Pengertian, struktur dan fungsi Kromosom
Pengertian Kromosom, Struktur Kromosom, Tipe Kromosom,
Jumlah, dan Penentuan Jenis Kelamin Kromosom merupakan topik pembahasan pada
postingan kali ini. Langsung saja ya
A. PENGERTIAN KROMOSOM
Kromosom adalah unit genetik yang terdapat dalam setiap inti
sel pada semua makhluk hidup, kromosom berbentuk deret panjang molekul yang
disusun oleh DNA dan protein-protein.
Artikel Penunjang : Pengertian,Struktur, Fungsi dan
Replikasi DNA
Setiap sel terdiri dari tiga bagian utama, yaitu nukleus
(inti Sel), Sitoplasma (cairan sel), dan Membran pelindung sel.
Di dalam
nukleus, terdapat benang-benang halus yang disebut ‘kromatid’, apabila terjadi
pembelahan sel, maka benang-benang halus itu dipintal membentuk kromosom.
Seperti yang saya jelaskan di atas, Kromosom adalah struktur padat yang terdiri
dari dua komponen molekul, yaitu protein dan DNA. Struktur pada kromosom ini
hanya akan tampak jelas pada metafase pembelahan sel. Jika sahabat ingin tahu
lebih lanjut tentang pembelahan sel silahkan Klik Disini.
Kromosom ini berfungsi sebagai penyimpanan bahan materi
genetik kehidupan. Ia terdiri dari DNA, kita tahu DNA memiliki peran sangat
penting, yaitu untuk menjalankan tugas sehari-hari, dan juga menyimpan setiap
informasi genetik, ia dapat juga membantu langsung suatu organisme untuk
tumbuh. Jadi kromosom ini memiliki fungsi yang besar dalam tubuh kita.
B. STRUKTUR KROMOSOM
Kromosom dibentuk dari DNA yang berikatan dengan beberapa
protein histon. Dari Ikatan ini dihasilkan Nukleosom, yang memiliki ukuran
panjang sekitar 10 nm. Kemudian nukleosom akan membentuk lilitan-lilitan yang
sangat banyak yang menjadi penyusun dari kromatid (lengan kromosom) , satu
lengan kromosom ini kira-kira memiliki lebar 700 nm.
Struktur Penyusun Kromosom
Gambar di bawah ini merupakan bentuk kromosom secara umum
Bentuk Kromosom
Berikut adalah penjelasan dari bagian-bagian kromosom
1.Kromatid
Kromatid merupakan bagian lengan kromosom yang terikat satu
sama lainnya, 2 kromatid kembar ini diikat oleh sentromer. Nama jamak dari
kromatid adalah kromonema. Kromonema biasanya terlihat pada pembelahan sel masa
profase dan kadang – kadang interfase.
2. Sentromer
Pada kromosom terdapat satu daerah yang tidak mengandung gen
(informasi genetik), daerah ini dinamakan Sentromer. Pada masa pembelahan,
sentromer merupakan struktur yang sangat penting, di bagian inilah lengan
kromosom (kromatid) saling melekat satu sama lain pada masing-masing bagian
kutub pembelahan. Bagian dari kromosom yang melekat pada sentromer dikenal
dengan istilah ‘kinetokor’.
3.Kromomer
Kromomer adalah struktur berbentuk manik-manik yang
merupakan akumulasi dari materi kromatid yang kadang-kadang terlihat pada
pembelahan masa interfase. Pada kromosom yang telah mengalami pembelahan
berkali-kali, biasanya kromomer ini sangat jelas terlihat.
4.Telomer
Telomer adalah bagian berisi DNA pada kromosom, fungsinya
untuk menjaga stabilitas ujung kromosom agar DNA nya tidak terurai.
C. TIPE KROMOSOM
Apabila dibedakan berdasarkan letak sentromer pada lengan
kromatid, maka akan ada 4 tipe kromosom.
Talosentrik
, yaitu kromosom yang sentromer nya terletak di ujung
kromosom.
Metasentrik
, yaitu kromosom yang sentromer nya terletak di tengah
kromatid sehingga secara relatif membagi kromatid menjadi dua bagian.
Submetasentrik
adalah kromosom yang letak sentromernya mendekati bagian
tengah, namun tidak pada bagian tengah, sehingga kromatid nya terlihat sedikit
panjang sebelah.
Akrosentrik
, yaitu kromosom yang letak sentromer nya berada diantara
tengah dan ujung lengan kromatid.
