Artikel

Kali ini kita akan belajar tentang pembelahan sel mitosis. Namun sebelum itu kita perlu tahu dulu bagaimana pembelahan sel itu bisa terjadi dan mengapa kita perlu mempelajarinya.

Kalau kita melihat tanaman jahe misalnya, ia menghasilkan tunas dari proses reproduksi vegetatif atau yang biasa disebut tanpa perkawinan. Sedangkan tanaman pagi menghasilkan beras dengan proses generatif (dengan pertemuan sel kelamin). Apakah hasil keturunannya memiliki tunas ataupun hasil beras yang sama dengan induknya bila ditanam pada kondisi lingkungan yang sama?

Untuk inilah kita perlu tahu bahwa pewarisan sifat-sifat genetik berlangsung melalui proses pewarisan kromosom. Pewarisan kromosom terjadi pada saat diferensiasi sel, yaitu pembelahan sel yang menghasilkan sel baru sehingga mempunyai fungsi yang berbeda dari sel awal. Hasilnya akan diperoleh organ-organ yang berbeda. Selain itu, pembelahan sel juga berfungsi untuk perbaikan sel-sel atau jaringan yang rusak.

Sebelum melakukan pembelahan, sel terlebih dahulu mengalami periode interfase.

Pada fase inilah sel berada dalam keadaan aktif melakukan metabolisme, termasuk mempersiapkan diri sebelum melakukan pembelahan. Pada tahap ini terjadi pertumbuhan sel untuk mencapai ukuran dewasa (fase G1). Selanjutnya, sel akan melakukan sintesis DNA dan kromosom menggandakan diri (fase S) dan melakukan pembesaran ukuran sel (fase G2), sehingga sel siap untuk memasuki fase M.

Pembelahan sel eukariot sendiri dibedakan menjadi dua, yakni mitosis dan meiosis.

Pembelahan Sel Mitosis

Pembelahan sel mitosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel anak dengan jumlah kromosom yang sama dengan jumlah kromosom sel induk.

Misalnya sel zigot manusia memiliki 46 buah kromosom, lalu ketika membelah maka semua sel baru hasil pembelahan terdiri atas sel-sel yang memiliki 46 buah kromosom. Tentu saja pembelahan sel ini terjadi pada makhluk hidup yang masih tumbuh atau pada bagian tubuh yang memerlukan perbaikan jaringan dan penggantian sel yang rusak.

Misalnya pada pertumbuhan embrio hingga menghasilkan individu dewasa, serta pada pemeliharaan jaringan dalam tubuh. Misalnya pada sumsum tulang yang membentuk sel darah merah, sel-sel meristem, dan regenerasi kulit.

Fase Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis sendiri terdiri dari empat fase. Untuk mengingat, temanBio bisa menghafalkan rumus PMAT : Profase, Metafase, Anafase dan Telofase. Ada juga yang menggolongkan interfase sebagai bagian dari proses pembelahan sel mitosis. Padahal sebenarnya bukan, karena Interfase sendiri adalah fase istirahat.

Pada fase Interfase terjadi penimbunan energi yang penting untuk pembelahan berikutnya. Berapa jumlah waktu dan energi yang diperlukan? Semua fase membutuhkan waktu dan energi yang berbeda-beda ketika terjadi pembelahan sel mitosis maupun meiosis.

1. Profase

Pada fase pembelahan sel mitosis : profase kali ini sel membutuhkan waktu paling lama dan energi yang banyak. Karena pada profase terjadi perubahan di dalam inti sel maupun sitoplasma. Dalam inti sel, benang-benang pada kromatin menjadi lebih padat dan melengkung, berkondensasi menjadi kromosom.

Kemudian nukleolus menghilang, setiap kromosom melakukan duplikasi sehingga tampak menghasilkan pasangan kromatid identik yang menempel satu sama lain. Pada setiap kromatid, ada bagian yang menyempit dan kurang menyerap zat warna yang disebut sentromer. 

Dalam sitoplasma, benang gelendong yang terdiri atas mikrotobula mulai terbentuk. Pada sel tumbuhan, benang gelendong tersusun atas mikrotobula yang terdapat pada sitoplasma. Sedangkan pada sel hewan, berasal dari sentrosom.

Selanjutnya sentrosom akan menjauhkan diri satu sama lain dan tampak terdorong sepanjang permukaan inti karena adanya perpanjangan bekas-bekas mikrotobula diantara kedua sentrosom.

2. Metafase

Fase ini ditandai dengan hilangnya membran inti dan munculnya serat-serat halus dari dua kutub yang berlawanan. Serat-serat tersebut akan menempel pada sentromer dan menarik kromosom ke arah dua kutub yang berlawanan. Daya tarik yang seimbang menyebabkan kromosom akan terletak di tengah sel, yaitu pada suatu bidang imajinasi yang dinamakan bidang ekuator.

