Ketika Anda melihat dunia di sekitar Anda, pada keragaman luas manusia dan hewan dan sebagian besar organisme eukariotik lainnya, Anda sedang melihat organisme diploid. Sel diploid adalah sel yang mengandung dua set kromosom, satu dari pria dan satu dari wanita.
Namun, seperti yang sudah Anda ketahui, selama reproduksi seksual, sperma dan sel telur bergabung untuk membentuk embrio. Embrio ini juga merupakan sel diploid, dan akan mereplikasi dan membelah jutaan kali untuk menciptakan manusia — atau organisme eukariotik lain yang mereproduksi secara seksual.
Yang mungkin tidak Anda ketahui adalah sperma dan sel telur disebut gamet adalah contoh sel haploid, artinya sel-sel itu hanya mengandung satu set kromosom, menjadikannya unik, dan juga sangat penting dalam proses reproduksi. Sel haploid hanya hadir sebagai gamet pada manusia dan sebagian besar organisme eukariotik lainnya, meskipun ada beberapa pengecualian, yang akan dijelaskan di akhir artikel ini.
Apa Arti Haploid?
Sel haploid adalah sel yang hanya mengandung satu set kromosom. DALAM BAHASA SEDERHANA, haploid berarti sel-sel yang hanya memiliki setengah jumlah kromosom, jika dibandingkan dengan sel-sel somatik tubuh lainnya. Ini bisa berasal dari jantan atau betina dalam spesies, dan ini ada sehingga jumlah kromosom yang benar akan diteruskan ke generasi berikutnya. Jika sel-sel haploid tidak terlibat dalam reproduksi seksual, setiap generasi berturut-turut akan mengandung kromosom dua kali lebih banyak, membuat nukleus padat, berat dan tidak terkendali.
Pada organisme eukariotik, sel-sel haploid berperan selama reproduksi sel-sel kelamin, yang juga dikenal sebagai sel-sel germinal. Sel-sel asal ini dapat ditemukan di testis laki-laki (pada manusia) dan ovarium pada wanita (pada manusia). Sel-sel germinal ini akan menjalani proses meiosis, yang dimulai dengan sel diploid dan berakhir dengan empat sel haploid. Ini berbeda dari mitosis, di mana sel diploid bereplikasi dan membelah dirinya sendiri, menghasilkan dua sel diploid.
Untuk lebih memahami konsep ini, kami akan memberikan tinjauan singkat tentang meiosis, meskipun penjelasan yang lebih rinci dapat ditemukan di artikel lainnya.
Meiosis dimulai dengan sel-sel germinal, yang diploid. Sel-sel ini akan menjalani Meiosis I dan Meiosis II, yang akan menghasilkan sel-sel haploid yang diinginkan (gamet) yang diperlukan untuk reproduksi seksual. Sebelum Meiosis I, semua kromosom dalam sel akan menggandakan, menghasilkan pasangan kromosom homolog.
Selama Meiosis I, kromosom homolog ini akan mengalami cross-over, sebuah proses yang menghasilkan lebih banyak keragaman genetik dalam sel anak yang dihasilkan dengan bertukar dan memperbaiki DNA pada kromosom berpasangan. Pada akhir Meiosis I, kromosom homolog ini akan dipisahkan menjadi dua sel anak unik yang baru, masing-masing akan memiliki 46 kromosom.
Selama Meiosis II, kromatid sister (struktur kromosom klasik berbentuk X) akan dipisahkan oleh serat gelendong dan diamankan dalam dua sel anak baru, yang masing-masing hanya akan memiliki 23 kromosom, menjadikannya haploid. Setelah gamet haploid ini terbentuk (sperma dan telur), mereka dapat bersatu selama pembuahan untuk membentuk embrio diploid.
Sel Haploid di Beberapa Tumbuhan dan Serangga
Sementara proses ini cukup terkenal dan mudah dalam organisme eukariotik seperti manusia dan hewan lainnya, ada beberapa pengecualian, di mana organisme akan menghasilkan sel haploid pada titik-titik tertentu dalam hidup mereka. Spesies alga dan jamur tertentu memiliki dua metode reproduksi potensial, baik aseksual atau seksual. Ketika mereka mengalami reproduksi seksual, zigot yang terbentuk setelah pembuahan akan mengalami meiosis, yang akan menghasilkan empat spora haploid.
Di dunia serangga, sel-sel haploid juga ada dan memainkan peran kunci. Pada semut dan tawon, misalnya, serangga berkembang dari telur yang merupakan sel haploid yang tidak dibuahi, artinya semut dan tawon adalah organisme haploid.
Sel-sel haploid dipahami dengan baik, tetapi terus dipelajari oleh para peneliti, terutama ketika mereka berlaku untuk penelitian tentang cacat genetik, gen resesif, dan teknik potensial untuk memanipulasi keseimbangan kromosom melalui penyaringan genetik.
Perbedaan Antara Sel Diploid dan Sel Haploid
Gamet dari orang tua diploid menjalani meiosis, dan pembuahan sel telur dan sperma terjadi. Ini membentuk zigot diploid yang mengandung kromosom ibu dan kromosom paternal. Zigot diploid ini mengalami mitosis yang mengarah pada pembentukan organisme diploid.
Sel-sel kelamin atau gamet mengandung sel-sel haploid yang berarti bahwa sel-sel ini memiliki satu set kromosom, yaitu, 23 kromosom. Hanya ada 23 kromosom di dalam sel telur manusia dan 23 kromosom dalam sel sperma manusia. Sel-sel ini terbentuk setelah mereka melalui pembelahan sel khusus yang disebut meiosis. Oleh karena itu, keturunan mewarisi satu set kromosom dari ibu dan satu set dari ayah. Setelah pembuahan, mereka membentuk zigot diploid. Zigot diploid ini berkembang menjadi spesies diploid.
Sel diploid memiliki dua salinan homolog dari setiap kromosom yang diwarisi dari ibu dan ayah. Semua mamalia adalah organisme jenis ini, dengan pengecualian beberapa spesies. Ada 46 kromosom dalam sel diploid manusia dan sel haploid manusia memiliki 23 kromosom. Sel-sel diploid ditunjukkan oleh 2n = 2x dan sel-sel haploid ditunjukkan oleh n, di mana n = jumlah kromosom dan x = jumlah monoploid.
Kata terakhir
Meskipun ada sejumlah contoh sel haploid dan organisme di alam, hal yang paling penting untuk dicatat adalah fungsi sel haploid dalam sel eukariotik, reproduksi seksual akan jauh lebih efisien, dan keberadaan organisme yang lebih kompleks tidak mungkin. Mengingat bahwa reproduksi seksual dan ketergantungannya pada sel haploid memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal, memahami aktivitas dan signifikansi kromosomnya sangat penting!