Gambar Jaringan pada Hewan dengan Perbesaran Mikroskop
Read User's Comments(1)
PATOGENISITAS MIKROORGANISME
Patogen adalah organisme atau mikroorganisme yang menyebabkan
penyakit pada organisme lain. Kemampuan patogen untuk menyebabkan penyakit
disebut dengan patogenitas.
A. FLORA NORMAL PADA TUBUH MANUSIA
Ø Pengertian flora normal
Mikroba yang secara alamiah menghuni tubuh manusia disebut flora normal, atau mikrobiota. Selain itu, disebutkan bahwa flora normal adalah kumpulan mikroorganisme yang secara alami
terdapat pada tubuh manusia normal dan sehat. Kebanyakan flora normal yang
terdapat pada tubuh manusia adalah dari jenis bakteri. Namun beberapa virus,
jamur, dan protozoa juga dapat ditemukan pada orang sehat.
Untuk dapat menyebabkan penyakit, mikroorganisme patogen
harus dapat masuk ke tubuh inang, namun tidak semua pertumbuhan mikroorganisme
dalam tubuh inang dapat menyebabkan penyakit. Banyak mikroorganisme tumbuh pada
permukaan tubuh inang tanpa menyerang jaringan tubuh dan merusak fungsi normal
tubuh. Flora normal dalam tubuh umumnya tidak patogen, namun pada kondisi
tertentu dapat menjadi patogen oportunistik. Penyakit timbul bila infeksi
menghasilkan perubahan pada fisiologi normal tubuh.
Mikroorganisme tidak saja terdapat dan hidup di lingkungan,
akan tetapi juga di tubuh manusia. Tubuh manusia tidaklah steril atau bebas
dari mikroorganisme, begitu manusia dilahirkan ia langsung berhubungan dengan
mikroorganisme.
Ø Faktor-faktor yang mempengaruhi
kehadiran flora normal pada tubuh manusia adalah :
- Nutrisi
- Kebersihan seseorang
- Lingkungan
- Penerapan prinsip-prinsip
kesehatan
Mikroflora pada tubuh berdasarkan bentuk dan sifat
kehadirannya dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :
- Mikroorganisme tetap/normal (resident
flora/indigenous)
yaitu mikroorganisme jenis tertentu yang biasanya ditemukan
pada bagian tubuh tertentu dan pada usia tertentu. Keberadaan mikroorganismenya
akan selalu tetap, baik jenis ataupun jumlahnya, jika ada perubahan akan kembali
seperti semula. Flora normal/tetap yang terdapat pada tubuh merupakan organisme
komensal. Flora normal yang lainnya bersifat mutualisme. Flora normal ini akan
mendapatkan makanan dari sekresi dan produk-produk buangan tubuh manusia, dan
tubuh memperoleh vitamin atau zat hasil sintesis dari flora normal.
Mikroorganisme ini umumnya dapat lebih bertahan pada kondisi buruk dari
lingkungannya.
Contohnya : Streptococcus viridans, S. faecalis,Pityrosporum ovale,Candida albicans.
Contohnya : Streptococcus viridans, S. faecalis,Pityrosporum ovale,Candida albicans.
- Mikroorganisme sementara (transient
flora)
yaitu mikroorganisme nonpatogen atau potensial patogen yang
berada di kulit dan selaput lendir/mukosa selama kurun waktu beberapa jam,
hari, atau minggu. Keberadaan mikroorganisme ini ada secara tiba-tiba (tidak
tetap) dapat disebabkan oleh pengaruh lingkungan, tidak menimbulkan penyakit
dan tidak menetap. Flora sementara biasanya sedikit asalkan flora tetap masih
utuh, jika flora tetap berubah, maka flora normal akan melakukan kolonisasi,
berbiak dan menimbulkan penyakit.
B.
FLORA NORMAL PADA TUBUH MANUSIA
Flora normal biasanya ditemukan di bagian-bagian tubuh
manusia yang kontak langsung dengan lingkungan misalnya kulit, hidung, mulut,
usus, saluran urogenital, mata, dan telinga . Organ-organ dan jaringan biasanya
steril.
