Sebagai alat reproduksi yang penting bagi semua makhluk hidup, pembelahan sel memungkinkan organisme untuk memindahkan materi genetiknya ke keturunannya. Untuk organisme uniseluler, pembagian sel menghasilkan organisme yang sama sekali baru. Untuk organisme multiseluler, pembelahan seluler menghasilkan sel-sel baru untuk perkembangan umum organisme, serta menghasilkan sel-sel sehat untuk menggantikan sel-sel yang rusak dari cedera.
Reproduksi organisme multiseluler membutuhkan pembelahan sel untuk membuat sel reproduksi. Pembelahan sel bisa dibedakan menjadi dua macam yaitu mitosis dan meiosis. Untuk membelah, sel pertama-tama perlu menggandakan dan membagi konten genetiknya menjadi dua sel anak. Rangkaian duplikasi dan pembagian ini disebut siklus sel. Detail dari siklus sel bervariasi dari satu organisme ke yang berikutnya, tetapi tahapan dasar pembelahan sel bersifat universal.
Pembelahan Sel
Pembelahan sel adalah proses di mana sel induk membelah menjadi dua atau lebih sel anak. Dalam eukariota, ada dua jenis pembelahan sel yang berbeda: pembelahan vegetatif, di mana setiap sel anak secara genetik identik dengan sel induk (mitosis), dan pembelahan sel reproduksi, di mana jumlah kromosom dalam sel anak berkurang setengahnya. untuk menghasilkan gamet haploid (meiosis).
Sedangkan pada prokariota (bakteri) terjadi pembelahan sel vegetatif yang dikenal sebagai pembelahan biner, di mana bahan genetik mereka dipisahkan secara merata menjadi dua sel anak.
Sementara fisi biner dapat menjadi sarana pembagian oleh sebagian besar prokariota, ada cara-cara pembagian alternatif, seperti kuncup, yang telah diamati. Semua pembelahan sel, terlepas dari organisme, didahului oleh satu putaran replikasi DNA.
Pengertian Pembelahan Sel
Pembelahan sel dapat diartikan sebagai peristiwa dimana sebuah sel membelah menjadi dua atau lebih sel baru. Ada beberapa jenis pembelahan sel, tergantung pada jenis organisme apa yang membelah. Organisme telah berevolusi dari waktu ke waktu untuk memiliki bentuk pembelahan sel yang berbeda dan lebih kompleks.
Pengertian Pembelahan Sel Menurut Para Ahli
Adapun definisi pembelahan sel menurut para ahli, antara lain:
NCBI
Pembelahan sel adalah dasar untuk semua bentuk reproduksi organisme. Organisme bersel tunggal membelah untuk bereproduksi. Pembelahan sel dalam organisme multiseluler menghasilkan sel reproduksi khusus, seperti telur dan sperma, dan juga bertanggung jawab untuk pengembangan organisme banyak sel dari satu sel telur yang dibuahi.
Agar sel dapat membelah diri, genom juga harus membelah, jadi, dalam semua jenis pembelahan sel dalam semua organisme, replikasi DNA mendahului pembelahan sel.
Macam Pembelahan Sel danTahapannya
Terdapat dua macam pembelahan sel pada makhluk hidup, antara lain:
Pembelahan Sel Organisme Prokariotik
Prokariota mereplikasi melalui jenis pembelahan sel yang dikenal sebagai pembelahan biner. Prokariota adalah organisme sederhana, dengan hanya satu membran dan tidak ada pembelahan secara internal.
Jadi, ketika prokariotik membelah, ia hanya mereplikasi DNA dan membelah menjadi dua. Prosesnya sedikit lebih rumit dari ini, karena DNA pertama-tama harus dilepaskan oleh protein khusus.
Meskipun DNA pada prokariotik biasanya ada di dalam sebuah cincin, itu bisa menjadi sangat kusut ketika sedang digunakan oleh sel. Untuk menyalin DNA secara efisien, itu harus diulur.
Ini juga memungkinkan dua cincin DNA yang baru dibuat untuk dipisahkan setelah diproduksi. Dua untai DNA terpisah menjadi dua sisi berbeda dari sel prokariota. Sel kemudian menjadi lebih panjang, dan membelah di tengah.
Pembelahan Sel Organisme Eukariotik
Dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
Mitosis
Mitosis dapat diartikan sebagai proses pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak yang masing-masing mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sam dengan sel induknya. Seluruh proses mencakup serangkaian langkah-langkah tepat untuk memastikan bahwa materi genetik diduplikasi dan didistribusikan secara akurat.
Kehidupan sel umumnya terdiri dari dua bagian, interfase dan mitosis. Selama interfase, terjadi sintesis DNA. Karena proses tersebut menggunakan DNA asli sebagai templat, salinannya tepat (atau hampir tepat jika mutasi terjadi).
