Catatan berguna tentang Pembelahan Sel tipe Meiosis!
Pembelahan di mana jumlah kromosom berkurang dikenal sebagai pembelahan reduksi atau meiosis, dan proses pembelahan reduksi disebut meiosis. Untuk pertama kalinya pada tahun 1888, Strasburger menemukan fenomena ini.
Ada dua fase dalam siklus hidup tanaman yang lebih rendah dan lebih tinggi – sporofit dan gametofit. Sporofit mengandung 2n jumlah kromosom, sedangkan gametofit memiliki n jumlah kromosom. Jika inti sporofit mengandung 6 kromosom, maka inti gametofitnya hanya mengandung 3 kromosom, yaitu setengah dari jumlah kromosom inti sporofit.
Dengan hasil pembelahan meiosis (meiosis), dari satu inti sporofit terbentuk empat inti gametofit, dan jumlah kromosom untuk setiap inti menjadi setengah dari jumlah kromosom inti sporofit. Di semua tanaman yang direproduksi secara seksual, meiosis terjadi.
Sumber Gambar : upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Meiosis_diagram.jpg
Dalam sporofit, sel induk spora mewakili fase terakhir dari status sporofit. Jadi, setiap sel induk spora mengandung 2n jumlah kromosom. Setiap sel induk spora akhirnya membelah secara reduksi menghasilkan empat spora haploid (n). Dalam pembagian seperti itu, pembagian pertama dikenal sebagai pembagian heterotipik. Jumlah kromosom berkurang menjadi setengah selama pembelahan ini.
Pembagian tersebut segera diikuti oleh pembagian biasa lainnya, yang dikenal sebagai pembagian homotypic. Spora menunjukkan awal dari tahap gametofit. Spora, ketika berkecambah memunculkan gametofit, yang mengandung gamet jantan dan betina. Jumlah kromosom pada gamet selalu n.
Dengan hasil pembuahan atau konjugasi inti gamet jantan dan betina menyatu membentuk zigot atau oospora. Oospora (2n) adalah awal dari tahap sporofit. Ini mengandung 2n jumlah kromosom. Oospora berkembang menjadi embrio dan setelah itu tanaman muda terbentuk.
Pembelahan mitosis berlangsung terus menerus, dan tanaman tetap diploid (2n). Selama pembentukan spora, meiosis terjadi, sehingga tahap sporofit dan gametofit tanaman masing-masing mengandung 2n dan n jumlah kromosom dalam nukleusnya. Ini hanya karena meiosis, spesies tumbuhan memiliki jumlah kromosom yang pasti dalam nukleusnya.
Mekanisme meiosis:
Telah disebutkan bahwa selama meiosis nukleus induk membelah dua kali, yaitu pembelahan heterotipik diikuti oleh pembelahan homotipik. Jumlah kromosom berkurang menjadi setengah dalam divisi heterotypic sedangkan divisi homotypic adalah satu mitosis dan di sini jumlah kromosom tetap sama. Mekanismenya terdiri dari empat fase penting – profase, metafase, anafase, dan telofase.
Profase:
Profase meiosis lebih lama durasinya, dan terdiri dari lima keadaan terpisah – leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis. Ketika kromosom pertama kali muncul, mereka adalah benang-benang halus yang terpisah; ini adalah tahap leptoten.
Anggota homolog dari setiap pasangan kromosom kemudian berasosiasi erat berdampingan, lokus (kromosom) yang sesuai melekat bersama, sebuah proses yang disebut berpasangan atau sinapsis; setiap pasangan yang berasosiasi adalah bivalen; ini adalah tahap zigoten.
Bivalen memendek dan menebal. Setiap kromosom individu sekarang secara nyata berlipat ganda; karenanya setiap bivalen terdiri dari empat kromatid; ini adalah tahap pachytene. Dua kromatid yang berasal dari satu kromosom tetap berpasangan tetapi terpisah dari dua kromatid lain yang berasal dari kromosom homolog; ini adalah tahap diploten, diikuti oleh diakinesis.
Namun, di tempat-tempat tertentu, mereka disatukan oleh pertukaran (Chiasmata) yang terjadi antara kromatid yang berasal dari kromosom homolog. Chiasmata adalah ekspresi yang terlihat dari persilangan gen. Biasanya ada satu atau lebih Chiasmata per pasangan kromosom per meiosis.
Dalam chiasma dua kromatid, satu dari masing-masing kromosom asli, tampaknya telah pecah di tempat yang sesuai; dan ujung yang putus dari satu kromatid telah menyatu dengan ujung yang putus dari yang lain. Jika terdapat lebih dari satu kiasma dalam satu bivalen, mereka mungkin melibatkan pasangan kromatid yang berbeda, tetapi selalu satu dari masing-masing kromosom asli.
