Pembelahan Sel

       Pembelahan sel adalah sebuah proses dimana sel induk membelah atau membagi dirinya menjadi 2 atau lebih sel anak. Pembelahan sel merupakan bagian dalam tubuh kita. Kita bertumbuh karena sel-sel di dalam tubuh kita membelah diri.

Dalam siklus sel, terdapat dua tahap, yaitu interfase dan M-Phase. Interfase adalah tahap dimana sel tidak membelah. Tahap ini berlangsung selama 15 jam dan terdapat 3 tahap, yaitu G₁ Phase (fase organel sel berduplikat), S-Phase (fase replikasi DNA), dan G₂ Phase (fase pertumbuhan sel dan sintesis protein). Pada tahap M-Phase barulah sel mulai membelah. Thap ini hanya berlangsung 2 jam dan terdiri dari proses kariokinesis dan sitokinesis. Kariokinesis adalah tahap di mana proses pembelahan nukleus sel melalui tahap ProMAT, sedangkan sitokinesis adalah tahap pembelahan sitoplasma. Pembelahan sel dibagi menjadi 2 jenis menurut jenis sel yang membelah, yaitu pembelahan pada sel prokariotik dan pada sel eukariotik.

A.   Pembelahan Pada Sel Prokariotik

Pembelahan pada sel prokariotik dikenal dengan pembelahan biner yang artinya pembelahan ini berlangsung secara sederhana dan spontan. Proses pembelahan ini juga dikenal dengan proses pembelahan amitosis. Amitosis artinya pembelahan yang tidak melibatkan kromosom. Pembelahan biner dapat ditemukan pada sel bakteri, proses pertumbuhan sel, duplikasi materi genetik, pembagian kromosom, dan pembelahan sitoplasma.

Pada pembelahan biner, kromosom diduplikasi dan akan menempel pada membrane plasma. Kemudian akan terjadi pertumbuhan di antara dua tempat pelekatan kromosom tersebut. Hal ini untuk melakukan pemisahan inti. Sitokinesis dan pembentukan dinding sel kemudian terbentuk sehingga 2 sel anak terbentuk.

B.   Pembelahan Pada Sel Eukariotik

Pembelahan sel pada sel eukariotik dibagi menjadi meiosis dan mitosis.

-  Mitosis

Pembelahan mitosis adalah pembelahan yang menghasilkan sel anak yang dapat membelah lagi. Pembelahan ini bertahap dan terjadi pada sel tubuh (somatis) dengan tujuan pertumb  uhan, pertambahan sel, dan regenerasi sel. Pada sel-sel meristematik hewan dan tumbuhan, pembelahan yang terjadi adalah pembelahan mitosis yang berguna untuk pertumbuhan. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anak yang identic dengan induknya. Hal ini berarti sel haploid akan menghasilkan 2 sel haploid dan sel diploid akan menghasilkan 2 sel diploid.

Dalam tahap kariokinesis, pembelahan mitosis hanya berlangsung dalam satu ProMAT dan sebelumnya ada tahap interfase. ProMAT merupakan proses pembelahan yang terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telofase.

A.    Interfase

Pada tahap ini sel tidak membelah. Nukleus terdiri dari RNA ribosom dan merupakan tempat sintesis protein serta materi yang berwarna gelap dikenal sebagai kromatin atau bentuk benang-benang kromosom sehingga bentuk kromosom tidak dapat dilihat secara jelas. Pada salah satu ujung sel, terdapat 2 pasang protein yang disebut sentrioles, tetapi pada tumbuhan, sentriosol tidak muncul.

B.     Profase

Pada tahap ini sentriosol bergerak ke ujung sel yang berlawanan dan disebut sebagai kutub. Sentriosol mempunyai 2 sentriol dan akan dikelilingin strands (helai) yang menyala dan disebut sebagai aster. Selain itu, Kromosom membentuk menjadi sinlinder dan berduplikat menjadi 2 kromatid. Setiap kromatid mengandung DNA dan protein serta melekat berpasangan pada sentromer. Pada tumbuhan, aster tidak ada, membrane nukleus hancur, seta kromosom memendek sehingga terlihat seperti batang.

