pembelahan sel

Bab 1

Pendahuluan

1.1  Latar Belakang

Pembelahan sel adalah suatu proses dimana material seluler dibagi kedalam dua sel anak. Ada dua macam pembelahan sel, yaitu pembelahan secara langsung ’amitosis’ dan pembelahan secara tidak langsung ’mitosis dan meiosis’.   Sel-sel mengalami pembelahan melalui serangkaian proses yang terjadi berulang kali darin pertumbuhan ke pembelahan, yang dikenal sebagai siklus sel, siklus sel terdiri atas lima fase utama : G1, S, G2, mitosis, dan sitokinesis.

Sel-sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda-beda melakukan pembelahannya, ada sel-sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel-sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan  yang sangat cepat untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau mati. Akan tetapi sel-sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel-sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan  hanya dalam hitungan jam, sehingga hanya dalam waktu beberpa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahan jutaan sel bakteri. Sama dengan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinum, dan euglena.

Amitosis adalah pembelahan inti secara langsung diikuti dengan pembelahan sitoplasma. Proses pembelahan sel pada sel prokariotik berbeda dengan pembelahan sel pada eukariotik. Pada prokariotik pembelahan sel berlangsung secara sederhana yang meliputi proses pertumbuhan sel, duplikasi materi genetic, pembagian kromosom, dan pembelahan sitoplasma yang didahului dengan pembentukan dinding sel baru. Proses pembelahan yang demikian dinamakan amitosis, amitosis adalah pembelahan sel secara langsung tanpa melibatkan kromosom, contohnya pada sel bakteri.

Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Meiosis adalah salah satu cara sel untuk mengalami pembelahan. Ciri pembelahan secara meiosis adalah:

·       Terjadi di sel kelamin

·       Jumlah sel anaknya 4

·       Jumlah kromosen 1/2 induknya

·       Pembelahan terjadi 2 kali

Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan meiosis I dan pembelahan meiosis II.

 

1.2  Rumusan Masalah

a.       Bagaimana proses pembelahan pada sel tumbuhan?

b.      Apa yang dimaksud dengan dinding sel?

c.       Jelaskan sruktur dinding sel?

 

 

 

 

 

 

Bab 2

Pembahasan

2.1 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 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.

 

2.2 Dinding Sel

 Pengertian

Dinding sel merupakan sebuah membran yang terbentuk pada bagian luar dari membran sel yang berperan sangat penting dalam membentuk struktur sel yang kaku, memberi kekuatan dan perlindungan kepada sel terhadap tekanan mekanik.

 

             

            Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda. Hewan dan protista kebanyakan tidak memiliki dinding sel.

            Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat.

            Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel juga dapat mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.

 

 

Fungsi Dinding Sel

            Dinding sel memiliki berbagai fungsi termasuk : 

a. Mempertahankan/menentukan bentuk sel.

b. Mendukung dan memberi kekuatan secara mekanik (memungkinkan tanaman untuk tumbuh tinggi, dll).

c. Mencegah membran sel pecah dalam medium hipotonik atau tekanan turgor.

d. Mengontrol laju dan arah pertumbuhan sel serta mengatur isi sel.

e. Bertanggung jawab pada struktur bentuk tumbuhan dan mengontrol morfogenesis tanaman.

f.  Memiliki peran metabolisme.

g. Memberi perlindungan fisik dari serangan serangga dan pathogen.

h. Penyimpanan karbohidrat yang merupakan salah satu komponen dinding selyang dapat digunakan kembali dalam proses metabolisme lainnya. Jadi, di satu sisi dinding sel berfungsi sebagai gudang penyimpanan untuk karbohidrat.

i. Sebagai produk ekonomis, dimana dinding sel sangat penting untuk menghasilkan produk-produk seperti kertas, serat, serat kayu,sumber energy, papan dan bahkan sebagai bahan dasar dalam produk makanan diet kita.

j. Tabung untuk trasportasi jarak jauh.

k. Kegiatan fisiologis dan biokimia pada dinding sel berperan untuk komunikasi antar sel-sel.

 

 

  Komponen-Komponen Penyusun Dinding Sel

 

Bahan utama penyusun dinding sel adalah polisakarida yang dibangun dari monosakarida. Ada berbagai komponen lain di dalam dinding sel termasuk protein,karbohidrat dan lignin.

