PEMBELAHAN MITOSIS

A. JUDUL
PEMBELAHAN MITOSIS
B. TUJUAN
Mahasiswa mampu mengamati dan menjelaskan tahapan siklus sel, terutama tahapan pembelahan mitosis.

C. LATAR BELAKANG
Tubuh makhluk hidup tersususn atas banyak sel. Seperti yang telah kita ketahui sel merupakan bagian terkecil dalam tubuh makhlik hidup. Pernahkah kita berfikir, mengapa tumbuhan bisa tumbuh besar dan tinggi? Secara normal, ukuran tumbuhan tersebut berubah dari kecil menjadi besar. Apakah penyebabanya?
Untuk itu pada praktikum kali ini akan dilakukan pengamatan tentang fase-fase pembelahan sel, pada tumbuhan. Pada suatu jenis makhluk hidup sel-sel itu tidak selalu sama bentuknya, misalnya sel otot berbeda daripada sel saraf maupun sel darah. Di dalam inti sel dari kebanyakan makhluk hidup terdapat kromosom, yaitu benda-benda halus berbentuk batang panjang atau pendek dan lurus atau bengkok. Perubahan kromosom dapat kita lihat pada fase-fase pembelahan mitosis dengan menggunakan mikroskop electron.

D. DASAR TEORI
Sebuah sel yang sedang tumbuh selalu mengalami siklus sel, yang merupakan serangkaian proses yang berlangsung sejak pembentukannya sampai dengan mulai membelah. Siklus sel terdiri atas dua fase, yaitu interfase dan fase pembelahan. Pada sel eukariotik, pembelahan sel ada dua macam yaitu mitosis dan meiosis. Pembelahan mitosis berfungsi untuk menggandakan pertumbuhan (termasuk mengganti sel-sel yang rusak atau mati), sedangkan pembelahan meiosis bertujuan untuk membentuk sel-sel perkembangbiakan (gamet).
Selama bertahun-tahun para ahli biologi sel lebih banyak mencurahkan perhatiannya kepada fase pembelahan sel karena perubahan-perubahan yang dramatis yang berlangsung di dalamnya dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Karena itu, mereka menganggap bahwa interfase merupakan “fase istirahat”. Hasil-hasil penelitian yang mutakhir telah berhasil mengungkapkan bahwa pada interfase sebenarnya berlangsung beberapa kegiatan yang sangat intensif, antara lain biosintesis asam deaksiribonukleat (ADN) dan pembagian komponen-komponen kromosom menjadi dua bagian yang sama. Sementara itu, ukuran sel pun bertambah menjadi kurang lebih dua kali semula.
Beberapa sel yang telah terdiferensiasi jarang sekali membelah, misalnya limfosit, sedangkan pada mamalia, sel saraf (neuron) tidak pernah membelah setelah individunya lahir. Dengan demikian, selama hidupnya neuron tersebut tetap saja dalam interfase. (Wayan Bawa, 1998 : 177-178)
Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan sel melalui tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan pembelahan itu ditandai dengan penampakan yang berbeda-beda dari kromosom yang dikandungnya. Sebagaimana diketahui, di dalam inti sel terdapat benang-benang kromatin. Benang-benang kromatin ini dapat menyerap zat pewarna lebih banyak sehingga bila diamati dengan mikroskop tampak lebih jelas. Kaetika sel akan membelah diri, benang-benang kromatin ini menebal dan memendek, yang kemudian disebut kromosom. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa kromosom merupakan benang pembawa sifat yang di dalamnya terdapat gen.
Pada waktu sel sedang membelah dirri, terjadi proses pembagian kromosom di dalamnya. Tingkah laku kromosom selama sel membelah dibedakan menjadi fase-fase pembelahan sel. Oleh karena pembelahan terjadi melalui fase-fase itulah maka disebut sebagai pembelahan sel secara tidak langsung. Pada dasarnya, pembelahan sel secara tidak langsung dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu pembelahan mitosis dan meiosis. (Sulisetijono,2004:82)
Siklus Mitosis
Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali apda jaringan yang menghasilkan sel gamet. Proses pembelahan satu sel zigot menjadi sel tubuh yang banyak jumlahnya terjadi secara mitosis. Dengan mitosis terjadi proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan dan organ tubuh makhluk hidup. Pada pembelahan mitosis, gamet betina setelah dibuahi oleh gamet jantan akan bersifat diploid (2n) dan dinamakan zigot. Dalam perkembangannya zigot ini akan membelah berkali-kali dan proses pembelahan sel ini dinamakan mitosis. (Suryo, 1984:42)
Mitosis berlangsung dalam beberapa fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan teloase.










