakan proses pembelahan sel yang terjadi pada sel-sel kelamin dari organisme yang mengadakan reproduksi secara generatif atau seksual.
2. Meiosis terdiri dari 2 tahap, yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing tahap memiliki keempat fase yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Istirahat dari kedua tahap disebut interkinesis.
3. Gametogenesis adalah proses pembentukkan sel-sel gamet, yang terjadi secara meiosis di dalam alat perkembangbiakan. Gametogenesis terjadi pada organisme dewasa. Pada hewan dan manusia gametogenesis terjadi di testis dan ovarium.
4. Semakin tinggi molekul air, semakin besar pula energi potensi air. Sebaliknya, makin tinggi konsentrasi partikel-partikel yang terlarut, makin rendah potensi air.
B. Saran
Dikarenakan keterbatasan tim penulis dalam pembuatan makalah, maka diharapkan agar pembaca dapat membaca lebih banyak referensi mengenai pembelahan meiosis.
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Berapakah jumlah sel anakan yang dihasilkan pada pembelahan meiosis?
Jawab :
Pada pembelahan meiosis satu sel induk menghasilkan empat sel anak yang haploid (n).
2. Apakah yang dimaksud dengan chiasma?
Jawab :
Chiasma adalah persilangan antara kromatin yang saling bergandengan pada pembelahan meiosis.
3. Dimanakah tempat terjadinya pembelahan meiosis?
Jawab :
Pembelahan meiosis terjadi di organ reproduksi (tempat pembentukan sel kelamin).
4. Organel apakah yang berperan dalam pengaturan dari pertukaran material dalam sistem abiotik dan biotik dalam sistem kehidupan sel, baik eukariotik maupun sel prokariotik?
Jawab :
Organel yang berperan adalah membran sel.
DAFTAR PUSTAKA
Subowo, 1995. Biologi Sel. Angkasa ; Bandung
Syamsuri, Istamar, dkk, 2007. Biologi Untuk SMA Kelas XII. Erlangga ; Jakarta
Yatim, Wildan, 2003. Biologi Modern Biologi Sel. Tarsito ; Bandung
Tidak ada komentar:
Posting Komentar