Makalah Pbl Dasar Biologi Sel 1

Hubungan Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup dengan Pembelahan Sel

Disusun oleh:Sunny

1012012325B/B6

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 Telp : (021) 5694-20

[email protected]

PENDAHULUAN

I. Latar belakang

Semua makhluk hidup , baik itu makhluk hidup uniselular maupun multiselular , tersusun atas sel.1 Tubuh manusia tersusun dari ribuan bahkan jutaan sel-sel yang terus mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan dan perkembangan sel berkaitan erat dengan pembelahan sel. Karena sel-sel tubuh terus membelah maka jumlah sel di dalam tubuh akan bertambah. Pertambahan jumlah sel ini menyebabkan tubuh dapat bertumbuh dan berkembang.

Selain menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan, pembelahan sel juga dapat memperbaiki dan mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak dengan sel-sel yang baru. Bisa kita bayangkan jika tanpa pembelahan sel, maka jika salah satu jaringan tubuh kita rusak maka jaringan tersebut akan rusak selamanya tanpa adanya jaringan-jaringan sel yang baru untuk menggantinya.

Pembelahan sel terdiri dari 2 yaitu pembelahan mitosis yaitu pembelahan pada sel-sel somatik/tubuh dan pembelahan meiosis yaitu pembelahan pada sel-sel reproduksi/kelamin yang biasanya disebut pembelahan reduksi. Kedua macam pembelahan sel ini sama pentingnya bagi tubuh. Dengan adanya proses pembelahan sel, maka tubuh kitapun akan bertumbuh dan berkembang dengan baik.

II. Rumusan Masalah

Hubungan proses pembelahan sel dengan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia.

III. Tujuan

1. Mengetahui dan memahami prinsip-prinsip pembelahan sel pada makhluk hidup.2. Mengetahui fase-fase pada pembelahan sel.3. Mengetahui hubungan antara pertumbuhan dan perkembangan manusia dengan

pembelahan sel.

ISI

1

I. Skenario

Pelajaran di sekolah hari ini tentang bagaimana pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada tubuh manusia. Novi dan teman-temannya mendapat tugas untuk mengamati mengapa rambut, kuku dan bagian tubuh yang lain dapat mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Apakah hubungannya dengan proses pembelahan sel yang terjadi di dalam sel tubuh.

II. Pembahasan

Kromosom

Kromosom berasal dari bahasa Yunani, kroma artinya warna dan soma artinya badan.2

Pemberian nama kromosom ini karena sifatnya yang menyerap warna. Kromosom adalah suatu struktur yang tersusun atas rantai panjang DNA dan tergabung dengan protein. Kromosom sendiri terdiri dari beberapa bagian, yaitu:2

1. SentromerSentromer berbentuk bulat dan merupakan pusat dari kromosom. Sentromer tidak mengandung gen. Pada saat pembelahan sel, sentromer merupakan tempat melekatnya benang-benang gelendong yang disebut spindel.

2. KinetokorKinetokor merupakan protein yang terdapat di dalam dan disekitar sentromer. Kinetokor mengikat mikrotubulus pada berkas gelendong dan berfungsi mendistribusikan kromosom pada saat sel membelah.

3. Lengan Kromosom

2

Lengan kromosom merupakan bagian kromosom yang mengandug gen atau DNA. Pada umumnya kromosom memiliki 2 lengan. Bentuk kromosom berbeda-beda tergantung dengan lengannya

4. KromatidKromatid adalah salah satu dari 2 lengan hasil replikasi kromosom.

5. TelomerTelomer terdapat pada daerah terujung kromosom yang menjaga stabilitas bagian terujung kromosom agar DNA di daerah tersebut tidak terurai.

Tujuan Pembelahan Sel Secara umum

Pembelahan sel secara umum bertujuan untuk :3

1. Pertumbuhan dan perkembangan organ tubuh organisme.2. Mengganti sel yang rusak atau mati.3. Membantu organisme untuk bereproduksi aseksual.

Siklus Sel

A. Interfase

3

Interfase adalah periode pertumbuhan sel saat DNA di dalam nukleus bereplikasi.4 Pada interfase terdapat 4 fase, antara lain:

1. Fase G0(Gap 0)Pada fase ini sel baru saja mengalami pembelahan dan berada dalam keadaan diam dimana sel tidak mengalami pertumbuhan maupun perkembangan. Jika tidak ada rangsangan atau sinyal dari luar, maka sel ini tidak akan melanjutkan pertumbuhan(dormant) dan mati.4

2. Fase G1(Gap 1)Fase G1 terjadi setelah sebuah sel baru dihasilkan. Fase ini merupakan fase pertumbuhan saat sepasang sentriol mulai bereplikasi, sebagaimana organel permukaan sel lainnya.5 Sel yang tidak membelah lagi umumnya tetap berada dalam fase G1 di sepanjang rentang kehidupannya.4

3. Fase S(Sintesis)Pada fase ini sintesis protein berlanjut dan DNA serta protein kromosom(histon) direplikasi.5 Setiap kromosom kemudian berisi dua dobel heliks DNA yang identik yang disebut kromatid, dan menyatu pada sentromer.

