LAPORAN PRAKTIKUM BIOSEL “Pembelahan Mitosis Pada Sel Akar Bawang Merah (Allium cepa)”

1. Tujuan

1.      Untuk mengetahui proses pembelahan sel secara mitosis pada ujung akar bawang merah (Allium cepa).

2.      Untuk mengetahui fase-fase pembelahan sel secara mitosis.

2. Landasan Teori

Sebagai unit fungsional, sel memiliki kemampuan memperbanyak diri atau dikenal dengan istilah reproduksi. Reproduksi sel berlangsung melalui  pembelahan. Pembelahan sel yang terjadi pada organisme eukariotik meliputi  pembagian inti sel (kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis) melalui tahapan seperti pada mitosis maupun meiosis. Tahapan pembelahan didasarkan  pada perubahan letak (tingkah laku) kromosom selama berlangsungnya proses pembelahan. Pembelahan sel  di  diawali dengan adanya aktivitas pembelahan kromosom dalam beberapa tahap pembelahan. Pada setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat diamati proses-prosesnya melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom tersebut. Adapun pembelahan sel dibedakan menjadi dua macam, yaitu mitosis dan meiosis (Pratiwi, 2003).

Sel yang aktif membelah melewati suatu siklus yang berlangsung secara teratur dikenal sebagai siklus sel. Siklus sel dibedakan atas dua stadia, yaitu stadium istirahat (interfase) dan stadium mitosis. Mitosis merupakan pembelahan sel yang meliputi pembelahan dan pembagian nukleus beserta kromosom-kromosom di dalamnya. Proses pembelahan nucleus dinamakan karyokinesis. Setelah karyokinesis akan segera diikuti oleh pembelahan sel, sehingga sebuah sel akan menjadi dua anakan sel yang sama. Proses membelahnya sel dinamakan sitokinesis. Adanya karyokinesis dan sitokinesis yang berlangsung secara berkesinambungan menyebabkan informasi genetik di dalam semua sel somatis suatu individu tetap.[1]

Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan, jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi di sel somatic (sel penyusun tubuh). Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena. Pada sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahapan tertentu yang disebut siklus sel. Sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase (tahap) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G (growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2 (growth atau Gap2). Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis. Kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.

1. Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan ciri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah: a) Profase 1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer. 2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang. 3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan. 4. Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan. b) Metafase. Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor. c) Anaphase. Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing. d) Telofase. Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benang kromatin kembali.

2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

3. Serat – serat gelendong menghilang.

4. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya, terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

Hasil mitosis: 1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid. 2. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2. Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

Mitosis yang dilakukan oleh sel mengalami beberapa stadium. Stadium-stadium tersebut meliputi : profase - prometafase - metafase - anafase - telofase, pembelahan sentromer. Jumlah akhir kromosom pada pembelahan mitosis : kromosom sel anak = kromosom sel induk = 2n = 46. 

PROFASE:

1. Kromatin menebal, memendek à kromosom

2. Nukleolus melebur

3. Sentriol memisah – benang-benang gelendong mulai terbentuk

4. Dinding inti mulai melebur tapi belum seluruhnya

5. Kromosom menduplikasi à kromatid

METAFASE

1. Dinding inti benar-benar melebur, benang gelendong meluas

2. Terdapat bidang pembelahan (ekuator)

3. Kromatid menuju bidang pembelahan berkumpul / berderet pada bidang pembelahan

4. Terbentuk benang antar kromatid / benang interkromosom (interzonal)

ANAFASE

1. Dimulai dengan pemisahan kromatid pada sentromernya

2. Sentromer dari masing-masing kromatid membelah menjadi dua

3. Kromatid memisah dari bidang pembelahan kromoson

4. Kromosom bergerak ke kutub yang berlawanan ( pergerakan ini dibantu oleh kontraksi benang kromosom dan dorongan benang interkromosomal)

TELOFASE

1. Kromosom yang telah sampai di kutubnya mulai memanjang kembali kromatin

2. Anak inti dibentuk kembali

3. Dinding inti dibentuk kembali

4. Benang-benang gelendong hilang

3.      Alat dan Bahan

Dalam praktikum kali ini, alat yang digunakan adalah :

-          Mikroskop

-     Lampu Spirtus






-     Kaca Objek

-         

Silet dan Korek

-          Penjepit Kayu

-          Kaca Arloji

-          Akar Bawang

-          Asam Asetat

-          Larutan acetocarmine

4.      Langkah Kerja

1.      Rendam akar bawang merah selama 30 menggunakan asam asetat

2.      Potong akar bawang merah yang telah direndam asam asetat sepanjang 1-2 cm

3.      Lalu ambil menggunakan pingset dan tetesi larutan asetilcarmine sambil dipanaskan

4.      Setelah, itu letakan terlebih dahulu pada kaca preparat

5.      Lalu, amat dengan mikroskop.

5.      Hasil Pengamatan

             Pada praktikum,  kali ini, kami melakukan pengamatan pembelahan secara mitosis pada sel bawang merah. Namun pembelahan sel yang menggunakan akar bawang merah tidak menunjukan secara jelas tahap-tahap pembelahan mitosis. Benang-benang kromatin pada tahap Profase, tidak terlihat pada saat pengamatan.

Adapun tahap-tahap pada saat terjadinya pembelahan mitos terjadi pada lima tahap yaitu, Interfase, Profase, Metafase, Anafase dan  Tolefase.

6.      Pembahasan

Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan pengamatan pembelahan sel secara mitosis pada ujung akar bawang merah (Allium cepa). Alas an menggunakan akar bawang merah (Allium cepa) agar memudahkan praktikan dalam pengamatan di bawah mikroskop, dan ujung akar merupakan bagian yang sedang aktif membelah.

