Anatomi-Leksikon

meiosis

definisi

Meiosis adalah bentuk khusus dari pembelahan inti dan juga dikenal sebagai meiosis. Ini berisi dua divisi yang mengubah sel induk diploid menjadi empat sel anak haploid.

Sel anak ini masing-masing mengandung 1 kromosom kromatid dan tidak identik. Sel germinal ini dibutuhkan untuk reproduksi seksual.

pengantar

Pada pria, sel germinal adalah sel sperma yang terbentuk di testis. Setara pada wanita adalah sel telur yang dimilikinya sejak lahir.

Satu sel germinal haploid dari setiap induk bergabung menjadi satu set kromosom ganda, yang ditemukan di semua sel tubuh lainnya.

Jika salah satu dari dua divisi rusak selama meiosis, penyimpangan kromosom numerik, seperti trisomi 21 (dikenal sebagai sindrom Down).

Apa fungsi meiosis?

Fungsi meiosis adalah produksi sel germinal baik pada makhluk hidup betina maupun jantan. Ini diperlukan untuk reproduksi seksual dan karenanya ditemukan pada mamalia dan manusia.

Setelah meiosis, sel dengan ganda (diploid) Kumpulan kromosom empat sel dengan sederhana (haploid) Set kromosom.

Pengurangan set kromosom ini sangat penting, karena jika tidak, dua sel germinal dengan satu set kromosom ganda akan bergabung bersama selama pembuahan. Hasilnya adalah makhluk hidup dengan empat kali (tetraploid) Set kromosom. Kelainan kromosom ini menyebabkan sekitar 5% dari semua keguguran.

Selain mengurangi jumlah kromosom dan memproduksi sel germinal, meiosis memiliki fungsi lain. Dengan mendistribusikan kromatid secara acak ke empat sel anak, meiosis memastikan keragaman genetik.

Selain distribusi genom secara acak, terdapat juga pertukaran informasi genetik antara kromosom ibu dan ayah. Proses ini dikenal sebagai persilangan dan meningkatkan rekombinasi genetik dan keragaman lagi.

Topik ini mungkin juga menarik bagi Anda: Tugas inti sel

Apa jalannya meiosis?

Perjalanan meiosis selalu sama dan secara kasar dapat dibagi menjadi dua bagian. Ini pada gilirannya terdiri dari beberapa fase, yang, bagaimanapun, identik di kedua divisi.

Divisi pertama meiosis

Meiosis dimulai dengan penggandaan dua kromatid, sehingga sel memiliki sekumpulan kromosom ganda dengan empat kromatid. Ini diikuti oleh divisi pertama meiosis, di mana dua pasang kromosom dipisahkan satu sama lain.

Dua sel yang dihasilkan masing-masing memiliki kromosom dengan dua kromatid. Pembelahan ini dikenal sebagai pembelahan reduksi, karena sekumpulan kromosom ganda dibelah dua. Ini berjalan dalam beberapa fase, yang memiliki nama yang sama seperti pada mitosis:

Profase
Metafase
Anafase
Telofase.

Selain itu, di bagian meiosis ini, materi genetik masih bergabung kembali di dalam kromosom. Ini adalah pertukaran bagian DNA tertentu antara dua kromosom, yang dikenal sebagai persilangan.

Divisi kedua meiosis

Bagian kedua meiosis terdiri dari apa yang disebut pembagian persamaan. Di sini dua kromatid saudara dipisahkan satu sama lain. Sebanyak empat sel germinal diciptakan yang, sebagai materi genetik, hanya mengandung satu kromatid.

Seperti pada divisi meiosis pertama, empat fase (Profase, metafase, anafase, telofase) temukan lagi.

Pemisahan kromatid saudara di bagian kedua meiosis dapat dibandingkan dengan mitosis, karena di sana kromatid dipisahkan dan ditarik ke kutub sel yang berlawanan.

Apa fase meiosis?

Meiosis penting untuk perkembangan sel germinal dan dapat dibagi menjadi beberapa tahap. Pertama-tama, harus dibedakan antara meiosis I dan meiosis II. Pembelahan ini masuk akal karena dua pembelahan sel terjadi selama meiosis.