Tipe Sentromer
D. JUMLAH KROMOSOM
Dalam tubuh suatu organisme terdapat jumlah kromosom yang
berbeda-beda.
Pada Organisme terdapat dua macam kromosom, yaitu :
Kromosom Seks (Genosom) yang menentukan jenis kelamin
Kromosom Tubuh (Autosom) yang tidak menentukan jenis kelamin
Kromosom pada makhluk hidup biasanya ditemukan dalam keadaan
berpasang-pasangan, oleh karena itu disebut diploid. Kromosom diploid
dipertahankan dari generasi ke generasi dengan pemebelahan mitosis (pembelahan
yang menghasilkan dua anak yang bersifat sama dengan induknya). Kromosom yang
berpasangan (kromosom homolog) memiliki bentuk, ukuran, dan komposisi yang
sama.
Pada manusia setiap sel somatik berjumlah 46 (kecuali sel
sperma dan ovum, karena memiliki set tunggal kromosom) kromosom atau 23 pasang.
46 kromosom manusia ini merupakan dua set kromosom yang terdiri dari
masing-masing 23 kromosom, yaitu satu set maternal (dari ibu) dan satu set
paternal (dari ayah). Gambar di bawah merupakan bentuk 23 pasang kromosom
manusia
Kromosom Manusia
Berikut adalah jumlah
kromosom pada makhluk hidup lainnya
Tabel Jumlah Kromosom Organisme
E. KONSEP PENENTUAN JENIS KELAMIN
Ada satu konsep penting dalam mempelajari kromosom homolog
pada sel somatik, yaitu adanya kromosom unik, yang disebut kromosom X dan Y.
Dari 23 pasang kromosom 22 pasang diantaranya merupakan autosom (tidak
menentukan jenis kelamin) dan 1 pasang genosom
Wanita memiliki kromosom homolog X (XX), Meskipun kaum
wanita memiliki dua kromosom X, salah satunya akan menjadi tidak aktif saat
masa embrio.
Pria memiliki sebuah kromosom X dan sebuah kromosom Y
Jadi Kromosom X dan Y ini akan menentukan kelamin individu,
apabila kromosom anak yang lahir XX maka ia perempuan, apabila kromosomnya XY
maka ia adalah laki-laki.
Pengertian Pembelahan Sel
Pembelahan sel adalah peristiwa dimana sebuah sel membelah
menjadi dua atau lebih sel baru. Pembelahan Sel merupakan cara sel untuk
memperbanyak diri atau yang disebut dengan bahasa ilmiahnya proses reproduksi
sel.
Sel adalah bagian terkecil yang menyusun tubuh makhluk
hidup. Pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup perhubungan erat dengan
proses pembelahan sel ini. Namun begitu fungsi pembelahan sel pada makhluk
hidup multiseluler dan uni seluler sangat berbeda meski intinya sama yaitu
perbayakan sel.
F. PEMBELAHAN SEL
Fungsi pembelahan sel pada makhluk memiliki 2 fungsi,
yaitu:Pembelahan sel
Fungsi pembelahan Sel pada makhluk hidup uniseluler atau
bersel tunggal adalah sebagai cara untuk berkembang biak. Contoh makhluk hidup
yang berkembang biak dengan membelah diri: Protozoa, Amoeba, dll.
Fungsi pembelahan sel pada makhluk hidup multiseluler atau
makhluk hidup bersel banyak adalah sebagai cara untuk memperbayak sel tubuh
sehingga makhluk hidup yang bersangkutan dapat tumbuh dan berkembang.
Proses pembelahan sel merupakan cara agar sel dapat tumbuh
dan berkembang. Sel yang membelah diri disebut sel induk, sedangkan sel hasil
pembelahan diri disebut sel anak. Pada dasarnya proses pembelahan sel terbagi
menjadi 2, yaitu: pembelahan sel secara langsung dan pembelahan sel secara
tidak langsung.
Jenis-Jenis Pembelahan Sel
Pada makhluk hidup bersel eukariotik terdapat dua macam
reproduksi sel, yaitu mitosis dan meiosis. Kedua jenis reproduksi ini akan
dijelaskan secara rinci sebagai berikut.
Pembelahan Mitosis
Mitosis adalah proses pembelahan sel yang menghasilkan dua
sel anak yang masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sam dengan
sel induknya.
Pembelahan yang bertujuan untuk:
Mengganti atau memperbaiki jaringan tubuh yang sudah rusak
atau aus,
Pertumbuhan (perbanyakan sel sehingga baik kwantitas dan
kwalitasnya bertambah).
