Mitosis dan Meiosis

Sel membelah dan bereproduksi dengan dua cara: mitosis dan meiosis. Mitosis adalah proses pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anak yang identik secara genetik berkembang dari sel induk tunggal. Meiosis, di sisi lain, adalah pembelahan sel kuman yang melibatkan dua fisi dari nukleus dan menimbulkan empat gamet, atau sel kelamin, masing-masing memiliki setengah jumlah kromosom dari sel asli.

Mitosis digunakan oleh organisme bersel tunggal untuk bereproduksi; itu juga digunakan untuk pertumbuhan organik jaringan, serat, dan membran. Meiosis ditemukan dalam reproduksi seksual organisme. Sel-sel kelamin pria dan wanita (yaitu, telur dan sperma) adalah hasil akhir dari meiosis; mereka bergabung untuk menciptakan keturunan baru yang berbeda secara genetis.

Grafik perbandingan

Grafik perbandingan Meiosis versus Mitosis
Meiosis Mitosis
Jenis ReproduksiSeksualAseksual
Terjadi padaManusia, hewan, tumbuhan, jamur.Semua organisme.
Secara genetikBerbedaIdentik
MenyebrangYa, pencampuran kromosom dapat terjadi.Tidak, menyeberang tidak dapat terjadi.
DefinisiSuatu jenis reproduksi seluler di mana jumlah kromosom berkurang setengah melalui pemisahan kromosom homolog, menghasilkan dua sel haploid.Suatu proses reproduksi aseksual di mana sel membelah menjadi dua menghasilkan replika, dengan jumlah kromosom yang sama di setiap sel diploid yang dihasilkan.
Pasangan HomologIyaTidak
FungsiKeragaman genetik melalui reproduksi seksual.Reproduksi sel dan pertumbuhan umum serta perbaikan tubuh.
Jumlah Divisi21
Jumlah Sel Anak yang diproduksi4 sel haploid2 sel diploid
Jumlah kromosomDikurangi setengahnya.Tetap sama.
Langkah(Meiosis 1) Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I; (Meiosis 2) Prophase II, Metaphase II, Anaphase II dan Telophase II.Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.
KaryokinesisTerjadi pada Interphase I.Terjadi dalam Interphase.
SitokinesisTerjadi pada Telophase I dan Telophase II.Terjadi pada Telofase.
Centromeres SplitCentromer tidak terpisah selama anafase I, tetapi selama anafase II.Sentromer terpecah selama anafase.
MenciptakanHanya sel kelamin: sel telur wanita atau sel sperma pria.Membuat segalanya selain sel seks.
Ditemukan olehOscar HertwigWalther Flemming

Perbedaan dalam Tujuan

Meskipun kedua jenis pembelahan sel ditemukan pada banyak hewan, tumbuhan, dan jamur, mitosis lebih umum daripada meiosis dan memiliki beragam fungsi yang lebih luas. Mitosis tidak hanya bertanggung jawab untuk reproduksi aseksual pada organisme bersel tunggal, tetapi juga yang memungkinkan pertumbuhan dan perbaikan sel pada organisme multiseluler, seperti manusia. Dalam mitosis, sel membuat klon yang tepat dari dirinya sendiri. Proses ini adalah apa yang ada di balik pertumbuhan anak-anak menjadi orang dewasa, penyembuhan luka dan memar, dan bahkan pertumbuhan kembali kulit, anggota badan, dan pelengkap pada hewan seperti tokek dan kadal.

Meiosis adalah jenis pembelahan sel yang lebih spesifik (terutama sel kuman) yang menghasilkan gamet, baik telur atau sperma, yang mengandung setengah dari kromosom yang ditemukan dalam sel induk. Tidak seperti mitosis dengan banyak fungsinya, meiosis memiliki tujuan yang sempit tetapi signifikan: membantu reproduksi seksual. Ini adalah proses yang memungkinkan anak-anak untuk berhubungan tetapi masih berbeda dari dua orang tua mereka.

