MITOSIS AKAR BAWANG

LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA

  

Disusun Oleh :

Annisa Karina             063101211014

Devia Summi R.A       063101211005

Nurhayati                    063101211001

Restu Wulandari         063101211032

Selvia Yudha P           063101211040

Rika Susilawati U       063101211004

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI

2015

A.    Tujuan

Setelah melakukan pengamatan terhadap hewan maupun tumbuhan, mahasiswa diharapkan dapat:

1.      Membuat bagan tahapan penyiapan squash  ujung akar bawang dengan acetocarmine atau metilen blue untuk melihat proses mitosis

2.      Menjelaskan setiap fase yang terjadi pada proses mitosis

B.     Dasar Teori

Tumbuhan pada masa awal perkembangan mengalami pertumbuhan sangat banyak. Sebagian besar sel bereproduksi secara aseksual, yaitu tanpa terjadinya pertukaran atau pemerolehan informasi hereditas baru. Sebagian besar sel yang membentuk tubuh organisme eukarriota multiseluler juga bereproduksi secara aseksual dalam suatu proses yang dikenal sebagai mitosis. Selama pembelahan mitosis, sel akan tumbuh, menduplikasi genomnya, memisahkan kromosom yang telah berduplikasi ke kutub-kutub sel yang berlawanan, dan membagi sitoplasma sehingga terbentuklah sel anakan. Pembelahan sel adalah metode di mana satu sel membelah menjadi dua sel. Ada dua jenis utama pembelahan sel, tergantung pada apa yang terjadi pada kromosom, mitosis dan meiosis.

Mitosis adalah pembelahan duplikasi dimana sel memproduksi dirinya sendiri dengan jumlah kromosom sel induk. Mitosis mempertahankan pasangan kromosom yang sama melalui pembelahan inti dari sel somatis secara berturut turut. Peristiwa ini terjadi bersama-sama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel dan memiliki peran penting dalam pertumbuhan dan perkembangan hampir semua organisme. mitosis memiliki beberapa tahapan meliputi profase metafase, anafase, dan telofase.

Proses mitosis di seluruh organisme pada dasarnya sama, baik di hewan maupun tanaman. Walaupun pengamatan umumnya dilakukan pada sel tanaman, prinsip yang didapat berlaku jua untuk hewan. Memang ada perbedaan mengenai proses pembelahan sel yang ada pada tanaman dan hewan. Perbedaan itu tidak mengenai pembentukan spindle dan perilaku sitokinesis. Pembentukan spindle melibatkan sentriol pada hewan dan tanpa sentriol pada tanaman tinggi. Sitokinesis pada hewan terjadi dengan cara furrowing, sedangkan pada tanaman dengan pembentukan pemisah sel. Dalam mitosis, semua sifat yang terkandung di dalam inti sel terekam secara lengkap pada sel yang baru. Mitosis terjadi secara aktif pada jaringan meristem yang sedang tumbuh dengan pesat seperti ujung akar, pucuk, dan tunas. Kecepatan pembelahan sel pada setiap organ-organ berbeda. Sel-sel epitelnya misalnya, memiliki masa hidup relative pendek. Karenanya pengantian dan pembuatan sel-sel baru terjadi secara terus-menerus dan cepat. (http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).

Pada ujung akar, yang mengalami pembelahan awal, mitosis terjadi dalam sel somatik yang bersifat meristematik, yaitu sel-sel yang hidup terutama yang sedang tumbuh (ujung akar dan ujung batang), mitosis pada tumbuhan terjadi selama mulai dari 30 menit sampai beberapa jam dan merupakan bagian dari suatu proses yang berputar dan terus menerus.

Proses mitosis ini terjadi bersama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel. Pada mitosis setiap induk yang diploid (2n) akan menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid serta memiliki sifat keturunan yang sama dengan sel induknya. Proses terjadinya mitosis terbagi ke dalam 5 fase, yaitu interfase, profase, metafase, anafase dan telofase, seperti tampak pada gambar berikut:

1.      Interfase

Inti sel Nampak keruh dan tampak benang- benang kromatin yang halus.

2.      Profase

Benang- benang kromatin memendek dan menebal. Terbentuklah kromosam. Tiap kromosom membelah dan memanjang membentuk kromatid, membrane inti mulai menghilang

3.      Metafase

Kromosom- kromosom menempatkan diri di bidang tengah dari sel.

