EPITEL

Jaringan epitel merupakan jaringan yang melapisi seluruh permukaan tubuh. Jaringan epitel membatasi antara organ-organ tubuh dengan rongga tubuh. Sel sel penyusun jaringan epitel sangat erat satu sama lainnya.

Struktur yang sangat erat ini berhubungan dengan fungsi jaringan epitel sebagai alat pertahanan dari benturan atau luka, mikroorganisme, dan hilangnya cairan. Contoh jaringan epitel yaitu pada kulit, saluran pernapasan, pembuluh darah, dan rongga perut.

Terdapat dua pengelompokan jaringan epitel, yaitu berdasarkan jumlah lapisan selnya dan berdasarkan bentuk selnya. Berdasarkan jumlah lapisan selnya, jaringan epitel dibagi menjadi jaringan epitel selapis (sederhana) dan jaringan epitel berlapis. Adapun berdasarkan bentuk selnya, jaringan epitel dibedakan menjadi epitel pipih, epitel kubus, dan epitel silindris. Perhatikan gambar berikut.

Jaringan epitel pada beberapa organ tubuh hewan

Jaringan epitel pada beberapa organ tubuh hewan :

Epitel Pipih Selapis

Sesuai dengan namanya, jaringan epitel pipih tersusun atas sel-sel dengan bentuk pipih dan hanya satu lapis. Jaringan ini terdapat pada pembuluh darah, pembuluh limfa, dan alveoli (paru-paru). Jaringan epitel pipih selapis berperan dalam proses difusi oksigen dan karbon dioksida serta filtrasi darah pada ginjal.

Epitel Pipih Berlapis

Epitel pipih berlapis tersusun atas beberapa lapis sel-sel pipih. Sel-sel epitel pipih memiliki sitoplasma yang jernih dan inti sel berbentuk bulat. Jaringan ini di antaranya terdapat pada rongga mulut, rongga hidung, dan kerongkongan. Sesuai dengan jumlah lapisannya yang banyak, jaringan ini berperan sebagai pelindung, misalnya terhadap gesekan.

(a) Epitel pipih selapis, (b) epitel pipih berlapis, dan (c) epitel kubus selapis

Epitel Kubus Selapis

Jaringan ini tersusun atas selapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus selapis di antaranya terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar keringat, dan saluran pada ginjal. Struktur jaringan ini sangat sesuai untuk proses absorpsi dan sekresi.

Epitel Kubus Berlapis

Jaringan ini tersusun atas beberapa lapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus berlapis terdapat pada mulut, kerongkongan, dan kelenjar keringat pada kulit. Sesuai dengan strukturnya, jaringan ini berperan sebagai pelindung dari gesekan.

Epitel Silindris Selapis

Epitel silindris selapis tersusun atas sel-sel berbentuk silinder. Pada jaringan ini, biasanya terdapat sel-sel goblet. Sel goblet berfungsi dalam menghasilkan lendir (mucus) yang berperan dalam mempermudah penyerapan makanan (absorpsi). Biasanya, jaringan ini terdapat pada usus halus dan saluran pencernaan lainnya.

Epitel Silindris Berlapis

Epitel silindris berlapis tersusun atas lebih dari satu lapis sel-sel berbentuk silinder. Epitel silindris berlapis terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar susu, uretra, dan laring. Jaringan ini berperan dalam proses sekresi. Biasanya, jaringan ini berada pada lapisan paling luar.

Epitel Silindris Berlapis Semu Bersilia

Epitel silindris berlapis semu bersilia tersusun atas sel-sel yang memiliki inti sel tidak sejajar sehingga seolah-olah epitel tersebut terdiri atas banyak lapisan. Pada jaringan ini terdapat silia yang berfungsi menggerakkan partikel yang berada di atasnya. Misalnya, kotoran atau debu tidak akan masuk ke dalam paru-paru karena digerakkan oleh silia pada sel-sel saluran pernapasan. Jaringan ini terdapat pada saluran pernapasan, rongga hidung, dan saluran telur (tuba Fallopi).

Epitel silindris berlapis semu bersilia
 pada trakea manusia

Epitel Transisi

Epitel transisi terdiri atas berlapis-lapis sel. Akan tetapi, sel-sel penyusun jaringan ini selalu berubah bentuknya. Pada keadaan tegang, sel-sel tersebut berbentuk lebih pipih dan panjang. Adapun pada keadaan normal (relaksasi), sel-selnya berbentuk bulat dan besar. Jaringan ini banyak terdapat di kandung kemih, saluran ureter, dan ginjal.

Jaringan epitel transisi pada ureter

Epitel Kelenjar

Epitel kelenjar tersusun atas, beberapa jaringan epitel yang memiliki peran dalam penyerapan (absorpsi) dan menyekresikan senyawa kimia. Misalnya, sel-sel epitel yang terdapat pada rongga (lumen) dari rongga pencernaan memiliki kemampuan untuk menyekresikan mucus. Mucus tersebut berfungsi menjaga kelembapan permukaan organ pencernaan. 

Terdapat dua jenis kelenjar, yaitu kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin. Pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya langsung menuju permukaan epitel. Adapun pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya akan dialirkan bersama-sama darah. Contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar keringat, sedangkan contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar pituitari . Menurut bentuknya, epitel kelenjar terbagi menjadi tiga, yaitu epitel kelenjar uniseluler, epitel kelenjar multiseluler, dan epitel kelenjar campuran.

