A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran 3 ini diharapkan peserta didik diharapkan mampu:
1. Memahami mekanisme pembelahan secara amitosis.
2. Memahami mekanisme pembelahan secara mitosis.
3. Memahami mekanisme pembelahan secara meiosis.
4. Membedakan proses amitosis, mitosis dan meiosis.
B. Uraian Materi
Pembelahan sel dibedakan menjadi secara langsung (amitosis) dan tidak langsung (mitosis dan meiosis).
1. Amitosis
Pembelahan sel secara langsung tanpa adanya tahapan pembentukan serat gelendong serta penampilan kromosom. Amitosis terjadi pada organisme prokariotik seperti bakteri, dan alga hijau biru. Setiap sel membelah menjadi dua, maka pembelahan ini disebut juga pembelahan biner.
Gambar 8. Pembelahan Biner
www. seputarpengetahuan.co.id
2. Pembelahan mitosis
Terjadi pada perbanyakan sel tubuh dan menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induk. Mitosis terjadi melalui beberapa tahap yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Antara mitosis yang satu dengan berikutnya terdapat interfase yang disebut fase istirahat, sehingga siklus sel terdiri dari interfase dan tahapan mitotik (pembelahan mitosis).
a. interfase
Meskipun sering disebut sebagai fase istirahat karena bentuk kromosom tidak terlihat, tetapi kenyataannya pada interfase terjadi berbagai aktivitas metabolisme. Interfase merupakan waktu terlama dari seluruh siklus sel yaitu sekitar 90%, yang terdiri dari fase G1, S, dan G2. Selama fase G1 (Gap 1) terjadi pembentukan/pembelahan organel dan sintesis protein. Fase S (sintesis) terjadi sintesis dan replikasi DNA dan G2 (Gap 2) terjadi replikasi sentriol dan peningkatan energi simpanan.
b. Profase
∙ Kromatin memendek dan menebal menjadi kromosom.
∙ Kromosom membelah menjadi kromatid.
∙ Sentriol berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan (kecuali tumbuhan tingkat tinggi, tidak memiliki sentriol, dan benang spindel terbentuk tanpa terikat pada sentriol)
∙ Dari masing-masing sentriol, mikrotubulus membentuk serat gelendong pembelahan (benang spindel)
∙ Nukleolus lenyap.
∙ Membran inti lenyap.
∙ Serat gelendong memegang kromatid.
c. Metafase
Kromatid mengatur diri dan berjejer di bidang equator, sehingga merupakan saat yang tepat menghitung jumlah kromosom dari suatu sel.
d. Anafase
∙ Pembelahan inti ( kariokinesis ) melalui pembelahan sentromernya. ∙ Kromatid bergerak ke kutub yang berlawanan.
∙ Peristiwa berpisahnya kromatid disebabkan pengaruh enzim dinein. ∙ Pemendekan spindel, sebagaimana pembentukannya maka pemendekan ini juga dipengaruhi oleh molekul tubulin.
∙ Tahap anafase menghasilkan salinan kromoso berpasangan (1c, 2n).
e. Telofase
∙ Kromosom berada di masing-masing kutub.
∙ Membran inti terbentuk kembali.
∙ Kromatid berubah menjadi kromatin.
∙ Benang spindel lenyap dan nukleolus terbentuk kembali.
∙ Pembelahan sitoplasma (sitokinesis), sehingga terbentuk 2 sel anak yang sama jumlah kromosomnya dengan jumlah kromosom induknya.
Gambar 9. Pembelahan mitosis hingga terbentuknya 2 sel anak
www.perkinselearning.org
3. Pembelahan miosis (Pembelahan Reduksi)
Meiosis meliputi satu kali pembelahan kromosom diikuti dua kali pembelahan inti dan sel, sehingga menghasilkan sel anak dengan kromosom tereduksi yaitu setengah dari kromosom induk. Meiosis terjadi pada pembentukan gamet sperma dan ovum pada hewan dan tumbuhan berbiji, produksi spora di sporangium pada tumbuhan berspora. Setiap meiosis terdiri dari dua kali pembelahan, diantara meiosis I dengan meiosis II tidak terjadi interfase, hanya mungkin terdapat masa istirahat singkat yang disebut interkinase.
∙ Meiosis I, mirip mitosis kecuali tingkat profase terdapat perbedaan yang sangat besar.
∙ Meiosis II, identik dengan mitosis, bedanya pada meiosis II tidak terjadi duplikasi.
a. Meiosis I
1) Profase I
Organisme memiliki pasangan kromosom yang diperoleh dari kedua induknya. Pasangan kromosom tersebut memiliki bentuk dan ukuran yang sama, disebut kromosom homolog.
∙ Leptoten : benang-benang kromatin menjadi kromosom.
∙ Zygoten : Sentrosom membelah dan masing-masing sentriol ke kutub yang berlawanan, sementara itu kromosom homolog berpasangan (disebut bivalen). Proses ini disebut sinapsis.
∙ Pakiten : tiap kromosom membelah menjadi 2 kromatid, sehingga masingmasing terbentuk 4 kromatid (tetrad) yang menyatu melalui satu sentromer.
