Jumat, 17 Desember 2010

Reproduksi Sel dan Organisme

BAB VII
REPRODUKSI SEL DAN ORGANISME

A. Pendahuluan
Deskripsi singkat
Bab ini akan menguraikan tentang reproduksi sel, reproduksi pada tumbuhan rendan dan tumbuhan tinggi serta reproduksi pada hewan rendah dan hewan tinggi
Relevansi
Pembahasan pada bab ini merupakan pengetahuan awal untuk memahami materi perkembangbiakan dan genetika.
Kompetensi Dasar
Mahasiswa dapat menjelaskan tentang
B. Penyajian
Uraian dan contoh
7.1 Reproduksi Sel
Sel merupakan struktur terkecil dari makhluk hidup, oleh karena itu sel sangat menentukan fungsi dan bentuk dari organ atau jaringan yang disusunnya. Kumpulan dari banyak sel dengan struktur dan fungsi yang sama disebut jaringan dan kumpulan jaringan dengan tujuan fungsi tertentu disebut organ. Untuk bisa mencapai jumlah banyak, sel melakukan pembelahan. Pembelahan sel mempunyai tujuan sebagai berikut :
• Regenerasi sel-sel yang rusak/mati
• Pertumbuhan dan perkembangan
• Berkembang biak (reproduksi)
• Variasi individu baru
Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu amitosis, mitosis dan meiosis (pembelahan reduksi).
a. Pembelahan Amitosis
Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

b. Pembelahan Mitosis
Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan dua sel anakan yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fase mitosis (fase M) pada siklus sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang sama dengan sel awal.
Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.
Karena sitokinesis umumnya terjadi setelah mitosis, istilah "mitosis" sering digunakan untuk menyatakan "fase mitosis". Perlu diketahui bahwa banyak sel yang melakukan mitosis dan sitokinesis secara terpisah, membentuk sel tunggal dengan beberapa inti. Hal ini dilakukan misalnya oleh fungi dan slime moulds. Pada hewan, sitokinesis dan mitosis juga dapat terjadi terpisah, misalnya pada tahap tertentu pada perkembangan embrio lalat buah. Tahap-tahap mitosis terdiri atas empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. (Perhatikan Gambar ).

Gambar . Tahap-Tahap Pembelahan Mitosis
1. Profase
Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari sentromer (Campbell et al. 1999).
2. Metafase
Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic plate) (Campbell et al. 1999).
3. Anafase
Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al. 1999).
4. Telofase
Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase. Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan pewarna histologi (Campbell et al. 1999).
Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al. 1999).
Hasil utama dari mitosis adalah pembagian genom sel awal kepada dua sel anakan. Genom terdiri dari sejumlah kromosom, yaitu kompleks DNA yang berpilin rapat yang mengandung informasi genetik vital untuk menjalankan fungsi sel secara benar. Karena tiap sel anakan harus identik secara genetik dengan sel awal, sel awal harus menggandakan tiap kromosom sebelum melakukan mitosis. Proses penggandaan terjadi pada pertengaha intefase, yaitu fase sebelum fase mitosis pada siklus sel.
Setelah penggandaan, tiap kromosom memiliki kopi identik yang disebut sister chromatid, yang berlekatan pada daerah kromosom yang disebut sentromer. Sister chromatid itu sendiri tidak dianggap sebagai kromosom.
c. Pembelahan Meiosis
Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi, di karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n. Pembelahan ini menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induknya. Contoh, sel induk gamet jantan (spermatogonium) merupakan sel yang diploid (2n) setelah membelah, sel anak yang terbentuk (spermatozoa) merupakan sel yang haploid (n).
Dalam pembelahan meiosis terjadi dua kali pembelahan sel secara berturut –turut, tanpa diselingi adanya interfase, yaitu tahap meiosis 1 dan meiosis 2 dengan hasil akhir 4 sel anak dengan jumlah kromosom haploid (n). Lihat Gambar .
1) Meiosis 1
- Profase I
a. Leptoten
Kromatin menebal membentuk kromosom.
b. Zygoten
Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.
c. Pakiten
Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan satu sentromer.
d. Diploten
Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan menjadi rapat.
e. Diakenesis
Ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya terjadi pada meiosis saja,, yang dapat mengakibatkan terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti menghilang. Sentriol berpisah menuju kutub yang berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.
- Metafase 1
Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.
- Anafase I
Pada tahap ini, spindel pembelahan memendek dan menarik belahan tetrad (diad) ke kutub sel berlawanan sehingga kromosom homolog dipisahkan. Kromosom hasil crossing over yang bergerak ke kutub sel membawa materi genetic yang berbeda.
- Telofase I
Pada tahap ini, membrane sel membentuk sekat sehingga terbentuk dua sel anak yang bersifat haploid, tetapi setiap kromosom masih mengandung dua kromatid (siser cromatid) yang terhubung melalui sentromer.
2) Meiosis 2
- Profase II
a) Benang – benang kromatin berubah kembali menjadi kromosom.
b) Kromosom yang terdiri dari 2 kromatida tidak mengalami duplikasi lagi.
c) Nucleolus dan dinding inti menghilang.
d) Sentriol berpisah menuju kutub yang berlawanan.
e) Serat – serat gelendong terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.
- Metafase II
Kromosom kebidang ekuator menggantung pada serat gelendong melalui sentromernya.
- Anafase II
Kromatida berpisah dari homolognya, dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.
- Telofase II
a) Kromosom berubah menjadi benang – benang kromatin kembali.
b) Nucleolus dan dinding inti terbentuk kembali.
c) Serat – serat gelendong menghilang dan terbentuk sentrosom kembali.