1. Kulit
Kebanyakan bakteri kulit di jumpai pada epitelium yang
seakan-akan bersisik (lapisan luar epidermis), membentuk koloni pada permukaan
sel-sel mati. Kebanyakan bakteri ini adalah spesies Staphylococcus dan
sianobakteri aerobik atau difteroid. Jauh di dalam kelenjar lemak dijumpai
bakteri-bakteri anaerobik lipofilik, seperti Propionibacterium acnes penyebab
jerawat. Jumlahnya tidak dipengaruhi oleh pencucian. Staphylococcus
epidermidis yang bersifat nonpatogen pada kulit namun dapat menimbulkan
penyakit saat mencapai tempat -tempat tertentu seperti katup jantung buatan dan sendi
prostetik (sendi buatan). Bakteri ini lebih sering ditemui pada kulit
dibandingkan dengan kerabatnya yang bersifat patogen yaitu Staphylococcus
aureus.
Secara keseluruhan ada sekitar 103-104 mikroorganisme/cm2
yang kebanyakan terletak pada stratum (lapisan) korneum. Bakteri anaerob dan
aerob sering bersama-sama menyebabkan infeksi sinergistik, selulitis dari kulit
dan jaringan lunak. Bakteri-bakteri tersebut merupakan bagian dari flora
normal.
2. Hidung dan
Nasofaring (nasopharynx)
Flora utama hidung terdiri dari korinebakteria, staphylococcus
dan strepthococcus.
Dalam hulu kerongkongan hidung, dapat juga dijumpai bakteri Branhamella
catarrhalis (suatu kokus gram negatif) dan Haemophilus influenzae (suatu
batang gram negatif).
Pemusnahan flora normal faring dengan penisilin dosis tinggi
dapat menyebabkan over growth bakteria negatif Gram seperti Escherichia coli,
Klebsiella, Proteus, Pseudomonas atau jamur.
3. Mulut
Kelembapan yang paling tinggi, adanya makanan terlarut secara
konstan dan juga partikel-partikel kecil makanan membuat mulut merupakan
lingkungan ideal bagi pertumbuhan bakteri. Mikrobiota mulut atau rongga mulut
sangat beraga, banyak bergantung pada kesehatan pribadi masing-masing individu.
Pada waktu lahir, rongga mulut pada hakikatnya merupakan
suatu inkubator yang steril, hangat, dan lembab yang mengandung sebagai
substansi nutrisi. Air liur terdiri dari air, asam amino, protein, lipid,
rongga mulut menjadi mantap. Jasad-jasad renik ini tergolong ke dalam genus
Streptococcus, Neisseria, Veillonella, Actinomyces,dan Lactobacillus.
4. Orofaring
(oropharinx)
Orofaring (bagian belakang mulut juga dihuni sejumlah besar
bakteri Staphylococcus aureus dan S. epidermidis dan juga difteroid, tetapi kelompok bakteri terpenting
yang merupakan penghuni asli orofaring ialah Streptococcus hemolitik, yang juga dinamakan Streptococcus viridans. Biakan yang ditumbuhkan dari orofaring juga
akan memperlihatkan adanya Branchamella
catarrhalis, spesies Haemophilus, serta gular-galur Pneumokokus avirulen (Streptococcus pneumonia).
5. Perut
Isi perut yang sehat dan steril karena adanya asam
hidroklorat di dalam sekresi lambung. Setelah ditelannya makanan, jumlah bakteri
bertambah tetapi segera menurun kembali dengan disekresikannya getah lambung
dan pH zat alir perut pun menurun.
6. Usus Kecil
Usus kecil bagian atas (usus dua belas jari) mengandung
beberapa bakteri. Di antara yang ada, sebagian besar adalah kokus dan basilus
gram positif. Didalam jejunum atau usus halus kos ong (bagian kedua usus kecil,
di antara usus dua belas jari dan ileum atau usus halus gelung) kadang kala
dijumpai spesies-spesies Enterokokus, Laktobasilus, dan Difteroid.
Khamir Candida albicans dapat juga dijumpai pada bagian usus kecil ini. Pada
bagian usus kecil yang jatuh (ileum), mikrobiota mulai menyerupai yang dijumpai
pada usus besar. Bakteri anaerobik dan enterobakteri mulai nampak dalam jumlah
besar.