Karena masing-masing dari dua kromosom yang menyusun kromosom bivalen dipecah menjadi dua kromatid, kromosom bivalen sebenarnya merupakan struktur empat kali lipat dan disebut kromosom tetrad.
Setelah pembentukan kromosom tetrad, nukleus hanya memiliki setengah dari jumlah kromosom yang ditemukan pada sel vegetatif biasa. Peristiwa selanjutnya dalam hal ini dan pembagian berikutnya mendistribusikan salah satu kromatid tetrad ke masing-masing dari empat sel.
Metafase:
Pada metafase masing-masing kromosom tetrad dipisahkan secara longitudinal menjadi dua kromosom anak yang lolos ke kutub yang berlawanan. Namun, masing-masing kromosom ini sudah terbagi menjadi dua kromatid. Pada metafase kedua dari divisi reduksi kromatid ini dipisahkan satu sama lain. Kita sekarang dapat melihat mengapa ada dua divisi reduksi.
Ini terkait dengan fakta bahwa kromosom yang terbentuk pada profase pembelahan meiosis pertama adalah empat kali lipat dan dibutuhkan dua pembelahan untuk membaginya menjadi kromatid penyusunnya. Pada akhir divisi reduksi kedua tidak hanya setiap kromosom telah direduksi menjadi satu kromatid tetapi jumlah total kromosom juga haploid (n).
Anafase:
Pada anafase dua dari empat kromatid dari masing-masing bivalen pergi ke satu kutub gelendong, dan dua lainnya ke kutub lainnya. Kromatid berpasangan karena perlekatan gelendong dari setiap kromosom asli belum terduplikasi, sehingga dua kromatid bersatu pada titik tersebut.
Namun, karena efek Chiasmata, kromatid yang bersatu biasanya tidak diturunkan sepanjang panjangnya dari kromosom yang sama tetapi merupakan campuran dari satu atau lebih potongan dari masing-masing kromosom asli. Ini adalah masalah kebetulan, dan sama sekali tidak dipengaruhi oleh perilaku bivalen lain, yang keterikatan spindel dengan kromatidnya, menuju ke kutub spindel yang mana.
Telofase:
Setelah anafase mungkin ada telofase pendek dan tahap istirahat, atau pembelahan meiosis kedua dapat segera menyusul, biasanya di kedua sel anak yang dibentuk oleh pembelahan pertama. Ini seperti mitosis kecuali bahwa ia memulai profase dengan hanya setengah dari jumlah normal kromosom, masing-masing sudah terbagi menjadi dua kromatid sebelum profase sebelumnya. Kedua kromatid terpisah pada anafase, satu pergi ke setiap sel anak.
Sekali lagi, distribusi kromatid adalah masalah kebetulan, kecuali bahwa dua dari setiap kromosom harus menuju ke kutub yang berlawanan. Pada distribusi peluang kromatid pada kedua anafase ini bergantung pada hukum pemilihan bebas.
Oleh karena itu, setiap sel anak pada akhirnya hanya menerima jumlah kromosom haploid. Reduksi dari bilangan diploid sel asal menjadi bilangan haploid keempat produk tersebut merupakan salah satu dasar segregasi genetik.
Signifikansi Meiosis:
Selama proses pembuahan, nukleus jantan dan nukleus telur bersatu dan isi dari kedua nuklei tersebut dibungkus oleh membran nukleus tunggal, sebagian berasal dari nukleus jantan dan sebagian lagi berasal dari nukleus telur. Dengan cara ini, kromosom yang ada di dalam nukleus laki-laki dijumlahkan dengan yang ada di dalam sel telur. Telur yang telah dibuahi dengan demikian mengandung kromosom dari inti telur dan inti laki-laki.
Jika jumlah kromosom yang sama seperti yang ditemukan dalam inti vegetatif masuk ke dalam sel telur dan inti sperma, sel telur yang dibuahi dari setiap generasi akan mengandung kromosom dua kali lebih banyak daripada inti dari generasi sebelumnya. Hasil ini dicegah dengan adanya dua pembelahan berturut-turut dalam siklus hidup di mana jumlah kromosom berkurang menjadi setengahnya (meiosis) yang ditemukan pada inti vegetatif biasa.
Karakter spesies ditentukan melalui gen yang ada pada kromosom, dan oleh karena itu, untuk menetapkan karakter spesies, menjadi penting bahwa jumlah kromosom tetap tetap, dan ini hanya mungkin melalui meiosis.