4.      Anafase

Sentromer membelah dan kedua kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju kutub dari sel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil pembelahan itu memiliki sifat yang sama dengan sel induknya, sejak saat itu kromatid-kromatid tersebut menjadi kromosom baru.

5.      Telofase

Di tiap kutub sel terbentuk stel kromosom yang identik. Selaput gelendong inti lenyap dan dinding inti terbentuk lagi. Kemudian plasma sel terbagi lagi menjadi dua bagian, proses tersebut dikenal sebagai sitokinesis. Pada sel tumbuhan sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah di tengah- tengah sel. (Suryo, 2013 ).

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

-          Mikroskop

-          Kaca objek

-          Kaca penutup

-          Kaca arloji

-          Jarum preparat

-          Pisau atau silet

-          Kompor spirtus

-          Botol atau gelas bermulut besar

2.      Bahan

-          Akar bawang merah (allium cepa)

-          Alkohol 70%

-          Asam asetat 1 M

-          Larutan acetocarmine atau methilen blue

D.    Cara kerja

 

E.     Hasil dan Pembahasan

1.      Hasil pengamatan

a). Tabel 1 hasil pengamatan

Keterangan : Tidak tampak adanya proses mitosis pada akar bawang merah (Alium cepa) baik itu tahap profase, metafase, anafase, telofase dan interfase

F.     Pembahasan

Pada praktikum ini menggunakan akar bawang merah (Alium cepa) sebagai bahan yang digunakan untuk pengamatan mitosis akar bawang. Mitosis merupakan pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tumbuhan, sehingga digunakan akar bawang sebagai bahan pengamatan. Sebelum dilakukan pengamatan, bawang merah disimpan dulu di atas botol/gelas bermulut lebar yang berisi air, hal ini bertujuan untuk membantu proses pemanjangan akar karena pada praktikum kali ini membutuhkan akar bawang yang baru ditumbuhkan sebagai bahan amatan karena sifatnya yang meristematik.

Kromosom antar tanaman berbeda antara yang satu dan yang lainnya. Baik dari bentuk, jumlah, dan panjangnya. Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam  mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak, memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya, sehingga dengan menggunakan akar bawang merah ini akan mempermudah pengamatan terjadinya mitosis. Dan karena akar merupakan salah satu jaringan yang sel-sel penyusunnya adalah sel-sel somatik, khusus pada ujung akar terdiri dari sel-sel yang bersifat  meristematik, yaitu sel-selnya selalu aktif membelah, sehingga diharapkan fase-fase mitosis dapat diamati secara lengkap.

Pada praktikum mitosis akar bawang ini digunakan akar yang masih aktif tumbuh, hal ini dikarenakan pada akar terdapat zona diferensiasi, elengsi, meristematis dan kaliptra, dimana pada salah satu zona tersebut akar mengalami mitosis. Pada ujung akar bawang merah banyak sel yang mengalami aktivitas dengan rentangan 5 menit sebelum dan sesudah pukul 24.00 WIB. (Margono, 1973). Sebelum mengamati sel-sel akar tersebut dibawah mikroskop, akar yang telah dipotong-potong direndam dengan asam asetat disini kita menggunakan HCL dengan tujuan untuk menghentikan aktivitas mitosis dan mempertahankan kondisi sel-sel akar bawang sebagaimana saat kami memotongnya. Perlakuan perendaman dengan HCl, hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam memotong tudung akar bawang merah (Allium cepa), karena dengan pemberian HCl dapat memperjelas batas tudung akar dengan sel-sel diatasnya, tudung akar akan terlihat lebih putih dibandingkan bagian lain dari akar bawang merah(Allium cepa), pemberian HCl ini juga dapat melunakkan dinding sel sehingga memudahkan dalam memotong.

Perlakuan berikutnya lagi adalah pemberian acetocarmin disini diganti dengan methilen blue, acetocarmin adalah pewarna, sehingga jelas fungsinya dalah untuk memberi pigmen kepada sel-sel akar bawang sehingga mudah untuk diamati. Maka saat pewarnaan dilakukan dengan methilen blue hasil yang didapatlkannya juga tidak begitu jelas. perlakuan dengan memanaskan akar dengan methilen blue pemanasan dilakukan bertujuan untuk mempercepat proses penyerapan warna dari asetocarmin (methilen blue). Adapun tahapan terakhir dari perlakuan praktikum, tidak cukup dengan itu agar penyerapan warna lebih cepat maka perlu ditambahkan FeCl_2, yang pada praktikum kemarin kami dapatkan dengan mencacah bahan amatan dengan menggunakan silet berkarat, pencacahan dengan silet berkarat dapat membantu pengikatan warna yang dilakukan oleh kromosom karena silet yang berkarat terdapat Fe yang teroksidasi.

