Pembelahan Sel

Lembar Kegiatan Siswa

Nama :

• Ade Sri Wulandari
• Ainaya Luthfi Anindya
• Chairani Widya Putri
• Rini Rahmayanti
• Salsabilla Gita Cindani
• Yuni Rahayu

Kelas : XII Ipa 1

Kelompok : V

Pada organisme bersel satu, pembelahan sel merupakan cara perkembangbiakan. Sementara itu pada organisme bersel banyak, pembelahan merupakan cara untuk pertumbuhan.

Ada dua cara pembelahan sel, yaitu mitosis dan meiosis. Kedua cara ini memiliki persamaan dan perbedaan. Persamaan dar keduanya adalah dilaluinya tahapan atau fase pembelahan, sedangkan perbedaannya dalam hal tujuan dan hasilnya.

Mitosis bertujuan unutuk memperbanyak jumlah sel; berhubungan dengan pertumbuhan dan perbaikan sel-sel rusak; terjadi pada sel-sel tubuh atau soma. Hasil dari satu kali mitosis dari satu sel induk adalah dua sel anakan yang memiliki ciri sama dengan sel induknya.

Meiosis bertujuan untuk mengurangi jumlah kromosom sel induk. Satu sel induk yang membelah secara meiosis menghasilkan sel anakan yang tidak memiliki jumlah kromosom sama dengan sel induk. Meiosis terjadi pada pembentukan sel kelamin.

Mitosis melalui fase/tahapan profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase-fase ini memiliki ciri yang khas berdasarkan pada penampakan kromosomnya. Fase persiapan pembelahannya disebut interfase yang tidak memperlihatkan penampakan kromosom, sehingga interfase dapat disebut sebagai fase di luar mitosis, meskipun justru pada interfase terjadi persiapan untuk mitosis secara aktif.

Meiosis terdiri atas dua kali pembelahan yang masing-masing disebut meiosis I dan meiosis II. Meiosis I terdiri dari profase I, metafase I, anafase I, dan telofase I. Kemudian dilanjutkan dengan meiosis II yang terdiri atas, profase II, metafase II, anafase II, dan telofase II. Meiosis terjadi pada saat pembentukan sel gamet (sel kelamin) atau gametogenesis yang terdiri atas spermatogenesis dan oogenesis. Sperma dan ovum masing-masing mempunyai jumlah kromosom separuh dari jumlah sel induk sehingga adanya fertilisasi akan menyebabkan zigot memiliki jumlah kromosom gabungan.

Dari satu sel induk pada spermatogenesis akan dihasilkan 4 sperma yang bersifat fungsional. Sementara itu, pada oogenesis dihasilkan 3 sel kutub bersifat tidak fungsional dan satu ovum yang fungsional. Zigot dari hasil fertilisasi memiliki jumlah kromosom yang sama dengan induknya.


1. Pada tahap interfase terdiri dari 3 tahap seperti pada gambar di bawah ini, jelaskan fase di bawah ini?

Growth 1 (G1):
Terjadi sintesis RNA, sintesis protein serta pengembalian volume sel.

Sintesis (S):
Replikasi DNA dan sel membuat duplikat dari kromosom.

Growth 2 (G2):
Pertumbuhan sekunder, sintesis protein meningkat sebagai persiapan sel untuk membelah.


2. Berikut adalah fase pembelahan mitosis:

a. Jelaskan istilah pembelahan sel berikut: benang spindel, sentromer, kinetokor, kromosom, kromatid, sentrosom, kariokinesis, sitokinesis, bidang equator, hapliod dan diploid?

Benang spindel : Benang protein yang membentuk tabung (tubulus) yang muncul menghubungkan sentriol yang satu dengan yang lain pada proses pembelahan sel. 

Sentromer : Bagian kromosom yang tidak dapat menyerap warna. 

Kinetokor : Tempat mikrotubulus terikat. 

Kromosom : Benda-benda halus berbentuk lurus atau bengkok yang terdiri atas zat yang mudah mengikat zat warna di dalam nukleus. 

Kromatid : Kromosom yang berduplikasi membujur menjadi 2 bagian.  

Sentrosom : Organel sel yang berperan dalam pembelahan sel. 

Kariokinesis : Pembagian inti pada interfase. 

Sitokinesis : Pembagian plasma atau sitoplasma. 