RESPIRASI ANAEROB

Penjelasan Tentang Respirasi anaerob - Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak memerlukan oksigen. Salah satu contoh proses ini adalah proses fermentasi. Respirasi anaerob dapat terjadi pada manusia dan hewan jika tubuh memerlukan energi secara cepat. Pada mikroorganisme seperti bakteri dan jamur, respirasi anaerob dilakukan karena keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan dan belum memiliki sistem metabolisme yang kompleks.

Mengapa respirasi anaerob dapat terjadi dan berapa banyak energi yang dihasilkannya? Masih ingatkah Anda tahap glikolisis pada respirasi aerob? Pada tahap tersebut, glukosa dapat dipecah untuk menghasilkan total 2 ATP dan tidak memerlukan oksigen. Meskipun energi yang dihasilkannya jauh lebih kecil daripada respirasi aerob, jumlah ini cukup bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan.

Selain menghasilkan ATP, glikolisis juga menghasilkan NADH dan NAD⁺. Tanpa suplai NAD⁺ yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerob dapat terhenti. Oleh karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerob harus mampu mengoksidasi NADH menjadi NAD⁺ kembali. Berdasarkan hal tersebut terdapat dua cara respirasi anaerob yang dilakukan organisme.

Fermentasi alkohol

Beberapa organisme seperti khamir (Saccharomyces cereviceace) melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol (etanol).

Bagan fermentasi alkohol

Proses fermentasi alkohol diawali dengan pemecahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses tersebut, dibentuk juga 2 ATP dan 2 NADH. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetildehid dengan membebaskan CO₂. Asetildehid diubah menjadi etanol dan NADH diubah menjadi NAD⁺ untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali.

Fermentasi alkohol merupakan jenis fermentasi yang banyak digunakan manusia selama ribuan tahun dalam pengolahan bahan makanan. Khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol

Fermentasi Asam Laktat

Sama halnya dengan fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dimulai dengan tahap glikolisis. Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya, serta beberapa bakteri asam laktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secara cepat. Akan tetapi, penumpukan asam laktat berlebih dapat menyebabkan otot lelah. Asam laktat berlebih dibawa darah menuju hati untuk diubah kembali menjadi asam piruvat. Industri susu menggunakan fermentasi asam laktat oleh bakteri untuk membuat keju dan yoghurt.

Bagan fermentasi asam laktat

Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadi NAD⁺ saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO₂, seperti halnya fermentasi alkohol.

PENJELASAN TENTANG JARINGAN IKAT

Jaringan ikat berfungsi mengikat dan mendukung jaringan lainnya. Sebaliknya dari jaringan epitel, jaringan ikat memiliki kumpulan sel yang tipis dan renggang. Berdasarkan struktur dan fungsinya, jaringan ikat dibagi menjadi jaringan ikat longgar, jaringan ikat padat, jaringan lemak, jaringan tulang, dan jaringan darah. Perhatikan Gambar berikut.

Beberapa jaringan ikat pada hewan

Jaringan Ikat Longgar

Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang longgar. Jaringan ikat longgar berfungsi memberi bentuk pada organ-organ dalam, serta menyokong dan menghubungkan komponen jaringan lain. Jaringan ini tersusun atas bermacam-macam serabut (fiber) dan selsel. Terdapat dua macam serabut (fiber) pada jaringan ikat longgar, yaitu serabut kolagen dan serabut elastin. Adapun sel-sel yang terdapat pada jaringan ini, antara lain sel mastosit, sel darah putih, makrofag, dan sel lemak. Contoh jaringan ikat padat adalah jaringan di bawah kulit, serta jaringan yang membatasi jantung dan rongga perut. Perhatikan Gambar berikut.

Penyusun jaringan ikat longgar

Jaringan Ikat Padat

Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang padat. Komponen utama jaringan ikat padat adalah serabut kolagen. Serabut kolagen tersebut bergabung membentuk bundel-bundel yang paralel. Jaringan ini dapat ditemukan pada tendon yang menghubungkan otot dengan tulang, serta ligamen yang menghubungkan antartulang melalui sendi.

(a) Jaringan ikat padat dan (b) struktur serabut kolagen

Jaringan Lemak

Jaringan lemak memiliki susunan menyerupai jaringan ikat longgar yang tersusun atas sel-sel lemak. Sel-sel lemak yang mengandung lemak tersebut di dalam matriks jaringan lemak. Setiap sel lemak berisi tetes lemak (fat droplet) yang mengisi hampir seluruh isi sel. Jaringan lemak dapat ditemukan di bawah kulit, ginjal, dan jantung. Fungsi jaringan lemak, antara lain sebagai cadangan makanan dan menjaga hilangnya panas secara berlebihan.

Jaringan lemak

Jaringan Tulang

Jaringan tulang tersusun atas sel-sel yang terkumpul dalam matriks. Jaringan tulang dibagi menjadi dua, yaitu jaringan tulang rawan dan jaringan tulang keras.

Jaringan tulang rawan

Jaringan tulang rawan (kartilago) tersusun atas sel-sel yang disebut kondrosit. Sel-sel kondrosit berada di dalam lakuna. Matriks pada jaringan tulang rawan tersusun atas serabut kolagen dan serabut elastin. Terdapat tiga jenis tulang rawan, yaitu tulang rawan hialin, tulang rawan elastin, dan tulang rawan serabut (fibrosa).

Tulang rawan hialin merupakan bentuk sel tulang rawan yang matriksnya tidak mengandung serabut. Contoh tulang rawan hialin terletak pada cuping hidung. Tulang rawan elastin merupakan tulang rawan yang matriksnya tersusun atas serabut elastin. Contoh tulang rawan ini terdapat pada daun telinga dan laring. Adapun tulang rawan fibrosa merupakan tulang rawan yang matriksnya memiliki serabut kolagen yang padat sehingga tulang rawan ini tampak kaku dan liat. Contoh tulang rawan fibrosa adalah pada tulang sambungan antarruas tulang belakang. Perhatikan gambar berikut.

