Lembar Tugas Siswa Pembelahan Sel

LEMBAR TUGAS SISWA PEMBELAHAN SEL

PENJELASAN MATERI PEMBELAJARAN

          Pada organisme bersel satu, pembelahan sel merupakan cara perkembangbiakan. Sementara itu pada organisme bersel banyak, pembelahan merupakan cara untuk pertumbuhan.

          Ada dua cara pembelahan sel, yaitu mitosis dan meiosis. Kedua cara ini memiliki persamaan dan perbedaan. Persamaan dar keduanya adalah dilaluinya tahapan atau fase pembelahan, sedangkan perbedaannya dalam hal tujuan dan hasilnya.

          Mitosis bertujuan unutuk memperbanyak jumlah sel; berhubungan dengan pertumbuhan dan perbaikan sel-sel rusak; terjadi pada sel-sel tubuh atau soma. Hasil dari satu kali mitosis dari satu sel induk adalah dua sel anakan yang memiliki ciri sama dengan sel induknya.

          Meiosis bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom sel induk. Satu sel induk yang membelah secara meiosis menghasilkan sel anakan yang tidak memiliki jumlah kromosom sama dengan sel induk. Meiosis terjadi pada pembentukan sel kelamin.

          Mitosis melalui fase/tahapan profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase-fase ini memiliki ciri yang khas berdasarkan pada penampakan kromosomnya. Fase persiapan pembelahannya disebut interfase yang tidak memperlihatkan penampakan kromosom, sehingga interfase dapat disebut sebagai fase di luar mitosis, meskipun justru pada interfase terjadi persiapan untuk mitosis secara aktif.

          Meiosis terdiri atas dua kali pembelahan yang masing-masing disebut meiosis I dan meiosis II. Meiosis I terdiri dari profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I. Kemudian dilanjutkan dengan meiosis II yang terdiri atas, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Meiosis terjadi pada saat pembentukan sel gamet (sel kelamin) atau gametogenesis yang terdiri atas spermatogenesis dan oogenesis. Sperma dan ovum masing-masing mempunyai jumlah kromosom separuh dari jumlah sel induk sehingga adanya fertilisasi akan menyebabkan zigot memiliki jumlah kromosom gabungan.

          Dari satu sel induk pada spermatogenesis akan dihasilkan 4 sperma yang bersifat fungsional. Sementara itu, pada oogenesis dihasilkan 3 sel kutub bersifat tidak fungsional dan satu ovum yang fungsional. Zigot dari hasil fertilisasi memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya.

TUGAS SISWA

1.     Pada tahap interfase terdiri dari 3 tahap seperti pada gambar di bawah ini, jelaskan fase di bawah ini?

a.    Growth 1 (G1):

Fase terlama terjadi antara akhir mitosis dan awal fase S. Pada fase ini tidak terjadi sintesis DNA,tetapi terjadi sintesis RNA sehingga interfase sebenarnya bukan fase istirahat. Pada tahap ini juga terjadi sintesis protein serta pengembalian volume sel karena pada akhir mitosis,volume sel telah berkurang setengahnya. Sel yang tidak membelah biasanya terhenti di fase ini dan dikatakan berada pada tahap G0. Menjelang akhir fase G1,enzim yang diperlukan untuk sintesi DNA menjadi aktif.

b.    Sintesis (S):

Selama fase S (sintesis), DNA bereplikasi dan sel membuat duplikat dari kromosom. Setelah fase S selesai,sel masuk ke fase G2.

c.    Growth 2 (G2):

Pada fase G2,sintesis protein meningkat sebagai langkah akhir persiapan sel untuk membelah. Pada banyak sel fase G2 lebih singkat daripada fase G1 dan fase S. Setelah itu,sel mengalami mitosis.

2.     Berikut adalah fase pembelahan mitosis:

a.    Jelaskan istilah pembelahan sel berikut: benang spindel, sentromer, kinetokor, kromosom, kromatid, sentrosom, kariokinesis, sitokinesis, bidang equator, hapliod dan diploid?

       Ø   Benang spindel : benang protein yang membentuk tabung yang muncul

menghubungkan sentriol yang satu dengan yang lain pada proses pembelahan sel

untuk menarik kromosom menuju ke kutub masing-masing.

    

  Ø   Sentromer : sebuah bagian pada untaian DNA yang bertanggung jawab atas

pergerakan kromosom yang telah tereplikasi.

    

   Ø   Kinetokor : bagian kromosom yang merupakan tempat pelekatan benang-benang

spindel selama pembelahan inti dan merupakan tempat melekatnya lengan kromosom.