∙ Diploten : kromosom homolog memisahkan diri dari pasangannya, terjadi kiasma dan crossing over.
∙ Diakinesis : sentriol berada di kutub yang berlawanan, terbentuk serat gelendong, membran inti dan nukleolus lenyap.
Pada profase ini dapat terjadi pindah silang (crossing over).
2) Metafase I
Kromosom tetrad berjejer berhadap-hadapan di sepanjang equator dan melekat pada serat gelendong.
3) Anafase I
Kromosom homolog yang masing-masing terdiri dari tetrad terpisah dan bergerak ke arah kutub yang berlawanan.
4) Telofase I
∙ Membran inti terbentuk kembali.
∙ Serat gelendong lenyap.
∙ Kromosom berubah menjadi kromatin.
∙ Nukleolus terbentuk kembali.
∙ Pembelahan sitoplasma (sitokinesis), sehingga terbentuk dua sel anak yang bersifat haploid (n).
Gambar 10. Meiosis 1
www.utakatikotak.com
b. Meiosis II
1) Profase II
∙ Kromatin berubah kembali menjadi kromosom.
∙ Kedua sentriol bergerak menuju kutub pembelahan.
∙ Membran inti dan nukleolus lenyap.
∙ Dari sentriol terbentuk serat gelendong.
∙ Melalui sentromernya kromosom menggantung di serat gelendong.
2) Metafase II
Kromosom yang terdiri dari dua kromatid berjejer di bidang equator.
3) Anafase II
∙ Pembelahan sentromer/inti (kariokinesis)
∙ Kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan.
4) Telofase II
∙ Kromatid telah mencapai kutub pembelahan.
∙ Pembelahan sitoplasma (sitokinesis) sehingga terbentuk 4 sel anakan haploid.
Gambar 11. Meiosis II
www. kakajaz.blogspot.com
C. Rangkuman
1. Pembelahan sel dibedakan menjadi secara langsung (amitosis) dan tidak langsung (mitosis dan meiosis).
2. Pembelahan sel secara langsung/amitosis adalah pembelahan sel tanpa adanya tahapan pembentukan serat gelendong serta penampilan kromosom. Amitosis terjadi pada organisme prokariotik seperti bakteri, dan alga hijau biru. Setiap sel membelah menjadi dua, maka pembelahan ini disebut juga pembelahan biner.
3. Mitosis adalah perbanyakan sel tubuh dan menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induk. Mitosis terjadi melalui beberapa tahap yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Antara mitosis yang satu dengan berikutnya terdapat interfase yang disebut fase istirahat, sehingga siklus sel terdiri dari interfase dan tahapan mitotik (pembelahan mitosis)
4. Meiosis meliputi satu kali pembelahan kromosom diikuti dua kali pembelahan inti dan sel, sehingga menghasilkan sel anak dengan kromosom tereduksi yaitu setengah dari kromosom induk. Meiosis terjadi pada pembentukan gamet sperma dan ovum pada hewan dan tumbuhan berbiji, produksi spora di sporangium pada tumbuhan berspora. Setiap meiosis terdiri dari dua kali pembelahan, diantara meiosis I dengan meiosis II tidak terjadi interfase, hanya mungkin terdapat masa istirahat singkat yang disebut interkinase.
D. Penugasan Mandiri
Setelah kalian melakukan kegiatan pembelajaran pada pembelahan sel tumbuhan dan hewan, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !
1. Berdasarkan gambar berikut, analisislah setiap tahapannya !
2. Lengkapilah tabel dibawah ini, terkait dengan tahapan pada proses pembelahan sel secara mitosis!
3. Lengkapilah tabel dibawah ini, terkait dengan tahapan pada proses pembelahan sel secara meiosis!
E. Latihan Soal
1. Pada siklus kehidupan sel, benang kromosom tidak ditemukan pada tahap ....
A. profase
B. anafase
C. interfase
D. metafase
E. telofase
2. Saat paling tepat menghitung jumlah kromosom adalah metafase, karena pada fase tersebut ....
A. terbentuk kromatida
B. kromatid berjejer di bidang equator
C. kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan
D. kromosom berubah jadi kromatin
E. kromatin berubah jadi kromosom
3. Ciri-ciri berikut merupakan beberapa tahapan pembelahan meiosis.
1) Kromosom homolog melekat satu sama lain.
2) Terbentuk tetrad atau bivalen.
3) Kemungkinan terjadi saling tukar-menukar gen.
4) Kromosom homolog mengatur diri pada bidang ekuator.
5) Kromosom homolog berpisah.
6) Kromosom menuju kutub-kutub yang berlawanan.
Ciri tahapan pembelahan yang terjadi pada profase I ditunjukkan nomor ....
