BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Sel merupakan unit terkecil
makhluk hidup. Di dalam sel telah ditemukan seluruh ciri kehidupan, salah
satunya adalah ciri reproduksi atau perkembangbiakan. Sel mampu memperbanyak
diri dengan cara membelah diri. Pembelahan sel meurpakan proses yang berkaitan
dengan pertumbuhan, perkembangan, perbaikan sel yang rusak dan perkembangbiakan
(Falahudin, 2014).
Daur sel adalah urutan
lengkap proses yang terjadi di dalam sel sehingga sebuah sel akan memproduksi
dirinya sendiri. Pada organisme uniseluler, reproduksi sel akan membentuk
keturunan yang serupa dengan sel induknya. Pada organisme multiseluler,
reproduksi sel akan menyediakan bahan untuk pertumbuhan, perkembangan, dan
perbaikan. Dalam reproduksi sel bahan gen (ADN) di dalam sel akan terbagi
secara adil (Nugroho, 2004).
Pada organisme prokariotik
seperti bakteri, reproduksi sel terjadi secara fusi binary (pembelahan biner)
dengan urutan pertama akan dibentuk dua duplikat dari molekul ADN sirkuler,
kemudian ADN tersebut akan menempel pada membran plasma. Pertumbuhan membran
plasma akan memisahkan dua kromosom duplikat. Tahap berikutnya sel akan
mencapai volume dua kali sel semula, membran akan melekuk di antara kromosom,
dan dinding sel akan terbentuk sehingga dihasilkan dua sel anakan (Nugroho,
2004).
Pada organisme eukariotik ada
beberapa macam pembelahan yang dikenal, yaitu pembelahan secara mitosis dan
pembelahan sel meiosis. Pembelahan sel secara mitosis dapat diamati pada titik
tumbuh akar bawang merah dengan menggunakan pewarnaan yang sesuai dengan zatnya
untuk diamati kromosom -komosom yang sedang membelah. Pembelahan sel meiosis
dapat diamati pada waktu proses pembentukkan sel kelamin (Falahudin, 2014).
Pembelahan mitosis terjadi
empat tahapan yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Masing-masing
tahapan mempunyai ciri-ciri yang berbeda. Untuk mengamati tiap tahapan mitosis
maka diadakan praktikum ini dengan menggunakan mikroskop, preparat pembelahan
mitosis profase, preparat pembelahan mitosis metafase, preparat pembelahan
mitosis anafase dan preparat pembelahan mitosis telofase.
1.2
Tujuan
Adapun praktikum ini bertujuan untuk melatih keterampilan pembuatan preparat mikroskopis,
mengetahui tahap-tahap pembelahan mitosis dan memahami ciri-ciri tiap tahap
pembelahan mitosis.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Pembelahan Mitosis
Proses pembelahan sel
merupakan bagian integral dari siklus sel (cell
cycle), kehidupan sel yang dimulai dari saat pertama kali ia terbentuk dari
sel induk yang membelah hingga pembelahannya sendiri menjadi dua sel.
Meneruskan materi genetic yang identik ke sel anakan merupakan fungsi krusial
pembelahan sel (Campbell, 2008).
Mitosis dan meiosis merupakan bagian dari siklus sel
dan hanya mencakup 5-10% dari siklus sel. Persentase waktu yang besar dalam
siklus sel terjadi pada interfase. Interfase
terdiri dari periode G1, S, dan G2. Pada periode G1 selain terjadi
pembentukan senyawa-senyawa untuk replikasi DNA, juga terjadi replikasi organel sitoplasma sehingga sel tumbuh
membesar, dan kemudian sel memasuki periode S yaitu fase terjadinya proses
replikasi DNA. Setelah DNA bereplikasi, sel tumbuh (G2) mempersiapkan segala
keperluan untuk pemisahan kromosom, dan
selanjutnya diikuti oleh proses pembelahan inti (M) serta pembelahan sitoplasma (C). Selanjutnya sel hasil
pembelahan memasuki organisme pertumbuhan sel baru (G1) (Anonim, 2014).
Mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi pada
eukariot. Pembelahan sel secara mitosis terjadi pada jaringan somatik. Dalam pembelahan
mitosis ini, satu sel membelah menjadi dua sel yang sama persis. Pembelahan
mitosis terdiri atas pembelahan inti dan pembelahan sitoplasma. Pembelahan
mitosis ini di awali dengan pembelahan inti. Oleh karena itu, bila kita melihat
kumpulan sel yang sedang membelah, mungkin kita akan menemukan satu atau beberapa
sel yang mempunyai dua inti. Hal ini berarti sel telah selesai melakukan pembelahan
inti tetapi belum melakukan pembelahan sitoplasma. Mitosis merupakan periode
pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti
pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase,
yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi
pada sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada
hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator
pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah
(Anonim, 2014).