      

Ø   Kromosom : struktur berupa benang halus yang membawa informasi genetik (gen).

     

  Ø   Kromatid : salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom.

     

  Ø   Sentrosom : organel sel yang memiliki fungsi aktif pada saat pembelahan sel dan

hanya terdapat pada sel hewan.

     

 Ø   Kariokinesis : pembagian inti selama siklus sel dan biasanya diikuti oleh sitokinesis.

      

Ø   Sitokinesis : proses dimana sel membelah sitoplasma untuk menghasilkan dua sel

anak. Sebagai langkah terakhir dalam pembelahan sel mitosis, sitokinesis adalah

proses hati-hati diatur bahwa sinyal awal generasi selular baru.

     

  Ø   Bidang equator : tempat berkumpulnya kromosom saat pembelahan.

       

Ø   Haploid : sel yang hanya berisi satu set lengkap kromosom.

     

  Ø   Diplod : sel yang berisi dua set lengkap kromosom.

b.    Jelaskan perubahan kromosom yang terjadi pada fase profase, metafase, anafase,

dan telofase?

1. Profase : Tahap ini merupakan fase pembelahan mitosis yang paling lama dan paling banyak memerlukan energi. Peristiwa yang berlangsung selama profase adalah sebagai berikut: benang kromatin menjadi kromosom, lalu kromosom mengganda menjadi dua kromatid tetapi masih melekat dalam satu sentromer membran inti dan nukleolus lenyap sentrosom memisah menjadi dua sentriole, dan diantaranya terbentang benang spindel 2. Metafase : Pada tahap ini kromosom terletak berjajar pada bidang ekuator. Bagian sentromer kromosom berikatan dengan kinetokor yang berhubungan dengan benang spindel. Pada fase ini kromosom tampak paling jelas terlihat sehingga jumlahnya mudah diidentifikasi. Metafase adalah tahap yang memerlukan energi terkecil dan waktu yang paling singkat. 3. Anafase : Saat anafase sentromer membelah, lalu benang spindel menarik kromosom menuju kutub sel yang berlawanan. Pergerakan kromosom tersebut dipengaruhi oleh enzim dynein. 4. Telofase : Pada tahap ini terjadi peristiwa sebagai berikut:  Kromosom berubah menjadi benang kromatin Membran inti dan nukleolus terbentuk kembali Terjadi sitokinesis (pembagian sitoplasma) sehingga dihasilkan dua sel yang identik dengan sel semula

c.    Mengapa interfase tidak tepat jika disebut fase istirahat pada pembelahan sel?

Pernyataan fase interfase sebagai fase istirahat sebenarnya kurang tepat, karena

pada tahap ini sel sedang mempersiapkan segala kebutuhannya untuk memulai

pembelahan. persiapannya terbagi menjadi 3 yaitu G1, S, dan G2. pada tahap G1

interfase, sel mulai mempersiapkan protein protein serta komponen lain yang

dibutuhkan. Pada fase S (Sintetis) sel menduplikasi materi genetik untuk

diwariskan ke sel anakan. Pada fase G2 sel menduplikasi organel organel serta

mempersiapkan kebutuhan lainnya untuk langsung masuk kedalam fase mitotik.

3.     Perhatikan gambar pembelahan meiosis berikut!

a.   Sebutkan 4 fase meiosis I?

 1. Profase I :

 a.    Leptoten, terbentuk kromosom

 b.    Zigoten, terjadi sinapsis

 c.    Pakiten, kromosom membelah membentuk kromatid sehinggan tiap kromosom mengandung empat kromatid

 d.   Diploten, kromosom homolog saling menjauhkan diri sehingga terbentuk kiasma

 e.    Diakinesis, mengandung empat kromatid

2. Metafase I :

f.     Membran inti menghilang

g.    Terbentuk benang-benang spindel

h.    Kromosom berjajar di sepanjang ekuator

3. Anafase I :

i.     Pada tahap ini kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan

4. Telofase I :

j.     Membrane inti dan anak inti kembali terbentuk

k.    Terbentuk dua sel anakan melalui proses sitokinesis.

b.    Sebutkan 4 fase meiosis II?

1. Profase II :

Sentrosom membentuk dua sentriol yang letaknya pada kutub yang berlawanan dan

dihubungkan oleh benang gelendong.

2. Metafase II :

Kromosom berada di bidang ekuator, kromatid berkelompok dua-dua. Belum

terjadi pembelahan.

3. Anafase II :

Kromosom melekat pada kinetokor benang gelendong, lalu ditarik oleh benang

gelendong ke arah kutub yang berlawanan yang menyebabkan sentromer terbelah.

