Apa itu Meiosis? Pengertian Lengkap..

Pengertian Meiosis

Semua sel muncul dari sel lain melalui proses pembelahan sel. Meiosis adalah bentuk pembelahan sel khusus yang menghasilkan sel reproduksi, seperti spora tanaman dan jamur serta sel sperma dan sel telur.

Secara umum, proses ini melibatkan pembelahan sel "induk" menjadi dua atau lebih sel "anak". Dengan cara ini, sel induk dapat meneruskan materi genetiknya dari generasi ke generasi.

Sel eukariotik dan kromosomnya

Berdasarkan kompleksitas relatif sel mereka, semua organisme hidup secara luas diklasifikasikan sebagai prokariota atau eukariota. Prokariota, seperti bakteri, terdiri dari sel tunggal dengan struktur internal yang sederhana. DNA mereka mengapung bebas di dalam sel dalam massa yang bengkok seperti benang yang disebut nukleoid.

Hewan, tumbuhan, dan jamur semuanya eukariota. Sel eukariotik memiliki komponen khusus yang disebut organel, seperti mitokondria, kloroplas, dan retikulum endoplasma. Masing-masing melakukan fungsi tertentu. Tidak seperti prokariota, DNA eukariotik dikemas dalam kompartemen sentral yang disebut nukleus.

Di dalam inti eukariotik, untai heliks ganda ganda DNA membungkus erat protein yang disebut histones. Ini membentuk struktur seperti batang yang disebut kromosom.

Sel-sel dalam tubuh manusia memiliki 23 pasang kromosom, atau totalnya 46 pasang. Ini termasuk dua kromosom seks: dua kromosom X untuk wanita dan satu kromosom X dan satu Y untuk pria. Karena setiap kromosom memiliki pasangan, sel-sel ini disebut sel "diploid".

Di sisi lain, sel sperma dan sel telur manusia hanya memiliki 23 kromosom, atau setengah kromosom dari sel diploid. Dengan demikian, mereka disebut sel "haploid".

Ketika sperma dan sel telur bergabung selama pembuahan, jumlah kromosom total dikembalikan. Itu karena organisme yang bereproduksi secara seksual menerima satu set kromosom dari masing-masing orangtua: satu set ibu dan ayah. Setiap kromosom memiliki pasangan yang sesuai, orhomolog.

Mitosis vs meiosis

Eukariota memiliki dua jenis pembelahan sel: mitosis dan meiosis

Mitosis memungkinkan sel untuk menghasilkan salinan identik dari diri mereka sendiri, yang berarti materi genetik digandakan dari sel induk ke sel anak. Mitosis menghasilkan dua sel anak dari satu sel induk.

Eukariota sel tunggal, seperti amuba dan ragi, menggunakan mitosis untuk bereproduksi secara aseksual dan meningkatkan populasi mereka. Eukariota multiseluler, seperti manusia, menggunakan mitosis untuk menumbuhkan atau menyembuhkan jaringan yang terluka.

Meiosis, di sisi lain, adalah bentuk khusus pembelahan sel yang terjadi pada organisme yang bereproduksi secara seksual. Seperti disebutkan di atas, ia menghasilkan sel-sel reproduksi, seperti sel sperma, sel telur, dan spora pada tanaman dan jamur.

Pada manusia, sel khusus yang disebut sel germinal menjalani meiosis dan akhirnya menimbulkan sperma atau telur. Sel-sel germinal mengandung satu set lengkap 46 kromosom (23 kromosom ibu dan 23 kromosom paternal). Pada akhir meiosis, sel reproduksi yang dihasilkan, atau gamet, masing-masing memiliki 23 kromosom yang unik secara genetik.

Keseluruhan proses meiosis menghasilkan empat sel anak dari satu sel induk tunggal. Setiap sel anak adalah haploid, karena memiliki setengah jumlah kromosom seperti sel induk aslinya.

"Meiosis adalah reduksi," kata M. Andrew Hoyt, seorang ahli biologi dan profesor di Universitas Johns Hopkins.

Tidak seperti dalam mitosis, sel-sel anak yang dihasilkan selama meiosis secara genetik beragam. Kromosom homolog bertukar bit DNA untuk membuat kromosom hibrida yang unik secara genetik yang ditujukan untuk setiap sel anak.

Apa itu Meiosis?
Pemisahan sel pada akhir meiosis.Kredit: Shutterstock


Melihat lebih dekat pada meiosis

Sebelum meiosis dimulai, beberapa perubahan penting terjadi di dalam sel induk. Pertama, setiap kromosom membuat salinannya sendiri. Kromosom duplikat ini dikenal sebagai kromatid saudara perempuan. Mereka menyatu bersama dan titik di mana mereka bergabung dikenal sebagai sentromer. Adik kromatid yang menyatu secara kasar menyerupai bentuk huruf "X."

Meiosis terjadi selama dua putaran divisi nuklir, yang disebut meiosis I dan meiosis II, menurut Nature Education's Scitable. Selanjutnya, meiosis I dan II masing-masing dibagi menjadi empat tahap utama: profase, metafase, anafase, dan telofase.

