Reproduksi Sel Pada Tingkat Sel Makhluk Prokariotik

Reproduksi Sel  Pada Tingkat Sel Makhluk Prokariotik - Pada dasarnya proses reproduksi pada tingkat sel adalah proses yang menghasilkan sel - sel baru, baik pada organisme bersel satu maupun organisme bersel banyak.

Reproduksi pada organisme bersel satu berkaitan dengan eksistensi organisme tersebut dalam kehidupan dari waktu ke waktu, sedangkan bagi organisme bersel banyak selain yang tersebut di atas berkaitan pula dengan proses pertumbuhan, perkembangan dan perbaikan sel - sel yang aus atau mengalami kerusakan.

Proses reproduksi merupakan proses duplikasi diri dan pembelahan komponen genetik yang sama. Dalam hal ini yang dimaksud komponen genetiknya adalah gen dan DNA sehingga diperoleh sel baru yang struktur dan program genetiknya sama.

Reproduksi sel melalui proses pembelahan meiosis merupakan suatu kesiapan untuk terjadinya perkembangbiakan secara generatif pada organisme bersel banyak baik pada tumbuhan maupun pada hewan.

Reproduksi Pada Tingkat Sel

• Reproduksi Sel pada Makhluk Prokariotik

Contoh reproduksi sel pada makhluk hidup prokariotik adalah reproduksi pada bakteri, yang terjadi melalui proses pembelahan biner. Arti pembelahan biner adalah pembelahan menjadi dua, yang kurang lebih sama besarnya dan mengandung materi genetik yang sama pula. Proses membelahnya sel menjadi dua dimulai dari molekul DNA tunggal yang berupa benang panjang berbentuk lilitan.

Proses pembelahan molekul DNA tunggal ini diikuti pembelahan kromosom dan terbentuknya membran pemisah yang membentang diantara kedua kromosom tersebut.

Reproduksi Sel pada makhluk Eukariotik - Proses pembelahan sel pada reproduksi sel makhluk eukariotik dimulai dari replikasi DNA, yang diikuti pembelahan gen dan kromosom. Pada sel somatik manusia jumlah kromosom 46 atau 23 pasang  (2n), sedangkan dalam gamet jumlah tersebut adalah setengahnya, atau 23 (n).

Keadaan semacam itu juga ditemukan pada organisme lain, hanya saja jumlah kromosomnya tidak sama dengan jumlah kromosom pada manusia. Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini bahwa kromosom pada lalat buah (Drosophila melanogaster) berjumlah delapan (8), pada bawang merah enam belas (16)  dan ada pula organisme yang jumlah kromosomnya mencapai dua ratus. Setiap kromosom merupakan suatu senyawa kompleks DNA protein, yang mengatur aktivitas gen.

Pembelahan sel eukariot dibedakan menjadi pembelahan yang hasilnya berupa sel anakan dengan jumlah kromosom tetap seperti induknya (2n), yang terjadi melalui proses pembelahan mitosis, dan pembelahan sel dengan jumlah kromosom setengah dari kromosom induk (n), yang terjadi melalui proses pembelahan meiosis.

Berikut diuraikan secara berurutan mengenai pembelahan mitosis dan meiosis, yang didahului uraian mengenai proses yang mendahului mitosis, dan selanjutnya diakhiri dengan uraian proses yang terjadi sesudah mitosis.

• Reproduksi Organel

Peristiwa reproduksi organel adalah peristiwa - peristiwa yang mendahului peristiwa mitosis. Reproduksi organel adalah peristiwa penting karena terjadinya sel anakan yang mampu bertahan seperti sel induk, tidak cukup bila hanya dilengkapi dengan materi genetik saja tetapi juga dilengkapi dengan nukleus, nukleus dan kelengkapan komponen yang disebut organel, seperti mitokondria, lisosom atau ribosom dan organel pada sel tumbuhan yang disebut plastida. Mitokondria dan plastida juga mempunyai DNA.