Membentuk jaringan karena produk pembelahan ini kromosom
/sifat induk sama dengan sifat anakannya, artinya karena membentuk jaringan
baik sel baru dan lama sama.
Pembelahan mitosis punya karakter:
Berlangsung pada sel somatik
Menghasilkan 2 buah sel anakan yang identik dengan induknya.
Melakukan pembelahannya sekali.
Anatar pembelahan satu dengan yang kedua diselingi dengan
fase interfase (istirahat tidak membelah).
Anakan selnya mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan
induk sifatnya sama dengan induk mempunyai kemampuan membelah lagi, ini tidak
terjadi pada anakan hasil miosis.
Pada organisme bisa terjadi pada usia muda, dewasa, ataupun usia
tua, yang pada pembelahan miosis hanya bisa terjadi di usia dewasa tidak pada
organisme yang usianya muda.
Tahapannya I-P-M-A-T interfase dulu baru PMAT lagiMitosis
terjadi pada sel tubuh (sel somatik), bersifat diploid (2n) dan pembelahan
berlangsung secara bertahap melalui beberapa fase, yaitu: profase, metafase,
anaphase, telofase, dan interfase.
Profase
Pada fase ini, sel induk yang akan membelah memperlihatkan
gejala terbentuknya dua sentriol dari sentrosom, yang satu tetap berada di
tempatnya, sedangkan yang satu bergerak kearah kutub yang berlawanan.
Masing-masing sentriol memancarkan serabut-serabut berupa filamen yang disebut
benang gelendong pembelahan (benang
spindle), yang menghubungkan sentriol satu dengan lain.
Membran inti yang masih tampak pada profase awal kemudian
segera terpecah-pecah. Butiran kromatin memanjang menjadi benang kromatin.
Benang kromatin kemudian memendek dan menebal menjadi kromosom,
dengan bagian yang menggenting disebut sentromer. Sentromer adalah bagian kromosom yang tidak bisa menyerap zat warna.
Masing-masing sentromer mengandung kinetokor, yaitu tempat mikrotubulus
terikat.
Selanjutnya kromosom
berduplikasi membujur menjadi dua bagian yang masing-masing disebut kromatid.
Bersamaan dengan itu, anak inti (nukleolus) mengecil dan tidak tampak atau
menghilang. Dengan demikian, kromatid
benang spindle meluas keluar ke segala arah, disebut sebagai aster.
Di akhir pofase,
selubung inti sel pecah dan setiap kromatid melekat di beberapa benang spindle
di kinektor. Kromosom duplikat lalu
meninggalkan daerah kutub dan berjajar di ekuator.
Pada sel tumbuhan
yang tidak mempunyai sentriol, benang
gelendong pembelahan ini terbentuk di antara dua titik yang disebut
titik kutub.
Metafase
Periode selama kromosom di ekuatorial disebut metafase.
Membran inti sudah menghilang, kromosom berada di bidang ekuator, dengan
sentromernya seolah kromosom berpegang pada benang gelendong pembelahan. Pada
fase ini kromosom tampak paling jelas.
Anafase
Selama anafase, kromatid bergerak menuju ke arah kutub-kutub
yang berlawanan. Kinetokor yang masih melekat pada benang spindel yang
berfungsi menunjukkan jalan, sedangkan lengan kromosom mengikuti di belakang.
Telofase
Pada tahap telofase, kromatid-kromatid mengumpul pada
kutub-kutub yang berlawana. Benang
gelendong menghilang, kromatid memanjang kembali membentuk benang-benang
kromatin. Membran inti dan nukleolus
terbentuk kembali.
Pada sel tumbuhan, di bidang ekuator terjadi pembentukan
lempengan sel dari bagian tengah menuju ke luar, sedangkan pada sel hewan
terjadi lekukan dari sebelah luar yang makin lama makin ke dalam hingga sel
induk terbagi menjadi dua. Kedua sel anak, masing-masing mempunyai sifat dan
jumlah yang kromosom yang sama dengan induknya.
Interfase
Interfase disebut pula fase istirahat, tetapi sebutan ini
kurang tepat karena justru pada saat ini sel mempersiapkan diri untuk
pembelahan lagi dengan mengumpulkan materi dan energi. Pada fase ini kromosom tidak tampak.