7. Usus Besar
Di dalam tubuh manusia, kolon atau usus besar, mengandung populasi
mikroba yang terbanyak. Telah diperkirakan bahwa jumlah mikroorganisme di dalam
spesimen tinja adalah kurang lebih 1012 organisme per gram. Basilus gram
negatif anaerobik yang ada meliputi spesies Bacteroides (B. fragilis,
B. melaninogenicus, B. oralis) dan Fusobacterium. Basilus gram positif
diwakili oleh spesies-spesies Clostridium
serta spesies-spesies Lactobacillus.
Flora saluran pencernaan berperan dalam sintesis vitamin K,
konversi pigmen empedu dan asam empedu, absorpsi zat makanan serta antagonis
mikroba patogen.
8. Saluran Kemih
Pada orang sehat, ginjal, ureter (saluran dari ginjal ke
kandung kemih), dan kandung kemih bebas dari mikroorganisme, namun bakteri pada
umumnya dijumpai pada uretra (saluran dari kandung kemih ke luar) bagian bawah
baik pada pria maupun wanita. Tetapi jumlahnya berkurang di dekat kandung
kemih, agaknya disebabkan efek antibakterial yang dilancarkan oleh selaput
lendir uretra dan seringnya epitelium terbilas oleh air seni. Ciri populasi ini
berubah menurut variasi daur haid. Penghuni utama vagina dewasa adalah
laktobasilus yang toleran terhadap asam. Bakteri ini mengubah glikogen yang
dihasilkan epitelium vagina, dan didalam proses tesebut menghasilkan asam.
Penumpukan glikogen pada dinding vagina disebabkan oleh kegiatan indung telur.
Hal ini tidak dijumpai sebelum masa akil balig ataupun setelah menopause (mati
haid). Sebagai akibat perombakan glikogen, maka pH di dalam vagina terpelihara
pada sekitar 4,4 sampai 4,6.
Mikrooganisme yang mampu berkembang baik pada pH rendah ini
dijumpai di dalam vagina dan mencakup enterokokus, Candida albicans ,
dan sejumlah besar bakteri anaerobik. Sistem urinari dan genital secara
anatomis terletak berdekatan, suatu penyakit yang menginfeksi satu sistem akan
mempengaruhi sistem yang lain khususnya pada laki-laki. Saluran urin bagian
atas dan kantong urine steril dalam keadaan normal. Saluran uretra mengandung
mikroorganisme seperti Streptococcus, Bacteriodes, Mycobacterium, Neisseria dan
enterik. Sebagian besar mikroorganisme yang ditemukan pada urin merupakan
kontaminasi dari flora normal yang terdapat pada kulit. Keberadaan bakteri
dalam urine belum dapat disimpulkan sebagai penyakit saluran urine kecuali
jumlah mikroorganisme di dalam urine melebihi 105 sel/ml.
9. Mata (Konjungtiva)
dan Telinga
Mikroorganisme konjungtiva terutama adalah difteroid (Coynebacterium
xerosis), S. epidermidis dan Streptokukus non hemolitik.
Neiseria dan basil gram negatif yang menyerupai spesies Haemophilus
(Moraxella) seringkali juga ada. Flora konjungtiva dalam keadaan normal
dikendalikan oleh aliran air mata, yang mengandung lisozim.
Flora liang telinga luar biasanya merupakan gambaran flora
kulit. Dapat dijumpai Streptococcus pneumonia, batang gram negatif
termasuk Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus dan kadang-kadang Mycobacterias aprofit. Telinga bagian
tengah dan dalam biasanya steril.
10. Bakteri di Darah
dan Jaringan
Pada keadaan normal darah dan jaringan adalah steril. Kadang-kadang
karena manipulasi sederhana seperti mengunyah, menyikat gigi, ekstraksi gigi,
flora komensal dari mulut dapat masuk ke jaringan atau darah. Dalam keadaan
normal mikroorganisme tersebut segera dimusnahkan oleh sistem kekebalan tubuh.
Hal seperti itu dapat terjadi pula dengan flora faring, saluran cerna dan
saluran kemih. Pada keadaan abnormal seperti adanya katup jantung abnormal,
atau protesa lain, bakteremia di atas dapat mengarah pada pembentukan koloni
dan infeksi.