• Siklus Sel

Yang dimaksud dengan siklus sel adalah suatu peristiwa yang mempunyai urutan tertentu, dam setelah meliputi semua tahap atau fase akan kembali pada fase semula.Karena itulah maka disebut siklus. Fase - fase siklus sel meliputi :

Interfase 

Interfase adalah suatu fase dalam pembelahan mitosis yang menempati waktu paling lama, bahkan jumlahnya 90% dari seluruh waktu siklus sel. Termasuk dalam fase ini adalah Fase G, fase S dan fase G₂. Selama fase  G₁ , S dan G₂ secara terus menerus terjadi proses pembelahan organel, begitu pula dengan komponen lain.

Hal sintesis DNA saja yang berlangsung pada fase S. Fase G₁ merupakan sub fase atau bagian pertama interfase. Sib fase berikutnya adalah fase S yang ditandai adanya pembentukan DNA yang tidak terjadi pada fase G₁, namun pada fase ini pembentukan organel melalui proses pembelahan terus berlangsung.  Fase G₂ adalah sub fase terakhir menjelang mitosis.

Fase Mitotik 

Fase mitotik juga disebut fase M, yang merupakan fase replikasi kromosom sel, yang selanjutnya disebut reproduksi mitosis atau pembelahan mitosis.

• Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis berlangsung melalui 4 fase, yaitu : Profase, metafase, anafase dan telofase.

a. Profase
Hal - hal yang terjadi pada profase adalah sebagai berikut.

• Nukleolus tidak lagi dapat diindera.
• Benang - benang kromatin menebal sehingga dapat di indera, yang selanjutnya disebut sebagai kromatid. Ada sepasang kromatid yang saling berlekatan pada bangunan tertentu yang disebut sntrometer.
• Khusus pada sel hewan akan terlihat adanya sepasang bangunan yang disebut sentriol. Sentriol tersebut kemudian memisahk dan menuju ke kutub - kutub sel yang berlawanan letaknya.
• Di kutub - kutub tersebut pada sentriol, mikrotubuli membentuk benang  - benang kumparan atau spindel yang mengatur diri, ehingga bentuknya menyerupai suatu pancaran bintang, karena itu disebut aster. Mikrotubuli merupakan struktur berbentuk tabung halus yang terdapat dalam sitoplasma sel hewan yang dilihat melalui mikroskop elektron.
• Membran nukleus tidak dapat lagi diindera
• Benang - benang kumparan atau spindel menuju ke tengah dan melekat pada sentrometer, disetiap kromatid.

b. Metafase
Pada metafase, semua kromatid/kromosom mengatur diri pada suatu bidang, yang disebut bidang/dataran metafase, yang berjarak sama dari kedua kutub.

c. Anafase
Hal - hal yang terjadi pada anafase adalah sebagai berikut.

• Pada fase ini kedua kromatid berpisah.
• Benang - benang kumparan yang tadinya berasal dari kutub atau sentriol, mengatur diri sehingga terlihat seperti pancaran yang radial, dan pada hewan disebut sebagai aster. Benang - benang tersebut ada yang menyebutnya sebagai benang - benang kutub.Dalam profase sudah dijelaskan bahwa benang - benang kutub tersebut menuju ke sentrometer, dan selanjutnya melekat pada bagian khusus yang disebut kinethokor.
• Benang kutub tersebut sebenarnya tidak langsung berikatan dengan sentrometer, tetapi dengan benang - benang yang berasal dari kinethokor, yang disebut benang kinethokor.
• Proses selanjutnya adalah berpisahnya kromatid yang berpasangan, menuju ke kutub - kutub yang letaknya bertentangan. Proses meluncurnya kromatid sepanjang benang - benang menuju ke kutub sampai sekarang mekanismenya belum jelas, hanya saja persitiwa ini berbeda dengan peristiwa berpisahnya kutub - kutub. Peristiwa berpisahnya kutub - kutub sudah diketahui, yaitu disebabkan oleh pengaruh enzim dinein.

d. Telofase
Hal - hal yang terjadi pada telofase adalah sebagai berikut.

