Kehidupan Sel

Sel tunggal adalah orgnisme hidup, sel adalah unit struktural terkecil makhluk hidup (Schleiden & T. Schwann) . Kebanyakan sel hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop dengan pembesaran yang tinggi.

Sel dibagi dua jenis ; Sel Prokariotik dan Eukariotik

Pada sel prokariotik tidak memiliki membran inti. Dan ukurannya kecil (diameternya 0,7-2,0 mikrometer)

Pada Sel eukariotik memiliki membrain inti. Dan memiliki (diameter 1-100 mikrometer)

Contoh Sel dan ukurannya :

Sel hewan cenderung lebih besar dibandingkan sel tumbuhan

Sel darah merah

diameter sekitar 6-8 μm dan ketebalan 2 μm

Sel jantung diperkirakan 15 μm dan Panjang 85 μm hingga 100 μm

Bagian - bagian sel :

a. Membran sel

Satu sifat sel yang universal adalah membran pembatas di luar. Membran sel ini berguna sebagai interfase antara mesin - mesin di bagian dalam sel dan fluida cair yang membasahi semua sel. Membran sel sangat tipis sehingga hanya dapt dilihat dengan mikroskop elektron. Setiap membran tebalnya 10nm. Pemeriksaan yang teliti mengungkapkan bahwa membran itu ternyata terdiri dari tiga lapisan, yanng tampak sebagai dua garis gelap dan dipisahkan oleh ruang yang jernih. Analisis kimiawi mengungkapkan bahwa membran mengandung kira-kira 50% lipid dan 50% protein. Lipid terutama merupakan fosfolipid, fosfolipid adalah molekul - molekul amfifilik, artinya setiap molekul mengandung "kepala" hidrofilik dan "ekor" hidrofobik. Membran sel bersentuhan dengan air pada kedua sisinya, bagian dalam sel itu berair dan demikian juga zat alir yang membasahi sel tersebut. Jadi membran sel berguna sebagai rintangan atau interfase di antara dua fase berair.

Protein ekstrinsik adalah protein yang ditemukan di permukaan dalam dan permukaan luar membran sel, protein ini bersifat hidrofilik glikoprotein, karena protein ini berisikan gula-gula dan polisakarida.

Protein intrinsik adalah protein yang menembus ke dalam dan dalam hal-hal tertentu terus-menerus kedalam dwilapis. Bagian molekul protein yang tersimpan di dalam dwilapis lipid sangat hidrofobik, berkat adanya konsentrasi tinggi asam - asam amino hidrofobik. Akan tetapi, bagian-bagian dari rantai polipeptida yang mencuat ke luar dari dwilapis lipid cenderung mempunyai persentase asam - asam amino hidrofilik yang tinggi.

Membran sel tidak simetris. Protein yang ada dipermukaan luar biasanya sangat berlainan degan protein yang ada di permukaan dalam. Dwilapis lipid sebenarnya adalah film minyak, karena itu struktur - struktur yang terendam di dalammnya agak bebas mengembang. Membran juga di jumpai di bagian dalam hampir semua sel.

b. Nukleus

Nukleus dibatasi oleh sepasang membran. Didalam nukleus terdapat medium setengah cairan (smifluida) yang didalamnya terdapat kromosom dan juga kromatin. Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.

c. Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel, terdiri atas cairan molekul kecil-kecil dan ion serta sejumlah besar protein.

Fungsi sitoplasma, 1.Berpepran sebagai glikolisis, merupakan reaksi katabolisme glukosa dalam sel secara anaerob dalam sitoplasma. 2.Sitoplasma berperan sebagai penghantar sinyal atau transduksi sinyal dari membran sel ke organel - organel sel dan juga ke nukleus. 3. Sitoplasma berperan dalam transportasi molekul molekul seperti asam amino, asam lemak, sterol, glukosa.

4. Fungsi sitoplasma ini berhubungan dengan aliran atau stream dari sitoplasma.

d. Mitokondria, berfungsi dalam proses oksidasi dan mualisasi

Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP.

e. Vakuola, berfungsi menyimpan zat makanan

f. Ribosom, organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi.

g. Retikulum endoplasma, dibedakan menjadi dua :

Retikulum Endoplasma Kasar, transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain, memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel
Retikulum Endoplasma Halus, transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain, mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati

h. Badan Golgi, berfungsi

Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
Membentuk dinding sel tumbuhan
Tempat untuk memodifikasi protein
Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
Transpor lipid[3]
Untuk membentuk lisosomMembentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur .

i. Lisosom, berfungsi.

Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal.
Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut)
Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).

j. Peroksisoom, menghasilkan enzim katalase,merubah lemak menjadi karbohidrat, dan perubahan senyawa purin dalam sel.

k. Fungsi membran intraselular

Pada umumnya ada dua fungsi utama dari membran ini.

Pertama untuk mengandakan sejumlah kompartemen sel, penyandang kode hereditas yakni kromosom dipisahkan oleh membran nuklir. Enzim-enzim yang berpotensi destruktif dan bersifat dapat dicerna dalam lisosom tidak dibiarkan bersentuhan dengan lisosom oleh membram pembatasnya. Hasil-hasil yang disekresikan oleh sel di asingkan dalam saluran - saluran retikulum endoplasmik dan aparat golgi.

Kedua untuk melengkapi pengangkutan bahan- bahan makanan ke satu arah. Membran pada RER mengalirkan molekul-mokekul protein dari muka sitosol membran tersebut pada bagian dalam (lumen) RER tadi. Membran internal pada mitokondria dan kroloplas mengalirkan ion - ion hidrogen (h+) dalam satu arah : keluar dari mitrokondia dan masuk kedalam kloroplas. Sejumlah ion dan molekul lain hanya diangkut dalam satu arah melintasi berbagai membran selnya. Kesemua ini menunjukan bahwa membran sel itu tidak simetris. Molekul - molekul yang terbuka pada satu muka dari membrannya berlainan dengan yang ada dimuka lainnya.

l. Filamen intermediet

Filamen intermediet adalah serat sitoplasmik yang panjang dengan diameter sekitar 10nm, disebut intermediet karena diameternya lebih besar dari pada diameter mikrofilamen (6nm) dan lebih kecil dari pada diameter mikrotubula (25nm) dan filamen tebal (15nm) pada serat otot kerangka. Telah dibedakan lima macam filamen intermediet, masing masing dibangun oleh satu atau lebih protein yang amat khas bagi filamen tersebut. Walau kimianya beragam. Semua filamen ini memiliki peranan yang sama dalam sel, yaitu untuk mengadakan kerangka penunjang dalam sel.

m. Mikrotubula

Mikrotubua merupakan silinder protein yang terdapat pada kebanyakan sel hewan dan tumbuhan. Diamter luarnya kira-kira 25nm, diameter lumennya sekitar 15nm. Panjangnya variabel, tetapi tidak jarang adanya mikrotubul yang panjangnya 1000 kali tebalnya yaitu (25 panjangnya). Protein yang membentuk mikrotubul disebut tubulin. Ada dua macam tubulin .yang pertama α-tubulin dan β-tubulin. Keduanya mempunyai ukuan yang hampir sama masing-masing dengan berat sekitar 55.000 dalton. Dua molekul, satu dari tipe masing masing bergabung secara nonkovalen untuk membentuk dimer. Dimer adalah suatu contoh dari kuanter protein adalah blok bangunan untuk mendirikan mikrotubula. Ternyata dimer itu satu persatu membentuk dinding silinder dalam bentuk heliks (pilinan). Mikrotubula ternyata kaku, dan diduga menyebabkan kekakuan pada bagian-bagian tempat sel itu terdapat. Jadi mikrotubula bersama - sama filamen intermediet menentukan bentuk struktur pada struktur. Bila seluruh isi sel dibuang kecuali tiga kategori tadi, maka bentuk dasar sel tadi tetap ada. Jelaslah bahwa sitoplasma sel bukan hanya setetes fluida melainkan suatu sistem yang sangat terorganisasi dari mikrofilamen, filamen intermediet dan mikrotubula yang saling berhubungan. Mikrotubula juga berperan dalam pemebentukan sentriol, benda basal, dan flagela.

n. Sentriol

Sentriol adalah struktur berbentuk tabung yang terdapat dalam kebanyakan sel eukariota. Sentriol terlibat dalam pembelahan sel serta pembentukan silia dan flagela. Sentriol tidak ditemukan pada tumbuhan berpembuluh maupun kebanyakan fungi.