Akhirnya pembelahan
secara mitosis menghasilkan dua sel anak yang masing-masing sel anakan memiliki
jumlah dan sifat kromosom yang sama dengan sel induknya. Pada pembelahan ini terjadi pembagian inti
(kariokinesis) dan pembagian plasma/sitoplasma (sitokinesis).
Mitosis merupakan
mekanisme memperbanyak sel atau pertumbuhan. Mitosis terjadi pada sel-sel
tubuh, dan berlangsung mulai dari terbentuknya zigot yang bersifat diploid.
Sel-sel tertentu seperti otot dan saraf tidak lagi membelah pada batas-batas tertentu.
Sel-sel yang telah mengalami pembelahan diferensiasi tidak lagi membelah secara
mitosis.
Pembelahan Meiosis
Meiosis adalah proses pembelahan sel dengan dua kali
pembelahan yang menghasilkan empat sel anak, yang masing-masing memiliki
separuh dai jumlah kromosom sel induk. Pembelahan sel ini berlangsung melalui
dua tahap melalui interfase, dikenal dengan meiosis I dan meiosis II.
Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Virus Pemakan
Bakteri ( Bakteriofag ) Beserta Penjelasannya
meosis
Profase I
Leptonema merupakan tahap pengumpulan kromosom.
Metafase I
Pada fase ini, tetrad berkumpul di bidang ekuator.
Anafase I
Benang gelendong pembelahan dari masing-masing kutub menarik
kromosom homolog sehingga setiap pasangan kromosom homolog berpisah bergerak ke
arah kutub yang berlawanan, sentromer belum membelah. Setiap kutub menerima campuran acak kromosom
dari ibu dan bapak.
Telofase I
Kromatid memadat, selubung inti terbentuk, dan nukleous
muncul lagi, kemudian sitokinesis berlangsung. Pada manusia terjadi duplikasi 2
kromosom dari jumlah sehingga terbentuk 4 kromatid sehingga terbentuk 23
kromosom yang diduplikasi di setiap kutub.
Benang gelendong lenyap, kromatid muncul kembali; sentriol berperan
sebagai sentrosom kembali.
Profase II
Sentrosom membentuk dua sentriol yang letaknya pada kutub
yang berlawanan dan dihubungkan oleh benang gelendong. Membran inti dan nukleolus lenyap, kromatin
berubah menjadi kromosom yang terjerat oleh benang gelendong.
Metafase II
Kromosom berada di bidang ekuator, kromatid berkelompok
dua-dua. Belum terjadi pembelahan sentromer.
Anafase II
Kromosom melekat pada kinetokor benang gelendong, lalu
ditarik olehbenang gelendong ke arah kutub yang berlawanan yang menyebabkan
sentormer terbelah. Sebagai akibatnya tiap kromatid bergerak ke arah yang
berlawanan pula.
Telofase II
Kromatid berkumpul pada kutub pembelahan lalu berubah
menjadi kromatin kembali. Bersamaan dengan itu membran inti dan anak inti
terbentuk lagi, dan sekat pemisah semakin jelas sehingga akhirnya terjadilah
dua sel anakan.
Pada meiosis terjadi dua kali pembelahan. Satu sel induk
yang diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan yang bersifat haploid (n).
meiosis disebut pula pembelahan reduksi yang berarti terjadi pengurangan jumlah
kromosom.
Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Makalah
Kerajaan Malaka : Sejarah Dan Peninggalan Serta Pendirinya
Perbedaan Mitosis dan Meiosis
Perbedaan antara mitosis dan meiosis dapat dilihat pada
Tabel berikut ini.
Tabel Perbedaan Mitosis dan Meiosis
Faktor Pembanding
Mitosis
Meiosis
Tujuan -Untuk
perbanyakan sel dan pertumbuhan
– Pada tumbuhan juga untuk membentuk sel kelamin (gamet)
– Untuk membentuk sel gamet (pada hewan) dan spora (pada
tumbuhan)
-Berfungsi mengurangi jumlah kromosom agar keturunannya
memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induk
Tempat terjadi -Pada
tumbuhan terjadi di jaringan meristematis, misalnya di ujung batang, ujung
akar, dan kambium.