• Pada setiap kutub telah dijumpai adanya satu set kromosom.
• Selubung nukleus telah terlihat kembali menyelubungi nukleus  sel anakan. Selubung tersebut berasal dari sisa selubung nukleus lama ditambah dengan unsur - unsur baru yang berasal dari endomembran.
• Nukleoli dapat di indera kembali.
• Kromosom tidak dapat lagi di indera.

Sampai tahap ini proses pembelahan mitosis telah selesai. Dengan demikian jelas bahwa mitosis hanya sampai pada pembelahan kromosom. Peristiwa selanjutnya adalah proses pembentukan sel anakan.

• Sitokinesis

Kalau mitosis merupakan reproduksi kromosom maka setelah nukleus terbentuk dan kelihatan lagi, terjadilah sekat pemisah antara kedua nukleus tersebut yang letaknya pada bekas bidang atau dataran metafase. Dengan terbentuknya sekat pemisah yang dimulai dari membran tersebut menuju ke tengah, maka sel induk kini telah menghasilkan dua sel anakan. Peristiwa ini disebut sitokinesis atau reproduksi sel.

• Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis adalah suatau peristiwa reproduksi sel yang menghasilkan sel - sel anak berupa sel - sel haploid. Peristiwa ini berkaitan dengan pembentukan sel - sel gamet yang sifatnya haploid, yang dapat dijelaskan secara berturut - turut sebagai berikut.

• Peristiwa meiosis didahului oleh peristiwa replikasi kromosom.
• Replikasi kromosom diikuti Meiosis I dan meiosis II, yang pada akhirnya menghasilkan empat sel makanan.
• Peristiwa Meiosis I didahului berturut - turut dari interfase I, profase I, Metafase I, anafase I, telofase I dan sitokinesis.

a. Interfase I

• Pada fase ini terjadi peristiwa replikasi kromosom.
• Setiap kromosom membentuk kromatid kembar, yang melekat pada sentrometer.

b. Profase I

• Lama profase adalah 90% dari seluruh waktu yang digunakan untuk pembelahan sel secara meiosis.
• Berbeda dnegan pembelahan mitosis, maka dalam profase ini kromosom homolog melekat satu sama lain. Peristiwa ini disebut sinapsis. Akibat sinapsis ini maka terbentuk tetrad atau bivalen.
• Pada saat ini kemungkinan terjadi saling tukar menukar gen antara  kromatid yang saling menempel.
• Peristiwa salaing tukar - menukar gen terjadi melalui pindag silang yang terlihat sebagai bangunan berbentuk X, dan disebut kiasma, yang jamaknya disebut kiasmata.
• Kromosom homolog tetap berikatan dan selanjutnya menuju ke  dataran metafase.

c. Metafse I

• Kromosom yang homolog mengatu rdiri di dataran metafase.
• Sentrometer diatur mengarah ke kutub - kutub sel yang bertentangan letaknya.

d. Anafase I
Kromosom homolog berpisah dan menuju ke kutub - kutub yang letaknya berlawanan.

e. Telofase I
Di sekitar kutun dijumpai kromosom yang haploid. Peristiwa Meiosis I selesai dengan terbentuknya kembali nukleus pada calon sel anakan (belum memisahkan diri satu sama lain), sehingga dengan demikian maka sel anakan tersebut sebenarnya mengandung kromosom haploid dengan jumlah kromosom n.

Sitokinesis
Sitokinesis terjadi sehingga terjadilah dua sel anakan yang memisah. Sitokinesis diikuti fase interkinesis yang pendek.

Meiosis II
Meisosi II berlangsung dengan urutan seperti halnya pada Meiosis I, hanya saja tidak terjadi replikasi substansi genetik. Setelah kromosom mengatur diri pada dataran metafase, (pada metafase II), maka selanjutnya kromatid yang membentuk kromosom memisahkan diri dan menuju ke kutub - kutub yang letaknya berlawanan. Dengan demikian pada akhir Telofase II, yang kemudian diikuti sitokinesis sel anakan seluruhnya berjumlah empat, dan masing - masing sel anakan adalah haploid.

Semoga bermanfaat. 

Bagikan Artikel ini