Pengertian Meiosis dan Cara Pembelahan Meiosis

Cara Pembelahan Meiosis

Pengertian Meiosis

Meiosis merupakan bagian dari siklus sel. Siklus sel adalah kejadian-kejadian yang berlangsung dengan urutan tertentu yang dimulai dari pembentukan sel hingga pembelahan sel dalam pembentukan sel anakan. Siklus sel meliputi dua fase yaitu fase interphase dan fase meiosis. Dalam beberapa literature, meiosis dikatakan tidak mengalami siklus sel.

A. Interphase

Interphase dilakukan sel untuk mengumpulkan energy yang akan digunakan dalam proses pembelahan sel. Pada fase ini juga terjadi berbagai macam proses sintesis berbagai macam bahan organic. Fase yang terdapat dalam interphase adalah:

1. Fase G1 (fase petumbuhan pertama) : sel mengalami pertumbuhan (organel-organel sel menduplikasi diri untuk persiapan pembelahan).
2. Fase sintesis (S) : sel melakukan replikasi/penganan moekul DNA dan tahap sintesis mareri seprti DNA sel dan protein untuk pembelahan sel.
3. Fase G2 (fase pertumbuhan kedua) : tidak terjadi pada proses meiosis.

Terjadi 2 kali proses pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II.

a. Fase Meiosis 1

Meiosis I membagi kromosom homolog, menjadi dua sel haploid(n). Jadi meiosis I dapat dikatakan pembelahan reduksi sel.

• Prophase I

Selama fase ini, membran inti mulai menghilang. Nukleolus juga mulai menghilang. Kromosom mulai bisa dilihat. Karena benang-benang kromatin menyerap warna dan menebal, memendek. Sentrosom membelah dan menuju ke bagian masing-masing kutub. Bersamaan dengan itu benang-benang spindle juga mulai keluar dari sentrosom menuju ke arah kutub yang berlawanan.

Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid yang terdiri atas materi genetik yang identik. Selama proses meiosis (bahkan hingga proses ini berakhir) kedua kromatid ini tidak pernah berpisah.

Selama prophase I, terjadi pertukaran DNA antara kromosom yang homolog yang disebut dengan rekombinasi homolog. Dari proses pertukaran ini diharapkan akan terjadi kombinasi baru dalam kromosom. Prophase I terdiri dari beberapa tahap,leptotene, Zygotene, Pachytene, Diplotene, Diakinesis, dan proses sinkronisasi.

Pada waktu leptonema, kromosom mengalami kondensasi membentuk benang-benang (leptonema berarti “benang tipis”). Pada waktu subtahap zigonema, kromatid yang homolog saling membentuk sinapsis atau berpasangan. Sinapsis terdapat di beberapa tempat pada kromosom homolog. Ini merupakan kejadian genetik yang penting karena menjadi perantara pertukaran informasi yang disebut pindah silang atau rekombinasi antara kromosom-kromosom homolog.

Pada tahap pakinema terbentuk benang-benang tebal dan pendek membentuk benang-benang kromatid. Pada tahap ini, kromosom yang homolog tersusun atas 4 kromatid yang disebut tetrad.

Pada tahap diplonema, kromatid yang berada dalam satu bivalen memisah dengan kromatid pasangannya. Namun, di beberapa tempat terjadi kontak yang disebut kiasmata (tunggal: kiasma). Pada diakinesis, kromosom terus memendek dan berkondensasi secara maksimal. Kromosom berada di ekuator.

Pada tahap sinkronisasi, sentrosom berpindah ke masing-masing kutub sel. Sambil menghasilkan mikrotubulus yang ujung-ujungnya mengikat sentromer. Yang nantinya mikrotubulus yang berbentuk benang ini akan digunakan untuk menarik masing-masing pasang kromosom ke kutub-kutub sel.

