Sel adalah satuan kehidupan terkecil sebagai makhluk hidup. Sifat terpenting sel adalah kemampuan menghasilkan molekul-molekul seluler baru dan memperbanyak dirinya. Sel bertambah banyak dengan cara membelah diri. Sel dalam tubuh manusia terus membelah dan menggantikan sel yang telah lama dan rusak. Sel-sel tubuh tumbuh dan berkembang dengan pembelahan sel. Sel-sel tubuh (sel somatis) misalnya sel otot, sel saraf, sel kulit, sel darah putih dan lain-lain membelah diri dengan cara mitosis. Sedangkan sel-sel kelamin (sel gamet) yaitu ovum dan spermatozoa membelah diri dengan cara meiosis. Pembelahan sel memiliki fungsi utama yaitu dalam proses reproduksi, pertumbuhan dan perbaikan sel serta prosesnya berlangsung selama dua 4 jam. Ada dua proses pembelahan sel, berikut penjelasannya.
 |
| PROSES PEMBELAHAN SEL |
A. PEMBELAHAN AMITASIS ATAU BINER
Pembelahan secara amitosis berlangsung spontan tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel tetapi melalui pembelahan biner oleh materi hereditas tidak terkemas di dalam inti. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru. Pembelahan amitosis terjadi, terutama karena sel bakteri tidak memiliki membran inti yang membatasi nukleoplasma dengan sitoplasma. Selain itu, DNA yang terdapat dalam sel relatif kecil dibandingkan dengan DNA sel eukariotik. DNA prokariotik berbentuk sirkuler sehingga DNA tidak perlu dipaket menjadi kromosom-kromosom sebelum pembelahan.
 |
| PEMBELAHAN AMITASIS |
B. PEMBELAHAN SEL MITOTIK
Pembelahan sel secara mitotik terbagi menjadi dua cara, yaitu mitosis dan meiosis berikut penjelasannya ;
1. Pembelahan mitosis
Pembelahan secara mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu yang runut dan sesuai. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anak. Setiap sel anak mengandung jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Jadi dalam proses ini terjadi proses copy (penyalinan). Dengan demikian dapat dihasilkan salinan-salinan sel baru seperti induknya hingga menjadi triliunan jumlahnya. Pembelahan mitosis terjadi pada sel eukariotik dan pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anak identik. Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi aseksual. Pada hewan dan manusia, mitosis terjadi pada sel meristem somatis (sel tubuh yang masih muda) yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Cara pembelahan sel ini melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Ciri pembelahan mitosis adalah pembelahannya berlangsung satu kali, jumlah sel anak yang dihasilkan berjumlah dua, sifat sel anak sama dengan induknya, tujuannnya untuk memperbanyak sel atau perbaikan sel yang rusak.
Pembelahan mitosis terdiri atas 4 fase utama yaitu:
a. Interfase
Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat atau persiapan sel yang dinamakan Interfase. Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti atau replikasi DNA tetapi belum membelah. Kromososmnya belum tampak. Sentriol membelah dan protein dalam sel disintesis secara aktif. Terbentuk butiran-butiran kecil yang membuat inti menjadi keruh. Tahap interfase terjadi selama dua3 jam, dan dibagi menjadi tiga bagian yaitu ;
- Gap 1, proses pertambahan volume
- Sintesis, proses replikasi DNA dan sintesis protein
- Gap dua, proses pembentukan organel sel anakan.