1. PROFASE







1. PROFASE
Pada tahap profase, kromosom tampak sebagai benang-benang halus yang kadang-kadang saling melilit satu sama lain dan ternetang secara maksimal sehingga kromomer tampak jelas. Kemudian kromosom akan memendek dan menebal sehingga kromomer terletak begitu dekat satu sama lain. Tiap bagian dari kromosom ganda itu disebut kromatid yang dihubungkan oleh kinetokor sehingga kromosom tetap tunggal sampai metafase. Pada permulaan profase sentriol bergerak ke sisi yang berlawanan dan terbentuk benang-benang gelendong (spindel). Pada akhir profase sentriol berada di kutub-kutub yang berlawanan, serta gelendong-gelendong mengatur diri untuk menjadi penghubung antara sentriol dan kinetokor. Anak inti menyusut dan akhinya menghilang demikian juga dengan selaput inti. (Mochamad Nasir,1993:57)


2. METAFASE
Peristiwa yang paling penting dalam metafase adalah orientasi kromosom pada bidang ekuator sel. Kadang-kadang peralihan diantara profase dan merafase disebut prometafase, yang waktunya sangat singkat. Pada awal metafase, membran nukleus hilang dan kromosom mula-mula seperti tampal tidak teratur. Setelah itu, benang-benang spindel masuk ke dalam daerah pusat sel, sedangkan mikrotubulusnya merentang di anatara kedua kutub sel. Kromosom melekat dengan kinetokornya pada bidang ekuator sel. Benang-benang spindel yang berhubungan dengan kromosom dinamai benang-benang spindel kromosom, sedangkan benang-benang spindel yang lain merentang secara kontinu dari kutub ke kutub. Seluruh benang spindel membentuk gambaran seperti sangkar burung pada daerah nukleus.
Pada sel hewan dan tumbuhan yang tingkatannya lebih rendah spindel tersebut mempunyai sentriol dan aster. Adanya sentriol sebenarnya tidak mutlak dalam pembentukan spintel sebab jika sentriol tersebut sengaja dihancurkan dengan sinar laser, mitosis tetap saja berlangsung. (Wayan Bawa,1998:182)

3. ANAFASE
Proses pembagian kromatid di daerah ekuator dilanjutkan dengan membawa semua kromosom itu ke kutub sel masing-masing. Dengan demikian, ciri penting dari anafase adalah adanya satu kromatid (berisi satu set kromosom) yang sedang bergerak menuju ke kutub masing-masing. Sebagaimana diuraikan sebelumnya, yang menyebabkan kromosom itu bergerak dalah benang-benang spindel. Jumlah kromosom yang menuju ke kutub yang satu sama dengan yang menuju ke kutub yang lain. Jadi, jika sel induk memiliki 2n kromosom, setiap sel anak akan memperoleh 2n kromosom.

4. TELOFASE
Pada tahap telofase, kromosom-kromosom anakan itu menggumpal di dekat kutub masing-masing. Setelah terbentuk membran inti, kromosom akan memanjang sehingga akan tampak seperti benang-benang kromatin yang tidak teratur. Pada saat yang hampir bersamaan, akan terjadi pembelahan sitoplasma yang diikuti dengan pembentukan membran sel (dinding sel) pada bekas bidang ekuatorial. Pada sel hewan membran sel terbentuk dengan terjadinya lakukan pada daerah bidang ekuatorial. Lekukan ini menjadi semakin dalam sehingga ujung-ujungnya akan bersatu sehingga terbentuk dua sel anakan.
INTERFASE

