Selasa, 20 Juli 2010

alam

pembelahan sel

PEMBELAHAN SEL

Semua organisme eukariotik yang berkembang biak secara seksual tergantung dari reproduksi sel. Hal ini karena zigot yang terbentuk berasal dari sel telur yang dibuahi oleh sel sperma. Zigot yang bersel tunggal harus mengalami pembelahan atau reproduksi untuk mencapai ukuran tertentu. Bagaimanakah caranya?

Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi 2 macam, yaitu pembelahan sel secara langsung dan secara tak langsung. Pembelahan sel secara langsung jika proses pembelahan tidak didahului dengan pembentukan gelondong pembelahan dan penampakan kromosom. Adapun pembelahan sel secara tak langsung jika proses pembelahan didahului dengan pembentukan gelondong pembelahan dan penampakan kromosom. Pembelahan sel secara langsung disebut amitosis, sedangkan pembelahan secara tidak langsung meliputi pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.

Pembelahan amitosis terjadi pada bakteri, Protozoa, dan ganggang bersel satu. Proses pembelahan ini tidak melalui tahapan-tahapan pembelahan. Satu sel induk akan membelah secara langsung menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan, dan seterusnya hingga sel tersebut bertambah banyak. Proses pembelahan langsung didahului oleh pembelahan inti menjadi dua, diikuti oleh pembelahan sitoplasma dan akhirnya sel terbagi menjadi dua sel anak.

Pembelahan Sel secara Mitosis dan Meiosis

Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali pada gonad (sel kelamin) yang menghasilkan sel kelamin. Pembelahan ini menyebabkan terjadinya proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan dan organ tubuh makhluk hidup.

Siklus Sel

Siklus sel adalah rangkaian peristiwa perkembangan sel dengan urutan tertentu yang akan kembali pada tahap semula. Siklus sel terdiri dari dua tahap, yaitu interfase dan tahap mitotik. Interfase merupakan fase antara mitosis yang satu dengan mitosis berikutnya. Interfase terdiri atas tiga tahap yaitu GI (awal dari interfase), tahap S, dan tahap G2 (akhir dari interfase). Pada fase S terjadi sintesis atau duplikasi DNA.

Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi apabila sel anak mempunyai jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom induknya. Fase-fase pembelahan mitosis adalah profase, metafase, anafase, dan telofase. Dalam sekali membelah terdapat interfase. Selama interfase tidak tampak adanya struktur kromosom .

Interfase

Pada fase ini sel belum melakukan kegiatan pembelahan tetapi sel sudah siap untuk membelah. Selama interfase sel tampak keruh dan benang-benang kromatin halus lama-kelamaan akan kelihatan. Beberapa ahli menganggap interfase bukan merupakan salah satu tahap dalam mitosis sehingga interfase sering disebut fase istirahat.

Profase

· Fase terlama dan paling banyak memerlukan energi-energi yang terkumpul selama interfase digunakan untuk membentuk gelondong-gelondong pembelahan.

· Pada profase selaput inti dan membran inti melebur sehingga sel tidak tampak memiliki membran inti.

· Benang kromatin memendek dan menebal membentuk kromosom. Setiap kromosom melakukan duplikasi menjadi kromatid.

· Pada sel manusia dan sel hewan, sentriol berpisah kemudian menuju kutub berlawanan dan terbentuk benang spindel.

Metafase

Membran inti sudah menghilang dan kromosom-kromosom berkumpul pada bidang ekuator, yaitu bidang tengah dari sel sehingga kromosom tampak paling jelas. Sentromer dari seluruh kromosom membuat formasi sebaris. Kromatid menggantung pada benang-benang spindel melalui sentromer. Pada metafase, tampak adanya dua kromatid hasil penggandaan pada profase yang sedang mengalami pembagian menjadi dua.