(a) Tulang rawan hialin, (b) tulang rawan elastin, dan (c) tulang rawan fibrosa

Jaringan tulang keras

Jaringan ini tersusun atas sel-sel osteoblast. Sel-sel osteoblast terletak di dalam lakuna. Sel-sel osteoblast yang terjebak dalam sekretnya sendiri disebut osteosit. Antara osteosit yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh kanalikuli.

Jaringan tulang keras ini tersusun atas unit-unit yang dinamakan sistem Harvers. Di dalam setiap sistem Harvers terdapat pembuluh darah sebagai penyuplai zat makanan bagi tulang, perhatikan gambar berikut.

Struktur tulang keras

Jaringan Darah

Meskipun memiliki fungsi yang berbeda, darah masuk ke dalam pengelompokan jaringan ikat karena memiliki matriks ekstraselular. Matriks pada darah tersusun atas plasma darah dan sel-sel darah. Plasma darah terususun atas air, garam, dan berbagai protein. Di dalam plasma darah terletak sel-sel darah yang terdiri atas sel darah merah (eritrosit) dan sel darah putih (leukosit). Selain itu, di dalam plasma darah terdapat keping darah (trombosit).

Struktur jaringan darah

Eritrosit tidak memiliki inti sel. Fungsi utama eritrosit adalah mengikat dan mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah. Eritrosit dan trombosit melakukan fungsi utamanya di dalam pembuluh darah. Sebaliknya, leukosit melakukan fungsi utamanya di luar pembuluh darah. Leukosit berperan dalam sistem pertahanan tubuh.

MEKANISME SINTESIS PROTEIN

Penjelasan Tentang Mekanisme Sintesis Protein - Seperti yang telah Anda ketahui, DNA menentukan sifat makhluk hidup. DNA menentukan urutan asam amino pada setiap protein yang disintesis. Proses sintesis protein adalah proses yang kompleks. Dalam proses tersebut diperlukan 20 macam asam amino; mRNA dan tRNA sebagai pelaksana; ATP sebagai sumber energi; enzim RNA polimerase. Secara garis besar, sintesis protein dilakukan melalui dua tahap, yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi.

Transkripsi

Proses transkripsi, sesuai namanya merupakan proses pencetakan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA. Proses ini terjadi di dalam nukleus. Pada tahap ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah ACG TAG CTA, maka urutan mRNA hasil transkripsi adalah UGC AUC GAU.

Proses pembentukan mRNA atau transkripsi.

Contoh transkripsi urutan basa nitrogen DNA ke dalam mRNA.

Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga tahap, yaitu iniasi, elongasi, dan terminasi.

Inisiasi

Tahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase pada pita DNA pada titik awal. Pita DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Pita DNA ini disebut juga pita bermakna atau sense. Adapun pita yang tidak ditranskripsi disebut pita tak bermakna atau antisense. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik awal pita.

Elongasi (pemanjangan)

Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.

Terminasi

Pada saat enzim RNA polimerase sampai pada tempat pemberhentian (terminal site) DNA, transkripsi akan terhenti. Setelah itu, mRNA dibebaskan dan RNA polimerase terlepas dari DNA. DNA akan kembali seperti bentuknya semula. Hasil dari transkripsi, yakni mRNA selanjutnya akan keluar dari inti sel melalui membran inti menuju sitoplasma.

Translasi

Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan ribosom. Ribosom merupakan salah satu organel dalam sitoplasma yang berperan dalam sintesis protein. Ribosom terdiri atas dua bagian, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Ribosom mengandung protein dan rRNA.

Subunit besar dan subunit kecil pada ribosom 

Tahap translasi mirip tahap transkripsi. Keduanya menggunakan enzim untuk membuat rantai polimer polinukleotida pada transkripsi dan polipeptida pada translasi. Pada proses translasi juga terjadi tahap inisiasi, elongasi, dan terminasi. Pada tahap translasi kode genetik atau kodon dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Apakah kodon itu? Kodon merupakan urutan tiga basa nitrogen pada mRNA. Setiap urutan tiga basa tersebut memiliki arti khusus yang dapat diterjemahkan dalam proses translasi.  Urutan tiga basa tersebut dikenal sebagai triplet. Misalnya, AUG, AAA, UCA, dan UUA.

Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA. Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG AAA UCA UUA maka urutan antikodonya adalah UAC UUU AGU AAU. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA. Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon.

Dari 64 macam triplet kodon, terdapat 61 macam yang dapat mengodekan 20 macam asam amino. Akibatnya, terdapat beberapa asam amino yang dapat dikodekan oleh lebih dari satu triplet atau disebut juga kodon sinonim. Tiga triplet lainnya tidak mengodekan asam amino, tetapi berfungsi sebagai kodon to , triplet yang memerintahkan penghentian proses translasi. Selain kodon stop, terdapat juga kodon ta t yang memerintahkan dimulainya proses translasi, yaitu kodon AUG dan berfungsi juga sebagai pengode asam amino metionin.

Translasi dimulai ketika mRNA dan tRNA inisiator berikatan dengan ribosom subunit kecil. Molekul tRNA inisiator merupakan molekul yang membawa asam amino pertama dan merupakan komplemen kodon AUG (kodon start). Biasanya membawa asam amino metionin. Antikodon pada tRNA inisiator adalah UAC. Setelah itu, ribosom subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil. Fase inisiasi ini sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.