Fase ini merupakan fase antara yang nerupakan periode antara mitosis yang satu dengan yang lainnya. Interfase bukan fase istirahat, karena justru pada fase ini metabolisme sel giat dilakukan. Meskipun tingkah laku kromosom tidak tampak karena terbentuk benang-benang kromatin yang halus, sel anak yang baru terbentuk itu sudah melakukan metabolisme. Sel perlu tumbuh dan melakukan berbagai sintesis sebelum memasuki proses pembelahan berikutnya. Mula-mula sel mengalami pertumbuhan sekunder. Penjelasannya adalah sebagai berikut :
1) Fase Pertumbuhan Primer (Growth 1 / G1)
Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama. Organel-organel yang ada di dalam sel, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks golgi, dan organel lainnya memperbanyak diri guna menunjang kehidupan sel.
2) Fase sintesis (S)
Pada tahap ini, sel melakukan sintesis terutama sintesis materi genetik. Materi genetik adalah bahan-bahan yang akan diwariskan kepada keturunannya. Materi genetik yang disintesis adalah DNA.
3) Fase pertumbuhan sekunder (Growth 2 / G2)
Menjelang mitosis berikutnya, sel melakukan pertubuhan kedua dengn memperbanyak organel-organel yang dimilikinya. Hal ini dimaksudkan agar organel-organel itu dapat diwariskan kepada setiap sel keturunannya.(Sulisetijono,2004 : 84)
Mitosis pada sel tumbuhan pada dasarnya sama dengan mitosis pada sel hewan. Perbedaannya adalah bahwa sentriol pada sel tumbuhan tidak ada. Selain itu, dinding yang memisahkan antara kedua inti anakan terbentuk ketika bagian sel yang terdapat pada bekas bidang ekuatorial berfusi dengan vesikel yang berisi selulosa. Dinding pemisah ini kemudian diimpregnasi dengan pektin dan menjadi lamela tengah. Selama pembelahan mitosis terjadi pembagian sitoplasma dan bahan-bahan genetik secara sebanding. Oleh karena jumlah kromosom setiap sel anakan sama dengan kromosom sel induknya maka pembelahan ini disebut juga pembelahan ekuasi. Zat-zat kimia tertentu misalnya kolkisin atau digitonin dapat mencegah terbentuknya dinding pemisah sehingga sel tidak membelah dan jumlah kromosom menjadi lipat dua (polopidi). Pembelahan semacam ini disebut endomitosis, yang penting terutama dalam bidang pertanian, karena dapat digunakan untuk meperbaiki jenis tumbuhan sehingga dapat diperoleh hasil panen yang lebih tinggi.
Di bawah ini, digambarkan fase-fase pembelahan mitosis pada sel hewan dan sel tumbuhan.









Kelainan-kelainan pada mitosis.
Secara normal, pembelahan mitosis menghasilkan dua bahan nukleus anak (sel anak) dengan perangkat kromosom yang identik (n, 2n, dan sebagainya). Di samping itu, kadangkala dapat juga terjadi penyimpangan antara lain :
a. Tetraploidi
Jika sel diberikan kolhisin, maka mitosis tidak dapat berlangsung seperti biasa karena kromosom tidak dapat berpisah menjadi dua kelompok. Dengan demikian, sel yang semula diploid menjadi tetraploid. Hal ini disebabkan karena kolhisin mencegah pembentukan mikrotubulus spindel dan menghancurkan mikrotubulus yang sudah ada. Biji-biji yang berasal dari tumbuhan tetraploid menghasilkan tumbuhan yang lebih besar dan lebih kuat daripada tanaman induknya yang diploid.


b. Tumor
Sekelompok sel yang tumbuh dan membelah secara abnormal dapat membentuk tumor (benjolan). Beberapa tumor bersifat jinak, artinya samapi tahap tertentu pertumbuhannya berhenti. Sebaliknya ada pula tumor ganas atau kanker, yang sel-selnya terus menerus tumbuh dan membelah sehingga mendesak dan merusak jaringan yang ada di sekitarnya. Individu yang sel-selnya demikian biasanya tidak berumur panjang. (Wayan Bawa,1998:184-185)

E. ALAT DAN BAHAN
1) Mikroskop cahaya
2) Ujung akar bawang merah (Allium cepa)
3) Kaca benda dan kaca penutup
4) Kertas hisap
5) Pipet tetes
6) Tisu
7) Pinset
8) Alkohol 70 %
9) Gelas arloji
10) Silet berkarat
11) HCL 1 M
12) Silet tajam
13) Acetocarmin
14) Botol ampul
15) Pembakar spritus dan korek api
16) Plastik dan karet
17) FAA

F. CARA KERJA
Tahap Persiapan
Pada tahapan persiapan ini adalah tahap penumbuhan akar bawang merah (Allium cepa) dan pemotongan akar bawang merah. Penumbuhan akar dilakukan di dalam gelas plastik yang berisi air selama 1 minggu, dengan cara menusuk bagian tengahian rupa sehingga hanya bagian akarnya saja yang menyentuh air. Melakukan pemotongan ujung bawah akar pada malam hari sebelum praktikum pukul 00.00-00.15. Memotong akar sepanjang 1 cm dari ujung dan selanjutnya merendam akar dalam botol ampul yang sudah diisi dengan larutan FAA, lalu menutup botol ampul dengan plastik dan diikat dengan karet.