Setelah jeda, sel kemudian memasuki mitosis. Meskipun masa hidup suatu sel bervariasi panjangnya tergantung pada jenis sel, mitosis itu sendiri biasanya memakan waktu sekitar satu hingga dua jam dan melibatkan empat tahap: profase, metafase, anafase, dan telofase. Berikit penjelasannya:
Profase
Pada fase ini, sel induk yang akan mengalami pembelahan memperlihatkan menunjukkan tanda-tanda terbentuknya 2 sentriol dari sentrosom, yang satu tetap berada di tempatnya, sedangkan yang satunya lagi bergerak ke arah kutub yang berlawanan.
Tiap-tiap sentriol tersebut memancarkan serabut-serabut yang berupa filament, yang dikenal dengan nama benang gelendong pembelahan (benang spindle). Benang ini berfungsi sebagai penghubung antar sentriol. Membran inti yang masih terlihat pada profase awal segera terpecah-pecah. Butiran kromatin mengalami pemanjangan menjadi benang kromatin.
Sedangkan benang kromatin memendek dan menebal menjadi kromosom, dengan bagian yang menggenting dinamakan sentromer, yaitu bagian kromosom yang tidak dapat menyerap zat warna. Masing-masing sentromer mengandung kinetokor, yaitu tempat mikrotubulus terikat.
Selanjutnya kromosom akan mengalami duplikasi dengan arah membujur menjadi dua bagian yang masing-masing dinamakan kromatid. Bersamaan dengan hal itu, anak inti (nukleolus) mengecil dan tidak terlihat atau menghilang sehingga kromatid benang spindle meluas keluar ke segala arah, yang dinamakan aster.
Pada akhir profase, selubung inti sel pecah dan setiap kromatid akan melekat di beberapa benang spindle di kinektor. Kemudian kromosom duplikat akan meninggalkan daerah kutub dan berjajar di ekuator.
Metafase
Metafase ialah periode selama kromosom di ekuatorial. Ketika fase ini terjadi, membran inti sudah menghilang, kromosom terdapat pada bidang ekuator, dengan sentromernya yang seolah-olah kromosom berpegang pada benang gelendong pembelahan. Yang perlu kita ingat pula bahwa pada fase ini kromosom terlihat paling jelas.
Anafase
Selama fase ini, kromatid akan bergerak menuju ke arah kutub-kutub yang berlawanan. Kinetokor yang masih melekat pada benang spindel berfungsi untuk menunjukkan jalan, sedangkan lengan kromosom mengikuti di belakang.
Telofase
Pada fase ini, kromatid-kromatid akan mengumpul pada kutub-kutub yang berlawanan. Benang gelendong akan menghilang, kromatid akan mengalami pemanjangan kembali membentuk benang-benang kromatin. Membran inti dan nukleolus pun kembali terbentuk.
Interfase
Interfase juga dinamakan sebagai fase istirahat, tapi sebutan ini tampaknya kurang tepat sebab justru pada fase ini sel mempersiapkan diri untuk pembelahan lagi dengan mengumpulkan materi dan energi. Pada fase ini kromosom tidak terlihat.
Meiosis
Meiosis adalah jenis khusus pembelahan sel yang, pada organisme yang lebih tinggi, hanya terjadi pada sel-sel ovarium atau testis. Di dalam organ-organ ini, sel-sel yang ditakdirkan untuk menjadi sel telur dan sperma menjalani meiosis untuk mengurangi separuh jumlah DNA yang akan dikemas menjadi sel telur atau sperma.
Seperti halnya semua sel lain dalam tubuh, sel-sel prekursor ini adalah diploid; yaitu, terdiri atas 46 kromosom (23 pasang). Sedangkan mitosis menciptakan dua sel diploid dari satu sel diploid yang ada, hasil meiosis pada telur dan sperma yang hanya memiliki satu anggota dari setiap pasangan kromosom.
Saat pembuahan, penyatuan satu sel telur dan satu sperma menghasilkan zigot diploid (sel telur yang dibuahi) dengan 46 kromosom, setengah dari ibu dan setengah dari ayah. Zigot ini kemudian memulai banyak pembelahan mitosis yang akan membawanya dari satu sel ke organisme kompleks yang berdiferensiasi penuh.
Langkah-langkah dalam meiosis serupa dalam banyak hal dengan langkah-langkah dalam mitosis, tetapi ada beberapa perbedaan penting. Satu perbedaan yang jelas adalah bahwa, tidak seperti mitosis yang hanya mencakup satu divisi dari nukleus dan sitoplasma, meiosis sebenarnya terdiri dari dua divisi, meiosis I dan meiosis II.
Seperti dalam pembelahan mitosis, duplikasi DNA terjadi selama interfase sebelum meiosis sehingga sel-sel mulai meiosis I dengan menggandakan jumlah diploid DNA (92 kromatid saudara perempuan).
Berikut ini penjelasan terkait tahapan dalam pembelahan meiosis:
Profase 1
Fase ini dibagi lagi menjadi lima fase yang berbeda, yaitu:
- Fase leptoten, yaitu fase ketika kromatin berubah menjadi kromosom. Kromosom tersebut terdiri atas 2 kromatid.