C.     Metafase

Pada fase ini, kromosom berpindah menjadi satu garis yang disebut the equator. Selain itu, muncul benang-benang yang disebut spindel dan melekat pada sentromer setiap kromosom. Spindel ini menghubungkan kromosom ke 2 kutub sentrisol yang berlawanan.

D.    Anafase

Kromatid pada tahap ini berpisah dan bergerak kearah kutub yang berbeda. Penarikan terjadi karena pemendekan benang spindel. Kromatid pada fase ini tidak disebut sebagai kromatid, tetapi kromosom tunggal.

E.     Telofase

Pada tahap ini kromosom mulai mengatur membentuk nukleus yang terpisah dan dikelilingin memberan nukleus. Cleavage Burrow/ pembelahan alur menyempit dan lama kelamaan membelah sel. Berbeda dengan itu, pada tumbuhan, pembelahan terjadi dengan cell plate daripada cleavage burrow. Pembelahan sitoplasma ini biasa disebut sitokinesis.

Setelah pembelahan, sel akan kembali ke fase interfase dan sentriosol menjadi empat (2 di setiap sel) serta aster hilang. Kromosom akan berubah kembali menjadi benang-benang. Beberapa jenis kromosom yang mengalami pembelahan adalah kromosom parental dan maternal dapat dilihat pada gambar.

-  Meiosis

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan yang menghasilkan gamet. Gamet ini tidak dapat membelah lagi sampai tahap pembuahan (fertilisasi). Pembelahan ini terjadi pada pembentukan sel kelamin (gametogenesis) pada kelenjar kelamin (gonad) pada hewan dan tumbuhan. Tujuan pembelahan ini adalah mengurangi jumlah kromosom yang berguna untuk menyamakan komposisi kromosom anak dan induk.

Berbeda dengan proses mitosis, pembelahan ini menghasilkan 4 sel yang tidak identik dengan induknya (diploid menjadi haploid)  akibat pengurangan kromosom. Inilah mengapa pembelah ini juga dikenal dengan pembelahan reduksi. Pembelahan ini memiliki proses ProMAT I dan ProMAT II. Proses pembelahannya kurang lebih sama kecuali pada proses Profase I. Pada tahap profase I terdiri dari leptoten, zigoten, pakiten, diploten, diakinesis.

1.      Leptoten

Leptoten adalah tahap dimana benang kromatin berubah menjadi kromosom. Hal ini dilakukan dengan cara memadatkan diri. 

2.      Zigoten/Zigonema

Pada tahap ini, kromatid homolong saling berpasangan atau bersinapsis membentuk bivalen. Sentrosom terbelah 2 menjadi sentriol dan bergerak ke kutub berlawanan

3.      Pakiten/Pakinema

Kromosom kemudian berdupkikat menjadi 4 pada tahap ini dan disebut tetrad (kromosom homolog yang mengganda sehingga ada 4 kromatid berpasangan). Pada tahap ini sering terjadi rekombinasi gen melalui proses perpindahan silang.

4.      Diploten

Kromosom homolog yang tadinya bivalen terpisah. Bila terjadi perpindahan silang, akan terdapat kiasma sebagai tanda.

5.      Diakinesis

Pada fase diakinesis, nukleolus (membrane inti) akan hilang dan sentriol bergerak ke masing-masing kutub serta membentuk benang-benang spindel.

            Setelah ke lima tahap ini, proses pembelahan akan berlanjut ke metafase, anafase, telofase, dan kemudian mengulang sekali lagi tanpa melewati profase yang di atas (profase biasa, yang terjadi di mitosis).