b. Profase
Profase adalah tahap pertama mitosis. Pada tahap profase awal, butiran-butiran kecil tadi menjadi benang benang halus, pipih, yang memanjang tak menentu atau benang kromatin. Benang-benang kromatin tersebut membelah menjadi dua rangkap. Terjadi dehidrasi dan pengendapan asam nukleat. Masing-masing kromosom hasil replikasi mengandung dua kromatid yang mengandung informasi genetik yang sama. Mikrotubulus sitoskeleton berubah fungsi dari mempertahankan bentuk sel menjadi fungsi membangun spindel mitosis dari bagian sentrosom. Pada akhir profase, kromosom-kromosom mulai menempatkan diri di bidang ekuator dari sel. Selanjutnya, membran inti menghilang, terjadi elongasi sebagian spindel mitotik dari sentrosom menuju kinetokor, berkas protein pada sentromer kromosom masing-masing pasangan bergabung, terjadi elongasi spindel lainnya menuju kromosom, tumpang tindih di pusat sel. Pada profase akhir, benang-benang kromatin memendek dan menebal seperti batang atau kromosom yang masing-masing terdiri dari dua belahan seperti spiral dan berada di tengah-tengah inti.
c. Metafase
Mikrotubul meluas menuju setiap ujung yang berlawanan dan membentuk spindle pole atau mitotic center. Benang mitosis memposisikan kromosom berjajar pada bagian tengah sel (keping metafase). Pengaturan ini memastikan bahwa setiap sel anak menerima satu salinan kromosom. Kromosom memendek berulang-ulang. Kedua kromatid dalam satu kromosom sering disebut kromatid kakak beradik masih dihubungkan oleh satu sentromer dan terletak di bidang ekuator sel.
d. Anafase
Kedua buah kromatid kakak beradik memisahkan diri dan ditarik benang gelendong yang dibentuk ditiap kutub sel yang berlawanan. Benang-benang tersusun dari suatu berkas halus yang disebut fibril. Proses ini didahului oleh membelahnya sentromer atau kinetokor membelah menjadi dua. Tiap kromatid itu mamiliki sifat keturunan yang sama. Kedua kromatid menjauhi bidang ekuator dan menuju kutub. Di tengah-tengah inti seperti ada dua bentuk bintang maka disebut stadium disaster. Mulai saat ini kromatid-kromatid berlaku sebagai kromosom baru.
e. Telofase
Kromatid tunggal sampai di kutub kembali menjadi benang kromatin, membentuk dinding inti kembali. Membran inti mulai terbentuk kembali di sekeliling kromosom. Nukleolus muncul dan kromosom mulai menghilang. Saat telofase selesai dan membran sel baru (atau dinding sel pada tanaman tingkat tinggi) sedang terbentuk, pembentukan nukleus sudah hampir selesai. Kadar air dalam sel bertambah dan nukleo protein berkurang. Langkah akhir telofase melibatkan inisiasi pembelahan membran plasma dan sitoplasma pada setiap anak sel untuk membentuk dua sel yang terpisah setelah dua inti baru terbentuk. Juga fragmoplas di ekuator menebal membentuk dinding sel baru. Setelah tahap telofase berakhir, maka fase ini kembali ke awal dimuali dari interfase.
 |
| PEMBELAHAN MITOSIS |
2. Pembelahan moesis
Pembelahan secara meiosis adalah pembelahan sel yang juga melalui tahapan-tahapan tertentu. Pembelahan ini terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada organ reproduktif. Meiosis berperan untuk menghasilkan gamet yang secara genetik tidak identik (hanya setengah dari induknya), sehingga menyebabkan adanya variasi genetik. Sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom. Jadi dalam proses ini terjadi penggandaan namun tidak dengan cara penyalinan. Pembelahan meiosis terdiri atas dua proses utama yaitu meiosis I dan meiosis II. Pada kedua proses tersebut terjadi fase-fase pembelahan sebagaimana halnya pembelahan mitosis. Berikut tahapan pembelahan sel meosis ;
I. Meosis I
Perbedaan antara mitosis dan meosis terutama tampak pada prosesnya dan hasil akhir yang didapatkan. Berikut tahap meosis I :
a. Profase I
(1) Leptonema
Kromatin dari sel induk nampak seperti benang-benang panjang yang halus dan melingkar-lingkar tak menentu serta memadat membentuk kromosom.
(2) Zygonema
Benang-benang kromatin berubah bentuknya dan menjadi batang-batang kromosom. Masing-masing kromosom mencari pasangannya sendiri yang sama dan sebangun atau yang serupa atau kromosom homolog. Proses berpasangan ini disebut sinapsis yang dimulai dari sentromer. Sentrosom membelah menjadi dua sentriol kemudian menuju kutub yang berlawanan.
(3) Pachynema
Benang-benang kromosom menjadi lebih tebal dan jelas. Tiap benang tampak double dan strukturnya tetrad/bivalen. Masing-masing kromosom dari sepasang kromosom homolog terdiri dari dua kromatid. Pada profase mitosis, kromosom-kromosom terpisah dan tidak saling berhubungan. Dalam profase I moesis, kromosom-kromosom homolog berpasangan sebagai bivalen, dan inilah yang dijumpai sebagai haploid. Pachynema merupakan tahap yang sangat penting yaitu pindah silang atau crossing over.
 |
| PEMBELAHAN CROSSING OVER |
(4) Diplonema
Fase ini ditandai dengan berpisahnya kromatid-kromatid yang semula berpasangan membentuk bivalen. Berpisahnya kromatid-kromatid paling kuat terjadi pada bagain sentromer. Akan tetapi bagian-bagian tertentu dari kromososm homolog tetap berdekatan dan bagian ini disebut kiasma, karena tiap kiasma kromatid yang menjauhkan diri tampak bersilang. Di tempat persilangan itu kromatid-kromatid tidak serupa putus. Ujung-ujung kromatid yang putus tadi bersambungan. Proses penukaran segmen-segmen kromatid tidak serupa dari pasangan kromosom homolog beserta gen-gen yang berangkai dinamakan pindah silang.
(5) Diakenesis
Kromosom-kromosom terus memendek dan menebal. Letak geminus belum teratur. Tahap ini diakhiri dengan menghilangnya membran inti, nucleolus dan terbentuknya spindel.
b. Metaphase I
Pada fase ini, membrane nucleus dan nucleolus menghilang. Terbentuk benang-benang fragmoplas. Geminus dan sentromer dalam sel menempatkan diri pada bidang ekuator.
c. Anaphase I
Terjadi reduksi kromosom. Kromosom homolog yang mengadakan sinapsis mulai bergerak untuk berpisah. Tiap kromosom masih tersusun atas dua kromatid yang masih berhubungan pada daerah sentromer. Tiap setengah geminus tersebut bergerak ke kutub dan berkumpul pada kutub.
d. Telofase I
Kromosom-kromosom tiba di kutub spindel. Membrane inti dan nucleolus terbentuk lagi. Di dalam selnya terbentuk dua inti. Masing-masing inti mengandung n kromosom. Sentriol kembali menjadi sentomer.
II. Interfase
Fase ini merupakan fase antara atau fase istirahat dari pembelahan meosis awal. Dimana sel tidak aktif lagi membelah tetapi masih mempersiapkan untuk tahap profase II. Atau untuk proses meosis II.
III. Meosis II
Meosis II mrupakan tahap perbanyakan sel anak, dan tahapnya sama seperti pembelahan mitosis.
a. Profase II
Kromatin memadat membentuk kromosom lalu membentuk kromatid. Sentrosomnya membelah menjadi dua sentriol kemudian menuju kutub yang berlawanan. Inti sel mulai menghilang.
b. Metaphase II
Kromatid berjejer di ekuator. Lalu sentriol menjulurkan benang spindel yang berkaitan dengan tiap kromatid.
c. Anaphase II
Kariokenesis atau pembelahan inti terjadi ketika kromatid dan sentromernya membelah menjadi kromosom. Kromosom kemudian ditarik benang spindel.
d. Telofase II
Inti sel mulai terbentuk kembali. Sentriol kembali menjadi sentromer dan terjadi proses sitokinesis atau pembelahan sel. Hasil dari meosis II menghasilkan empat sel anak dengan kromosom haploid n.
 |
| PEMBELAHAN MEIOSIS |