4. Telofase II :

Kromatid berkumpul pada kutub pembelahan lalu berubah menjadi kromatin]

kembali. Bersamaan dengan itu membran inti dan anak inti terbentuk kembali, dan

sekat pemisah semakin jelas sehingga akhirnya terjadilah dua sel anakan.

c.    Jelaskan perubahan kromosom pada profase I?

a) Leptonema (Leptoten)

Terlihat benang-benang halus di bagian inti sel dan mulai terbentuk

kromosom.

b) Zigonema (Zigoten)

(1) Pembentukan kembaran kromosom (geminus).

(2) Kromosom homolog yang berpasangan disebut bivalen, sedangkan

peristiwa berpasangannya antarkromosom homolog dinamakan sinapsis.

c) Pakinema (Pakiten)

Geminus (kembaran kromosom) terbentuk secara sempurna.

d) Diplonema (Diploten)

(1) Kromosom membelah membujur sehingga setiap kelompok sinapsis

terbentuk empat kromatid dan letaknya saling menjauh. Namun, pada

titik-titik tertentu masih ada hubungan disebut kiasma. Adanya kiasma ini

memungkinkan terjadinya pindah silang (crossing over).

(2) Pasangan kromosom homolog memisahkan diri.

e) Diakinesis

(1) Kromosom makin tebal.

(2) Geminus menyebar di sepanjang inti.

d.    Bagaimana terjadinya proses pindah silang pada profase I?

Pindah silang hanyalah pertukaran materi genetik antara dua kromosom homolog

yang menimbulkan kromosom rekombinan. Pada profase I, kromosom homolog

berjejer memanjang atau berpasangan dengan satu sama lain, dan pertukaran

materi genetik antara dua kromosom berlangsung, yang dikenal sebagai pindah

silang. Pasangan kromosom homolog yang dikenal sebagai sinapsis, dan titik di

mana kromosom ini berpasangan satu sama lain dikenal sebagai kiasma

(Chiasmata).

e.    Jelaskan perbedaan profase I dan II?

1. Profase I:

Kromosom membelah menjadi kromatid. Hasil dari profase 1 adalah terbentuk 2

sel anakan, dengan setiap sel bersifat diploid (memiliki 2 set lengkap kromosom).

2. Profase II:

Kromatid akan terputus menjadi kromos. Hasil dari profase 1 adalah terbentuk 4

sel anakan, dengan setiap sel bersifat haploid (memiliki hanya 1 set lengkap

kromosom).

f.     Jelaskan perbedaan metafase I dan II?

1. Metafase I:

Tetrad menyelaraskan pada pelat Ekuatorial. Sentromer menempel pada serat

gelendong, yang membentang dari kutub sel. Satu sentromer menempel tiap serat

spindle.

2. Metafase II:

23 pasang kromatid berkumpul di tengah sel sebelum pemisahan. Proses ini identik

dengan metafase pada mitosis.

g.    Jelaskan perbedaan anafase I dan II?

1. Anafase I:

Tetrad (2 kromosom homolog) ini kemudian akan

terpisah, namun kromatid masih melekat pada benang spindel di sentromer.

Setiap anak kromosom akan bergerak menuju kutub yang belawanan. Pada

tahap ini terjadi pengurangan atau reduksi jumlah kromosom akibat

pemisahan kromosom homolog.

2.Anafase II:

Sentromer akan membelah sehingga kromatid bergerak menuju kutub

yang berlawanan.

h.    Jelaskan perbedaan telofase I dan II?

1. Telofase I:

Setiap kutub kini memiliki kromosom haploid dengan dua kromatid.

Nukleolus tampak kembali dan dalam satu sel terbentuk 2 inti yang lengkap.

Setelah itu, terjadi sitokinesis, yaitu pembentukan plasma membran untuk

memisahkan sitoplasma sehingga terbentuk 2 sel anak yang haploid.

2.Telofase II:

Pada tahap ini, masing-masing kutub telah memiliki sebuah kromosom

haploid. Benang spindel akan menghilang dan diikuti dengan sitokinesis

menghasilkan 4 sel anak yang haploid.