- VIRULENSI MIKROORGANISME
Mikroorganisme patogen memiliki faktor virulensi yang dapat
meningkatkan patogenisitasnya dan memungkinkannya berkolonisasi atau menginvasi
jaringan inang dan merusak fungsi normal tubuh. Virulensi menggambarkan
kemampuan untuk menimbulkan penyakit.
Virulensi mikroorganisme atau potensi toksin mikroorganisme
sering diekspresikan sebagai LD50 (lethal dose50), yaitu dosis letal
untuk 50% inang, dimana jumlah mikroorganisme pada suatu dosis dapat membunuh
50% hewan uji disebut ID50 (infectious dose 50), yaitu dosis infeksius bagi 50%
inang. Keberadaan mikroorganisme patogen dalam tubuh adalah akibat dari
berfungsinya faktor virulensi mikroorganisme, dosis (jumlah) mikroorganisme,
dan faktor resistensi tubuh inang. Mikroorganisme patogen memperoleh akses
memasuki tubuh inang melalui perlekatan pada permukaan mukosa inang. Perlekatan
ini terjadi antara molekul permukaan patogen yang disebut adhesion atau ligan yang
terikat secara spesifik pada permukaan reseptor komplementer pada sel inang.
Adhesin berlokasi pada glikokaliks mikroorganisme atau pada struktur permukaan
mikroorganisme yang lain seperti pada fimbria.
Bahan glikogaliks yang membentuk kapsul mengelilingi dinding
sel bakteri merupakan properti yang meningkatkan virulensi bakteri. Kandungan
kimiawi pada kapsul mencegah proses fagositosis oleh sel inang.
Virulensi mikroorganisme juga disebabkan oleh produksi enzim
ekstraseluler (eksoenzim).
- JALAN MASUK MIKROORGANISME KE
TUBUH INANG
Mikroorganisme patogen dapat memasuki tubuh inang melalui
berbagai macam jalan, misalnya melalui membran mukosa, kulit, ataupun rute
parental. Banyak bakteri dan virus memiliki akses memasuki tubuh inang melalui
membran mukosa saluran pernafasan, gastrointestinal, saluran genitourinari,
konjungtiva, serta membran penting yang menutupi bola mata dan kelopak mata.
ü Saluran pernafasan
Saluran pernafasan merupakan jalan termudah bagi
mikroorganisme infeksius. Mikroorganisme terhirup melalui hidung atau mulut
dalam bentuk partikel debu. Penyakit yang muncul umumnya adalah pneumonia,
campak, tuberkulosis, dan cacar air.
ü Saluran pencernaan
Mikroorganisme dapat memasuki saluran pencernaan melalui
bahan makanan atau minuman dan melalui jari tangan yang terkontaminasi
mikroorganisme patogen. Mayoritas mikroorganisme tersebut akan dihancurkan oleh
asam klorida (HCL) dan enzim-enzim di lambung, atau oleh empedu dan enzim di
usus halus. Mikatroorganisme yang bertahan dapat menimbulkan penyakit. Misalnya
demam tifoid, disentri amoeba, hepatitis A, dan kolera. Patogen ini selanjutnya
dikeluarkan melalui feses dan dapat ditransmisikan ke inang lainnya melalui
air, makanan, atau jari-jari tangan yang terkontaminasi.
ü Kulit
Kulit sangat penting sebagai pertahanan terhadap penyakit.
Kulit yang tidak mengalami perlukaan tidak dapat dipenetrasi oleh mayoritas
mikroorganisme. Beberapa mikroorganisme memasuki tubuh melalui daerah terbuka
pada kulit, folikel rambut, maupun kantung kelenjar keringat. Mikroorganisme
lain memasuki tubuh inang pada saat berada di jaringan bawah kulit atau melalui
penetrasi atau perlukaan membran mukosa. Rute ini disebut rute perenteral.
Suntikan, gigitan, potongan, luka, atau pembedahan dapat membuka rute infeksi
parenteral.
ü Rongga mulut
Pada permukaan rongga mulut terdapat banyak koloni
mikroorganisme. Salah satu penyakit yang umum pada rongga mulut akibat
kolonisasi mikroorganisme adalah karies gigi. Karies gigi diawali akibat
pertumbuhan Streptococcus mutans dan spesies Streptococcus lainnya
pada permukaan gigi. Hasil fermentasi metabolisme menghidrolisis sukrosa
menjadi komponen monosakarida, fruktosa, dan glukosa. Enzim glukosiltransferasi
selanjutnya merakit glukosa menjadi dekstran. Residu fruktosa adalah gula utama
yang difermentasi menjadi asam laktat. Akumulasi bateri dan dekstran menempel
pada permukaan gigi dan membentuk plak gigi.