3. Anafase

Pembelahan sel mitosis di tahap ini pasangan sentromer dari setiap kromosom berpisah dan diakhiri dengan terbebasnya pasangan kromatid bersaudara satu sama lain. Masing-masing kromatid bersaudara akan menjadi kromosom baru yang bebas dan secara perlahan akan bergerak ke arah kutub yang berlawanan dari sel.

Bersamaan dengan itu, mikrotobula kinetokor memendek. Karena mikrotobula-mikrotobula ini terikat pada sentromer maka kromosom bergerak mengikuti gerak sentromer. Pada saat yang bersamaan, kutub-kutub bergerak lebih jauh sehingga mikrotobula nonkinetokor memanjang. Pada fase akhir anafase, kedua daerah kutub dari sel mempunyai kumpulan sejumlah kromosom yang lengkap dan sama satu sama lain.

4. Telofase

Mikrotobula nonkinetokor memanjang dan kembaran nuklei mulai terbentuk pada kedua daerah kutub sel. Membran nukleus yang berasal dari fragmen-fragmen membran nukleus sel induk dan bagian-bagian lain dari sistem endomembran (membran bagian dalam) mulai terbentuk benang-benang kromatin dari setiap kromosom menjadi lebih padat dan bergelung.

Pada akhir fase pembelahan sel mitosis ini dua nukleus dengan kandungan genetik yang identik telah terbentuk, selanjutnya akan diikuti oleh pembagian sitoplasma atau sitokinesis. Biasanya sitokinesis akan berlangsung setelah terjadi pembelahan inti sehingga dua sel baru akan muncul.

Sitokinesis pada sel hewan termasuk juga pada proses pembentukan lekukan di bidang pembelahan atau yang biasa disebut cleavage. Bidang itulah yang akan memecah dan memisahkan sel induk menjadi dua sel anak yang sempurna. Sel anak mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan jumlah sel kromosom induk (diploid).

Itulah fase pembelahan sel mitosis yang bisa teman-teman Bio pelajari dan pahami dari sini. Semoga bermanfaat ya!

 

Berikut adalah pembahasan mengenai perbedaan DNA dan RNA yang akan dibahas dari struktur dan juga fungsinya.

Pada tahun 1953 dunia ilmu pengetahuan dikejutkan dengan penemuan sebuah struktur kimia DNA oleh James Watson (Amerika) dan Francis Crick (Inggris). Diawali dengan penemuan struktur protein dengan teknik X-ray crystallography oleh Crick inilah, Watson melihat dan mengidentifikasi difraksi foto X-ray DNA yang dibuat oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin tersebut sebagai double helix atau untai ganda.

Perbedaan DNA dan RNA

DNA (deoxyribonucleic acid) atau ADN (asam Deoksiribonukleat) adalah rantai nukleotida (polinukleotida) yang berfungsi untuk menyandi kode genetik makhluk hidup. Menyandi maksudnya di sini adalah membuat sandi berupa kode genetik.

DNA sendiri terdapat di dalam kloroplas dan mitokondria. Dari berbagai penelitian menunjukkan bahwa DNA merupakan pembawa sebagian besar atau seluruh sifat-sifat genetik dalam kromosom.

Kita bahas struktur DNA dulu yuk!

a. Struktur DNA

Utas ganda DNA merupakan pita spiral yang saling berpilin. Bentuk heliks ganda tersusun oleh dua rantai polinukleotida yang saling berpilin pada aksis yang sama. Lalu setiap nukleotida tersusun oleh tiga komponen, yaitu gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen.

1) Gula Pentosa merupakan jenis gula yang tersusun oleh rantai karbon berjumlah 5. Pada asam nukleat terdapat dua jenis gula, yakni deoksiribosa yang terdapat pada DNA dan ribosa yang terdapat pada RNA.

2) Basa Nitrogen pada untaian nukleotida berikatan pada basa nitrogen untaian lainnya. Ikatan antarbasa nitrogen adalah ikatan hidrogen. Basa nitrogen pada DNA terdiri atas basa purin dan pirimidin. Basa purin terdiri atas adenin dan Guanin, sedangkan basa pirimidinnya terdiri atas timin dan sitosin.

3) Gugus pada Fosfat merupakan kerangka dari molekul dan terdapat pada bagian luar. Gugus fosfat pada DNA dapat berjumlah satu (mono), dua (di), atau tiga (tri).

