A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan siswa dapat:
1. Menganalisis proses pembelahan mitosis.
2. Menganalisis proses pembelahan meiosis.
3. Membedakan proses pembelahan mitosis dengan meiosis.
B. Uraian Materi
Kita mengenal ada tiga jenis reproduksi sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi).
a) Amitosis
Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap – tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel – sel yang bersifat prokariotik, misalnya bakteri dan ganggang biru. Perhatikan gambar tentang pembelahan amitosis berikut ini!
Gambar 1. Pembelahan sel secara Amitosis
Sumber: https://www.seputarpengetahuan.co.id
b) Mitosis
Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinamakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.
Mitosis terdiri atas 4 fase yang terjadi secara berurutan yaitu:
1) Profase
Memasuki profase kromatin mengalami kondensasi membentuk kromosom. Kromosom cepat memendek dan menjadi lebih tebal. Tiap kromosom terdiri atas 2 kromatid yang dihubungkan oleh sebuah sentromer. Nukleolus dan membran inti menghilang. Akhir profase terbentuklah spindel.
2) Metafase
Kedua kromatid dalam satu kromosom (sering disebut kromatid kakak beradik) masih dihubungkan oleh satu sentromer dan terletak di bidang ekuator sel. kromosom berada ditengah bidang equator.
3) Anafase
Kedua kromatid memisahkan diri dan masing - masing bergerak sebagai kromosom anakan menuju kutub dari spindel yang berlawanan letaknya. Proses ini didahului oleh membelahnya sentromer menjadi dua bagian. Fase ini menyelesaikan pembagian jumlah kromosom secara kuantitatif sama ke dalam sel anakan. Kecuali itu juga berlangsung pembagian bahan genetik secara kualitatif sama.
4) Telofase
Datangnya kromosom anakan di kutub spindel merupakan tanda dimulainya telofase. Terbentuknya membran inti baru, anak inti baru dan menghilangnya spindel terjadi selama fase ini. Dengan terbentuknya dua buah inti baru, maka di tengah sel terbentuk dinding yang baru. Berlangsunglah sitokinesis (pembelahan sitoplasma).
Gambar 2. Pembelahan sel secara mitosis
Sumber: https://www.seputarpengetahuan.co.id/
c) Meiosis
Meiosis merupakan pembelahan sel yang berlangsung dengan dua kali pembelahan yang menghasilkan empat sel anak, yang masing-masing memiliki separuh dari jumlah kromosom sel induk. Meiosis terjadi waktu pembentukan gamet-gamet saja. Pada pembelahan ini berlangsung melalui dua tahap yaitu meiosis I dan meiosis II tanpa melalui interfase. Interfase terjadi sebelum atau sesudah meiosis.
1) Meiosis I
a) Fase Profase I
Perbedaan penting antara mitosis dan meiosis terutama pada profase. Pada meiosis Profase 1 dibedakan menjadi beberapa tahap yaitu:
1. Leptoten
Kromatin dari inti sel induk nampak seperti benang-benang panjang yang halus dan melingkar-lingkar.
2. Zygoten
Benang-benang kromatin berubah bentuknya dan menjadi batang-batang kromosom. asing-masing kromosom mencari pasangannya sendiri yang sama dan sebangun atau yang serupa (kromosom homolog). Proses berpasangan ini disebut sinapsis.
3. Pachyten
Benang - benang kromosom menjadi lebih tebal dan jelas.Tiap benang tampak double. Masing - masing kromosom dari sepasang kromosom homolog terdiri dari dua kromatid. Pada profase mitosis, kromosom - kromosom terpisah dan tidak saling berhubungan. Dalam profase I meiosis, kromosom - kromosom homolog berpasangan sebagai bivalen dan inilah yang dijumpai sebagai haploid. Pachyten merupakan stadia yang sangat penting yaitu pindah silang (crossing over). Proses ini akan nampak jelas pada fase berikutnya.
4. Diploten
Fase ini ditandai dengan mulai memisahnya kromatid - kromatid yang semula berpasangan membentuk bivalen. Memisahnya kromatid – kromatid paling kuat terjadi pada bagian sentromer. Tetapi pada bagian bagian tertentu dari kromosomhomolog tetap berdekatan dan bagian itu disebut kiasma. Kiasma merupakan bentukpersilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom dengan pasangan kromosomhomolognya. Di tempat persilangan (kiasma) itu kromatid - kromatid tak serupa(nonsister chromatids) putus. Ujung - ujung dari kromatid yang putus tadibersambungan secara resiprok. Proses pertukaran segmen kromatid tak serupadengan pasangan homolog beserta gen - gen yang berangkai secara resiprok inidinamakan pindah silang. Peristiwa ini merupakan salah satu penyumbangkeanekaragaman individu makhluk hidup.