Bidang equator : Bidang pembelahan kromosom atau kromatid. 

Haploid : Individu dengan separuh jumlah genom sel normal atau kromatiknya.  

Diploid : Individu yang memiliki sel dengan 2 set genom.  

b. Jelaskan perubahan kromosom yang terjadi pada fase profase, metafase, anafase, dan telofase?

Profase : Pada nukleus benang kromatik menebal dan memendek membentuk kromosom. Nukelus dan membrannya menghilang, tiap kromosom berduplikasi menjadi 2 kromatid dan menempatkan diri di bidang equator.

Metafase : Kromosom tersebar di tengah sel berjejer rapi sepanjang bidang ekuatorial setiap kromosom menuju ke tengah sel dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer. 

Anafase : Sentromer membelah dan menuju kutub sel dari spindel yang berlawanan. 

Telofase : Terbentuk membran nukleus baru oleh nucleobar organizer dari sebuah kromosom. Maka di tengah sel terjadi dinding baru dan berlangsunglah sitokenesis. 

c. Mengapa interfase tidak tepat jika disebut fase istirahat pada pembelahan sel?

Karena, pada fase ini sel belum melakukan kegiatan pembelahan akan tetapi, sel sudah siap untuk membelah.   

3. Perhatikan gambar pembelahan meiosis berikut! 

a. Sebutkan 4 fase meiosis I? 

• Profase I

~Leptoten terbentuk kromosom

~Zigoten terjadi sinapsis

~Pakiten, kromosom membelah membentuk kromatid sehingga tiap kromosom mengandung empat kromatid

~Diploten, kromosom homolog saling menjauhkan diri sehingga terbentuk kiasma

~Diakinesis, mengandung empat kromatid

• Metafase I

~Membran inti menghilang 

~Terbentuk benang-benang spindel

~Kromosom berjajar di sepanjang equator

• Anafase I

Kromosom homolog bergerak ke arah kutub yang berlawanan. 

• Telofase I

~Membran inti dan anak inti kembali terbentuk

~Terbentuk dua sel anakan melalui proses sitokenesis 

b. Sebutkan 4 fase meiosis II? 

• Profase II

~Kromatid kembaran masih melekat pada tiap sentromer kromosom

~Terjadi dalam waktu yang singkat

• Metafase II

~Tiap kromosom (yang berisi dua kromatid) merentang pada bidang equator

~Terbentuk benang-benang spindel, satu ujung melekat pada sentromer, dan ujung lain membentang menuju ke kutub pembelahan yang berlawanan arah. 

• Anafase II

~Benang spindel mulai menarik kromatid menuju ke kitub pembelahan yang berlawanan tersebut. 

~Kromosom memisahkan kedia kromatidnya dan bergerak menuju kutub yang berbeda. 

~Kromatid yang terpisah dinamakan kromosom

• Telofase II

~Kromosom telah mencapai kutub pembelahan 

~Terbentuk empat inti yang setiap inti mengandung setengah pasang kromosom (haploid)  dan satu salinsn DNA (1n, 1c)

c. Jelaskan perubahan kromosom pada profase I?

Pada tahap ini DNA dikemas dalam kromosom. Pads akhir profase I terbentuk kromosom homolog yang berpasangan membentuk tetrad. 

5 sub fase profase I : 

• Leptonema : Benang-benang kromatin memendek dan menebal, serta mudah menyerap zat warna dan membentuk kromosom yang mengalami kondensasi. 
• Zigonema : Sentromer membelah menjadi dua dan bergerak ke arah kutub yang berlawanan, sementara itu kromosom homolog saling berpasangan. 
• Pakinema : Terjadi duplikasi kromosom. 
• Diplonema : Kromosom homolog saling menjauhi, terjadi pelekatan berbentuk X yang disebut kiasma dan merupakan tempat terjadinya "Crossing Over". 
• Diakinesis : Terbentuk benang-benang spindel, dua sentriol sampai pada kutub yang berlawanan, membran inti dan nukleus menghilang. 

d. Bagaimana terjadinya proses pindah silang pada profase I? 

Pindah silang terjadi ketika meiosis I, yaitu ketika kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid. 

e. Jelaskan perbedaan profase I dan II? 

