LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI : TAHAPAN MITOSIS PADA UJUNG AKAR

A.  TUJUAN

Mengetahui dan memahami tahapan mitosis pada ujung akar

B.  DASAR TEORI

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.

2. MEIOSIS
Pengertian dan Proses Meiosis. Kebanyakan sel tumbuhan dan hewan merupakan diploid. Istilah diploid berasal dari Diplos Yunani, yang berarti “ganda” atau “dua”; istilah menyiratkan bahwa sel-sel tumbuhan dan hewan memiliki dua set kromosom. Dalam sel manusia, misalnya, 46 kromosom diatur dalam 23 pasang. Oleh karena itu, sel-sel manusia adalah diploid dalam bahwa mereka memiliki dua set kromosom 23 per set.
Selama reproduksi seksual, sel kelamin organisme induk bersatu dengan satu sama lain dan membentuk sel telur yang dibuahi. Dalam situasi ini, setiap sel seks gamet. Gamet dari sel manusia yang haploid, dari haplos Yunani, yang berarti “tunggal.” Istilah ini menyiratkan bahwa setiap gamet berisi satu set kromosom-kromosom 23 pada manusia. Ketika gamet manusia bersatu dengan satu sama lain, kondisi diploid asli 46 kromosom dibangun kembali. Mitosis kemudian membawa tentang perkembangan sel diploid menjadi organisme.

Meiosis adalah Proses di mana jumlah kromosom setengahnya selama pembentukan gamet. Dalam meiosis, sel yang berisi jumlah diploid kromosom diubah menjadi empat sel, masing-masing memiliki jumlah kromosom haploid. Dalam sel manusia, misalnya, sel reproduksi yang mengandung 46 kromosom menghasilkan empat sel, masing-masing dengan 23 kromosom.

Meiosis terjadi dengan serangkaian langkah-langkah yang menyerupai langkah-langkah mitosis. Dua fase utama meiosis terjadi: meiosis I dan meiosis II. Selama meiosis I, satu sel membelah menjadi dua. Selama meiosis II, dua sel masing-masing membagi lagi. Tahapan demarkasi sama mitosis terjadi dalam meiosis I dan meiosis II.

Seperti ditunjukkan dalam Gambar 1, pertama, kromosom sel sebagai duplikat dan meneruskan menjadi dua sel. Kromosom dari dua sel kemudian memisahkan dan meneruskan menjadi empat sel anak. Sel induk memiliki dua set kromosom dan diploid, sedangkan sel anak memiliki satu set kromosom masing-masing dan haploid. Sinapsis dan pindah silang terjadi di tahap Profase I.

Gambar 1 Proses meiosis, di mana empat sel haploid terbentuk.

Para anggota masing-masing pasangan kromosom dalam sel disebut kromosom homolog. kromosom Homolog yang serupa tetapi tidak identik. Mereka dapat membawa versi yang berbeda dari informasi genetik yang sama. Sebagai contoh, satu homolog kromosom dapat membawa informasi untuk rambut pirang sedangkan homolog kromosom lain mungkin membawa informasi untuk rambut hitam.

Ketika sel mempersiapkan untuk memasuki meiosis, masing-masing kromosom yang telah diduplikasi, seperti pada mitosis. Setiap kromosom sehingga terdiri dari dua kromatid.

Meiosis I

Pada awal meiosis 1, sel manusia mengandung 46 kromosom, atau 92 kromatid (jumlah yang sama seperti selama mitosis). Meiosis I berlangsung melalui beberapa tahap sebagai berikut:

Profase I: Profase I adalah serupa dalam beberapa cara untuk profase pada mitosis. Kromatid memperpendek dan menebal dan menjadi terlihat di bawah mikroskop. Perbedaan yang penting, bagaimanapun, adalah bahwa proses yang disebut sinapsis terjadi. Proses kedua disebut pindah silang juga berlangsung selama profase 1.