Nah, nukleosida sendiri merupakan kombinasi antara gula pentosa dengan sebuah basa nitrogen, sedangkan nukleotida terbentuk dari kombinasi antara nukleotida dengan gugus fosfat.

Bila basa purinnya Guanin (G) pasangan basa nitrogen pirimidinnya sitosin (C), dan adenin (A) akan selalu berikatan dengan timin (T). Hal tersebut menyebabkan urutan basa nitrogen untaian yang satu, menentukan urutan basa nitrogen untaian pasangannya. Keduanya saling melengkapi. Apabila untaian satu nukleotida memiliki urutan basa nitrogen GATGCACTT maka urutan basa nitrogen pasangannya adalah CTACGTGAA.

Bagaimana perbedaan DNA dan RNA? Kalau teman Bio sudah memahami bagaimana struktur DNA, yuk sekarang kita bahas bagaimana stuktur RNA agar mengetahui dimana perbedaan keduanya.

b. Struktur RNA

Ribose nucleic acid atau RNA dicetak oleh DNA melalui proses transkripsi. Molekul RNA dapat berbentuk pita tunggal atau pita ganda yang lurus dan tidak membentuk spiral. Komponen RNA terdiri atas gula ribosa, basa nitrogen, dan satu (mono), dua (di), atau tiga (tri) gugus fosfat yang akan membentuk ribonukleotida.

Basa nitrogen yang terkandung dalam RNA yaitu basa purinnya terdiri atas adenin dengan guanin (A dan G), serta basa pirin-midinnya terdiri atas sitosin dan urasil (C dan U).

Urasil adalah basa pirimidin yang khusus terdapat pada RNA. Basa ini dicetak oleh basa template pada DNA yang terdiri atas basa adenin. RNA terdiri atas dua macam, yaitu RNA genetik dan RNA nongenetik.

1. RNA genetik hanya dimiliki oleh organisme tertentu yang tidak memiliki DNA. Misalnya virus. Fungsi RNA genetik sama dengan DNA, yaitu sebagai pewaris sifat dan mampu menyintesis protein.
2. RNA nongenetik terdapat pada organisme yang memiliki DNA sebagai pewaris sifat. Jadi, baik DNA maupun RNA keduanya terdapat dalam sel-sel organisme. Ada tiga macam RNA nongenetik, yaitu messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), dan RNA ribosom (rRNA).

Bagaimana fungsi-fungsinya?

• mRNA merupakan RNA terpanjang yang berbentuk pita tunggal. Fungsi mRNA adalah sebagai pola cetakan pembentuk polinukleotida atau protein. mRNA juga disebut dengan istilah kodon karena fungsinya sebagai pembawa kode-kode genetik dari DNA ke ribosom.
• tRNA merupakan RNA terpendek dan berperan sebagai penerjemah kodon yang dibawa oleh mRNA. Fungsi lainnya adalah membawa asam-asam amino ke ribosom untuk disusun menjadi protein. Bagian tRNA yang dapat berhubungan dengan kodon basa nitrogen mRNA disebut antikodon.
• rRNA merupakan RNA dengan jumlah terbanyak, hampir 80% dari seluruh jumlah RNA. Strukturnya berupa pita tunggal yang tidak bercabang dan fleksibel. rRNA diduga mempunyai fungsi menyusun ribosom dan membantu dalam proses sintesis protein.

Begitulah perbedaan DNA dan RNA. Semoga dapat dipahami yaa! Selamat belajar temanBio!

Apa sih yang dimaksud dengan substansi materi genetika?

Sebelum membahas hal tersebut, mari kita renungkan sebentar yuk hal di bawah ini!

Pernahkah teman Bio berpikir kenapa setiap dari kita memiliki perbedaan? Beberapa orang memiliki rambut ikal atau lurus, memiliki warna kulit yang berbeda, memiliki warna mata yang berbeda, dan masih banyak lagi ciri khas setiap individu. Hal ini dapat terjadi karena sel yang ada dalam tubuh kita mengandung materi genetik berupa agen pembawa sifat seperti kromosom, gen, dan DNA. Materi genetik ini dapat menyimpan informasi yang mengendalikan perkembangan sifat biokimia, fisiologi, morfologi, dan sebagian tingkah laku kita. Bagaimana informasi genetik tersebut diterjemahkan oleh tubuh kita?

Pertanyaan tersebut di atas akan terjawab dengan beberapa penjelasan berikut tentang substansi materi genetika yang meliputi kromosom, DNA, gen dan keterkaitan antara ketiganya. Semuanya akan dirangkum dalam penjelasan singkat atau rangkuman materi genetika di bawah ini.

Substansi Materi Genetika (Kromosom, DNA, Gen dan Keterkaitannya)