Pembelahan Biner

fase pembelahan biner

Pada pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya.
Pembelahan biner mirip mitosis pada sel eukariot. Badanya, pembelahan biner pada sel
bakteri tidak melibatkan serabut spindle dan kromosom. Pembelahan Biner dapat dibagi
atas tiga fase, yaitu sebagai berikut:
1. Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.
2. Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.
3. Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah
dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah
pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.
Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika
pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Tetapi
pembelahan bakteri mempunyai faktor pembatas misalnya kekurangan makanan, suhu tidak
sesuai, hasil eksresi yang meracuni bakteri, dan adanya organisme pemangsa bakteri. Jika
hal ini tidak terjadi, maka bumi akan dipenuhi bakteri.
Proses pembelahan secara langsung disebut juga pembelahan ami-tosis atau pembelahan biner. Pembelahan
biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap
pembelahan sel. Pembelahan biner banyak dilakukan organisme uniseluler (bersel satu), seperti bakteri,
protozoa, dan mikroalga (alga bersel satu yang bersifat mikroskopis). Setiap terjadi pembelahan biner, satu sel
akan membelah menjadi dua sel yang identik (sama satu sama lain). Dua sel ini akan membelah lagi menjadi
empat, begitu seterus-nya. Pembelahan biner dimulai dengan pembelahan inti sel menjadi dua, kemudian diikuti
pembelahan sitoplasma. Akhirnya, sel terbelah menjadi dua sel anakan. Pembelahan biner dapat terjadi pada
organisme prokariotik atau eukariotik tertentu. Perbedaan antara organisme prokariotik dan eukariotik, terutama
berdasarkan pada ada tidaknya membran inti selnya. Membran inti sel tersebut membatasi cairan pada inti sel (
nukleoplasma) dengan cairan di luar inti sel, tempat terdapatnya organel sel ( sitoplasma). Organisme prokariotik
tidak mempunyai membran inti sel, sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena
itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati.
Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada bakteri. DNA bakteri terdapat pada daerah yang
disebut nukleoid .
DNA pada bakteri relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada sel eukariotik. DNA pada bakteri berbentuk
tunggal, panjang dan sirkuler sehingga tidak perlu dikemas menjadi kromosom sebelum pembelahan.
Proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan atau organ tu-buh organisme terjadi melalui proses
pembelahan sel secara mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan
dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom induknya. Proses pembelahan mitosis terjadi
pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel kelamin).
Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anakan. Sel anakan ini mewarisi
sifat sel induknya dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Jika sel induk memi-liki 2n
kromosom, maka setiap sel anakan juga emiliki 2n kromo-som. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom
diploid .
Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi secara aseksual. Pada manusia dan
hewan, pembelahan mitosis terjadi pada sel meristem somatik (sel tubuh) muda yang mengalami pertum-
buhan dan perkembangan. Sebagai contoh, sel telur yang telah dibuahi sperma akan membelah beberapa
kali secara mitosis untuk membentuk embrio. Sel-sel pada embrio ini terus-menerus membelah secara
mitosis dan akhirnya terbentuk bayi. Pertumbuhan manusia dari bayi hingga dewasa juga melalui
mekanisme pembelahan sel secara mitosis. Inilah salah satu bentuk kekuasaan tuhan yang harus kita
syukuri.

Pembelahan meiosis yang disebut juga sebagai pembelahan reduksi merupakan pembelahan sel induk
dengan jumlah kromosom diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan. Setiap sel anakan mengandung
separuh kromosom sel induk atau disebut haploid ( n). Pembelahan meiosis terjadi pada proses
pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada organ reproduksi (testis atau ovarium). Pada manusia atau
hewan, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur yang juga haploid dihasilkan di dalam
ovarium. Pada tumbuhan berbunga, sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari. Pembentukan
gamet jantan dan gamet betina terjadi melalui tahapan gametogenensis (dibahas pada subbab tersendiri).
Penyatuan kedua gamet akan menghasilkan zigot dengan variasi genetik. Ini disebabkan karena sel
anakan merupakan hasil penyatuan dua sel yang berbeda materi genetiknya. Perpaduan ini menyebabkan
adanya variasi genetik.

B. Tahapan Pembelahan Mitosis
Pembelahan sel secara mitosis meliputi sejumlah tahapan tertentu. Sebenarnya, pembelahan mitosis
hanyalah sebagian kecil dari siklus sel. Siklus sel terdiri dari fase pembelahan mitosis (M) dan periode
pertumbuhan yang disebut interfase. Interfase merupakan bagian ter-besar dari siklus sel. Interfase terdiri
dari tiga sub fase, yaitu fase G1 (pertumbuhan primer), fase S (sintesis) , dan fase G2 (pertumbuhan
sekunder ).
Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasil-kan sel-sel tubuh (sel somatik). Secara garis
besar, pembelahan sel
secara mitosis terdiri dari fase istirahat (interfase ), fase pembelahaninti sel ( kariokinesis ), dan fase
pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Untuk
menge-tahuinya, simaklah penjelasan berikut.
1. Interfase (Fase Istirahat)
Pada tahap ini, sel dianggap sedang istirahat dan tidak melaku-kan pembelahan. Namun, interfase
merupakan tahap yang penting untuk mempersiapkan pembelahan atau melakukan metabolisme sel. Pada
interfase, tingkah laku kromosom tidak tampak karena berbentuk benang-benang kromatin yang halus.
Walaupun begitu, sel anak yang baru terbentuk sudah melakukan metabolisme. Sel perlu tumbuh dan
melakukan berbagai sintesis sebelum memasuki proses pembelahan berikutnya.Apa saja kegiatan sel pada
saat interfase? Pada saat interfase, sel mengalami subfase berikut.
a. Fase Pertumbuhan Primer ( Growth 1 disingkat G1 )
Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama. Pada subfase ini, sel-sel belum
mengadakan replikasi DNA yang masih bersifat 2n (diploid). Sementara organel-organel yang ada di dalam
sel, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks golgi, dan or-ganel lainnya memperbanyak diri
guna menunjang kehidupan sel.
b. Fase Sintesis (S)
Pada subfase ini, sel melakukan sintesis materi genetik. Materi ge-netik adalah bahan-bahan yang akan
diwariskan kepada keturunannya, yaitu DNA. DNA dalam inti sel mengalami replikasi (penggandaan jumlah
salinan). Jadi, subfase sintesis (penyusunan) menghasilkan 2 salinan DNA.
c. Fase Pertumbuhan Sekunder ( Growth 2 disingkat G2 )
Setelah DNA mengalami replikasi, subfase berikutnya adalah per-tumbuhan sekunder (G2). Pada subfase
ini, sel memperbanyak organel-organel yang dimilikinya. Ini bertujuan agar organel-organel tersebut dapat
diwariskan kepada setiap sel turunannya. Pada subfase ini, rep-likasi DNA telah selesai dan sel bersiap-siap
mengadakan pembelahan secara mitosis. Selain itu, inti sel (nukleus) telah terbentuk dengan jelas dan
terbungkus membran inti.
Pada subfase ini, inti sel mempunyai satu atau lebih nukleolus (membran inti sel). Di luar inti terdapat dua
sentrosom yang terbentuk oleh replikasi sentrosom pada tahap sebelumnya. Sentrosom mengala-mi
perpanjangan menyebar secara radial yang isebut aster (bintang). Pada sentrosom terdapat sepasang
sentriol yang berfungsi menentukan orientasi pembelahan sel. Walaupun kromosom telah diduplikasi pada
fase S, namun pada fase G2, kromosom belum dapat dibedakan secara individual karena masih berupa
benang-benang kromatin.
Setelah ketiga tahapan interfase dilalui, sel telah siap menjalani pembelahan secara mitosis. Seperti fase
interfase, pembelahan mitosis juga terdiri dari beberapa fase. Untuk mengetahui lebih jauh tentang fase-
fase pada pembelahan mitosis, simaklah penjelasan berikut.
2. Pembelahan Mitosis
Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan mitosis menghasil-kan sel anakan yang identik dengan
induknya. Secara garis besar, fase pembelahan mitosis terbagi menjadi dua fase, yaitu fase pembelahan
inti ( kariokinesis ) dan fase pembelahan sitoplasma ( sitokinesis).Kariokinesis adalah fase pembelahan inti
sel. Secara rinci, fase kariokinesis dibagi menjadi empat subfase, yaitu profase, metafase, anafase, dan
telofase. Sekarang, marilah kita bahas keempat subfase tersebut.
a Profase
Pada permulaan profase, di dalam nukleus mulai terbentuk kro-mosom , yaitu benang-benang rapat dan
padat yang terbentuk akibat menggulungnya kromatin. Pada fase ini, kromosom dapat dilihat
menggunakan mikroskop. Selanjutnya, nukleolus menghilang dan terjadi duplikasi kromosom (kromosom
membelah dan memanjang) menghasilkan 2 kromosom anakan yang disebut kromatid . Kedua kromatid
tersebut bersifat identik sehingga disebut kromatid kembar (sister chromatid ), yang bersatu atau
dihubungkan oleh sentromer pada lekukan kromosom. Perhatikan Gambar 4.6. Sentromer merupakan
bagian kromosom yang menyempit, tampak lebih terang dan membagi kromosom menjadi 2 lengan.
