Laporan Praktikum Biologi Umum Program Studi Biologi Fakultas Biologi Universitas Kristen Satya Pengamatan Pembelahan Mitosis pada Sel Ujung Akar Bawang Merah (Allium cepa L.)dengan Mikroskop Binokuler Oleh Marthen Kause NIM 412014020 ABSTRAK Sel sebagai unit fungsional kehidupan perlu untuk bereproduksi. Untuk memenuhi hal tersebut maka sel melakukan pembelahan. Pembelahan sel dibagi menjadi pembelahan secara mitosis dan meiosis.proses mitosis menghasilkan dua sel anak dengan komposisi genetik yang sama dengan induk sedangkan proses meiosis menghasilkan empat sel anak dengan komposisi genetik yang berbeda/variasi dengan induk. Proses mitosis terjadi pada sel somatik sedangkan proses meiosis pada sel gonad/kelamin. Pada praktikum digunakan ujung akar tumbuhan bawang (Allium cepa L.) yang diamati tahapan pembelahan sel-sel nya. Jenis pembelahan yang akan diamati berupa pembelahan mitosis karena pembelahan dilakukan pada sel-sel tubuh yang terdapat pada jaringan meristematik seperti pada ujung akar bawang tersebut. Preparat ujung akar bawang diberi HCl untuk melunakkan dinding sel sehingga mudah untuk dipejet (squash).untuk pewarnaan digunakan pewarna asetocarmin agar terlihat perbedaan antara benang-benang kromatin/penyerap warna dan sitoplasma sel. Preparat yang telah jadi diamati dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran tertentu agar didapatkan hasil yang jelas.tahap pembelahan pada mitosis terdiri dari profase, metafase, anafase dan telofase.tiap tahapan memiliki perbedaan berdasarkan posisi kromosom selama pembelahan. Pada proses mitosis tidak terjadi proses pindah silang (crossing over) seperti yang terjadi pada proses meiosis sehingga gen yang diturunkan oleh sel induk identik dengan gen pada sel anak. Kata kunci: Anafase, Meiosis, Metafase, Mitosis, Profase, Sel gonad, Sel somatik, Telofase, Ujung akar bawang (Allium cepa L.) I. Pendahuluan Pertumbuhan dan perkembangan setiap organisme tergantung dari perbanyakan (reproduksi atau pembelahan) sel-sel penyusunnya.sel sebagai unit fungsional dan struktural mempunyai tanggung jawab dalam proses tersebut.setiap kali pembelahan akan diikuti dengan pembagian organel-organel dan kromosom dari sel induk (Sastrosumarjo,2006). Organisme pada umumnya mengenal 3 macam reproduksi sel yaitu amitosis, mitosis dan meiosis.pembelahan secara amitosis
hanya terjadi pada organisme prokariotik dan uniseluler seperti Amoeba, bakteri dan ganggang. Pada pembelahan tersebut tidak tampak adanya kromosom (Pratiwi,2003).Pembelahan sel secara Mitosis dan Meiosis pada umumnya berlangsung pada organisme eukariotik dan multiseluler yang meliputi pembagian inti sel (kariokinesis) dan pembagian sitoplasma (sitokinesis).setiap kali pembelahan memiliki tahapan-tahapan yang didasarkan pada perubahan letak kromosom selama berlangsungnya proses pembelahan. Setiap tahap pembelahan mempunyai ciri-ciri tertentu yang dapat diamati prosesprosesnya melalui teknik atau perlakuan tertentu yang diberikan pada kromosom tersebut (Jai,2011). Mitosis yaitu pembelahan sel induk menjadi sel-sel anak yang mempunyai kariotipe kromosom yang identik dengan kariotipe kromosomal sel induknya. Pada dasarnya pembelahan ini terjadi duplikasi kromosom longitudinal dan dibagikan ke sel anak. Proses pembelahan ini terjadi melalui beberapa fase yaitu Profase yang ditandai dengan pemendekan benang-benang kromatin menjadi kromosom. Sentriol membelah menjadi dua dan masing-masing bergerak bersama mikrotubul menuju kutub masingmasing. Metafase ditandai dengan hilangnya membran inti (nukleus) dan anak inti (nukleolus). Kromosom-kromosom berpindah kebidang equator sel tersebut, dimana masing-masing kromosom membelah diri secara longitudinal untuk membentuk dua kromatid. Anafase ditandai dengan saling memisahnya kromatid anak dan berpindah ke kutub-kutub sel yang berhadapan, mengikuti arah kumparan mikrotubulus yang ditaik oleh II. Bahan dan Metode Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 7 Oktober 2014 pukul 11.00-13.00 bertempat di Laboratorium Biologi sentromer. Telofase ditandai dengan berpisahnya sel anak dengan sel induk, inti sel dan membran inti mulai muncul kembali yang diikuti