Selama profase 1, dua kromosom homolog datang dekat satu sama lain. Karena setiap kromosom homolog terdiri dari dua kromatid, sebenarnya ada empat kromatid sejajar berdampingan satu sama lain. Ini kombinasi dari empat kromatid disebut tetrad, dan datang bersama-sama adalah disebut proses sinapsis.
Setelah sinapsis telah terjadi, proses pindah silang terjadi. Dalam proses ini, segmen DNA dari satu kromatid dalam tetrad lolos ke kromatit lain dalam tetrad tersebut. pertukaran segmen kromosom Ini berlangsung secara kompleks dan kurang dipahami. Mereka menghasilkan kromatid genetik baru. Pindah silang merupakan pendorong penting evolusi. Setelah pindah silang telah terjadi, empat kromatid dari tetrad yang secara genetik berbeda dari aslinya kromatid yang empat.

Metafase I: Dalam metafase I meiosis, tetrad menyelaraskan pada pelat Ekuatorial (seperti pada mitosis). Sentromer menempel serat gelendong, yang membentang dari kutub sel. Satu sentromer menempel per serat spindle.

Anafase I: Pada anafase 1, kromosom homolog terpisah. Satu homolog kromosom (terdiri dari dua kromatid) bergerak ke salah satu sisi sel, sedangkan kromosom homolog lainnya (yang terdiri dari dua kromatid) bergerak ke sisi lain dari sel. Hasilnya adalah bahwa 23 kromosom (masing-masing terdiri dari dua kromatid) pindah ke salah satu tiang, dan 23 kromosom (masing-masing terdiri dari dua kromatid) pindah ke kutub yang lain. Pada dasarnya, jumlah kromosom sel dibelah dua. Untuk alasan ini prosesnya adalah pengurangan-pembelahan.

Telofase I: Dalam telofase I meiosis, inti mereorganisasi, kromosom menjadi kromatin, dan pembagian sitoplasma menjadi dua sel berlangsung. Proses ini terjadi secara berbeda dalam sel tumbuhan dan hewan, seperti pada mitosis. Setiap sel anak (dengan 23 kromosom masing-masing terdiri dari dua kromatid) kemudian memasuki interfase, di mana tidak ada duplikasi DNA. Periode interfase mungkin singkat atau sangat lama, tergantung pada spesies organisme.

Meiosis II

Meiosis II adalah subdivisi utama kedua dari meiosis. Hal ini terjadi pada dasarnya cara yang sama seperti mitosis. Pada meiosis II, sel yang berisi 46 kromatid yang mengalami pembelahan menjadi dua sel, masing-masing dengan 23 kromosom. Meiosis II berlangsung melalui beberapa tahap sebagai berikut:

Profase II: Profase II mirip dengan profase mitosis. materi kromatin Mengembun, dan setiap kromosom mengandung dua kromatid yang melekat pada sentromer. 23 pasang kromatid, total 46 kromatid, kemudian pindah ke piring Ekuatorial.

Metafase II: Dalam metafase II dari meiosis, 23 pasang kromatid berkumpul di tengah sel sebelum pemisahan. Proses ini identik dengan metafase pada mitosis.

Anafase II: Selama anafase II dari meiosis, sentromer membagi, dan 46 kromatid menjadi dikenal sebagai 46 kromosom. Kemudian 46 kromosom terpisah satu sama lain. Serat gelendong melakukan migrasi kromosom dari setiap pasangan untuk satu kutub dari sel dan anggota lain dari pasangan ke tiang lainnya. Secara keseluruhan, 23 kromosom pindah ke masing-masing tiang. Kekuatan dan perlekatan yang beroperasi dalam mitosis juga beroperasi di anafase 11.

Telofase II: Selama telofase II, kromosom berkumpul di kutub sel dan menjadi tidak jelas. Sekali lagi, mereka membentuk massa kromatin. Selubung nukleus berkembang, nukleolus muncul kembali, dan sel mengalami sitokinesis seperti pada mitosis.