Pada akhir profase, di dalam sitoplasma mulai terbentuk gelendong pembelahan ( spindel ) yang berasal
dari mikrotubulus. Mikrotubulus tersebut memanjang, seolah-olah mendorong dua sentrosom di sepanjang
permukaan inti sel (nukleus). Akibatnya, sentrosom sa ling menjauh. Proses ini kemudian berlanjut ke fase
berikutnya, yaitu metafase.
b Metafase
Tahap awal metafase (prometafase) ditandai dengan semakin memadatnya kromosom (kromosom ini
terdiri dari 2 kromatid) dan
terpecahnya membran inti (membran nukleus). Hal ini menyebab-kan mikrotubulus dapat menembus inti
sel dan melekat pada struktur khusus di daerah sentromer setiap kromatid, disebut kinetokor . Oleh karena
itu, kinetokor ini berfungsi sebagai tempat bergantung bagi kromosom. Sebagian mikrotubulus yang
melekat pada kinetokor disebut mikro-tubulus kinetokor, sedangkan mikrotubulus yang tidak memperoleh
kinetokor disebut mikrotubulus non kinetokor. Sementara itu, mikrotubulus non kinetokor berinteraksi
dengan mikrotubulus lain dari kutub sel yang berlawanan. Pada metafase, kromosom tampak
jelas.
Pada tahap metafase sesungguhnya, sentrosom telah berada pada kutub sel. Dinding inti sel menghilang.
Sementara itu, kromosom me-nempatkan diri pada bidang pembelahan yang disebut bidang metafase.
Bidang ini merupakan bidang khayal yang terletak tepat di tengah sel, seperti garis katulistiwa bumi
sehingga disebut juga bidang ekuator. Pada bidang ini, sentromer dari seluruh kromosom terletak pada
satu baris yang tegak lurus dengan gelendong pembelahan. Kinetokor pada setiap kromatid menghadap
pada kutub yang berlainan (perhatikan Gambar 4.7). Dengan letak kromosom berada di bidang
pembelahan, maka pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru,
benar-benar rata dan sama jumlahnya. Tahapan ini merupakan akhir dari metafase.
c Anafase
Setelah berakhirnya tahap metafase, pembelahan sel berlanjut pada tahap anafase. Tahap anafase
ditandai dengan berpisahnya
kromatid saudara pada bagian sentromer kromosom. Gerak kromatid ini disebabkan tarikan benang
mikrotubulus yang berasal dari sentriol pada kutub sel. Kalian telah mengetahui bahwa mikrotubulus
melekat pada sentromer. Hal ini menyebabkan sentromer tertarik terlebih dahulu. Akibatnya, sentromer
berada di depan dan bagian lengan kromatid berada di belakang. Struktur ini seperti huruf V. Gerakan ini
menempuh jarak sekitar 1m (10-6 meter) tiap menit. Pada saat bersamaan, mikrotubulus non kinetokor
semakin memanjang sehingga jarak kedua kutub sel semakin jauh. Selanjutnya, masing-masing kromatid
bergerak ke arah kutub yang berlawanan dan berfungsi sebagai kromosom lengkap, dengan sifat
keturunan yang sama (identik). Untuk menjalankan tugasnya ini, mikrotubulus telah mengalami peruraian
pada bagian kinetokornya. Lalu bagaimanakah bidang pembelahan sel pada hewan dan tumbuhan?
Salah satu perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan adalah ada ti-daknya sentriol. Pada sel tumbuhan,
peran sentriol digantikan oleh kromosom sehingga arah pembelahan tetap menuju ke kutub sel. Pada sel
hewan, sentriol pada kutub sel merupakan arah yang dituju oleh gerakan kromatid saat pembelahan.
d Telofase
Pada tahap telofase ini, inti sel anakan terbentuk kembali dari fragmen-fragmen nukleus. Bentuk selnya
memanjang akibat peran
mikrotubulus non kinetokor. Benang-benang kromatin mulai longgar. Dengan demikian, fase kariokinesis
yang menghasilkan dua inti sel anak yang identik secara genetik telah berakhir, namun dua inti sel masih
berada dalam satu sel. Perhatikan Gambar 4.9.
Agar kedua inti terpisah menjadi sel baru, perlu adanya pembelahan sitoplasma yang disebut sitokinesis.
