Pembelahan Sel (Cell Division)

Semua makhluk hidup, baik itu makhluk hidup uniselular maupun multiselular, tersusun atas sel. Unit fungsional terkecil ini dapat melakukan berbagai aktivitasnya sebagai makhluk hidup. Salah satunya adalah melakukan reproduksi atau berkembang biak.

Reproduksi sebuah sel dilakukan dengan  membelah diri, menghasilkan dua sel baru yang prosesnya dinamakan pembelahan sel (cell division). Secara umum, dua sel baru hasil pembelahan mirip dengan sel sebelumnya.

Pada makhluk hidup uniselular, pembelahan sel merupakan cara reproduksi. Menghasilkan dua individu baru dari satu individu.

Pada mahkluk hidup multiselular, pembelahan sel memungkinkan satu sel (zigot), terus membelah dan tumbuh berkembang hingga menjadi satu individu. Meskipun makhluk hidup multiselular telah dewasa, pembelahan sel tetap terjadi untuk memperbarui sel-sel mati atau rusak. Misalnya, sel-sel sumsum tulang belakang terus membelah untuk menghasilkan sel darah merah baru.
Pola pembelahan sel sebenarnya sederhana. Sel yang telah melalui fase penambahan ukuran, selanjutnya membelah diri menjadi dua.

Pada proses tersebut terdapat dua hal penting yang terjadi.
1. Proses duplikasi, yang menyebabkan setiap sel yang dihasilkan memiliki struktur sel yang sama, termasuk gen-gen yang dikodekan menjadi DNA.
2. Proses pemisahan sel ( sitokinesis dan kariokinesis) yang dilakukan secara hati-hati dan tepat sehingga setiap sel hasil pembelahan memiliki struktur yang lengkap.
Bentuk informasi paling penting bagi sel adalah DNA dimana pada pembelahan sel, DNA diwariskan kepada keturunannya. DNA membawa informasi pada proses sintesis protein. Bahkan, hampir semua informasi pembentukan molekul penting dikodekan oleh DNA. Oleh karena itu, saat kritis pembelahan sel adalah ketika duplikasi molekul DNA.

Tentunya, terdapat suatu mekanisme yang menyalurkan molekul DNA antara dua sel hasil pembelahan.

Pembelahan Sel pada Prokariot
Sel prokariot, sel tanpa membran inti, mampu membelah diri secara sederhana. Setelah sel tumbuh dan mampu melakukan pembelahan, serta telah menduplikasi molekul DNA-nya, terjadi pelekukan pada membrane sel. Molekul DNA prokariot menempel pada beberapa titik membran sel.
Dengan demikian, molekul DNA tersebut dapat terpisah dengan arah yang berlawanan ketika pelekukan membran sel semakin dalam. Ketika molekul DNA terpisah, membran sel dan dinding sel semakin melekuk ke dalam hingga mulai terlihat pemisahan dua sel baru.

Proses sel yang terbagi dua secara sederhana ini disebut juga pembelahan biner. Sel prokariot, seperti sel bakteri, dapat melakukan pembelahan biner setiap 20 menit. Hal tersebut memberikan bakteri kemampuan memperbanyak diri yang menakjubkan.

Pembelahan Sel pada Eukariot
Proses pembelahan sel pada eukariot dikenal dengan mitosis. Pembelahan sel pada eukariot lebih kompleks dibandingkan pembelahan sel pada prokariot. Pada sel eukariot molekul DNA terkumpul dalam struktur yang disebut kromosom. Masih ingatkah Anda dengan kromosom?
Kromosom dapat ditemukan di dalam nukleus (inti sel). Kromosom pertama kali ditemukan pada sel eukariot karena penampakannya yang jelas pada saat mitosis. Kromosom tersusun atas rangkaian protein dan DNA yang terpilin dan membentuk badan kromosom. Namun, rangkaian tersebut lebih sering tercerai berai di dalam nukleus selama siklus hidup sel. Rangkaian protein dan DNA ini disebut juga benang kromatin. Ketika memasuki mitosis benang kromatin tersebut terkondensasi dan mengumpul membentuk struktur kromosom.

Siklus hidup sel eukariot dapat dibagi menjadi dua fase, yakni mitosis dan interfase. Mitosis adalah fase pembelahan sel, sedangkan interfase adalah fase persiapan sebelum memasuki mitosis. Oleh karena banyak sel yang mampu melakukan pembelahan sel dari satu mitosis ke mitosis lain secara cepat, proses tersebut dapat diilustrasikan sebagai suatu siklus.

Proses pembelahan sel pada eukariot dapat disebut juga siklus sel.

Interfase
Istilah interfase atau fase antara terkadang salah dimaknai. Karena memberikan pengertian seolah-olah pada fase ini tidak terjadi apa-apa padahal pada fase ini sel sedang mempersiapkan semua kebutuhan untuk melakukan pembelahan mitosis. Pada fase ini sel terus tumbuh, bertambah ukuran, membentuk struktur dan molekul baru.
Secara umum, interfase dapat dibedakan lagi menjadi beberapa tahap, yaitu tahap G1, S, dan G2. Tahap G1 (gap 1) merupakan tahap pembentukan macam-macam protein dan transkripsi RNA. Hal tersebut menyebabkan pertumbuhan sel terus membesar.
Proses selanjutnya adalah tahap S (sintesis). Pada tahap S terjadi sintesis DNA, berupa replikasi DNA dan sintesis protein histon. Jumlah DNA dalam inti sel bertambah dua kali lipat dan protein histon serta protein kromosom lain yang disintesis di sitoplasma bergabung dengan DNA setelah melewati membran inti sel. Gabungan DNA serta protein tersebut membentuk kromatin.
Pada akhir tahap S, sel memasuki tahap G2 (gap 2). Pada tahap ini terjadi metabolisme normal dan pertambahan pertumbuhan akibat pembentukan protein yang terus terjadi. Ketika sel memasuki tahap M (mitosis), benang-benang kromatin terkondensasi, dan berkumpul membentuk kromosom.

Mitosis
Fase mitosis merupakan fase paling pendek dari siklus sel. Pada proses ini terjadi pembagian informasi genetis kepada setiap sel hasil pembelahan.
Informasi genetis yang dibagikan terlebih dahulu telah melalui proses replikasi pada interfase sehingga DNA sel hasil pembelahan mirip dengan DNA induk.
Para ahli biologi telah membagi proses mitosis menjadi beberapa tahap berdasarkan ciri utama yang dapat diamati, sebagai berikut.
1) Profase, persiapan untuk pembelahan sel. Kromosom terkondensasi dan membran inti sel melebur.
2) Metafase, kromosom berada di bidang ekuator.
3) Anafase, kromosom terbagi dan bergerak ke arah kutub yang berlawanan.

4) Telofase, akhir dari mitosis. Membran inti terbentuk dan kedua sel terpisah.
Pada akhir mitosis dan meiosis, biasanya diikuti oleh pembagian sitoplasma. Proses ini disebut juga sitokinesis. Sitokinesis membagi sitoplasma dan membentuk membran atau dinding sel baru bagi setiap sel hingga kedua sel terpisah.