Sepasang sentriol, teratur secara sejajar dan dikelilingi oleh sejumlah materi padat membentuk struktur gabungan yang disebut sentrosom. Setiap sentrisol terdiri dari atas sebaris silinder sebanyak sembilan mikrotubula, akan tetapi setiap mikrotubula tadi mempunyai dua bagian. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus. Sejenak sebelum sel membelah diri, sentriolnya berduplikasi dan satu pasang berpindah kesisi berlawanan pada nukleus.

o. Diferensiasi sambungan sel dengan sel

Darimana sel ini asalnya ? jawabanya adalah sel itu lahir dari telur yang dibuahi yang menjadi asal-asal muasal kita. Dalam banyak hal, diferensi terjadi sekali dan pada awal perkembanngan. Diferensiasi sel adalah proses ketika sel kurang khusus menjadi jenis sel yang lebih khusus. Diferensiasi terjadi beberapa kali selama perkembangan organisme multiselular, ketika organisme berubah dari zigot sederhana menjadi suatu sistem jaringan dan jenis sel yang rumit. Diferensiasi adalah proses yang lazim pada makhluk dewasa : sel puncak dewasa terpisah dan menciptakan sel anak yang terdiferensiasi sepenuhnya selama perbaikan jaringan dan perputaran sel normal. Diferensiasi secara dramatis mengubah ukuran, bentuk, potensial membran, aktivitas metabolis, dan ketanggapan sel terhadap sinyal. Perubahan - perubahan itu sebagian besar diakibatkan oleh modifikasi ekspresi gen yang sangat terkontrol. Dengan sejumlah pengecualian, diferensiasi sel hampir tidak pernah mengubah urutan DNA-nya sendiri.

Metabolisme Sel

Merupakan suatu proses pembentukan atau pengurain zat di dalam sel yang di sertai dengan adanya perubahan energi. Proses – proses ini terjadi di dalam sel mahluk hidup. Proses yang ter jadi dapat berupa pembentukan zat atau dapat pula berupa penguraian zat menjadi zat – zat yang lebih sederhana. Proses pembentukan zat terjadi pada proses fotosintesis , kemosintesis, sintesis lemak, dan sintesis protein. Proses penguraian zat dapat berupa respirasi sel dan fermentasi sel.

Metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Di dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.( Wirahadikusumah M. 1985 ).

Pelepasan Energi dalam sel

Anabolisme

Adalah lintasan metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organik sederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks.Proses ini membutuhkan energi energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.

Anabolisme meliputi tiga tahapan :

1. Produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida, dan nukleotida.

2. Aktivasi senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP.

3. Penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat.

Hasil-hasil anabolisme misalnya glikogen dan protein sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk pengkopian informasi genetik. Protein, lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuhmakhluk hidup, baik intraselular maupun ekstraselular.

Reaksi Anabolisme yaitu fotosintesis dan kemosintesis.

a.Fotosintesis

Ialah reaksi anabolisme yang menggunakan energi cahaya.

Fotosintesis merupakan proses dimana terjadi proses pengolahan energi yang diperoleh dari sinar matahari dan juga karbon dioksida ( CO2 ) menjadi senyawa kimia organik. Proses fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan tingkat tinggi, tumbuhan pakis, lumut, ganggang.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.

b. Kemosintesis

Kemosintesis ialah reaksi anabolisme yang menggunakan energi kimia.

Energi kimia yang digunakan pada reaksi ini adalah energi yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia, yaitu reaksi oksidasi. Organisme autotrof yang melakukan kemosintesis disebut kemoautotrof. Kemampuan melakukan kemosintesis hanya dimiliki oleh beberapa jenis mikroorganisme, misalnya bakteri belerang nonfotosintetik (Thiobacillus) dan bakteri nitrogen (Nitrosomonas dan Nitrosococcus).

Bakteri hidrogen

Salah satu jenis bakteri hidrogen,yaitu Bacillus panctotropjus dapat tumbuh dalam medium anorganik yang mengandung hidrogen , CO2, dan O2 serta dapat mengoksidasi hidrogen dengan membebaskan energi . Energi ini dapat digunakan dalam proses kemosintesis berikut.

Katabolisme

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber.

Proses katabolisme dibedakan menjadi dua macam. yaitu :

1. Apabila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan memerlukan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi.

2. Apabila pembongkaran suatu zat dalam dalam lingkungan tanpa memerlukan oksigen (anaerob) disebut proses fermentasi.

a. Aerob

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak,dan pertumbuhan.