Profase I : Persiapan pembelahan yang melalui tahap leptoten, zigoten, pakiten, diploten, serta diakinesis dimana terjadinya duplikasi kromosom. 

Profase II : Tahap persiapan pembelahan dan tidak ada duplikasi kromosom. 

f. Jelaskan perbedaan metafase I dan II? 

Metafase I : Benang-benang spindel menempatkan setiap tetrap sejajar bidang equator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer. Setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat tertarik pada kutub yang berlawanan. 

Metafase II : Kromosom mengumpul kembali pada bidang pembelahan dengan bantuan benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini melekat pada kinetokor yang nantinya akan menarik pasangan kromatid menuju kutub yang berlawanan.

g. Jelaskan perbedaan anafase I dan II? 

Anafase I : Setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah. Jumlah kromosom bagi calon sel anak sudah tereduksi. 

Anafase II : Sentromer akan membelah sehingga kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan. 

h. Jelaskan perbedaan telofase I dan II?  

Telofase I : Kromosom telah menuju kutub masing-masing. Setiap kutub memiliki kromosom haploid dengan dua kromatid. Nukleolus tampak kembali dan dalam satu sel terbentuk 2 inti yang lengkap. 

Telofase II : Masing-masing kutub telah memiliki sebuah kromosom haploid. Benang spindel akan menghilang dan diikuti dengan sitokinesis yang menghasilkan 4 sel anak yang haploid.

4. Lengkapi tabel berikut, isilah dengan kalimat singkat dan jelas.

5. Jelaskan dengan gambar gametogenesis pada alat kelamin jantan dan betina pada tumbuhan.

6. Jelaskan dengan gambar gametogenesis pada hewan jantan dan betina.

Materi Genetik

Lembar Kegiatan Siswa

Nama :

• Ade Sri Wulandari
• Ainaya Luthfi Anindya
• Chairani Widya Putri
• Rini Rahmayanti
• Salsabilla Gita Cindani
• Yuni Rahayu

Kelas : XII Ipa 1

Kelompok : V

DNA dan RNA merupakan asam nukleat yang berkaitan dengan hereditas. Menurut Watson-Crick, DNA sebagai struktur gen berupa tangga tali berpilin ganda (double helix), ikatan gula dan fosfat sebagai ibu tangga, sedangkan ikatan basa nitrogen yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen sebagai anak tangga. Serangkaian basa nitrogen merupakan kode genetik. DNA dan RNA terlibat dalam sintesis protein berlangsung melalui dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi.

Baik DNA maupun RNA tersusun dari nukleotida; ikatan kimia antara gula, basa nitrogen, dan fosfat. Nukleotida tanpa fosfat disebut nukleosida.

Struktur DNA berupa tangga tali berpilin, dengan ibu tangga berupa gula deoksiribosa dan fosfat, serta anak tangga berupa ikatan basa nitrogen yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen yang bersifat lemah, mudah patah/lepas. Basa nitrogen tersebut adalah Guanin (G) berpasangan dengan Sitosin (C) yang dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen. Sementara Timin (T) berpasangan dengan Adenin (A) dihubungkan dengan dua atom hidrogen.

RNA berupa rantai tunggal pendek tersusun dari senyawa fosfat, gula ribosa, dan basa nitrogen terdiri atas Guanin (G), Sitosin (C), Adenin (A), dan Urasil (U). Pada RNA tidak terdapat Timin melainkan Urasil.

DNA dapat melakukan replikasi, yaitu membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA asal. Ada tiga macam teori replikasi DNA, yaitu teori konservatif, dispersif, dan semikonservatif.

Thomas Hunt Morgan, seorang ahli genetika berpendapat bahwa gen adalah substansi hereditas, yang oleh Gregor Mendel disebut faktor penentu/elemen determinan. Fungsi pokok gen adalah mengatur perkembangan dan metabolisme individu serta menyampaikan informasi genetik pada generasi berikutnya. Sifat gen anatara lain dapat menduplikasikan diri menjadi dua bentuk yang sama persis, mengandung informasi genetik serta merupakan zarah tersendiri yang menempati lokus tertentu dalam kromosom. Lokasi khusus yang ditempati gen dalam kromosom disebut lokus gen. Gen-gen pada lokus yang berseusaian pada kromosom homolog disebut alel.

