Tahapan Pembelahan Mitosis : Interfase, Fase Mitotik, dan Sitokinesis

Mitosis merupakan bagian dari siklus sel. Siklus dapat dibagi menjadi dua tahapan, yaitu interfase dan fase mitotik (M). Interfase dan fase mitotik terjadi secara bergantian. Fase mitotik (M) meliputi dua tahapan, yaitu mitosis yang segera diikuti oleh sitokinesis (pembelahan sitoplasma). Jika mitosis tidak diikuti sitokinesis, akan terbentuk sel tunggal yang memiliki beberapa inti sel.

Mitosis  merupakan pembelahan inti sel (nukleus) melalui tahapan-tahapan yang  berurutan dan teratur. Mitosis menghasilkan nukleus pada kedua sel anakan dengan sifat genetik ekuivalen (sama) dengan sel induknya. Satu sel induk dengan kromosom menghasilkan sel anakan yang memiliki kromosom bersifat diploid  (2n) juga. Mitosis biasanya merupakan fase terpendek, yaitu berlangsung sekitar 1 jam dari waktu total siklus sel selama 18-24 jam (pada sel hewan umumnya).

1.  Interfase

Sebelum sel mengalami pembelahan, sel akan mengalami masa interfase. Interfase merupakan fase persiapan yang paling lama dari keseluruhan siklus sel, yaitu kira-kira 90% dari siklus sel. Interfase merupakan fase antara fase mitotik yang satu dengan fase mitotik berikutnya. Interfase bukanlah fase istirahat, tetapi  fase ketika sel mengumpulkan energi untuk tumbuh, menyalin (replikasi) DNA, menghasilkan protein, dan membentuk organel sel dalam sitoplasma.  

Interfase dibagi menjadi tiga subfase sebagai berkut.

a.   Fase G₁ atau gap- 1 (Growth-1, pertumbuhan primer), yaitu sel mengalami pertumbuhan sehingga tampak lebih besar. Fase ini berlangsung selama 6-12 jam.

b.  Fase S ( fase sintesis), terjadi sintesis DNA dan DNA mengalami replikasi. Fase ini berlangsung selama 6-8 jam.

c.   Fase G₂  atau gap-2 (Grawth-2, peretumbuhan sekunder), terjadi pertumbuhan lagi dan terbentuknya organel-organel sel sehingga persiapan sel membelah. Fase ini berlangsung selama 3-4 jam.

Pada interfase akhir, di dalam sel sudah tebentuk nukleus (inti sel) yang mengandung satu atau lebih anak inti (nukleolus = tunggal, nukleoli = jamak). Di dalam inti sel, terlihat benang-benang kromatin yang halus dan panjang yang telah mengalami duplikasi. Di luar inti sel, terdapat sentrosom yang bereplikasi sehingga berjumlah sepasang. Sentrososm memiliki struktur radial berbentuk aster (bintang). Pada sel hewan, setiap sentrosomnya mengandung sepasang sentriol yang terbuat dari mikrotubulus. Namun, pada sebagian besar sel tumbuhan,  fungi, dan alga sentrosomnya tidak mengandung sentriol, tetapi tetap mampu membuat serabut-serabut gelondong.

gambar. Fase Interfase Pembelahan Mitosis

2.  Fase-fase pada Mitosis

Mitosis dibagi menjadi lima subfase, yaitu profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase.

a.    Profase  

Profase berlangsung lebih lama dan membutuhkan energi lebih  banyak dibandingkan dengan subfase lainnya. Pada profase, terjadi peristiwa sebagai  berikut.

·   Benang-benang kromatin dalam inti sel mulai tergulung menjadi rapat, padat, pendek, dan menebal menjadi kromosom yang dapat diamti dengan mikroskop cahaya. Kromosom sudah tampak mengganda (berduplikasi) dan tersusun dari sepasang kromatid saudara (kembar) yang dihubungkan oleh sentrometer.

·     Anak inti (nukleolus) menghilang sehinga tidak tejadi lagi transkripsi DNA yang membentuk RNA.