Tahap inisiasi pada translasi

Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan kodon selanjutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start adalah GUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA CAG yang membawa asam amino valin. Kedua asam amino, metionin dan valin, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.

Setelah metionin dan valin berikatan, tRNA^met yang awalnya membawa metionin, dilepaskan dari ribosom. Kemudian, ribosom bergerak pada molekul mRNA sepanjang satu kodon. Pergerakan ini membuat tRNA^val bergerak ke tempat yang ditinggalkan tRNA^met. Molekul tRNA ketiga, kemudian berikatan dengan kodon mRNA ketiga dan membawa asam amino lainnya. Proses elongasi ini terus mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.

Langkah elongasi pada translasi

Translasi terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun ia berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas). Faktor pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya Pada proses sintesis protein, satu macam gen umumnya hanya mengatur satu sintesis polipeptida. Polipeptida yang terbentuk terlebih dahulu dimodifikasi untuk menjadi protein yang fungsional. Misalnya, beberapa polipeptida harus disatukan untuk membentuk satu protein yang memiliki fungsi tertentu.

Translasi berakhir ketika ribosom mencapai stop kodon

TAHAP MEIOSIS

Penjelasan Tentang Pembelahan Meiosis - Makhluk hidup uniselular dapat bereproduksi hanya dengan membelah diri. Pada makhluk hidup multiselular, reproduksi diawali oleh pembentukan sel spora atau gamet (sel telur atau sel sperma), kemudian sel-sel gamet tersebut bersatu melalui proses fertilisasi.

Manusia memiliki jumlah kromosom sel somatis sebanyak 46 buah. Jika sel gamet manusia memiliki jumlah kromosom lengkap, melalui proses fertilisasi keturunan yang dihasilkan akan memiliki 92 kromosom. Keturunan selanjutnya akan memiliki jumlah kromosom 184, 368, 736, dan seterusnya. Akan tetapi, akumulasi kromosom makhluk hidup tidak terjadi seperti itu. Terdapat suatu proses yang menyebabkan jumlah kromosom keturunan sama dengan jumlah induknya, meskipun berasal dari peleburan dua sel. Proses tersebut adalah pembelahan meiosis.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena jumlah kromosom sel hasil pembelahan ini berkurang setengahnya. Pada saat fertilisasi, jumlah kromosom sel zigot akan kembali utuh karena berasal dari sel gamet jantan dan sel gamet betina. Kromosom dari gamet jantan merupakan pasangan kromosom homolog dari gamet betina.

Sel yang mengandung dua set kromosom homolog disebut diploid. Sel somatis (sel tubuh) pada tumbuhan, hewan, dan manusia memiliki kromosom diploid. Adapun sel gametnya telah tereduksi dan hanya memiliki satu set kromosom disebut haploid. Satu set kromosom disimbolkan dengan huruf n sehingga set diploid adalah 2n dan set haploid adalah n.

Selain reduksi kromosom, pembelahan meiosis memiliki fungsi penting lain. Meiosis menyebabkan terjadinya variasi antara induk dengan keturunannya serta antarketurunan itu sendiri. Hal tersebut terjadi melalui pengelompokan kromosom secara bebas dan pindah silang (crossing over).

Meiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. Meskipun tahap meiosis mirip dengan tahap pada mitosis, terdapat perbedaan besar pada perilaku kromosom dalam kedua proses tersebut. Dua tahap pembelahan meiosis menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Pada pembelahan meiosis I terjadi pemisahan kromosom homolog ke dalam dua sel anak. Pembelahan meiosis II tidak diikuti oleh fase S pada interfase sehingga replikasi DNA dan duplikasi kromosom tidak terjadi pada kedua sel anak.

Meiosis I

Sama halnya dengan pembelahan mitosis, sebelum sel memasuki tahap pembelahan, terlebih dahulu terjadi tahap interfase. Pada fase S interfase terjadi replikasi DNA yang menghasilkan duplikasi kromosom. Tahap meiosis I terdiri atas profase I, metafae I, anafase I, dan telofase I.

Profase I

Pada awal profase I, terdapat dua kromatid untuk setiap kromosom. Mirip profase pada mitosis. Namun, pada meiosis, setiap pasangan kromosom homolog saling mendekat dan berpasangan membentuk struktur dengan empat kromatid yang disebut tetrad. Proses kromosom homolog yang berpasangan ini disebut sinapsis. Setiap pasangan kromosom ini disebut bivalen. Sama halnya dengan fase profase mitosis, pada profase I membran inti sel melebur. Pada sel hewan terjadi duplikasi senteriol. Penampakan kromosom semakin jelas ketika mendekati akhir profase I.

Tahap interfase dan profase I

Pada akhir profase I, ikatan kromosom homolog tidak terlalu kuat dan pasangan kromosom homolog mulai terpisah. Pasangan kromosom homolog masih saling berikatan pada beberapa titik. Titik kromatid homolog berikatan ini disebut kiasma (jamak, kiasmata). Pada kiasma inilah kemungkinan pindah silang dapat terjadi. Karena pengaruh gengen pada satu kromosom (atau kromatid) dapat berbeda dengan gen-gen pada pasangan homolognya dapat berbeda, pindah silang dapat mengubah urutan gen-gen pada kromosom. Pengaruh pindah silang dapat Anda pelajari pada pembahasan tentang pewarisan sifat.