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan praktikan mengalami kesulitan dalam menentukan tahapan apa yang sedang terjadi pada akar tersebut. Dalam beberapa kali pembuatan preparat, tidak ditemukan adanya aktifitas mitosis, hal ini kemungkinan dikarenakan oleh pengamatan yang dilakukan yaitu tingkat sel tidak didukung dengan alat yang digunakan dalam praktikum. Pada saat praktikum hanya menggunakan mikroskop cahaya bukan mikroskop elektron

Apabila dibandingkan dengan literatur yang dalam praktikumnya mendapatkan gambaran mengenai proses mitosis maka proses mitosis pada tanaman umumnya terjadi selama antara 30 menit sampai beberapa jam  dan merupakan bagian dari suatau proses yang berputar (melalui fase-fase yang terus berjalan). Jadi proses mitosis pada akar bawang tidak terlihat jelas karena pengambilan preparat akar bawangnya dilakukan pukul 13.30 WIB yang pada saat itu akar bawang tidak mengalami pembelahan. Waktu terjadinya mitosis tergantung pada spesies tanaman yang bersangkutan. Contohnya tumbuhan paku, mitosis pada tumbuhan paku tidak terjadi pada malam hari, melainkan siang hari. Pada saat pengamatan literatur menemukan sel-sel yang sedang berda dalam fase Anafase, telofase awal dan telofase akhir. Pada sel yang sedang dalam fase Anafase terlihat jelas kromosom yang terkumpul pada kutub masing-masing dari sel tersebut. Pengamatan tersebut semakin menyakinkan setelah melihat model fase-fase pembelahan yag terdapat di ruang genetika.

Sel berikutnya yang diamati adalah sel dengan sekat yang belum sempurna, sehingga disimpulkan sel tersebut sedang dalam fase Telofase awal. Dan sel terakhir yang sempat diamati memiliki ciri-ciri bagiannya sudah utuh, dinding selnya terlihat jelas dan kromosom terlihat mengumpul di tengah sehingga kami simpulkan sel tersebut berada dalam fase Telofase akhir.

Literatur lain mengatakan, Pada pengamatan pertama, didapatkan sel yang memiliki kromosom yang belum membelah, dan letaknya bergerombol di tengah dengan warna yang jelas dan susunannya agak merenggang. Sehingga pada sel ini dapat disimpulkan mengalami pembelahan mitosis pada tahap awal yaitu profase. Pada pengamatan kedua tampak sebuah sel yang kromosomnya sudah memisah dan menuju ke kedua kutub yang berlawanan. Sehingga fase ini kami simpulkan bahwa terjadi pembelahan sel yaitu pembelahan pada fase anafase. Pada pengamatan ketiga, didapatkan sel yang intinya (kromosom) sudah terpisah sempurna namun dinding selnya belum terpisah secara sempurna. Sehingga dengan demikian kami menyimpulkan bahwa pada saat ini sel mengalami pembelahan mitosis tahap telofase Berdasarkan hasil pengamatan di bawah mikroskop dengan perbesaran 10 x 10/0,25 maka diperoleh gambar seperti di atas. Gambar tersebut menunjukkan sel pada akar bawang bombay sedang berada pada fase interfase dan profase , hal ini ditunjukkan dengan inti sel yang tampak keruh, belum menunjukkan aktifitas pembelahan tahap berikutnya dan dinding sel masih tampak jelas (interfase). Benang- benang kromatin memendek dan menebal. Terbentuklah kromosam. Tiap kromosom membelah dan memanjang membentuk kromatid (profase).

