BAB I
PENDAHULUAN
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.
BAB II
PEMBAHASAN
Meiosis
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
Pada manusia dan hewan, meiosis terjadi di dalam
gonad dan menghasilkan sel gamet seperti spermatosit atau sel telur. Pada
tumbuhan, meiosis terjadi pada anthers dan ovaries dan menghasiklan meiospor
yang perlahan terdiferensiasi menjadi sel gamet juga.
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 i (meiosis i) dan pembelahan ii (meiosis ii) pada proses
meiosis i. Pada tahap profase i dna dikemas dalam kromosom.pada akhir profare i
terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad.
Meiosis 1
1. Interfase
Pada interfase, sel berada pada tahap persiapan
untuk mengadakan pembelahan. Persiapannya adalah berupa penggandaan dna dari
satu salinan menjadi dua salinan (sama seperti tahap interfase pada mitosis) .
Tahap akhir interfase adalah adanya dua salinan dna yang telah siap dikemas
menjadi kromosom.
2. Profase I
Pada profase I, dna dikemas dalam kromosom. Pada
akhir profase I, terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad.
Kromosom homolog adalah kromosom yang terdiri dari dua kromosom identik. (
karena ukuran dan bentuk kedua kromosom sama, bahkan mengandung gen dengan
jumlah dan struktur yang sama.)
Profase I merupakan tahap terpanjang dibandingkan
dengan tahap lainnya pada meiosis I karena terdiri dari lima tahap, yaitu
leptoten, zigoten, pakiten, diploten dan diakinesis.
Pada tahap leptoten, kromatin berubah jadi
kromosom yang mengalami kondensasi dan terlihat sebagai benang tunggal yang
panjang. Pada beberapa organisme, kromosom tersebut mengandung bentukan seperti
manik-manik, yang merupakan daerah kromosom yang menyerap warna dengan kuat,
yaitu kromomer.
Pada tahap zigoten , sentrosom membelah menjadi
dua, kemudian bergerak menuju kutub yang berlawanan. Kromosom homolog yang
berasal dari gamet kedua oarang tua termasuk bagian kromomer saling berdekatan
dan berpasangan, atau disebut melakukan sinapsis.
Pada tahap pakiten, tiap kromosom melakukan
penggandaan atau replikasi menjadi dua kromatid dengan sentromer yang masih
tetap menyatu dan belum membelah. Tiap kromosom yang berpasangan mengandung
empat kromatid disebut tetrad atau bivalen.
Pada tahap diploten kromosom homolog terlihat
saling menjauhi, saat kromosom homolog menjauh, terjadi perlekatan berbentuk x
pada suatu tempat tertentu di kromosom yang disebut kiasma (jamak=kiasmata).
Kiasma merupakan bentuk persilangan dua dari empat kromatid suatu kromosom
dengan pasangan kromosom homolognya. Kiasma juga merupakan tempata terjadinya
peristiwa pindah silang (criossing over) pada kromosom.
Pindah silang terjadi selama profase meiosis I.
Ketika kromosom homolog pertama kali muncul bersama sebagai pasangan selama
profase I, suatu perlengkapan protein yang dinamakan kompleks sinaptonemal
(synaptonemal complex) menggabungkan kromosom sehingga terikat kuat satu dengan
yang lainnya, fungsunya mirip ritsleting. Pemasangan berlangsung secara cermat,
penataan yang homolog satu sama lain gen demi gen. Pindah silang terjadi ketika
porsi homolog dua kromatid bukan saudara bertukar tempat. Dalam kasus manusia,
rata-rata dua atau tiga kejadian pindah silang sepertia itu terjadi untuk
setiap satu pasanag kromosom. Lokasi pertukaran genetik ini tampak pada
mikroskop cahaya sebagai kiasmata. Intinya pindah silang dengan
mengkombinasikan dna yang diwarisi dari kedua orang tua menjadi sebuah kromosom
tunggal merupakan sumber variasi genetik yang penting dalam siklus hidup
seksual.)
Pada tahap diakinesis terbentuk benang-benang
spindel dari pergerakan dua sentriol (hasil pembelahan) kearah kutub yang
berlawanan. Diakinesis diakhiri denganmenghilangnya nukleolus dan membran
nukleolus serta tetrad mulai bergerak bidang equator.
