Daftar isi
MITOSIS
I. Tujuan Percobaan
- Menganalisis sel akar yang mengalami pembelahan.
- Menganalisis dan mendeskripsikan tahapan-tahapan mitosis pada sel akar bawang.
- Menganalisis kromosom yang terurai menjadi bentuk yang sederhana.
II. Rumusan Masalah
- Bagaimana proses mitosis terjadi?
- Bagaimana gambaran proses pembentukan kromosom terjadi?
III. Hipotesis
H1: proses mitosis terjadi melalui proses Interfase, Profase, Metafase, Anafase, Telofase, dan Sitokinesis.
IV. Dasar Teori
Sel merupakan unit struktural dan fungsional terpenting dari setiap organisme. Setiap organisme dari yang sederhana hingga yang memiliki kompleksitas tinggi dibangun atas sel. Banyak aspek yang dapat dipelajari dari suatu sel, baik aspek morfologis, fisiologis, maupun genetika molekular nya. Hal yang dapat dipelajari dari aspek morfologis sel salah satunya adalah struktur sel, yang meliputi sitoplasma dan organel-organel penyusun sel itu sendiri. Sementara aspek fisiologisnya yang dapat dipelajari adalah mekanisme kerja berbagai macam organel dan komponen penyusun sel lainnya dalam melakukan aktivitas terstruktur sehingga dapat menghasilkan produk metabolisme yang sempurna (Wira et.al., 2017).
Adapun aspek genetika molekuler yang dapat dipelajari dari suatu sel di antaranya adalah struktur kromosom, segmen DNA yang mengkode gen, dan regulasi ekspresi gen. Namun, hal yang paling mendasar untuk dipelajari sebelum mendalami bagian yang lebih spesifik dari genetika molekuler adalah struktur kromosom, karena pada kromosom lah gen-gen yang akan diwariskan dari organisme satu ke organisme yang lainnya berada (Tjahjani dan Zuhaida, 2013).
Mempelajari struktur kromosom dapat menggunakan berbagai jenis sampel, namun pada penelitian ini sampel yang digunakan adalah tumbuhan, yakni bawang bombay (Allium cepa). Dari struktur kromosom yang dipelajari dapat dikembangkan untuk mempelajari tingkat ploidi sasi, struktur kariotipe, dan identifikasi fase-fase mitosis sel. Tingkat ploidi sasi, struktur kariotipe, dan identifikasi fase-fase mitosis tentunya penting untuk diteliti karena setiap spesies tumbuhan memiliki karakteristik kromosom yang spesifik (Witono, 2008).
Tumbuhan mengalami pembelahan sel secara tidak langsung yang disebut juga dengan mitosis. Mitosis adalah pembelahan duplikasi dimana sel memproduksi dirinya sendiri dengan jumlah kromosom sel induk. Mitosis mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti dari sel somatis secara berturut-turut. Peristiwa ini terjadi bersama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel dan memiliki peran penting dalam pertumbuhan dan perkembangan hampir semua organisme. Mitosis memiliki beberapa tahapan meliputi profase, metafase, anafase, dan telophase (Suryo, 2001).
Mitosis terjadi di dalam sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama sel-sel yang tumbuh (ujung akar dan ujung batang). Proses pembelahan sel secara mitosis menghasilkan dua sel anak yang identik dan bertujuan untuk mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti secara berturut-turut. Mitosis pada tumbuhan terjadi selama mulai dari 30 menit sampai beberapa jam dan merupakan bagian dari suatu proses yang berputar dan terus menerus. Pada makhluk hidup tingkat tinggi sel somatik (sel tubuh), kecuali sel kelamin mengandung satu sel kromosom yang berasal dari induk betina bentuknya serupa dengan yang berasal dari induk betina. Maka sepasang kromosom tersebut disebut dengan kromosom homolog. Oleh karena itu jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n). Sel kelamin (gamet) hanya mengandung separuh dari jumlah kromosom yang terdapat dalam sel somatik, karena itu jumlah kromosom dalam gamet dinamakan haploid (n). Satu sel kromosom haploid dari satu spesies dinamakan genom (Suryo, 2001).
Setiap makhluk hidup terjadi mulai dari sebuah sel tunggal yang disebut zigot, akan tetapi pembesaran dan perbanyakan dari sel tunggal itu sangat diperlukan agar makhluk itu mencapai ukuran yang semestinya. Pembelahan sel lengkap dibedakan atas dua proses yaitu: pembelahan inti sel (karyokinesis) dan pembelahan sitoplasma (sitokinesis). Makhluk yang membiak secara seksual mengenal dua macam pembelahan inti, yaitu pembelahan biasa (mitosis) dan pembelahan reduksi (meiosis) (Suryo,2001).