Gambar . Tahap-Tahap Pembelahan Meiosis
Hasil akhir dari pembelahan secara meiosis adalah sebagai berikut.
 Satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 4 sel anakan yang masing – masing haploid (n)
 Jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.
 Pembelahan meiosis hanya terjadi pada sel – sel generative atau sel – sel gamet seperti sperma dan ovum (sel telur).
7. 2 Reproduksi Pada Tumbuhan Rendah dan Tumbuhan Tinggi
a. Reproduksi Pada Tumbuhan Rendah
1. Reproduksi Aseksual Pada Tumbuhan Rendah
Dalam reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Berikut adalah contoh-contoh reproduksi secara aseksual pada tumbuhan rendah.
a. Fisi
Fisi terjadi pada organisme bersel satu. Pada proses fisi individu terbelah menjadi dua bagian yang sama. Contoh : Pada pembelahan sel bakteri, pada Plasmodum, reproduksi dengan fisi berganda, yaitu inti sel membelah berulang kali dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma. Proses ini disebut skizogoni, sel yang mengalami skizogoni disebut skizon.



b. Pembentukan Spora
Dibentuk di dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru, spora dihasilkan oleh jamur, lumut, dan paku
c. Pembentukan tunas
Organisme tertentu dapat membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Kemudian tunas ini akan lepas dari induknya dan dapat hidup sebagai individu baru. Misalnya pada ganggang, lumut dan paku.
2. Reproduksi Seksual Pada Tumbuhan Rendah
Reproduksi seksual adalah perkembangbiakan individu melalui persatuan gamet-gamet pada tumbuhan rendah. Reproduksi ini dapat dilakukan dengan beberapa cara.
a. Isogami
Isogami (Isogamy) adalah penyatuan dua gamet yang secara morfologis tidak berbeda, yaitu tidak terdiferensiasi dalam makro dan mikrogamet. Isogamet biasanya dari galur minus atau plus; tetapi pada kapang lendir Physarum, satu isogamet dapat bersatu dengan setiap gamet selama keduanya secara genetik berbeda pada semua ketiga lokus polimorf.
b. Anisogami
Anisogami (Anisogamy) adalah keadaan yang melibatkan peleburan gamet-gamet yang berlainan ukuran dan/atau motilitasnya. Pada oogami (oogamy), gamet-gamet berbeda dalam kedua sifat tersebut. Tampaknya sperma sering menyumbangkan sentriol tunggal untuk zigot yang terbentuk.
c. Konyugasi
Konjugasi adalah perkembangbiakan secara seksual yaitu penyatuan dua gamet yang secara morfologis tidak diketahui betina dan jantannya.
b. Reproduksi Pada Tumbuhan Tinggi
1. Reproduksi Aseksual Pada Tumbuhan Tinggi
Reproduksi aseksual pada tumbuhan tinggi dapat dilakukan secara alami ataupun secara buatan. Reproduksi secara aseksual alami diantaranya :

