Health

Mitosis – Pengertian, Tahapan, Fungsi dan Tujuan

Mitosis

Pengertian Mitosis:

Mitosis
Mitosis adalah salah satu proses pembelahan sel yang penting dalam pertumbuhan, perkembangan, dan regenerasi organisme multiseluler. Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian mitosis, tahapan-tahapannya, peranannya dalam kehidupan, serta perbedaan mitosis dengan meiosis.

Ini adalah langkah dalam siklus sel di mana DNA yang baru digandakan dipisahkan, dan dua sel baru terbentuk. Proses ini penting dalam eukariota bersel tunggal, karena merupakan proses reproduksi aseksual. Pada eukariota bersel banyak, mitosis adalah bagaimana satu zigot dapat menjadi seluruh organisme.

Mitosis memiliki beberapa tahapan atau fase yang berbeda, yang akan dibahas di bawah ini.

Tahapan lain dalam siklus sel termasuk pertumbuhan dan replikasi DNA, keduanya diperlukan untuk mitosis berlangsung.

Di bawah ini adalah gambar tempat mitosis masuk ke dalam siklus sel.

Definisi

Mitosis adalah proses pembelahan inti sel yang menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk. Setiap sel anak memiliki jumlah kromosom yang sama dengan sel induk, sehingga mitosis sangat penting untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan.

Fungsi Mitosis:

Perkembangan:

Pada organisme bersel banyak, kehidupan selalu dimulai sebagai satu sel, terbentuk dari dua gamet. Zigot ini membawa semua DNA yang diperlukan untuk membuat organisme yang berfungsi penuh, tetapi tidak cukup dekat dengan sel. Tujuan dari mitosis adalah untuk menghasilkan lebih banyak sel.

Setelah putaran pertama mitosis, hanya ada dua sel.

Sel-sel ini sama-sama mengalami mitosis, dan ada 4 sel.

Tak lama kemudian, bola sel berongga kecil terbentuk, yang disebut blastula.

Bola ini terlipat dengan sendirinya karena semakin banyak sel yang dibuat.

Sel-sel mulai berdiferensiasi, yang memungkinkan mereka menyelesaikan tugas-tugas khusus dalam tubuh.

Akhirnya, organisme yang berfungsi penuh dikembangkan dan dapat dilahirkan atau ditetaskan ke dunia.

Pada organisme bersel tunggal, tindakan mitosis adalah reproduksi aseksual. Organisme bersel tunggal menggunakan mitosis untuk mereproduksi dan mendistribusikan DNA mereka. Beberapa organisme bersel tunggal bereproduksi secara seksual juga.

Untuk bereproduksi secara seksual, sebagian besar organisme menjalani proses lain, meiosis , untuk mereduksi DNA mereka dengan benar dan menempatkan DNA dalam sel individu.

Gamet ini kemudian dapat bertemu dan satu akan dibuahi.

Gamet yang dibuahi ini mengandung dua set genom, yang pada sebagian besar organisme diperlukan untuk perkembangan yang tepat.

Beberapa organisme hanya memiliki satu salinan DNA.

Ini dikenal sebagai organisme diploid dan haploid, masing-masing.

Mengganti Jaringan yang Rusak:

Fungsi penting kedua dari mitosis adalah perbaikan. Ketika suatu organisme terluka, sel-selnya rusak. Ini bisa berupa cedera fisik seperti luka, atau kerusakan dari sumber lingkungan seperti matahari.

Either way, sel-sel yang rusak perlu diganti.

Sel terdekat, tidak merasakan sel tetangganya, mengaktifkan jalur yang memulai proses mitosis.

Akhirnya sel-sel baru yang berlipat ganda saling bertemu, dan area kerusakan ditutupi dengan sel-sel baru.

Beberapa organisme mampu meregenerasi seluruh anggota badan dengan cara ini.

Kadal, kepiting, dan banyak hewan lainnya dapat kehilangan ekor atau cakarnya tanpa rasa takut, karena anggota tubuhnya dapat tumbuh kembali melalui mitosis.

Fase Mitosis:

Meskipun secara teknis bukan bagian dari mitosis, Interfase memulai dan mengakhiri mitosis. Interfase adalah bagian dari siklus sel di mana sel tumbuh dan menggandakan DNA. Setelah satu set DNA yang identik disintesis, sel memasuki Mitosis .

Profase:

Profase adalah tahap pertama dalam mitosis. Selama profase, DNA terkondensasi. Selama interfase, ketika DNA direplikasi, itu dalam bentuk longgar dan terbuka untuk memungkinkan enzim melakukan pekerjaannya pada DNA dan membuat untaian baru.