Metafase I

Pada metafase I, benang-benang spindel menempatkan setiap tetrad sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer. Benang spindel dari satu kutub hanya akan melekat pada salah satu kromosom homolog dari setiap tetrad. Benang spindel dari kutub lain akan melekat pada kromosom homolog lain dari tetrad tersebut. Dengan demikian, setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat tertarik pada kutub yang berlawanan. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase I

Anafase I

Berdasarkan pengaturan pelekatan benang spindel pada metafase I, pada anafase I setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah. Hal ini berbeda dengan anafase pada mitosis yang terjadi pemisahan kromatid. Pada fase ini jumlah kromosom bagi calon sel anak sudah tereduksi. Perhatikan berikut.

Tahap anafase I

Telofase I dan Sitokinesis

Pada telofase I, kromosom berkumpul pada masing-masing kutub sel. Saat ini setiap kutub sel memiliki jumlah kromosom haploid dan kromosomnya masih dalam bentuk dupleks, dengan dua kromatid. Biasanya sitokinesis terjadi bersamaan dengan telofase I dan menghasilkan dua sel anak haploid. Jika meiosis ini terjadi pada sel gamet manusia, jumlah kromosom tubuh yang 46 buah akan tereduksi menjadi 23 buah pada akhir meioisis I. Perhatikan berikut.

Tahap telofase I

Meiosis II

Dua sel haploid hasil meiosis I sekarang memasuki meisosis II. Tedapat perbedaan dalam siklus sel meiosis II ini. Pada interfase II, tidak terjadi replikasi DNA sehingga kromosom dalam kedua sel tersebut berada dalam keadaan dupleks. Oleh karena, kemiripannya dengan mitosis, tahap meiosis II ini secara keseluruhan dapat dikatakan sebagai mitosis haploid.

Profase II

Pada tahap ini benang kromatin yang semula terurai setelah telofase I mengalami kondensasi kembali membentuk kromosom. Kromosom yang terbentuk masih dalam keadaan dupleks, dengan dua kromatid. Membran inti mulai melebur. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase II dan profase II

Metafase II

Kromosom mengumpul kembali pada bidang pembelahan dengan bantuan benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini melekat pada kinetokor yang nantinya akan menarik pasangan kromatid menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap metafase II

Anafase II

Anafase II mirip dengan anafase pada mitosis. Tahap ini diawali pemisahan sentromer dan setiap kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap anafase II

Telofase dan Sitokinesis

Tahap telofase II berlanjut dengan terbentuknya membran inti yang menyelimuti kromosom pada masing-masing kutub. Kromosom terurai kembali menjadi benang-benang kromatin dan diikuti oleh sitokinesis.

Sitokinesis pada dua sel tersebut menghasilkan empat sel haploid. Pada hewan jantan, empat sel baru yang terbentuk dapat menjadi sperma. Pada bagian bunga jantan, dapat menjadi serbuk sari (polen). Pada hewan atau bagian bunga betina, pembentukan gametnya lebih kompleks.

Tahap telofase II

JENIS TULANG

Jenis-Jenis Tulang - Tulang penyusun tubuh manusia memiliki jenis yang sangat beragam, baik itu bentuk, struktur, maupun fungsinya. Berdasarkan jaringan penyusunnya, tulang dibedakan menjadi tulang rawan (kartilago) dan tulang keras. Tulang rawan bersifat lentur dan hanya terdapat pada beberapa tempat, seperti cuping hidung dan cuping telinga.

Adapun tulang keras bersifat keras dan berfungsi sebagai penyusun sistem rangka tubuh. Pada materi sebelumnya, telah dibahas mengenai tulang rawan dan tulang keras. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, tulang dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu tulang pendek, tulang pipa (panjang), tulang pipih, dan tulang ireguler. Perhatikan Gambar Berikut.

(a) Tulang pendek, (b) tulang pipa, (c) tulang ireguler, dan (d) tulang pipih

Tulang pipa (panjang) memiliki bentuk seperti tabung yang berongga. Selain itu, pada ujung-ujung tulang pipa terdapat perluasan bentuk sebagai fungsi untuk berhubungan dengan tulang lain. Tulang pipa dapat ditemukan di tulang betis, tulang hasta, tulang kering, dan tulang pengumpil.

Tulang pendek memiliki bentuk seperti kubus. Tulang ini hanya ditemukan di pangkal kaki, pangkal lengan, dan ruas-ruas tulang belakang. Sesuai dengan namanya, tulang pipih memiliki bentuk pipih atau lempengan. Tulang pipih berfungsi sebagai penyusun dinding rongga atau sebagai pelindung. Contoh tulang pipih adalah tulang rusuk, tulang belikat, dan tulang tengkorak.

Adapun tulang ireguler merupakan tulang yang memiliki bentuk tidak beraturan. Tulang ireguler dapat ditemukan pada tulang-tulang muka dan tulang belakang.

TAHAP-TAHAP TERJADINYA PROSES MITOSIS

1.Mitosis
Mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan 2 sel anak dengan jumlah kromosom yang sama dengan kromosom sel induknya, yaitu 2n.
mitosis terjadi pada perbanyakan sel somatis (sel tubuh). Secara garis besar, pembelahan sel secara mitosis terdiri dari fase istirahat(interfase) , fase pembelahan inti(kariokinesis) dan fase pembelahan sitoplasma ( sitokinesis)

A Tahap Interfase

Pada tahap interfase, sel dianggap istirahat dari proses pembelahan. Meskipun demikian, sebenarnya tahap interfase merupakan tahap yang aktif dan penting untuk mempersiapkan pembelahan. Persiapan berupa replikasi DNA (melipatgandakan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan). Pada umumnya, sebagian besar waktu hidup sel berada pada tahap ini. Selanjutnya interfase dibagi lagi ke dalam fase gap-1 (G1), fase sintesis (S), dan fase gap-2 (G2).