Pada bakteri, dinding sel terdiri dari peptidoglikan yang sangat penting bagi kelangsungan hidup bakteri.

Pada archaea, karakteristik dinding selnya mengandung sedikit peptidoglikan (kecuali untuk kelompok metanogen) dan tersusun dari glikoprotein lapisan-S, pseudopeptidoglikan atau polisakarida.

Pada jamur, dinding selnya tersusun dari kitin dan polisakarida yang lain. Sedangkan pada ganggang dinding selnya sersusun dari glikopretein dan polisakarida. Pada beberapa spesies ganggang tertentu mungkin dapat terdiri dari asam silikat.

 

 

2.3. Struktur Dinding Sel

            Pada sel tumbuhan, struktur dinding selnya keras dan kaku yang terdiri dari 3 jenis lapisan yaitu :

Gbr 2. Diagram dinding sel

 

a. Lamella tengah. Lapisan ini merupakan lapisan yang pertama kali terbentuk selama pembelahan sel. Merupakan lapisan yang terdiri dari polisakarida pektin yang kaya akan lapisan lem yang mengikat sel-sel yang berdekatan. 

b. Dinding sel primer. Lapisan ini terbentuk setelah lamella tengah dan terdiri dari kerangka kaku mikrofibril selulosa yang tertanam dalam matriks seperti gel terdiri dari senyawa pektin, hemiselulosa dan glikoprotein.

 

   

 

Gbr 3. Struktur dinding sel sekunder

c. Dinding sel sekunder. Terbentuk setelah pembesaran sel selesai dan dibentuk di dalam dinding sel primer yang telah berhenti meningkat di daerah permukaan ketika sel tumbuh sepenuhnya dimana sel ini sangat kaku dan tebal yang terbuat dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Dinding sel sekunder sering berlapis.

 

Perhatikan tabel dibawah ini untuk melihat perbedaan antara dinding primer dan dinding sekunder.

Karakteristik	Dinding primer	Dinding sekunder
Fleksibilitas dan ekstensibilitas	Tinggi	Rendah
Ketebalan	Dinamis	Statis
Susunan mikrofibril	Acak	Sejajar
Kadar selulosa	Rendah	Tinggi
Kadar hemiselulosa	50%	25%
Kadar lipid	5-10%	Sedikit/tidak ada
Kadar protein	5 %	Rendah
Pertumbuhan	Multinet	Aposisi

 

                 Tabel 1. Perbedaan dinding sel primer dan sekunder

 

 

 

 Selama Masa Pertumbuhan dan Perkembangan

 

Keadaan dinding sel selama masa-masa pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah :

a.  Pembelahan sel melibatkan sintesis dinding sel yang baru.

b.  Pembesaran sel melibatkan perubahan dalam komposisi dinding sel.

c.  Diferensiasi sel melibatkan perubahan dalam komposisi dinding sel. 

 

Pada pertumbuhan dinding sel, ada dua proses yang terlibat, yaitu pembelahan sel dan pemanjangan sel. Pembelahan sel berlangsung pada jaringan meristematis. Sel- sel anak yang dihasilkan pada jaringan meristematis mempunyai ukuran yang lebih kecil dari pada sel-sel dewasa. Setelah sel anak terbentuk, maka selanjutnya ter-jadi pemanjangan sel. Ada dua teori yang berkenaan dengan pemanjangan dinding sel, yaitu teori multinet, dan teori orientasi aktif. 

        

Gbr 4. Pertumbuhan multinet

Menurut teori multinet, mikrofibril diletakkan pada permukaan bagian dalam dinding sel menurut arah melintang terhadap panjang sel. Pada waktu dinding sel memanjang, mikrofibril-mikrofibril mengalami reorientasi ulang ke arah sumbu longitudinal sel hingga mikrofibril sejajar dengan sumbu. Dengan demikian orientasi mikrofibril menurut teori multinet berlangsung secara pasif mengikuti perentangan dinding sel selama berlangsungnya pertumbuhan.