Namun kromatin ini, demikian sebutannya, akan menjadi kusut dan pecah jika sel mencoba memindahkannya tanpa memadatkannya.

Selama profase, mesin sel mengemas DNA di sekitar protein khusus, yang disebut histon, yang memungkinkannya memadat menjadi paket yang sangat rapat.

Paket DNA yang ketat ini sekarang dapat dipindahkan dengan mudah.

Selama profase sentriol muncul, yang merupakan pusat di setiap sisi sel yang mengatur mikrotubulus.

Mikrotubulus pada akhirnya akan menjangkau dan mengambil kromosom DNA.

Pada tumbuhan tahap ini dilanjutkan dengan tahap menata ulang sel dengan menempatkan nukleus di tengah. Di sebagian besar sel hewan, nukleus sebagian besar berada di tengah sel. Pada tumbuhan, sering didorong ke satu sisi oleh vakuola besar yang mengandung air.

Preprofase ini memungkinkan tanaman untuk mengatur organel mereka untuk pembagian.

Prometafase:

Agar kromosom yang digandakan dapat dipisahkan, mikrotubulus harus menjangkau mereka. Dalam prometafase, amplop nuklir yang mengelilingi sel-sel hancur. Membran ini memisahkan DNA dari sitosol sel.

Ketika amplop nuklir larut, mikrotubulus dibiarkan memanjang dari sentromer ke kromosom.

Setiap kromosom memiliki area khusus yang dikenal sebagai sentromer, dan setiap sentromer memiliki kinetokor.

Mikrotubulus dapat menempel pada kinetokor ini, memungkinkan sel untuk memindahkan kromosom.

Mikrotubulus dari setiap sisi sel akan menempel pada setiap kromosom selama prometafase.

Metafase:

Selama metafase, mikrotubulus mulai menarik kromosom. Setiap sisi menarik dengan kekuatan yang sama, dan kromosom berakhir di tengah sel. Daerah ini disebut lempeng metafase .

Sel-sel yang disejajarkan pada pelat metafase mewakili dua salinan penuh DNA.

Setiap kromosom berbaris di sebelah kromatid saudara perempuannya, atau untaian DNA hasil kloning.

Dengan cara ini, ketika mikrotubulus memisahkan kromosom, setiap sel mendapatkan seluruh genom yang berfungsi.

Di bawah ini adalah gambar sel dalam metafase.

Anafase:

Kromatid saudara perempuan, klon identik dari bagian DNA yang sama, terikat bersama di sentromernya. Selama anafase mitosis, protein yang menghubungkan kromatid ini dihancurkan. Setiap sekarang kromosomnya sendiri, bagian yang identik dapat ditarik ke setiap sel.

Pada gambar di atas, terdapat dua kromosom putih dan dua kromosom abu-abu.

Selama anafase, protein antara dua kromatid bersaudara di setiap kromosom akan larut.

Pada sel di atas ini akan menghasilkan 8 kromosom total setelah kromatid terpisah.

Pada tahap selanjutnya, mereka akan dipisahkan, untuk membuat 4 kromosom di setiap sel, jumlah yang dimiliki sel sebelum menggandakan DNA-nya.

Telofase:

Fase terakhir Mitosis, telofase, terjadi ketika kromosom ditarik ke arah setiap sentriol, dan alur pembelahan terbentuk di dalam sel. Kromosom pada akhirnya akan mendapatkan selubung nuklir yang terbentuk di sekelilingnya, dan menjadi selnya sendiri. Sentriol akan larut, dan setiap sel akan kembali berfungsi normal.

Satu langkah terakhir yang penting, sitokinesis , diperlukan sebelum fungsi sel.

Proses terakhir ini bukanlah langkah mitosis, melainkan awal dari Interfase.

Setelah dibagi, sel dapat melanjutkan pertumbuhan.

Peran Mitosis dalam Kehidupan

Mitosis memiliki beberapa peran penting dalam kehidupan organisme, di antaranya:

1. Pertumbuhan

Mitosis memungkinkan organisme multiseluler untuk tumbuh dengan menambah jumlah sel. Misalnya, selama perkembangan embrio, mitosis terjadi secara cepat untuk membentuk jaringan dan organ.

2. Regenerasi

Mitosis memungkinkan perbaikan dan regenerasi jaringan yang rusak. Contohnya, ketika kulit terluka, sel-sel di sekitar luka akan membelah melalui mitosis untuk menutup luka tersebut.

3. Reproduksi Aseksual

Pada organisme tertentu, seperti bakteri dan beberapa protista, mitosis merupakan bagian dari proses reproduksi aseksual, menghasilkan keturunan yang identik secara genetik dengan induknya.