• fase gap-1 (G1)

Pada fase G1 sel-sel belum mengadakan replikasi DNA, sehingga DNA masih berjumlah 1 salinan (1c=1 copy=salinan) dan diploid (2n).

• fase sintesis (S)

Pada fase S DNA dalam inti mengalami replikasi (penggandaan jumlah salinan) sehingga pada fase sintesis akhirnya menghasilkan 2 salinan DNA dan diploid (2c,2n).

• fase gap-2 (G2)

Pada fase G2 replikasi DNA telah selesai, dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan.

B Tahap Kariokinesis

Kariokinesis adalah tahap pembelahan inti sel. Tahap ini terdiri dari fase atau tahap-tahap yang lebih rinci sebagai berikut :

• Profase

Pada tahap profase, DNA mulai dikemas atau dipaket menjadi kromosom. Kromosom merupakan struktur terpadat dari kemasan DNA. DNA perlu dikemas ke dalam kromosom. Profase merupakan tahap paling lama dalam mitosis.

Pada proses awal, kromosom mulai tampak lebih pendek serta menebal. Pada sel hewan, sentriol membelah dan masing-masing bergerak ke kutub yang berlawanan pada nukleus.

Selanjutnya terbentuk benang-benang spindel (benang mikrotubul) yang terhubung dari kutub ke kutub. Pada sel tumbuhan, tidak terdapat sentriol dan benang spindel terbentuk tanpa terikat pada sentriol.

Pada profase akhir, masing-masing kromosom terlihat terdiri dari dua kromatid yang terikat pada sentromer. Selanjutnya, nukleolus hilang dan membran nukleus hancur. Pada tahap ini kromosom terletak bebas di dalam sitoplasma.

• Metafase

Metafase merupakan tahap yang singkat dalam mitosis. Pada tahap-tahap ini, kromosom bergerak ke bidang akuator benang spindel (bidang pembelahan). Kromosom terikat pada benang spindel melalui sntromer.

Kromosom terletak di bidang ekuator dengan tujuan agar pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru benar-benar rata dan sama jumlahnya.

• Anafase

Anafase juga merupakan tahap yang singkat dalam mitosis. Pada tahap ini masing-masing sentromer yang mengikat kromatid membelah bersamaan. Kromatid bergerak menuju kutub pembelahan. Kromatid dapat bergerak ke arah kutub pembelahan karena terjadinya kontraksi benang spindel. Pada saat kontraksi, benang spindel memendek kemudian menarik kromatid menjadi dua bagian ke dua kutub yang berlawanan. Tahap anafase menghasilkan salinan kromosom berpasangan (1c,2n).

• Telofase

Pada tahap ini kromatid telah disebut kromosom. Membran inti mulai terbentuk dan nukleolus kembali muncul. Kromosom membentuk benang-benang kromatin. Selanjutnya, pada tahap telofase akhir terjadi pembelahan  sitoplasma dengan proses yang disebut sitokinesis.

C.sitokinesis adalah proses terakhir dalam pembelahan sel, tapi itu hanya mungkin setelah selesainya mitosis. Sel merambat dengan membuat klon dari diri mereka sendiri. Clone disebut sel anak. Setelah sel anak yang dihasilkan harus terpisah dari sel asli. Di sinilah sitokinesis memainkan peran kuncinya.

Sitokinesis Sel Hewan
Pada sel-sel hewan, cincin serat terdiri dari protein aktin mengelilingi pusat sel. Ketika mengikat cincin ini, seperti otot, mencubit dari sel anak baru, meninggalkan dua sel terpisah. Proses ini disebut sitokinesis, atau simulasi sitoplasma untuk memisahkan.
Sitokinesis Sel Tanaman
Sel tumbuhan dilindungi oleh dinding sel yang kaku, sehingga mereka memerlukan bantuan ekstra untuk membuat pembagian akhir. Selama sitokinesis organel yang disebut aparat Golgi melepaskan vesticles yang membentuk plat sel. Pelat ini membagi dua sel baru dan tumbuh keluar untuk membentuk dinding sel di sekitar sel anak baru.
Mitosis
Mitosis adalah proses yang harus terjadi sebelum sitokinesis dapat dimulai. Mitosis dimulai dengan interfase, ketika sel mempersiapkan untuk membuat salinan yang sendiri. Kromatin sel, substansi yang membentuk kromosom, mulai mengembun di profase. Pada prometaphase dan metafase kromosom terpisah dan menyesuaikan diri di tengah sel menggunakan spindle. Anafase dan telofase adalah akhir dua fase mitosis yang mengarah ke sitokinesis.
Kesalahpahaman
Meskipun sitokinesis tidak bisa berlangsung tanpa mitosis, itu bukan salah satu fase mitosis. sitokinesis adalah prosesnya sendiri karena tidak memiliki akibat langsung dari proses metabolisme mitosis.

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL PROKARIOTIK DAN EUKARIOTIK

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL PROKARIOTIK DAN EUKARIOTIK

Pengertian sel adalah unit struktural dan fungsional pengusun tubuh Mahluk Hidup. Mahluk hidup seluler baik yang bersel tunggal (uniseluler) maupun yang bersel banyak (multiseluler) berdasarkan pada beberapa sifatnya, antara lain ada tidaknya system endomembran, dikelompokkan dalam dua tipe sel, yaitu sel prokariotik dan seleukariotik.

Sel Prokariotik

Sel prokariotik merupakan tipe sel yang tidak memiliki sistem endomembran sehingga sel tipe ini memiliki materi inti yang tidak dibatasi oleh sistem membran, tidak memiliki organelyang dibatasi oleh sistem membran. Sel prokariotik terdapat pada bakteri dan ganggang biru.

