Pembelahan Sel_MITOSIS

Pengantar Salah satu karakteristik  yang paling menonjol dari makhluk hidup adalah kemampuannya untuk bereproduksi. Kemampuan makhluk hidup untuk bereproduksi memiliki dasar seluler, seperti yang dikemukakan oleh Rudolf Virchow yaitu : "Omnis cellula e cellula" yang berarti "Setiap sel berasal dari sel" Setiap sel yang mengandung inti memiliki kemampuan untuk membentuk sel anak yang memiliki susunan genetik sama.Proses reproduksi sel merupakan suatu bagian dari siklus hidup sel. Kapan sel membelah? Setiap sel hidup memerlukan nutrisi. Sebagian zat makanan yang diserapnya, yaitu protein akan digunakan oleh sel untuk mensintesis protoplasma baru, hal ini menyebabkan volume sel bertambah hingga pada ukuran tertentu, sampai sel tersebut membelah diri. Ketika berbagai jenis sel dalam tubuh organisme membelah diri secara terus menerus, maka organisme tersebut akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Dalam proses pembelahan sel selalu terjadi perubahan fisika dan kimia yang seolah-olah menghalangi sel menjadi tua dan mati. Namun demikian ada juga sel yang tidak membelah diri lagi setelah mencapai batas pertumbuhan tertentu, seperti terjadi pada sel otot dan sel syaraf, sehingga sel -sel tersebut lambat laun akan mengalami kemunduran fungsi. Apakan peranan pembelahan sel dalam kehidupan organisme? Pada organisme unisel seperti Bakteri dan Amoba, fungsi pembelahan sel adalah untuk reproduksi. Sedangkan pada organisme multiselluler pembelahan sel bertujuan untuk pertumbuhan dan perkembangan (terjadi pada embrio) serta perbaikan dan pergantian sel yang rusak /mati (terjadi pada sel-sel dewasa). Pembelahan sel yang terjadi sehubungan dengan tujuan tersebut berlangsung secara mitosis. Pembelahan sel bukanlah suatu proses yang sederhana, sebab selama pembelahan sel  berlangsung terjadi distribusi materi genetik yang identik dari sel induk kepada ke dua sel anak secara tepat tanpa ada penambahan atau pengurangan. Hal ini berlangsung dari satu generasi sel ke generasi berikutnya. Distribusi Kromosom Pada umumnya setiap sel hidup memiliki inti sel, kecuali pada eritrosit mamalia dan sel floem dewasa. Di dalam inti terdapat seperangkat DNA yang disebut genom. Setiap organisme eukariotik di dalam setiap inti terdapat kromosom dalam jumlah tertentu. Pada proses pembelahan sel secara mitosis kromosom tersebut akan diturunkan kepada sel anak dengan jumlah yang sama dan tetap. DNA adalah polinukleotida yang sangat panjang. Pada organisme prokariotik DNA merupakan rantai tunggal, sedangkan pada organisme eukariotik DNA merupakan rantai ganda atau sering  disebut “double helix”. Umumnya organisme eukariotik mempunyai beberapa rantai DNA yang dikemas menjadi beberapa kromosom. Dalam setiap kromosom terdapat banyak gen. Gen adalah unit yang menentukan sifat yang dimiliki suatu organisme. Siklus Sel Siklus sel atau siklus hidup sel dibedakan menjadi fase mitosis dan fase interfase. Pembelahan mitosis merupakan bagian dari siklus hidup sel, yang berjalan secarabergantian dengan bagian lain yaitu interfase. Selama interfase sel tumbuh dan melakukan semua fungsi sel. Hal penting yang terjadi selama interfase adalah terjadinya duplikasi kromosom yang berfungsi untuk persiapan pembelahan sel. Interfase dapat dibedakan menjadi 3 subfase, yaitu fase G1, fase S dan fase G2. Selama ke tiga subfase berlangsung, sel tumbuh dan menghasilkan protein-protein serta pertambahan organel-organel dalam sitoplasma. Tetapi hal yang penting diingat adalah bahwa "Proses duplikasi kromosom" hanya terjadi di subfase "S" saja. Jika ke tiga subfase telah selesai dan persiapan pembelahan sel telah lengkap, maka sel akan mulai membelah menjadi dua sel anak. Sel anak kemudian akan mengalami proses siklus sel berikutnya. Mitosis Mitosis adalah proses pembelahan sel somatis. Dalam proses ini, inti sel membelah menjadi dua inti anak. Selanjutnya akan  diikuti oleh pembelahan sitoplasma yang disebut "Sitokinesis". Hasilnya adalah dua sel anak yang masing-masing mempunyai inti sel yang identik. Mitosis merupakan suatu proses yang terjadi terus menerus selama sel tersebut hidup yang berlangsung dalam subfase, yaitu Profase, Prometafase, Metafase, Anafase dan Telofase. Profase Subfase Profase membutuhkan waktu yang paling lama di antara subfase lain. Selama profase, terjadi perubahan pada nukleus dan sitoplasma. Di dalam nukleus, benang kromatin yang semula panjang menjadi tergulung lebih rapat dan memadat serta mudah diwarnai, disebut kromosom. Nukleus menghilang larut dalam nukleoplasma. Perubahan selanjutnya adalah terduplikasinya kromosom menjadi kromatid yang identik satu sama lain. Di dalam sitoplasma, gelendong mitosis mulai terbentuk, dan bergerak menuju kutub yang berlawanan. Benang spindel atau gelendong mitosis, terdiri atas serat yang tersusun dari mirotubula dan protein tertentu.  