Sebelum melakukan pengamatan, ujung akar tersebut direndam selama 30 menit menggunakan asam asetat, hal ini dilakukan untuk melunakkan akar. Setelah itu, warnai akar menggunakan asetokarmin agar praktikan dapat dengan mudah mengamati pembelahan sel.

Pada saat diamati di bawah mikroskop, praktikan tidak menemukan semua tahapan mitosis, yang terlihat dibawah mikroskop hanya pada tahapan profase. Tahapan profase ini merupakan tahapan pertama pada proses pembelahan sel secara mitosis. Tahapan profase ini dimana kromatin tersusun onggar. Selama profase, perubahan terjadi pada nucleus dan sitiplasma. Pada nucleus, benang kromatin menjadi tergulung lebih rapat, memadat menjadi kromosom terpisah yang dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Nucleoli menghilang. Setiap kromosom terduplikasi tampak sebagai dua kromatid saudara yang identic dan bersatu. Dalam sitoplasma, gelendong mitotic mulai terbentuk, gelendong ini terbuat dari mikrotubula yang memancar dari kedua sentrosom. Sentrosom ini saling menjauh seperti didorong disepanjang permukaan nucleus oleh berkas mikrotubula yang memanjang diantara sentrosom-sentrosom itu (Campbell, 2000). Yang dimana seharusnya pembelahan sel itu terjadi dalam lima tahapan, yaitu:

·         Profase

ü  Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.

ü  Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.

ü  Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

ü  Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

·         Metafase
Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

·         Anaphase
Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.

·         Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

ü  Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.

ü  Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

ü  Serat – serat gelendong menghilang.

ü  Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

·         Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

Pada pembelahan sel secara mitois ini, sel induk yang membelah mengandung kromosom diploid (2n), dan akan menghasilkan sel anakkan yang diploid (2n) juga. Maka dari itu, pembelahan sel secara mitosis menghasilkan 2 sel ankkan identic. Pembelahan sel ini terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi aseksual. Pada sel hewan dan manusia mitosis terjadi pada sel meristem somatic.

7.      Kesimpulan

Tahap-tahap mitoisis pada sel tumbuhan:

o   Interfase

Interfase atau stadium istirahat dalam siklus sel termasuk fase yang berlangsung lama karena pada tahap ini berlangsung fungsi metabolisme dan pembentukan dan sintesis DNA.Maka sebenarnya kurang tepat juga jika dikatan bahwa interfase merupakan fase istirahat, karena sebenarnya pada fase ini sel bekerja dengan sangat berat.

o   Profase

Benang- benang kromatin memendek dan menebal, terbentuklah kromosom. Gelendong mitotik mulai terbentuk, setiap kromosom terduplikasi tampak sebagai kromatid identik yang tersambung pada sentromernya dan sepanjang lengannya oleh kohesin (kohesi kromatid saudara) (Campbell.2008: 248)

o   Metaphase

Metaphase merupakan tahap mitosis yang paling lama, sering kali berlangsung sekitar 20 menit (Campbell.2008: 249). Kromosom- kromosom menempatkan diri di bidang tengah dari sel.

o   Anafase

Anaphase merupakan tahap pembelahan yang paling singkat terjadi, biasanya hanya beberapa menit (Campbell.2008: 249). Sentromer membelah dan kedua kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju kutub dari sel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil pembelahan itu memiliki sifat yang sama dengan sel induknya, sejak saat itu kromatid-kromatid tersebut menjadi kromosom baru.

o   Telofase

Di tiap kutub sel terbentuk stel kromosom yang identik.Selaput gelendong inti lenyap dan dinding inti terbentuk lagi. Kemudian plasma sel terbagi lagi menjadi dua bagian, proses tersebut dikenal sebagai sitokinesis. Pada sel tumbuhan sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah di tengah- tengah sel.

Hasil pengamatan pada praktikum kali ini menunjukkan bahwa fase yang paling banyak dijumpai adalah fase profase.

·         Ujung akar yang terdiri dari sel-sel yang bersifat meristematik merupakan sel-selnya sangat aktif membelah. Jadi bagian ujung akar yang paling aktif melakukan pembelahan adalah bagian meristem.

·         Praktikum kali ini, tidak semua preparat menunjukan tahapan-tahapan pembelahan mitosis secara lengkap. Hal ini dapat disebabkan karena bagian akar bawang merah yang diamati bukan bagian ujungnya (meristematis). Juga alat mikroskop yang kurang efektif dalam mengamati aktivitas pembelahan sel.

Daftar Pustaka

Campbell, dkk. Biologi. Jakarta: Erlangga. 2000.

Anonim. Pembelahan Mitosis. 2009. http://www.crayonpedia.org. Diakses pada tanggal 07 Oktober 2013 Pukul 20.00 WIB.

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI_dkk/Kelas_XII/4._Reproduksi_Sel/REPRODUKSI_SEL_zV2.pdf

www.crayonpedia.org/.../B._Pembelahan_Sel_Secara_Mitosis_12.1

Pratiwi, D.A. 2004. Penuntun Biologi. Jakarta: Erlangga.

Anonim. Perbedaan Mitosis dan Meiosis. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/kul.mitosis_0.pdf. Diakses pada 9 Oktober 2013. Pukul 20.00 WIB.

---

[1] Anonim. Perbedaan Mitosis dan Meiosis. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/kul.mitosis_0.pdf. Diakses pada 9 Oktober 2013. Pukul 20.00 WIB.