-Pada
tumbuhan terjadi di benang sari dan putik
– Pada hewan terjadi di alat kelamin
-Pada hewan terjadi di sel-sel somatik (sel tubuh)
Tahap pembelahan
–
Terjadi lewat rangkaian tahapan, yaitu profase, metafase, anafase, telofase,
dan interfase
-Terjadi dua rangkaian tahapan yaitu meiosis I dan meiosis
II
·Meiosis I
Profase I (loptonema, zigonema, pakinema, diplonema,
diakenesis), metafase I, anafase I, dan telofase I
·Meiosis II
Profase II, metafase II, anafase II dan Telofase II
Hasil – Dua sel
anakan yang memiliki jumlah kromosom seperti induknya (diploid) -Empat sel anakan yang memiliki
setengah jumlah kromosom induknya (haploid)
Gametogenesi
Proses pembentukan gamet disebut gematogenesis, yang
berlangsung secara meiosis
(pematangan), yaitu perkembangan dari hasil akhir meiosis yang tidak langsung
menjadi gamet. Di bagian muka telah disinggung bahwa gametogenesis berlangsung
di alat-alat kelamin baik pada tumbuhan maupun hewan.
Gametogenesis
dibedakan menjadi dua yaitu
spermatogenesis (pembentukan sperma) dan oogenesis (pembentuikan ovum). Secara prinsip keduanya melalui cara
pembelahan yang sama, namun hasil akhirya berbeda.
Spermatogenesis
Proses ini berlangsung dalam alat kelamin jantan, pada hewan
disebut testis terdapat bagian yang disebut tubulus seminiferus.
Pada bagian tersebut terdapat sel-sel primordial yang bersifat tersebut
berulang kali mengalami pembelahan secara mitosis, di antaranya membentuk spermatogonium yang dianggap sebagai induk
sperma.
Spermatogonium bersifat diploid (2n), dalam pertumbuhannya
spermatogonium membentuk sel spermatosit
primer yang bersifat diploid pula, kemudian sel ini akan melakukan meiosis.
Pada meiosis I, dihasilkan dua sel anakan yang bersifat
haploid. Pada meiosis II, setiap sel
tersebut menghasilkan dua sel anakan, hingga pada meiosis II terbentuk empat
sel anakan yang disebut spermatid.
Spermatid bersifat haploid, yang dalam pertumbuhannya
mengalami maturasi membentuk
spermatozoon. Sel spermatid
dilengkapi dengan ekor sehingga spermatozoon dapat bergerak bebas bila berada
pada medium cair. Hasil akhir dari
spermatozoon (jamak: spermatozoa) fungsional dari satu sel induk yang mengalami
meiosis.
Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Kerajaan Banten
: Sejarah, Raja, Dan Peninggalan, Beserta Masa Kejayaannya
Oogenesis
Oogenesis berlangsung dalam ovarium hewan atau kandung
lembaga dalam bakal biji pada tumbuhan berbiji (gametofit betina). Sel primordial (asal) dalam ovarium yang
bersifat diploid ialah oogonium, dalam pertumbuhannya terbentuk oosit primer
yang bersifat diploid.
Sel ini mengalami meiosis I sehingga terbentuk dua sel
anakan, yang satu selnya kecil disebut badan kutub primer. Keduanya bersifat haploid karena telah
terjadi reduksi pada kromosom. Kedua sel
ini mengalami meiosis II.
Pada sel oosit sekunder juga dihasilkan dua sel anakan, yang
satu kecil di sebut sel badan kutub, yang satu lagi ootid yang berlangsung pada
meiosis I juga berlangsung pada meiosis II, dan hasil anakan berupa dua sel
badan kutub.
Namun sel badan kutub mengalami degenerasi dalam
perkembangannya hingga akhirnya mati, sedangkan ootid mengalami perkembangan
menjadi ovom. Dengan demikian pada
oogenesis, satu induk akhirnya membentuk satu ovum yang fungsional dan tiga sel
badan kutub yang tidak fungsional (tidak terlibat dalam pembuahan).
Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Sejarah
Kerajaan Aceh : Raja Pendiri, Peninggalan, Masa Kejayaan Dan Kehidupan Politik
Tujuan Pembelahan Sel
Sel merupakan struktur terkecil dari makhluk hidup, oleh
karena itu sel sangat menentukan fungsi dan bentuk dari organ atau jaringan
yang disusunnya.
Kumpulan dari banyak sel dengan struktur dan fungsi yang
sama disebut jaringan dan kumpulan jaringan dengan tujuan fungsi tertentu
disebut organ.Untuk bisa mencapai jumlah banyak, sel melakukan pembelahan.
Pembelahan sel mempunyai tujuan sebagai berikut :
Regenerasi sel-sel yang rusak/mati
Pertumbuhan dan perkembangan
Berkembang biak (reproduksi)
Variasi individu baru