V. Metodologi Percobaan
5.1 Alat
- Mikroskop.
- Kaca Objek.
- Kaca penutup.
- Kaca arloji.
- Jarum preparat.
- Pisau / silet.
- Lampu spirtus.
- Botol bermulut besar.
5.2 Bahan
- Akar bawang Bombay (Allium cepa).
- Alkohol.
- Asam asetat 1 M / HCl 1 M.
- Larutan acetocarmine.
5.3 Langkah Kerja
- Kira-kira 2-4 hari sebelum praktikum dilaksanakan, simpan umbi bawang bombay di atas botol bermulut lebar yang berisi air.
- Akar yang sedang aktif tumbuh dengan panjang sekitar 2,5-5 cm paling baik digunakan untuk praktikum ini.
- Ujung akar yang panjangnya 3-4 cm dipotong dan diletakkan segera pada kaca arloji yang berisikan asam asetat 1 M selama 30 menit.
- Kemudian ganti asam asetat dengan larutan acetocarmine dan panaskan di atas spirtus sampai suhu kira-kira 60°C (jaga jangan sampai mendidih).
- Setelah itu pindahkan potongan ujung akar tersebut ke atas kaca objek yang telah ditetesi acetocarmine.
- Potong-potong ujung akar dengan silet atau pisau.
- Tutup sediaan dengan kaca penutup.
- Balikkan dan pegang dengan diantara ibu jari dan telunjuk, kemudian tekan sambil sedikit didorong (aquash).
- Periksa sediaan tersebut dengan mikroskop dengan perbesaran 1500.
VI. Hasil Pengamatan
| No. | Gambar | Keterangan | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |  | Interfase | |||||||||||||||||
| 2 |  | Profase | |||||||||||||||||
| 3 |  | Metafase | |||||||||||||||||
| 4 |  | Anafase | |||||||||||||||||
| 5 |  | Telofase | |||||||||||||||||
| 6 |  | Sitokinesis | |||||||||||||||||
VII. Pembahasan
Mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak dengan jumlah kromosom yang sama seperti sel induknya. Pembelahan mitosis hanya terjadi pada sel eukariotik, sedangkan sel prokariotik tidak dapat melakukannya, karena sel prokariotik tidak memiliki nukleus (inti sel), membran inti sel, dan mitokondria, sedangkan mitosis memerlukan organel-organel tersebut.
Proses pembelahan mitosis terjadi di semua sel-sel tubuh (somatis), kecuali sel-sel kelamin (gamet). Pada tumbuhan, pembelahan mitosis terjadi di jaringan meristem, seperti ujung akar dan ujung tunas batang. Pembelahan mitosis berfungsi untuk pertumbuhan sel tubuh, mengganti sel-sel tubuh yang rusak (regenerasi), dan mempertahankan jumlah kromosom.
Tahapan pembelahan mitosis:
- Interfase
Interfase adalah proses persiapan dan penimbunan energi oleh sel untuk melakukan pembelahan. Selama interfase, inti sel (nukleus) dan anak inti sel (nukleolus) tampak terlihat jelas. Namun, kromosom pada sel tidak terlihat karena masih dalam bentuk kromatin, yaitu benang-benang halus yang tersusun atas molekul DNA, RNA, dan protein.
Di bagian luar inti sel terdapat sentrosom, yaitu organel sel yang berfungsi untuk mempertahankan jumlah kromosom antara sel induk dan sel anak agar tetap sama selama pembelahan sel. Pada sel hewan, setiap sentrosom akan mengandung sepasang sentriol yang berbentuk seperti badan silindris kecil.
Tahap interfase terbagi menjadi tiga, yaitu:
- Fase G1 disebut juga dengan fase pertumbuhan dan perkembangan sel. Hal ini ditandai dengan berkembangnya sitoplasma (cairan sel), organel sel, serta sintesis bahan-bahan yang akan digunakan untuk fase berikutnya, yaitu fase S.
- Pada fase S, terjadi replikasi atau duplikasi DNA sebagai materi genetik yang akan diturunkan kepada sel anak, sehingga nantinya akan dihasilkan dua salinan DNA.