Populasi bakteri plak didominasi oleh Streptococcus
dan anggota Actinomyces. Karena plak sangat tidak permeable terhadap saliva, maka asam laktat yang
diproduksi oleh bakteri tidak dilarutkan atau dinetralisasi dan secara perlahan
akan melunakkan enamel gigi tepat plak tersebut melekat.
Gregor Mendel
Johann
Mendel lahir tanggal 22 Juli 1822 di kota
kecil Heinzendorf di Silesia, Austria. (Sekarang
kota itu bernama Hranice wilayah Republik Ceko).
Johann memunyai dua saudara perempuan. Ayahnya adalah seorang petani. Minatnya
dalam bidang hortikultura ternyata dimulai sejak dia masih kecil.
Pada
Oktober 1843,
Johann menjadi murid baru di biara St. Thomas Augustini di Brunn, Moravia
(sekarang Brno di Republik Ceko), dengan nama Gregor. Di sini ia mempelajari
berbagai ilmu selain hortikultura yang telah diminatinya sejak kanak-kanak di
pertanian ayahnya. Biara ini sendiri memiliki kebun raya yang bagus, kebun
sayur, kebun buah, peternakan tawon, dan perusahaan susu untuk memenuhi
kebutuhan biara. Perpustakaan biara kaya akan buku dan tulisan-tulisan ilmiah
mutakhir. Mendel memperoleh kesempatan emas untuk melanjutkan minatnya dalam
hortikultura. Selanjutnya, dia memulai kariernya sebagai guru dan terus
menekuni ilmu alam di Universitas Vienna dengan melakukan eksperimen
untuk menguji gagasan dalam ilmu.
A.
EKSPERIMEN
MENDEL
Eksperimen
Mendel dimulai saat dia berada di biara Brunn didorong oleh keingintahuannya tentang suatu ciri
tumbuhan diturunkan dari induk keturunannya. Jika misteri ini dapat
dipecahkan, petani dapat menanam hibrida dengan hasil yang lebih besar.
Prosedur Mendel merupakan langkah yang cemerlang dibanding prosedur yang
dilakukan waktu itu. Mendel sangat memperhitungkan aspek keturunan dan
keturunan tersebut diteliti sebagai satu kelompok, bukan sejumlah keturunan
yang istimewa. Dia juga memisahkan berbagai macam ciri dan meneliti satu jenis
ciri saja pada waktu tertentu; tidak memusatkan perhatian pada tumbuhan sebagai
keseluruhan.
Dalam
eksperimennya, Mendel memilih tumbuhan biasa, kacang polong, sedangkan para
peneliti lain umumnya lebih suka meneliti tumbuhan langka. Dia mengidentifikasi
tujuh ciri berbeda yang kemudian dia teliti:
- bentuk benih (bundar atau keriput),
- warna benih (kuning atau hijau),
- warna selaput luar (berwarna atau putih),
- bentuk kulit biji yang matang (licin atau bertulang),
- warna kulit biji yang belum matang (hijau atau kuning),
- letak bunga (tersebar atau hanya di ujung), dan
- panjang batang tumbuhan (tinggi atau pendek).
Mendel
menyilang
tumbuhan tinggi dengan tumbuhan pendek dengan menaruh tepung sari dari yang
tinggi pada bunga pohon yang pendek, demikian sebaliknya.
(Sebelumnya, dia memeriksa kemurnian jenis pohon induk tersebut dengan
memastikan bahwa nenek moyang tumbuhan itu selalu menunjukkan ciri-ciri yang
sama.) Mendel mengharapkan
bahwa semua keturunan generasi pertama hasil persilangan itu akan berupa
pohon berukuran sedang atau separuh tinggi dan separuh pendek. Namun
ternyata, semua
keturunan generasi pertama berukuran tinggi. Rupanya sifat pendek telah hilang
sama sekali. Lalu Mendel membiarkan keturunan generasi pertama itu
berkembang biak sendiri menghasilkan keturunan generasi kedua. Kali ini, tiga perempat
berupa tumbuhan tinggi dan seperempat tumbuhan pendek. Ciri-ciri yang tadinya
hilang muncul kembali.