Divisi pertama disebut divisi reduksi karena dua kromosom homolog terpisah satu sama lain. Ini menciptakan satu set kromosom dari satu set kromosom ganda.

Meiosis pertama ini dapat dibagi menjadi empat fase:

Profase I
Metafase I.
Anafase I.
Telofase I.

Sel asli memiliki dua kromosom yang diduplikasi dengan replikasi. Hasilnya adalah sel dengan empat kromatid.

Dalam profase, kromosom dikompresi dan saling mendekati. Kedekatan spasial kedua kromosom ini penting untuk penyeberangan berikut ini. Kedua kromosom bertukar materi genetik, yang meningkatkan keragaman genetik.

Berikutnya adalah metafase, di mana dua kromosom homolog diatur di bidang ekuator. Pada saat yang sama, aparatus spindel terbentuk.

Dalam anafase, pasangan kromosom dipisahkan satu sama lain dan ditarik ke kutub sel yang berlawanan.

Pada fase terakhir, telofase, membran sel menyempit sehingga terbentuk dua sel anak. Ini memiliki satu set kromosom sederhana, tetapi terdiri dari dua kromatid.

Berikutnya adalah divisi kedua meiosis. Ini disebut pembagian persamaan dan mempengaruhi kedua sel anak haploid. Selama pembelahan ini, kromatid saudara dipisahkan satu sama lain, sehingga total empat sel dengan satu hasil kromatid.

Meiosis II sangat mirip dengan mitosis dan juga dapat dibagi menjadi beberapa fase yang sama:

Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II

Dalam profase, kromatid sister mengembun dan peralatan spindel mulai terbentuk.

Dalam metafase, kromatid disusun pada bidang ekuator sehingga kedua kromatid tersebut kira-kira berjarak sama dari kutub sel.

Dalam anafase, kromatid saudara dipisahkan satu sama lain dan bermigrasi menuju kutub sel.

Dalam telofase membran sel menyempit lagi dan selubung inti baru terbentuk.

Hal ini mengakibatkan total empat sel anak yang mengandung sekumpulan kromosom sederhana berupa kromatid sebagai materi genetik.

Sel germinal ini, sel kelamin atau gamet, dibuat secara berbeda pada kedua jenis kelamin.

Pada wanita, sel telur sudah ada sejak lahir, tetapi berada dalam mode tidak aktif hingga pubertas. Dengan dimulainya kematangan seksual, sel telur matang setiap bulan, yang kemudian dapat dibuahi.

Pada pria, produksi sperma di testis tidak dimulai sampai masa pubertas. Berbeda dengan wanita, pria masih mampu membentuk sel germinal hingga usia tua.

Apa bedanya mitosis?

Meiosis sangat mirip dengan mitosis sehubungan dengan pembelahan meiosis kedua, tetapi ada beberapa perbedaan antara dua pembelahan inti sel.

Hasil

Hasil meiosis adalah sel germinal dengan sekumpulan kromosom sederhana yang cocok untuk reproduksi seksual. Dalam mitosis, sel anak yang identik dengan sekumpulan kromosom ganda dibuat. Sel-sel ini tidak memiliki fungsi reproduksi, tetapi menggantikan sel-sel tubuh yang tua, mati atau tidak lagi berfungsi penuh.

Jumlah divisi

Perbedaan lain antara meiosis dan mitosis adalah perbedaan jumlah divisi. Dua divisi diperlukan dalam meiosis. Pada divisi reduksi pertama, dua pasang kromosom dipisahkan; pada divisi persamaan berikut, dua kromatid saudara dipisahkan satu sama lain.

Sebaliknya, dengan mitosis, satu divisi sudah cukup. Dalam satu divisi ini, kromatid saudara dipisahkan sehingga dua sel anak yang identik secara genetik muncul.

Durasi

Namun, meiosis dan mitosis berbeda tidak hanya dalam fungsi dan jumlah divisi, tetapi juga durasinya. Mitosis adalah proses yang relatif cepat yang membutuhkan waktu sekitar satu jam untuk menyelesaikannya. Meiosis, di sisi lain, membutuhkan waktu lebih lama dan dapat mandek dalam satu fase selama beberapa tahun atau bahkan beberapa dekade.