C.   Pembelahan Sel Gamet Pada Manusia

Pembelahan sel gamet pada manusia terdiri pada spermatogenesis (pada pria) dan oogenesis (pada wanita). Pada proses spermatogenesis, dimulai dari spermatogonium yang diploid bertumbuh menjadi spermatosit primer. Setelah itu, spermatosit primer tersebut membelah secara meiosis menjadi 2 spermatosit sekunder yang haploid. 2 spermatosit sekunder kemudian membelah lagi secara meiosis menjadi spermatid yang nantinya akan bertumbuh menjadi 4 buah sperma. Berbeda dengan proses ini, oogenesis pada perempuan dimulai dengan pertumbuhan oogonium menjadi oosit primer yang diploid. Oosit primer kemudian bermeiosis dan menghasilkan oosit sekunder dan badan kutub pertama yang haploid. Badan kutub pertama akan bermeiosis lagi menghasilkan 2 badan kutub dan oosit sekunder menghasilkan 1 badan kutub dan satunya lagi menjadi ovum.

D.   Pembelahan Sel Gamet Pada Tumbuhan

Pembelahan gamet pada tumbuhan terdiri dari 2, yaitu mikrosporogenesis dan megasporogenesis.

A.    Megasporogenesis

Megasporogenesis merupakan proses pembentukan ovum dalam ruang bakal biji. Prosesnya dimulai dari megasporosit bermeiosis dua kali menjadi megaspore. Megaspora ini terdiri dari IKL (inti kandung lembaga) Primer dan 3 sel kutub yang nantinya akan mati. IKL Primer nantinya akan membelah secara mitosis 3 kali dan menghasilkan 3 antipoda, 2 IKL Sekunder, 2 sinergid, dan 1 ovum.

B.     Mikrosporogenesis

Mikrosporogenesis adalah proses pembentukan serbuk sari (mikrospora) dalam kepala sari (anthera). Proses mikrosporogenesis dimulai dengan meiosis I dan meiosis II dari mikrosporosit (sel induk serbuk sari) menjadi 4 mikrospora yang haploid yang disebut tetrad. Mikrospora kemudian melakukan pembelahan kariokinesis menjadi nukleus generatif dan nukleus saluran serbuk sari (inti generative dan vegetatif). Inti generatif kemudian membelah menjadi 2 sperma. Inti vegetative pada masa pembuahan hanya menuntun sperma ke ovum dan spermaakan membuahi ovum menjadi zigot dan IKL Sekunder menjadi endosperma.

Biologi : Hewan

Berdasarkan ada tidaknya tulang belakang, hewan diklasifikasikan menjadi invertebrata (tidak mempunyai tulang belakang) dan vertebrata (mempunyai tulang belakang).

1. Invertebrata

Hewan Invertebrata di bagi menjadi 2 golongan yaitu:

1.1. Protozoa (hewan bersel satu)

Protozoa dibagi menjadi 4 kelas yaitu:

1. Rhizopoda / Sarcodina
2. Mastigophora / Flagellata
3. Ciliata / Infusoria
4. Sporozoa

1.2. Metazoa (hewan bersel banyak)

1.2.1. Porifera (hewan berpori)

Ciri-ciri:

1. Habitat di air laut dan air tawar
2. Tubuh mempunyai banyak pori, memiliki bentuk yang beranekaragam, dan memiliki sistem saluran air
3. Sistem pencernaan secara intraseluler
4. Sistem reproduksi secara aseksual (pembentukan kuncup, pembentukan butir benih / gemula) dan seksual (peleburan sperma dan ovum)
5. Sistem sirkulasi air: ascon, sycon, dan leucon
6. Digunakan sebagai spons untuk alat gosok, alat pembersih kaca, dan untuk hiasan.

1.2.2. Coelenterata (hewan berongga)

Ciri-ciri:

1. Habitat di air tawar dan air laut
2. Berbentuk seperti kantung dan mempunyai tentakel di sekitar mulut
3. Mempunyai fase polip (menempel di bebatuan) dan fase medusa (melayang-layang di perairan)
4. Perkembangbiakan: terjadi metagenesis (pergiliran keturunan)
5. Digunakan sebagai bahan makanan, bahan kosmetik, dan obyek wisata.