Terbentuknya mikrotubula gelendong berawal dari sentrosom. Pada sel hewan di tengah-tengah sentrosom terdapat dua sentriol, tetapi sentriol tidak penting untk pembelahan sel, karena jika sentriol dirusak, mikrotubulin gelendong akan tetap terbentuk tanpa menghambat proses mitosis. Pada Interfase, sentrosom mereplikasi menjadi dua sentrosom. Selama profase dan prometafase, ke dua sentrosom bergerak menuju kutub yang berlawanan diikuti dengan terbentuknya mikrotubula gelendong. Prometafase Pada subfase ini, selubung nukleus terfragmentasi dan tersebar dalam sitoplasma sehingga gelendong pembelahan dapat memasuki nukleus dan berinteraksi dengan kromatid. Berkas gelendong pembelahan memanjang dari setiap kutub tepat ke bagian tengah sel (bidang ekuator). Pada saat ini setiap kromatid telah memiliki struktur khusus yang disebut kinetokor yang terletak di daerah sentromer. Kinetokor adalah suatu struktur yang terdiri dari protein dan bagian spesifik dari DNA kromosom pada sentromer. Sebagian gelendong pembelahan melekat pada kinetokor. Hal ini menyebabkan kromosom mulai melakukan gerakan. Ketika kinetokor kromosom ditangkap oleh mikrotubala, kromosom tersebut mulai bergerak ke arah kutub asal mikrotubala. Namun demikian pada saat gelendong pembelahandari kutub yang berlawanan menangkap kinetokor kromosom sehingga terjadi tarik-menarik dari ke dua kutub masing-masing secara aktif. Metafase Pada subfase ini, kegiatan tarik-menarik antar gelendong pembelahan berakhir. Kromatid menetap tepat di tengah-tengah bidang pembelahan atau di bidang ekuator. Sentromer dari setiap kromosom membuat formasi sebaris tepat pada bidang pembelahan. Sementara itu kedudukan gelendong pembelahan non kinetokortumpang tindih. Gelendong pembelahan non kinetokor adalah mikrotubula yang tidak menempel pada kinetokor sentromer kromosom. Anafase Subfase ini dimulai pada saat sentromer dari setiap kromosom berpisah. Masing-masing kromosom bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Kromatid saudara berpisah menjadi kromosom. Mekanisme ini terjadi karena mikrotubula kinetokor memendek sehingga sentromer tertarik menuju kutub. Memendeknya mikrotubula disebabkan oleh terlepasnya sub unit tubulin pada ujung-ujung kinetokor. Kutub sel juga  mengalami perpanjangan yang disebabkan karena mikrotubula non kinetokor mengalami perpanjangan. Pada akhir anafase, masing-masing kutub mempunyai kromosom yang identik dan lengkap. Telofase Pada telofse ini, gelendong pembelahan non kinetokor terus memanjang. Nukleolus terbentuk kembali, segmen-segmen membran nukleus berkumpul kembali. Benang-benang kromatin terurai kembali sehingga bentuk kromosom menghilang. Tahap inilah yang mengakhiri pembelahan mitosis, dengan terbentuknya dua nukleus yang identik dengan satu nukleus induk. itokinesis Setelah proses mitosis selesai dengan terbentuknya dua inti anak, akan segera diikuti dengan pembelahan sitoplasma yang dikenal dengan istilah "Sitokinesis". Hasilnya adalah dua sel anak yang identik dengan sel induk. Sitokinesis pada Sel Hewan Pada sel hewan, sitokinenis diawali dengan adanya alur pembelahan yang terjadi tepat pada permukaan sel di daerah ekuator. Pada permukaan sel terdapat cincin kontraktil yang terbentuk dari mikrofilamen aktin dan meosin yang mengalami kontraksi. Kontraksi terjadi terus sehingga sel induk terjepit dan membelah menjadi dua sel anak yang terpisah sama sekali. Sitokinesis pada Tumbuhan Sitokinesis pada Tumbuhan berbeda dengan sitokinesis pada hewan. Pada saat telofase, sel tumbuhan menghasilkan vesikula yang dibentuk dari aparatus golgi, berpindah ke tengah-tengah sel dan kemudian bersatu menghasilkan pelat sel. Kemudian materi dinding sel yang dibawa dalam vesikula berkumpul pada pelat sel. Pelat sel akan membesar dan diikuti bergabungnya membran di sekeliling plasma sel, sehingga dihasilkan dua sel anak yang lengkap dengan membran sel masing-masing.