d. Stolon
Stolon adalah batang yang menjalar di atas tanah. Di sepanjang stolon dapat tumbuh tunas adventisia (liar), dan masing-masing tunas ini dapat menjadi anakan tanaman. Contoh: pada rumput teki, rumput gajah dan strawberi.
e. Akar Tinggal atau Rizoma
Rizom adalah batang yang menjalar di bawah tanah, dapat berumbi untuk menyimpan makanan maupun tak berumbi. Ciri rizom adalah adanya daun yang mirip sisik, tunas, ruas dan antar ruas. Rizom terdapat pada bambu, dahlia, bunga iris, beberapa jenis rumput, kunyit, lengkuas, jahe dan kencur.
f. Tunas yang tumbuh di sekitar pangkal batang
Tunas ini membentuk numpun, misalnya: pohon pisang, pohon pinang dan pohon bambu.
g. Tunas liar
Tunas liar terjadi pada tumbuhan yang daunnya memiliki bagian meristem yang dapat menyebabkan terbentuknya tunas-tunas baru di pinggir daun. Contoh: tunas cocor bebek (Kalanchoe pinnata) dan begonia.
h. Umbi lapis
Umbi lapis adalah batang pendek yang berada di bawah tanah. Umbi lapis diselubungi oleh sisik-sisik yang mirip kertas. Contoh: tumbuhan lili, tulip dan bawang.
i. Umbi batang
Umbi batang adalah batang yang tumbuh di bawah tanah, digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan sehingga bentuknya membesar. Pada umbi terdapat mata tunas yang akan berkembang menjadi tanaman baru. Contoh: kentang dan Caladium.
Reproduksi secara aseksual buatan diantaranya :
j. Mencangkok
Suatu cara mengembangbiakkan tumbuhan dengan jalan menguliti batang yang ada lalu bungkus dengan tanah agar akarnya tumbuh. Jika akar sudah muncul akar yang kokoh, maka batang tersebut sudah bisa dipotong dan ditanam di tempat lain.

k. Merunduk
Merunduk adalah teknik berkembang biak tumbuh-tumbuhan dengan cara menundukkan batang tanaman ke tanah dengan harapan akan tumbuh akar. Setelah akar timbul, maka batang sudah bisa dipotong dan dibawa ke tempat lain.
l. Menyetek
Menyetek / Nyetek, adalah perkembangbiak tumbuhan dengan jalan menanam batang tanaman agar tumbuh menjadi tanaman baru. Contohnya seperti singkong.
m. Mengenten/Menyambung
Menyambung / Mengenten, adalah perkembang biakan buatan yang biasanya dilakukan pada tumbuhan sejenis buah-buahan atau ketela pohon demi mendapatkan kualitas buat yang baik
2. Reproduksi Seksual Pada Tumbuhan Tinggi
Alat perkembangbiakan secara sexual pada tumbuhan adalah bunga. Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksi seksual pada tumbuhan berbunga (divisio Magnoliophyta atau Angiospermae, "tumbuhan berbiji tertutup"). Pada bunga terdapat organ reproduksi (benang sari dan putik). Untuk jelasnya perhatikan Gambar .