3. Metafase I
Pada metafase I tetrad berada pada bidang
ekuator. Pada bidang ekuator benang-benang spindel (mikrotubul) melekatkan diri
pada setiap sentromer kromosom. Kromosom sekarang tersusun dalam pelat
metafase, masih dalam pasangan homolog.. Ujung benang spindel yang lainnya
membentang melekat di kedua kutub pembelahan yang berlawanan.
4. Anafase I
Seperti pada mitosis, alat gelendong menggerakan
kromosom ke arah kutub. Akan tetapi, kromatid saudara tetap terikat pada
sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal ke arah kutub yang sama.
Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan (hal ini berkebalikan
dengan perilaku kromosom selama mitosis. Dalam mitosis, kromosom muncul
sendiri-sendiri pada pekat metafase dan bukan dalam pasangan, dan gelendong
memisahkan kromatid saudara masing-masing kromosom.)
5. Telofase I
Pada telofase I ini sel hasil pembelahan telah
memiliki separo jumlah kromosom sel induk (haploid). Kromosom yang terdiri dari
dua kromatid sampai di kutub sel. Kromosom berubah menjadi benang kromatin
.membran inti dan nukleolus muncul. Terjadi proses pembelaham sitokinesis.
Benang spindel lenyap . Itu sebabnya meiosis i sering disebut pembelahan
reduksi karena ada pengurangan kromosom dari 2n —> n.
Meiosis II
meiosis II adalah bagian kedua dari proses
meiosis. Banyak dari proses ini mirip dengan mitosis. Hasil akhirnya adalah
produksi dari empat sel haploid (23 kromosom, n pada manusia) dari dua sel
haploid (22 kromosom, n * masing-masing kromosom terdiri dari dua kromatid
kakak) diproduksi di meiosis I. Empat langkah utama meiosis II adalah: profase
II, metaphase II, anaphase II, dan telofase II
· Profase II
Hilangnya nukleolus dan amplop nuklir lagi dan
juga memperpendek dan penebalan kromatid. Sentriol pindah ke daerah kutub dan
mengatur serat spindel untuk divisi meiosis kedua. Gelondong terbentuk dan
kromosom berkembang kearah pelat metafase II.
· Dalam metafase II
Berisi dua sentromer kinetochores yang menempel
pada kumparan serat dari centrosomes (sentriol) di kutub masing-masing. Lempeng
metafase baru khatulistiwa diputar 90 derajat jika dibandingkan dengan meiosis
I, tegak lurus ke piring sebelumnya. Kinetokor kromatid saudara dari
masing-masing kromosom menuju kearah kutub-kutub yang berlawanan.
· Anafase II,
Dalam anafase II, di mana sentromer yang dibelah,
memungkinkan mikrotubulus menempel pada kinetochores untuk menarik kakak
kromatid terpisah. Kromatid kakak yang oleh konvensi ini sekarang disebut
kromosom adik ketika mereka bergerak menuju kutub yang berlawanan.
· Telofase II
Dalam telofase II, yang mirip dengan telofase I,
dan ditandai oleh perpanjangan kromosom dan menghilangnya kumparan.nukleus
terbentuk pada kutub sel yang berlawanan, dan sitokenesis terjadi. Pada
masing-masing sitokenesis terdapat 4 sel anak, masing-masing dengan set
kromosom haploid dari kromosom yang tidak di replikasi . Meiosis sekarang
lengkap dan berakhir dengan empat sel anak baru.
Perbedaan mitosis dan meiosis pada manusia, hewan dan
tumbuhan
pembelahan
|
Manusia
|
Hewan
|
tumbuhan
|
Meiosis
|
Memiliki sentriol
Terbentuk cincin kontraktil
Pada oogonium terbentuk 4 sel
anakan namun 3 sel tereduksi
Gamet jantan berflagel
|
Memiliki sentriol
Terbentuk cincin kontraktil
Pada oogonium terbentuk 4 sel
anakan namun 3 sel tereduksi
Gamet jantan berflagel
|
Tidak memiliki sentriol
Terbentuk plat lamela tengah
Pada oogonium terbentuk 4 sel
telur, namun 3 sel tereduksi, setelah itu akan mengalami pembelahan mitosis
menghasilkan sel sinergit, intikandung lembaga sekunder.