4. Fase G 2(Gap 2)Fase ini merupakan periode penting dalam metabolisme dan pertumbuhan sel sebelum mitosis.5 Fase ini adalah fase pada saat sel terus tumbuh dan untuk menyelesaikan persiapan menuju pembelahan sel.6

B. Mitosis

4

Fase mitosis adalah fase paling pendek dalam siklus sel.1 Fungsi mitosis yang pertama adalah membuat salinan yang persis sama dari setiap kromosom.7 Mitosis terjadi pada sel-sel somatik atau sel tubuh. Terdapat beberapa fase pada mitosis, antara lain:

1. Profase

5

Profase berlangsung selama 30-60 menit.2 Memasuki profase tahapan-tahapan yang terjadi adalah sebagai berikut:1

- Nukleolus dan membran inti lenyap.- Benang-benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom.- Lalu dari sekitar sentriol akan terbentuk benang-benang spindel(gelendong

pembelahan yang terdiri dari mikrotubula dan protein).- Benang-benang spindel tersebut akan menyelimuti sel dan akan memegang

kromosom tepat pada protein kompleks di sekitar sentromer yang disebut kinetokor.

2. Metafase

Metafase berlangsung singkat, sekitar 2-6 menit.2 Tahap metaphase ini adalah tahap dimana jumlah kromosom dapat dihitung.2 Tahapan-tahapan yang terjadi pada metafase adalah:- Serat gelendong terbentuk sempurna antara kutub.- Kromosom akan berikatan pada benang-benang atau serat gelendong melalui

kinetokor di dalam sentromer.- Semua kromosom sel bergerak ke bidang ekuator.

6

7

3. Anafase

Tahap-tahap yang terjadi pada metafase antara lain:3

- Setiap kromatid yang berpasangan terpisah bersama sentromernya.- Selama anafase, spindel memendek.- Setiap kromatid bergerak menuju kutub masing-masing.

4. Telofase

1

8

Tahap-tahapan yang terjadi pada profase antara lain:3

- Kromatid sampai ke kutub.- Benang-benang spindel lenyap.- Membran inti, nukleolus dan membran nukleus terbentuk kembali.- Pada bidang pembelahan, terjadi pembelahan plasma yang dilanjutkan

dengan sitokinesis.

9

5. Sitokinesis

Pada prinsipnya, sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma menjadi 2 sel baru. Sitokinesis pada sel hewan dan sel tumbuhan hasilnya berbeda. Padas sel hewan, sitokinesis terjadi melalui proses penyibakan(cleavage) dengan tanda pertamanya adalah munculnya alur pembelahan(cleavage furrow). Sedangkan pada sel tumbuhan tidak ada alur pembelahan.8

C. Meiosis9

10

Meiosis hanya terjadi pada pembentukan sel gamet atau gametogenesis. Prinsip meiosis adalah pembelahan sel induk yang diploid menjadi 2 sel anakan yang haploid. Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena dalam proses pembelahannya terjadi pengurangan atau reduksi jumlah kromosom akibat pembagian.9 Meiosis dibagi menjadi 2 tahap yaitu meiosis I dan meiosis II.

Meiosis IPada pembelahan meiosis I, nukleus membesar yang menyebabkan penyerapan air dari sitoplasma oleh inti sel meningkat sampai tiga kali lipat.9

Perubahan ini merupakan awal dari profase I.

1. Profase IPada profase I terdapat 5 sub-fase yaitu:- Leptoten

Pada leptoten kromatin mulai memendek dan menebal membentuk kromosom. Lalu kromosom mengadakam orientasi yang spesifik yaitu berpasangan dengan kromosom homolog.

- ZigotenPada zigoten kromosom yang homolog berpasangan(bivalen) dan dilanjutkan dengan ikatan yang saling melilit yang disebut dengan sinapsis. Setelah itu pada beberapa tempat terjadi persilangan antara kromatin yang bergandengan disebut dengan chiasmata.

- PakitenPada tahap ini, setiap kromosom homolog yang berada dalam keadaan sinapsis mengadakan duplikasi, tetapi sentromer masing-masing masih tetap bersatu.

- DiplotenSetiap kromosom yang mengadakan sinapsis dan masing-masing melepaskan diri untuk berpisah. Pada setiap chiasma, kromatid yang tidak seasal akan bertukaran segmen-segmen atau crossing over. Fase ini berlangsung lama dan pada oogenesis pembelahan terhenti pada fase ini dan dilanjutkan pada saat akil balik.

- DiakinesisKromosom bivalen tampak lebih memadat dan terdistribusi memenuhi inti sel.