Sitokinesis terjadi,
segera setelah telofase selesai. Pada fase sitokinesis terjadi pembelahan sitoplasma diikuti pembentukan
sekat sel baru, sehingga terbentuk dua sel anakan.
Pada sel hewan, sitokinesis ditandai dengan pembentukan alur pembelahan melalui pelekukan permukaan
sel di sekitar bekas bidang ekuator. Di sepanjang alur melingkar, terdapat mikrofi lamen yang terdiri dari
protein aktin dan miosin. Protein tersebut berperan dalam kontraksi otot atau pergerakan sel yang lain.
Kontraksi ini semakin ke dalam sehingga menjepit sel dan membagi isi sel menjadi 2 bagian yang sama.
Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang keras. Oleh karena itu, pada
sitokinensis tidak terbentuk
alur pembelahan. Sitokinesis terjadi dengan pembentukan pelat sel (cell plate ) yang terbentuk oleh
vesikula di sekitar bidang ekuator. Vesikula-vesikula yang dibentuk oleh badan golgi tersebut saling
bergabung. Penggabungan juga terjadi dengan membran plasma diikuti terbentuknya dinding sel yang
baru oleh materi dinding sel yang dibawa oleh vesikula.
C. Pembelahan Meiosis
Pernahkah kalian berpikir mengapa seekor kambing hanya mela-hirkan kambing, manusia melahirkan
manusia, atau sapi melahirkan sapi? Secara kodrati, makhluk hidup tertentu hanya melahirkan makh-luk
yang sejenis. Ini dikarenakan adanya ekanisme tertentu pada saat awal perkembangbiakan. Bahkan,
sebelum terbentuk calon anak di dalam rahim, mekanisme ini sudah dimulai. Mekanisme ini dimulai pada
sel-sel kelamin (sel reproduksi) calon bapak dan calon ibu. Me-kanisme tersebut adalah pembelahan sel
secara meiosis . Makhluk hidup yang sejenis mempunyai jumlah kromosom yang sama pada setiap sel.
Misalnya, manusia mempunyai 46 kromosom, ke-cuali pada sel reproduksi atau sel kelaminnya. Sel kelamin
pada manusia hanya mempunyai setengah jumlah kromosom sel tubuh lainnya, yaitu 23 kromosom.
Jumlah setengah kromosom (haploid) ini diperlukan untuk menjaga agar jumlah kromosom anak tetap 46.
Kalian telah mengetahui bahwa anak terbentuk dari perpaduan antara sel kelamin betina (sel telur) dan sel
kelamin jantan (sperma). Perpadu an kedua sel kelamin yang ma-sing-masing memiliki 23 kromosom ini
akan menghasilkan sel anak (calon janin) yang mempunyai 46 kromosom. Oleh sebab itu, pembelahan
meio-sis sangat berpengaruh dalam perkembang an makhluk hidup.
Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi , yaitu pe-ngurangan jumlah kromosom pada sel-sel
kelamin (sel gamet jantan dan sel gamet betina). Sel gamet jantan pada hewan (mamalia) diben-tuk di
dalam testis dan gamet betinanya dibentuk di dalam ovarium. Gamet jantan pada tumbuhan dibentuk di
dalam organ reproduktif berupa benang sari, sedangkan gamet betinanya dibentuk di dalam pu-tik. Sel
kelamin betina pada hewan berupa sel telur, sedangkan pada tumbuhan berupa putik. Pada dasarnya,
tahap pembelahan meiosis serupa dengan pembelahan mitosis. Hanya saja, pada meiosis terjadi dua kali
pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II. Masing-masing pembelahan meiosis terdiri dari tahap-tahap
yang sama, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Bagaimanakah ciri-ciri setiap tahap
pembelahan meiosis tersebut? Kalian akan mengetahuinya setelah mempelajari uraian berikut.
1. Tahap Meiosis I
Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembe-lahan meiosis, sel kelamin perlu
mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase . Pada tahap ini, sel melakukan persiapan
berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah
laku kromosom masih belum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kro-matin)
sebagaimana interfase pada mitosis. Selain itu, sentrosom juga bereplikasi menjadi dua (masing-masing
dengan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-kan arah
pembelahan sel.
Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap pembelahan meiosis I yang diikuti tahap
meiosis II. Tahap meiosis I ter-diri atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis I.
Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Berikut akan dibahas fase-fase meiosis I pada sel
hewan dengan 4 kromosom diploid (2n = 2). Untuk lebih jelasnya, simaklah penjelasan di bawah ini.
a. Profase I
Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama dibandingkan fase lainnya bahkan
lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa
hari. Biasanya, profase I membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam
pembelahan meiosis. Tahapan ini terdiri dari lima subfase, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, iploten, dan
diakinesis.
