REPRODUKSI SEL

1.     PEMBELAHAN SEL SECARA AMITOSIS

Pembelahan sel secara amitosis adalah : pembelahan sel yang terjadi secara langsung tanpa melalui tahapan pembelahan. Misalnya pada bakteri. Pembelahan sel yang terjadi pada bakteri disebut juga dengan pembelahan biner ( binnary vision ). Pembelahan sel ini bertujuan untuk memperbanyak diri ( reproduksi )

2.     PEMBELAHAN SEL SECARA MITOSIS

Pembelahan sel secara mitosis adalah : pembelahan sel yang manghasilkan dua sel anakan baru dengan jumlah kromosom yang sama dengan kromosom sel induknya. Dengan demikian nukleus sel induk mengandung 2n kromosom, maka masing-masing nukleus sel anakan juga menerima/mewarisi 2n kromosom.

Fungsi Mitosis:

a. Mempertahankan faktor genetik dari generasi ke generasi berikutnya

tetap normal.

b. Menjaga sel anak yang terbentuk tetap memiliki sifat induknya.

c. Pada organisme multiseluler, berperan untuk pertumbuhan.

d. Pada organisme uniseluler, berperan untuk menambah jumlah

    populasi organisme.

e. Untuk mengganti sel-sel yang rusak dan sel-sel yang mati.

Tujuan Pembelahan Mitosis :  Memperbanyak sel-sel yang baru

Tempat terjadinya pembelahan Mitosis :

Terjadi pada sel tubuh, pada hewan dan manusia terjadi misalnya pada : kulit, uterus dan skrotum

Sedangkan pada tumbuhan terjadi pada meristem, misalnya : ujung akar, ujung batang, pucuk

Fase-fase pembelahan sel secara mitosis :

            a.     Profase

·      Sentriol sel induk membelah menjadi dua, dan masing-masing bergerak ke arah kutub sel yang berlawanan. Masing-masing sentriol akan memancarkan serabut berupa filamen yang disebut benang spindel atau gelendong pembelahan yang menghubungkan satu sentriol dengan sentriol lainnya.

·      Membran inti masih tampak, tetapi kemudian menghilang

·      Benang kromatin mulai memendek, menebal dan mudah menyerap zat warna yang disebut kromosom.

·      Kromosom menduplikasikan diri menjadi dua bagian yang disebut kromatid. Setiap kromatid saling berhubungan dan saling melekat pada satu bangunan yang disebut sentromer.

·      Bersamaan dengan itu nukleus mengecil dan kemudian menghilang

·      Kromatid terjerat pada benang spindel.

·      Kromatid meninggalkan daerah kutub sel masing-masing dan bergerak ke arah tengah dan berjajar di bidang ekuator

             b. Metafase

·      Pada fase ini kromosom tampak paling jelas

·      Kromosom terletak sejajar di sepanjang bidang ekuator

             c. Anafase

·      Terjadi pembelahan sentromer induk

·      Benang spindel menarik kromosom ke arah kutub sel yang berlawanan

·      Di kutub sel masing-masing, kromosom berubah kembali menjadi kromatin

                          d. Telofase

·      Merupakan tahapan akhir dari pembelahan sel secara mitosis

·      Membran inti dan nukleus terbentuk kembali

·      Kromatid-kromatid mengumpul pada kutubkutub.

·      Benang spindel menghilang, kromatid menjadi kusut dan butiran-butiran kromatin

muncul kembali.

·      Selaput inti terbentuk kembali dan nukleolus terlihat lagi.

·      Pada bidang ekuator terjadi lekukan ( invaginasi ) yang kemudian terbagi menjadi dua sel anakan. Masing-masing sel anakan mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya.

·      Pada tahapan ini juga terjadi pembagian inti ( kariokinesis ) dan pembagian sitoplasma ( sitokinesis ).

       

       SIKLUS SEL

Setelah berakhirnya telofase dari mitosis, sel memasuki interfase. Interfase disebut juga fase istirahat, tetapi istilah ini kurang tepat, karena pada saat ini sel sedang mempersiapkan diri untuk pembelahan berikutnya dengan mengumpulkan materi dan energi. Pada fase ini kromosom tidak tampak.

Interfase merupakan tahap antara mitosis yang satu dengan mitosis berikutnya.

Pada interfase terjadi:

a. Struktur kromosom tidak tampak.

b. Terjadi pengumpulan energi.

c. Terjadi sintesis yang terus-menerus sehingga menyebabkan massa dan

volume sel bertambah.

             d.  Pembelahan kromosom dimulai.