Dia
menerapkan prosedur yang sama pada enam ciri lain. Dalam setiap kasus, satu dari
ciri-ciri yang berlawanan hilang dalam keturunan generasi pertama dan muncul
kembali dalam seperempat keturunan generasi kedua. (Hasil ini juga
diperoleh dari penelitian terhadap ratusan tumbuhan.)
I.
HUKUM
MENDEL PERTAMA
Mendel
menarik beberapa kesimpulan dari hasil penelitiannya. Dia menyatakan bahwa setiap
ciri dikendalikan oleh dua macam informasi, satu dari sel jantan (tepung sari)
dan satu dari sel betina (indung telur di dalam bunga). Kedua informasi
ini kelak disebut plasma pembawa sifat keturunan atau gen menentukan
ciri-ciri yang akan muncul pada keturunan. Sekarang, konsep ini
disebut Hukum Mendel Pertama -- Hukum Pemisahan.
Untuk
setiap ciri yang diteliti oleh Mendel dalam kacang polong, ada satu ciri yang dominan sedangkan lainnya terpendam. Induk "jenis
murni" dengan ciri dominan memunyai sepasang gen dominan (AA) dan dapat memberi hanya satu gen dominan (A) kepada keturunannya.
Induk "jenis
murni" dengan ciri yang terpendam memunyai sepasang gen terpendam (aa) dan dapat memberi hanya
satu gen terpendam (a) kepada keturunannya. Maka keturunan generasi pertama menerima satu gen
dominan dan satu gen terpendam (Aa) dan menunjukkan ciri-ciri gen dominan.
Bila keturunan ini berkembang biak sendiri menghasilkan keturunan generasi kedua, sel-sel
jantan dan betina masing-masing dapat mengandung satu gen dominan (A) atau gen
terpendam (a). Oleh karenanya, ada empat kombinasi yang mungkin: AA, Aa, aA dan aa. Tiga kombinasi yang pertama menghasilkan
tumbuhan dengan ciri dominan, sedangkan kombinasi terakhir menghasilkan satu
tumbuhan dengan ciri terpendam.
II.
HUKUM
MENDEL KEDUA
Kemudian
Mendel meneliti dua ciri sekaligus, yakni bentuk benih (bundar atau keriput)
dan warna benih (kuning atau hijau). Dia menyilang tumbuhan
yang selalu menunjukkan ciri-ciri dominan (bentuk bundar dan warna kuning)
dengan tumbuhan berciri terpendam (bentuk keriput dan warna hijau).
Sekali lagi, ciri terpendam
tidak muncul dalam keturunan generasi pertama. Jadi, semua tumbuhan generasi pertama memunyai
benih kuning bundar. Namun, tumbuhan
generasi kedua memunyai empat macam benih yang berbeda, yakni bundar dan
kuning, bundar dan hijau, keriput dan kuning, dan keriput dan hijau.
Keempat macam ini dibagi dalam perbandingan 9:3:3:1. Mendel mengecek hasil ini
dengan kombinasi dua ciri lain. Perbandingan yang sama muncul lagi.
Perbandingan
9:3:3:1 menunjukkan bahwa kedua ciri tidak saling tergantung, sebab perbandingan
3:1 untuk satu ciri bertahan dalam setiap subkelompok ciri yang lain, dan
sebaliknya. Hasil ini disebut Hukum Mendel Kedua -- Hukum Ragam Bebas.
Eksperimen
Mendel menunjukkan bahwa ketika tanaman induk membentuk sel-sel reproduksi
jantan dan betina, semua kombinasi bahan genetik dapat muncul dalam
keturunannya, dan selalu dalam proporsi yang sama dalam setiap generasi. Informasi genetik
selalu ada meskipun ciri tertentu tidak tampak di dalam beberapa generasi
karena didominasi oleh gen yang lebih kuat. Dalam generasi kemudian, bila ciri
dominan tidak ada, ciri terpendam itu akan muncul lagi.