1) Leptoten
Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang memendek dan menebal. Pada subfase
ini mulai terbentuk sebagai kromosom homolog. Kalian perlu membedakan kromosom homolog dengan
kromatid saudara. Gambar 4.13 memperlihatkan perbedaan pasangan kromosom homolog dengan
kromatid saudara.
2) Zigoten
Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut panjangnya. Peristiwa ini disebut
sinapsis. Kromosom
homolog yang berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolog). Amati kembali Gambar
4.13.
3) Pakiten
Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog yang lain disebut sebagai kromatid
bukan saudara ( non
sister chromatids ). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinap-sis terdapat 4 kromatid (1 pasang
kromatid saudara dan 1 pasang kromatid bukan saudara). Empat kromatid yang membentuk pa-sangan
sinapsis ini disebut tetrad (Gambar 4.14).
4) Diploten
Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau berpasangan di suatu titik yang
disebut kiasma
(tunggal). Apabila titik-titik perlekatan tersebut lebih dari satu disebut kiasmata. Proses perlekatan atau
persilangan kromatid-kromatid disebut pindah silang ( crossing over ). Pada proses pin-dah silang,
dimungkinkan terjadinya pertukaran materi genetik
(DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-lah yang memengaruhi variasi genetik sel
anakan.
5) Diakinesis
Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembela-han (gelendong mikrotubulus). Sementara itu,
membran inti sel
atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap.Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang mem-bentuk
dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi Setelah profase I berakhir, kromosom mulai bergerak ke
bi-dang metafase.
b. Metafase I
Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar berhadap-hadapan di sepanjang
daerah ekuatorial inti (bidang metafase I). Membran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari
salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub
berlawanan melekat pada pasang-an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid.
c. Anafase I
Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik kromosom homolog sehingga
pasangan kromosom homolog terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan Gambar
4.16). Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya
dan bergerak sebagai satu unit tunggal. Inilah perbedaan antara anafase pada mitosis dan meiosis. Pada
mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah berlawanan. Coba pelajari lagi tahap
anafase pada mitosis.
d. Telofase I
Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang berlawanan. Ini berarti setiap
kutub mempunyai satu set kromosom haploid. Akan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua
kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap
selanjutnya, yaitu sitokinesis.
e. Sitokinesis
Kalian masih ingat pengertian sitokinesis pada sel hewan mau-pun tumbuhan bukan? Ya, sitokinesis
merupakan proses pembelahan sitoplasma. Tahap sitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase.
Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur
pembelahan atau pelat sel mulai terbentuk (Gambar 4.17). Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan
(replikasi) DNA. Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid yang
mengandung setengah jumlah kromosom homolog. Meskipun demiki-an, kromosom tersebut masih berupa
kromatid saudara (kandungan DNA-nya masih rangkap). Untuk menghasilkan sel anakan yang mem-
punyai kromosom haploid diperlukan proses pembelahan selanjutnya, yaitu meiosis II. Jarak waktu antara
meiosis I dengan meiosis II disebut
dengan interkinesis .
Jadi, tujuan meiosis II adalah membagi kedua salinan DNA pada sel anakan yang baru hasil dari meiosis I.
Meiosis II terjadi pada ta-hap-tahap yang serupa seperti meiosis I. Nah, untuk mengetahui lebih lanjut
tentang tahap meiosis II, perhatikan uraian selanjutnya.
2. Tahap Meiosis II
Tahap meiosis II juga terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telo-fase. Tahap ini merupakan
kelanjutan dari tahap meiosis I. Masing-masing sel anakan hasil pembelahan meiosis I akan membelah lagi
menjadi dua. Sehingga, ketika pembelahan meiosis telah sempurna, dihasilkan empat sel anakan. Hal yang
perlu diingat adalah bahwa jumlah kromo-som keempat sel anakan ini tidak lagi diploid (2n) tetapi sudah
haploid
(n). Proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi pada tahap meio-sis II. Bagaimanakah proses
pengurangan jumlah kromosom ini terjadi? Kalian akan mengetahuinya setelah mempelajari uraian di
bawah ini.
a. Profase II
Fase pertama pada tahap pembelahan meiosis II adalah profase II (Gambar 4.18a). Pada fase ini,
kromatid saudara pada setiap sel anakan masih melekat pada sentromer kromosom. Sementara itu,
benang mi-krotubulus mulai terbentuk dan kromosom mulai bergerak ke arah bidang metafase. Tahap ini
terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.