2.2 Tahap-tahap Pembelahan Mitosis
Proses mitosis pada tumbuhan
dan hewan pada dasarnya sama. Pada tumbuhan, mitosis mudah dilihat, yaitu pada
titik tumbuh (ujung akar atau ujung batang) dengan menggunakan mikroskop
cahaya. Waktu yang dibutuhkan untuk mitosis bervariasi antara beberapa menit
sampai telofase akan diikuti dengan pembelahan sitoplasma (sel). Satu putaran
reproduksi sel akan diikuti interfase. Dalam interfase sel mengadakan
pertumbuhan, aktivitas metabolisme, dan pembelahan kromosom. interfase
membutuhkan waktu sekitar 90 % dari seluruh waktu reproduksi sel. Interfase masih
di bagi lagi dalam tahap G1, S, dan G2. Panjang G1bervariasi, sedangkan waktu
untuk tahap S dan G2 biasanya seragam (Nugroho, 2004).
Pada fase G1, sel aktif
tumbuh. Pertumbuhan sel ditandai oleh bertambahnya sitoplasma, organela, dan
sintesis bahan-bahan yang dibutuhkan untuk fase S. Pada fase S, terjadi
replikasi (perbanyakan jumlah DNA dan sintesis). Fase ini sangat menentukan
mitosis akan terulang atau tidak. pada fase G2, benang-benang gelendong
(spindel) disintesis dan jumlah DNA sudah berlipat (Nugroho, 2004).
Setelah interfase selesai
akan diikuti oleh mitosis (kariokinesis) dan pembelahan sel (sitokinesis). Pada
sel tumbuhan pembentukkan sel sudah dimulai pada awal telofase, yaitu pada saat
sistem benang-benang yang disebut fragmoplas muncul di antara kedua inti
telofase. Di antara fragmoplas terdapat gelembung-gelembung yang nantinya akan
melebur. Kondisi ini merupakan tanda pertama terbentuknya dinding sel baru.
Gelembung tersebut mungkin mengandung pektin. Retikulum endoplasma yang
terperangkap di antara gelembung-gelembung yang melebur berubah menjadi
plasmodesmata. Dinding pertama dibentuk pada pertumbuhan selanjutnya menjadi
lamela tengah (substansi antarsel). Setiap sel akan membentuk suatu lapisan
dinding baru dikelilingi seluruh protoplas Proses mitosis pada tumbuhan dan
hewan pada dasarnya sama. Pada tumbuhan, mitosis mudah dilihat, yaitu pada
titik tumbuh (ujung akar atau ujung batang) dengan menggunakan mikroskop
cahaya. Waktu yang dibutuhkan untuk mitosis bervariasi antara beberapa menit
sampai telofase akan diikuti dengan pembelahan sitoplasma (sel). Satu putaran
reproduksi sel akan diikuti interfase. Dalam interfase sel mengadakan
pertumbuhan, aktivitas metabolisme, dan pembelahan kromosom. interfase
membutuhkan waktu sekitar 90 % dari seluruh waktu reproduksi sel. Interfase
masih di bagi lagi dalam tahap G1, S, dan G2. Panjang G1bervariasi, sedangkan
waktu untuk tahap S dan G2 biasanya seragam (Nugroho, 2004).
Pada fase G1, sel aktif
tumbuh. Pertumbuhan sel ditandai oleh bertambahnya sitoplasma, organela, dan
sintesis bahan-bahan yang dibutuhkan untuk fase S. Pada fase S, terjadi
replikasi (perbanyakan jumlah DNA dan sintesis). Fase ini sangat menentukan
mitosis akan terulang atau tidak. pada fase G2, benang-benang gelendong (spindel)
disintesis dan jumlah DNA sudah berlipat (Nugroho, 2004).
Pada tahap profase,
serat-serta kromatin menjadi tekumpar lebih rapat, terkondensasi menjadi
kromosom diskrit yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Nukleus lenyap.
Lalu setiap kromosom terduplikasi tampak sebagai dua kromatid saudara identik
yang tersambung pada sentromernya dan
sepanjang lengannya oleh kohesin (kohesi kromatid saudara). Gelendong mitotik
(diberi nama demikian karena bentuknya) mulai terbentuk. Gelendong ini terdiri
atas sentrosom dan mikrotubulus yang menjulur dari sentrosom. Susunan radial
mikrotubulus-mikrotubulus yang lebih pendek dan menjulur dari sentrosom disebut
aster (bintang). Sentosom-sentrosom
bergerak saling menjauhi, tampaknya didorong oleh mikrotubulus yang memanjang
di antaranya (Campbell, 2008).
