Proses Mitosis dan Meiosis dalam Pewarisan Sifat

Table of Contents

Proses Pewarisan Sifat

Tahukah kalian apa itu sel gamet ? Sel gamet adalah sel sperma atau sel telur. Dalam pembentukan sel-sel gamet melibatkan pembelahan secara mitosis dan meiosis. Kalian bisa melihat artikel tentang mitosis dan meiosis pada artikel sebelum-sebelumnya. Pembelahan mitosis terjadi pada pembentukan sel-sel induk yang bersifat diploid, sedangkan pembelahan meiosis terjadi pada proses perubahan sel-sel induk sel gamet menjadi sel-sel gamet yang bersifat haploid.

Proses pembentukan sel-sel gamet disebut dengan gametogenesis.

Pada manusia dan hewan Vertebrata, proses pembentukan sel sperma berlangsung dalam testis dan dikenal dengan nama spermatogenesis, sebaliknya dengan proses pembentukan ovum berlangsung dalam ovarium dikenal dengan nama oogenesis.

Bagaimana dengan tumbuhan ? Pada tumbuhan berbiji, proses pembentukan sel-sel gamet jantan (serbuk sari) dilakukan oleh benang sari (kepala putik) dan pembentukan gamet betina (ovum) terjadi pada putik (ovule). Untuk tumbuhan lumut dan tumbuhan paku berlangsung di dalam sporangium (kotak spora).

Pembentukan Sel Gamet pada Hewan dan Manusia

Sebelumnya sudah dijelaskan secara singkat bahwa proses pembentukan sel gamet pada hewan dan manusia dikenal ada dua, yaitu spermatogenesis dan gametogenesis. Disini kita akan mempelajari lebih jauh tentang spermatogenesis dan gametogenesis.

a. Pembentukan gamet jantan (spermatogenesis)

Proses pembentukan gamet jantan atau spermatogenesis berlangsung dalam alat kelamin jantan atau disebut testis. Dalam testis terdapat bagian yang disebut tubulus seminiferus. Di tubulus seminiferus terdapat sel-sel primordial yang bersifat diploid. Sel-sel primordial ini berulang kali mengalami pembelahan secara mitosis, dan ada diantaranya yang membentuk spermatogonium atau yang dianggap sebagai sel induk sperma.

Bagaimana proses pembentukan sel sperma ?

Proses pembentukan sel sperma adalah, sebagai berikut

1. Spermatogenesis, dimulai sejak pembelahan sel-sel spermatogonium dalam testis dan berlangsung secara mitosis dan bersifat diploid (2n).
2. Spermatogonium tumbuh menjadi sel yang lebih besar atau spermatosit primer (2n). Spermatosis primer membelah secara miosis menghasilkan 2 sel spermatosik sekunder.
3. Spermatosit sekunder membelah secara meiosis II dan menghasilkan 4 spermatid yang ukurannya sama besar.
4. Spermatid, adalah sebuah sel bundar dengan sejumlah besar protoplasma merupakan gamet dewasa dengan sejumlah kromosom haploid (n).

Spermatid yang telah menyelesaikan pembelahan meiosis, sebelum menjadi gamet fungsional harus melewati perubahan kompleks pada struktur sel, seperti

• hilangnya sebagian sitoplasma
• Pembentukan ekor atau flagellum sebagai alat gerak
• nukleus mengecil menjadi kepala sperma
• granula sekretori dari badan golgi berkumpul pada ujung sperma, kemudian membentuk sebuah tudung yang disebut akrosom. Tudung akrosom mengandung enzim yang berperan untuk menembus membran sel telur.
• Organel mitokondria pindah ke bagian tengah (di antara kepala dan ekor), membantu dalam menyediakan energi untuk menggerakkan ekor
• Sebagian besar sitoplasma dari spermatid dibuang sebagai badan residu, kemudian diambil secara fagositosis oleh sel Sertoli dalam tubulus seminiferus. Sel Sertoli ini berfungsi untuk melindungi, menunjang, dan memberi makan sperma yang sedang berkembang.
• Pada manusia perkembangan spermatogonium agar menjadi matang membutuhkan waktu selama 16 hari. Setelah terjadi perubahan-perubahan ini, maka sperma menjadi sperma fungsional yang siap membuahi sel telur.

b. Pembentukan gamet betina (oogenesis)

Proses pembentukan gamet betina atau Oogenesis berlangsung dalam ovarium, dimana sel primordial (asal) dalam ovarium yang bersifat diploid adalah oogonium. Oogonium melakukan pembelahan secara mitosis membentuk oogonium tambahan yang memiliki jumlah kromosom meiosis diploid (2n).

Pada proses oogenesis akan dihasilkan satu sel telur fungsional dan 3 sel kutub atau polosit.