b. Metafase II
Pada metafase II, setiap kromosom yang berisi dua kromatid, me-rentang atau berjajar pada bidang
metafase II (Gambar 4.18b). Pada tahap ini, benang-benang spindel (benang mikrotubulus) melekat pada
kinetokor masing-masing kromatid.
c. Anafase II
Fase ini mudah dikenali karena benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang
berlawanan. Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya untuk bergerak menuju kutub yang
berbeda (Gambar 4.18c). Kromatid yang terpisah ini se-lanjutnya berfungsi sebagai kromosom individual.
d. Telofase II
Pada telofase II, kromatid yang telah menjadi kromosom menca-pai kutub pembelahan. Hasil akhir
telofase II adalah terbentuknya 4 sel haploid, lengkap dengan satu salinan DNA pada inti selnya (nuklei).
e. Sitokinesis II
Selama telofase II, terjadi pula sitokinesis II, ditandai adanya sekat sel yang memisahkan tiap inti sel.
Akhirnya terbentuk 4 sel kembar yang haploid. Berdasarkan uraian di depan, sel-sel anakan sebagai hasil
pembelahan meiosis mempunyai sifat genetis yang bervariasi satu sama lain. Variasi genetis yang dibawa
sel kelamin orang tua menyebabkan munculnya keturunan yang bervariasi juga.
D. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat
Sebelum menjadi individu baru, baik pada tumbuhan maupun hewan, tentunya diperlukan bahan baku
atau cikal bakal pembentuk in-dividu baru tersebut. Pada proses perkembangbiakan generatif (seksu-al)
hewan maupun tumbuhan, bahan baku tersebut berupa sel kelamin yang disebut gamet. Gamet jantan
dan betina diperlukan untuk mem-bentuk zigot, embrio, kemudian individu baru. Nah, pada materi beri-kut
ini akan dibahas tentang proses pembentukan gamet, baik jantan maupun betina yang disebut
gametogenesis ( genesis = pembentukan).Gametogenesis melibatkan pembelahan meiosis dan terjadi
pada organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, gametogenesis terjadi pada testis dan ovarium,
sedangkan pada tumbuhan terjadi pada pu-tik dan benang sari. Hasil gametogenesis adalah sel-sel
kelamin, yaitu gamet jantan (sperma) dan gamet betina (ovum atau sel telur). Seka-rang, marilah kita
mempelajari proses terjadinya gametoge nesis pada hewan dan tumbuhan.
1. Gametogenesis pada Hewan
Gametogenesis memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangbiakan hewan. Gametogenesis
pada hewan yang akan kita pelajari dibagi menjadi dua, yaitu spermatogenesis dan oogenesis.
Spermatogenesis merupakan proses pembentukan gamet jantan (sperma).Sementara oogenesis adalah
proses pembentuk an gamet betina (ovum
atau sel telur).
a. Spermatogenesis
Sperma berbentuk kecil, lonjong, berfl agela, dan secara keselu-ruhan bentuknya menyerupai kecebong
(berudu). Flagela pada sperma digunakan sebagai alat gerak di dalam medium cair. Sperma dihasilkan
pada testis. Pada mamalia, testis terdapat pada hewan jantan sebagai buah pelir atau buah zakar. Buah
pelir pada manusia berjumlah sepasang.
Di dalam testis terdapat saluran-saluran kecil yang disebut tubulus seminiferus . Pada dinding sebelah
dalam saluran inilah, terjadi proses spermatogenesis. Di bagian tersebut terdapat sel-sel induk sperma
yang bersifat diploid (2n) yang disebut spermatogonium .Pembentukan sperma terjadi ketika
spermatogonium mengalami pembelahan mitosis menjadi spermatosit primer (sel sperma primer).
Selanjutnya, sel spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua spermatosit sekunder yang sama
besar dan bersifat haploid. Setiap sel spermatosit sekunder mengalami meiosis II, sehingga terbentuk 4 sel
spermatid yang sama besar dan bersifat haploid.
Mula-mula, spermatid berbentuk bulat, lalu sitoplasmanya se-makin banyak berkurang dan tumbuh
menjadi sel spermatozoa yang berfl agela dan dapat bergerak aktif. Berarti, satu spermatosit primer
menghasilkan dua spermatosit sekunder dan akhirnya terbentuk 4 sel spermatozoa (jamak =
spermatozoon ) yang masing-masing bersifat haploid dan fungsional (dapat hidup).

b. Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin betina atau gamet betina yang disebut sel telur
atau ovum. Oogenesis terjadi di dalam ovarium. Di dalam ovarium, sel induk telur yang disebut oogonium
tumbuh besar sebagai oosit primer sebelum membelah secara meiosis. Berbeda dengan meiosis I pada
spermatogenesis yang menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang sama besar. Meiosis I pada oosit primer
menghasilkan 2 sel dengan komponen sitoplasmik yang berbeda, yaitu 1 sel besar dan 1 sel kecil. Sel yang
besar disebut oosit sekunder , sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub primer ( polar body ).
Oosit sekunder dan badan kutub primer mengalami pembelahan meiosis tahap II. Oosit sekunder
menghasilkan dua sel yang berbeda. Satu sel yang besar disebut ootid yang akan berkembang menjadi
ovum. Sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub.Sementara itu, badan kutub hasil meiosis I juga
membelah menjadi dua badan kutub sekunder. Jadi, hasil akhir oogenesis adalah satu ovum (sel telur)
yang fungsional dan tiga badan kutub yang me ngalami degenerasi (mati).

Selain pada hewan, gametogenesis juga terjadi pada tumbuhan. Berikut ini akan diuraikan tentang
gametogenesis pada tumbuhan
tingkat tinggi.
2. Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi
Sebelum menjadi gamet, hasil akhir meiosis pada gametogenesis mengalami perkembangan terlebih
dahulu melalui proses yang dise-but maturasi. Berikut ini kalian akan membahas proses gametogenesis
pada tumbuhan berbunga (Angiospermae) saja. Pada tumbuhan berbunga, gametogenesis diperlukan
dalam pem-bentukan gamet jantan dan pembentukan gamet betina. Pembentukan gamet jantan disebut
mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan gamet betina disebut megasporogenesis. Mari kita pelajari
pengertian kedua macam gametogenesis tersebut.
a. Mikrosporogenesis
Mikrosporogenesis berlangsung di dalam benang sari, yaitu pada bagian kepala sari atau anthera . Kepala
sari ini meng-hasilkan serbuk sari, yang mengandung sel sperma. Pembentukan sel sperma dimulai dari
sebuah sel in-duk mikrospora diploid yang disebut mikros porosit di dalam anthera. Mikrosporosit ini
mengalami meiosis I menghasilkan sepasang sel haploid. Selanjutnya, sel ini mengalami meiosis II dan
menghasilkan 4 mikrospora yang haploid. Keempat mikrospora ini berkelompok
menjadi satu sehingga disebut sebagai tetrad .
Setiap mikrospora mengalami pembelahan mi-tosis. Pembelahan ini menghasilkan dua sel, yaitu sel
generatif dan sel vegetatif. Sel vege tatif ini mempu-nyai ukuran yang lebih besar daripada sel generatif.
Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding sel yang tebal. Kedua sel dan dinding sel ini ber-sama-
sama membentuk sebuah butiran serbuk sari yang belum dewasa.
Setelah terbentuk serbuk sari, inti generatif membelah secara mitosis tanpa disertai sitokinesis, sehingga
terbentuklah dua inti sel sperma. Sementara itu, inti vegetatifnya tidak membelah. Pembentukan sel
sperma ini dapat terjadi sebelum serbuk sari keluardari anthera atau pada saat serbuk sari sampai di
kepala putik (stigma). Pada saat inilah, tangkai serbuk sari mulai tumbuh. Pada umumnya, pembe-lahan
mitosis sel generatif terjadi setelah buluh serbuk sari menembus stigma atau mencapai kantung embrio di
dalam bakal biji (ovulum).
b. Megasporogenesis
Megasporogenesis merupakan proses pembentukan gamet betina (Gambar 4.24). Proses ini terjadi di
dalam bagian betina bunga,
yaitu bakal biji (ovulum) yang dibungkus oleh bakal buah ( ovarium) pada pangkal putik. Di dalam bakal
biji terdapat sporangium yang mengandung megasporofi t yang bersifat diploid. Selanjutnya, megasporofi t
mengalami meiosis menghasilkan 4 megaspora haploid yang letaknya berderet. Tiga buah megaspora
mengalami degenerasi dan mati, tinggal sebuah megaspora yang masih hidup.Megaspora yang hidup ini
mengalami pembelahan kromosom secara mitosis 3 kali berturut-turut, tanpa diikuti pembelahan
sitoplasma. Hasilnya berupa sebuah sel besar yang disebut kandung lembaga muda yang mengan dung
delapan inti haploid. Kandung lembaga ini dikelilingi kulit ( integumen). Di ujungnya terdapat sebuah
lubang (mikropil) sebagai tempat masuknya saluran serbuk sari ke dalam kandung lembaga.
Selanjutnya, tiga dari delapan inti tadi menempatkan diri di dekat mikropil. Dua di antara tiga inti yang
merupakan sel sinergid meng-alami degenerasi. Sementara itu, inti yang ketiga berkembang menjadi sel
telur. Tiga buah inti lainnya bergerak ke arah kutub kalaza , tetapi kemudian mengalami degenerasi pula.
Ketiga inti ini dinamakan inti antipoda . Sisanya, dua inti yang disebut inti kutub, bersatu di tengah
kandung lembaga dan terjadilah sebuah inti diploid (2n). Inti ini disebut inti kandung lembaga sekunder .
Ini berarti kandung lembaga telah masak, yang disebut megagametofi t dan siap untuk dibuahi.
3. Pewarisan Sifat dan Variasi Genetis
Secara garis besar, ada tiga mekanisme yang menyebabkan ter-jadinya variasi genetik pada suatu
populasi. Ketiga mekanisme ini
dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. Pindah silang
Telah dijelaskan di depan bahwa sel kelamin membelah secara meiosis. Pada profase I, kromosom
homolog muncul pertama kali se bagai pasangan. Kromosom-kromosom homolog ini saling bersilangan
pada kiasmata. Pada kiasmata inilah terjadi pindah silang ( crossing over ) materi genetik dari kromosom
satu ke kromosom lainnya. Pindah silang ini terjadi ketika dua kromatid dari kromosom yang berbeda
bertukar tempat. Kromatid yang sudah tidak identik lagi dengan kromatid saudaranya karena terjadi
pindah silang disebut dyad . Terjadinya pindah silang ini dapat kalian lihat pada Gambar 4.24. Pada
manusia, dua atau tiga kasus kejadian pindah silang dapat terjadi untuk setiap pasangan kromosom.
b. Pemilahan kromosom secara bebas
Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan sel selalu diikuti pembagian kromosom pada sel anakan yang
dihasilkan. Begitu pula
dengan pembelahan meiosis. Pada metafase I, pasangan kromosom homolog terletak pada bidang
metafase. Orientasi pasangan homolog yang menghadap kutub-kutub sel bersifat acak. Setiap pasangan
mempunyai dua kemungkinan dalam penyusunan ini. Kita ambil contoh organis-me yang mempunyai
empat kromosom diploid (2n = 4). Organisme ini mempunyai 2 kromosom dalam sel gametnya. Dua
kromosom ini dapat menghasilkan empat kemungkinan sel anakan dengan kombinasi kromosom berbeda
satu sama lain Bagaimanakah dengan manusia? Manusia mempunyai 46 kromosom diploid. Ini berarti
pada sperma atau sel telur terdapat 23 kromosom haploid. Dari 23 kromosom ini mempunyai sekitar 8 juta
kemungkinan penyusunan homolog pada metafase. Kandungan kromosom pada sel sperma atau sel telur
ini akan diwariskan pada anak keturunannya. Jadi, setiap manusia sebenarnya merupakan 1 dari 8 juta
kemungkinan pemilahan kromosom yang diwariskan oleh bapak atau ibu kandungnya.
c. Fertilisasi random
Di dalam sebuah keluarga, seorang anak mempunyai sifat yang berbeda dengan saudara-saudaranya.
Seorang anak tidak ada yang memiliki sifat yang sama persis dengan ibu atau bapaknya. Akan tetapi,
sifatnya kemungkinan besar merupakan perpaduan sifat kedua orang tuanya. Ini jelas sangat masuk akal,
sebab seorang anak dihasilkan dari pembuahan 1 sel telur ibu oleh 1 sel sperma bapak. Sel telur yang
dibuahi sperma akan menjadi zigot sebagai cikal bakal manusia. Jadi, genetik seorang anak sangat
dipengaruhi kromosom yang terkandung dalam sel telur atau sperma tersebut. Kalian mengetahui bahwa
setiap sel kelamin (sperma dan sel telur) yang menentukan kromosom anak merupakan 1 dari 8 juta
kemungkinan. Hal ini berarti, seorang manusia merupakan salah satu dari 64 trilyun (8 juta 8 juta)
kombinasi kromosom diploid. Dengan kata lain, kita telah memenangkan pertandingan melawan 64 trilyun
calon anak yang mungkin dilahirkan. Inilah tanda kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.


Pembelahan mitosis
Pada terjadi profase, sel induk yang berisi kromatin berubah menjadi kromosom. Nuklear kemudian
tereduksi.