Mohon tunggu...
Healthy

Perbandingan Mutasi Sel Eukariotik dengan Sel Prokariotik

23 Agustus 2017   20:01 Diperbarui: 24 Agustus 2017   15:15 1982
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.

Pada kali ini saya akan membahas mengenai mutasi sel eukariotik, tetapi sebelumnya saya akan memberikan beberapa penjelasan sebagai berikut.

Sel adalah bagian terkecil yang menyusun suatu organisme. Sel hidup pertama kali ditemukan oleh Antonie Van Leeuwenhoek yang pertama kali mengamati sel hidup alga Spirogyra dan bakteri menggunakan mikroskop. Sedangkan untuk sel mati, Robert Hoooke yang pertama kali mengamati sel gabus dari dinding sel tumbuhan yang sudah mati dengan menggunakan mikroskop sederhana. Lalu ia menemukan adanya ruangan kecil yang kosong dan menyebutnya dengan sel. 

Setelah ditemukannya hasil - hasil penemuan mengenai sel,  para ilmuan lain juga mulai mengamati untuk melakukan percobaan tentang sel. Disusul oleh Robert Brown yang mengamati struktur sel pada jaringan anggrek dan melihat benda kecil mengapung - ngapung dalam sel. Kemudian ia menamainya inti sel atau nukleus yang berfungsi mengatur segala proses yang terjadi di dalam sel. Ada juga Schleiden yang mengamati sel tumbuhan dan T. Schwann yang mengamati sel hewan. 

Menurut Schleiden dan T. Schwann sel merupakan unit struktural dasar makhluk hidup. Kemudian teori - teori sel terus berkembang. Ada Purkinje yang mengenalkan istilah protoplasma yang merupakan cairan di dalam sel. T. Virchow, ia mengamati sel yang sedang membelah kemudian mengatakan "Omnis cellula e cellula" yang menurut T. Virchow artinya sel berasal dari sel sebelumnya. Selain itu Ia juga mengemukakan bahwa sel merupakan unit pertumbuhan. Dari penemuan - penemuan para ilmuwan, didapatkan teori -  teori sel. Teori - teori sel tersebut adalah :

  • Organisme tersusun atas sel.
  • Sel merupakan unit dasar makhluk hidup seperti yang dikemukakan oleh Schleiden dan T. Schwann. Unit dasar makhluk hidup ada tiga yaitu unit struktural, unit fungsional, dan unit hereditas.
  • Sel berasal dari sel sebelumnya seperti yang dikemukakan oleh T. Virchow.

Dari penjelasan diatas dan berdasarkan hasil pengamatan ada perbedaan antara sel hidup dan sel mati. Perbedaan paling menonjol terletak pada inti sel dan sitoplasma. Pada sel hidup ditemukan inti sel dan sitoplasma, sedangkan pada sel mati tidak ditemukan inti sel dan sitoplasma. Selain itu sel hewan dan sel tumbuhan tentu tidak sama. Mereka memiliki beberapa perbedaan. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan adalah pada sel hewan tidak memiliki kloroplas, dinding sel, plastida dan ukuran vakuolanya kecil tetapi memiliki sentriol. Sedangkan pada sel tumbuhan tidak memiliki sentriol tetapi memiliki dinding sel, vakuola yang berukuran besar dan plastida.

Setelah mengetahui mengenai sel, berikut adalah penjelasan yang akan memperdalam sel eukariotik dan sel prokariotik. Sel eukariotik berasal dari sel prokariotik. Hal ini dapat terjadi karena adanya bukti bukti sejarah sebagai berikut. Dahulu bumi itu tidak seperti sekarang, kondisi atmosfernya yang berbeda, kandungan oksigen yang sedikit, banyak meteor berjatuhan, aktivitas gunung berapi serta tingginya tingkat radiasi. Tentu saja kehidupan tidak langsung ada, tetapi keadaan bumi yang pada jaman dahulu  menyebabkan munculnya kehidupan. Sel prokariotik dikenal sebagai sel primitif pertama kali yang terbentuk. Terbentuk karena dahulu masih banyak petir yang menyambar sehingga muncullah bermacam - macam senyawa dan akan membentuk kumpulan fosfolipid dan karbohidrat berbentuk butiran - butiran kecil. Kemudian butiran - butiran tersebut bergabung dan menarik senyawa lain. Butiran yang besar akan pecah menjadi beberapa butiran yang lebih kecil, diantara butiran - butiran tersebut ada yang mengandung cukup lengkap untuk memulai kehiduan. Sel prokariotik  itu sel sederhana yang tidak memiliki membran inti. Pada sel prokariotik tidak memiliki mitokondria yang berfungsi untuk menghasilkan energi. Oleh karena itu ia bersifat anaerob yang sesuai dengan keadaan bumi saat itu yang minimnya kandungan oksigen.  Prokariotik terbagi menjadi 2 yaitu Archaebacteria yang bersifat anaerob dan memiliki dinding  yang tersusun atas pseudopeptidoglikan. Ada juga Eubacteria, namun ia tidak hidup pada kondisi seekstrim archaebacteria. Eubacteria ada yang bersifat aerob ada juga yang bersifat anaerob. Ia memiliki dinding sel yang  tersusun dari peptidoglikan.