4.     Lengkapi tabel berikut, isilah dengan kalimat singkat dan jelas.

Perbandingan Mitosis dan Meiosis

    

Faktor pembanding	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Pertumbuhan dan mengganti sel yang rusak.	Membentuk sel kelamin
Tempat terjadi	Ø   Pada tumbuhan terjadi di jaringan meristematis.                    Ø   Pada hewan terjadi di sel somatis.	Ø   Pada tumbuhan terjadi di benang sari dan putik.                    Ø   Pada hewan terjadi di alat kelamin
Tahap pembelahan	Profase,metafase,anafase,dan telofase.	Ø   Meiosis I:      Profase I,metafase I,anafase I,dan telofase I.                     Ø   Meiosis II:      Profase II,metafase II,anafase II,dan telofase II.
Hasil	Dua sel anak yang memiliki jumlah kromosom seperti sel induknya (diploid).	Empat sel anak yang memiliki setengah jumlah kromosom sel induknya (haploid).

  5.    Jelaskan dengan gambar gametogenesis pada alat kelamin jantan dan bertina pada tumbuhan.

Mikrosporogenesis:

Gametogenesis pada alat kelamin jantan tumbuhan dinamakan mikrosporogenesis.

Mikrosporogenesis adalah proses pembentukan mikrospora (serbuk sari).

Mikrosporogenesis dimulai dari sel induk mikrospora yang membelah melalui meiosis I

dan meiosis II, serta menghasilkan empat mikrospora yang dinamakan tetrad (karena

keempat mikrospora menempel menjadi satu). Masing-masing mikrospora akan

berkembang terpisah satu sama lain menjadi butir serbuk sari (polen). Pada tiap

serbuk sari, intinya mengadakan pembelahan mitosis menjadi inti vegetatif dan inti

generatif. Pada tumbuhan Angiospermae (berbiji tertutup), inti generatif membelah

sekali lagi membentuk dua inti generatif setelah terjadi penyerbukan. Gametofit

jantan yang lengkap terjadi saat serbuk sari berkecambah, yaitu mengandung satu inti

vegetatif dan dua inti generatif. Kedua inti generatif inilah yang siap membuahi sel

sel gamet betina.

Megasporogenesis:

Gametogenesis pada alat kelamin betina dinamakan megasporogenesis.

Megasporogenesis merupakan proses pembentukan megaspora. Proses

megasporogenesis dimulai dari pembelahan meiosis I dan meiosis II sel induk

megaspora diploid, menghasilkan empat sel megaspora yang haploid. Pada tumbuhan

Angiospermae hanya satu megaspora saja yang fungsional, sedangkan tiga lainnya

mengalami degenerasi. Selanjutnya satu sel megaspora yang haploid mengalami tiga

kali pembelahan mitosis berturut-turut menghasilkan 8 sel megaspora di dalam

gametofit betina. Delapan sel tersebut selanjutnya tersusun menjadi tiga sel

antipoda, dua inti kutub, satu sel telur (ovum), dan dua sel sinergid.

6.     Jelaskan dengan gambar gametogenesis pada hewan jantan dan betina.

Spermatogenesis:

Pada hewan jantan, proses meiosis dan pembentukan sel kelamin jantan dinamakan

spermatogenesis. Sel diploid yang akan menjadi sel induk sperma (spermatogonium)

menjadi besar sebelum membelah secara meiosis. Sel demikian disebut spermatosit

primer. Sel ini kemudian membelah pada tahap meiosis I menjadi dua spermatosit

sekunder. Selanjutnya, kedua sel tersebut membelah pada meiosis II menghasilkan

empat sel spermatid. Sel spermatid kemudian berkembang menjadi sperma (gamet

jantan yang siap membuahi).

Oogenesis:

Gametogenesis pada hewan betina disebut oogenesis. Umumnya tahap-tahap

oogenesis serupa dengan spermatogenesis. Sel induk telur (oogonium) menjad besar

sebelum membelah secara meiosis. Sel yang menjadi besar ini disebut oosit primer.

Akan tetapi, dibandingkan spermatogenesis, ada dua perbedaan utama pada

oogenesis. Pertama, sel oosit primer jauh lebih besar karena mengandung komponen

sitoplasmik lebih banyak. Kedua, dua oosit sekunder (hasil pembelahan meiosis I)

berbeda ukuran dan fungsi. Salah satu sel oosit sekunder memiliki ukuran lebih besar.

Sel oosit sekunder yang berukuran lebih besar ini akan melakukan meiosis II yang

hanya akan menghasilkan satu uvum (sel telur) yang sehat dan fungsional dan satu

badan kutub yang akan mengalami degenerasi. Sedangkan sel oosit sekunder yang

berukuran lebih kecil (badan kutub pertama) juga mengalami degenerasi (mati).

Dengan demikian, dari total empat sel haploid hanya satu sel haploid saja yang

fungsional menjadi sel ovum, sedangkan tiga sel lainnya mengalami degenerasi.