Kromosom tampak jelas pada saat membelah. Secara garis besar, struktur kromosom terdiri atas setromer dan lengan kromosom. Letak setromer dapat digunakan untuk menentukan tipe kromosom seperti metasentrik, submetasentrik, telosentrik, dan akrosentrik. Kromosom homolog adalah kromosom yang berpasang-pasangan. Kromosom sel somatik bersifat diploid (2n) karena kromosomnya berpasang-pasangan. Adapun kromosom sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n) karena kromosomnya tidak berpasangan. Kromosom menentukan sifat individu. Kromosom yang menetukan jenis kelamin disebut gonosom sedangkan kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin disebut autosom. Jumlah kromosom tubuh adalah jumlah kromosom sel dikurangi dua (2). Contohnya pada tubuh manusia jumlah kromosom 46, maka jumlah autosomnya 46 – 2, yaitu 44. Jumlah kromosom yang terdapat dalam sel pada organisme-organisme barvariasi.


1. Bagaimana macam kode genetik terbentuk dan bagaimana cara memahami pesannya?
Kode genetik terbentuk dari serangkaian nitrogen.

Adapun basa nitrogen DNA :

• Purin : Adenin (A)  berpasangan dengan guanin (G) 
• Pirimidin : Sitosin (C) berpasangan dengan timin (T)  

Sedangkan basa nitrogen RNA :

• Purin : Adenin (A)  berpasangan dengan guanin (G) 
• Pirimidin : Sitosin (C) berpasangan dengan urasil (U) 

Cara memahami pesannya adalah dengan mRNA yang bertugas membaca kode di dalam gen menjadi urutan asam amino melalui sintesis protein. 

2. Jelaskan materi dan bagian yang terlibat dalam sintesis protein, dan prediksikan apa yang terjadi apabila terjadi kesalahan penafsiran kode genetik?

Tahapan sintesis protein :

• DNA melakukan transkripsi sehingga terbentuk mRNA
• mRNA meninggalkan inti sel menuju sitoplasma dan melekat pada ribosom 
• tRNA mengangkut asam amino sesuai dengan kode genetik yang dibawa mRNA 
• Asam amino berderet sesuai dengan kode pembentukan protein 
• Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme sel. 

Kesalahan penafsiran kode genetik akan terjadi kesalahan penyampaian informasi genetik. Sehingga perkembangan dan metabolisme tubuh akan terganggu dan mengakibatkan timbulnya berbagai macam penyakit. 

3. Lengkapi urutan basa nitrogen berikut sehingga tersusun menjadi rantai DNA yang lengkap. Kemudian jawablah pertanyaan yang diberikan.

a. Sudahkan skema (a) diatas membentuk rantai DNA yang lengkap? Hitunglah berapa jumlah nukleotida yang terbentuk.

Sudah karena setelah diterjemahkan membentuk ikatan seperti rantai ganda.

b. Apakah bedanya nukleotida dengan nukleosida?

Nukleotida adalah nukleosida yang berikatan dengan fosfat.
Nukleosida adalah rangkaian kimia antara gula deoksiribosa dengan basa nitrogen.

c. A = T, apakah arti simbol tersebut?

Artinya adalah adenin dan timin selalu berpasangan yang dihubungkan dengan dua atom hidrogen.

d.  Dari skema rantai (b) di atas, manakah yang berperan sebagai kode genetik?

Timin (T), adenin (A), dan sitosin (C)

4. Terdapat urutan basa nitrogen sebagai berikut pada sepotong rantai DNA sense.

CAA    CAC    GGC    TAC    TGT

a. Tuliskan basa nitrogen komplemennya?

GTT    GTG    CCG    ATG    ACA

b. Bagaimana hasil transkripksinya?

GUU    GUG    CCG    AUG    ACA

c. Apa bedanya transkripsi dengan replikasi?

Transkripsi adalah proses pembuatan salinan RNA dari gen individu yang dapat digunakan sel dalam biokimia.

Sedangkan, replikasi untuk melestarikan seluruh genom bagi generasi selanjutnya dengan beberapa teori.

d. Tuliskan antikodon yang dibentuk?

CAA    CAC    GGC    UAC    UGU

e. Tuliskan macam asam amino yang dipesan berdasarkan tabel di bawah ini?