Sedangkan sel eukariotik tidak muncul secara tiba - tiba, tetapi karena adanya penjelasan - penjelasan para ilmuwan sebagai berikut. Karena selisih jarak ditemukannya bukti fosil sel prokariotik dengan bukti kemunculan sel eukariotik berdekatan, diyakini bahwa sel eukariotik berasal dari sel prokariotik yang berevolusi. Selain itu diantara sel prokariotik dan eukariotik juga terdapat berbagai kesamaan sifat. Lalu keyakinan tersebut berubah setelah munculnya hasil penemuan dari Lynn Margulis dari Universitas Boston. Dengan teori temuannya yaitu teori endosimbiosis. Menurut Lynn teori endosimbiosis adalah hubungan yang ada di dalam sel.  Ia berbendapat bahwa beberapa organel dulunya adalah sel tersendiri. Selain itu ada juga bukti yang mendukung teori tersebut adalah dengan ditemukannya beberapa organel yang memiliki DNA sendiri. Kemudian asal-usul sel eukariotik berasal dari sel prokariotik yang bersifat anaerob yang bersimbiosis mutualisme. Disebut Anaerob karena energi bakteri ini berasal dari perombakan makanan tanpa menggunakan oksigen. Dan disebut heterotrof karena bakteri ini tidak dapat membuat makanannya sendiri. Kemudian munculnya sel fotosintetik telah mengubah kondisi bumi yang semula tanpa oksigen menjadi beroksigen,  karena terbentuknya lapisan ozon. Dan salah satu penyebabnya adalah karena sel prokariot yang melakukan simbiosis mutualisme sehingga muncullah sel yang memiliki inti yang disebut  sel eukariota.

Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan. Perbedaan tersebut antara lain pada sel prokariotik bentuk DNAnya sirkuler, tidak memiliki membran inti, dan penutup selnya ada yang pseudopeptidoglikan ada yang peptidoglikan. Sedangkan sel eukariotik DNAnya berbentuk linear di nukleus namu ada juga yang berbentuk sirkuler di kloroplas. Selain itu sel eukariotik memiliki membran inti, penutup selnya ada yang dari kitin ada yang dari selulosa dan lignin. Dari penjelasan mengenai sel eukariotik dan sel prokariotik, selain mengetahui perbedaan dapat juga dapat juga diketahui bahwa ada 3 organel yang mengandung DNA sendiri. Organel - organel tersebut antara lain mitokondria, kloroplas, dan inti sel. Selain itu ada juga organel yang berfungsi dalam perlindungan sel yaitu dinding sel, membran inti, membran plasma.

Setelah penjelasan mengenai sel, prokariotik dan eukariotik, selanjutnya adalah membahas tentang topik saya sebenarnya. Topik saya kali ini adalah sejauh mana anda setuju bahwa sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) dibanding dengan sel prokariotik. Sebelum pada inti topik tersebut, berikut adalah penjelasan mengenai mutasi.

Seperti pada film X-Men yang bercerita tentang banyak manusia yang mengalami mutasi, menyelamatkan para mutan yang dibasmi oleh sentinel. Mutasi pada film tersebut adalah berubah wujud. Kemudian mengenai pengertian mutasi sendiri berdasarkan biologi. Mutasi adalah perubahan genetik yan disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor - faktor tersebut antara lain radiasi UV, radioaktif, virus, oksidator/radikal bebas. Istilah mutasi pertama kali dikemukakan oleh Hugo de Vries dengan bukunya yaitu Mutation Theory. Hal ini digunakan untuk menjawab masalah tentang perubahan fenotip yang terjadi secara tiba - tiba pada bunga Oenothera lamarckiana yang bersifat menurun. Setelah itu ada juga Thomas Hunt Morgan yang meneliti tentang perbedaan warna mata lalat jantan. Selain mereka berdua ada juga Herman Joseph Muller, ia adalah orang yang berhasil melakukan mutasi buatan dengan sinar X. Dari hasil penemuan para ilmuawan - ilmuwan itu didapatkan istilah mutagen, mutan, mutagenesis dan lain lain. Mutagen adalah sesuatu yang menyebabkan mutasi. Mutan adalah organisme yang mengalami mutasi. Sedangkan mutagenesis adalah perirtiwa terjadinya mutasi.