Fase interfase terbagi menjadi 3, yaitu :

1.      Fase gap satu (G1)

Pada fase ini terjadi beberapa kegiatan yang mendukung tahap – tahap berikutnya, yaitu:

a). Transkripsi RNA

b). Sintesis protein yang bermanfaat untuk memacu pembelahan nucleus

c). Enzim yang diperlukan untuk replikasi DNA

d). Tubulin dan protein yang akan membentuk benang spindle

Periode untuk fase G1 membutuhkan waktu yang berbeda – beda antar individu. Adakalanya G1 membutuhkan waktu 3 – 4 jam, namun ada juga yang tidak mengalami fase G1 ini, hal ini terjadi pada beberapa sel ragi. Beberapa ahli lebih suka menggunakan istilah G0 untuk situasi tersebut

2.      Fase Sintesis (S)

Pada fase ini terjadi replikasi DNA dan replikasi kromosom, sehingga pada akhir dari fase ini terbentuk sister chromatid yang memiliki sentromer bersama. Namun,  masih belum terjadi penambahan pada fase ini. Lamanya waktu yang dibutuhkan pada fase ini 7 – 8 jam

3.      Fase Gap dua (G2)

Pada fase ini terjadi sintesis protein – protein yang dibutuhkan pada fase mitosis, seperti sub unit benang gelendong, pertumbuhan organel – organel dan makromolekul lainnya (mitokondria, plastid, ribosom, plastid, dan lain – lain). Fase ini membutuhkan waktu 2 – 5 jam.

G.    Kesimpulan

Dari pengamatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

1.      Tidak ditemukannya tahapan-tahapan mitosis pada akar bawang dikarenakan pengamatan yang dilakukan sudah pada tingkat sel sedangkan alat dan bahan yang disediakan terbatas

2.      Pembelahan mitosis terjadi pada jaringan meristem yang sifatnya meristematik, pada tumbuhan jaringan ini biasanya terdapat pada ujung akar dan ujung batang

3.      Akar bawang digunakan untuk mempelajari mitosis dengan alasan karena akar bawang memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosomnya tidak terlalu banyak, sehingga lebih memungkinkan untuk mendapatkan hasil percobaan yang lebih baik dan mudah didapatkan. Selain itu akar ini terbagi menjadi beberapa zona, dimana dalam salah satu zona tersebut terdapat tahapan-tahapan mitosis

4.      Proses terjadinya mitosis terbagi ke dalam 5 fase, yaitu interfase, profase, metafase, anafase dan telofase

5.      Pada pembelahan mitosis setiap induk yang diploid (2n) akan menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid serta memiliki sifat keturunan yang sama dengan sel induknya selain itu, Pembelahan secara mitosis pada akar bawang merah menjadikan tumbuhan bawang merah akan semakin membesar diameternya sehingga semakin banyak menyerap air. Jika nutrisi yang dibutuhkan dapat terpenuhi dengan baik,tumbuhan akan tumbuh dengan subur,sehingga akan menguntungkan bagi manusia

Lampiran  Pertanyaan

1.      Gambarkan dan tentukan tahapan-tahapan mitosis yang dapat anda amati!

2.      Apakah kelompok anda dapat mengamati semua fase?

3.      Pada umumnya sel-sel yang anda amati ada dalam fase mana?

4.      Apakah alasan anda menggunakan akar bawang dalam praktikum ini?

5.      Apakah tujuan diberikannya larutan acetocarmine/ metilen blue pada sediaan akar bawang?

6.      Apakah tujuan digunakannya silet berkarat pada saat memotong-motong akar bawang?

7.      Jelaskan, apa tahap berikutnya setelah sel mengalami mitosis

Jawab

1.        Pada pengamatan yang dilakukan mengenai mitosis akar bawang ini tidak tampak adanya proses mitosis baik itu tahap profase, metafase, anafase, telofase ataupun interfase. Namun dari literatur menunjukkan gambar di bawah ini

Interfase

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

a)      Interfase

Pada fase ini terlihat sel dengan bagian inti yang sudah mulai terakhir seperti benang-benang yang tidak teratur. Pada fase ini sel sudah mempersiapkan diri untuk membelah yang ditandai dengan berubahnya memadatnya kromosom, membran inti tidak terlihat dan nukleolus menghilang.

b)      Profase

Pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin meneebal menjadi kromosom dan mulai menduplikasi menjadi kromatid. Ciri-cirinya:

1. Kromosom mengerut dan menebal. Pemendekan ini akibat dari berpilinnya kromosom.
2. Terlihat dua sister chromatid dan kromosom tampak rangkap dua. Kromatid-kromatid dihubungkan oleh sentromer.
3. Nukleolus menjadi kabur dna hilang oleh sentromer.
4. Selaput inti mulai menghilang.
5. Benang gelendong mulai terbentuk
6. Kromosom mulai bergerak ke tengah atau equator dari sel.