Gamet jantan tidak berflagel
|
Tujuan dari pembelahan mitosis pada mahkluk hidup bersel banyak
adalah memperbesar ukuran tubuh dan mengganti sel-sel tubuh yang mengalami kerusakan. Sedangkan pada mahkluk hidup bersel satu, mitosis bertujuan untuk memperbanyak jumlah sel dan mempertahankan dari kepunahan.
Tujuan
dari pembelahan meiosis
adalah untuk pembentukan sel kelamin (gametogenesis). Pembentukan sperma pada hewan jantan disebut spermatogenesis sedangkan pembentukan ovum disebut oogenesi. Pada tumbuhan tingkat tinggi pembentukan serbuk sari disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan bakal buah disebut makrosporogenesis atau megasporogenesis.
Keterkaitan /hubungan pembelahan sel dengan pewarisan sifat
Pembelahan sel baik itu mitosis maupun meiosis sebenarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu mewariskan sifat (genetik) yang ada pada sel yang sedang membelah tersebut kepada sel-sel turunannya. Di dalam sel terdapat kromosom yang mengandung gen. Ketika sel melakukan pembelahan, kromosom di dalam inti akan menduplikat yang akan diwariskan kepada sel anak. Sehingga sel anak akan menerima (mewarisi) kromosom-kromosom dan gen-gen dengan tipe dan ukuran yang sama dari induknya.
Dengan demikian setiap individu mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induknya dan masing-masing kromosom tersebut merupakan sumbangan dari kedua induknya.
adalah untuk pembentukan sel kelamin (gametogenesis). Pembentukan sperma pada hewan jantan disebut spermatogenesis sedangkan pembentukan ovum disebut oogenesi. Pada tumbuhan tingkat tinggi pembentukan serbuk sari disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan bakal buah disebut makrosporogenesis atau megasporogenesis.
Keterkaitan /hubungan pembelahan sel dengan pewarisan sifat
Pembelahan sel baik itu mitosis maupun meiosis sebenarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu mewariskan sifat (genetik) yang ada pada sel yang sedang membelah tersebut kepada sel-sel turunannya. Di dalam sel terdapat kromosom yang mengandung gen. Ketika sel melakukan pembelahan, kromosom di dalam inti akan menduplikat yang akan diwariskan kepada sel anak. Sehingga sel anak akan menerima (mewarisi) kromosom-kromosom dan gen-gen dengan tipe dan ukuran yang sama dari induknya.
Dengan demikian setiap individu mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan induknya dan masing-masing kromosom tersebut merupakan sumbangan dari kedua induknya.
aneuploidi pada
manusia bisa terjadi karena nondisjunction (gagal berpisah) pada saat
gametogenesis.
beberapa mutan manusia yang terjadi akibat nondisjunction:
~Sindrome Turner (45,XO atau 44A + X)
sindrome turner terjadi pada setiap 1 dari 3000 wanita. gangguan kesehatan yang sering dialami adalah gangguan ginjal, tekanan darah tinggi, jantung, diabetes, katarak dan kelebihan berat badan. Penderita mempunyai 44 autosom dan hanya 1 kromosom X. Oleh karena itu, kariotipenya menjadi 45,XO atau 44A + X. Kelainan ini ditemukan pertama kali oleh HH. Turner pada tahun 1938. Penderita sindrome Turner berkelamin wanita, namun tidak memiliki ovarium, alat kelamin bagian dalam terlamat perkembangannya (infantil) dan tidak sempurna (infantil) dan tidak sempurna, steril, kedua puting susu berjarak melebar, payudara tidak
berkembang, badan cenderung pendek, dada lebar, leher pendek, mempunyai gelambir pada leher, dll.
~Sindrome Klienfelter (47,XXY atau 44A + XXY)
penderita sindrom Kleinfelter mengalami penambahan 1 kromosom pada kromosom kelaminnya sehingga mempunyai 44 autosom dan 3 kromosom kelamin yaitu XXY. Susunan kromosom kelamin XXY diakibatkan fertilisasi ovum XX oleh sperma Y atau ovum X oleh sperma XY. Kelainan ini ditemukan oleh H.F. Klienfelter (1942). Penderita Kleinfelter berkelamin laki-laki tetapi cenderung bersifat kewanitaan, testis mengecil dan mandul (steril), payudara membesar, dada sempit, pinggul lebar, rambut badan tidak tumbuh, tubuhnya cenderung tinggi (lengan dan kakinya panjang), mental terbelakang.