Perbedaan Mitosis dengan Meiosis

Meskipun mitosis dan meiosis adalah proses pembelahan sel, keduanya memiliki perbedaan mendasar:

1. Tujuan

  • Mitosis: Bertujuan untuk pertumbuhan, perbaikan, dan regenerasi jaringan, serta reproduksi aseksual.
  • Meiosis: Bertujuan untuk menghasilkan sel gamet (sperma dan sel telur) dalam reproduksi seksual, dengan mengurangi jumlah kromosom menjadi setengahnya.

2. Hasil

  • Mitosis: Menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk (diploid).
  • Meiosis: Menghasilkan empat sel anak yang berbeda secara genetik dengan setengah jumlah kromosom sel induk (haploid).

3. Tahapan

  • Mitosis: Terdiri dari satu siklus pembelahan (profase, metafase, anafase, telofase).
  • Meiosis: Terdiri dari dua siklus pembelahan (meiosis I dan meiosis II), masing-masing dengan tahapannya sendiri.

Kesimpulan

Mitosis adalah proses penting dalam kehidupan organisme multiseluler, memungkinkan pertumbuhan, perbaikan, regenerasi, dan reproduksi aseksual. Dengan memahami tahapan-tahapan mitosis dan peranannya, kita dapat lebih menghargai kompleksitas dan keindahan mekanisme kehidupan pada tingkat seluler. Perbedaan utama antara mitosis dan meiosis juga menunjukkan bagaimana sel-sel berevolusi untuk memenuhi berbagai kebutuhan biologis, baik dalam konteks pertumbuhan dan perbaikan maupun reproduksi seksual.

Istilah Biologi Terkait:

  • Siklus Sel – Pada eukariota, siklus terdiri dari Interfase dan Mitosis, dengan beberapa sel masuk ke keadaan ketiga yang tidak menyelam.
  • Sitoplasma – Cairan yang mengelilingi DNA dalam sel.
  • Mikrotubulus – Struktur kecil dalam sitoplasma sel yang terbuat dari protein, yang memungkinkan sel untuk memindahkan berbagai organel dan kromosom.
  • Pembelahan Biner – Proses pembelahan sel pada prokariota, yang berbeda karena kurangnya organel dan membran terkait.

Ulangan:

  1. Sebuah sel menggandakan DNA-nya, membelah menjadi dua sel, kemudian membelah menjadi dua sel lagi. Secara efektif, sel mengurangi DNA-nya menjadi dua. Apakah sel ini mengalami mitosis?
    A. Ya, tapi hanya sekali.
    B. Ya
    C. Tidak

Jawaban pertanyaan #1 C benar. Proses ini, meskipun dimulai seperti mitosis, adalah sesuatu yang sama sekali berbeda. Ini dikenal sebagai meiosis, dan dibahas dalam artikel terpisah.

Selama mitosis, DNA dipertahankan persis, dari sel induk ke sel anak.

Pada meiosis, jumlah alel per gen berkurang, memungkinkan gamet membentuk dan menciptakan organisme dengan hanya dua alel per gen.

Mitosis bertujuan untuk membuat sel identik pada akhir proses, yang diperlukan untuk reproduksi aseksual dan mengembangkan organisme baru.

  1. Selama mitosis, kromosom memadat, berbaris di lempeng metafase, dan kromatid dipisahkan oleh enzim? Fase mitosis manakah ini?
    A. Profase
    B. Metafase
    C. Anafase

Jawaban pertanyaan #2 C benar. Ketika kromatid dipisahkan, sel berada dalam anafase mitosis. Setelah mereka dipisahkan, sel memasuki telofase.

Juga dalam anafase, kromosom menjadi sangat padat.

Ini memungkinkan mereka untuk masuk ke dalam nukleus yang baru terbentuk di sel baru.

  1. Ragi, organisme yang bereproduksi secara aseksual yang digunakan untuk membuat alkohol, memakan gula untuk menghasilkan energi dan bereproduksi. Untuk membuat bir atau anggur, ragi ditempatkan dalam air gula dengan rasa yang berbeda, dan ragi bekerja untuk menghasilkan alkohol. Biasanya, sejumlah besar ragi ditambahkan ke air gula. Namun, jika hanya sedikit ragi yang ditambahkan, campuran tersebut akan tetap menghasilkan alkohol dalam jumlah yang sama dan menguras gula, dalam waktu yang sama. Proses apa yang memungkinkan ini?
    A. Sihir
    B. Mitosis
    C. Meiosis

Jawaban pertanyaan #3 B benar. Ragi secara aktif bereproduksi di lingkungan yang kaya gula, karena banyaknya sumber daya yang tersedia. Sementara kekurangan oksigen inilah yang membuat mereka menghasilkan alkohol, ragi tetap bisa bereproduksi sambil menghasilkan energi dari fermentasi gula.

Oleh karena itu, melalui mitosis, beberapa ragi saja dapat berubah menjadi jutaan sel, dalam waktu singkat.

Pertanyaan Umum: Mitosis

P1: Apa itu mitosis?

Mitosis adalah proses pembelahan sel yang terjadi pada sel tubuh atau sel somatik. Proses ini bertujuan untuk menghasilkan dua sel anak yang identik secara genetik dengan sel induk. Mitosis terjadi dalam beberapa tahap yang meliputi profase, metafase, anafase, dan telofase.

P2: Apa peran mitosis dalam tubuh manusia?

Mitosis memiliki peran penting dalam tubuh manusia. Proses ini bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme, perbaikan jaringan tubuh yang rusak, dan regenerasi sel-sel yang hilang. Mitosis juga terlibat dalam reproduksi aseksual, di mana organisme dapat menghasilkan keturunan baru dengan cara melakukan pembelahan sel.

P3: Apa perbedaan antara mitosis dan meiosis?

Perbedaan utama antara mitosis dan meiosis terletak pada tujuan dan hasil akhirnya. Mitosis terjadi pada sel somatik dan bertujuan untuk menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induknya. Hal ini terjadi dalam tubuh manusia dan organisme lainnya untuk pertumbuhan dan perkembangan normal. Di sisi lain, meiosis terjadi pada sel reproduksi dan bertujuan untuk menghasilkan sel-sel anak yang memiliki setengah jumlah kromosom dari sel induknya. Proses ini penting dalam reproduksi seksual untuk menghasilkan keturunan dengan variasi genetik.

P4: Bagaimana mitosis terkait dengan kanker?

Dalam kasus kanker, proses mitosis terganggu dan tidak terkendali. Sel-sel kanker mengalami pembelahan yang tidak normal dan terus berkembang biak tanpa kendali, membentuk tumor. Ketidakseimbangan dalam regulasi mitosis dapat menyebabkan perkembangan kanker. Oleh karena itu, pengertian tentang mekanisme mitosis dan regulasi yang ketat sangat penting dalam pemahaman penyakit kanker dan pengembangan terapi yang efektif.

Pertanyaan Terkait: Mitosis

Q1: Apa yang terjadi pada sel saat profase mitosis?

A: Pada profase mitosis, inti sel mulai menghilang dan kromosom menjadi terlihat. Sentrosom bergerak ke kutub yang berlawanan dan membentuk serat-spindle yang terdiri dari mikrotubulus. Selaput inti juga mulai pecah, memungkinkan serat-spindle untuk menghubungkan ke kromosom.

Q2: Apa yang terjadi saat anafase mitosis?

A: Pada anafase mitosis, serat-spindle menarik kromatid saudara ke kutub yang berlawanan. Kromatid yang dipisahkan disebut sebagai kromosom anak. Selama anafase, jumlah kromosom tetap sama, tetapi jumlah kromatid menjadi setengah dari jumlah semula.

Q3: Apa yang dimaksud dengan sitokinesis?

A: Sitokinesis adalah proses pembelahan sitoplasma yang terjadi setelah tahap mitosis. Pada manusia dan banyak organisme lain, sitokinesis biasanya terjadi dengan pembentukan lekukan di tengah sel yang kemudian berkontraksi dan memisahkan sel menjadi dua sel anak yang terpisah.

Q4: Apa yang terjadi pada sel saat metafase mitosis?

A: Pada metafase mitosis, kromosom bergerak dan berada di tengah sel. Serat-spindle terikat pada sentromer kromosom dan menahan kromosom agar tetap berada di posisi yang benar. Posisi ini memastikan bahwa kromosom akan terpisah secara merata saat anafase dimulai.

Q5: Apa yang dimaksud dengan kromosom homolog?

A: Kromosom homolog adalah pasangan kromosom yang memiliki ukuran, bentuk, dan struktur yang serupa. Kromosom homolog berasal dari orang tua yang berbeda dan membawa informasi genetik yangsama, tetapi mungkin memiliki variasi alel yang berbeda. Kromosom homolog terlibat dalam meiosis, di mana mereka berpasangan dan berinteraksi untuk menghasilkan variasi genetik dalam keturunan.

Post terkait

Mitosis: Mengungkap Tarian Pembelahan Sel

Mitosis dan Meiosis: Perbedaan dan Pentingnya Proses Sel dalam Kehidupan

Profase: Mengungkap Tahap Pertama Mitosis

Mitosis letaknya dimana?

Perbandingan Mitosis Pada Sel Hewan dan Tumbuhan