Sel Eukariotik

    Sedangkan sel eukariotik merupakan tipe sel yang memiliki sistem endomembran. Pada sel eukariotik, inti tampak jelas karena dibatasi oleh sistem membran. Pada sel ini, sitoplasma memiliki berbagai jenis organel seperti antara lain: badan Golgi, retikulum endoplasma (RE), kloroplas (kuhusus pada tumbuhan), mitokondria, badan mikro, dan lisosom.

    Struktur dan Fungsi Sel Prokariotik

Bakteri merupakan salah satu contoh organisme yang memiliki sel tipe prokariotik.

Gambar 1. Struktur umum sel prokariotik terdiri dari kapsul, dinding sel (membran luar dan peptidoglikan merupakan anggota karbohidrat), membran plasma, sitoplasma yang mengandung ribosom dan nukleoid.

Bagian luar sel bakteri terdiri dari: kapsula, dinding sel, dan membran plasma. Kapsula yaitu bagian yang paling luar berupa lendir yang berfungsi untuk melindungi sel. Bahan kimia pembangun kapsula adalah polisakarida. Dinding sel terdiri dari berbagai bahan seperti karbohidrat, protein, dan beberapa garam anorganik serta berbagai asam amino.

Fungsi Dinding sel

Fungsi dinding sel yaitu sebagai pelindung, mengatur pertukaran zat dan reproduksi. Sedangkan membran dalam merupakan bagian penutup yang paling dalam. Membran plasma bakteri mengadung enzim oksida dan respirasi. Fungsinya serupa dengan fungsi mitokondria pada sel eukariotik. Pada beberapa daerah membran plasma membentuk lipatan ke arah dalam disebut mesosom. Fungsi mesosom yaitu untuk respirasi dan sekresi dan menerima DNA pada saat konyugasi. Beberapa bakteri memiliki alat gerak berupa flagel. Beberapa bakteri lainnya mengandung villi yang berfungsi untuk melekatkan diri. Sitoplasma merupakan bagian dalam sel bakteri. Sitoplasma berbentuk koloid yang agak padat yang mengandung butiran-butiran protein, glikogen, lemak dan berbagai jenis bahan lainnya. Pada sitoplasma sel bakteri tidak ditemukan organel-organel yang memiliki sistem endomembran seperti badan Golgi, retikulum endoplasma (RE), kloroplas, mitokondria, badan mikro, dan lisosom. Sedangkan ribosom banyak ditemukan pada sitoplasma bakteri.

bakteri gram positif dan gram negatif

Struktur dinding bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Bandingkan komponen utama dinding sel kedua jenis bakteri, bagaimana letak peptidoglikan pada kedua bakteri tersebut. Peptidoglikan inilah yang membedakan hasil pewarnaan Gram yang berbeda pada kedua bakteri tersebut. (Sumber : Campbell et al., 2000)

Struktur dan Fungsi Sel Eukariotik

Sel eukariotik merupakan sel yang memiliki sistem endomembran. Sel tipe ini secara struktural memiliki sejumlah organel pada sitoplasmanya. Organel tersebut memiliki fungsi yang sangat khas yang berkaitan satu dengan yang lainnya dan berperan penting untuk menyokong fungsi sel. Organisme yang memiliki tipe sel ini antara lain hewan, tumbuhan dan jamur baik multiseluler maupun yang uniseluler.

Tipe sel eukariotik pada tumbuhan sedikit berbeda dengan pada hewan. Pada sel hewan, pada bagian luar sel tidak ditemukan adanya dinding sel, sebaliknya pada tumbuhan dan jamur ditemukan adanya dinding sel. Walaupun demikian dinding sel tumbuhan dan sel jamur secara kimiawi berbeda penyusunnya. Pada jamur didominasi oleh chitin sedangkan pada tumbuhan selulosa. Pada tumbuhan ditemukan adanya organel kloroplas sedangkan pada jamur dan hewan tidak ditemukan. Selain perbedaan tersebut pada dasarnya baik sel hewan, tumbuhan, dan jamur memiliki struktur yang serupa.

Gambar 3. Sel hewan, tampak dalam gambar di atas struktur sel hewan yang memiliki system endomembran sehingga pada sel tipe ini ditemukan berbagai organel pada sitoplasmanya. Pada gambar tampak organel badan Golgi (apparatus Golgi), RE (kasar dan halus), mitokondria, dan peroksisom (bagian dari badan mikro), selain itu tampak adanya ribosom, sentriol, dan sitoskeleton yang memiliki peran penting di dalam sel.

Gambar 4. Sel tumbuhan, tampak dalam gambar di atas struktur sel tumbuhan yang memiliki sistem endomembran sehingga pada sel tipe ini ditemukan berbagai organel pada sitoplasmanya. Pada gambar tampak organel kloroplas, hanya terdapat pada tumbuhan, selain organel yang serupa ditemukan pada sel hewan. Selain itu tampak adanya beberapa bagian sel yang hanya dimiliki oleh tumbuhan seperti : dinding sel dan plasmodesmata.

Membran sel

Membran Sel tersusun oleh lipoprotein. Struktur umumnya dapat dilihat pada Gambar 5. Membran sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar

   Sitoplasma

Sitoplasma merupakan zat yang terdapat di antara inti sel dan membran plasma. Organel-organel tersebut memiliki struktur dan fungsi masing-masing yang khas yang membentuk satu kesatuan untuk mendukung aktivitas sel. Vakuola pada tumbuhan berfungsi antara lain tempat penyimpanan cadangan makanan.