A. 1 – 2 – 3
B. 2 – 3 – 4
C. 3 – 4 – 5
D. 3 – 4 – 6
E. 4 – 5 – 6
4. Semua ciri-ciri di bawah ini merupakan ciri tahap telofase pembelahan mitosis, kecuali....
A. menebalnya benang-benang kromatin
B. terbentuk membran nukleus kembali
C. terjadi pembelahan plasma sel pada bidang pembelahan
D. benang-benang kromatin mencapai kutub sel
E. terbentuk nukleolus kembali
5. Perhatikan gambar pembelahan sel di bawah ini!
Sel tersebut berada pada fase ....
A. profase I
B. metafase I
C. metafase II
D. profase II
E. anafase II
Kunci Jawaban dan Penjelasannya.
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 3.
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 pada KD berikutnya. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 3, terutama bagian yang belum dikuasai
F. Penilaian Diri
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab!
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
EVALUASI
1. Apabila kita mandi di air laut,maka kemungkinan yang akan terjadi adalah ....
A. tubuh kelebihan air karena osmosis terjadi dari air laut menuju sel tubuh
B. tubuh kelebihan air karena difusi terjadi dari air laut menuju sel tubuh
C. tubuh kekurangan air karena osmosis terjadi dari air laut menuju sel tubuh
D. tubuh kekurangan air karena osmosis terjadi dari tubuh menuju air laut
E. tubuh kekurangan air karena difusi terjadi dari air laut menuju sel tubuh
2. Bagian yang berlabel x, y, z pada gambar struktur membran adalah ….
A. lipida, glokolipida, protein
B. protein, glikolipida, lipida
C. glikolipida, protein, lipida
D. glikoperotein, lipida, protein
E. glikoprotein, protein, lipida
3. Berikut ini adalah percobaan tentang osmosis Perbedaan permukaan larutan setelah hari kedua adalah …
A. X naik – Y turun, sebab X isotonis dengan Y
B. X naik – Y turun, sebab X hipertonis dari Y
C. X turun – Y naik, sebab X hipertonis dari Y
D. Y turun – X turun, sebab X dan Y isotonis Y
E. Y turun – X naik, sebab Y hipertonis dari Y
4. Secara garis besar langkah pencetakan protein terjadi melalui 2 tahap yaitu ....
A. replikasi dan sintesis
B. translasi dan replikasi
C. transkripsi dan translasi
D. sintesis dan replikasi
E. sintesis dan translasi
5. Diketahui daftar kodon sebagai berikut.
Jika urutan asam amino yang terbentuk adalah glutamin - leusin - arginin - alanin - prolin, maka kodogennya adalah ....
A. GTT AAS TST SGA GGT
B. GAA TTG AGA GST SSA
C. SUU AAS USU SGA GGU
D. GAA UUG AGA GSU SSA
E. TTS SAA TST AGS TGG
6. Tahapan sintesis protein:
1. RNAd meninggalkan inti menuju ribosom.
2. RNAt mengangkut asam amino yang dibutuhkan sesuai kode genetik kemudian bergabung dengan RNAd.
3. RNAd dibentuk oleh DNA dalam inti.
4. Asam amino berjejer sesuai dengan urutan kode genetika.
5. Terjadi protein yang dikehendaki.
Urutan sintesis protein yang benar adalah ....
A. 1, 2, 3, 4, dan 5
B. 1, 3, 4, 1, dan 2
C. 2, 3, 4, 1, dan 5
D. 3, 1, 2, 4, dan 5
E. 2, 3, 4, 5, dan 1
7. Pembelahan meiosis/reduksi bertujuan untuk.....
A. membentuk 4 sel anak yang sama dengan induk
B. mempertahankan jumlah kromosom sel anak
C. agar jumlah kromosom generasi berikutnya tetap
D. mempertahankan sifat kromosom
E. membagi sifat kromosom agar sama
8. Berdasarkan tahapan pada meiosis, anafase I ditunjukkan oleh gambar....
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
9. Pada pembelahan mitosis, peristiwa berikut ini yang benar ....
10. Pengangkutan secara aktif adalah ….
A. Gerakan molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah
B. Gerakan air dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi
C. Pengangkutan air masuk ke dalam sel dan merupakan gerakan dua arah
D. Pengangkutan yang tidak memerlukan energi dengan gerakan bolak-balik
E. Pengangkutan yang memerlukan energi dan merupakan gerakan satu arah
KUNCI JAWABAN
DAFTAR PUSTAKA
Argista Nelis dkk, Modul Pembelajaran Biologi berbasis ICT, Jambi, 2017
D. A Pratiwi, Sri Maryati, Sukini, Suharno, Bambang, Biologi SMA kelas XI, Penerbit Erlangga, 2007
Diyah Aryulina. 2007. Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta. ESIS Erlangga.
Irnaningtyas. 2014. Biologi untuk SMA Kelas XI. Jakarta. Erlangga. Nunung Nurhayati. 2014. Biologi untuk SMA Kelas XI. Bandung. Yrama Widya.
Slamet Prawirohartono. 2014. Konsep dan Penerapan Biologi SMA/MA Kelas XI. Jakarta. Bumi Aksara.
Sri Pujianto, Rejeki Siti Ferniah, Menjelajah Dunia Biologi SMA/MA kelas XI, Penerbit Tiga, Jakarta, 2016.