Tahap-tahap yang terjadi saat prophase I:

1. Nukleus mulai menghilang
2. Benang romatin memendek dan menebal menjadi kromosom
3. Kromoson mereplikasi diri menjadi kromatid.
4. Kromosom menggandakan diri hingga jumlahnya dua kali kromosom awal.
5. Kromatid menebal,memendek dan menyebar memenuhi nucleus
6. Kromosom yang homolog membentuk sinapsis.
7. Homolog tersusun atas 4 kromatid/ tetra
8. Membran inti mulai menghilang
9. Pembentukan benang-benang spindel yang berasal dari mikrotubulus.

Kedua pasang sentrisol memisah menuju kutub yang berawanan.

Pada tahap prophase I terjadi juga yang disebut dengan pindah silang (crossing over). Hal ini terjadi karena masing-masing kromatid yang homolog saling menempel, sehingga memungkinkan antara kromatid-kromatid homolog tersebut melalukan pertukaran gen.

2. Metaphase I

Separuh tetrad berpindah ke bagian antara kutub dan bagian tengah sel. Yang mana masing masing tetrad memiliki homolog di bagian yang berlawanan. Bagian ini sering disebut dengan “metaphase plate”. Spindle menempel pada sentromer masing masing kromosom. Kedua kinetokor pada pasangan kromosom akan berpindah ke kutub yang sama. Sehingga kromosom akan bertempelan dengan spindle dari kutub yang sama. Ini adalah perbedaan besar antara mitosis dan meiosis. Hal ini mengakibatkan pada anaphase I, setengah dari kromosom akan berpindah ke bagian sel yang berbeda.

Tahap-tahap yang terjadi pada Metaphase I:

1. Tetrad membagi diri di ekuator, sehingga setengahnya saling menghadap ke kutub yang berlawanan
2. Tetrad yang telah membelah menggantung ke spindle dengan menggunakan sentrome
3. Benang-benang spindle semakin terlihat jelas

• Anaphase I

Pada fase ini, sel mulai memanjang. Kedua homolog pada setiap pasangan kromosom terpisah dan berpindah ke kutub yang berlawanan, ditarik oleh mikrotubulus spindle aparatus. Hal ini berbeda dengan mitosis, yang mana sentromer akan membelah sehingga kromosom akan terbagi dua dan berpindah ke masing-masing kutub. Tapi pada anaphase I, hal ini tidak terjadi. Sehingga jumlah kromosom adalah setengah dari jumlah induk. Walau jumlah kromosomnya masih sama dengan induknya. Tahap-tahap yang terjadi pada anapase I :

1. Benang spindle menarik kromosom menuju masing-masing kutub yang berlawanan.
2.  Masing-masing kutub separuh dari jumlah kromosom (tidak terjadi pembelahan sentromer).

Karena sentromer tidak membelah, maka setiap kutub akan mendapatkan kromosom yang masih berpasangan dalam bentuk tetrad. Hal ini berbeda dengan pembelahan mitosis yang mana sentromer membelah sehingga masing-masing kutub mendapatkan kromosom yang sama.

• Telophase I

Pada setiap kutub, terdapat setengah jumlah kromosom induk. Tapi setiap kromosom masih dalam bentuk tetrad. Sebuah “alur pembelahan” sudah terbentuk. Dan pada akhir dari fase ini, sel induk telah terbagi menjadi dua sel anakan. Pembagian sitoplasma ini disebut dengan sitokinesis. Pada beberapa organisme membran inti muncul, tahap pertengahan ini disebut dengan interkinesis. Tapi pada beberapa organisme lain, misal tumbuhan, tahap interkinesis tidak ditemukan, dan langsung ke tahap pembelahan selanjutnya(Meiosis II). Tahap-tahap yang terjadi pada telophase I :

• Membran nucleus terbetuk disekeliling kromosom pada setiap kutub dan kromoson memanjang.
• Proses sitokinesis
• Terjadi pembagian sitoplasma dan organela-organela lain
• Didapatkan 2 sel anakan yang haploid (n)

Proses sitokinesis bukan merupakan salah satu bagian dari proses meiosis. Sitokinesis proses pembagian sitoplasma menjadi dua. Proses ini dimulai dengan pemanjangan sel pada saat anaphase dan berakhir pada saat telophase.