  Retikulum Endoplasma (RE).

Retikulum endoplasma merupakan membrane lipoprotein pada sitoplasma yang terdapat antara membran inti dan membran sitoplasma. Ada dua macam RE. RE ganuler (RE kasar) bila pada permukaan membran RE ini menempel ribosom. RE halus atau non granuler bila pada membran RE tidak ada ribosom.Fungsi organel ini memproses lebih lanjut protein, lipid atau bahan lainnya yang akan disekresikan sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan keperluannya. Dalam bentuk vesikula (gelembung) produk dari RE ditransportasi ke badan Golgi.

Gambar 6. Retikulum endoplasma. Tampak hasil gambar mikroskop elektron pada sisi kiri yang menunjukkan potongan RE dalam dua dimensi. Pada dasarnya RE merupakan struktur tertutup dari sitoplasma

    Badan Golgi

Badan Golgi (bahasa Inggris: golgi apparatus, golgi body, golgi complex atau dictyosome) adalah organel yang dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.Badan Golgi berfungsi menghasilkan sekret berupa butiran getah, lisosom primer, menyimpan protein dan enzim yang akan disekresikan. Pada sel tumbuhan badan Golgi disebut diktiosom. Organel ini menerima bahan, diolah dan akan disekresikan, dari RE.

    Lisosom

Lisosom terdapat pada sel hewan, bentuknya seperti bola dan ukuran diameternya kurang lebih 500nm. Lisosom mengandung enzim yang berfungsi untuk mencernakan bahan makanan yang masuk ke dalam sel baik secara pinositis (makanannya berupa cairan) maupun secara fagositis (makannya berupa padat).

     Ribosom

Ribosom merupakan komponen penting di dalam sel. Ukurannya berkisar 20-25 nm. Ribosom tersusun dari RNA dan protein, terdiri dari sub unit besar dan sub unit kecil. Sub unit besar dan sub unit kecil akan bergabung bila ribosom sedang menjalankan fungsinya yaitu sintesis protein.

     Badan Mikro

Badan mikro dibedakan dua kelas utama, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom mengandung enzim katalase dan oksidase terdapat pada hewan dan tumbuhan. Sedangkan glioksisom umum terdapat pada endosperm biji dan berperan dalam perkecambahan selain mengandung katalase dan oksidase mengadung sebagian atau seluruh enzim daur glioksilat (proses pembentukan sumber energi untuk pertumbuhan dari lemak). Secara umum badan mikro berfungsi di dalam mengoksidasi lemak sebagai sumber energi.

    Dinding Sel.

Dinding sel hanya terdapat pada tumbuhan dan jamur. Fungsi dinding sel yaitu melindungi sitoplasma dan membran sitoplasma. Pada beberapa sel tumbuhan sel yang satu dengan sel yang lainnya dihubungkan dengan suatu celah yang disebut plasmodesmata.

   Nukleus (Inti Sel)

Nukleus Bagian-bagian inti sel terdiri dari membran inti, nukleoplasma (kariolimp) dan kromosom, serta nukleolus. Membran inti memisahkan inti sel dan sitoplasma. Membran inti terdiri atas dua lapisan membran dan pada daerah-daerah tertentu terdapat pori-pori yang berfungsi sebagai tempat keluar masuknya bahan kimia.

   Sitoskeleton

Sitoskeleton merupakan rangka sel. Sitoskleleton terdiri dari 3 macam yaitu : mikrotubul, mikrofilamen, dan filamen intermediet. Mikrotubul tersusun atas dua molekul Protein tubulin yang bergabung membentuk tabung. Fungsi mirkotubul memberikan ketahanan terhadap tekanan pada sel, perpindahan sel (pada silia dan flagella), pergerakan kromosom saat pembelahan sel (anafase), pergerakan organel, membentuk sentriol pada sel hewan. Mikrofilamen merupakan filament protein kecil yang tersusun atas dua rantai protein aktin yang terpilin menjadi satu. Mikrofilamen memiliki fungsi memberi tegangan pada sel, mengubah bentuk sel, kontraksi otot, aliran sitoplasma, perpindahan sel (misalnya psudopodia) dan pembelahan sel.

Mitokondria dan Kloroplas sebagai organel pembangkit energi

Mitokondria

Mitokondria hati umumnya mempunyai lebar kira-kira 0,5 – 1,0 um dan panjang kira- kira 3,0 um. Mitokondria dibatasi oleh dua membran yaitu membran luar dan membran dalam. Struktur morfologi yang paling bervariasi adalah krista. Dalam satu sel tertentu Krista biasanya seragam dan khas bagi sel itu. Dalam tipe-tipe sel yang berbeda, bentuk Krista sangat berbeda. Sebagian besar mitokondria mempunyai krista seperti lamela atau seperti tubul.

Mekanisme transkripsi dan translasi di dalam mitokondria bergantung kepada genetic inti. Bahan- bahan tertentu seperti rRNA, tRNA dan mRNA tidak bergantung kepada inti. Tetapi, protein tertentu ditentukan oleh inti seperti protein ribosom, RNA polimerase, DNA polimerase, tRNA aminoasil sintetase dan faktor- faktor sintesis protein. Fenomena yang menarik adalah bahwa mtDNA tidak dapat diekspresi dan direpllikasi tanpa bantuan inti.

Kloroplas

Sel sebagian besar tumbuhan tinggi umumnya mengandung antara 50 – 200 kloroplas. Kalau dilihat dari samping bentuknya seperti lensa dengan satu sisi/permukaan cembung dan permukaan lain cekung, datar atau cembung.