- Fase zigoten, yaitu fase ketika kromosom tersebut kemudian saling berpasangan dengan homolognya. Homolog tersebut dinamakan sinapsis.
- Fase pakiten, yaitu fase ketika terjadi duplikasi kromosom. Pada fase ini juga terbentuk kromosom tetrad.
- Fase diploten, yaitu fase ketika terjadi pindah silang pada kiasma.
- Fase diakinesis, yaitu fase ketika membran inti menghilang. Dengan berakhirnya fase ini, maka profase 1 telah selesai.
Metafase 1
Metafase 1 yaitu fase yang terjadi setelah profase 1 selesai. Pada fase ini kromosom homolog mulai tersusun rapi di bagian ekuator. Di dalam metafase 1, kromosom tersusun atas lempeng metafase. Selain itu, serat spindle menempel pada dua sentromer pada masing-masing kromosom homolog.
Anaase 1
Anafase 1 yaitu fase yang terjadi setelah metafase 1. Pada fase ini, kromosom homolog akan bergerak menuju kutub yang berlawanan sebagai akibat tarikan dari benang gelendong. Selain itu, pada fase ini juga akan terjadi reduksi kromosom.
Telofase 1
Telofase 1 yaitu fase yang terjadi ketika membran inti mulai terbentuk kembali dan terjadi sitokinesis, yaitu kondisi ketika sitoplasma dari satu eukariotik sel membelah menjadi dua sel anak. Perlu diingat bahwa pada telofase 1, selnya membelah menjadi 2 dengan kromosom haploid (n).
Profase 2
Profase II yaitu fase yang terjadi ketika sentrosom membelah menjadi 2 sentriol yang kemudian bergerak ke kutub sel yang berlawanan. Selanjutnya, kromosom akan mulai memendek dan menebal serta membran inti sel mulai menghilang.
Selain itu, yang terjadi pada tahap ini adalah mulai terbentuk benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini adalah bagian kromosom yang berfungsi menggerakan kromosom pada saat sel mulai membelah.
Metafase 2
Metafase 2 yaitu fase yang terjadi ketika kromosom mulai tersusun rapi pada bidang ekuator. Benang-benang spindel mulai tersusun, yang salah satu ujungnya melekat pada sentromer, sedangkan ujung lainnya melekat pada kutub pembelahan yang memiliki arah berlawanan.
Anafase 2
Anafase 2 yaitu fase yang ketika terjadi pemisahan kromatid dengan cara ditarik menuju kutub yang berlawanan. Selanjutnya, kromatid yang telah terpisah tersebut resmi disebut kromosom.
Telofase 2
Telofase 2 yaitu fase yang terjadi ketika benang-benang spindel menghilang dan membran inti mulai terlihat. Selaij itu, yang terjadi pada fase ini adalah proses sitokinesis atau pembelahan sitoplasma.
Fungsi Pembelahan Sel
Pembelahan sel pada makhluk mempunyai dua fungsi, yaitu:
- Fungsi pembelahan sel pada organisme uniseluler atau bersel tunggal yaitu sebagai cara untuk berkembang biak. Contohnya yaitu makhluk hidup yang berkembang biak dengan cara membelah diri, misalnya Protozoa, Amoeba, dan lain-lain.
- Fungsi pembelahan sel pada organisme multiseluler atau klasifikasi makhluk hidup bersel banyak yaitu sebagai cara untuk memperbayak sel tubuh sehingga makhluk hidup yang bersangkutan bisa tumbuh dan berkembang.
Fungsi dan peranan terjadinya pembelahan mitosis bagi kesehatan manusia
Mitosis adalah proses di mana zigot manusia tunggal (sel telur yang dibuahi) menjadi organisme kompleks yang terdiri dari lebih dari 100 triliun sel. Selama masa hidup individu, mitosis berlanjut.
Pada beberapa jaringan seperti epitel (kulit, selaput lendir), mitosis aktif terjadi untuk menggantikan sel dan memperbaiki kerusakan. Jenis sel lain seperti sel saraf tidak siap menjalani mitosis setelah titik perkembangan tertentu.
Dengan demikian kapasitas untuk mitosis diprogram ke dalam setiap jenis sel dan spesifik sel. Selain itu, ada banyak molekul di dalam tubuh yang dapat mempengaruhi pembelahan sel. Para ilmuwan baru mulai belajar tentang hal ini dan kemungkinan peran mereka dalam kesehatan manusia.
Sebagai contoh, kanker terjadi ketika pola normal pembelahan sel dalam jaringan atau organ terganggu, dan sel-sel mulai berulang kali menjalani mitosis. Perubahan dalam sel serta pengaruh eksternal dapat berperan dalam mengganggu kontrol normal mitosis.
Itulah tadi penjelasan dan ulasan yang lengkap yang bisa kami tuliskan kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian pembelahan sel menurut para ahli, tahapan, macam, dan fungsinya dalam berbagai bidang. Semoga memberikan materi yang mendalam. Trimakasih,