B. KARYANYA DIAKUI
Mendel
meninggal di Brunn pada tanggal 6 Januari 1884 dalam usia 61 tahun. Karya Mendel masih terabaikan
selama 35 tahun. Jerih lelahnya itu baru diakui oleh tiga orang ahli botani yang menemukan kesimpulan yang sama
dengan Mendel pada tahun 1900. Salah satu peneliti tersebut di antaranya
adalah Hugo
de Vries, seorang naturalis Belanda. Meskipun karyanya banyak
ditemukan dalam literatur ilmiah, baru setelah penyelidikan verifikasi
independen ini, karyanya dipublikasikan secara luas dan diterima. Karya Mendel
memberikan sumbangan besar terhadap studi ilmu genetika, khususnya studi
mengenai fungsi gen dalam keturunan.
C. PENTINGNYA KARYA MENDEL
Temuan
Mendel memunyai implikasi penting. Karyanya membantah
adanya percampuran dalam keturunan, yaitu pemikiran bahwa ciri-ciri orang tua
diwariskan kepada anak dan kemudian bercampur, lalu diturunkan ke generasi
berikut dalam bentuk campuran. Eksperimen Mendel membuktikan justru kebalikannyalah yang
benar; zat genetika yang diwarisi dari
orangtua hanya bergabung untuk sementara waktu dalam diri anak, dan dalam
generasi berikutnya zat genetik pecah menjadi satuan-satuan yang ada dalam
induk aslinya. Dengan kata lain, zat genetika
itu sendiri tidak berubah.
Ketika
karya Mendel ditemukan kembali awal tahun 1900-an, reaksi awal para ilmuwan
adalah menentang Darwinisme. Dalam
bukunya, "Processes
of Organic Evolution", G.L. Stebbins
membahas "pertentangan keras mengenai hakikat keragaman keturunan dan
proses-proses evolusi antara penganut Mendel awal, terutama de Vries dan para
naturalis Darwin kontemporer." Baru pada tahun 1920-an, setelah ada modifikasi yang cukup berarti tentang
mekanisme evolusi, para ilmuwan mulai
menyatakan bahwa evolusi cocok dengan temuan Mendel.
Penelitian
Mendel menunjukkan secara gamblang tentang stabilitas dasar dari berbagai jenis
tumbuhan dan hewan yang diciptakan, sedangkan kaum evolusionis selama puluhan
tahun berupaya untuk memasukkan hal ini ke dalam kerangka Darwin. Karya Mendel tidak
mendukung gagasan evolusioner yang mengatakan bahwa satu spesies dapat
berevolusi menjadi spesies lain. Dalam hal ini, banyak ilmuwan seperti Isaac Asimov mengatakan bahwa "kelemahan
terbesar dalam teori Darwin telah dilengkapi dengan temuan Mendel."
PEMBELAHAN SEL SECARA MITOSIS
Mitosis
adalah proses pembelahan sel yang menghasilkan dua sel anakan yang
masing-masing memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya.
Mitosis banyak terjadi pada sel-sel somatis (sel tubuh). Kromosomnya yang
berpasangan, sehingga disebut diploid (2n).
Tahap-tahap
dalam mitosis adalah sebagai berikut.
1)
Profase
ü
Terbentuknya
2 sentriol dari sentrosom, yang satu tetap ditempat, yang satu bergerak ke arah
kutub yang berlawanan.
ü
Tiap
sentriol membentuk benang gelendong untuk menghubungkan sentriol satu dengan
sentriol lainnya.
ü Butiran
kromatin yang memanjang kemudian memendek dan menebal membentuk kromosom,
dengan bagian yang menggenting disebut sentromer.
ü
Sentromer
adalah bagian kromosom yang tidak dapat menyerap warna. Tiap sentromer
mangandung kinetokor, berfungsi untuk tempat mikrotubulus terikat
ü
Kromosom
berduplikasi dengan membujur menjadi dua bagian yang masing-masing di sebut
kromatid.
ü
Anak
inti (nucleus) tidak tampak atau menghilang.
ü Kromatid
terjerat pada benang spindle. Benang spindle meluas ke segala arah yang disebut
Aster.
Akhir profase :
ü
Selubung
inti sel pecah.
ü
Setiap
kromatid melekat dibeberapa benang spindel di kinetokor.
ü
Kromosom
duplikat meninggalkan daerah kutub dan berjajar di ekuator.