Jenis - jenis mutasi ada bermacam - macam. Jenis - jenis mutasi berdasarkan sel yang bermutasi ada dua. Jenis - jenis tersebut antara lain :

  • Mutasi sel somatik adalah perubahan genetik pada sel somatik yang terjadi setelah pembuahan. Tetapi apabila terjadi sampai rahim maka akan mengakibatkan seseorang memiliki DNA yang berbeda dari sel - sel lainnya. Mutasi ini bisa terjadi karena radiasi atau terjadi secara spontan.
  • Mutasi gametik adalah perubahan genetik yang terjadi pada sel gamet meliputi sperma dan ovum.

Kedua jenis mutasi tersebut memiliki perbedaan. Perbedaan tersebut adalah jika pada mutasi sel somatik, mutasi ini tidak mewariskannya pada keturunannya. Sedangkan pada mutasi gametik, mutasi ini akan mewariskannya pada keturunan karena mutasi ini langsung melibatkan organ pembuahan seperti sperma dan ovum. Selain kedua jenis mutasi tersebut masih ada lagi jenis - jenis mutasi lainnya.

Jenis - jenis mutasi berdasarkan bagian yang bermutasi ada 2 macam, antara lain:

Mutasi titik atau sering disebut dengan mutasi gen adalah perubahan urutan dari DNA atau RNA. Jadi mutasi ini dapat diteruskan oleh keturunannya. Bentuk perubahan yang terjadi adalah penambahan atau pengurangan basa nitrogen dalam DNA. Perubahan basa nitrogen pada DNA ada bermacam - macam antara lain :

  • Subtitusi (pertukaran) adalah peristiwa pertukaran basa nitrogen pada DNA. Jenis pertukaran tersebut ada bermacam - macam yaitu transisi dan transversi. Perbedaannya adalah transisi itu terjadi pada perubahan basa nitrogen yang sejenis, sedangkan tranversi terjadi  pada basa nitrogen yang tidak sejenis.
  • Addisi (penambahan) adalah peristiwa penambahan basa nitorgen pada DNA yang terjadi secara alamiah atau eksperimental.
  • Delesi (pengurangan) adalah peristiwa pengurangan jumlah basa nitrogen pada DNA yang dapat disebabkan karena virus, radiasi, dan radioaktif.

Mutasi kromosom adalah perubahan kromosom karena kesalahan saat meiosis. Pada mutasi ini ada bermacam - macam antara lain berdasarkan perubahan struktur kromosom  yaitu sebagai berikut :

  • Inversi adalah peristiwa perubahan urutan gen yang terbalik atau berpindah.
  • Delesi adalah peristiwa kehilangan gen.
  • Translokasi adalah peritiwa pertukaran gen dari satu kromosom ke kromosom lain.
  • Katenasi adalah peristiwa suatu kromosom sejenis saling berdekatan dan membentuk lingkaran.
  • Berdasarkan perubahan jumlah kromosom antara lain :
  • Euploidi adalah peritiwa  mutasi kromosom yang melibatkan penambahan dan pengurangan seperangkat genom. Pada mutasi ini ada dua jenis yaitu Autopoliploid dan Alopoliploid. Perbedaan dari kedua jenis tersebut adalah jika Autopoliploid melibatkan sel - sel kromosom sejenis. Sedangkan Alopoliploid melibatkan sel - sel kromosom beda jenis.
  • Aneuploidi adalah  peritiwa mutasi kromosom yang tidak melibatkan seluruh genom tetapi hanya terjadi pada satu perangkat genom. Apabila aneuploid terjadi pada manusia maka akan menyebabkan sindrom.

Setelah penjelasan mengenai sel, sel prokariotik, sel eukariotik dan mutasi sekarang adalah jawaban saya mengenai topik yang sebelumnya sudah saya sebutkan. Topik tersebut adalah sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) dibanding dengan sel prokariotik. Sejauh mana anda setuju ? berikut penjelasan saya mengenai topik tersebut.