Pada tahap prometafase,
selaput nucleus terfragmentasi, mikrotubulus yang menjulur dari masing-masing
sentrosom kini dapat memasuki wilayah nukleus. Kromosom menjadi semakin
terkondensasi dan masing-masing dari kedua kromatid pada setiap kromosom kini
memiliki kinetokor, struktur protein terspesialisasi yang terletak pada
sentromer. Beberapa mikrotubulus melekat pada kinetokor, menjadi mikrotubulus
kinetokor, mikrotubulus ini menarik-narik kromosom maju-mundur. Mikrotubulus
nonkinetokor berinteraksi dengan sejenisnya yang berasal dari kutub gelendong
yang berseberangan (Campbell, 2008).
Metafase merupakan tahap
mitosis yang paling lama, seringkali berlangsung sekitar 20 menit. Sentrosom
kini berada pada kutub-kutub sel yang berseberangan. Kromosom berjejer pada
lempeng metafase, bidang khayal yang berada di pertengahan jarak antara kedua
kutub gelendong. Sentromer-sentromer kromosom berada di lempeng metafase. Untuk
setiap kromosom, kinetokor kromatid saudara melekat ke mikrotubulus kinetokor
yang berasal dari kutub yang berseberangan (Campbell, 2008).
Lalu pada tahap anafase,
anafase merupakan tahap mitosis yang paling pendek, seringkali berlangsung
hanya beberapa menit. Anafase dimulai ketika protein kohesin terbelah. Ini
memungkinkan kedua kromatid saudara dari setiap pasangan memisah secara
tiba-tiba. Setiap kromatid pun menjadi satu kromosom utuh. Kedua kromosom
anakan yang terbebas mulai bergerak menuju ujung-ujung sel yang berlawanan saat
mikrotubulus kinetokor memendek. Karena mikrotubulus ini melekat ke wilayah
sentromer, kromosom bergerak ke sentromer terlebih dahulu (dengan kecepatan
sekitar 1 mm/menit). Sel memanjang saat mikrotubulus nonkinetokor memanjang.
Pada akhir anafase, kedua ujung sel memiliki koleksi kromosom yang sama dan
lengkap (Campbell, 2008).
Pada tahap telofase, dua
nukleus anakan terbentuk dalam sel. Selaput nukleus muncul dari fragmen-fragmen
selaput nukleus sel induk dan bagian-bagian lain dari sistem endomembran.
Nukleous muncul kembali. Kromosom menjadi kurang terkondensasi. Mitosis,
pembelahan satu nukleus menjadi dua nukleus yang identik secara genetik,
sekarang sudah selesai (Campbell, 2008).
Pembelahan sitoplasma
biasanya sudah berlangsung cukup jauh pada akhir telofase, sehingga kedua sel anakan
muncul tak lama setelah mitosis berakhir. Pada sel hewan, sitokinesis
melibatkan pembentukkan lekukan penyibakan, yang membagi sel manjadi dua
(Campbell, 2008).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat
Praktikum Biologi Umum mengenai Pembelahan Mitosis dilaksanakan pada hari Selasa, 23 Desember 2014 pukul 10.00-12.00
WIB di Laboratorium Biologi Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Institut Agama Islam
Negeri (IAIN) Raden Fatah Palembang.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1) Mikroskop
3.2.2. Bahan
1) Preparat pembelahan mitosis profase
2) Preparat pembelahan mitosis metafase
3) Preparat pembelahan mitosis anafase
4) Preparat pembelahan mitosis telofase
3.3. Cara Kerja
1)
Siapkan preparat
pembelahan mitosis profase, preparat pembelahan mitosis metafase, preparat pembelahan
mitosis anafase, preparat pembelahan mitosis telofase.
2)
Amati tiap-tiap
tahap pembelahan mitosis dibawah mikroskop dan geser-geser obyek glass,
sehingga dapat diamati seluruh daerah dibawah deck glass.
3)
Amatilah mulai
dari perbesaran lemah kemudian dengan perbesaran kuat.
4)
Gambarlah
tiap-tiap pembelahan sel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
No
|
Nama
|
Foto
|
Gambar
|
1
|
Profase
|
|
|
2
|
Metafase
|
|
|
3
|
Anafase
|
|
|
4
|
Telofase
|
|
|
4.2 Pembahasan
Untuk mengamati tiap tahap pembelahan mitosis diperlukan
mikroskop dan preparat pembelahan mitosis fase profase, metafase, anafase dan
telofase. Masing-masing preparat diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran
lemah sampai perbesaran kuat.