Gambar . Bagian-Bagian Bunga
a) Pembentukan gamet betina
Pada Angiospermae gamet betina dibentuk di dalam bakal biji (ovule) atau kantung lembaga. Pada bagian ini terdapat sel induk megaspora (sel induk kantug lembaga) yang diploid. Sel ini akan membelah secara meiosis dan dari satu sel induk kantung lembaga membentuk 4 sel yang haploid. Tiga sel akan mereduksi dan lenyap tinggal satu yang berkembang. Selanjutnya, sel ini membelah secara mitosis 3 kali dan terbentuklah 8 sel. Dari sel yang berjumlah 8 ini, 3 sel akan bergerak menuju arah yang berlawanan dengan mikropil, 2 sel lainnya menjadi kandung tembaga sekunder, dan 3 sel terakhir menuju ke dekat mikropil. Dari 3 sel (yang menuju dekat mikropil) yang terakhir ini dua menjadi sinergid dan satu sel lagi menjadi sel telur. Dalam keadaan seperti ini kandung lembaga sudah masak dan siap untuk dibuahi. Putik yang sudah masak biasanya mengeluarkan cairan lengket pada ujungnya yang berfungsi sebagai tempat melekatnya serbuk sari.
b) Penyerbukan
Penyerbukan merupakan jatuhnya serbuk sari pada kepala putik (untuk golongan tumbuhan berbiji tertutup) atau jatuhnya serbuk sari langsung pada bakal biji (untuk tumbuhan berbiji telanjang) (Sutarno dkk,1997). Butir serbuk/serbuk sari menempel pada kepala putik membentuk buluh serbuk (2 inti, inti vegetatif dan inti generatif) berjalan ke arah mikropil (pintu kandung lembaga) inti generatif membelah 2 inti sperma sampai di mikropil, inti vegetatif mati satu inti sperma membuahi sel telur embrio. Satu inti sperma lain membuahi inti kandung lembaga endosperma (makanan cadangan bagi embrio). Karena pembuahannya berlangsung dua kali maka pembuahan pada Angiospermae disebut pembuahan ganda.
7.3 Reproduksi Pada Hewan Rendah dan Hewan Tinggi
a. Reproduksi Pada Hewan Rendah
1. Reproduksi aseksual pada hewan rendah
Reproduksi aseksual pada hewan lebih jarang terjadi daripada tumbuhan. Biasanya reproduksi aseksual merupakan suatu alternatif dan bukan pengganti dari reproduksi seksual. Reproduksi secara aseksual pada hewan rendah dapat dilakukan dengan beberapa cara, yakni
n. Pertunasan
Tunas, merupakan calon individu baru yagn berupa tonjolan dan muncul pada tubuh individu induknya. Hewan yang berkembangbiak dengan cara ini misalnya hidradan obelia (ubur – ubur). Pada hydra, tunas berasal dari dinding tubuh induknya yang menonjol makin panjang. Setelah terbentuk tentakel, tunas akan mengambil makanannya sendiri, barulah tunas itu akan lepas dari induknyamembentuk individu baru. Sedangkan pada obelia (ubur – ubur), tunas itu akan bertahan pada tubuh induknya, sehingga membentuk koloni. Perkembangbiakan dengan tunas, terjadi pula pada porifera. Tunas menonjol dari tubuh poripera, setelah mencapai ukuran tertentu akan lepas dan menempel pada dasar. Seterusnya tunas akan tumbuh menjdi porifera baru.
o. Pembelahan sel
Cara ini di jumpai pada hewan – hewan bersel tunggal (filum protozoa). Pembelahannya terjadi dengan proses pembagian inti dan sitoplaama sengan bersamaan. Dari satu individu terbentuk dua individu baru yang sama dengan induknya. Protozoa yang bercangkang (misalnya euglipha), terjadi dua tahap.
p. Fragmentasi
Cara ini terjadi pada planaria (termasuk filum cacing pipih). Fragmentasi adalah terbentuknya individu baru dari ptongan tubuh induknya. Apabila seekor planaria dipotong menjadi tisa, ptongan satu bagian kepalanya, potongan kedua badanya, dan potongan ketiga adalah bagian ekornya. Perhatikan gambar di samping. Maka ketiga potongan tersebut masing – masing akan tumbuh sehingga menjdi tiga individu lengkap. Bagian kepala membentuk bagian ekor, bagian ekor akan membentuk kepala, dan bagian badn akan membentku kepala dan ekor. Begitu juga bila pelanaria bila di belah simetris menjadi dua bagian, masing – masing belahan akan membentuk individu baru.
q. Partenogenesis
Partenogenesis merupakan telur yang dihasilkan oleh hewan betina yang berkembang menjadi individu baru tanpa dibuahi, contohnya serangga. Pada beberapa kasus, partenogenesis merupakan satu-satunya cara yang dapat dilakukan hewan tertentu untuk berkembang biak. Tetapi pada umumnya hewan tersebut melakukan partogenesis pada waktu tertentu, seperti yang dilakukan oleh Aphid (kutu daun) melakukan partenogenesis pada musim ketika banyak terdapat sumber makanan di sekelilingnya. Reproduksi secara partenogenesis lebih cepat daripada reproduksi secara seksual, hal ini memungkinkan jenis tersebut untuk memanfaatkan sumber makanan yang tersedia dengan cepat.