Saya setuju dengan pernyataan topik tersebut karena beberapa alasan. Seperti yang sudah diketahui sebelumnya bahwa pada sel eukariotik terdapat membran inti sedangkan pada sel prokariotik tidak terdapat. Alasan yang ini menurut pemahaman saya setelah mengetahui apa itu mutasi. Mutasi terjadi karena terjadi kesalahan saat replikasi DNA. Kemudian saya juga mengetahui bahwa yang membedakan sel prokariotik dan eukariotik adalah ada tidaknya membran inti dan letak DNA. Menurut pemahaman saya, membran inti dimiliki oleh sel eukariotik. Membran inti mengandung DNA. Kita tahu bahwa mutasi itu menyerang DNA dan kromosom. Oleh karena itu sel eukariotik mudah mengalami mutasi karena pada sel eukariotik terdapat membran inti yang mengandung DNA yang yang menjadi tujuan dari mutasi. Selain membran inti, pada eukariotik terdapat organel lain yang menjadi tujuan penyerangan mutasi. Organel - organel tersebut adalah kloroplas dan mitokondria. Organel tersebut juga menjadi tujuan penyerangan mutasi karena pada kedua organel tersebut mengandung DNA sendiri. Seperti yang sudah diketahui sebelumnya bahwa mutasi itu menyerang DNA dan kromosom maka dengan adanya oragnel organel yang mengandung DNA sendiri tersebut dapat menjadi kemungkinan lebih besar untuk mempermudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) karena pada sel eukariotik DNA ada di banyak tempat seperti yang sudah disebutkan sebelumnya. Sedangkan pada prokariotik tidak memiliki membran inti yang memisahkan DNA di inti sel dengan bagian sel lainnya. Sehingga DNA pada sel prokariotik terkonsentrasi atau terpusat hanya pada satu tempat yaitu nukleoid sehingga sulit untuk mengalami mutasi. Selain itu pada sel prokariotik tidak terdapat organel lain yang mengandung DNA, ia hanya memiliki DNA yang terkonsentrasi pada nukleoid dan DNA sirkuler tidak seperti yang dimiliki sel eukariotik sehingga hal tersebut meminimalisir kemungkinan mengalami mutasi.

Mitokondria pada sel eukariotik berfungsi untuk penghasil energi atau sering juga disebut sebagai respirasi sel. Namun DNA yang terkandung dalam mitokondria ternyata juga menjadi faktor penyebab terjadinya mutasi. Setelah saya cari satu persatu, saya juga menemukan pernyataan yang mendukung alasan saya ini. Saya menemukannya dari wikipedia. Menurut wikipedia,

"DNA mitokondria memiliki ciri-ciri yang berbeda dari DNA nukleus ditinjau dari ukuran, jumlah gen, dan bentuk. Di antaranya adalah memiliki laju mutasi yang lebih tinggi, yaitu sekitar 10-17 kali DNA inti."

Selain pernyataan tersebut juga ada penjelasan mengenai berbagai faktor yang menyebabkan DNA mitokondria mudah mengalami mutasi. Faktor - faktor yang memengaruhi tersebut antara lain :

  • mtDNA tidak memiliki mekanisme reparasi yang efisien.
  • Tidak punya protein histon yang berfungsi menjaga integritas fungsi dan struktur kromatin. Tidak seperti DNA inti yang memiliki protein histon. Karena dengan protein histon DNA inti disusun dengan bentuk yang khas dan dengan adanya protein histon tesebut menjadikan bentuknya berpilin - pilin.
  • Letaknya berdekatan dengan membran dalam mitokondria yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi fosforilasi oksidatif yang menghasilkan radikal oksigen sebagai produk samping. Radikal berfungsi untuk membunuh mikroorganisme penyebab virus. Akan tetapi, radikal oksigen yang berlebihan atau terus menerus dapat mengakibatkan kerusakan sel. Hal itu dapat terjadi karena radikal oksigen bersifat reaktif. Dan hal yang paling berkaitan dengan mutasi adalah radikal oksigen dapat menyerang DNA. Sehingga mengakibatkan perubahan struktur DNA, hal ini karena radikal oksigen mengambil elektron dari sel dan terjadilah mutasi.
  • DNA polimerase tidak memiliki proses perbaikan dan perakuratan replikasi DNA.

Ada juga pernyataan lain masih pada wikipedia yang menekankan bahwa DNA mitokondria mudah mengalami mutasi. Hal ini berarti sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) dibanding dengan sel prokariotik. Menurut wikipedia,

"Daerah kontrol memiliki tingkat mutasi dan polymorphism yang paling tinggi di dalam genom DNA mitokondria."