Pengamatan pertama dengan mengamati preparat
pembelahan mitosis profase dengan menggunakan mikroskop mulai dari perbesaran
lemah sampai perbesaran kuat. Dapat diketahui, pada fase profase, benang
memendek, membran inti dan nukleus menghilang, sentriol membelah menjadi dua.
Hal ini sesuai dengan teori, pada fase profase dimana
sel siap untuk membelah, inti sel tampak keruh, lambat laun Nampak
benang-benang kromatin makin menjadi pendek. Sehingga menjadi tebal, tiap
kromosom tersebut lalu membelah memanjang dan anakan kromosom ini dinamakan
kromatid, dinding inti mulai menghilang (Suryo,1996). Pada foto tidak kelihatan
benang kromatin, membran inti dan nukleus. Ini disebabkan gambar kamera tidak
terlalu jelas.
Pengamatan kedua dengan mengamati preparat pembelahan
mitosis tahap metafase mulai dari perbesaraan lemah sampai perbesaran kuat
dapat diketahui bahwa kromosom-kromosom menempatkan diri di bidang tengah dari
sel.
Hal ini sesuai dengan teori bahwa, pada tahap metafase
ditandai dengan munculnya gelendong. Struktur ini terjadi dari sebaris
mikrotubul yang meluas di antara ujung-ujung atau kutub sel tersebut. Sentromer
setiap duplet mulai terikat pada sekumpulan mikrotubula dan berpindah ke suatu
titik di tengah-tengah antara kutub-kutub. Ujung lepas kromosom dapat secara
acak arahnya, tetapi semua sentromer terletak persis dalam suatu bidang di
ekuator (Kimball, 1983).
Pengamatan ketiga, dengan mengamati preparat
pembelahan mitosis tahap anafase. Pada fase anafase, sentromer membelah dan
kedua kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju kutub dari sel yang
berlawanan.
Hal tersebut sama dengan pendapat Kimball (1983), pada
fase anafase dimulai ketika kromosom yang terduplikasi dari setiap duplet
saling berpisah. Kini bergerak memisah, masing pada gelendong, dan bergerak ke
kutub berlawanan. Sambil ujung-ujungnya yang lepas di balakangnya. Metaphor
tampaknya jitu karena ujung-ujung yang bebas kromosom tersebut kini membalik
kearah ekuator seolah-olah adanya geseran dengan sitoplasma di sekitarnya
menghalangi geraknya menuju kutub.
Pengamatan keempat, menggunakan preparat pembelahan
mitosis fase telofase. Diperoleh bahwa di tiap kutub sel terbentuk sel kromosom
yang identik dan plasma sel terbagi lagi menjadi dua bagian, proses tersebut
dikenal sebagai sitokinesis.
Menurut Kimball (1983), fase telofase merupakan
kebalikan dari profase. Begitu sampai kekutub maka kromosom mulai membuka
gulungannya. Nukleus timbul kembali. Membran nukleus mulai membentuk sekitar
kromosom. akhirnya, struktur yang disebut lempengan sel muncul di ekuator.
Dinding sel di setiap sisi lempengan sel di sekresi dan dengan demikian
selesailah pembelahan sel.
BAB
V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dapat
disimpulkan dari hasil kegiatan praktikum ialah sebagai berikut :
1.
Mitosis
merupakan pembelahan sel yang terjadi pada eukariot. Pembelahan sel secara
mitosis terjadi pada jaringan somatik. Dalam pembelahan mitosis ini, satu sel
membelah menjadi dua sel yang sama persis
2.
Pembelahan
mitosis dibagi menjadi empat fase yakni profase, metafase, anafase dan
telofase.
3.
Pembelahan
mitosis terjadi pada jaringan meristem yang sifatnya meristematik, pada
tumbuhan jaringan ini terdapat pada ujung akar dan batang.
5.2
Saran
Untuk
praktikum selanjutnya bahan ditambah dengan ujung
akar bawang agar dapat terlihat pembelahan mitosis pada ujung akar bawang. Dan
memperhatikan serta mengikuti dengan tertib cara kerja yang dijelaskan oleh
asisten dosen.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2014. Pembelahan
Mitosis. http://www. microsoft-word-mitosis.pdf. Diakses pada hari Jumat,
26 Desember 2014 pukul 20.43 WIB.
Campbell. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid I. Jakarta:
Erlangga.
Falahudin, Irham. 2014. Panduan Praktikum Biologi Umum. Palembang:
Refa Press.
John, W Kimball. 1983. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Suryo. 2004. Genetika.
Yogyakarta: UGM Press.