~Sindrome Down (47,XY + 21 dan 47,XX + 21)
penderita mengalami kelebihan 1 autosom pada kromosom nomor 21 dan dapat terjadi pada laki-laki dan perempuan. sindrome ini terjadi karena nondisjunction pada autosom nomor 21 ketika pembentukan ovum. susunan kromosom pada penderita laki-laki adalah 47,XY + 21, sedangkan penderita perempuan adalah 47,XX + 21. Kelainan ini ditemukan oleh J. Langdon Down pada tahun 1866 dengan ciri-ciri tinggi badan sekitar 120 cm, kepala lebar dan
pendek, bibir tebal, lidah besar dan menjulur, liur selalu menetes, jari pendek dan gemuk terutama kelingking, telapak tangan menebal, mata sempit miring ke samping, gigi kecil-kecil dan jarang, IQ rendah, umumnya steril. penderita sindrom Down ada yang idiot (IQ 24); imbisil (IQ 25-49); dan ada yang debil (IQ 50-69). Kelainan sindrome Down bersifat unuversal, artinya terdapat dimana-mana tanpa membedakan bangsa, kedudukan dan keadaan sosial. Kelainan ini banyak djumpai di Indonesia. Di kota besar biasanya terdapat panti asuhan yang menerima
anak-anak penderita sindrom Down.
~Sindrome Patau (47,XY + 13 dan 47,XX + 13)
penderita sindrom patau mempunyai 45 autosom. Kelebihan kromosom ini disebut trisomi. Dengan demikian seluruhnya terdapat 45 autosom dengan kromosom kelamin XY atau XX. Trisomi mungkin dapat terjadi pada kromosom nomor 13,14 atau 15. Ciri-ciri penderita sindrome patau adalah kepala kecil, mata kecil, sumbing celah langit-langit, tuli, polidaktili, mempunyai kelainan otak, jantung, ginjal dan usus serta pertumbuhan mentalnya terbelakang. biasanya penderita meninggal pada usia kurang dari 1 tahun.
~Sindrome Edwards (47,XY + 18 dan 47,XX + 18)
penderita mengalami trisomik atau kelebihan 1 kromosom nomor 18, sehingga susunan kromosom pada laki-laki adalah 47,XY + 18, sedangkan pada perempuan adalah 47,XX + 18. Sindrom ini terjadi karena nondisjunction pada autosom nomor 18 pada saat ovulasi. Ciri-ciri penderita adalah memiliki kelaianan pada alat tubuh, telinga dan rahang bawah kedudukannya rendah, mulut kecil, mental terbelakang, tulang dada pendek, umumnya hanya mencapai umur 6 bulan.
~Sindrome Jacobs (47,XYY atau 44A + XYY)
penderita sindrome Jacobs mengalami penambahan satu kromosom Y pada kromosom kelaminnya sehingga mempunyai 44 autosom dan 3 kromosom kelamin yaitu XYY. Kelainan ini ditemukan oleh P.A. Jacobs pada tahun 1965 dengan ciri-ciri pria bertubuh normal, perawakan tinggi, bersifat antisosial, perilaku kasar dan agresif, wajah menakutkan, memperlihatkan watak kriminal, IQ di bawah normal (80-95). Penelitian di berbagai penjara di luar negeri menyatakan bahwa di antara narapidana yang tergolong sebagai pembunuh, perampok atau pemerkosa, tidak sedikit yang memiliki kromosom kelamin XYY.
~Wanita Super (47,XXX atau 44A + XXX)
penderita mempunyai kelebihan sebuah kromosom X sehingga memiliki 47 kromosom. Penderita steril karena alat genitalia bagian dalam mengalami kelainan, tapi penderita cenderung cerdas.
beberapa mutan manusia yang terjadi akibat nondisjunction:
~Sindrome Turner (45,XO atau 44A + X)
sindrome turner terjadi pada setiap 1 dari 3000 wanita. gangguan kesehatan yang sering dialami adalah gangguan ginjal, tekanan darah tinggi, jantung, diabetes, katarak dan kelebihan berat badan. Penderita mempunyai 44 autosom dan hanya 1 kromosom X. Oleh karena itu, kariotipenya menjadi 45,XO atau 44A + X. Kelainan ini ditemukan pertama kali oleh HH. Turner pada tahun 1938. Penderita sindrome Turner berkelamin wanita, namun tidak memiliki ovarium, alat kelamin bagian dalam terlamat perkembangannya (infantil) dan tidak sempurna (infantil) dan tidak sempurna, steril, kedua puting susu berjarak melebar, payudara tidak
berkembang, badan cenderung pendek, dada lebar, leher pendek, mempunyai gelambir pada leher, dll.