dengan sitokinesis. Interfase, yaitu fase sintesis zat-zat, pengumpulan energi, dan replikasi kromatin (Shelby). Mitosis berfungsi dalam mempertahankan kromosom sel dimana kromosom anak identik dengan kromosom induk dengan jumlah sel anak berjumlah dua, pembentukan jaringan baru, perbaikan sel-sel yang rusak (Faadilah, 2012) Meiosis dilakukan untuk untuk membagi dua jumlah kromosom dalam gamet, mengkompensasi penggandaan yang terjadi pada fertilisasi (Campbell,2004). Pembelahan meiosis dilakukan sebanyak dua kali secara berurutan yang disebut meiosis I dan meiosis II. Pembelahan ini menghasilkan 4 sel anak dan masing-masing hanya mempunyai setengah dari jumlah kromosom induknya (Campbell,2004). Secara umum, tahapan pembelahan meiosis hampir sama dengan mitosis. Pada profase I terjadi proses pindah silang (crossing over) pada tetrad (kompleks empat kromatid). Proses ini merupakan ciri khas dari meiosis. Tahap profase I memakan lebih dari 90% waktu untuk meiosis (Campbell,2004). Pada tahap proses Profase II tidak terjadi lagi proses pindah silang tetapi sel akan membelah seperti mitosis yang diakhiri dengan proses Sitokinesis (Campbell,2004).Peristiwa meiosis dapat ditemui pada pembentukan sel-sel kelamin/gonad. Praktikum ini bertujuan untuk mengamati tahap-tahap proses pembelahan sel secara mitosis pada sel-sel ujung akar bawang merah (Allium cepa L.) Dasar, Fakultas Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga. Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini antara lain object glass, cover glass, mikroskop, pipet tetes, silet dan tissue. Bahan yang
digunakan yaitu ujung akar bawang merah (Allium cepa L.), larutan HCl, akuades dan pewarna asetokarmin.metode yang digunakan yaitu ujung akar bawang merah dipotong sepanjang lebih kurang 0,5cm.Kemudian potongan ujung akar tersebut diletakkan pada object glass.setelah itu preparat ditetesi larutan HCl hingga basah dan didiamkan selama 5 menit.setelah 5 menit, larutan HCl diserap dengan tissue dan dibilas dengan akuades sebanyak 3 kali.kemudian preparat ditetesi dengan pewarna asetokarmin dan didiamkan selama 3 menit agar pewarna diserap oleh sel-sel pada preparat.setelah 3 menit pewarna diserap kembali dengan tissue.kemudian preparat ditutup dengan cover glass dan ditekan hingga pipih.preparat kemudian diamati dengan menggunakan mikroskop dan dibandingkan dengan pustaka. IV. III. Hasil dan Pembahasan A. Hasil Tabel 1.Hasil pengamatan sel ujung akar bawang merah (Allium cepa L.) V. No. IX. 1. VI. Fase Pembelahan X. Profase VII. Gambar Praktikum VIII. Gambar Pustaka XI. (Dok. Pribadi, 2014) XII. (Anonim, 2010) XIII. 2. XIV. Metafase XV. (Dok. Pribadi, 2014) XVI. (Anonim, 2010) XVII. XVIII. Anafase 3. XIX. XX. XXI. (Gonzales, 2013)
(Dok. Pribadi, 2014) XXII. XXIII. Telofase 4. XXIV. XXVI. (Anonim, 2010) XXVII. XXVIII. XXIX. XXV. (Dok. Pribadi, 2014) B. Pembahasan C. Pada praktikum, preparat diberikan HCl untuk melunakkan dinding sel agar mudah dipejet (squash) dan diberi pewarna asetokarmin agar dapat diserap oleh benang-benang kromatin.berdasarkan hasil pengamatan, tahap profase pada hasil praktikum tidak terlalu jelas diakibatkan kekurangan pengamat sendiri dalam mengamati preparat (human error).pada gambar pustaka, tahap profase ini benangbenang kromatin akan memadat membentuk kromatid.benang-benang kromatin mulai memendek dan menebal. Pada tahap tersebut benang spindle akan terbentuk, membran inti mulai menghilang hingga akhir profase, nukleolus mulai menghilang dan kromatid akan bergerak menuju bidang ekuator(sastrosumarjo,2006). Pada tahap metaphase, pada hasil pengamatan terlihat kromatid yang terbentuk mulai bergerak ke bidang ekuator dan mulai terikat oleh benang-benang spindle.pada gambar pustaka, kromosom mulai berkumpul pada bidang ekuator pembelahan. Pada tahap inisentromer dari setiap kromosom berkumpul pada bagian tengah spindel pada bidang equator. Pada tempat-tempat ini, sentromer-sentromer diikat oleh benangbenang spindel yang terpisah, dimana setiap kromatid dilekatkan pada kutub-kutub spindel yang berbeda. Kadang-kadang benang-benang spindel tidak berasosiasi dengan kromosom dan merentang secara langsung dari satu kutub ke kutub yang lain. Pada saat metafase, sentromer-sentromer diduplikasi dan setiap kromatid menjadi kromosom yang berdiri sendiri atau independen (Jai,2011). D. Pada tahap anafase, hasil pengamatan menunjukkan kromosom anak(sister chromatid) yang sudah terbentuk mulai tertarik kearah kutub-kutub yang