Meiosis dan Keanekaragaman Genetik

Reproduksi seksual menggunakan proses meiosis untuk meningkatkan keragaman genetik. Keturunan yang diciptakan melalui reproduksi aseksual (mitosis) secara genetik identik dengan induknya, tetapi sel-sel benih yang diciptakan selama meiosis berbeda dari sel induknya. Beberapa mutasi sering terjadi selama meiosis. Selanjutnya, sel-sel benih hanya memiliki satu set kromosom, sehingga dua sel benih diperlukan untuk membuat satu set lengkap bahan genetik untuk keturunannya. Oleh karena itu, keturunannya dapat mewarisi gen dari kedua orang tua dan kedua set kakek-nenek.

Keragaman genetik membuat populasi lebih tangguh dan mudah beradaptasi dengan lingkungan, yang meningkatkan peluang bertahan hidup dan evolusi untuk jangka panjang.

Mitosis sebagai bentuk reproduksi organisme sel tunggal berasal dari kehidupan itu sendiri, sekitar 3, 8 miliar tahun yang lalu. Meiosis diperkirakan muncul sekitar 1, 4 miliar tahun yang lalu.

Tahapan Mitosis dan Meiosis

Sel menghabiskan sekitar 90% dari keberadaannya dalam tahap yang dikenal sebagai interfase . Karena sel berfungsi lebih efisien dan andal saat kecil, sebagian besar sel melakukan tugas metabolisme, membelah, atau mati secara teratur, daripada sekadar tumbuh lebih besar di dalam interfase. Sel "bersiap" untuk pembelahan dengan mereplikasi DNA dan menggandakan sentriol berbasis protein. Ketika pembelahan sel dimulai, sel-sel masuk ke dalam fase mitosis atau meiotik.

Dalam mitosis, produk akhirnya adalah dua sel: sel induk asli dan sel anak baru, yang identik secara genetik. Meiosis lebih kompleks dan melalui fase tambahan untuk membuat empat sel haploid yang berbeda secara genetik yang kemudian berpotensi untuk menggabungkan dan membentuk keturunan diploid yang baru, yang secara genetik beragam.

Diagram yang menunjukkan perbedaan antara meiosis dan mitosis. Gambar dari OpenStax College.

Tahapan Mitosis

Ada empat fase mitosis: profase, metafase, anafase, dan telofase. Sel-sel tumbuhan memiliki fase tambahan, preprofase, yang terjadi sebelum profase.

  • Selama profase mitosis, membran nuklir (kadang-kadang disebut "amplop") larut. Kromatin Interphase menggulung erat dan mengembun hingga menjadi kromosom. Kromosom-kromosom ini terdiri dari dua kromatid yang identik secara genetik yang disatukan oleh sebuah sentromer. Centrosom menjauh dari nukleus dalam arah yang berlawanan, meninggalkan peralatan gelendong.
  • Dalam metafase, protein motor yang ditemukan di kedua sisi sentromer kromosom membantu memindahkan kromosom sesuai dengan tarikan sentrosom lawan, akhirnya menempatkan mereka dalam garis vertikal di tengah-tengah sel; ini kadang-kadang dikenal sebagai lempeng metafase atau ekuator spindel .
  • Serat gelendong mulai memendek selama anafase, menarik kromatid saudara perempuan itu terpisah pada sentromernya. Kromosom yang terbelah ini diseret ke arah sentrosom yang ditemukan di ujung sel yang berlawanan, membuat banyak kromatid secara singkat tampak berbentuk "V". Dua bagian yang terpisah dari sel secara resmi dikenal sebagai "kromosom anak" pada titik ini dalam siklus sel.
  • Telofase adalah fase terakhir pembelahan sel mitosis. Selama telofase, kromosom anak menempel pada masing-masing ujung sel induk. Fase sebelumnya diulangi, hanya secara terbalik. Peralatan gelendong larut, dan membran nukleus terbentuk di sekitar kromosom anak yang terpisah. Di dalam nuklei yang baru terbentuk ini, kromosom terlepas dan kembali ke keadaan kromatin.
  • Satu proses terakhir — sitokinesis — diperlukan agar kromosom anak perempuan menjadi sel anak. Sitokinesis bukan bagian dari proses pembelahan sel, tetapi menandai akhir dari siklus sel dan merupakan proses dimana kromosom anak perempuan terpisah menjadi dua sel baru yang unik. Berkat mitosis, kedua sel baru ini secara genetis identik satu sama lain dan dengan sel induk aslinya; mereka sekarang memasuki selingan masing-masing.