Aerob terdiri dari tiga tahap :

Glikolisis

Glikolisis berlangsung di organel yang bernama sitoplasma. Proses glikolisis menghsilkan 2 ATP menghasilkan 2 molekul asam piruvat, dan menghasilkan molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi.

· Daur Krebs

Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Dalam daur krebs terjadi pembentukan asam sitrat ( C6 ) dari asam asetat ( C2 ) dan asam oksaloasetat ( C4 ). Dalam daur krebs menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, dan 6CO2. Proses daur krebs berlangsung di dalam organel yang bernama matriks mitokondria.

· Transpor elektron

Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

b. Anaerob

Fermentasi

Yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob. Proses fermentasi terjadi karena tidak adanya oksigen atau kandungan oksigen yang kurang memadai untuk melakukan proses katabolisme.

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi :

1. Fermentasi asam laktat /asam susu

2.Fermentasi alkohol

Fermentasi asam laktat

Yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa fermentasi asam laktat ini dapat terjadi di otot dan dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi enzim Prosesnya : 1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis). enzim C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi 2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat. 2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD piruvat dehidrogenasa Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat : 8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

Fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa dalam fermentasi alkohol mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya : 1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

2. Dekarbeksilasi asam piruvat. Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2. piruvat dekarboksilase (CH3CHO) 3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol). 2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HSOH + 2 NAD. alkohol dehidrogenase enzim Ringkasan reaksi : C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Peranan enzim dalam proses metabolisme

Enzim bertugas sebagai katalisator yaitu mempercepat proses terjadinya reaksi tanpa berhenti bereaksi. Enzim merupakan biomolekul yang mengkatalis reaksi kimia, di mana hampir semua enzim adalah protein. Pada reaksi-reaksi enzimatik, molekul yang mengawali reaksi disebut substrat, sedangkan hasilnya disebut produk. Dengan adanya enzin menyebabkan turunya energi aktivasi menjadi lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan pemberian panas dari luar.

a. Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs.Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs.

1.Sintesis Lemak dari Karbohidrat:

Glukosa diurai menjadi piruvat —> gliserol

Glukosa diubah —> gula fosfat —> asetil Ko-A —> asam lemak.

Gliserol+ asam lemak —> lemak.

2.Sintesis Lemak dari Protein:

Protein——–> Asam Amino protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat —> Asetil Ko-A. Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat –> gliserol –> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak. Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan.Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori.

b. Sintesis Protein

Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida. Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.

Pembelahan sel

a. Mitosisi

Pembelahan mitosis merupakan tipe pembelahan sel yang mampu menghasilkan 2 sel anakan yang serupa secara genetis. Artinya, kedua sel anakan yang terbentuk mempunyai susunan genetika yang sama dengan induknya. Hampir semua makhluk hidup mengalami proses mitosis yang sama, kecuali pada prokaryot (makhluk hidup yang tidak memiliki inti sejati)

Interfase dibedakan atas beberapa fase: 1. Ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel. 2. Terjadi duplikasi kromosom dan sintesis DNA (replikasi DNA). Kromosom yang semula tunggal akhirnya berubah menjadi ganda. 3. Sel tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel. Pada fase ini, ADN cepat sekali bertambah kompleks dengan protein kromosom dan pembentukan ARN (asam ribonukleat) serta protein

Mitosis dibedakan atas beberapa fase, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase.

Profase

Pada tahap profase, terjadi perubahan pada nukleus dan sitoplasma. Di dalam nukleus, benang-benang kromatin menebal dan memendek membentuk kromosom. Kromosom tersebut dapat diamatidi bawah mikroskop cahaya. Tiap lengan kromosom, berduplikasi membentuk dua kromatid (kromatid kembar) yang terikat pada sentromer. Selama profase, nukleolus dan membran nukleus menghilang. Mendekati akhir profase, terbentuklah spindel (gelendong pembelahan yang terdiri atas mikrotubula dan protein). Dengan berakhirnya profase, kromosom-kromosom yang dobel dan memanjang itu menempatkan diri di bidang ekuator dari sel.