Interfase dapat dibagi menjadi 3 tahap, antara lain :

a             1. Fase G₁

Waktu diantara mitosis dan permulaan fase S. Merupakan tahap dalam siklus sel yang paling aktif karena terjadi pertumbuhan dan perkembangan sel. Pada fase G1, terjadi

proses transkripsi RNA, tRNA, mRNA, dan sintesis berbagai jenis protein.  Demikian pula terjadi replikasi organel-organel di dalam sitoplasma. Pada akhir fase G₁ terjadi peningkatan aktivitas enzim untuk sintesis DNA.  Aktivitas tersebut memungkinkan sel memasuki fase S.

b          2. Fase S

Terjadi sintesis DNA. Pada fase S, terjadi replikasi dan duplikasi DNA. Pada fase ini terjadi

pembentukan penyusun sitoplasma berupa organel dan molekul makro. Pada fase ini juga kromosom mengalami replikasi.

c             3. Fase G₂

Pada fase ini terjadi peningkatan sintesis protein sebagai tahap akhir persiapan sel untuk terjadinya pembelahan sel secara mitosis berikutnya. Pada fase ini juga terjadi penyusun struktur tertentu yang diperlukan pada pembelahan kromosom seperti sintesis benang-benang kumparan.  Akhir fase G₂ ditandai dengan dimulainya dengan pembelahan mitosis.

        

1.       PEMBELAHAN SEL SECARA MEIOSIS

Pembelahan meiosis terjadi pada sel kelamin yaitu sperma dan ovum. Pembelahan sel ini bertujuan untuk menjaga agar keturunan hasil reproduksi seksual tetap memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya.

Untuk tujuan itu maka pada pembelahan meiosis terjadi pengurangan kromosom induk, sehingga pembelahan ini juga sering disebut dengan pembelahan reduksi.

Pembelahan meiosis terjadi melalui dua kali periode pembelahan yaitu meiosis I dan meiosis II.

Pada meiosis I terjadi reduksi kromosom sel induk, sedangkan pada meiosis II terjadi pemisahan kromosom.

a                  a. Meiosis I

            Terdiri atas beberapa tahap, antara lain :

Profase I

            Kromosom mulai memendek,  dan menebal.

Kromosom yang homolog saling berdekatan, sehingga lengan kromosom bagian dalam akan saling bersilangan. Titik persilangan disebut dengan kiasma yang memungkinkan terjadi pertukaran segmen-segmen kromatid. Peristiwa ini disebut pindah silang ( crossing over )

Nukleolus dan membran inti mulai menghilang.

                    Profase I berlangsung lebih lama, karena dibagi lagi menjadi lima stadium, yaitu :

1.       Leptonema/leptoten

Benang-benang kromatin menjadi kromosom.

2.       Zygonema/zygoten

Kromosom yang sama bentuknya (kromosom homolog) berdekatan

dan bergandengan. Setiap pasang kromosom homolog disebut bivalen.

3.      Pachynema/pakiten

Tiap-tiap bangun kromosom homolog mengganda, tetapi masih dalam satu

ikatan sentromer sehingga terbentuk tetrad.

4.      Diplonema/diploten

Kromatid dan tiap-tiap belahan kromosom memendek dan membesar. Terjadi pindah silang (crossing over).

5.      Diakinesis

Sentrosom membentuk dua sentriol yang masing-masing membentuk benang gelendong pembelahan. Satu sentriol tetap, sedangkan sentriol yang lain bergerak ke arah kutub yang berlawanan.

Membran inti dan nukleous hilang. Empat kromatid bivalen tadi disebut tetrad dan terjerat oleh benang gelendong yang dibentuk oleh

sentriol-sentriol.

              Metafase I

·         Pada awal fase ini sudah mulai terbentuknya gelendong pembelahan

·         Kromosom homolog yang berpasangan berduplikasi membentuk tetrad seterusnya bergerak ke bidang ekuator dan menggantungkan diri pada gelendong pembelahan tepat pada sentromer.

·         Pada akhir metafse tetrad terletak sejajar pada bidang ekuator.

             Anafase I

·         Sentromer induk tidak membelah.

·         Pasangan kromosom homolog yang membentuk kromatid  yang berada di bidang ekuator ditarik menuju ke kutub sel yang berlawanan

·         Jumlah kromosom sudah diparoh dari keadaan diploid ( 2n ) menjadi haploid ( n )

·         Dengan demikian masing-masing kutub sel memperoleh separuh jumlah kromosom sel induk. ( Pada tahap ini terjadi reduksi kromosom )

        Telofase I

           Pasangan kromosom homolog berkumpul pada masing-masing kutub

           Terjadi pembentukan membran inti pada masing-masing sel anakan

           Bersamaan dengan itu terjadi sitokinesis, sehingga pada akhir telofase terbentuk dua           

            sel  anakan baru.  Masing-masing sel anakan akan melanjutkan pembelahan meiosis II

                     Meiosis II

      Pada meiosis II tidak terjadi lagi pengurangan jumlah sehingga prosesnya sama dengan    

      pembelahan mitosis. Kromosom tidak bereplikasi sebelum dimulainya meiosis II. Meiosis II 

      terdiri atas beberapa tahap, antara lain :

1.       Profase II

Pada fase ini, kromosom terlihat memendek dan menebal dan mudah menyerap zat warna.