·    Di dalam sitoplasma, mulai terbentuk gelondong mitotik (benang-benang  spindel) yang terbuat dari mikrotubula yang  memancar dari kedua sentrosom yang saling menjauh.

b.    Prometafase

Pada prometafase, terjadi hal-hal sebagai berikut.

·   Membran inti terfragmentasi, melebur, kemudian menghilang sehingga mikrotubula dapat memasuki inti sel dan berinteraksi dengan kromosom.

·  Berkas mikrotubula memanjang dari setiap kutub ke arah pertengahan sel. Sebagian mikrotubula melekat pada kinetokor di dalam sentromer, menyebabkan  kromosom bergerak tersentak-sentak. Mikrotubula yang melekat pada kinetokor  sentromer disebut mikrotubula kinetokor. Sementara itu, mikrotuubula yang tidak melekat pada kinetokor disebut mikrotubula nonkinetokor. Mikrotubula nonkinetokor berhubungan dengan mkrotubula lainnya dari kurub sel yang berlawanan.

c.    Metafase

Metafase berlangsung paling cepat. Pada metafase, terjadi hal – hal sebagai  berikut.

·     Kromosom bergerak dan berjajar di tengah sel yang disebut bidang ekuatorial atau lempeng metafase (bidang khayal yang membagi sel dengan jarak yang sama ).

·    Sentromer dari seluruh kromosom membuat formasi satu baris, kinetokor dari kromatid saudara melekat pada mikrotubula yang berasal dari arah kutub yang berlawanan.

d.    Anafase  

Pada anafase, terjadi hal-hal sebagai berikut.

·    Pasangan sentromer dari setiap kromosom berpisah sehingga kromatid saudara yang semula menyatu akhirnya terpisah dan terbentuk kromosom  yang lengkap.

·  Masing-masing kromatid bergerak menuju ke arah kutub yang berlawanan pada saat mikrotubula kinetokor memendek. Bagian lengan kromatid bergerak di belakang sentromernya karena sentromer tertarik lebih dulu oleh mikrotubula.

·     Mikrotubula nonkinetokor terus memanjang sehingga kutub sel berpisah lebih jauh.

·    Pada akhir anafase, kedua kutub sel memiliki koleksi kromosom yang ekuivalen dan lengkap (2n).

e.    Telofase

Pada telofase, terjadi hal-hal sebagai berikut.

·     Mikrotubula nonkinetokor memanjang lagi sehingga sel semakin panjang.

·     Terbentuk nukleus (anak inti) pada kedua  kutub sel.

·   Kromosom di kedua kutub mulai membuka kumparannya dan berubah kembali menjadi benang-benang kromatin yang longgar.

·    Gelendong berdegenerasi, membran inti terbentuk kembali dari fragmen-fragmen membran inti sel induk dan bagian lain sistem endomembran.

·     Tahap akhir telofase ini segera diikuti dengan sitokinesis (pembelahan sitoplasma).

3.  Sitokinesis

Pada fase sitokinesis, terjadi hal-hal sebagai berikut.

·     Pembelahan sitoplasma diikuti dengan pembentukan sekat yang memisahkan kedua bagian sel sehingga terbentuk dua sel anak.

·   Pada sel hewan, sitokinesis diawali dengan pembentukan alur pembelahan di bidang eukatorial (di tengah-tengah sel).  Pada sisi alur pembelahan sitoplasma, terdapat cincin kontraktil. Cincin kontraktil tersusun dari mikrofilamen aktin dan molekul protein miosin. Kontraksi cincin mikrofilamen tersebut menyebabkan alur pembelahan semakin dalam sehingga pada akhirnya terbentuk dua sel anak.

·    Berbeda dengan sel hewan, sel tumbuhan yang berdinding sel saat sitokinesis tidak membentuk alur pembelahan, tetapi vesikula-vesikula yang dihasilkan oleh badan Golgi berpindah di sepanjang mikrotubula ditengah-tengah sel. Vesikula-vesikula yang membawa  materi dinding sel tersebut bersatu membentuk lempeng sel. Pelat sel ini membesar hingga membran di sekelilingnnya bergabung dengan membran plasma, kemudian terbentuklah dinding sel baru yang memisahkan kedua sel anak.

Gambar. Tahapan Pembelahan  Mitosis