5. 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 equator.
b) Fase Metafase I
Tetrad kromosom berada di bidang equator. Pada bidang equator, benang spindel (mikrotubula) melekatkan diri pada setiap sentromer kromosom. Ujung benang spindel yang lain membentang melekat di kedua kutub pembelahan yang berlawanan.
c) Fase Anafase I
Tiap kromosom homolog (yang berisi dua kromatid kembarannya) masing - masing ditarik oleh benang spindel menuju ke kutub yang berlawanan. Tujuan anafase I adalah membagi isi kromosom diploid menjadi haploid.
d) Fase Telofase I
Kromosom - kromosom homolog sudah mencapai kutub pembelahan. ▪ Sitokinesis I : setiap kromosom homolog dipisahkan oleh sekat sehingga sitokinesis menghasilkan dua sel, masing - masing berisi kromosom dengan kromatid kembarannya.
▪ Interkinesis : tahap di antara dua pembelahan meiosis. Tidak terjadi perbanyakan(replikasi). DNA. Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel anakan yang haploid. Meskipun demikian perlu diingat bahwa kromosom tersebut masih berisi sepasang kromatid, yang berarti kandungan DNA nya masih rangkap (2n).
2) Meiosis II, Tujuan meiosis II membagi kedua salinan tersebut pada sel anakan baru. Pada tahap Meiosis II terjadi tahap - tahap serupa pada meiosis I.
a) Fase Profase II :
Kromatid kembaran masih melekat pada tiap sentromer kromosom.
b) Fase Metafase II :
Setiap kromosom (yang berisi dua kromatid) merentang pada bidang equator. Terbentuk benang - benang spindel, satu ujung melekat pada sentromer dan ujung lain membentang menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan.
c) Anafase II :
Benang - benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub yang berlawanan.akibatnya kromosom memisahkan kedua kromatidnya dan bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah ini kini disebut kromosom.
d) Telofase II :
Kromosom telah mencapai kutub pembelahan. Hasil akhir akan terbentuk empat inti yang mengandung setengah pasang kromosom (haploid) dan satu salinan DNA .
▪ Sitokinesis II : tiap inti mulai dipisahkan oleh sekat sel dan akhirnya menghasilkan empat sel kembar haploid.
Gambar 3. Pembelahan sel secara Meiosis
Sumber: https://www.seputarpengetahuan.co.id
Untuk lebih jelas perbedaan antara pembelahan mitosis dan meiosis dapat dilihat pada berikut ini!
Tabel 2. Perbedaan Pembelahan sel secara Mitosis dan meiosis
Sumhttps://www.pustakabelajar.com
C. Rangkuman
1. Pada organisme bersel satu, pembelahan sel merupakan cara perkembangbiakan sedangkan pada organisme multiseluler pembelahan merupakan cara untuk pertumbuhan.
2. Ada dua cara pembelahan sel yaitu mitosis dan meiosis. Persamaan kedua adalah tahapan - tahapan atau fase pembelahan, sedangkan perbedaannya dalam hal tujuan dan hasilnya.
3. Mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel, berhubungan dengan pertumbuhan dan perbaikan sel – sel rusak, terjadi pada sel somatis. Hasil satu kali mitosis dari satu sel induk menghasilkan dua sel anakan yang memiliki ciri yang sama dengan induknya.
4. Meiosis bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom sel induk. Meiosis terjadi pada pembentukan sel kelamin
5. Tahapan mitosis : profase, metafase, anafase dan telofase.
6. Tahapan meiosis terdiri dari dua kali pembelahan yaitu meiosis I dan meiosis II.
D. Penugasan Mandiri
Buatlah bagan pembelahan mitosis dan meiosis pada kertas karton lalu berilah warna sehingga menjadi lebih menarik. Selanjutnya diskusikan dengan teman kelompokmu lalu presentasikan di depan kelas!
E. Latihan Soal
1. Interfase dalam siklus sel mempunyai peranan penting sebagai persiapan pembelahan. Identifiksikan proses yang terjadi selama interfase dan peranannya dalam pembelahan sel!
2. Pada saat pembelahan sel terjadi dua proses, yaitu kariokinesis dan sitokinesis. Apakah perbedaan antara kariokinesis dan sitokinesis?
3. Jelaskan perbedaan mitosis dengan meiosis!
4. Tuliskan tahap pada pembelahan mitosis!
5. Jelaskan ciri tahap metaphase pada mitosis!
Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.
Nilai = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛 x 100 %
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
Konversi tingkat penguasaan:
90 - 100% = baik sekali
80 - 89% = baik
70 - 79% = cukup
< 70% = kurang
Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai.
Rubrik jawaban dan penskoran
F. Penilaian Diri
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab !
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan kepembelajaran berikutnya.