Tahap Pelaksanaan
Tahap pelaksanaan meliputi pembuatan preparat dan pengamatan fase-fase mitosis di bawah mikroskop. Untuk membuat preparat dilakukan cara mengambil potongan ujung akar bawang merah dari botol ampul dengan pinset. Kemudian memindahkannya ke dalam gelas arloji dan menambahkan alkohol 70% dan membiarkan terendam selama 2 menit.
Setelah 2 menit, menghisap alkohol 70% dengan kertas hisap kemudian menambahkan larutan HCL 1 M dan merendamnya selama 5 menit. Setelah 5 menit berlalu, mengambil potongan akar bawang merah dari gelas arloji, memotong bagian ujung (tudung akar) dan meletakkannya pada kaca benda. Langkah selanjutnya adalah menetesi dengan larutan acetocarmin, lalu dicacah dengan silet berkarat kemudian ditutup dengan kaca penutup. Sebelum diamati di bawah mikroskop, melewatkan preparat di atas lampu spritus, selanjutnya menggilasnya dengan jempol, lalu setelah itu mengamatinya dari bawah mikroskop.





G. HASIL PENGAMATAN
1. PROFASE
Perbesaran 10X











Pada gambar (foto) diatas ada dua fase yang dapat dilihat yaitu profase dan anafase, namun lebih banyak profase. Hanya ada satu sel yang mengalami anafase. Profase dapat dilihat dengan ciri-ciri nukleus mulai menghilang dan kromosom mulai timbul.

2. METAFASE
Perbesaran 10X











Pada gambar (foto) diatas metaphase tampak jelas dengan ciri-ciri munculnya gelendong . hal yang paling jelas menunjukkan metafase adalah kromosom terletak pada satu bidang ekuator. Profase tetap mendominasi.

3. ANAFASE
Perbesaran 10X











Pada gambar (foto) daiatas ini seperti pada gambar 1 (sebagian besar profase) ada anafase dengan ciri-ciri kromosom bergerak mulai memisah menuju kutub.

H. PEMBAHASAN
Percobaan berjudul pembelahan mitosis ini bertujuan untuk mengamati dan menjelaskan tahapan siklus sel, terutama pembelahan mitosis. Bedasarkan literatur disebutkan bahwa pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan sel induknya. Pembelahan ini terjadi pada sel-sel somatik, yaitu sel yang menyusun hampir seluruh jaringan dalam tubuh. Sifat-sifat dari pembelahan mitosis diantaranya adalah:
1. Pembelahan yang memisahkan sister chromatids
2. Satu pembelahan tiap daun yaitu satu pembelahan sitoplasma (sitokinesis) tiap satu pembelahan kromosom yang sama.
3. Kromosom tidak berpasangan; biasanya tidak terbentuk kiasmata; tidak terjadi pertukaran genetik antara kromosom homolog.
4. Dari satu sel dihasilkan 2 sel anak tiap daun.
5. Kandungan genetik dari hasil mitosis identik.
6. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induk.
7. Hasil dari mitosis ini dapat mengalami pembelahan mitosis lagi.
8. Biasanya terjadi pada hampir semua sel somatis.
9. Dimulai dari zigot dan berlangsung terus sepanjang kehidupan organisme.
(Stansfield, 1969 : 17-18)
Pada percobaan kali ini objek yang akan diamati adalah akar bawang merah (Allium cepa). Dipilihnya akar bawang merah sebagai objek pengamatan dimaksudkan agar mudah dilakukan pengamatan di bawah mikroskop karena pada sel bawang merah terdapat zat warna, sehingga kromosom-kromosom yang membelah diri akan tampak. Langkah kerja pada percobaan ini terdiri dari dua tahap yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. Tahap persiapan adalah tahap penumbuhan dan pemotongan akar bawang merah. Dari kedua tahap tersebut, ada tiga jenis larutan yang digunakan, yaitu alkohol 70%, FAA, dan acetocarmin. Dari ketiga jenis larutan tersebut yang berfungsi sebagai bahan pewarna preparat yaitu acetocarmin. Pada percobaan ini, praktikan hanya tinggal melakukan tahap pelaksanaan saja, karena tahap persiapan telah dilakukan sebelumnya oleh para laborat. Pada tahap pelaksanaan meliputi pembuatan preparat dan pengamatannya di bawah mikroskop. Pemotongan ujung akar yang akan diamati yaitu sekitar satu milimeter pada bagian ujung. Bagian ujung dari akar inilah yang termasuk daerah meristem akar atau daerah pembelahan.