Metafase

Pada fase ini sentromer dari kromosom-kromosom dobel longitudinal terletak di bidang ekuator dari sel. Pada metafase, kromosom menyusun diri secara acak pada satu bidang ekuator atau tengah-tengah sel. Pada awal fase ini, membran nukleus dan nukleolus lenyap. Sentromer,suatu daerah vital bagi pergerakan kromosom, melekat pada serabut gelendong yang bertanggung jawab terhadap arah pembelahan kromosom selama pembelahan. Metafase dicirikan oleh barisan kromosom yang amat rapi sepanjang bidang equatorial. Pada tahapan ini sedikit terlihat adanya gambaran benang-benang spindelnya. Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah seldan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

Anafase

Pada fase ini, sentromer membelah dan kedua buah kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju ke kutub sel dari spindel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang equator Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing-masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju ke kutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kromatida sampai pada kutub masing-masing. Pembelahan itu memiliki sifat keturunan yang sama. Pada saat itu kromosom-kromosom tersebut berlaku sebagai kromosom baru.

Telofase

Datangnya kromosom anakan yang tunggal di kutub spindel merupakan tanda dimulainya telofase. Terbentuklah membran nukleus baru, spindel menghilang dan nukleolus dibentuk oleh nucleolar organizer dari sebuah kromosom. Dengan terbentuknya dua buah nuklei baru, maka di tengah sel terjadi dinding baru. Berlangsunglah sitokenesis (pembelahan sel).

b. Meiosis

Pembelahan meiosis merupakan tipe pembelahan sel yang menghasilkan 4 sel anakan haploid (n) yang berasal dari sel induk diploid (2n). Setiap sel anakan mempunyai separuh kromosom sel induk. Reproduksi seksual mencakup pembentukan gamet-gamet (gametogenesis) dan pembuahannya (fertilisasi). Gametogenesis berlangsung di dalam alat reproduksi (gametangium). Gamet bersifat haploid (n) tetapi berasal dari sebuah sel induk diploid (2n). Berhubungan dengan hal tersebut, pembentukan gamet harus didahului dengan pembelahan reduksi dari jumlah kromosom dan pembelahan ini disebut dengan meiosis. Berbeda dengan mitosis, meiosis ini berlangsung dalam 2 tingkat.

Meiosis dibedakan atas beberapa, yaitu profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I.

Profase I

Tahap profase pada meiosis berbeda dengan mitosis, yaitu bahwa kromosom-kromosom homolog membentuk pasangan, yang dinamakan bivalen. Proses berpasangannya kromosom homolog dinamakan sinapsis. Kemudian setiap anggota bivalen membelah memanjang, sehingga terbentuklah 4 kromatid. Ke empat kromatid padad satu bivalen dinamakan tetrad. Selama sinapsis, dapat terjadi pindah silang (crossing over), yaitu peristiwa penukaran segmen dari kromatid-kromatid dalam sebuah tetrad.

Metafase I

Pada tahap ini, bivalen-bivalen menempatkan diri di bidang tengah dari sel secara acakan (random). Pasangan kromosom (bivalen) menjadi diatur pada pelat metafase dan melekat pada meiosismembentuk poros sepenuhnya sekarang. Para sentriol berada di kutub yang berlawanan dari sel. Pasangankromosom homolog (yang bivalen), sekarang sebagai melingkar erat dan kentalkarena mereka akan berada dalam meiosis, menjadi diatur pada pesawat berjarak sama darikutub disebut pelat metafase. Spindle serat dari satu kutub sel melekat pada satu kromosom masing-masing pasangan(dilihat sebagai kromatid kakak), dan spindle serat dari kutub berlawanan melekat pada kromosom homolog (dilihat sebagai kromatid kakak).

Anafase I

Kromosom homolog yang mengadakan sinapsis mulai bergerak untuk berpisah. Kromatid-kromatid serupa yang menyusun tiap kromosom tetap berhubungan pada daerah sentromer. Daerah kromosom tersebut dalam tiap bivalen menjauhkan diri dan bergerak ke kutub spindel yang berlawanan letaknya. Artinya, setiap krmosom masih tersusun atas dua kromatid yang masih berhubungan pada daerah sentromer.

Telofase I

Tibanya kromosom di kutub spindel menandakan berakhirnya anafase I dan dimulainya telofase I. Dinding nukleus dan nukleolus terbentuk lagi, jumlah kromosom haploid terdapat dalam nukleus yang baru dibentuk. Tiap kromosom terdiri dari dua kromatid. Apabila kita menghitung banyaknya kromatid, maka dapat diambil kesimpulan bahwa reduksi jumlah kromosom belum berlangsung secara sempurna. Akibatnya terdapatlah dua genom, yaitu dua set gen atau informasi genetik yang lengkap.