Anafase

Pada fase ini sentromer membelah dan kedua kromatid dari setiap kromosom berpisah. Selanjutnya kromatid bergerak menuju ke kutub sel melalui benang-benang spindel. Karena benang spindel melekat pada sentromer maka sentromer bergerak terlebih dahulu pada pergerakan kromosom ke kutub sel. Tiap kromatid hasil pembelahan mempunyai sifat yang sama dengan induknya sehingga setiap kromatid merupakan kromosom baru.

Telofase

Kromosom yang telah berada di daerah kutub masing-masing makin lama makin menipis, kemudian berubah menjadi benang-benang kromatin yang tipis. Serabut gelondong lenyap, sedangkan membran inti dan inti mulai terbentuk kembali. Selanjutnya terjadi peristiwa pembagian inti (kariokinesis) dan sitoplasma terbagi menjadi dua bagian (sitokinesis). Masing-masing bagian mengandung satu nukleus yang memiliki 2n kromosom (diploid). Terbentuknya 2 sel anak yang mempunyai jumlah kromosom sama dengan induknya.

Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induknya. Meiosis terjadi pada alat reproduksi, yaitu pada gametosit (sel kelamin jantan dan sel kelamin betina). Pembelahan kromosom berlangsung dua kali berurutan tanpa diselingi interfase, yaitu meiosis I dan meiosis II.

Meiosis I

Profase I

Pada profase I terjadi beberpa tahapan, yaitu sebagai berikut.

  • Leptonema (leptoten), kromatin membentuk kromosom.
  • Zigonema (zigoten), terbentuk pasangan kromosom homolog.
  • Pakinema (pakiten), kromosom mengganda menjadi 2 kromatid.
  • Diplonema (diploten), kromatid menebal, membesar, rapat, dan bergandengan.
  • Diaknesis, terjadi pindah silang rekombinasi gen, dan sentriol berpisah.

Metafase I

Pasangan kromosom homolog mengatur diri dan saling berhadapan di daerah ekuator. Setengah dari pasangan kromosom homolog mengarah ke kutub yang satu dan setengah pasangan kromosom homolog lainnya mengarah ke kutub yang lain.

Anafase I

  • Kromosom homolog berpisah dan menuju kutub yang berlawanan.
  • Kromatid belum berpisah karena sentromer masih satu untuk satu kromosom.

Telofase I

Kromosom yang masih terdiri dari dua kromatid berada di kutub. Selanjutnya terbentuk membran nukleus yang diikuti oleh proses sitokinesis. Akhir telofase I terbentuk dua sel anak. Setiap sel anak mengandung n kromosom sehingga pada akhir meiosis I terbentuk dua sel anak yang haploid.

Meiosis II

Profase II

  • Benang-benang kromatin kembali menebal menjadi kromosom.
  • Kromosom yang terdiri dari 2 kromatid tidak mengalami duplikasi lagi.
  • Nukleus dan dinding inti melebur.
  • Sepasang sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan, kemudian mulai terbentuk benang-benang spindel.

Metafase II

  • Kromosom yang telah membelah menjadi dua kromatid berjajar pada bidang pembelahan. Selanjutnya sentromer menempatkan diri di tengah sel.

Anafase II

  • Sentromer membelah menjadi dua. Masing-masing kromatid berpisah dan bergerak ke kutub yang berlawanan.
  • Kromatid tersebut merupakan kromosom baru.

Telofase II

  • Kromatid sampai di kutub dan berubah menjadi benang kromatin.
  • Terbentuk kembali membran inti dan anak inti.
  • Terjadi sitokinesis dan terbentuk 4 sel anakan yang memiliki kromosom setengah dari induknya.

Gametogenesis

Gametogenesis adalah peristiwa pembentukan gamet (sel kelamin). Gametogenesis dibedakan menjadi dua, yaitu spermatogenesis (pembentukan sel kelamin jantan) dan oogenesis (pembentukan sel kelamin betina). Gametogenesis merupakan awal perkembangbiakan individu secara seksual baik pada hewan dan tumbuhan.