Selama meiosis II, setiap sel mengandung 46 kromatid menghasilkan dua sel, masing-masing dengan 23 kromosom. Awalnya, ada dua sel yang mengalami meiosis II, sehingga hasil dari meiosis II adalah empat sel, masing-masing dengan 23 kromosom. Masing-masing dari empat sel adalah haploid, yaitu, setiap sel berisi satu set kromosom.

23 kromosom dalam empat sel dari meiosis tidak identik karena pindah silang telah terjadi di profase 1. Ini pindah silang menghasilkan variasi sehingga masing-masing empat sel yang dihasilkan dari meiosis berbeda dari tiga lainnya. Dengan demikian, meiosis menyediakan mekanisme untuk memproduksi variasi dalam kromosom. Juga, itu menyumbang pembentukan empat sel haploid dari sel diploid tunggal.

3. PERBEDAAN MITOSIS DAN MEIOSIS

A.  ALAT DAN BAHAN

1.    Alat :

a.    Botol jam 1 buah

b.    Gelas Obyek dan gelas penutup 3 buah

c.    Cutter / silet 1 buah

d.   Pipet tetes 1 buah

e.    Gelas Arloji 1 buah

f.     Lampu spirtus

g.    Jarum preparat

h.    Mikroskop

i.      Kertas tissue

2.    Bahan :

a.    Bawang bombay segar 1 buah

b.    Preparat awetan mitosis 3 buah

c.    Larutan HCl 1 M

d.   Larutan Accetocarmin

e.    Larutan fiksatif Carnoy

(campuran etanol : kloroform : asam asetat glasial = 6 : 3 : 1)

B.  CARA KERJA

1.    Bersihkan bagian pangkal bawang bombay dari sisa akar, tusuk bagian tengah umbi dengan lidi dan letakkan pangkal ke dalam botol jam yang berisi air hingga terendam.

2.    Bungkus botol jam dengan kertas karton hitam agar gelap biarkan selama 1 minggu.

3.    Ambil bawang bombay yang sudah tumbuh akar, potong ujung akar dengan silet sepanjang 5 mm (bila preparat tak segera digunakan dapat diawetkan dalam larutan fiksatif carnoy).

4.    Pindahkan potongan 5 mm ujung akar ke dalam gelas arloji dan tetesi dengan 3 tetes HCl (1M) dan tunggu 5 menit sampai ujung akar lunak.

5.    Ambil ujung akar dari gelas arloji dan letakkannya pada obyek glass dengan bantuan jarum dan tetesi Accetocarmin 2 tetes.

6.    Haluskan preparat dengan jarum/obyek gelas

7.    Tutup preparat dengan deck glass, jika masih ada kelebihan Accetcarmin serap dengan menempelkan kertas tissue pada ujung deck glass.

8.    Amati preparat di bawah mikroskop dengan perbesaran lemah kemudian perbesaran kuat.

9.    Carilah dan Gambarlah sel yang menunjukkan fase mitosis berupa fase profase, metafase, anafase, dan telofase.

10.     Bandingkan hasil pengamatan dengan preparat awetan.

C.  HASIL PENGAMATAN

Gambar Hasil Pengamatan Mitosis pada Ujung Akar

A.  PEMBAHASAN

Pada percobaan 1 dan 2 diperoleh data pengamatan berupa tahap profase yang mendominasi hasil pengamatan yang ditandai dengan benang-benang kromatin memendek dan menebal. Terbentuklah kromosom. Tiap kromosom membelah dan memanjang membentuk kromatid, membrane inti mulai menghilang Tidak adanya fase anafase, disebabkan karena munculnya tahapan tersebut hanya pada waktu tertentu saja, yaitu pada pagi hari dan sore hari.

Pada percobaan 3 diperoleh data pengamatan berupa tahap pembelahan metafase dan profase yang mendominasi hasil pengamatan praktikan, yang ditandai dengan kromosom berada pada kondisi paling padat dan semua berjajar di bidang pembelahan (ekuator). Masing-masing kromosom terikat oleh benang gelendong pembelahan di bagian kinektokor. Pada percobaan ini tidak ada fase telofase.