2. Reproduksi seksual pada hewan rendah
Selain melakukan reproduski secara aseksual, hewan rendah mampun melakukan reproduksi secara kawin, diantaranya sebagai berikut.
 Konjugasi yaitu persatuan antara dua individu yang belum mengalami spesialisasi sex. Terjadi persatuan inti (kariogami) dan sitoplasma (plasmogami). Contohnya pada Paramaecium sp.
 Fusi yaitu persatuan/peleburan duya macam gamet yang belum dapat dibedakan jenisnya. Dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
 Isogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki bentuk dan ukuran yang sama. Contohnya pada Phyllum Protozoa.
 Anisogami yaitu persatuan dua macam gamet yang berbeda ukuran dan bentuknya sama. Contohnya Chlamydomonas sp.
 Oogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki ukuran dan bentuk yang tidak sama. Contohnya pada Hydra sp.
b. Reproduksi Pada Hewan Tinggi
Pada vertebrata yang hidup di air melakukan fertilisasi di luar tubuh (fertilisasi eksternal) contohnya ikan dan katak. Yang hidup di darat melakukan pembuahan di dalam tubuh (fertilisasi internal).
Pada mammalia jantan, alat kelaminnya disebut penis pada reptil seperti cecak dan kadal menggunakan hemipenis (penis palsu), sedang pada bangsa burung misalnya : bebek, untuk menyalurkan sperma menggunakan ujung kloaka.
Pada hewan yang melakukan fertilisasi internal dikenal adanya 3 macam perkembangan embrio
1. Ovipar/bertelur
Bila embrio berkembang di dalam telur..Misalnya : pada jenis-jenis burung dan ikan.
2. Ovovivipar/bertelur dan beranak
Bila embrio berkembang di dalam telur yang diinkubasi dalam tubuh dengan sumber nutrisi berasal dari telur. ....Misalnya : pada beberapa jenis ikan hiu.
3. Vivipar/beranak
Bila embrio tumbuh dan berkembang di dalam uterus dan mendapat ....nutrisi dari induknya melalui plasenya.....Misalnya : pada beberapa jenis mammalia.
Pada umumnya mammalia melahirkan anaknya (vivipar) dan kemudian menyusui anaknya sampai anaknya mandiri. Beberapa perkecualian, misalnya : pada hewan paruh bebek (Platypus), bertelur, setelah menetas anaknya baru disusui. Pada hewan berkantung (Marsupialia), contoh : kanguru, anaknya lahir muda (amat prematur) kemudian merayap masuk, kantung induknya, mencari putting susu, kemudian menyusu dalam kantung sampai mandiri.
1. Alat Reproduksi Mammalia Jantan
Yang berkaitan dengan produksi sperma terdiri dari sepasang kelenjar kelamin yang disebut testis yang disimpan dalam kantung disebut skrotum/kantung pelir. Di dalam testis terdapat saluransaluran halus yang disebut tubulus seminiferus yang merupakan tempat pembentukan spermatozoa. Untuk keluar tubuh spermatozoa melewati saluran epididimis. Saluran ini kemudian melebar menjadi vas deferens yang bermuara pada uretra. Palo pertemuan uretra dengan vas deferens terdapat kelenjar prostat dan di sebelah belakangnya terdapat kelenjar cowper. Kedua kelenjar tersebut berfungsi menghasilkan sekret untuk memberi nutrisi dan mempermudah gerakan spermatozoa.
2. Alat Reproduksi Mammalia Betina
Pada manusia terdapat sepasang kelenjar kelamin yaitu ovarium yang berfungsi menghasilkan sel telur. Dalam ovarium terdapat folikel Grad yang akan berkembang menjadi sel telur (ovum). Ovarium dihubungkan dengan uterus (rahim) oleh suatu saluran yang disebut tabung fallopii (Tuba fallopii). Uterus merupakan saluran berongga yang lebih besar dengan bagian ujungnya bersatu membentuk saluran sempit yaitu vagina.
Alat Reproduksi pada pria maupun wanita pada dasarnya sama dengan alat reproduksi pada mamalia lain. Pria menghasilkan gamet jantan atau spermatozoa yang berukuran sangat kecil dan berbentuk menyerupai berudu, sedangkan wanita menghasilkan sel telur (ovum) yang dibentuk di dalam ovarium.
Gametogenesis
Proses pembentukan gamet atau sel kelamin disebut gametogenesis, ada dua jenis proses pembelahan sel yaitu mitosis dan meiosis. Bila ada sel tubuh kita yang rusak maka akan terjadi proses penggantian dengan sel baru melalui proses pembelahan mitosis, sedangkan sel kelamin atau gamet sebagai agen utama dalam proses reproduksi manusia menggunakan proses pembelahan meiosis.
Seperti yang sudah kita ketahui bersama bahwa mitosis menghasilkan sel baru yang jumlah kromosomnya sama persis dengan sel induk yang bersifat diploid (2n) yaitu 23 pasang/ 46 kromosom, sedangkan pada meiosis jumlah kromosom pada sel baru hanya bersifat haploid (n) yaitu 23 kromosom. Gametogenesis ada dua yaitu spermatogenesis dan oogenesis
1. Spermatogenesis
Sel sperma yang bersifat haploid (n) dibentuk di dalam testis melewati sebuah proses kompleks yang disebut dengan spermatogenesis (lihat Gambar ).

Gambar . Spermatogenesis
Secara simultan proses ini memproduksi sperma matang di dalam tubulus seminiferus lewat langkah-langkah berikut ini:
r. Ketika seorang anak laki-laki mencapai pubertas pada usia 11 sampai 14 tahun, sel kelamin jantan primitif yang belum terspesialisasi dan disebut dengan spermatogonium menjadi diaktifkan oleh sekresi hormon testosteron.
s. Masing-masing spermatogonium membelah secara mitosis untuk menghasilkan dua sel anak yang masing-masing berisi 46 kromosom lengkap.
t. Dua sel anak yang dihasilkan tersebut masing-masing disebut spermatogonium yang kembali melakukan pembelahan mitosis untuk menghasilkan sel anak, dan satunya lagi disebut spermatosit primer yang berukuran lebih besar dan bergerak ke dalam lumen tubulus seminiferus.
u. Spermatosit primer melakukan meiosis untuk menhasilkan dua spermatosit sekunder yang berukuran lebih kecil dari spermatosit primer. Spermatosit sekunder ini masing-masing memiliki 23 kromosom yang terdiri atas 22 kromosom tubuh dan satu kromosom kelamin (Y atau X).
v. Kedua spermatosit sekunder tersebut melakukan mitosis untuk menghasilkan empat sel lagi yang disebut spermatid yang tetap memiliki 23 kromosom.
w. Spermatid kemudian berubah menjadi spermatozoa matang tanpa mengalami pembelahan dan bersifat haploid (n) 23 kromosom. Keseluruhan proses spermatogenesis ini menghabiskan waktu sekitar 64 hari.
2. Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pematangan ovum di dalam ovarium. Tidak seperti spermatogenesis yang dapat menghasilkan jutaan spermatozoa dalam waktu yang bersamaan, oogenesis hanya mampu menghasilkan satu ovum matang sekali waktu (lihat Gambar ).