Setelah telophase, sel akan mengalami masa interkinesis. Ini adalah masa istirahat untuk melanjutkan ke proses meiosis II. Pada masa ini, membran inti mulai terlihat kembali. Namun kromosom-kromosom masih dalam bentuk kromatid-kromatid yang terikat dalam sentromer, tidak menjadi kromatin. Pada beberapa organisme, fase ini tidak tampak terjadi.

Sel anakan yang dihasilkan dalam proses meiosis I mengandung jumlah kromatid yang sama dengan induknya. Tapi tetap disebut haploid karena kromosom-kromosom tersebut adalah homolog

b. Fase Meiosis II

Merupakan bagian kedua dalam proses meiosis. Tahap ini dimulai dengan dua sel anakan yang dihasilkan dari proses meiosis I. Adapun tahap-tahap yang terjadi sebagai berikut:

• Prophase II

Kromosom-kromosom masih dalam bentuk kromtid-kromatid dan sailng berpasangan, tapi belum terikat oleh benang-benang spindle. Jika sebelumnya terjadi masa interkinesis, membran inti akan mulai melebur kembali. Tahap-tahap yang terjadi pada prophase II:

1. Kromosom masih berpasangan dengan sentromer
2. Kromosom tidak menggandakan diri.
3. Membrane nucleus melebur kembali.
4. Sentriol (pada sel hewan) membelah diri, memisah ke kutub-kutub yang berlawan.
5. Benang-benang spindle mulai terbentuk.

• Metaphase II

Spindle mulai menarik kromosom ke bagian kutub. Tidak seperti metaphase I, kinetokor dari masing-masing sentromer saling berikatan dengan spindle yang berasal dari kutub yang berlawanan. Tahap-tahap yang terjadi pada metaphase II:

1. Kromatid terletak di bagian ekuator, bergantung pada spindle melalui sentromer.
2. Sentromer membelah sehingga kromosom menjadi dua.
3. Benang-benang spindle tampak semakin jelas
4. Benang-benang spindle mulai mengikat kromosom di sentromer

• Meiosis

Selama anaphase II kromatid-kromatid pada masing-masing kromosom membelah menjadi dua dan bergerak ke kutub yang berlawanan. Ketika kromosom tertarik oleh spindle, kita dapat melihat bentuk V dari kromosom yang mana lengan dari kromosom tersebut berada di belakang. Kutub-kutub akan semakin menjauh sehingga sel menjadi bertambah panjang. Tahap-tahap yang terjadi pada anaphase II:

1. Kromatid yang telah terbagi menjadi dua dibawa ke masing-masing kutub sel.
2. Hal itu terjadi karena adanya benang-benang spindle yang menarik masing masing bagian kromosom ke bagian masing-masing kutub.
3. Sehingga masing-masing kutub mendapatkan bagian yang sama dengan kromosom induk.

• Telophase II

Selama telophase II, kromosom mencapai kutub yang berlawanan. Terjadi sitokinesis, sehingga dua sel hasil dari meriosis I akan menjadi empat sel. Membran nukleus pun mulai terbentuk. Sekarang proses meiosis telah selesai. Tahap-tahap yang terjadi pada telophase II:

1. Benang-benang kromosom sudah berada di daerah kutub masing masing.
2. Kromosom mulai menipis, kemudian berubah menjadi benang-benang kromatin yang tipis.
3. Membran nucleus mulai terbentuk.
4. Nukleolus mulai muncul kembali.
5. Pada bidang ekuator terjadi penebalan plasma.
6. Sel terbentuk menjadi empat sel anakan yang haploid (n).