2. Metafase ITahap-tahap yang terjadi pada fase ini adalah:- Inti tidak tampak lagi.

11

- Mikrotubul membentuk spindel diantara 2 sentriol yang berada diantara 2 kutub sel yang berlawanan.

- Kromosom berderet dibidang ekuator.

3. Anafase ITahap-tahap yang terjadi pada anafase I adalah:- Kromosom homolog yang terpisah akan tertarik menuju kutub yang

berlawanan tanpa ada pemisahan dari sentromer.- Pada fase ini terjadi reduksi(pengurangan) jumlah kromosom.

4. Telofase IPada fase ini terjadi:- Retikulum endoplasma membentuk membran inti disekitar kromosom

yang sudah sampai di kutub pembelahan.- Nukleolus tampak kembali dan dalam 1 sel terbentuk 2 inti yang

lengkap(kariokinesis).- Setelah itu terjadi sitokinesis.

Meiosis IIPembelahan meiosis II identik dengan pembelahan mitosis, yaitu dari satu sel yang haploid menjadi 2 sel yang haploid . Sebenarnya terdapat periode interfase antara meiosis I dan meiosis II. Namun pada fase ini tidak terjadi replikasi DNA.

5. Profase IITahap-tahap yang terjadi:- Pembelahan duab buah sentriol menjadi dua pasang sentriol baru.- Setiap pasang sentriol bermigrasi menuju sisi sel yang berlawanan .- Mikrotubul membentuk spindel dan membran inti.- Nukleolus lenyap dan kromosom berubah menjadi kromatid.

6. Metafase IITahapan yang terjadi pada fase ini adalah:- Spindel menghubungkan sentromer dengan kutub pembelahan.- Kromatid berada dibidang equator.

7. Anafase IIPada anafase II, sentromer berpisah dan kromatid menuju kutub yang berlawanan.

8. Telofase IIPada tahapan telofase II, yang terjadi:- Kromatid mencapai kutub pembelahan.- Mikrotubul membentuk membran inti baru.

12

- Nucleolus muncul dan membentuk rRNA dan DNA sehingga terjadi akumulasi protein ribosom.

- Setelah itu terjadi sitokinesis dan terbentuk 4 sel anakan yang haploid.

Meiosis memiliki arti penting dalam kehidupan karena:9

- Meiosis memelihara jumlah kromosom makhluk hidup.- Adanya pindah silang memungkinkan terjadinya pertukaran gen yang

akan menimbulkan variasi genetik.

Berkaitan dengan skenario yang ada, rambut dan kuku serta bagian-bagian tubuh yang lain akan selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Meskipun demikian kuku dan rambut manusia tidak tumbuh setelah pemiliknya meninggal karena sesudah kita mati, tubuh kita mulai mengering dimana hal ini menciptakan kesan bahwa rambut serta kuku masih tumbuh ketika bagian tubuh lain mengerut.10

13

PENUTUP

I. KesimpulanPertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada rambut, kuku dan bagian-bagian lain dari tubuh manusia dapat terjadi karena adanya pembelahan mitosis dan meiosis. Mitosis adalah pembelahan pada sel-sel somatik atau sel tubuh sedangkan meiosis adalah pembelahan pada sel-sel kelamin. Dengan adanya pembelahan mitosis maka sel-sel tubuh manusia seperti rambut dan kuku akan terus tumbuh dan berkembang selama manusia masih hidup.

II. Daftar Pustaka1. Firmansyah R, Mawardi A, Riandi MU. Mudah dan aktif belajar biologi untuk

kelas XII. Bandung: PT. Setia Purna Inves, 2007. Hal. 70-80.2. Setiowati T, Furqonita D. Biologi interaktif. Jakarta: Penerbit Azka Press, 2007.

Hal. 46-7.3. Karmana O. Biologi untuk kelas XII semester I sekolah menegah atas. Jakarta:

Penerbit Grafindo Media Pratama, 2006. Hal. 98.4. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC, 2003. Hal. 46-51.5. Brooker C. Ensiklopedia keperawatan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC,

2008. Hal. 587.6. Goldberg DT. AP biology. Edisi ke-3. New York: Barron’s Educational Series,

inc, 2004. Hal. 143-9.7. Elrod S, Stansfield W. Schaum’s outline: genetika. Edisi ke-4.Jakarta: Penerbit

Erlangga, 2006. Hal. 5-10.8. Campbell NA, Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV,

Jackson RB. Biology. Edisi ke-8. Jakarta: Penerbit Erlangga, 2010. Hal.251.9. Ferdinand F, Ariewibowo M. Praktis Belajar Biologi. Jakarta: Penerbit Visindo

Media Persada, 2007. Hal. 70-2.10. Goldberg B, Leyner M. Mengapa pria punya puting susu. Jakarta: PT. Gramedia

Pustaka Utama, 2006. Hal.144.

14