Pembentukan Gamet pada Hewan dan Manusia

Spermatogenesis, yaitu proses pembentukan sperma. Spermatogenesis terjadi testis. Adapun proses spermatogenesis adalah sebagai berikut.


Oogenesis, yaitu proses pembentukan ovum.

ootid à ovum (n)

(n)

ootosit

sekunder sel polosit à mati

oogonium à oosit (n) sekunder

(2n) primer (2n) sel polosit à mati

sel polosit sekunder

primer sel polosit à mati

(n) sekunder

Oogenesis terjadi di ovarium. Proses oogenesis adalah sebagai berikut.




















Pembentukan Gamet pada Tumbuhan Biji

Mikrosporogenesis

  • Merupakan proses pembentukan gamet jantan.
  • Terjadi di kepala sari/antera.
  • Pada akhir mikrosporogenesis dihasilkan serbuk sari masak dengan 3 buah inti, yaitu satu inti vegetatif dan 2 inti sperma (inti generatif).

Megasporogenesis

  • Proses pembentukan gamet betina.
  • Terjadi di dalam ruang bakal biji.
  • Pada akhir megasporogenesis akan menghasilkan nukleus yang terdiri dari 7 inti, yaitu 1 ovum, 2 sinergid, 1 inti kandung lembaga sekunder, dan 3 inti antipoda.

Sabtu, 10 Juli 2010

METABOLISME

Semua makhluk hidup memerlukan energi untk aktivitasnya. Makhluk hidup menyimpan dan menggunakan energi dalam bentuk ATP. Enzim bekerja sebagai katalisator reaksi (memper-cepat reaksi). Enzim memiliki sisi aktif sebagai tempat substrat menempel. Enzim dipengaruhi oleh temperatur, pH, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, kofaktor, inhibitor, dan kadar air. Setiap makhluk hidup melakukan metabolisme untuk memperoleh energi. Proses metabolisme dibedakan menjadi dua jenis yakni katabolisme dan anabolisme. Anabolisme adalah pembentukan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks. Pada tumbuhan, proses ini terjadi pada proses fotosintesis. Pada fotosintesis ini, akan dihasilkan karbohidrat yang digunakan sebagai sumber energi. Katabolisme pada makhluk hidup terjadi pada respirasi sel. Respirasi dapat terjadi secara aerob dan anaerob. Pada katabolisme, terjadi penguraian molekul kompleks menjadi lebih sederhana serta menghasilkan energi. Respirasi aerob memerlukan oksigen. Respirasi aerob terjadi pada sitoplasma dan di dalam mitokondria. Tahapan dalam respirasi aerob, meliputi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur Krebs, dan transfer elektron. Pada proses respirasi aerob dihasilkan 36 ATP dari satu molekul glukosa. Respirasi anerob dikenal dengan fermentasi. Respirasi anaerob tidak memerlukan oksigen dan menghasilkan energi (ATP) lebih sedikit. Respirasi anaerob terjadi pada fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Pertumbuhan adalah pertambahan ukuran volume, massa, tinggi, atau ukuran lainnya yang dapat dinyatakan dalam bilangan atau secara kuantitatif. Adapun perkembangan adalah perubahan kualitatif yang terjadi pada makhluk hidup. Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi pertumbuhan primer dan pertumbuhan
sekunder. Pertumbuhan primer pada tumbuhan adalah pertumbuhan yang terjadi mulai dari fase embrio hinga dewasa. Pertumbuhan primer menghasilkan pemanjangan akar dan batang. Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan yang memiliki kambium. Pertumbuhan sekunder menyebabkan batang dan akar bertambah lebar. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dipengaruhi oleh dua faktor. Kedua faktor tersebut adalah faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal di antaranya berpengaruh sebagai pemicu pertumbuhan dan penghambat pertumbuhan. Pemicu pertumbuhan dapat berupa auksin, giberelin, dan sitokinin. Adapun penghambat pertumbuhan, yakni asam absisat dan etilen. Faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan, yakni nutrisi, cahaya, temperatur, air, pH, dan oksigen.