- Fase G2, replikasi DNA telah selesai. Terjadi peningkatan sintesis protein sebagai tahap akhir persiapan sel untuk melakukan pembelahan.
- Profase
Selanjutnya, masuk ke tahap awal pembelahan sel, yaitu tahap profase. Pada awal profase, sentrosom mengalami replikasi, sehingga menghasilkan dua sentrosom. Kemudian, setiap sentrosom akan bergerak ke kutub-kutub inti sel yang letaknya berlawanan.
Di saat yang bersamaan, mikrotubulus mulai terlihat di antara dua sentrosom. Mikrotubulus ini merupakan serat protein panjang yang memanjang dari sentriol ke segala arah. Lama-kelamaan, mikrotubulus akan membentuk seperti gulungan benang yang bisa kita sebut dengan benang-benang spindel.
Di tahap ini juga, benang-benang kromatin mulai mengalami penebalan yang kemudian membentuk kromosom. Kromosom ini terdiri dari dua kromatid identik yang terikat pada sentromer (kepala kromosom). Setiap sentrosom memiliki dua kinetokor yang merupakan formasi protein dan menjadi tempat melekatnya benang-benang spindel nantinya.
Di akhir tahap profase, nukleus dan membran inti sel mulai menghilang. Selain itu, sentrosom telah sampai di kutubnya masing-masing. Benang-benang spindel pun akan membentang dari kutub satu ke kutub yang lain. Benang spindel ini nantinya akan berperan untuk menarik kromosom ke bagian tengah inti sel di tahap selanjutnya.
- Metafase
Pada tahap ini, nukleus dan membran inti sel sudah tidak terlihat. Masing-masing kinetokor pada sentromer dihubungkan ke satu sentrosom oleh benang-benang spindel. Kemudian, pasangan kromatid bergerak ke bagian tengah inti sel (bidang ekuator) dan membentuk lempeng metafase.
Posisi kromosom yang terletak pada bagian tengah inti sel ini membuat jumlah kromosom dapat dihitung dengan tepat dan bentuk kromosom juga dapat diamati dengan jelas.
- Anafase
Tahap anafase ditandai dengan pemisahan kromatid dari bagian sentromer yang kemudian membentuk kromosom baru. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang-benang spindel menuju kutub yang berlawanan. Jumlah kromosom yang menuju ke kutub yang satu akan sama dengan jumlah kromosom yang menuju ke kutub lainnya.
Pada tahap akhir anafase, kromosom hampir sampai ke kutubnya masing-masing. Selain itu, sitokinesis juga mulai terjadi. Sitokinesis merupakan fase pembelahan atau pemisahan sitoplasma, organel, dan membran selular. Pembelahan ini dimulai dari pinggir sel (membran sel) menuju ke bagian tengah sel, sehingga akan menghasilkan dua sel yang disebut sel anak.
- Telofase
Pada tahap telofase, kromosom telah sampai di kutubnya masing-masing. Benang-benang spindel mulai menghilang dan membran inti sel juga mulai terbentuk di antara dua kelompok kromosom yang terpisah. Kromosom semakin lama akan menipis dan berubah menjadi benang-benang kromatin kembali.
VIII. Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan yaitu mitosis adalah peristiwa pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak dengan jumlah kromosom yang sama seperti sel induknya. Pada tumbuhan, pembelahan mitosis terjadi di jaringan meristem, seperti ujung akar dan ujung tunas batang. Fungsi pembelahan mitosis untuk pertumbuhan sel tubuh, mengganti sel-sel tubuh yang rusak (regenerasi), dan mempertahankan jumlah kromosom. Pada intinya proses mitosis meliputi proses Interfase, Profase, Metafase, Anafase, Telofase, dan Sitokinesis.
IX. Daftar Pustaka
- Suryo, S., 2001. Genetika Manusia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
- Tjahjani, N.P. dan Zuhaida, A., 2013. Kelainan Genetik Klasik: Tinjauan Penciptaan Manusia dalam Perspektif Al-Qur'an. Jurnal Kajian Pendidikan Islam, 5(2), pp.223-250.
- Wira, D.J., Didik, R.S. dan Unggul, P.J., 2017. Analisis Karakteristik Beda Potensial Membran Albumin dan Membran Vitelin Telur Ayam Akibat Efek Diazinon. Jurnal Natural, 4(2), pp.94-98.
- Witono, J, 2008. Kilas Balik Penelitian Kromosom Palem Indonesia. Berita Biologi, 9(2), pp.115-122.