Bagaimana Proses Pembentukan Ovum

Proses pembentukan ovum, terjadi dengan cara berikut ini:

1. Oogonium melakukan pembelahan secara meiosis menjadi oogonium tambahan yang memiliki jumlah kromosom yang diploid (2n).
2. 1 oogonium tumbuh dan berkembang menjadi sebuah oosit primer.
3. Oosit primer mengalami pembelahan secara meiosis I dan menghasilkan 2 buah sel dengan sama besarnya. Satu sel dengan ukurannya besar disebut oosit sekunder yang mengandung kuning telur dan mempunyai jumlah kromosom yang haploid (n), serta satu sel yang berukuran kecil disebut badan kutub I.
4. Oosit sekunder mengalami pembelahan secara meiosis II, dan menghasilkan dua sel yang ukurannya berbeda. Satu sel berukuran besar disebut ootid dan satu sel lain berukuran kecil disebut badan kutub II, serta kedua sel ini bersifat haploid.
5. Pada waktu yang bersamaan badan kutub I akan membelah dan membentuk 2 badan kutub II.
6. Ootid mengalami perubahan lebih lanjut hingga menjadi ovum yang masak.
7. Ketiga badan kutub II kemudian hancur.

Pada manusia dan hewan, oogonium dan oosit dikelilingi dengan selapis sel folikel. Ketika seorang bayi perempuan dilahirkan, kedua ovariumnya mengandung 400.000 oosit primer dalam tahap profase pembelahan meiosis I. Oosit primer ini tetap berada dalam tahap profase sampai mencapai tingkat kematangan seksual.

Pembentukan Gamet pada Tumbuhan Berbiji Tertutup (Angiospermae)

Pembentukan gamet jantan pada tumbuhan berbiji terjadi di gametofit jantan atau kepala sari (anthera) dan menghasilkan butir serbuk sari (polen). Untuk pembentukan gamet bertina berlangsung dari dalam gametofit betina, atau di dalam bakal biji (ovule) dan menghasilkan sel telur (ovum).

a. Pembentukan gamet jantan

Pembentukan gamet jantan atau Gametofit jantan terjadi pada stamen atau benang sari. Benang sari terdiri atas 2 bagian, yaitu anthera dan filamen atau tangkai sari.

Bagaimana Proses Pembentukan Serbuk Sari

Proses pembentukan serbuk sari terjadi sebagai berikut:

1. Di dalam anthera terdapat 4 kantong serbuk sari.
2. Tiap kantong serbuk sari mengandung sejumlah sel induk yang disebut sebagai sel induk mikrospora dan masing-masing bersifat diploid.
3. Tiap sel induk serbuk sari membelah secara meiosis dan menghasilkan tetrad. Tetrad terdiri dari 4 buah sel mikroskop haploid (n) yang masih bersatu.
4. Mikrospora memisahkan diri dan membentuk serbuk sari yang haploid (n).
5. Tiap inti serbuk sari membelah secara mitosis menghasilkan 2 buah nukleus haploid, yaitu inti pembuluh serbuk sari dan inti generatif.
6. Inti generatif mengalami pembelahan secara mitosis serta tidak diikuti sitokinesis betina sehingga terbentuk 2 molekul sperma. Sedangkan nukleus buluh serbuk sari tidak ikut membelah.
7. Serbuk sari yang masak memiliki 3 molekul yang haploid, yaitu:
   1. Satu nukleus buluh serbuk sari.
   2. Dua nukleus sperma, yaitu nukleus generatif dan nukleus vegetatif.
8. Tiap serbuk sari mempunyai dua lapisan kulit, yaitu bagian luar disebut eksin dan bagian dalam disebut intin.

b. Pembentukan gamet betina

Alat perkembangan betina disebut putik atau carpel. Putik terdiri atas stigma (kepala putik) dan ovari (bakal buah). Dalam bakal buah terdapat 1 atau lebih bakal biji atau ovule. Dinding ovule mengalami perubahan bentuk, jika ke arah luar membentuk integumen dan jika ke arah dalam membentuk jaringan pelindung. Bagian ujung integumen sedikit terbuka membentuk mikrofil (lubang kecil tempat masuknya serbuk sari sebagai penghubung kepala putik dengan ovarium). Pada bagian tengah bakal biji terdapat kantong embrio sel induk (mengaspora).

Bagaimana pembentukan gamet bentina

Urutan pembentukan gamet betina adalah sebagai berikut

1. Dalam bakal biji terdapat sel induk megaspora yang bersifat diploid (2n).
2. Sel induk mengaspora membelah secara meiosis menghasilkan 4 sel megaspora (n).
3. Tiga sel megaspora lenyap dan 1 sel megaspora lainnya membelah secara mitosis 3 kali, menghasilkan 8 sel.
   1. Tiga sel yang berada di dekat mikrofil dibedakan menjadi 2 macam, yaitu satu sel yang berada di bagian tengah lebih besar disebut kandung lembaga primer (ovum) dan 2 sel yang berada di sebelah kanan dan sebelah kiri sel telur disebut sel sinergid (pendamping).
   2. Tiga sel lainnya bermigrasi ke daerah kalaza (berlawanan dengan mikrofil) disebut antipoda.
   3. Dua sel terakhir bergerak ke bagian tengah dan melebur menjadi inti kandung lembaga sekunder.

Tahukah kamu !
Ketika berbagai macam sel mengalami duplikasi atau berlipat ganda seiring tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan dan pembelahan sel menimbulkan perubahan kimia dan fisik yang mencegah protoplasma menua dan mati. Akan tetapi, sel-sel tertentu, seperti sel otot dan saraf tidak membelah diri setelah mencapai batas pertumbuhannya.