Gambar . Oogenesis
Berikut adalah proses pembentukan oogenesis
 Oogonium yang merupakan prekursor dari ovum tertutup dalam folikel di ovarium.
 Oogonium berubah menjadi oosit primer, yang memiliki 46 kromosom. Oosit primer melakukan meiosis , yang menghasilkan dua sel anak yang ukurannya tidak sama.
 Sel anak yang lebih besar adalah oosit sekunder yang bersifat haploid. Ukurannya dapat mencapai ribuan kali lebih besar dari yang lain karena berisi lebih banyak sitoplasma dari oosit primer.
 Sel anak yang lebih kecil disebut badan polar pertama yang kemudian membelah lagi.
 Oosit sekunder meninggalkan folikel ovarium menuju tuba Fallopi. Apabila oosit sekunder difertilisasi, maka akan mengalami pembelahan meiosis yang kedua. begitu pula dengan badan polar pertama membelah menjadi dua badan polar kedua yang akhirnya mengalami degenerasi. Namun apabila tidak terjadi fertilisasi, menstruasi dengan cepat akan terjadi dan siklus oogenesis diulang kembali.
 Selama pemebelahan meiosis kedua, oosit sekunder menjadi bersifat haploid dengan 23 kromosom dan selanjutnya disebut dengan ootid. Ketika inti nukleus sperma dan ovum siap melebur menjadi satu, saat itu juga ootid kemudian mencapai perkembangan finalnya menjadi ovum yang matang.
 Kedua sel haploid (sperma dan ovum) bersatu membentuk sel zygot yang bersifat dipoid (2n).