        Pada daerah tersebut terdapat hipervariabel 1 (HV1) dan hipervariabel 2 (HV2) yang memiliki tingka mutasi yang tinggi. Hal ini dapat terjadi karena disebabkan oleh sifatnya polimorfik, artinya beragam individu tapi satu garis keturunan ibu. DNA mitokondria berbeda dengan DNA inti. Walaupun sama - sama DNA tetapi mereka memiliki berbagai perbedaan. Perbedaan - perbedaan tersebut antara lain :

  • Jumlah kromosom

Pada DNA inti memiliki 46 kromosom sedangkan pada DNA mitokondria hanya memiliki 1.

  • Keberadaan

DNA mitokondria tidak hadir pada setiap sel berbeda dengan DNA inti.

  • Pewarisan

DNA mitokondria hanya diwariskan dari ibu sedangkan DNA inti diwariskan dari ayah dan ibu.

  • Protein histon

DNA mitokondria tidak memiliki protein histon seperti yang sudah disebutkan berbada dengan DNA inti.

  • Transkripsi genom

Pada inti adalah monosistronik sedangkan pada mitokondria adalah polisistronik. Transkripsi genom adalah proses dimana materi genetik dienkripsi dari DNA ke RNA yang digunakan untuk memproduksi protein. Pada transkripsi DNA meliputi beberapa langkah. Langkah langkah tersebut adalah inisiasi, elongasi, terminasi.

        Selain itu pada sel eukariotik lebih rumit dibanding sel prokariotik. Sel prokariotik lebih sederhana hanya memiliki 1 membran yaitu membran plasma selain itu dengan DNA yang terkonsentrasi pada nukleoid. Nukleoid adalah tempat materi genetik. Karena DNA yang terkonsentrasi sehingga dapat meminimalisir kemungkinan kesalahan replikasi DNA yang menjadi penyebab mutasi. Sedangkan jika pada sel eukariotik apabila salah satu DNA dari organel - organel yang mengandung DNA tersebut terkena akibatnya kemungkinan DNA yang berada di organel lain juga dapat terkena mutasi juga. Pada sel prokariotik juga memiliki bahan genetik tambahan yang disebut plasmid yang juga memiliki struktur DNA lingkar. Plasmid ini memiliki keuntungan untuk sel prokariotik karena plasmid dapat memberikan resistensi terhadap antibiotik.

        Dari alasan - alasan saya diatas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) daripada sel prokariotik. Hal ini disebabkan karena pada sel eukariotik ada beberapa organel yang mengandung DNA sendiri yang menjadi penyebab mutasi. Selain itu adanya pernyataan yang saya temukan dari wikipedia mengenai DNA organel mitokondria yang memiliki laju mutasi yang tinggi beserta alasan - alasan pendukungnya. Jadi walaupun pada sel eukariotik memiliki lebih lengkap organel - organelnya daripada sel prokariotik bukan berarti hal tersebut menyebabkan sel eukariotik menjadi aman dari mutasi. Seperti pada pendapat - pendapat saya diatas, bisa saja dengan kelengkapan organel tersebut justru malah memicu terjadinya mutasi.

     Demikian penjelasan dari pendapat saya semoga artikel ini dapat membantu.

     Sekian, terimakasih.

     Sumber:

Irnaningtyas. 2013. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Jakarta.Penerbit Erlangga.

Irnaningtyas, Istiadi Yossa. 2014. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu - Ilmu Alam. Jakarta. Penerbit Erlangga.

https://dokumen.tips/documents/asal-usul-sel-eukariotik.html

https://books.google.co.id/books?id=2bPXe2S4gxoC&pg=PA239&lpg=PA239&dq=asal+usul+eukariotik&source=bl&ots=gghNjA74E7&sig=UAjQ_dV2Ul7lEufVl0Fsr9HdChI&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwiUqsvtiOPVAhXF6Y8KHQkPAyI4ChDoAQg8MAQ#v=onepage&q=asal%20usul%20eukariotik&f=false

https://id.wikipedia.org/wiki/Mutasi

https://books.google.co.id/books?id=2bPXe2S4gxoC&pg=PA196&lpg=PA196&dq=mutasi+gametik&source=bl&ots=gghNjG74F8&sig=TPMRRRnMxF7QsawOImcrXLP9sDw&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwjoyta06OTVAhXJpI8KHd0GCoMQ6AEITTAG#v=onepage&q=mutasi%20gametik&f=false

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
Mohon tunggu...

Lihat Konten Healthy Selengkapnya
Lihat Healthy Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun