Metabolisme

Metabolisme adalah proses penyusunan (anabolisme) dan pembongkaran (katabolisme) zat-zat dalam tubuh organisme.

A. Enzim

Reaksi metabolisme merupakan reaksi enzimatis yang melibatkan enzim. Sifat-sifatnya sbb:

1. merupakan protein.
2. biokatalisator (katalisator hidup yang mempercepat reaksi kimia tetapi tidak berubah setelah selesai reaksi.
3. mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi.
4. tidak mengubah keseimbangan reaksi.
5. bekerja sangat spesifik, yaitu satu substrat, satu enzim.
6. memiliki sisi aktif atau sisi katalistik, yaitu bagian enzim tempat substrat berkombionasi.
7. substrat “asing” berfungsi menghambat reaksi disebut inhibitor dan yang berfungsi mempercepat reaksi disebut aktivator.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim:

1. konsentrasi substrat,
2. konsentrasi enzim,
3. temperatur,
4. prubahan pH.

B. Respirasi Aerob dan Anaerob

Respirasi merupakan oksidasi senyawa organik secara terkendali untuk membebaskan energi bagi pemeliharaan dan perkembangan makhluk hidup.

1. Respirasi aerob, yaitu respirasi yang membutuhkan oksigen bebas.

2. Respirasi anaerob, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas.

Respirasi sel secara aerob berlangsung melalui empat tahap, yaitu:

1. Glikolisis

• berlangsung di sitoplasma,
• berlangsung secara anaerob,
• mengubah satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat,
• dihasilkan energi sebesar 2 ATP dan 2 NADH untuk setiap molekul glukosa.

2. Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat

• berlangsung pada matriks mitokondria,
• mengubah asam piruvat menjadi Asetil Koenzim A,
• dihasilkan 1 NADH dan CO2 untuk setiap pengubahan molekul asam piruvat menjadi Asetil Koenzim A.

3. Siklus Kreb’s

• berlangsung pada matriks mitokondria,
• mengubah Asetil Koenzim A menjadi CO2,
• untuk tiap molekul senyawa Asetil Koenzim A dihasilkan 1 ATP, 1 FADH, dan 3 NADH.

4. Rantai Transpor Elektron

• NADH dan FADH merupakan senyawa pereduksi yang menghasilkan ion hidrogen,
• melalui rantai respirasi, hidrogen dari NADH dan FADH yang dihasilkan pada proses glikolisis. Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat dan siklus kreb’s dilepaskan ke oksigen (sebagai senyawa penerima hidrogen terakhir), untuk membentuk H20 dengan melepaskan energi secara bertahap,
• satu molekul NADH akan menghasilkan 3 ATP, sedangkan satu molekul FADH akan menghasilkan 2 ATP.

Pada respirasi anaerob jalur yang ditempuh meliputi:

1. glikolisis
2. pembentukkan alhokol (fermentasi alkohol) atau pembentukkan asam laktat (fermentasi asam laktat). Contoh organisme yang melakukan fermentasi alkohol adalah ragi. Reaksi fermentasi adalah:

• C6H12O6 (glukosa) → 2 CH3-CH2-OH (etanol) + 2 CO2 + E
• contoh organisme yang melakukan fermentasi asam susu adalah bakteri asam susu yang menyebabkan asamnya susu.

C. Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pembentukkan bahan organik dari bahan organik dengan bantuan cahaya dan kloroplas. Proses fotosintesis terjadi pada kloroplas dengan dua tahap reaksi, yaitu:

1. Reaksi Terang

• terjadi pada tilakoid (grana) kloroplas,
• terjadi proses fotolisis air sehingga dihasilkan oksigen. Jadi, oksigen dihasilkan dari H2O,
• reaksi tergantung pada cahaya untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia berupa ATP dan NADPH.

2. Reaksi Gelap

• terjadi pada stroma kloroplas,
• reaksi yang dapat (bukan harus) berlangsung dalam gelap karena enzim-enzim untuk fiksasi CO2 pada stroma kloroplas tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang,
• menggunakan daur Calvin (daur reduksi karbon, daur C-3) yang terdiri atas tiga bagian utama, yaitu:

1. karboksilasi adalah penambahan CO2 ke RuBp (Ribulosa Bi Pospat) membentuk dua molekul APG (Asam Pospo Gliserat) dengan bantuan enzim karboksilase,
2. reduksi adalah perubahan gugus karboksil dalam APG menjadi gugus aldehid dalam PGAL (Pospo Gliserat Aldehid),
3. regenerasi adalah pembentukkan kembali RuBp yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 yang berdifusi ke dalam daun melalui stomata.

D. Kemosintesis

Kemosintesis adalah asimilasi karbon yang energinya berasal dari reaksi-reaksi kimia dan tidak diperlukan klorofil. Umumnya dilakukan oleh mikroorganisme, misalnya bakteri. Organismenya disebut kemoautotrof. Bakteri kemoautotrof ini akan mengoksidasi senyawa-senyawa tertentu dan energi yang timbul digunakan untuk asimilasi karbon.

• contoh bakteri nitrit: Nitrosomonas, Nitrosococcus
• contoh bakteri nitrat: Nitrobacter
• contoh bakteri belerang: Thiobacillus, Begiatoa

E. Percobaan Tentang Fotosintesa dan Respirasi

1. Ingenhouz

• tujuan: membuktikan pada fotosintesis dilepaskan oksigen,
• obyek: tanaman air Hydrilla verticillata,
• hasil: tanaman air yang ditutup dengan corong terbalik dan ditempatkan di bawah sinar matahari maka timbullah gelembung-gelembung gas (oksigen).

2. Engelmann

• tujuan: membuktikan pada fotosintesis mutlak diperlukan klorofil,
• obyek: ganggang Spyrogira dan bakteri oksigen,
• hasil: hanya kloroplas yang terkena sinar yang melepaskan oksigen, hal ini terbukti dengan berkerumunnya bakteri oksigen di sekitar tempat yang terkena sinar.

3. Sachs

• tujuan: membuktikan bahwa pada fotosintesis dihasilkan amilum,
• obyek: daun yang sebagian ditutup dan reagent Yodium,
• hasil: daun yang menjadi obyek dimasukkan ke air panas kemudian ke alkohol dan kemudian ke reagent Yodium. Hasilnya adalah daun yang tidak ditutup berwarna hitam dan yang ditutup tidak berwarna.

4. Percobaan Respirasi pada Hewan

• tujuan: mempelajari respirasi pada hewan, melihatfaktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada hewan saat bernafas.

Genetika

Materi genetika terdiri dari kromosom dan gen. Salah satu materi genetika yaitu kromosom yang terdiri atas DNA dan protein. Informasi genetika yang mengatur aktivitas sel terletak dalam struktur DNA-nya dan bukan pada proteinnya. Makin banyak jumlah kromosom, makin besar kandungan DNA-nya.

Materi Genetika

DNA terdiri atas rangkaian beberapa nukleotida. Nukleotida mengandung nukleosida yang terikat dengan asam fosfat, sedang nukleosida terdiri atas basa nitrogen.

1. Replikasi DNA
Materi genetika berupa DNA mempunyai kemampuan heterokatalik, yaitu mampu membentuk molekul kimia lain dari sebagian rantainya dan autokatalik, yaitu mampu memperbanyak diri. Ketika terjadi pembelahan mitosis, pita kembar yang berpilin pada DNA akan dilepas sebagian oleh enzim DNA polimerase pada ikatan hidrogen antara purin dan pirimidin.

Ikatan tersebut lemah, sehingga mudah pecah dibandingkan dengan ikatan kovalen antara fosfat dan deoksiribosa. Pada materi genetika, setelah ikatan masing-masing berjauhan, selanjutnya akan membentuk pasangan baru. Sebagai contoh, rantai A mendapat pasangan baru B’, sedangkan rantai B mendapat pasangan baru A’ maka terbentuk dua DNA yang masing-masing memiliki rantai AB’ dan A’B.

2. Kode Genetika
Pada struktur DNA sebagai materi genetika, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen (kode genetik). Kodogen tertentu menentukan jenis asam amino yang harus dirangkai. Gambaran rangkaian tersebut dapat dilihat sebagai berikut. Dalam tubuh manusia terdapat 20 macam asam amino dengan kode-kode genetiknya, seperti pada tabel berikut ini:

Kode Genetika

3. Perbedaan DNA dan RNA
Perbedaan antara DNA dan RNA sebagai materi genetika dapat dilihat pada tabel berikut:

DNA & RNA

4. Macam-macam RNA
RNA meliputi RNA duta (RNA-d), RNA transfer (RNA-t), dan RNA ribosom (RNA-r).
a. RNA duta (RNA-d)
RNA-d dalam materi genetika berfungsi membawa informasi genetis. RNA-d bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun. RNA-d disebut juga kodon, karena bertugas membawa kode-kode genetik (berupa urutan basa nitrogen) dan sebagai cetakan untuk mensintesis protein.

b. RNA transfer (RNA-t)
RNA-t dalam materi genetika berfungsi menerjemahkan kodon dari RNA-d dan sebagai pengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein di dalam ribosom. Pada RNA-t terdapat bagian yang berfungsi sebagai antikodon yang berhubungan dengan kodon dan bagian lain yang berfungsi mengikat asam amino.

c. RNA ribosom (RNA-r)
RNA-r pada materi genetika terdapat di dalam ribosom dan dihasilkan oleh gen khusus yang terletak di kromatin pada nukleus.

5. Mekanisme Sintesis Protein
Proses sintesis protein dalam materi genetika melibatkan DNA, RNA-d, RNAt, dan RNA-r. Sintesis protein dibangun di dalam ribosom dengan asam amino yang terdapat di dalam plasma sebagai bahannya. Sintesis protein terjadi melalui dua tahap sebagai berikut:

a. Tahap transkripsi
Proses pembentukan RNA oleh DNA dalam materi genetika disebut transkripsi. Pada proses transkripsi RNA, transfer informasi genetika dapat berlangsung dari DNA ke RNA. Rantai ganda DNA dibuka oleh enzim polimerase RNA, sekaligus memacu penggabungan ribonukleosida trifosfat pada rantai tunggal DNA. Melekatnya enzim polimerase RNA dan DNA tersebut akan menyebabkan terbukanya sebagian kecil dari rantai DNA yang panjang.

Akibatnya, basa-basa nitrogen yang telah bebas pada rantai tunggal DNA akan bekerja sebagai cetakan (templet) untuk terbentuknya rantai RNA. Ribonukleosida trifosfat yang telah ada yaitu ATP, GTP, STP, dan UTP akan terikat pada basa nitrogen yang sesuai dari rantai DNA. Dalam materi genetika, ATP akan menempel pada basa nitrogen timin, GTP akan menempel pada basa nitrogen sitosin, STP pada basa nitrogen guanin, dan UTP pada basa nitrogen adenin.

Dua buah fosfat dari masing-masing ribonukleosida trifosfat akan menjadi ribonukleosida monofosfat. Dengan bantuan enzim polymerase RNA, ribonukleosida monofosfat akan bergabung membentuk rantai ribonukleotida, yang selanjutnya membentuk rantai tunggal RNA sebagai materi genetika. Setelah beberapa saat pembentukan, RNA melepaskan diri dari cetakan DNA.

Dengan terlepasnya rantai RNA, maka ikatan hidrogen pada rantai DNA yang telah terputus akan bergabung lagi sehingga terbentuk lagi rantai ganda DNA. Sintesis RNA dimulai dengan basa adenin atau guanin, dalam hal ini ditentukan oleh basa nitrogen yang terdapat pada rantai DNA cetakan.

Hasil rantai tunggal RNA ini adalah RNA-d yang segera keluar dari nukleus sel menuju ribosom pada sitoplasma. Satu molekul RNA-d membuat untaian ribosom untuk mensintesis polipeptida.

b. Tahap translasi
Setelah pada tahap transkripsi pada materi genetika, RNA-d melekat ke ribosom maka RNA-t aktif mengikat asam amino yang larut dalam plasma. Tiap RNA-t mengikat asam amino tertentu, selanjutnya dibawa ke ribosom. Ujung RNA-t berkaitan dengan RNA-d melalui basa nitrogen pasangannya.

Basa nitrogen RNA-d yang setangkup dengan basa nitrogen RNA-d disebut antikodon. Skema perjalanan sintesis protein pada materi genetika sebagai berikut:

• DNA-t mencetak RNA-d untuk membawa informasi pembentukan protein berdasar urutan basa nitrogennya.
• RNA-d keluar dari inti menuju ribosom dalam plasma.
• RNA-t menuju ke ribosom membawa asam amino yang sesuai dengan kodon yang dibawa RNA-d. RNA-t bergabung dengan RNA-d sesuai dengan pasangan basa nitrogen.
• Asam-asam amino yang terjadi berjajar-jajar dengan urutan yang sesuai kode. Asam amino di dalam ribosom akan membentuk suatu rangkaian yang disebut polipeptida. Kumpulan polipeptida disebut protein.

Pewarisan Sifat dan Pembelahan Sel

Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat – Fatih iO. Menurut G. J. Mendell, sifat-sifat yang dimiliki oleh induk akan diturunkan kepada keturunannya (hereditas) yang dikendalikan oleh faktor genetik yang terdapat di dalam kromosom yang disebut gen. Pada makhluk hidup, sel penyusun tubuh terdiri atas berikut.

• Sel somatis (sel tubuh) : memperbanyak diri melalui pembelahan yang berlangsung secara mitosis.
• Sel gamet (sel kelamin) : berupa sperma dan ovum yang dapat diproduksi melalui pembelahan yang berlangsung secara meiosis.

Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat

Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat

A. Reproduksi Sel
Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun tubuh kita. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses yang disebut pembelahan sel atau reproduksi sel . Pada organisme bersel satu (uniseluler), seperti bakteri dan protozoa, proses pembelahan sel merupakan salah satu cara untuk berkembang biak. Protozoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.

Pada makhluk hidup bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel mengakibatkan bertambahnya sel-sel tubuh. Oleh karena itu, terjadilah proses pertumbuhan pada makhluk hidup. Pembelahan sel juga berlangsung pada sel kelamin atau sel gamet yang bertanggung jawab dalam proses perkawinan antar individu. Setelah dewasa, sel kelenjar kelamin pada tubuh manusia membelah membentuk sel-sel kelamin.

Seorang laki-laki menghasilkan sperma di dalam testis, sedangkan wanita menghasilkan sel telur atau ovum di dalam ovarium.

Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis).

1. Pembelahan Sel secara Langsung
Perbedaan antara organisme prokariotik dan eukariotik, terutama berdasarkan pada ada tidaknya membran inti sel-nya. Membran inti sel tersebut membatasi cairan pada inti sel (nukleoplasma) dengan cairan di luar inti sel, tempat terdapatnya organel sel (sitoplasma). Organisme prokariotik tidak mempunyai membran inti sel, sedangkan organisme eukariotik mempunyai membran inti sel. Oleh karena itu, eukariotik dikatakan mempunyai inti sel (nukleus) sejati.

Pembelahan biner pada organisme prokariotik terjadi pada bakteri. DNA bakteri terdapat pada daerah yang disebut nukleoid .

DNA pada bakteri relatif lebih kecil dibandingkan dengan DNA pada sel eukariotik. DNA pada bakteri berbentuk tunggal, panjang dan sirkuler sehingga tidak perlu dikemas menjadi kromosom sebelum pembelahan.

Proses pembelahan sel pada Amoeba
2. Pembelahan Sel secara Tidak Langsung (Mitosis dan Meiosis)
Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan yang melalui tahapan-tahapan tertentu. Setiap tahapan pembelahan ditandai dengan penampakan kromosom yang berbeda-beda. Di dalam inti sel terdapat benang-benang kromatin . Ketika sel akan membelah, benang-benang kromatin ini menebal dan memendek, yang kemudian disebut kromosom. Kromosom dapat berikatan dengan warna tertentu, sehingga mudah diamati dengan mikroskop. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kromosom merupakan benang pembawa sifat. Di dalam kromosom terdapat gen sebagai faktor pembawa sifat keturunan.

Pada waktu sel sedang membelah, terjadi proses pembagian kromosom di dalamnya. Tingkah laku kromosom selama sel membelah dibedakan menjadi fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan sel yang terjadi melalui fase-fase itulah yang disebut pembelahan secara tidak langsung.

Pembelahan sel secara tidak langsung dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan mitosis dan meiosis . Proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan atau organ tubuh organisme terjadi melalui proses pembelahan sel secara mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom induknya. Proses pembelahan mitosis terjadi pada semua sel tubuh makhluk hidup, kecuali pada jaringan yang menghasilkan gamet (sel kelamin).

Pada pembelahan mitosis, satu sel induk membelah diri menjadi dua sel anakan. Sel anakan ini mewarisi sifat sel induknya dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Jika sel induk memi-liki 2n kromosom, maka setiap sel anakan juga memiliki 2n kromosom. Jumlah 2n ini disebut juga kromosom diploid .

Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi secara aseksual. Pada manusia dan hewan, pembelahan mitosis terjadi pada sel meristem somatik (sel tubuh) muda yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Sebagai contoh, sel telur yang telah dibuahi sperma akan membelah beberapa kali secara mitosis untuk membentuk embrio. Sel-sel pada embrio ini terus-menerus membelah secara mitosis dan akhirnya terbentuk bayi. Pertumbuhan manusia dari bayi hingga dewasa juga melalui mekanisme pembelahan sel secara mitosis.

Pembelahan meiosis yang disebut juga sebagai pembelahan reduksi merupakan pembelahan sel induk dengan jumlah kromosom diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan. Setiap sel anakan mengandung separuh kromosom sel induk atau disebut haploid ( n). Pembelahan meiosis terjadi pada proses pembentukan sel gamet (sel kelamin) pada organ reproduksi (testis atau ovarium).

Pada manusia atau hewan, sperma yang haploid dihasilkan di dalam testis dan sel telur yang juga haploid dihasilkan di dalam ovarium. Pada tumbuhan berbunga, sel gamet dihasilkan di dalam putik dan benang sari. Pembentukan gamet jantan dan gamet betina terjadi melalui tahapan gametogenensis. Penyatuan kedua gamet akan menghasilkan zigot dengan variasi genetik. Ini disebabkan karena sel anakan merupakan hasil penyatuan dua sel yang berbeda materi genetiknya. Perpaduan ini menyebabkan adanya variasi genetik.

B. Tahapan Pembelahan Mitosis
Pembelahan sel secara mitosis meliputi sejumlah tahapan tertentu. Sebenarnya, pembelahan mitosis hanyalah sebagian kecil dari siklus sel. Siklus sel terdiri dari fase pembelahan mitosis (M) dan periode pertumbuhan yang disebut interfase. Interfase merupakan bagian terbesar dari siklus sel. Interfase terdiri dari tiga sub fase, yaitu fase G1 (pertumbuhan primer), fase S (sintesis) , dan fase G2 (pertumbuhan sekunder ).

Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasilkan sel-sel tubuh (sel somatik). Secara garis besar, pembelahan sel secara mitosis terdiri dari fase istirahat (interfase), fase pembelahan inti sel (kariokinesis), dan fase pembelahan sitoplasma (sitokinesis).

1. Interfase (Fase Istirahat)
Pada tahap ini, sel dianggap sedang istirahat dan tidak melaku-kan pembelahan. Namun, interfase merupakan tahap yang penting untuk mempersiapkan pembelahan atau melakukan metabolisme sel. Pada interfase, tingkah laku kromosom tidak tampak karena berbentuk benang-benang kromatin yang halus. Sel anak yang baru terbentuk sudah melakukan metabolisme. Sel perlu tumbuh dan melakukan berbagai sintesis sebelum memasuki proses pembelahan berikutnya.Apa saja kegiatan sel pada saat interfase? Pada saat interfase, sel mengalami subfase berikut.

a. Fase Pertumbuhan Primer ( Growth 1 disingkat G1 )
Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan tahap pertama. Pada subfase ini, sel-sel belum mengadakan replikasi DNA yang masih bersifat 2n (diploid). Sementara organel-organel yang ada di dalam sel, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, kompleks golgi, dan organel lainnya memperbanyak diri guna menunjang kehidupan sel.

b. Fase Sintesis (S)
Pada subfase ini, sel melakukan sintesis materi genetik. Materi genetik adalah bahan-bahan yang akan diwariskan kepada keturunannya, yaitu DNA. DNA dalam inti sel mengalami replikasi (penggandaan jumlah salinan). Jadi, subfase sintesis (penyusunan) menghasilkan 2 salinan DNA.

c. Fase Pertumbuhan Sekunder ( Growth 2 disingkat G2 )
Setelah DNA mengalami replikasi, subfase berikutnya adalah per-tumbuhan sekunder (G2). Pada subfase ini, sel memperbanyak organel-organel yang dimilikinya. Ini bertujuan agar organel-organel tersebut dapat diwariskan kepada setiap sel turunannya. Replikasi DNA telah selesai dan sel bersiap-siap mengadakan pembelahan secara mitosis. Selain itu, inti sel (nukleus) telah terbentuk dengan jelas dan terbungkus membran inti.

Pada subfase ini, inti sel mempunyai satu atau lebih nukleolus (membran inti sel). Di luar inti terdapat dua sentrosom yang terbentuk oleh replikasi sentrosom pada tahap sebelumnya. Sentrosom mengalami perpanjangan menyebar secara radial yang isebut aster (bintang). Pada sentrosom terdapat sepasang sentriol yang berfungsi menentukan orientasi pembelahan sel. Walaupun kromosom telah diduplikasi pada fase S, namun pada fase G2, kromosom belum dapat dibedakan secara individual karena masih berupa benang-benang kromatin.

Setelah ketiga tahapan interfase dilalui, sel telah siap menjalani pembelahan secara mitosis. Seperti fase interfase, pembelahan mitosis juga terdiri dari beberapa fase. Untuk mengetahui lebih jauh tentang fase-fase pada pembelahan mitosis, simaklah penjelasan berikut.

2. Pembelahan Mitosis
Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan mitosis menghasil-kan sel anakan yang identik dengan induknya. Secara garis besar, fase pembelahan mitosis terbagi menjadi dua fase, yaitu fase pembelahan inti (kariokinesis) dan fase pembelahan sitoplasma (sitokinesis).Kariokinesis adalah fase pembelahan inti sel. Secara rinci, fase kariokinesis dibagi menjadi empat subfase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Sekarang, marilah kita bahas keempat subfase tersebut.

a. Profase
Pada permulaan profase, di dalam nukleus mulai terbentuk kro-mosom , yaitu benang-benang rapat dan padat yang terbentuk akibat menggulungnya kromatin. Pada fase ini, kromosom dapat dilihat menggunakan mikroskop. Selanjutnya, nukleolus menghilang dan terjadi duplikasi kromosom (kromosom membelah dan memanjang) menghasilkan 2 kromosom anakan yang disebut kromatid. Kedua kromatid tersebut bersifat identik sehingga disebut kromatid kembar (sister chromatid), yang bersatu atau dihubungkan oleh sentromer pada lekukan kromosom. Sentromer merupakan bagian kromosom yang menyempit, tampak lebih terang dan membagi kromosom menjadi 2 lengan.

Pada akhir profase, di dalam sitoplasma mulai terbentuk gelendong pembelahan (spindel) yang berasal dari mikrotubulus. Mikrotubulus tersebut memanjang, seolah-olah mendorong dua sentrosom di sepanjang permukaan inti sel (nukleus). Akibatnya, sentrosom saling menjauh.

b. Metafase
Tahap awal metafase (prometafase) ditandai dengan semakin memadatnya kromosom (kromosom ini terdiri dari 2 kromatid) dan terpecahnya membran inti (membran nukleus). Hal ini menyebabkan mikrotubulus dapat menembus inti sel dan melekat pada struktur khusus di daerah sentromer setiap kromatid, disebut kinetokor . Oleh karena itu, kinetokor ini berfungsi sebagai tempat bergantung bagi kromosom Sebagian mikrotubulus yang melekat pada kinetokor disebut mikrotubulus kinetokor, sedangkan mikrotubulus yang tidak memperoleh kinetokor disebut mikrotubulus non kinetokor. Sementara itu, mikrotubulus non kinetokor berinteraksi dengan mikrotubulus lain dari kutub sel yang berlawanan. Pada metafase, kromosom tampak jelas.

Pada tahap metafase sesungguhnya, sentrosom telah berada pada kutub sel. Dinding inti sel menghilang. Sementara itu, kromosom menempatkan diri pada bidang pembelahan yang disebut bidang metafase. Bidang ini merupakan bidang khayal yang terletak tepat di tengah sel, seperti garis katulistiwa bumi sehingga disebut juga bidang ekuator. Pada bidang ini, sentromer dari seluruh kromosom terletak pada satu baris yang tegak lurus dengan gelendong pembelahan. Kinetokor pada setiap kromatid menghadap pada kutub yang berlainan. Dengan letak kromosom berada di bidang pembelahan, maka pembagian jumlah informasi DNA yang akan diberikan kepada sel anakan yang baru, benar-benar rata dan sama jumlahnya. Tahapan ini merupakan akhir dari metafase.

c. Anafase
Setelah berakhirnya tahap metafase, pembelahan sel berlanjut pada tahap anafase. Tahap anafase ditandai dengan berpisahnya kromatid saudara pada bagian sentromer kromosom. Gerak kromatid ini disebabkan tarikan benang mikrotubulus yang berasal dari sentriol pada kutub sel. Kalian telah mengetahui bahwa mikrotubulus melekat pada sentromer. Hal ini menyebabkan sentromer tertarik terlebih dahulu. Akibatnya, sentromer berada di depan dan bagian lengan kromatid berada di belakang. Struktur ini seperti huruf V. Gerakan ini menempuh jarak sekitar 1μm (10-6 meter) tiap menit. Pada saat bersamaan, mikrotubulus non kinetokor semakin memanjang sehingga jarak kedua kutub sel semakin jauh. Selanjutnya, masing-masing kromatid bergerak ke arah kutub yang berlawanan dan berfungsi sebagai kromosom lengkap, dengan sifat keturunan yang sama (identik). Untuk menjalankan tugasnya ini, mikrotubulus telah mengalami peruraian pada bagian kinetokornya.

Salah satu perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan adalah ada tidaknya sentriol. Pada sel tumbuhan, peran sentriol digantikan oleh kromosom sehingga arah pembelahan tetap menuju ke kutub sel. Pada sel hewan, sentriol pada kutub sel merupakan arah yang dituju oleh gerakan kromatid saat pembelahan.

d. Telofase
Pada tahap telofase ini, inti sel anakan terbentuk kembali dari fragmen-fragmen nukleus. Bentuk selnya memanjang akibat peran mikrotubulus non kinetokor. Benang-benang kromatin mulai longgar. Dengan demikian, fase kariokinesis yang menghasilkan dua inti sel anak yang identik secara genetik telah berakhir, namun dua inti sel masih berada dalam satu sel.

Agar kedua inti terpisah menjadi sel baru, perlu adanya pembelahan sitoplasma yang disebut sitokinesis. Sitokinesis terjadi, segera setelah telofase selesai. Pada fase sitokinesis terjadi pembelahan sitoplasma diikuti pembentukan sekat sel baru, sehingga terbentuk dua sel anakan.

Pada sel hewan, sitokinesis ditandai dengan pembentukan alur pembelahan melalui pelekukan permukaan sel di sekitar bekas bidang ekuator. Di sepanjang alur melingkar, terdapat mikrofi lamen yang terdiri dari protein aktin dan miosin. Protein tersebut berperan dalam kontraksi otot atau pergerakan sel yang lain. Kontraksi ini semakin ke dalam sehingga menjepit sel dan membagi isi sel menjadi 2 bagian yang sama.

Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang keras. Oleh karena itu, pada sitokinensis tidak terbentuk alur pembelahan. Sitokinesis terjadi dengan pembentukan pelat sel (cell plate) yang terbentuk oleh vesikula di sekitar bidang ekuator. Vesikula-vesikula yang dibentuk oleh badan golgi tersebut saling bergabung. Penggabungan juga terjadi dengan membran plasma diikuti terbentuknya dinding sel yang baru oleh materi dinding sel yang dibawa oleh vesikula.

C. Pembelahan Meiosis
Secara kodrat, makhluk hidup tertentu hanya melahirkan makhluk yang sejenis. Ini dikarenakan adanya mekanisme tertentu pada saat awal perkembangbiakan. Bahkan, sebelum terbentuk calon anak di dalam rahim, mekanisme ini sudah dimulai. Mekanisme ini dimulai pada sel-sel kelamin (sel reproduksi) calon bapak dan calon ibu. Mekanisme tersebut adalah pembelahan sel secara meiosis.

Makhluk hidup yang sejenis mempunyai jumlah kromosom yang sama pada setiap sel. Misalnya, manusia mempunyai 46 kromosom, kecuali pada sel reproduksi atau sel kelamin. Sel kelamin pada manusia hanya mempunyai setengah jumlah kromosom sel tubuh lainnya, yaitu 23 kromosom. Jumlah setengah kromosom (haploid) ini diperlukan untuk menjaga agar jumlah kromosom anak tetap 46. Kalian telah mengetahui bahwa anak terbentuk dari perpaduan antara sel kelamin betina (sel telur) dan sel kelamin jantan (sperma). Perpadu an kedua sel kelamin yang ma-sing-masing memiliki 23 kromosom ini akan menghasilkan sel anak (calon janin) yang mempunyai 46 kromosom. Oleh sebab itu, pembelahan meiosis sangat berpengaruh dalam perkembang an makhluk hidup.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi, yaitu pengurangan jumlah kromosom pada sel-sel kelamin (sel gamet jantan dan sel gamet betina). Sel gamet jantan pada hewan (mamalia) dibentuk di dalam testis dan gamet betinanya dibentuk di dalam ovarium. Gamet jantan pada tumbuhan dibentuk di dalam organ reproduktif berupa benang sari, sedangkan gamet betinanya dibentuk di dalam pu-tik. Sel kelamin betina pada hewan berupa sel telur, sedangkan pada tumbuhan berupa putik. Pada dasarnya, tahap pembelahan meiosis serupa dengan pembelahan mitosis. Hanya saja, pada meiosis terjadi dua kali pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II.

Masing-masing pembelahan meiosis terdiri dari tahap-tahap yang sama, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.

1). Tahap Meiosis I
Seperti halnya pembelahan mitosis, sebelum mengalami pembelahan meiosis, sel kelamin perlu mempersiapkan diri. Fase persiapan ini disebut tahap interfase . Pada tahap ini, sel melakukan persiapan berupa penggandaan DNA dari satu salinan menjadi dua salinan (seperti interfase pada mitosis). Tingkah laku kromosom masih belum jelas terlihat karena masih berbentuk benang-benang halus (kromatin) sebagaimana interfase pada mitosis. Selain itu, sentrosom juga bereplikasi menjadi dua (masing-masing dengan 2 sentriol), seperti tampak pada gambar di samping. Sentriol berperan dalam menentu-kan arah pembelahan sel.

Setelah terbentuk salinan DNA, barulah sel mengalami tahap pembelahan meiosis I yang diikuti tahap meiosis II. Tahap meiosis I ter-diri atas profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I, serta sitokinesis I. Bagaimanakah ciri-ciri setiap fase pembelahan tersebut? Berikut akan dibahas fase-fase meiosis I pada sel hewan dengan 4 kromosom diploid (2n = 2).

a. Profase I
Pada tahap meiosis I, profase I merupakan fase terpanjang atau terlama dibandingkan fase lainnya bahkan lebih lama daripada tahap profase pada pembelahan mitosis. Profase I dapat berlangsung dalam beberapa hari. Biasanya, profase I membutuhkan waktu sekitar 90% dari keseluruhan waktu yang dibutuhkan dalam pembelahan meiosis. Tahapan ini terdiri dari lima subfase, yaitu leptoten, zigoten, pakiten, iploten, dan diakinesis.

1) Leptoten
Subfase leptoten ditandai adanya benang-benang kromatin yang memendek dan menebal. Pada subfase ini mulai terbentuk sebagai kromosom homolog. Kalian perlu membedakan kromosom homolog dengan kromatid saudara.

2) Zigoten
Kromosom homolog saling berdekatan atau berpasangan menurut panjangnya. Peristiwa ini disebut sinapsis. Kromosom homolog yang berpasangan ini disebut bivalen (terdiri dari 2 kro-mosom homolog).

3) Pakiten
Kromatid antara kromosom homolog satu dengan kromosom homolog yang lain disebut sebagai kromatid bukan saudara (nonsister chromatids). Dengan demikian, pada setiap kelompok sinapsis terdapat 4 kromatid (1 pasang kromatid saudara dan 1 pasang kromatid bukan saudara). Empat kromatid yang membentuk pasangan sinapsis ini disebut tetrad.

4) Diploten
Setiap bivalen me ngandung empat kromatid yang tetap berkaitan atau berpasangan di suatu titik yang disebut kiasma (tunggal). Apabila titik-titik perlekatan tersebut lebih dari satu disebut kiasmata. Proses perlekatan atau persilangan kromatid-kromatid disebut pindah silang (crossing over). Pada proses pin-dah silang, dimungkinkan terjadinya pertukaran materi genetik (DNA) dari homolog satu ke homolog lainnya. Pindah silang ini-lah yang memengaruhi variasi genetik sel anakan.

5) Diakinesis
Pada subfase ini terbentuk benang-benang spindel pembelahan (gelendong mikrotubulus). Sementara itu, membran inti sel atau karioteka dan nukleolus mulai lenyap.Profase I diakhiri dengan terbentuknya tetrad yang membentuk dua pasang kromosom homolog. Perhatikan lagi Setelah profase I berakhir, kromosom mulai bergerak ke bidang metafase.

b. Metafase I
Pada metafase I, kromatid hasil duplikasi kromosom homolog berjajar berhadap-hadapan di sepanjang daerah ekuatorial inti (bidang metafase I). Membran inti mulai menghilang. Mikrotubulus kinetokor dari salah satu kutub melekat pada satu kromosom di setiap pasangan. Sementara mikrotubulus dari kutub berlawanan melekat pada pasang-an homolognya. Dalam hal ini, kromosom masih bersifat diploid.

c. Anafase I
Setelah tahap metafase I selesai, gelendong mikrotubulus mulai menarik kromosom homolog sehingga pasangan kromosom homolog terpisah dan masing-masing menuju ke kutub yang berlawanan. Peristiwa ini mengawali tahap anafase I. Namun, kromatid saudara masih terikat pada sentromernya dan bergerak sebagai satu unit tunggal. Inilah perbedaan antara anafase pada mitosis dan meiosis. Pada mitosis, mikrotubulus memisahkan kromatid yang bergerak ke arah berlawanan.

d. Telofase I
Pada telofase, setiap kromosom homolog telah mencapai kutub-kutub yang berlawanan. Ini berarti setiap kutub mempunyai satu set kromosom haploid. Akan tetapi, setiap kromosom tetap mempunyai dua kromatid kembar. Pada fase ini, membran inti muncul kembali. Peristiwa ini kemudian diikuti tahap selanjutnya, yaitu sitokinesis.

e. Sitokinesis
Sitokinesis merupakan proses pembelahan sitoplasma. Tahap sitokinesis terjadi secara simultan dengan telofase. Artinya, terjadi secara bersama-sama. Tahap ini merupakan tahap di antara dua pembelahan meiosis. Alur pembelahan atau pelat sel mulai terbentuk . Pada tahap ini tidak terjadi perbanyakan (replikasi) DNA. Hasil pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid yang mengandung setengah jumlah kromosom homolog. Meskipun demikian, kromosom tersebut masih berupa kromatid saudara (kandungan DNA-nya masih rangkap). Untuk menghasilkan sel anakan yang mem-punyai kromosom haploid diperlukan proses pembelahan selanjutnya, yaitu meiosis II. Jarak waktu antara meiosis I dengan meiosis II disebut dengan interkinesis .

Jadi, tujuan meiosis II adalah membagi kedua salinan DNA pada sel anakan yang baru hasil dari meiosis I. Meiosis II terjadi pada tahap-tahap yang serupa seperti meiosis I.