Rangkuman
Untuk bisa mencapai jumlah banyak, sel melakukan pembelahan. Pembelahan sel mempunyai tujuan, yakni regenerasi sel-sel yang rusak/mati, pertumbuhan dan perkembangan, berkembang biak (reproduksi) dan variasi individu baru. Reproduksi sel ada 3 macam, yaitu reproduski sel, yaitu amitosis, mitosis dan meiosis (pembelahan reduksi).
Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel, mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel dan meiosis disebut juga pembelahan reduksi, di karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n.
Pada tumbuhan dan hewan baik yang rendah maupun yang tinggi dikenal adanya perkembangbaiakan secara aseksual dan seksual. Perkembangbiakan secara aseksual adalah perkembangabiakan tanpa melalui peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina sebaliknya pada perkembangbiakan secara seksual terjadi proses peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina
C. Penutup
a. Pertanyaan
1. Apa perbedaan antara reproduksi sel secara amitosis, mitosis dan meiosis.
2. Jelasakan beberapa macam perkembangbiakan secara aseksual pada hewan rendah
3. Jelaskan bagaimana proses pembentukan sperma (spermatogenesis)
b. Umpan balik
Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
- Membaca bahan atau materi yang relevan dengan materi yang akan dibahas.
- Aktif dalam tanya jawab sehubungan dengan materi yang dibahas.
- Mengerjakan latihan.
c. Tindak lanjut
- Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% pertanyaan di atas, maka mahasiswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab materi pengenalan mikrobiologi merupakan dasar untuk bab-bab selanjutnya.
- Jika ada di antara mahasiswa ada yang belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk:
• Mempelajari kembali topik di atas dari awal.
• Berdiskusi dengan teman terutama hal-hal yang belum dikuasai.
• Bertanya kepada Dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam penyampaian materi atau diskusi.
d. Kunci Jawaban
1. Perbedaan reproduksi sel secara amitosis, mitosis dan meiosis
a. Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel.
b. Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel.
c. Meiosis disebut juga pembelahan reduksi, di karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n.
2. Macam- macam perkembangbiakan secara seksual pada hewan rendah
a. Konjugasi yaitu persatuan antara dua individu yang belum mengalami spesialisasi sex. Terjadi persatuan inti (kariogami) dan sitoplasma (plasmogami). Contohnya pada Paramaecium sp.
b. Fusi yaitu persatuan/peleburan duya macam gamet yang belum dapat dibedakan jenisnya. Dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
c. Isogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki bentuk dan ukuran yang sama. Contohnya pada Phyllum Protozoa.
d. Anisogami yaitu persatuan dua macam gamet yang berbeda ukuran dan bentuknya sama. Contohnya Chlamydomonas sp.
e. Oogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki ukuran dan bentuk yang tidak sama. Contohnya pada Hydra sp.
3. Proses pembentukan sperma (spermatogenesis)
a. Ketika seorang anak laki-laki mencapai pubertas pada usia 11 sampai 14 tahun, sel kelamin jantan primitif yang belum terspesialisasi dan disebut dengan spermatogonium menjadi diaktifkan oleh sekresi hormon testosteron.
b. Masing-masing spermatogonium membelah secara mitosis untuk menghasilkan dua sel anak yang masing-masing berisi 46 kromosom lengkap.
c. Dua sel anak yang dihasilkan tersebut masing-masing disebut spermatogonium yang kembali melakukan pembelahan mitosis untuk menghasilkan sel anak, dan satunya lagi disebut spermatosit primer yang berukuran lebih besar dan bergerak ke dalam lumen tubulus seminiferus.
d. Spermatosit primer melakukan meiosis untuk menhasilkan dua spermatosit sekunder yang berukuran lebih kecil dari spermatosit primer. Spermatosit sekunder ini masing-masing memiliki 23 kromosom yang terdiri atas 22 kromosom tubuh dan satu kromosom kelamin (Y atau X).
e. Kedua spermatosit sekunder tersebut melakukan mitosis untuk menghasilkan empat sel lagi yang disebut spermatid yang tetap memiliki 23 kromosom.
f. Spermatid kemudian berubah menjadi spermatozoa matang tanpa mengalami pembelahan dan bersifat haploid (n) 23 kromosom. Keseluruhan proses spermatogenesis ini menghabiskan waktu sekitar 64 hari.

e. Referensi
Anonim. 2009. http://www.juraganmedis.com/konsep-pembelahan-sel.html (Diakses tanggal 24 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/Sponsor- Pendamping/Praweda/Biologi/0113%20Bio%203-1b.htm (Diakses tanggal 24 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://id.wikipedia.org/wiki/Mitosis (Diakses tanggal 24 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi/bio100/ Gambar/ mitosis_meiosis/ mitosis.jpg (Diakses tanggal 24 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://www.crayonpedia.org/mw/ C._Pembelahan_Sel_Secara_ Meiosis_12.1 (Diaksesd tanggal 24 Oktober 2009)
Anonim. 2009. http://ilmupedia.com/akademik/21/96-reproduksi-aseksual--vegetatif.html (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http:// edijoeyh.files. wordpress.com/2008/09/3131.gif&imgrefurl (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://sanoesi.wordpress.com/2009/01/30/pembungaan-penyerbukan-dan- pembuahan-tanaman/ (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://makalah85.blogspot.com/2008/11/perkembangbiakan.html (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://reproduksimanusia.blogspot.com/2009/05/reproduksi- hewan_11.html (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://ilmukeperawatan.wordpress.com/2008/06/24/56/ (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://www.como.wa.edu.au/uploads/media/Oogenesis_01.jpg (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
Anonim. 2009. http://iceteazegeg.files.wordpress.com/2009/02/spermatogenesis.jpg (Diakses tanggal 24 oktober 2009)
f. Senerai
Gamet = sel kelamin

1 komentar:

  1. Perbedaan reproduksi sel dan organisme yang lebih spesifik apa ya? Trimakasih http://satriosuryadinugroho.student.ipb.ac.id

    BalasHapus