• GUU : valin
• CCG : prolin
• AUG : metiolin
• ACA : treonin

5. Berdasarkan letak setromernya kromosom dibagi menjadi empat jenis, jelaskan jenis kromosom seperti pada gambar di bawah ini, dengan singkat dan jelas!

Metasentrik

• Sentromer berada di tengah kromosom
• Dua lengan kromosom yang sama panjang

Submetasentrik

• Sentromer tidak berada di tengah kromosom
• Dua lengan kromosom yang tidak sama panjang

Akrosentrik 

• Sentromer berada hampir di ujung kromosom 
• Satu lengan kromosom yang sangat panjang dan lengan kromosom satu lagi sangat pendek

Telosentrik 

• Sentromer berada di ujung kromosom 
• Hanya terlihat satu lengan kromosom saja

6. Buatlah kariotype kromosom dari : padi, tebu, bawang merah, kucing, lembu, dan ikan mas seperti tertera pada tabel di bawah ini. 

Padi : 22A + 2G

Tebu : 84A + 2G

Kucing : 36A + 2G

Bawang merah : 14A + 2G

Lembu : 58A + 2G

Ikan mas : 92A + 2G

Fotosintesis Ingenhouz

LEMBAR KEGIATAN SISWA

Kelompok : V

Nama Siswa : 
1. Ade Sri Wulandari
2. Ainaya Luthfi Anindya 
3. Chairani Widya Putri 
4. Rini Rahmayanti
5. Salsabilla Gita Cindani 
6. Yuni Rahayu

Kelas : XII IPA 1

Judul : Percobaan Fotosintesis Ingenhouz

Tujuan : Mengetahui zat yang dibutuhkan dan dihasilkan pada proses fotosintesis.

Alat dan Bahan : 
Alat                                              
1.    Gelas Kimia 1000 ml                
2.    Corong kaca                          
3.    Kawat pengait                 
4.    Ember
5.    Tabung reaksi

Bahan
1.  Air    
2.  Hydrilla verticilata      
3.  NaHCO₃

Cara kerja :

1.     Siapkan alat dan bahan yang akan dipakai dalam percobaan Ingenhouz.

2.     Masukan Hydrilla kedalam mulut corong kaca bagian dalam sampai penuh.

3.  Siapkan air dalam ember, kemudian peralatan percobaan dirangkai dalam ember, mulai dari memasukan tabung reaksi kedalam corong kaca, dimasukan dalam gelas kimia dan kawat pengait diposisikan agar corong dan tabung reaksi stabil. Rangkai alat seperti gambar berikut:

4.     Masukan serbuk NaHCO₃ kedalam gelas kimia yang digunakan

5.     Taruh perangkat di tempat terang (intensitas cahaya tinggi)

6.     Amati perubahan yang terjadi dan masukan data kedalam tabel pengamatan

Tabel Pengamatan :

Dokumentasi Percobaan :

Pertanyaan :

1.     Tuliskan reaksi kimia proses fotosintesis?

2.     Jelaskan zat yang diperlukan pada proses fotosintesis?

3.     Jelaskan zat yang dihasilkan pada proses fotosintesis?

4.     Apa fungsi penambahan NaHCO₃ pada percobaan ini?

5.     Pada percobaan ini zat apa yang dihasilkan pada proses fotosintesis?

6.     Apa perbedaan hasil oksigen yang dihasilkan pada cahaya terang (terkena cahaya langsung) dengan tempat gelap (tidak terkena cahaya

Jawaban pertanyaan:

1.      CO₂ + H₂O cahaya C₆H₁₂O₆ + O₂

                 

                          klorofil

2.      Cahaya matahari, klorofil, CO₂, dan H₂O

3.      O₂

4.      NaHCO₃ akan meningkatkan kadar CO₂ dalam air sehingga fotosintesis menjadi lebih cepat serta volume O₂ meningkat.

5.      Pada percobaan ini zat yang dihasilkan adalah oksigen (O₂).

6.      Menurut kelompok saya, perbedaan hasil oksigen pada cahaya terang lebih banyak daripada tempat gelap. Karena, sinar matahari akan mempercepat reaksi fotosintesis.

Kesimpulan :
Reaksi terang terjadi di grana yang mengkonversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen. 

Reaksi gelap berlangsung di dalam stroma dan terjadi reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar karbondioksida dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari.