bab vii reproduksi sel - Sertifikasi Guru Rayon UNS

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017
MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN
BIOLOGI
BAB VII REPRODUKSI SEL
Dra. Ely Rudyatmi, M.Si.
Dra. Endah Peniati, M.Si.
Dr. Ning Setiati, M.Si.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN
2017
Kompetensi Inti Guru (KI)
Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran
yang diampu
Kompetensi Guru Mata pelajaran (KD)
Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Pada dasarnya reproduksi sel bertujuan untuk menambah jumlah dan jenis sel,
atau membentuk sel-sel lain dengan tujuan tertentu. Reproduksi sel dilakukan dengan
mengadakan pembelahan pada sel yang sudah ada. Ada tiga cara pembelahan , yaitu
amitosis, mitosis, dan meiosis.
A. PEMBELAHAN AMITOSIS
Pembelahan amitosis merupakan pembelahan sel yang
didahului oleh
pembentukan benang spindel. Jadi pembelahan amitosis adalah pembelahan sel secara
langsung atau disebut juga dengan pembelahan sederhana. Inti membelah menjadi dua
bagian, langsung didistribusikan pada sel anak diikuti dengan pembelahan sitoplasma
dan membran sel. Pembelahan secara langsung ini, biasanya terjadi pada makhluk hidup
bersel satu (uniseluler) atau pada prokariota (Amoeba, Paramecium, Alga biru dll). sifat
sel anaknya identik dengan sel induknya.
Contoh pembelahan ini terjadi pada bakteri, Amoeba, Paramecium, atau alga biru.
Gambar Pembelahan amitosis
1
B. PEMBELAHAN MITOSIS
Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang tidak langsung, yaitu
melalui tahapan profase, metafase, anafase, dan telofase (PMAT).
Ciri-ciri pembelahan yaitu: terjadi pada pembelahan sel tubuh (somatis), bertujuan untuk
pertumbuhan dan regenerasi, menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk
semula (diploid menjadi diploid/haploid menjadi haploid), berlangsung dalam satu kali
PMAT
Tahap-Tahap Pembelahan Mitosis
1. Profase :
Tahap ini berlangsung paling lama dan paling banyak memerlukan energi. Pada tahap ini
terjadi peristiwa sebagai berikut:
a. benang kromatin menjadi kromosom,
b. kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih melekat dalam satu
sentromer
c. membran inti dan nukleolus lenyap
d. sentrosom memisah menjadi dua sentriole dan menuju ke arah dua kutub
berlawanan,
e. di antara kedua sentriol terbentuk benang spindel
2
2. Metafase : Pada fase ini kromosom tampak
paling jelas terlihat. memerlukan energi
terkecil dan waktu yang paling singkat.
a.
kromosom berjajar pada bidang ekuator;
b. sentromer kromosom berikatan dengan
kinetokor yang berhubungan dengan
benang spindel.
3. Anafase :
Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:
a. sentromer membelah,
b. benang spindel menarik kromosom menuju
kutub sel yang berlawanan.
4. Telofase :
Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:
a. Kromosom berubah menjadi benang
kromatin
b. Membran inti dan nukleolus terbentuk
kembali
c. Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma)
sehingga dihasilkan dua sel yang identik
dengan sel semula
Siklus Sel
Di antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase. Saat interfase sel
tidak membelah tetapi aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan
pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Interfase tidak termasuk
dalam tahap PMAT dan dibedakan dalam tiga tahap, yaitu:
3
a.
G1 (gap 1) : merupakan akhir mitosis dan awal sintesis (presintesis), pada fase ini sel
mulai tumbuh membesar
b.
S (sintesis) : terjadi duplikasi organel dan sintesis DNA, pada tahap ini sel aktif
melakukan metabolisme, tumbuh, dan berkembang
c.
G2 (gap2) : merupakan akhir fase sintesis (postsintesis) dan awal dari mitosis
berikutnya
Tahapan pembelahan di atas berulang terjadi sampai tujuan pembelahan selesai. Setelah
selesai melakukan pembelahan mitosis, sel akan memasuki tahapan interfase, dilanjutkan
mitosis lagi, dan seterusnya.
Cantoh kasus yang melibatkan terjadinya pembelahan mitosis adalah peristiwa
penyembuhan luka (regenerasi), sel akan berhenti membelah manakala luka telah
sembuh. Itulah salah satu kehebatan sel. Tahu kapan harus membelah, dan tahu kapan
harus berhenti. Sel yang tahu diri untuk berhenti dari pembelahan akan masuk ke fase G0
atau fase stationer. Pada tahap ini sel tidak akan melakukan pembelahan. Jika terjadi luka,
sel segera memasuki fase G1 untuk melakukan pembelahan.
Pada kasus tertentu sel tumor atau kanker pertumbuhan sel tidak terkontrol, harusnya
masuk G0 tetapi tetap masuk ke G1.
Perhatikan perbedaan mendasar pada mitosis sel hewan dan tumbuhan di bawah ini.
4
Pada pembelahan mitosis tumbuhan tidak dijumpai adanya sentrosom, tahapan
pembelahan inti sama dengan yang terjadi pada sel hewan. Pembelahan sitoplasma tidak
sama dengan sel hewan yang dimulai dengan terjadinya pelekukan membran sel di
daerah ekuatorial, tetapi dimulai dengan terbentuknya fragmoplas pada daerah
ekuatorial yang merupakan inisial dinding sel yang akan memisahkan kedua sel anak.