PROFASE
METAFASE
ANAFASE
Berdasarkan hasil pengamatan yang disesuaikan dengan teori, ditemukan dalam percobaan jenis sel ujung akar bawang merah yang sedang melakukan proses pembelahan mitosis dalam tahapan anafase. Tahapan ini ditandai dengan kromatid-kromatid saudari yang memisah dibagian sentromer dan tertarik ke kutub-kutub yang bersebrangan. Seiring bergeraknya masing-masing kromatid melalui sitosol yang kental, lengannya bergerak lambat dibelakang sentromernya (yang melekat ke serabut gelendong melalui kinetokor), sehingga memberi bentuk khas pada kromatid tersebut, tergantung pada letak sentromernya. Kromosom-kromosom metasentrik tampak berbentuk V , kromosom-kromosom submetasentrik berbentuk J, sedangkan kromosom telosentrik tampak seperti batang. Pada sel yang sedang dalam fase Anafase terlihat jelas kromosom yang terkumpul pada kutub masing-masing dari sel tersebut. Pengamatan tersebut semakin menyakinkan kami setelah kami melihat model fase-fase pembelahan yang terdapat di ruang genetika.

TELOFASE
Pada pengamatan yang dilakukan tidak ditemukan tahap telofase sehingga pada pembahasan ini di peroleh data dari literature. Pada tahap telofase, kromosom-kromosom anakan itu menggumpal di dekat kutub masing-masing. Setelah terbentuk membran inti, kromosom akan memanjang sehingga akan tampak seperti benang-benang kromatin yang tidak teratur. Pada saat yang hampir bersamaan, akan terjadi pembelahan sitoplasma yang diikuti dengan pembentukan membran sel (dinding sel) pada bekas bidang ekuatorial.
Fase ini merupakan fase terakhir pada mitosis. Pada fase ini nampak adanya dinding pemisah yang berupa sekat yang belum sempurna yang memisahkan kromosom-kromosom yang telah mencapai kutub. Sekat belum sempurna dan sel belum benar-benar terpisah tetapi tanda akan terbentuknya dua sel sudah mulai tampak. Telofase akhir pada fase ini sel benar-benar telah utuh. Dinding sel terlihat jelas dan kromosom yang tebal nampak berkumpul di tengah.

I. KESIMPULAN
Dari pengamatan yang telah dilakukan mengenai Pembelahn Mitosis dapat disimpulkan bahwa:
1. Tahapan-tahapan pembelahan mitosis sesuai literatur adalah profase, metafase, anafase, dan telofase.
2. Dalam percobaan tahapan mitosis yang ditemukan adalah profase, metafase, dan anafase.
3. Tahapan yang paling sering dijumpai adalah pembelahan tahap profase, karena APA

J. DAFTAR PUSTAKA
Bawa, Wayan. 1988. Dasar-Dasar Biologi Sel. Jakarta : Depdikbud.
John W,Kimball. 1998. Biologi Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.
Nasir, Muhammad dkk. 1993. Penuntun Praktikum Biologi Umum. Yogyakarta: Depdikbud.
Sulietijono. 2004. BIOLOGI. Jakarta: Erlangga.
Suryo. 1984. Genetika Strata I. Yogyakarta: UGM Press.


























LAMPIRAN

JAWABAN PERTANYAAN
1. Tahapan yang sebagian besar dijumpai pada saat pengamatan adalah profase karena
2. Tahapan yang sama pada jaringan lain pada tanaman bawang dapat dapat diamati misalnya pada ujung batang karena sel-sel penyusunnya adalah sel-sel somatik seperti pada ujung akar. Selain itu mitosis merupakan pembelahan sel yang umumnya terjadi pada sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang sedang tumbuh, dan dan sel-sel ini umnya terdapat pada ujung akar dan ujung batang tumbuhan.
3. Pembelahan sel kanker jika dibandingkan dengan pembelahan sel normal adalah pembelahan sel kanker tidak menanggapi secara normal mekanisme pengontrolan tubuh seperti halnya sel normal. Sel kanker membelah secara berlebihan dan menyerang jaringan lain. Sel kanker tidak butuh factor pertumbuhan dalam medium kulturnya. Sel itu mungkin membuat faktor pertumbuhannya sendiri atau memiliki abnormalitas pada jalur pensinyalan yang menghantarkan sinyal factor pertumbuhan ke sistem pengontrilan siklus sel; atau sistem pengontrolan silus sel itu sendiri yang abnormal. Terdapat perbedaan penting alin antara sel nomal dan sel kanker yang mencermikan kekacauan siklus sel. Jika dan ketika membelah, sel kanker melakukan hal ini pada sembatang titik pada siklusnya, bukan pada check point normal saja. Disamping itu, sel kanker dapat terus membelah secara tidak terbatas jika sel itu diberi pasokan nutrient secara terus menerus; sel itu dikatakan menjadi “abadi (immortal)”.