Membran inti dan nukleolus menghilang

Bersamaan dengan itu, sentriol membelah menjadi dua, yang masing-masing bergerak ke arah kutub sel yang berlawanan.

Dari masing-masing sentriol akan terbentuk benang spindel yang menghubungkan kedua kutub sel

Pada akhir profase II, mulai terbentuk benang spindel pada masing-masing kutub sel.

Kromosom bergerak ke bagian tengah sel menuju bidang ekuator.

2.       Metafse II

Kromatid terletak sejajar di bidang ekuator.

3.      Anafase II

Kromosom melekat pada kinetokor benang gelendong, lalu ditarik oleh benang gelendong ke arah kutub yang berlawanan yang menyebabkan sentromer terbelah. Akibatnya tiap-tiap kromotidnya bergerak ke arah yang berlawanan pula.

4.      Telofase II

Kromatid terkumpul pada kutub pembelahan lalu berubah menjadi kromatin

kembali. Bersamaan dengan itu membran pemisah semakin jelas sehingga akhirnya terjadilah empat sel anakan.

 

REAKSI GELAP PADA FOTOSINTESIS

Reaksi Gelap ( Berlangsangsung di dalam Stroma )

Pada reaksi gelap terjadi pembentukan karbohidrat ( glukosa ) dengan menggunakan energy berupa ATP dan NADPH₂ yang dibentuk pada tahap reaksi terang.

Siklus zat pada reaksi gelap ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, sehingga sering disebut Siklus Calvin-Benson. Rangkaian reaksi dalam siklus Calvin-Benson dapat dibagi menjadi 3 tahap, antara lain :

a.       Fase Fiksasi CO₂ ( Karboksilasi )

Tahap awal  dari reaksi ini adalah terjadi pengikatan atau penggabungan  CO₂  dari udara dengan senyawa organic yang mengandung 5C yaitu Ribulosa Difosfat ( RDP/RuBP ). Untuk pengikatan CO₂ dan reaksi-reaksi berikutnya diperlukan energy. Energi tersebut diperoleh dari pemecahan ATP dan NADPH₂ yang merupakan hasil reaksi terang.

Penggabungan RDP dan CO₂ akan membentuk senyawa organic 6C yang tidak stabil dan akan segera pecah menjadi dua senyawa yang mengandung 3C, yaitu Asam fosfogliserat ( APG ) atau Phoshphoglicerite Acid ( PGA ). RDP merupakan molekul yang terdapat di dalam tumbuhan hijau yang mampu mengikat CO₂.

 b.      Fase Reduksi

Pada tahap ini terjadi reduksi molekul PGA dengan menggunakan Hidrogen yang berasal dari NADPH₂ dan energy dari ATP  hasil reaksi terang.

Hasil dari tahap ini adalah senyawa organic 3C yang disebut Phosphogliceraldehyde  ( PGAL ). Pada setiap siklus dihasilkan atau dibentuk 6 molekul PGAL ).

c.       Fase Regenerasi

Pada fase ini akan dibentuk kembali molekul RDP ( regenerasi molekul RDP ) untuk mengikat CO₂, sehingga proses fotosintesis berlangsung kembali

Dari 6 molekul PGAL yang dibentuk pada tahap 2, maka 5 molekul PGAL kembali membentuk RDP, sehingga hanya satu molekul PGAL  yang merupakan hasil reaksi gelap.

1 molekul PGAL  akan membentuk molekul  glukosa ( 6C ). Selanjutnya glukosa bergabung membentuk  amilum ( C₆H₁₀O₅ )_n.

Terbentuknya amilum dalam sel-sel daun menyebabkan meningkatnya nilai tekanan osmosis sel-sel daun. Oleh sebab itu glukosa bersifat osmosis aktif. Oleh karena itu glukosa diubah menjadi amilum yang bersifat osmosis inaktif.

Kesimpulan :

1.       Reaksi fotosintesis berlangsung secara bertahap

2.       Reaksi terang berfungsi untuk menghasilkan NADPH₂ dan ATP  yang akan digunakan pada fiksasi CO₂

3.       Gas oksigen sebagai hasil pemecahan air ( fotolisis ) yang terjadi pada saat reaksi terang

4.       Karbohidrat merupakan hasil fiksasi CO₂ dan hydrogen yang terjadi pada saat reaksi gelap. Pada reaksi gelap dihasil glukosa dan regenerasi RDP. Dengan demikian reaksi pengikatan CO₂ dalam fotosintesis akan berlangsung dengan baik.