C. PEMBELAHAN MEIOSIS
Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang terjadi dalam dua tahap
yang berurutan.
Ciri-ciri pembelahan ini setiap sel kromosom dibagi menjadi dua,
sehingga dikenal dengan pembelahan reduksi. Sel anak hasil pembelahan mempunyai
jumlah kromosom setengah dari kromosom sel induknya. Pembelahan terjadi dua kali
secara berturut-turut tanpa dselingi dengan interfase (fase intirahat). Terjadi pada alat
reproduksi/gametogonium pada saat gametogenesisi (pembentukan gamet).
Tujuan dari Pembelahan Meiosis
a. Mereduksi kromosom (mengurangi jumlah kromosom)
b. Membentuk gonad/ gametogenesis
c. untuk mempertahankan jumlah kromosom zigot setiap individu sama dengan individu kedua
induknya
Ciri-ciri Pembelahan Meiosis
a.
Berlangsung pada organ genetalia (organ reproduksi)
b.
Menghasilkan empat sel anakan
c.
Terjadi dua kali pembelahan yaitu, Meiosis I dan Meiosis II
d.
Tidak diselingi dengan interfase (fase istirahat)
e.
Sel anak mempunyai separuh jumlah kromosom dari jumlah kromosom induknya
(reduksi)
f.
Sel anak tidak memiliki kemampuan untuk membelah lagi
5
Tahapa-tahap Pembelahan Meiosis
Meiosis I
Meiosis I terbagi empat (Profase I – Metafase I – Anafase I – Telofase I)
1) Profase I
Profase I dibagi menjadi beberapa tahap, diantaranya :
· Leptonema adalah benang-benang kromati menebal menjadi kromosom
· Zigonema adalah tiap kromosom homolog bergandengan, dan tiap pasang kromosom
homolog disebut dengan bivalen
· Pakinema adalah tiapa bagian dari kromosom homolog mengganda, tetapi masih dalah
ikatan 1 sentromer sehingga membentuk tetrad
· Diplonema adalah kromatid dari tiap belahan kromosom memendek dan membesar,
serta tampak saling menjauhi tetapi tetap terikat bersama oleh kiasmata (terjadinya
pindah silang (crossing over)).
· Diakinesis adalah kromatid masih melanjutkan gerakan untuk salaing menjauhi dan
kiasmata mulai bergerak kearah ujung-ujung kromosom, kemudian sentrososm
membentuk 2 sentriol yang masing-masing membentuk benang spindle atau benang
gelondong pembelahan. Satu sentriol bergerak kearah kutub yang berlawanan
sendangkan yang satunya llagi tetap pada posisi semula. Nukleoplasma (membran inti)
dan nukleolus (anak inti) menghilang.
2) Metafase I
Setiap tedrad, berada pada bidang metaphase atau dataran metaphase
3) Anafase I
Tiap-tiap tetrad memisahkan diri dari pasangannya, kemudian bergerak kearah kutub
yang berlawanan. Sentromer belum membelah.
4) Telofase I
Tiap-tiap tetrad makin mendekatai kutub, membran inti dan nukleoplasma muncul
kembali, terbentuknya bidang pembelahan pada bagia tengah sel, kromatid meregang
dan membentuk benang-benang kromatin, serta terbentuknya dua sel anak yang
jumlah kromosonya sama dengan jumlah kromosom induknya.
6
Meiosis II
1. Profase II
Sentrosom membentuk 2 sentriol yang letaknya berlawanan ktub, yang dihubungkan oleh
benang spindle.
Nukleoplasma dan nukleus hilang
Kromatin berubah kromosom yang dijerat oleh benang spindle atau benang gelendong
2. Metafase II
a. Kromosom berada pada bidang equator
b. Kromatid bergandengan (berkelompok) dua-dua
c. Sentromer belum membelah
3. Anafase II
· Tiap-tiap tetrad memisahkan diri dari pasangannya, kemudian bergerak kearah kutub yang
berlawanan.
4. Telofase II
a. Kromatid berkumpul pada kutub pembelahan, kemudian berubah menjadi kromatin
b. Nukleoplasma dan nukleus terbentuk lagi
c. Pada akhir pembelahan meiosis II, terbentuk empat sel yang masing-masing sel
mengandung separuh dari kromosom induknya.
Sekarang coba perhatikan Gambar di bawah ini
Gambar Pembelahan meiosis pada sel hewan dan sel tumbuhan
7
(Bracegirdle B and P.H.Miles 1971)
Perbedaan antara pembelahan Mitosis dengan Mieosis :
No.
1.
Kriteria Perbedaan
Lokasi pembelahan
Mitosis
Sel-sel tubuh
2.
3.
Jumlah tahapan
Jumlah sel anak
4.
Jumlah kromosom
anak
Pindah silang
Komponen genetik
Tujuan
Satu kali
Satu sel induk
menghasilkan dua sel
anak
Diploid (2n) (Pembelahan Haploid (n) (pembelahan
equasi)
reduksi)
Tidak terjadi
Terjadi pada profase I
Sama dengan induk
Berbeda dengan induk
Pertumbuhan dan
Reduksi kromosom yaitu
regenerasi sel
pembentukan gamet
5.
6.
7.
Meiosis
Pada alat kelamin (Sel miko
dan megasporosit)
/pembentukan sel kelamin
Dua kali
Satu sel induk menghasilkan 4
sel anak
8