1.2.3. Platyhelminthes (cacing pipih)

Ciri-ciri:

1. Bentuk tubuh pipih
2. Mempunyai alat kait untuk menempel dan alat penghisap
3. Sistem ekskresi menggunakan sel-sel api; sistem saraf menggunakan saraf tangga tali
4. Mempunyai daya regenerasi tinggi
5. Bersifat hemaprodit
6. Perkembangbiakan: aseksual (potongan tubuhnya bisa jadi individu baru) dan seksual (perkawinan silang)

1.2.4. Nematelminthes (cacing gilig)

Ciri-ciri:

1. Hidup dalam air dan tanah tetapi ada pula yang parasit pada tumbuhan dan hewan
2. Tubuhnya tidak bersegmen dan dilapisi kutikula
3. Sebagai parasit pada makhluk hidup sehingga merugikan kehidupan manusia

1.2.5. Annelida (cacing gelang)

Ciri-ciri:

1. Habitat di tanah yang lembab dan air
2. Berbentuk seperti gelang-gelang, tubuhnya bersegmen-segmen dan bersifat hemaprodit
3. Sistem ekskresi yaitu nefidia
4. Respirasi yaitu melalui permukaan tubuh
5. Reproduksi yaitu seksual dengan pembuahan sel telur dan sperma dan aseksual fragmentasi
6. Sistem saraf tangga tali

1.2.6. Mollusca (hewan bertubuh lunak)

Ciri-ciri:

1. Habitat di laut, air tawar, payau, dan darat
2. Termasuk triplobastik selomata
3. Tubuhnya lunak, tidak beruas-ruas, dan terdiri dari 3 bagian yaitu kaki, massa viseral dan mantel yang berupa cangkang
4. Sistem ekskresi menggunakan nefridium
5. Respirasi menggunakan insang
6. Digunakan sebagai sumber makanan (cumi-cumi, gurita, keong), hiasa rumah (cangkangnya), menghasilkan mutiara (kerang mutiara)

1.2.7. Echinodermata (hewan berkulit duri)

Ciri-ciri:

1. Habitat di air laut
2. Tubuh tidak bersegmen / beruas-ruas dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam
3. Reproduksi: seksual dengan fertilisasi sperma dan sel telur, aseksual dengan regenerasi
4. Kulitnya keras dari zat kapur / kitin dan berduri
5. Mempunyai kaki ambulakral, tidak berkepala, tidak punya otak

1.2.8. Arthropoda (hewan yang kakinya beruas-ruas)

Ciri-ciri:

1. Mempunyai eksoskeleton dari zat kitin
2. Memiliki kaki beruas-ruas
3. Reproduksi: secara seksual dengan fertilisasi dan secara aseksual dengan partenogenesis
4. Alat ekskresi: pembuluh malphigi
5. Habitat di air, darat, tanah, dan di lingkungan udara

2. Vertebrata

Hewan vertebrata (bertulang belakang) mencakup:

2.1. Pisces (ikan)

Ciri-ciri:

1. Bernafas dengan insang
2. Berkembang biak dengan bertelur
3. Pembuahan terjadi di luar tubuh
4. Jantung mempunyai 2 ruang
5. Bersifat poikiloterm

Klasifikasi pisces

1. Agnatha (tidak berahang)
2. Condrichthyes (bertulang rawan)
3. Osteichthyes (bertulang keras)

2.2. Amfibi

Ciri-ciri:

1. Bisa hidup di darat dan di air
2. Bernapas dengan paru-paru dan kulit
3. Pembuahan terjadi di luar tubuh
4. Berkembang biak dengan bertelur
5. Jantung mempunyai 3 ruang
6. Pokiloterm
7. Kulitnya lembab dan berlendir

2.3. Reptilia

Ciri-ciri:

1. Tubuh terbungkus kulit yang kering bertanduk
2. Ditutupi oleh sisik
3. Jantung memiliki 4 ruang yang tidak sempurna
4. Bersifat poikiloterm
5. Berkembang biak dengan bertelur

2.4. Aves (burung)

Ciri-ciri:

1. Mempunyai sepasang sayap
2. Bernapas dengan paru-paru
3. Jantung mempunyai 4 ruang yang sempurna
4. Memiliki pundi-pundi udara
5. Homoiterm
6. Berkembang biak dengan bertelur
7. Fertilisasi internal