 

                 

 

Gbr 5. Mekanisme pemanjangan dinding sel

Selama pemanjangan dinding sel, mikrofibril bergerak satu terhadap yang lain. Pada gambar di samping ini ditunjukkan mekanisme pemanjangan dinding sel. Dalam hal ini terdapat enzim-enzim yang memutuskan ikatan antara dua polisakarida dinding sel (a) dan tetap melekat pada salah satu titik pemotongan, kemudian polisakarida dapat bergeser dengan bebas (b) dan bererak hingga enzim membentuk ikatan yang baru. 

Menurut teori orientasi aktif, mengemukakan bahwa terbentuknya lapisan mikrofibril yang sejajar pada dinding sel tumbuhan yang tidak tumbuh lagi berlangsung secara siklosis, (mengalirnya bahan-bahan sitoplasma di dalam sel tumbuhan) pada bagian dalam sel. Aliran siklosis ini orientasi mikrofibril pada bagian luar sel.

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

KESIMPULAN

 

1.  -   Pembelahan sel prokariotik, pembelahan sel berlangsung secara sederhana yang meliputi proses pertumbuhan sel, duplikasi materi genetik, pembagian kromosom, dan pembelahan sitoplasma yang didahului dengan pembentukkan dinding sel baru.

-    Pembelahan sel eukariotik adalah hal pembagian material genetik secara persis sama adalah lebih kompleks.

 

2.  Pembelahan sel ada 2 jenis, yaitu secara langsung (amitosis) dan tidak langsung (mitosis, dan meiosis:pembelahan reduksi)

a. Pembelahan sel secara amitosis adalah pembelahan sel yang tidak melalui urutan tahap-tahap tertentu yang didahului dengan pembelahan inti tanpa pembentukan benang-benang kumparan sperma (kromosom).

b. Pembelahan sel secara mitosis adalah proses pembelahan sel secara tidak langsung, karena pembelahan inti didahului dengan pembentukan benang-benang kumparan sperma yang berlangsung pada sel somatic dan sel nutfah (germ cell).

Pembelahan sel secara meiosis adalah proses pembelahan sel di mana jumlah kromosom per sel ,dibelah dua.

 

3. Siklus pada sel yaitu serangkaian kejadian dengan urutan tertentu berupa duplikasi kromosom sel dan organel didalamnya yang mengarah ke pembelahan sel. Pada eukariotik (sel bernukleus), proses perbanyakan atau sintesis bahan genetik terjadi sebelum berlangsungnya proses pembelahan sel, mitosis atau meiosis dan merupakan fungsi sel yang paling mendasar berupa duplikasi akurat sejumlah besar DNA di dalam kromosom, dan kemudian memisahkan hasil duplikasi tersebut hingga terjadi dua sel baru yang identik.

 

 

4. Dinding sel terletak pada bagian luar membran sel dan merupakan suatu eksoskeleton yang berperan untuk memberi bentuk pada sel. Di dalam dinding sel terdiri dari dinding sel prokariota dan dinding sel tumbuhan. Di dalam dinding sel prokariota terdapat komponen-komponen yang tersusun dari komponen sel bakteri,yang terdapat peptodolikan,asam teichoat, dan asam teichuronat dan terdapat struktur dinding bakteri.dan di dalm dinding sel tumbuhan terdiri atas selulosa, hemiselulosa, pectin, protein structural,plastic biologi, dan mikrofibri.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Bambang, S. 2006. BIOLOGI SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga

Campbell, Neil A. Reece, Jane B. 2002. Biologi jilid 1. Jakarta :Erlangga

Foster, Bob. 2008. Koding IPA. Bandung : Ganesha Opertaion

Patra, rizky. 2012. Pembelahan sel secara mitosis. http://www.crayonpedia.org/mw/A. 22 maret2012. samarinda.

Heddy, Suwasono. 1990. BIOLOGI SEL. Jakarta : Rajawali Pers

Satilah, Siti. 1982. BIOLOGI. Jakarta : Gramedia

Prawirohartono. 2012. Mitosis. http://id.wikipedia.org/wiki/. 22 maret 2012. Samarinda.

Prawirosudhirjo. 2012. Meiosis. http://id.wikipedia.org/wiki/. 22 maret 2012. Samarinda.

http://whanday.blogspot.com/2011/11/apa-itu-dinding-sel_21.h