Ini adalah kasus pada sel telur yang sudah dibuat saat lahir, tetapi semuanya dalam mode tidur sampai mencapai kematangan seksual.

Perkembangan sel kelamin pria, sperma, juga membutuhkan waktu sekitar 64 hari. Dari jumlah tersebut, sekitar 24 hari jatuh ke meiosis.

Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang topik ini di: Mitosis - Dijelaskan Secara Sederhana!

Apa penyeberangan itu?

Persilangan tersebut menggambarkan pertukaran materi genetik antara dua kromatid. Dalam prosesnya, ini mendekati satu sama lain, menyeberang dan kemudian menukar fragmen DNA tertentu.

Proses ini berlangsung selama pembelahan sel germinal (meiosis) dari pada. Penyeberangan dapat ditugaskan ke profase I, yang dapat dibagi menjadi lima fase.

Sebelum pembelahan pertama meiosis dimulai, DNA digandakan sehingga ada empat kromatid di dalam sel. Fase pertama profase I adalah itu Leptoten, di mana kromosom memadat dan menjadi terlihat di bawah mikroskop cahaya.

Ini selanjutnya Zygotene, di mana kromosom mendekati satu sama lain dan pasangan kromosom homolog dibuat. Kedekatan spasial kedua kromosom ini merupakan prasyarat untuk dapat bertukar materi genetik. Secara paralel, kompleks sinaptonema terbentuk. Ini adalah kompleks dari beberapa protein yang terbentuk di antara kromosom dan memastikan posisinya yang tepat.

Selanjutnya Pachytan penyeberangan yang sebenarnya sekarang terjadi. Sudah ada kerusakan pada DNA pada dua fase sebelumnya. Sekarang dua kromatid saling bersilangan dan titik putus diperbaiki. Kromosom ibu dan ayah menukar segmen kecil DNA. Persilangan ini terlihat sebagai kiasmata di bawah mikroskop cahaya.

dalam Diploma kompleks sinaptonema larut dan kromosom hanya terhubung satu sama lain di kiasmata.

Pada fase terakhir profase I, Diakinesis, membran inti larut, gelendong mitosis mulai terbentuk dan meiosis dapat berlangsung dalam urutan yang biasa.

Persilangan ini digunakan untuk rekombinasi intrakromosom dan, bersama-sama dengan penempatan acak materi genetik ke sel germinal, memainkan peran penting dalam keragaman karakteristik.

Bagaimana trisomi 21 terjadi?

Trisomi 21 adalah penyakit yang disebabkan oleh keberadaan tiga kali lipat dari kromosom ke-21. Pada sel sehat terdapat duplikat kromosom, sehingga manusia memiliki total 46 kromosom. Seorang pasien dengan trisomi 21 memiliki 47 kromosom dan memiliki sindrom Down.

Kehadiran tiga kali lipat dari kromosom ke-21 dalam banyak kasus disebabkan oleh kesalahan pada meiosis.

Meiosis mengubah sel dengan 4 kromatid menjadi empat sel germinal dengan masing-masing satu kromatid melalui dua divisi. Namun, kesalahan dapat terjadi pada kedua kedewasaan tersebut. Akibatnya, kromatid tidak didistribusikan dengan benar ke sel germinal dan diikuti oleh dua kromatid.

Sel germinal ini memiliki duplikat kromosom individu, pada sindrom Down kromosom ke-21. Jika sel telur seperti itu menyatu dengan sperma yang sehat, embrio memiliki kromosom ke-21 dalam tiga salinan.

Gejala kelainan kromosom numerik ini beragam dan tingkat keparahannya bervariasi. Seringkali anak-anak seperti itu terbelakang secara spiritual, kerdil dan memiliki kelainan jantung bawaan.

Risiko penyakit meningkat seiring dengan usia ibu, sehingga banyak wanita hamil yang lebih tua lebih memilih untuk menjalani tes cairan ketuban.

Jika Anda memiliki minat lebih lanjut dengan topik ini, baca artikel kami berikutnya di bawah ini: Sindrom Down