*Pada tumbuhan, benang spindel
terbentuk dari titik kutub.
2)
Metafase
ü
Membrane
inti sudah menghilang.
ü
Kromosom
berada di bidang ekuator.
ü
Kromosom
paling terlihat jelas.
3)
Anafase
ü
Kromatid
bergerak menuju arah yang berlawanan.
ü
Kinetokor
yang melekat pada benang spindel sebagai penunjuk jalan, sedangkan lengan
kromosom mengikuti dari belakang.
4)
Telofase
ü
Kromatid-kromatid
berkumpul di kutub-kutub.
ü Benang
gelendong menghilang, kromatid menjadi kusut dan butiran-butiran kromatid
muncul kembali.
ü
Selaput
inti terbentuk lagi dan nucleus terlihat lagi.
ü Terjadi
lekukan pada bidang ekuator yang makin lama makin ke dalam sehingga sel induk
terbagi menjadi dua yang mempunyai sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan
induknya.
5)
Interfase
ü
Sel
mempersiapkan diri.
ü
Kromosom
tidak tampak, butiran kromatin tampak jelas.
*Pada pembelahan mitosis, terjadi
pembagian inti (kariokinesis) dan pembagian plasma/sitoplasma (sitokinesis) dan
berlangsung di jaringan meristem/ embrional.
PEMBELAHAN SEL SECARA MEIOSIS
Meiosis
adalah proses pembelahan sel yang menghasilkan empat sel anakan, yang
masing-masing memiliki setengah dari jumlah kromosom induknya. Pembelahan ini
berlangsung dalam dua tahap, yaitu Meiosis I dan Meiosis II.
Meiosis I
Meiosis I
1) Profase I
· Leptonema:
benang kromatid menjadi kromosom.
· Zigonema:
kromosom homolog (sama) berdekatan dan bergandengan. Setiap pasan
kromosom
homolog disebut Bivalen.
· Pakinema:
kromosom homolog mengganda, tetapi masih dalam satu ikatan sentromer sehingga terbentuk
tetrad.
· Diplonema:
kromatid memendek dan membesar.
· Diakinesis: sentrosom membentuk dua sentriol yang masing-masing membentuk benang gelendong
pembelahan. Satu sentriol tetap, sentriol lainnya bergerak ke kutub yang
berlawanan. Membrane dan inti nucleus menghilang.
2) Metafase I
· Tetrad
berkumpul di bidang ekuator.
3) Anafase I
· Benang gelendong menarik kromosom homolog
sehingga setiap pasangan kromosom homolog berpisah ke arah kutub yang berlawanan.
4) Telofase I
· Kromatid
memadat, selubung inti terbentuk, nucleus muncul lagi, sitokinesis berlangsung.
· Pada
manusia terjadi duplikasi dua kromosom dari jumlah empat kromatid sehingga
terbentuk 23 kromosom yang diduplikasi setiap kutub.
· Benang
gelendong lenyap, kromatid muncul lagi, sentriol berperan sabagai sentrosom
kembali.
Meiosis II
1. Profase II
· Sentrosom
membentuk dua sentriol yang terletak pada kutub yang berlawanan dan dihubungkan
oleh benang gelendong.
· Membrane
inti dan nucleus lenyap.
· Kromatin
berubah menjadi kromosom yang terjerat oleh benang gelendong.
2. Metafase II
· Kromosom
berada di bidang ekuator, kromatid berkelompok dua-dua.
3. Anafase II
· Kromosom
melekat
pada kinetokor benang gelendong, lalu ditarik oleh benang gelendong ke
arah kutub yang berlawanan, menyebabkan sentromer membelah.
· Tiap
kromatid bergerak ke arah yang berlawanan pula.
4. Telofase II
· Kromatid
berkumpul lagi pada kutub pembelahan lalu berubah menjadi kromatin kembali.
· Membrane
inti dan anak inti terbentuk lagi.
· Sekat
pemisah semakin jelas sehingga akhirnya terjadi dua sel anakan.
Pada meiosis, terjadi dua kali
pembelahan. Satu sel induk yang diploid (2n) menghasilkan empat sel anakan yang
bersifat haploid (n). meiosis disebut pula pembelahan reduki, yaitu terjadi
pengurangan kromosom.
Langganan:
Postingan (Atom)