~Sindrome Klienfelter (47,XXY atau 44A + XXY)
penderita sindrom Kleinfelter mengalami penambahan 1 kromosom pada kromosom kelaminnya sehingga mempunyai 44 autosom dan 3 kromosom kelamin yaitu XXY. Susunan kromosom kelamin XXY diakibatkan fertilisasi ovum XX oleh sperma Y atau ovum X oleh sperma XY. Kelainan ini ditemukan oleh H.F. Klienfelter (1942). Penderita Kleinfelter berkelamin laki-laki tetapi cenderung bersifat kewanitaan, testis mengecil dan mandul (steril), payudara membesar, dada sempit, pinggul lebar, rambut badan tidak tumbuh, tubuhnya cenderung tinggi (lengan dan kakinya panjang), mental terbelakang.
~Sindrome Down (47,XY + 21 dan 47,XX + 21)
penderita mengalami kelebihan 1 autosom pada kromosom nomor 21 dan dapat terjadi pada laki-laki dan perempuan. sindrome ini terjadi karena nondisjunction pada autosom nomor 21 ketika pembentukan ovum. susunan kromosom pada penderita laki-laki adalah 47,XY + 21, sedangkan penderita perempuan adalah 47,XX + 21. Kelainan ini ditemukan oleh J. Langdon Down pada tahun 1866 dengan ciri-ciri tinggi badan sekitar 120 cm, kepala lebar dan
pendek, bibir tebal, lidah besar dan menjulur, liur selalu menetes, jari pendek dan gemuk terutama kelingking, telapak tangan menebal, mata sempit miring ke samping, gigi kecil-kecil dan jarang, IQ rendah, umumnya steril. penderita sindrom Down ada yang idiot (IQ 24); imbisil (IQ 25-49); dan ada yang debil (IQ 50-69). Kelainan sindrome Down bersifat unuversal, artinya terdapat dimana-mana tanpa membedakan bangsa, kedudukan dan keadaan sosial. Kelainan ini banyak djumpai di Indonesia. Di kota besar biasanya terdapat panti asuhan yang menerima
anak-anak penderita sindrom Down.
~Sindrome Patau (47,XY + 13 dan 47,XX + 13)
penderita sindrom patau mempunyai 45 autosom. Kelebihan kromosom ini disebut trisomi. Dengan demikian seluruhnya terdapat 45 autosom dengan kromosom kelamin XY atau XX. Trisomi mungkin dapat terjadi pada kromosom nomor 13,14 atau 15. Ciri-ciri penderita sindrome patau adalah kepala kecil, mata kecil, sumbing celah langit-langit, tuli, polidaktili, mempunyai kelainan otak, jantung, ginjal dan usus serta pertumbuhan mentalnya terbelakang. biasanya penderita meninggal pada usia kurang dari 1 tahun.
~Sindrome Edwards (47,XY + 18 dan 47,XX + 18)
penderita mengalami trisomik atau kelebihan 1 kromosom nomor 18, sehingga susunan kromosom pada laki-laki adalah 47,XY + 18, sedangkan pada perempuan adalah 47,XX + 18. Sindrom ini terjadi karena nondisjunction pada autosom nomor 18 pada saat ovulasi. Ciri-ciri penderita adalah memiliki kelaianan pada alat tubuh, telinga dan rahang bawah kedudukannya rendah, mulut kecil, mental terbelakang, tulang dada pendek, umumnya hanya mencapai umur 6 bulan.
~Sindrome Jacobs (47,XYY atau 44A + XYY)
penderita sindrome Jacobs mengalami penambahan satu kromosom Y pada kromosom kelaminnya sehingga mempunyai 44 autosom dan 3 kromosom kelamin yaitu XYY. Kelainan ini ditemukan oleh P.A. Jacobs pada tahun 1965 dengan ciri-ciri pria bertubuh normal, perawakan tinggi, bersifat antisosial, perilaku kasar dan agresif, wajah menakutkan, memperlihatkan watak kriminal, IQ di bawah normal (80-95). Penelitian di berbagai penjara di luar negeri menyatakan bahwa di antara narapidana yang tergolong sebagai pembunuh, perampok atau pemerkosa, tidak sedikit yang memiliki kromosom kelamin XYY.
~Wanita Super (47,XXX atau 44A + XXX)
penderita mempunyai kelebihan sebuah kromosom X sehingga memiliki 47 kromosom. Penderita steril karena alat genitalia bagian dalam mengalami kelainan, tapi penderita cenderung cerdas.
Lumut mengalami siklus hidup diplobiontik
dengan pergantian generasi heteromorfik. Kelompok tumbuhan ini menunjukkan
pergiliran generasi gametofit dan sporofit yang secara morfologi berbeda.
Generasi yang dominan adalah gametofit, sementara sporofitnya secara permanen
melekat dan tergantung pada gametofit. Generasi sporofit selama hidupnya
mendapat makanan dari gametofit seperti pada Gambar 2.2 (Mishler et al., 2003).
Pada siklus hidup tumbuhan lumut, sporofit menghasilkan spora yang akan berkecambah menjadi protonema. Selanjutnya dari protonema akan muncul gametofit. Generasi gametofit mempunyai satu set kromosom (haploid) dan menghasilkan organ sex (gametangium) yang disebut archegonium (betina) yang
menghasilkan sel telur dan antheredium (jantan) yang menghasilkan sperma berflagella (antherezoid dan spermatozoid). Gametangium biasanya dilindungi oleh daun-daun khusus yang disebut bract (daun pelindung) atau oleh tipe struktur pelindung lainnya (Mishler et al., 2003).
Gametangium jantan (antheredium) berbentuk bulat atau seperti gada, sedangkan gametogonium betinanya (arkegonium) berbentuk seperti botol dengan bagian lebar disebut perut dan bagian yang sempit disebut leher. Gametangia jantan dan betina dapat dihasilkan pada tanaman yang sama (monoceous) atau pada tanaman berbeda (dioceous) (Gradstein, 2003).
Fertilisasi sel telur oleh antherezoid menghasilkan zigot dengan dua set kromosom (diploid). Zigot merupakan awal generasi sporofit. Selanjutnya pembelahan zigot membentuk sporofit dewasa yang terdiri dari kaki sebagai pelekat pada gametofit, seta atau tangkai dan kapsul (sporangium) di bagian ujungnya.
Kapsul merupakan tempat dihasilkannya spora melalui meiosis. Setelah spora masak dan dibebaskan dari dalam kapsul berarti satu siklus hidup telah lengkap.
Pada siklus hidup tumbuhan lumut, sporofit menghasilkan spora yang akan berkecambah menjadi protonema. Selanjutnya dari protonema akan muncul gametofit. Generasi gametofit mempunyai satu set kromosom (haploid) dan menghasilkan organ sex (gametangium) yang disebut archegonium (betina) yang
menghasilkan sel telur dan antheredium (jantan) yang menghasilkan sperma berflagella (antherezoid dan spermatozoid). Gametangium biasanya dilindungi oleh daun-daun khusus yang disebut bract (daun pelindung) atau oleh tipe struktur pelindung lainnya (Mishler et al., 2003).
Gametangium jantan (antheredium) berbentuk bulat atau seperti gada, sedangkan gametogonium betinanya (arkegonium) berbentuk seperti botol dengan bagian lebar disebut perut dan bagian yang sempit disebut leher. Gametangia jantan dan betina dapat dihasilkan pada tanaman yang sama (monoceous) atau pada tanaman berbeda (dioceous) (Gradstein, 2003).
Fertilisasi sel telur oleh antherezoid menghasilkan zigot dengan dua set kromosom (diploid). Zigot merupakan awal generasi sporofit. Selanjutnya pembelahan zigot membentuk sporofit dewasa yang terdiri dari kaki sebagai pelekat pada gametofit, seta atau tangkai dan kapsul (sporangium) di bagian ujungnya.
Kapsul merupakan tempat dihasilkannya spora melalui meiosis. Setelah spora masak dan dibebaskan dari dalam kapsul berarti satu siklus hidup telah lengkap.
b. Perkembangbiakan Tumbuhan Lumut
Apakah Anda juga menemukan anteridium yang berbentuk seperti tongkat dan arkegonium yang berbentuk seperti botol? Bila ya, maka Anda dapat mengetahui bahwa lumut mengalami reproduksi seksual, karena anteridium akan menghasilkan sejumlah gamet jantan berflagela (sel sperma) yang nantinya akan dilepaskan dari anteridium, karena dia hidup di tempat yang basah. Sel sperma ini dapat berenang. Arkegonium akan menghasilkan ovum. Perhatikan Gambar 7.15 berikut ini! Sel sperma (spermatozoid) akan berenang menuju arkegonium dan terjadilah pembuahan. Jadi, lumut mengalami pergiliran keturunan/metagenesis.
Apakah Anda juga menemukan anteridium yang berbentuk seperti tongkat dan arkegonium yang berbentuk seperti botol? Bila ya, maka Anda dapat mengetahui bahwa lumut mengalami reproduksi seksual, karena anteridium akan menghasilkan sejumlah gamet jantan berflagela (sel sperma) yang nantinya akan dilepaskan dari anteridium, karena dia hidup di tempat yang basah. Sel sperma ini dapat berenang. Arkegonium akan menghasilkan ovum. Perhatikan Gambar 7.15 berikut ini! Sel sperma (spermatozoid) akan berenang menuju arkegonium dan terjadilah pembuahan. Jadi, lumut mengalami pergiliran keturunan/metagenesis.
Pada
arkegonium yang berbentuk seperti botol, ada bagian lebar yang disebut perut
dan bagian sempit yang disebut leher. Kedua bagian ini mempunyai dinding yang
terdiri atas selapis sel. Dalam bagian perut terdapat satu sel pusat besar,
yang siap untuk dibuahi dan akan membelah menjadi sel telur. Bagaimana dengan
bentuk anteridium? Bentuk anteridium seperti gada/bulat dan dindingnya seperti
arkegonium yang terdiri atas selapis sel-sel mandul, di dalamnya terdapat sejumlah
sel-sel induk spermatozoid berbentuk spiral pendek yang terdiri atas inti dan
dua bulu cambuk. Apabila arkegonium telah masak, maka sel telur siap dibuahi
dan akan membuka pada ujungnya. Pada bagian sel-sel leher dan perutnya menjadi
lendir yang menghasilkan zat-zat tertentu sebagai daya penarik spermatozoid.
Jika dibuahi akan menjadi zigot yang tidak akan memerlukan waktu istirahat,
tetapi akan terus berkembang menjadi embrio yang diploid kemudian tumbuh
menjadi suatu badan kecil yang akan menghasilkan spora yang disebut
sporogonium.
Di
dalam sporogonium terdapat kotak spora atau sporangium. Sporangium ini akan
memproduksi spora (4 spora yang berkelompok/tetrade) dengan pembelahan meiosis,
kemudian terlepas. Apabila dalam keadaan lingkungan yang cocok sporangium akan
terbuka sehingga spora akan terlepas dan jatuh pada tempat yang cocok. Spora
yang kecil (haploid) akan berkecambah menjadi suatu protalium disebut dengan
protonema, bentuknya seperti benang tumbuh memanjang di atas tanah. Protonema
ini akan tumbuh menjadi besar, tetapi ada pula yang tetap kecil. Pada protonema
ini terdapat kuncup-kuncup yang tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan lumut.
Bagaimana dengan perkembangan lumut selanjutnya? Perhatikan dan pelajari Gambar
7.16 berikut ini, kemudian diskusikan dengan teman-teman Anda!
Berdasarkan skema daur hidupnya,
tampak jelas dalam daur hidup lumut menunjukkan adanya pergiliran
keturunan/metagenesis yang jelas. Perhatikan mulai dari spora tumbuh protonema
dan seterusnya sampai menghasilkan anteridium dan arkegonium. Fase ini
merupakan fase perkembangan yang haploid. Protonema dan lumutnya sendiri adalah
gametofit sehingga disebut sebagai fase gametofit. Dari sel telur yang telah
dibuahi tumbuh sporogonium dan merupakan fase perkembangan diploid. Sporogonium
ini tidak hidup sendiri, tetapi mendapatkan makanannya dari gametofitnya.
Sporogonium akan mengalami pembelahan secara reduksi menghasilkan spora,
sehingga fase ini disebut sebagai fase sporofit. Demikian seterusnya kedua fase
ini akan terjadi secara bergantian.
http://biologi.blogsome.com/2011/08/15/lumut-ciri-umum-dan-perkembangbiakannya/
Spora dibentuk di dalam sporangium (kotak
spora) yang terkumpul di dalam suatu badan yang disebut sorus yang terletak di
bawah permukaan daun sporofil, berupa bintik-bintik kuning, cokelat, atau
cokelat kehitaman. Swaktu masih muda, sorus dilindungi oleh selaput tipis yang
disebut indisium.
Reproduksi Tumbuhan Paku
Reproduksi Tumbuhan Paku
Reproduksi tumbuhan paku
berlangsung secara metagenesis. Reproduksi vegetatif dengan spora haploid (n)
yang dihasilkan oleh tumbuhan paku. Jadi, tumbuhan paku merupakan tumbuhan
dalam fase sporofit (penghasil spora). Reproduksi generatif terjadi melalui
peleburan antara spermatozoid dan ovum yang dihasilkan oleh protalium. Jadi,
protalium yang berbentuk talus merupakan fase gametofit (penghasil gamet).
Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakn atas 3 golongan, yaitu:
a. Paku homospora (isospora), yaitu tumbuhan paku yang hanya menghasilkan satu macam ukuran spora. Contoh: Lycopodium sternum (paku kawat).
b. Paku heterospora (anisospora), yaitu tumbuhan paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berlainan yaitu mikrospora (berkelamin jantan yang berukuran kecil) dan makrospora (spora berkelamin betina yang berukuran besar). Contohnya adalah Marsilea crenata (semanggi) dan Selaginella (paku rane)
c. Paku peralihan, yaitu jenis tumbuhan paku yang menghasilkan spora dengan bentuk dan ukuran sama, tetapi berbeda jenis kelaminnya. Satu berjenis kelamin jantan dan yang lain berjenis kelamin betina. Contohnya adalah Equisetum debile (paku ekor kuda).
Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakn atas 3 golongan, yaitu:
a. Paku homospora (isospora), yaitu tumbuhan paku yang hanya menghasilkan satu macam ukuran spora. Contoh: Lycopodium sternum (paku kawat).
b. Paku heterospora (anisospora), yaitu tumbuhan paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berlainan yaitu mikrospora (berkelamin jantan yang berukuran kecil) dan makrospora (spora berkelamin betina yang berukuran besar). Contohnya adalah Marsilea crenata (semanggi) dan Selaginella (paku rane)
c. Paku peralihan, yaitu jenis tumbuhan paku yang menghasilkan spora dengan bentuk dan ukuran sama, tetapi berbeda jenis kelaminnya. Satu berjenis kelamin jantan dan yang lain berjenis kelamin betina. Contohnya adalah Equisetum debile (paku ekor kuda).
Setelah
diamati metagenesis lumut dan paku diatas dapat kita simpulkan bahwa
- Gametofit paku umurnya lebih pendek dibanding sporofitnya karena yang terlihat di alam tumbuhan pakunya bukan Prothaliumnya , sedang pada lumut sebaliknya yang dialam tumbuhan lumutnya maka gametofitnya lebih lama / dominan hidupnya dibanding sporogonium
- Tumbuhan paku ada di bawah skema berarti kromosomnya diploid karena yang dibawah selalu berasal dari zygot hasil pertemuan dua sel kelamin , sebaliknya lumut haploid karena ada diatas skema yang terbentuknya hasil dari perkembangan spora. dan spora itu dibentuknya secara miosis ( pembelahan reduksi).
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari materi meiosis ini
adalah dengan adanya meiosis ini kita dapat mengetahui proses pembelahan yang
terjadi pada tubuh kita khususnya pada saat pembentukan sel anak. Selain itu
kita dapat mengetahui perbedaan antara meiosis dan meitosis dan pada apa saja
meiosis dapat berlangsung. Meiosis pada tumbuhan dapat terjadi pada Tumbuhan
Lumut dan Tumbuhan Paku disini juga kita dapat mengetahui perbedaan meiosis
pada tumbuhan lumut dan tumbuhan paku.
DAFTAR PUSTAKA