berlawanan.hal tersebut juga dapat dilihat pada gambar pustaka. Pada tahap anafase dua sister chromatid(kromosom) bergerak ke arah kutub berlawanan. Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong. Selain itu mungkin ada gaya tolak menolak dari pembelahan sentromer itu. Terjadi penyebaran kromosom dan DNA yang seragam di dalam sel. Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk (Rahma, 2011).Pada tahap telofase, hasil pengamatan menunjukkan kedua sel mulai terpisah dimana sel anak sudah memiliki kromosom sendiri.penggambaran tersebut juga sesuai pada gambar pustaka.pada tahap telofase nampak adanya dinding pemisah yang berupa sekat yang belum sempurna yang memisahkan kromosom-kromosom yang telah mencapai kutub (gambar hasil pengamatan dan pustaka). Sekat belum sempurna dan sel belum benar-benar terpisah tetapi tanda akan terbentuknya dua sel sudah mulai tampak. Penampakan kembali nukleus, merupakan tanda bahwa mitosis sudah berakhir.sitokinesis pada sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan, pada sel tumbuhan tidak terbentuk lekuk cleavage. Hal ini disebabkan karena adanya dinding sel yang kaku. Sitokinesis pada dinding sel tumbuhan tinggi melibatkan vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi dan mikrotubul-miktotubul yang tersusun paralel dan disebut fragmoplas. Vesikula-vesikula yang berasal dari badan golgi berasosiasi dengan mikrotubula fragmoplas dan ditranslokasikan sepanjang mikrotubula ke arah equator. Vesikula-vesikula tersebut selanjutnya terakumulasi pada daerah dimana mikrotubula fragmoplas mengalami overlap. Kemudian berfusi satu sama lain membentuk lempeng sel (cell plate). Lempeng sel meluas secara lateral hingga mencapai membran plasma, dan dua sel baru terpisah secara sempurna dengan terbentuknya dinding sel baru (Schultz-Schaeffer, 1980). E. F. G. H. I. J. K.
L. XXX. Kesimpulan M. Sel sebagai unit fungsional memiliki kemampuan bereproduksi yang pada umumnya dikenal dengan Mitosis dan Meiosis.Mitosis berfungsi dalam pertambahan jumlah sel yang terdapat pada jaringan meristematik seperti ujung akar bawang.preparat diberikan HCl untuk melunakkan dinding sel dan diberi pewarna agar benang-benang kromatin terlihat jelas.pada pembelahan mitosis terdiri dari lima tahap yaitu profase, metafase, anafase dan telofase. Pada mitosis tidak terjadi proses pindah silang seperti pada meiosis tetapi kromoson dari induk akan diturunkan secara identik kepada sel anak. Hasil dari mitosis berupa dua sel anak yang memiliki kromosom yang identik dengan induknya.hasil pengamatan pada mikroskop menunjukkan hasil yang mirip dengan gambar pustaka untuk tahap metafase, anafase dan telofase. XXXI. Daftar Pustaka N. Anonim 1 http://www.uaz.edu.mx/2010/histo/pics2/1_25_50.jpg diakses tanggal 08 Oktober 2014 O. Anonim 2 http://www.generasibiologi.com/2012/08/pembuatan-preparat-mitosisdengan.htmldiakses tanggal 13 Oktober 2014 P. Campbell, Neil A.,Reece, Mitchell.2004.BIOLOGI Edisi Kelima Jilid 1.Jakarta:Erlangga. Q. Gerking, Shelby.1969. BIOLOGICAL SYSTEMS.Arizona: Arizona State University Press. R. Gonzales,A.M.2013. BOTANICA.Argentina:Universidad nacional del nordeste. S. http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema9/9-2mitosis.htm diakses pada 12 Oktober 2014 T. Jai.2011. Analisis Mitosis pada Ujung Akar Bawang Merah Bawang Bombai dan Aglonema. Bogor:IPB Press. U. http://jai.staff.ipb.ac.id/2011/02/04/analisis-mitosis-pada-ujung-akar-bawang-merahbawang-bombay-dan-aglaonema/ diakses pada 12 Oktober 2014 V. Rahma,F.2011.ModulMateriPembelahanSel.Cirebon: Institut Agama Islam Negeri Syekh Sudjati. W. http://www.academia.edu/6035548/modulmateri_pembelahan_seldiaskses tanggal X. 7 Oktober 2014 Y. Sastrosumarjo, S.2006.Panduan Laboratorium.Bogor:IPB Press Z. Schulz-Schaeffer, J. 1980.Cytogenetics : Plants, Animals, Humans. Springer-Verlag.New York, Heidelberg, Berlin.