Meiosis I bertanggung jawab untuk membuat kromosom yang unik secara genetik. Sister chromatids berpasangan dengan homolog mereka dan bertukar materi genetik dengan satu sama lain. Pada akhir pembagian ini, satu sel induk menghasilkan dua sel anak, masing-masing membawa satu set kromatid saudara perempuan.

Meiosis II sangat mirip dengan mitosis. Dua sel anak bergerak ke fase ini tanpa duplikasi kromosom lebih lanjut. Saudari kromatid ditarik terpisah selama pembagian ini. Sebanyak empat sel anak haploid diproduksi selama meiosis II.

Meiosis adalah proses di mana kromosom disalin, dipasangkan dan dipisahkan untuk membuat telur atau sperma.

Meiosis adalah proses di mana kromosom disalin, dipasangkan dan dipisahkan untuk membuat telur atau sperma. Kredit: NIGMS.


Meiosis I

Empat tahap meiosis Iare sebagai berikut, menurut "Biologi Molekuler Sel." (Garland Science, 2002):


Prophase I: Pada tahap ini, kromosom menjadi padat, struktur padat dan mudah terlihat di bawah mikroskop. Kromosom homolog berpasangan. Dua pasang sister chromatids menyerupai dua X yang berbaris di samping satu sama lain. Setiap set bertukar bit DNA dengan yang lain dan bergabung kembali, sehingga menciptakan variasi genetik. Proses ini dikenal sebagai crossing over, atau rekombinasi.

Meskipun pada manusia kromosom seks pria (X dan Y) bukan homolog yang tepat, mereka masih bisa berpasangan dan bertukar DNA. Crossing over terjadi hanya dalam wilayah kecil dari dua kromosom.

Pada akhir profase I, membran nuklir rusak.

Metafase I: Spindel meiosis, jaringan filamen protein, muncul dari dua struktur yang disebut centriole, yang diposisikan di kedua ujung sel. Spindel meiotik menempel pada kromatid saudara perempuan yang menyatu. Pada akhir metafase I, semua kromatid saudara perempuan yang menyatu ditambatkan pada sentromer mereka dan berbaris di tengah sel. Homolog masih terlihat seperti dua X yang duduk berdekatan.

Anafase I: Serat gelendong mulai berkontraksi, menarik kromatid saudara perempuan yang menyatu dengannya. Setiap kompleks berbentuk X bergerak menjauh dari yang lain, menuju ujung sel yang berlawanan.

Telophase I: Kromatid yang bersatu mencapai kedua ujung sel, dan sel tubuh terbelah menjadi dua.

Meiosis I menghasilkan dua sel anak, yang masing-masing berisi satu set kromatid saudara perempuan. Susunan genetik dari setiap sel anak berbeda karena pertukaran DNA antara homolog selama proses penyilangan.

Meiosis II

"Meiosis II terlihat seperti mitosis," kata Hoyt kepada Live Science. "Ini divisi yang sama."

Dengan kata lain, pada akhir proses, jumlah kromosom tidak berubah antara sel yang masuk meiosis II dan sel anak yang dihasilkan.

Empat tahap meiosis II adalah sebagai berikut, menurut "Biologi Molekuler Sel, edisi ke-4."


Prophase II: Membran nuklir hancur, dan spindel meiotik mulai terbentuk sekali lagi.

Metafase II: Spindel meiotik menempel pada sentromer kromatid saudara perempuan, dan mereka semua berbaris di tengah sel.

Anaphase II: Serat spindel mulai berkontraksi dan menarik kromatid saudara perempuan. Setiap kromosom individu sekarang mulai bergerak ke kedua ujung sel.

Telophase II: Kromosom mencapai ujung sel yang berlawanan. Membran nuklir terbentuk lagi, dan sel tubuh membelah menjadi dua

Meiosis II menghasilkan empat sel anak haploid, masing-masing dengan jumlah kromosom yang sama. Namun, setiap kromosom unik dan berisi campuran informasi genetik dari kromosom ibu dan ayah dalam sel induk asli.

Mengapa meiosis penting?

"Segregasi kromosom yang tepat," atau pemisahan kromatid saudara perempuan selama meiosis I dan II sangat penting untuk menghasilkan sel sperma dan sel telur yang sehat, dan dengan ekstensi, embrio yang sehat. Jika kromosom gagal untuk memisahkan sepenuhnya, itu disebut nondisjunction dan dapat mengakibatkan pembentukan gamet yang memiliki kromosom yang hilang atau ekstra, menurut "Biologi Molekuler Sel, edisi ke-4."

Ketika gamet dengan angka kromosom abnormal membuahi, sebagian besar embrio yang dihasilkan tidak bertahan hidup. Namun, tidak semua kelainan kromosom berakibat fatal bagi embrio. Sebagai contoh, sindrom Down terjadi karena memiliki salinan kromosom 21 tambahan. Dan, orang-orang dengan sindrom Klinefelter secara genetik adalah laki-laki tetapi memiliki kromosom X ekstra.

Dampak paling signifikan dari meiosis adalah ia menghasilkan keragaman genetik, dan itulah keuntungan utama bagi kelangsungan hidup spesies.

"Mengacak informasi genetik memungkinkan Anda menemukan kombinasi baru yang mungkin lebih cocok di dunia nyata," kata Hoyt.

Share this