2. Tahap Meiosis II
Tahap meiosis II juga terdiri dari profase, metafase, anafase, dan telo-fase. Tahap ini merupakan kelanjutan dari tahap meiosis I. Masing-masing sel anakan hasil pembelahan meiosis I akan membelah lagi menjadi dua. Sehingga, ketika pembelahan meiosis telah sempurna, dihasilkan empat sel anakan. Hal yang perlu diingat adalah bahwa jumlah kromosom keempat sel anakan ini tidak lagi diploid (2n) tetapi sudah haploid (n). Proses pengurangan jumlah kromosom ini terjadi pada tahap meiosis II.

a. Profase II
Fase pertama pada tahap pembelahan meiosis II adalah profase II. Pada fase ini, kromatid saudara pada setiap sel anakan masih melekat pada sentromer kromosom. Sementara itu, benang mi-krotubulus mulai terbentuk dan kromosom mulai bergerak ke arah bidang metafase. Tahap ini terjadi dalam waktu yang singkat karena diikuti tahap berikutnya.

b. Metafase II
Pada metafase II, setiap kromosom yang berisi dua kromatid, merentang atau berjajar pada bidang metafase II. Pada tahap ini, benang-benang spindel (benang mikrotubulus) melekat pada kinetokor masing-masing kromatid.

c. Anafase II
Fase ini mudah dikenali karena benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan. Akibatnya, kromosom memisahkan kedua kromatidnya untuk bergerak menuju kutub yang berbeda. Kromatid yang terpisah ini selanjutnya berfungsi sebagai kromosom individual.

d. Telofase II
Pada telofase II, kromatid yang telah menjadi kromosom mencapai kutub pembelahan. Hasil akhir telofase II adalah terbentuknya 4 sel haploid, lengkap dengan satu salinan DNA pada inti selnya (nuklei).

e. Sitokinesis II
Selama telofase II, terjadi pula sitokinesis II, ditandai adanya sekat sel yang memisahkan tiap inti sel. Akhirnya terbentuk 4 sel kembar yang haploid. Berdasarkan uraian di depan, sel-sel anakan sebagai hasil pembelahan meiosis mempunyai sifat genetis yang bervariasi satu sama lain. Variasi genetis yang dibawa sel kelamin orang tua menyebabkan munculnya keturunan yang bervariasi juga.

D. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat
Sebelum menjadi individu baru, baik pada tumbuhan maupun hewan, tentunya diperlukan bahan baku atau cikal bakal pembentuk in-dividu baru tersebut. Pada proses perkembangbiakan generatif (seksual) hewan maupun tumbuhan, bahan baku tersebut berupa sel kelamin yang disebut gamet. Gamet jantan dan betina diperlukan untuk membentuk zigot, embrio, kemudian individu baru. Nah, pada materi berikut ini akan dibahas tentang proses pembentukan gamet, baik jantan maupun betina yang disebut gametogenesis (genesis=pembentukan).

Gametogenesis melibatkan pembelahan meiosis dan terjadi pada organ reproduktif. Pada hewan dan manusia, gametogenesis terjadi pada testis dan ovarium, sedangkan pada tumbuhan terjadi pada putik dan benang sari. Hasil gametogenesis adalah sel-sel kelamin, yaitu gamet jantan (sperma) dan gamet betina (ovum atau sel telur).

1. Gametogenesis pada Hewan
Gametogenesis memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangbiakan hewan. Gametogenesis pada hewan yang akan kita pelajari dibagi menjadi dua, yaitu spermatogenesis dan oogenesis. Spermatogenesis merupakan proses pembentukan gamet jantan (sperma). Sementara oogenesis adalah proses pembentuk an gamet betina (ovum atau sel telur).

a. Spermatogenesis
Sperma berbentuk kecil, lonjong, berflagela, dan secara keseluruhan bentuknya menyerupai kecebong (berudu). Flagela pada sperma digunakan sebagai alat gerak di dalam medium cair. Sperma dihasilkan pada testis. Pada mamalia, testis terdapat pada hewan jantan sebagai buah pelir atau buah zakar. Buah pelir pada manusia berjumlah sepasang.

Di dalam testis terdapat saluran-saluran kecil yang disebut tubulus seminiferus. Pada dinding sebelah dalam saluran inilah, terjadi proses spermatogenesis. Di bagian tersebut terdapat sel-sel induk sperma yang bersifat diploid (2n) yang disebut spermatogonium .Pembentukan sperma terjadi ketika spermatogonium mengalami pembelahan mitosis menjadi spermatosit primer (sel sperma primer). Selanjutnya, sel spermatosit primer mengalami meiosis I menjadi dua spermatosit sekunder yang sama besar dan bersifat haploid. Setiap sel spermatosit sekunder mengalami meiosis II, sehingga terbentuk 4 sel spermatid yang sama besar dan bersifat haploid.
Mula-mula, spermatid berbentuk bulat, lalu sitoplasmanya semakin banyak berkurang dan tumbuh menjadi sel spermatozoa yang berflagela dan dapat bergerak aktif. Berarti, satu spermatosit primer menghasilkan dua spermatosit sekunder dan akhirnya terbentuk 4 sel spermatozoa (jamak = spermatozoon) yang masing-masing bersifat haploid dan fungsional (dapat hidup).

b. Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin betina atau gamet betina yang disebut sel telur atau ovum. Oogenesis terjadi di dalam ovarium. Di dalam ovarium, sel induk telur yang disebut oogonium tumbuh besar sebagai oosit primer sebelum membelah secara meiosis. Berbeda dengan meiosis I pada spermatogenesis yang menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang sama besar. Meiosis I pada oosit primer menghasilkan 2 sel dengan komponen sitoplasmik yang berbeda, yaitu 1 sel besar dan 1 sel kecil. Sel yang besar disebut oosit sekunder, sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub primer (polar body).

Oosit sekunder dan badan kutub primer mengalami pembelahan meiosis tahap II. Oosit sekunder menghasilkan dua sel yang berbeda. Satu sel yang besar disebut ootid yang akan berkembang menjadi ovum. Sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub. Sementara itu, badan kutub hasil meiosis I juga membelah menjadi dua badan kutub sekunder. Jadi, hasil akhir oogenesis adalah satu ovum (sel telur) yang fungsional dan tiga badan kutub yang mengalami degenerasi (mati).

Selain pada hewan, gametogenesis juga terjadi pada tumbuhan. Berikut ini akan diuraikan tentang gametogenesis pada tumbuhan
tingkat tinggi.

2. Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi
Sebelum menjadi gamet, hasil akhir meiosis pada gametogenesis mengalami perkembangan terlebih dahulu melalui proses yang disebut maturasi. Berikut ini kalian akan membahas proses gametogenesis pada tumbuhan berbunga (Angiospermae) saja. Pada tumbuhan berbunga, gametogenesis diperlukan dalam pembentukan gamet jantan dan pembentukan gamet betina. Pembentukan gamet jantan disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan gamet betina disebut megasporogenesis. Mari kita pelajari pengertian kedua macam gametogenesis tersebut.

a. Mikrosporogenesis
Mikrosporogenesis berlangsung di dalam benang sari, yaitu pada bagian kepala sari atau anthera . Kepala sari ini menghasilkan serbuk sari, yang mengandung sel sperma. Pembentukan sel sperma dimulai dari sebuah sel induk mikrospora diploid yang disebut mikrosporosit di dalam anthera. Mikrosporosit ini mengalami meiosis I menghasilkan sepasang sel haploid. Selanjutnya, sel ini mengalami meiosis II dan menghasilkan 4 mikrospora yang haploid. Keempat mikrospora ini berkelompok menjadi satu sehingga disebut sebagai tetrad .

Setiap mikrospora mengalami pembelahan mitosis. Pembelahan ini menghasilkan dua sel, yaitu sel generatif dan sel vegetatif. Sel vegetatif ini mempunyai ukuran yang lebih besar daripada sel generatif. Struktur bersel dua ini terbungkus dalam dinding sel yang tebal. Kedua sel dan dinding sel ini ber-sama-sama membentuk sebuah butiran serbuk sari yang belum dewasa.

Setelah terbentuk serbuk sari, inti generatif membelah secara mitosis tanpa disertai sitokinesis, sehingga terbentuklah dua inti sel sperma. Sementara itu, inti vegetatifnya tidak membelah. Pembentukan sel sperma ini dapat terjadi sebelum serbuk sari keluardari anthera atau pada saat serbuk sari sampai di kepala putik (stigma). Pada saat inilah, tangkai serbuk sari mulai tumbuh. Pada umumnya, pembelahan mitosis sel generatif terjadi setelah buluh serbuk sari menembus stigma atau mencapai kantung embrio di dalam bakal biji (ovulum).

b. Megasporogenesis
Megasporogenesis merupakan proses pembentukan gamet betina. Proses ini terjadi di dalam bagian betina bunga, yaitu bakal biji (ovulum) yang dibungkus oleh bakal buah (ovarium) pada pangkal putik. Di dalam bakal biji terdapat sporangium yang mengandung megasporofit yang bersifat diploid. Selanjutnya, megasporofit mengalami meiosis menghasilkan 4 megaspora haploid yang letaknya berderet. Tiga buah megaspora mengalami degenerasi dan mati, tinggal sebuah megaspora yang masih hidup.Megaspora yang hidup ini mengalami pembelahan kromosom secara mitosis 3 kali berturut-turut, tanpa diikuti pembelahan sitoplasma. Hasilnya berupa sebuah sel besar yang disebut kandung lembaga muda yang mengan dung delapan inti haploid. Kandung lembaga ini dikelilingi kulit (integumen). Di ujungnya terdapat sebuah lubang (mikropil) sebagai tempat masuknya saluran serbuk sari ke dalam kandung lembaga.

Selanjutnya, tiga dari delapan inti tadi menempatkan diri di dekat mikropil. Dua di antara tiga inti yang merupakan sel sinergid mengalami degenerasi. Sementara itu, inti yang ketiga berkembang menjadi sel telur. Tiga buah inti lainnya bergerak ke arah kutub kalaza, tetapi kemudian mengalami degenerasi pula. Ketiga inti ini dinamakan inti antipoda. Sisanya, dua inti yang disebut inti kutub, bersatu di tengah kandung lembaga dan terjadilah sebuah inti diploid (2n). Inti ini disebut inti kandung lembaga sekunder . Ini berarti kandung lembaga telah masak, yang disebut megagametofit dan siap untuk dibuahi.

3. Pewarisan Sifat dan Variasi Genetis
Secara garis besar, ada tiga mekanisme yang menyebabkan terjadinya variasi genetik pada suatu populasi. Ketiga mekanisme ini dapat dijelaskan sebagai berikut.

a. Pindah silang
Telah dijelaskan di depan bahwa sel kelamin membelah secara meiosis. Pada profase I, kromosom homolog muncul pertama kali sebagai pasangan. Kromosom-kromosom homolog ini saling bersilangan pada kiasmata. Pada kiasmata inilah terjadi pindah silang (crossing over) materi genetik dari kromosom satu ke kromosom lainnya. Pindah silang ini terjadi ketika dua kromatid dari kromosom yang berbeda bertukar tempat. Kromatid yang sudah tidak identik lagi dengan kromatid saudaranya karena terjadi pindah silang disebut dyad. Pada manusia, dua atau tiga kasus kejadian pindah silang dapat terjadi untuk setiap pasangan kromosom.

b. Pemilahan kromosom secara bebas
Kalian telah mengetahui bahwa pembelahan sel selalu diikuti pembagian kromosom pada sel anakan yang dihasilkan. Begitu pula dengan pembelahan meiosis. Pada metafase I, pasangan kromosom homolog terletak pada bidang metafase. Orientasi pasangan homolog yang menghadap kutub-kutub sel bersifat acak. Setiap pasangan mempunyai dua kemungkinan dalam penyusunan ini. Kita ambil contoh organisme yang mempunyai empat kromosom diploid (2n = 4). Organisme ini mempunyai 2 kromosom dalam sel gametnya. Dua kromosom ini dapat menghasilkan empat kemungkinan sel anakan dengan kombinasi kromosom berbeda satu sama lain. Manusia mempunyai 46 kromosom diploid. Ini berarti pada sperma atau sel telur terdapat 23 kromosom haploid. Dari 23 kromosom ini mempunyai sekitar 8 juta kemungkinan penyusunan homolog pada metafase. Kandungan kromosom pada sel sperma atau sel telur ini akan diwariskan pada anak keturunannya. Jadi, setiap manusia sebenarnya merupakan 1 dari 8 juta kemungkinan pemilahan kromosom yang diwariskan oleh bapak atau ibu kandungnya.

c. Fertilisasi random
Di dalam sebuah keluarga, seorang anak mempunyai sifat yang berbeda dengan saudara-saudaranya. Seorang anak tidak ada yang memiliki sifat yang sama persis dengan ibu atau bapaknya. Akan tetapi, sifatnya kemungkinan besar merupakan perpaduan sifat kedua orang tuanya. Ini jelas sangat masuk akal, sebab seorang anak dihasilkan dari pembuahan 1 sel telur ibu oleh 1 sel sperma bapak. Sel telur yang dibuahi sperma akan menjadi zigot sebagai cikal bakal manusia. Jadi, genetik seorang anak sangat dipengaruhi kromosom yang terkandung dalam sel telur atau sperma tersebut. Kalian mengetahui bahwa setiap sel kelamin (sperma dan sel telur) yang menentukan kromosom anak merupakan 1 dari 8 juta kemungkinan. Hal ini berarti, seorang manusia merupakan salah satu dari 64 trilyun (8 juta × 8 juta) kombinasi kromosom diploid. Dengan kata lain, kita telah memenangkan pertandingan melawan 64 trilyun calon anak yang mungkin dilahirkan.

Sistem Reproduksi

Seperti halnya mamalia lainnya, manusia bereproduksi secara seksual dan bersifat vivipar atau melahirkan anaknya. Ovum yang telah dibuahi oleh sperma akan menghasilkan zigot yang selanjutnya tumbuh dan berkembang menjadi embrio di dalam uterus (rahim) ibunya.
Alat kelamin manusia dibedakan menjadi alat kelamin jantan (pria) dan alat kelamin betina (wanita). Baik pria maupun wanita mempunyai bagian-bagian alat kelamin yang terdapat di dalam tubuh dan juga yang terdapat di luar tubuh.

Alat reproduksi pria

Alat kelamin dalam pria terdiri atas:
a.     Testes
Berjumlah sepasang, dan berbentuk bulat telur. Organ ini tersimpan dalam suatu kantung pelindung yang disebut skrotum (kantong buah zakar) dan terletak diluar rongga perut, berfungsi untuk menghasilkan sel kelamin jantan (spermatozoa) dan juga hormon kelamin jantan yaitu testosteron. Testis banyak mengandung pembuluh halus disebut tubulus seminiferus.
b.     Saluran reproduksi, terdiri atas:
–     Epididimis, yaitu saluran panjang berkelok-kelok yang terdapat di dalam skrotum yang keluar dari testis. Setiap testis mempunyai satu epididimis, sehingga jumlahnya sepasang, kanan dan kiri. Saluran ini panjang dan berbelok-belok di dalam skrotum. Di dalam epididimis ini sperma disimpan untuk sementara dan menjadi matang sehingga dapat bergerak.
–    Vas deferens, yaitu saluran yang merupakan lanjutan dari epididimis. Bagian ujung saluran ini terdapat di dalam kelenjar prostata. Fungsi vas deferens ialah sebagai jalan sperma dari epididimis ke kantung sperma (vesicula seminalis).
c.     Kelenjar kelamin
Di samping saluran kelamin, alat kelamin dilengkapi dengan kelenjar kelamin, yang bertugas menghasilkan sekrit (getah) yaitu:
–    Vesicula seminalis (kantung sperma): berjumlah sepasang, dan menjadi satu kantong. Dindingnya dapat menghasilkan cairan berwarna kekuningan yang banyak mengandung makanan untuk sperma.
–    Kelenjar prostat:     getah yang dihasilkan dialirkan ke saluran sperma.
–    Kelenjar bulbo uretra: menghasilkan getah
–    Kelenjar Cowper: terdapat pada pangkal urethra. Getah yang diproduksi berupa lendir dan dialirkan ke urethra.
Sperma bersama getah yang diproduksi oleh kelenjar kelamin tadi akan membentuk suatu komponen yang disebut semen. Semen ini akan dipancarkan keluar melalui uretra yang terdapat di dalam penis (alat kelamin luar pria).
d.     Urethra
Urethra ialah saluran yang terdapat di dalam penis yang mempunyai dua fungsi, yaitu:
–    sebagai saluran urine dari kandung kemih (vesica urinaria) keluar tubuh
–    sebagai saluran untuk jalannya semen dari kantong semen.
Alat kelamin luar pria terdiri atas:
a.    Penis
Merupakan organ yang berperan untuk kopulasi (persetubuhan). Kopulasi adalah hubungan kelamin (senggama) antara pria dan wanita yang bertujuan untuk memindahkan semen ke dalam rahim wanita. Dari dalam penis terdapat uretra berupa saluran yang dikelilingi oleh jaringan yang banyak mengandung rongga darah (korpus cavernosum). Apabila karena sesuatu hal korpus cavernosum itu penuh berisi darah, maka penis akan tegang dan mengembang disebut ereksi. Hanya dalam keadaan ereksilah penis dapat melakukan tugas sebagai alat kopulasi. Alat reproduksi pada pria mulai berfungsi semenjak masa puber (± 14 tahun) sampai tua selama manusia itu dalam keadaan sehat.
b.    Scrotum
Merupakan kantung tempat kedua testis berada.
Untuk lebih jelas mengenai alat reproduksi pria bisa dilihat di sini.

Alat reproduksi wanita

Seperti halnya pria, alat reproduksi wanita juga terdiri atas alat kelamin luar dan alat kelamin dalam.
Alat kelamin luar wanita terdiri atas:

a.    Celah luar yang disebut vulva.
b.    Di sebelah kiri dan kanan celah ini dibatasi oleh sepasang bibir, yaitu bibir besar (labium mayor) dan bibir kecil (labium minor).
c.    Di sebelah depan dari vulva terdapat tonjolan yang disebut kelentit (klitoris), yang sejarah terjadinya sama dengan perkembangan penis pada pria.
d.    Ke dalam vulva ini bermuara dua saluran, yaitu saluran urine (urethra) dan saluran kelamin (vagina).
Alat kelamin dalam wanita terdiri atas:

a.     Ovarium (indung telur)
Berjumlah sepasang, kecil, dan alat ini terdapat dalam rongga badan, didaerah pinggang, bentuknya seperti telur. Di dalam ovarium terdapat jaringan kelenjar buntu (kelenjar endokrin) dan jaringan yang membuat sel telur (ovum) yang disebut folikel.
b.     Saluran reproduksi
–    Saluran telur (tuba fallopi), berjumlah sepasang, kanan dan kiri. Pada bagian pangkalnya berbentuk corong yang disebut infundibulum. Infundibulum dilengkapi dengan jumbai-jumbai yang berfungsi untuk menangkap sel telur yang telah masak dan lepas dari ovarium.
–    Rahim (uterus), bertipe simpleks, artinya hanya memiliki satu ruangan. Berbentuk buah pir, dan bagian bawahnya mengecil disebut leher rahim (cervix). Dinding rahim terdiri atas beberapa lapisan otot dan jaringan epitel. Lapisan terdalam yang membatasi rongga rahim terdiri atas jaringan epitel yang disebut endometrium atau selaput rahim. Lapisan ini banyak menghasilkan lendir dan banyak mengandung pembuluh darah. Sebulan sekali, yaitu pada waktu menstruasi (haid), lapisan ini dilepaskan yang diikuti dengan pendarahan. Dinding rahim akan selalu mengalami perubahan ketebalan, dan peristiwanya dipengaruhi oleh hormon.
–    Vagina, merupakan akhir dari saluran kelamin dalam yang terdapat dalam vulva dan merupakan organ persetubuhan bagi wanita. Karena fungsinya yang penting yakni untuk melahirkan bayi, maka organ ini banyak mempunyai banyak lipatan. Hal ini mempermudah wanita pada waktu melahirkan bayinya, sehingga vagina tersebut tidak sobek. Dinding vagina mempunyai banyak selaput lendir yang berkelenjar, salah satu kelenjar yang penting ialah glandula Bartholini.

Mekanisme produksi ovum dan siklus menstruasi

Ovarium seorang wanita mampu memproduksi sel telur setelah masa puber sampai dewasa subur, yaitu berkisar antara umur 12 sampai dengan 50 tahun. Setelah sel telur habis diovulasikan, maka seorang wanita tidak lagi mengalami menstruasi (haid), dan disebut masa menopause. Pada masa menopause alat reproduksi tidak berfungsi lagi dan mengecil, karena berkurangnya produksi hormon kelamin.
Mekanisme produksi sel telur oleh folikel diatur oleh hormon yang dihasilkan hipofisis. Mekanisme produksi sel telur dan siklus menstruasi adalah sebagai berikut.
–    Kelenjar hipofisis menghasilkan hormon FSH (Follicle Stimulating Hormone). Hormon ini berfungsi untuk memacu pembentukan folikel dalam ovarium.
–    Folikel yang sedang tumbuh tersebut memproduksi hormon estrogen. Fungsi hormon estrogen ialah:

• merangsang pertumbuhan endometrium dinding rahim
• menghambat produksi FSH oleh pituitari
• memacu pituitari untuk memproduksi hormon LH (Luteinizing Hormone). Keluarnya LH dari hipofisis menyebabkan telur masak, dan keluar dari dalam folikel, peristiwa inilah yang disebut ovulasi.

–    Setelah telur masak dan meninggalkan ovarium, LH mengubah folikel menjadi badan berwarna kuning yang disebut korpus luteum. Dan sekarang tidak mampu memproduksi estrogen lagi, tetapi mampu memproduksi hormon progesteron. Hormon progesteron berfungsi untuk  mempercepat dan mempertahankan pertumbuhan endometrium.
–    Bila sel telur yang keluar dari ovarium tidak dibuahi, produksi estrogen terhenti. Hal ini menyebabkan kadar estrogen dalam darah sangat rendah, akibatnya aktivitas hipofisis untuk memproduksi LH juga menurun. Penurunan produksi LH menyebabkan korpus luteum tidak dapat memproduksi progesteron. Tidak adanya progesteron dalam darah menyebabkan penebalan dinding rahim tidak dapat dipertahankan, selanjutnya akan luruh dan terjadilah pendarahan. Inilah yang disebut menstruasi.
–    Bila terjadi pembuahan sel telur oleh sperma, maka zigot yang terbentuk akan melakukan nidasi / transplantasi (penanaman diri) pada endometrium.  Zigot akan berkembang menjadi embrio, terus menjadi janin. Selanjutnya placenta janin yang terbentuk akan menghasilkan HCG (Human Chorionic Gonadotropic) yang akan menggantikan peran progesteron. Janin ini mendapat makanan dari tubuh induknya dengan perantaraan plasenta (ari-ari / tembuni).
Selaput pembungkus embrio terdiri dari amnion, korion, sakus vitelinus dan alantois.



Janin kucing sebagai contoh perbandingan: 1 umbilicus, 2 amnion, 3 allantois, 4 kantung kuning telur, 5 perdarahan, 6 placenta


Sakus vitelinus (kantong kuning telur) terletak di antara amnion dan plasenta, merupakan tempat pembentukan sel-sel darah dan pembuluh-pembuluh darah yang pertama. Selaput-selaput tersebut berfungsi untuk:

• Melindungi embrio terhadap kekeringan dan goncangan-goncangan.
• Membantu proses pernapasan, ekskresi dan fungsi-fungsi penting lainnyaselama kehidupannya didalam rahim.

Amnion
Merupakan selaput yang membatasi ruangan amnion di mana terdapat embrio. Dinding amnion menghasilkan cairan berupa air ketuban yang berguna untuk menjaga agar embrio tetap basah dan tahan goncangan.
Korion
Merupakan selaput yang terdapat di sebelah luar amnion. Korion dan alantois akan tumbuh keluar membentuk jonjot dan berhubungan dengan dinding rahim. Jonjot-jonjot korion menempel pada dinding rahim. Di dalamnya terdapat pembuluh-pembuluh darah yang berhubungan dengan peredaran darah ibu dengan perantaraan plasenta.
Alantois
Terletak di dalam tali pusat. Jaringan epitelnya menghilang dan yang menetap adalah pembuluh-pembuluh darahnya yang berfungsi untuk menghubungkan sirkulasi embrio dengan plasenta. Plasenta dengan embrio dihubungkan oleh tali pusat. Di dalamnya terdapat 2 buah pembuluh nadi dan sebuah pembuluh balik yang berhubungan dengan pembuluh-pembuluh darah di dalam plasenta. Zat makanan dan oksigen dari pembuluh darah induknya melalui plasenta ke tali pusat dan selanjutnya ke pembuluh darah embrio. Sedang zat sisa metabolisma dan CO₂ dari pembuluh darah embrio, ke tali pusat, terus ke plasenta, dan akhirnya dialirkan ke pembuluh darah ibu. Bila pertumbuhan dan perkembangan janin telah sempurna, janin akan keluar melalui vagina. Selubung janin akan pecah, diikuti keluarnya plasenta.

Sel Pada Makhluk Hidup

Sel disebut sebagai unit struktural, unit fungsional terkecil dari makhluk hidup. Semua makhluk hidup dibumi ini disusun oleh satu sampai miliaran unit sel. Ukuran sel yang sangat mikroskopik, sehingga harus menggunakan alat bantu mikroskop untuk dapat mengamatinya.

Secara umum, sel dibagi menjadi dua yaitu:

 sel prokariotik

 

Sel prokariotik berati sel yang tidak memiliki membran inti atau karioteka. Organisme prokariotik misalnya adalah kelompok bakteri.

Kebanyakan sel prokariot mereproduksi melalui proses yang disebut pembelahan biner. Selama pembelahan biner, molekul DNA tunggal ulangan dan sel asli dibagi menjadi dua sel anak yang identik.

sel eukariotik.

 

sel eukariotik sudah memiliki membran inti. Organisme eukariotik berasal dari kingdom animalia, plantae, fungi, dan protista.

Eukariota tumbuh dan berkembang biak melalui proses yang disebut mitosis. Dalam organisme yang juga bereproduksi secara seksual, sel-sel reproduksi yang diproduksi oleh suatu jenis pembelahan sel yang disebut meiosis

Kedua organisme eukariotik dan prokariotik mendapatkan energi yang mereka butuhkan untuk tumbuh dan mempertahankan fungsi sel normal melalui respirasi selular. Respirasi selular memiliki tiga tahap utama: glikolisis, siklus asam sitrat, dan transpor elektron. Pada eukariota, reaksi respirasi seluler yang paling terjadi dalam mitokondria. Dalam prokariota, mereka terjadi dalam sitoplasma dan / atau dalam membran sel.

Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik

Struktur	Prokariotik	Eukariotik
Membran nukleus Membran plastida Nukleus Plastida Mitokondria Badan Golgi DNA RNA Histon Pigmen	- - + - - - + + - +	+ + + +/- + + + + + +

Keterangan: – (tidak ada); + (ada)

Berdasarkan jumlah kromosom dan fungsinya, sel dibedakan ke dalam dua kelompok, yaitu sel somatik dan sel reproduktif. Sel somatik merupakan sel-sel penyusun tubuh, dengan jumlah kromosom 2n (diploid). Dalam proses pertumbuhan makhluk hidup multiseluler sel somatik mengalami proses pembelahan mitosis. Sel reproduktif berfungsi untuk perbanyakan makhluk hidup secara seksual. Sel ini dibentuk melalui proses meiosis sehingga mempunyai jumlah kromosom n (haploid).

Bagian sel ada yang bersifat hidup dan ada yang mati. Bagian sel yang hidup dikenal sebagai protoplasma, terdiri atas inti dan sitoplasma. Bagian mati berupa dinding sel dan isi vakuola.

Sel-sel pada tubuh hewan dan tumbuhan termasuk dalam golongan sel eukariotik, sedangkan pada mikroorganisme ada yang eukariotik misalnya protozoa, protista, dan fungi. Ada pula yang bersifat prokariotik misalnya pada bakteri dan ganggang biru.

SEL MEMILIKI BAGIAN-BAGIAN SEBAGAI BERIKUT

1. Membran Sel

Membran sel merupakan suatu membran fosfolipid bilayer yang membatasi sel dengan lingkungan luarnya. Membran sel memiliki fungsi antara lain

§  Mengontrol keluar masuknya zat dari luar ke dalam sel atau sebaliknya.

§  Sebagai reseptor atau penerima rangsang.

§  Sebagai pelindung agar isinya tidak keluar dari dalam sel.

Pada sel tumbuhan dan prokariotik, membran selnya berkembang menjadi kaku atau disebut dengan dinding sel. Fungsi dari dinding sel tersebut adalah sebagai pelindung serta penunjang sel.

2. Sitoplasma

Sitoplasma adalah ruang antara membran sel dan organel nukleus. Sitoplasma tersusun atas sistem larutan yang meliputi 90%air, senyawa organik terlarut, dan koloida atau bahan tidak larut. Di dalam sitoplasma terdapat organela-organela untuk menunjang fungsi sel.

3. Organela

Dalam melaksanakan fungsinya, sel dibantu oleh berbagai macam organela yang memiliki peran masing-masing.

a. Nukleus

Nukleus merupakan organela yang sangat penting. Karena di dalam nukleus terdapat materi genetik berupa DNA yang merupakan pembawa kode genetik. Nukleus merupakan organela yang dilindungi oleh membran inti atau karioteka. Jika organela ini tidak dilapisi oleh karioteka maka disebut dengan Nukleoid. Nukleoid dapat kita dijumpai pada bakteri.

b. Retikulum Endoplasma

Retikulum endoplasma merupakan sistem membran kompleks pada eukariotik yang tersusun secara tidak beraturan. Fungsinya adalah untuk mengatur keluar masuknya zat dari nukleus ke sitoplasma. Retikulum endoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu RE kasar yang memiliki ribosom dan RE halus yang tidak memiliki ribosom.

c. Ribosom

Ribosom adalah organela yang sangat kecil berukuran 20 nm. Tersusun dari protein dan RNA. Fungsi dari ribosom adalah sebagai tempat melekatnya RNA untuk translasi protein. Ribosom dapat ditemukan pada sitoplasma dan RE kasar.

d. Kompleks Golgi

Kompleks golgi, atau golgi aparatus, atau diktiosom adalah organela berbentuk mangkuk yang dapat ditemukan pada salah satu sisi nukleus. Kompleks golgi pada sel-sel kelenjar umumnya dapat berkembang baik. Hal tersebut terjadi karena kompleks golgi berperan dalam proses sekresi.

e. Mitokondria

Mitokondria adalah organela yang berfungsi sebagai tempat penghasilan energi dalam bentuk ATP. Jumlah mitokondria pada sel berbeda-beda tergantung pada jumlah energi yang dibutuhkan sel tersebut. Mitokondria memiliki struktur yang dilindungi oleh membran ganda, dan bagian dalamnya berlekuk-lekuk atau sering disebut krista. Diantara krista, terdapat ruangan yang disebut matriks. Didalam matriks biasanya terdapat enzim pernapasan, DNA, dan protein.

f. Plastida

Plastida adalah organela yang hanya dapat ditemukan pada sel tumbuhan. Menurut fungsinya, plastida dapat dibedakan menjadi tiga. Yang pertama adalah leukoplas, berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan. Kedua adalah kloroplas, yang berfungsi sebagai tempat terjadinya fotosintesis. Lalu Kromoplas yang memiliki pigmen warna non-fotosintetik.

g. Vakuola

Vakuola merupakan organel yang berbentuk rongga. Pada sel tumbuhan, vakuola dapat berkembang dengan sangat baik yang disebut sebagai vakuola tengah. Fungsi utama dari vakuola adalah menyeimbangkan tekanan turgor, menyimpan dan mencerna makanan.

h. Silia dan flagela

Silia merupakan struktur berbentuk rambut halus mikroskopik yang sering ditemukan pada organisme uniseluler. Fungsinya adalah sebagai alat pergerakan dan pelekatan.

Flagela adalah struktur yang menonjol dari membran plasma. Fungsinya hampir sama dengan silia, namun flagela memiliki kelebihan untuk bergerak ke segala arah. Flagela sering ditemukan pada Coelenterata, Protozoa, atau Porifera

Struktur sel adalah suatu massa protoplasma yang dibatasi oleh suatu membran serta memiliki nukleus. Benda dapat dikatakan hidup jika mempunyai membran plasma, mengandung bahan-bahan genetika dan mampu melakukan proses sintesa protein.

Struktur sel terbagi atas tiga bagian, yaitu membran plasma, inti sel, dan sitoplasma. Pada sitoplasma terdapat berbagai macam organel sel yang memiliki peranan masing-masing.

A. MEMBRAN PLASMA

Membran plasma terdiri atas dua lapisan, yaitu:

1. Membran Sel

Memiliki ketebalan 5-10 nm. Membran sel tersusun atas lipoprotein (50% protein dan 50% lipid). Lipid yang menyusunnya terdiri atas fosfolipid (hidrofilik) dan sterol hidrofobik. Membran sel bersifat selektif permeabel yang artinya hanya dapat dilalui oleh air dan zat-zat yang terkandung di dalamnya.

Fungsi membran sel, yaitu:

·         Sebagai pelindung sel.

·         Mengendalikan proses pertukaran zat ke luar dan ke dalam sel.

·         Tempat terjadinya reaksi kimia.

2. Dinding Sel

Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel tersusun atas senyawa selulosa, zat pektin, hemiselulosa, dan glikoprotein. Berperan sebagai pelindung organel-organel sel di dalamnya dan untuk mempertahankan bentuk sel.

B. NUKLEUS (lnti Sel)

Nukleus merupakan organel terbesar dalam sel, yaitu berukuran antara 10-20 nm. Fungsi inti sel, yaitu:

·         Mengendalikan proses metabolisme dalam tubuh.

·         Tempat tersimpannya materi genetik dalam bentuk DNA/RNA.

·         Sebagai tempat terjadinya replikasi dan transkripsi DNA

Komposisi nukleus terdiri atas tiga organel, yaitu:

·         Membran nukleus (karioteka).

·         Matriks (nukleoplasma), yaitu cairan inti yang tersusun atas zat protein inti (nukleoprotein).

·         Nukleolus (anak inti), di dalamnya banyak mengandung kromosom yang berfungsi untuk menentukan ciri sel, mengatur bentuk sel, dan menentukan generasi sel selanjutnya.

C. SITOPLASMA

Sitoplasma merupakan suatu cairan sel dengan segala sesuatu yang terkandung di dalamnya, yaitu makromolekul, mikromolekul, ion-ion, dan organel sel. Tiap-tiap organel pada sitoplasma memiliki struktur dan peran khusus, antara lain:

1. Mitokondria

Mitokondria merupakan organel penghasil energi dalam sel yang tersusun atas fosfolipid dan protein. Terdiri atas dua lapisan, yaitu membran luar yang halus, membran dalam yang berlekuk-lekuk (krista), dan matriks mitokondria. Mitokondria berperan sebagai tempat terjadinya respirasi seluler dan menghasilkan ATP.

2. Ribosom

Ribosom adalah organel terkecil dalam sitoplasma dengan ukuran 17-20 mikron. Tersusun atas protein dan RNA ribosomal (RNAr). Berperan dalam sintesis protein. Terdapat menyebar di sitoplasma dan ada yang menempel di REK.

3. Retikulum Endoplasma (RE)

Terdapat dua jenis retikulum endoplasma (RE), yaitu:

·         Retikulum endoplasma kasar (REK), pada permukaannya banyak ditempeli oleh ribosom (tempat sintesis protein). REK berfungsi sebagai transpor protein yang disintesis di dalam ribosom.

·         Retikulum endoplasma halus (REH), permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom, dan menghasilkan enzim yang dapat mensintesis fosfolipid, glikolipid, dan steroid.

4. Badan golgi

Badan golgi merupakan sekumpulan kantung pipih yang bertumpuk dan tiap kantungnya dibatasi oleh membran saccula. Berperan aktif dalam proses sekresi, terutama pada sel-sel kelenjar. Menghasilkan lisosom dan membentuk dinding sel pada tumbuhan.

5. Lisosom

Lisosom banyak terdapat pada sel-sel darah terutama leukosit, limfosit, dan monosit. Berperan aktif dalam melakukan fungsi imunitas dengan mensintesis enzim-enzim hidrolitik untuk mencernakan bakteri patogen yang menyerang tubuh. Membantu menghancurkan sel yang luka atau mati dan menggantikannya dengan sel baru yang disebut autofagus.

6. Vakuola

Vakuola merupakan organel sitoplasmik yang berisi cairan dan dibatasi oleh selaput tipis (tonoplas). Pada sel hewan berukuran sedang dan pada sel tumbuhan berukuran besar. Berperan sebagai penyimpan cadangan makanan dan sisa metabolisme, pengatur tekanan turgor pada sel tumbuhan.

7. Plastida

Plastida merupakan organel spesifik yang hanya terdapat pada sel tumbuhan. Di dalam plastida terdapat zat pigmen. Berdasarkan pigmennya, plastida terbagi tiga jenis, yaitu:
Plastida berwarna, adalah kloroplas (mengandung klorofil atau zat hijau daun) dan kromoplas (mengandung karotenoid atau zat warna kuning, jingga, dan merah).
Plastida tak berwarna, adalah leukoplas yang berguna untuk menyimpan cadangan makanan.

8. Sentrosom

Sentrosom hanya dapat dijumpai pada sel hewan. Berbentuk bulat kecil dan terdapat di dekat inti. Berperan dalam proses pembelahan sel.

9. Badan mikro

Badan mikro terdiri atas dua jenis, yaitu peroksisom dan glioksisom. Peroksisom terdapat pada sel hewan yang mengeluarkan enzim katalase dan berfungsi untuk menguraikan senyawa hidrogen peroksida. Glioksisom berperan dalam mengubah lemak menjadi sukrosa.