Pengelompokkan aves:

1. Galliformes (mempunyai kaki pengais)
2. Ratites (tidak dapat terbang)
3. Columbiformes (pemakan biji-bijian)
4. Passeriformes (bersuara indah)

2.5. Mamalia

Ciri-ciri:

1. Tubuh ditutupi oleh rambut
2. Punya kelenjar susu untuk menyusui anaknya
3. Bernapas menggunakan paru-paru
4. Homoiterm
5. Berkembang biak dengan beranak
6. Fertilisasi internal

Pengelompokkan mamalia:

1. Rodentia
2. Primata
3. Cetacea
4. Monotremata

Kelainan pada Sistem Gerak

1. Riketsia

Riketsia terjadi karena kekurangan vitamin D yang membantu penyerapan kalsium dan fosfor dari darah hingga pengerasan tulang. Penyakit ini terjadi pada anak. Riketsia menyebabkan tulang kaki tumbuh membengkok. Penyembuhan dan pencegahan dari penyakit
ini adalah dengan penambahan kalsium, fosfor, dan vitamin D ke dalam diet. Vitamin D bisa didapat dengan berjemur di panas matahari.

2. Osteoporosis

Osteoporosis disebabkan karena kekurangan mineral. Cobalah ingat kembali macam mineral penyusun tulangmu! Osteoporosis umumnya terjadi pada orang dewasa. Orang tua biasanya menghasilkan lebih sedikit hormon, sehingga osteoblast sebagai pembentuk tulang kurang aktif, dan massa tulangpun jadi berkurang. Tulang yang kekurangan mineral menjadi rapuh dan mudah patah.

3. Fraktura (Patah Tulang)

Meskipun kuat dan lentur, tulang-tulang bisa patah. Patahnya tulang disebut fraktura. Fraktura tertutup terjadi jika tulang patah tetapi bagian ujung yang patah tidah menembus kulit. Fraktura terbuka terjadi jika ujung tulang yang patah keluar menembus kulit.

Dalam masa penyembuhan, ujung patahan tulang harus saling ditempelkan. Periosteum akan membuat sel-sel tulang baru. Jaringan tulang baru yang tebal (disebut kalus) terbentuk di sekitar patahan menutup keretakan. Jaringan yang bertambah tebal tersebut hilang saat tulang kembali ke bentuk semula dengan bantuan osteoklast. Penyembuhan patah atau retaknya tulang selalu dibantu dengan pembalut agar tidak mudah bergeser.

4. Artritis

Artritis adalah penyakit sendi. Penderita penyakit ini mempunyai tulang rawan sendi yang rusak. Kerusakan ini menyebabkan sendi menjadi sakit dan bengkok. Kadang-kadang sendi yang terkena artritis tidak dapat digerakkan. Rematik adalah salah satu bentuk artritis.  Sebab terjadinya artritis belum diketahui dengan pasti. Menghindari infeksi yang akut dan mengonsumsi makanan yang seimbang mengurangi terjadinya artritis.

5. Lordosis

Lordosis merupakan kelainan dengan melengkungnya tulang belakang yang berlebihan ke arah depan di bagian pinggang. Orang yang mengalami kelainan ini pinggangnya terlihat lebih menonjol ke depan. Lordosis bisa disebabkan karena perut penderita yang terlalu besar (misalnya karena hamil atau kegemukan), riketsia, atau karena kebiasaan yang salah.

6. Kifosis

Kifosis merupakan kelainan dengan melengkungnya tulang belakang yang berlebihan di bagian dada ke arah belakang. Penderita kifosis tubuhnya terlihat bungkuk. Kifosis bisa disebabkan karena, penyakit (misalnya TBC dan riketsia) atau kebiasaan duduk yang salah.

7. Skoliosis

 

Skoliosis adalah melengkungnya tulang belakang ke arah samping. Skoliosis bisa disebabkan oleh polio atau kebiasaan duduk atau berposisi yang salah.