c)      Metafase

Pada fase ini  kromosom menyusun diri secara acak pada satu bidang ekuator atau tengah-tengah sel. Pada awal fase ini, membran nukleus dan nukleolus lenyap. Sentromer, suatu daerah vital bagi pergerakan kromosom, melekat pada serabut gelendong yang bertanggung jawab terhadap arah pembelahan kromosom selama pembelahan (Welsh dan Mogen 1991).

d)     Anafase

Selanjutnya ditemukan fase anafase. Berdasarkan pengamatan, fase ini memperlihatkan kromosom yang sudah mulai memisah dan menuju ke arah dua kutub yang berlawanan.  Pada fase inikromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju kutub-kutub pembelahan sel. Ciri-cirinya:

a.    Dua sister chromatid (sekarang kromosom) bergerak ke arah kutub yang berlawanan. Sentromernya tertarik karena kontraksi dari benang gelendong. Selain itu mungkin ada gaya tolak menolak dari belahan sentromer itu.

b.    Terjadi penyebaran kromosom dan ADN yang seragam di dalam sel.

c.    Anafase adalah fase terpendek dari fase-fase mitosis.

d.   Pada akhir anafase sekat sel mulai terbentuk dekat bidang equator.

e)      Telofase

Pada tahap ini terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti menjadi dua bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian). Ciri-cirinya :

a.    Benang-benang gelendong hilang.

b.    Selaput inti dan nucleolus terbentuk kembali.

c.    Struktur kromosom istirahat dan dianggap proses selesai.

d.   Sekat sel terbentuk kembali dan sel membelah dua sel anakan. Terjadi sitokinesis (pembelahan sitoplasma), semua benda-benda dalam sitoplasma membelah dan pindah ke dalam sel anak. Sel baru ini mempunyai sifat kenampakan seperti interfase.

2.        Kelompok kami tidak menemukan satu fase pun baik itu tahhap profase, metafase, anafase telofase ataupun interfase.

3.        Kelompok kami tidak menemukan di fase manapun

4.        akar bawang digunakan untuk mempelajari mitosis dengan alasan karena akar bawang memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosomnya tidak terlalu banyak, sehingga lebih memungkinkan untuk mendapatkan hasil percobaan yang lebih baik, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan (membuat preparat dan meneliti jaringannya) dan karena akar merupakan salah satu jaringan yang sel-sel penyusunnya adalah sel-sel somatik, khusus pada ujung akar terdiri dari sel-sel yang bersifat  meristematik, yaitu sel-selnya selalu aktif membelah, sehingga diharapkan fase-fase mitosis dapat diamati secara lengkap.

5.        Metilen blue adalah salah satu pewarna yang sering digunakan karena mudah didapat dan penyerapan warna yang lebih cepat. Fungsinya adalah untuk memberi pigmen warna pada kromosom dan sel-sel akar bawang agar mudah untuk diamati.

6.        Menggunakan silet berkarat bertujuan karena pada silet yang berkarat mengandung FeCl3 yang dapat teroksidasi, sehingga mampu menyerap air dan membantu proses pengikatan zat warna pada acetocarmine

7.        Setelah tahapan mitosis, sel akan beristirahat untuk mengumpulkan energy untuk pembelahan selanjutnya karena pembelahan mitosis adalah siklus.

Lampiran Gambar

Gambar	Keterangan
	Setelah dipotong dari akar bawang berukuran sekitar 5 cm
	Saat akar ditetesi methilen blue

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2004. The Cell Cycle & Mitosis Tutorial. (Online). http://www.biology. mmmmmarizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.html, diakses tanggal 28 Februari mmmmm2007

Margono, Hadi. 1973. Pengaruh Colchicine terhadap pertumbuhan Memanjang Akar Bawang mmmmmMerah (Alium cepa). Skripsi tidak diterbitkan. Malang: IKIP

Suryo.2013. Genetika. Yogyakarta. Universitas Gadjah Mada Press

Suhendar, Aa juhanda. 2014. Petunjuk Praktikum Genetiika. UMMI. Sukabumi

(http://biologi.unnes.ac.id/web_bio).