B.  DISKUSI DAN PERTANYAAN

1.    Sebutkan macam fase mitosis yang Anda temukan!

Jawab :

Macam fase mitosis adalah fase profase dan fase metafase

2.    Sebutkan perbandingan jumlah antarfase mitosis!

     Jawab :

            Perbandingan jumlah antarfase mitosis adalah sama, sehingga sifat induk dan anakkannya sama

3.    Mengapa pada pengamatan ditemukan sel yang tidak menunjukkan fase pembelahan? Jelaskan!

     Jawab :

                    Pada pengamatan ditemukan sel yang tidak menunjukkan fase pembelahan dikarenakan sel tersebut sedang mengalami tahap interfase. Fase interfase merupakan fase istirahat dari pembelahan sel. Namun tidak berarti sel tidak beraktivitas, justru tahap ini merupakan tahapan yang paling aktif dan dan penting untuk mempersiapkan pembelahan. Fase ini membutuhkan waktu paling lama dibandingkan dengan fase - fase pembelahan sel (fase mitotik).

4.    Jelaskan hormon yang merangsang pembelahan sel!

Jawab :

     Hormon yang merangsang pembelahan yaitu :

a.    Hormon auksin

Fungsi hormon auksin adalah membantu dalam proses mempercepat pertumbuhan, baik itu pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan buah, mengurangi jumlah biji dalam buah. Kerja hormon auksin ini sinergis dengan hormon sitokinin dan hormon giberelin.

Gambar Hormon Auksin

Cara kerja hormon auksin adalah menginisiasi pemanjangan sel dan juga memacu protein tertentu yang ada di membran plasma sel tumbuhan untuk memompa ion H⁺ ke dinding sel. Ion H⁺ mengaktifkan enzim ter-tentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang akibat air yg masuk secara osmosis.

a.    Hormon Sitokinin

Hormon ini merangsang pembelahan sel. Hormon Sitokinin berfungsi mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar, mendorong pembelahan sel dan pertumbuh-an secara umum, mendorong perkecambahan, dan menunda penuaan.

 Cara kerja hormon Sitokinin yaitu dapat meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan perkembangan kultur sel tanaman. Sitokinin juga dapat menunda penuaan daun, bungan, dan buah dgn cara mengontrol dgn baik proses kemunduran yg menyebabkan kematian sel-sel tanaman. Hormon Sitokinin diproduksi pada akar.

a.    Hormon Giberalin

Pada akar hormon giberalin berfungsi untuk merangsang pembelahan dan perpanjangan sel-sel akar.

a.    Hormon Kalin (Rhizokalin)

Hormon ini merangsang dalam pembentukan akar.

5.    Apa aplikasi dari kegiatan ini dalam kehidupan?

Jawab :

a.    Budidaya pertanian

b.    Pemberantasan hama

c.    Stek

d.   Okulasi

  

A.  KESIMPULAN

1.      Mitosis merupakan peristiwa pembelahan sel yang terjadi pada sel somatis (sangat aktif pada jaringan meristem) yang menghasilkan dua sel anak yang sifatnya identik dengan induknya.

2.      Siklus mitotik dari sebuah sel dapat dibedakan atas dua stadia, yaitu stadium istirahat (interfase) dan stadium pembelahan (mitosis). Pada stadium mitosis terbagi menjadi beberapa fase yaitu :

a.       Profase

b.      Metafas

c.       Anafase

d.     Telofase

DAFTAR PUSTAKA

http://fitriamarossiregar.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-pengamatan-kromosom.html

http://www.slideshare.net/hieDew/laporan-praktikum-mitosis

http://arekpekalongan.blogspot.com/2013/05/laporan-praktikum-mitosis-dan-meiosis.html

http://iyusabdusyakir.files.wordpress.com/2012/12/laporan-praktikum-biologi-sel-dan-molekuler-kelompok-auli.pdf

http://arulgroup.blogspot.com/2013/10/mitosis-pada-sel.html

http://eldaellaso.blogspot.com/2012/07/hormon-pada-tumbuhan.html