Tahapan Meiosis

Ada dua tahap meiosis primer di mana pembelahan sel terjadi: meiosis 1 dan meiosis 2. Kedua tahap primer memiliki empat tahap sendiri. Meiosis 1 memiliki profase 1, metafase 1, anafase 1, dan telofase 1, sedangkan meiosis 2 memiliki profase 2, metafase 2, anafase 2, dan telofase 2. Cytokinesis juga berperan dalam meiosis; Namun, seperti dalam mitosis, ini adalah proses terpisah dari meiosis itu sendiri, dan sitokinesis muncul pada titik yang berbeda di divisi.

Meiosis I vs Meiosis II

Untuk penjelasan lebih rinci, lihat Meiosis 1 vs Meiosis 2.

Pada meiosis 1, sel germinal membelah menjadi dua sel haploid (mengurangi separuh jumlah kromosom dalam proses tersebut), dan fokus utamanya adalah pada pertukaran bahan genetik yang serupa (misalnya, gen rambut; lihat juga genotipe vs fenotip). Pada meiosis 2, yang sangat mirip dengan mitosis, dua sel diploid selanjutnya membelah menjadi empat sel haploid.

Tahapan Meiosis I

  • Fase meiosis pertama adalah profase 1 . Seperti pada mitosis, membran nuklear larut, kromosom berkembang dari kromatin, dan sentrosom memisah, menciptakan aparatus gelendong. Kromosom homolog (serupa) dari kedua orang tua berpasangan dan bertukar DNA dalam proses yang dikenal sebagai persilangan. Ini menghasilkan keragaman genetik. Kromosom yang berpasangan ini — dua dari masing-masing orangtua — disebut tetrad.
  • Dalam metafase 1, beberapa serat spindel menempel pada sentromer kromosom. Serat menarik tetrad ke dalam garis vertikal di sepanjang bagian tengah sel.
  • Anafase 1 adalah ketika tetrad ditarik terpisah satu sama lain, dengan setengah pasangan menuju ke satu sisi sel dan setengah lainnya menuju ke sisi yang berlawanan. Penting untuk dipahami bahwa seluruh kromosom bergerak dalam proses ini, bukan kromatid, seperti halnya pada mitosis.
  • Pada beberapa titik antara akhir anafase 1 dan perkembangan telofase 1, sitokinesis mulai membelah sel menjadi dua sel anak. Dalam telofase 1, alat gelendong larut, dan membran nuklir berkembang di sekitar kromosom yang sekarang ditemukan di sisi yang berlawanan dari sel induk / sel baru.

Tahapan Meiosis II

  • Dalam profase 2, bentuk centrosom dan mendorong terpisah dalam dua sel baru. Suatu alat gelendong berkembang, dan membran-membran sel nuklir larut.
  • Serabut spindel terhubung ke kromosom sentromer dalam metafase 2 dan meluruskan kromosom di sepanjang ekuator sel.
  • Selama anafase 2, sentromer kromosom pecah, dan serat gelendong memisahkan kromatid. Dua bagian yang terpisah dari sel secara resmi dikenal sebagai "kromosom saudara" pada titik ini.
  • Seperti pada telofase 1, telofase 2 dibantu oleh sitokinesis, yang membelah kedua sel lagi, menghasilkan empat sel haploid yang disebut gamet. Membran nuklear terbentuk dalam sel-sel ini, yang lagi-lagi memasuki interphases mereka sendiri.

Artikel Terkait