Profase adalah tahap awal pembelahan sel pada eukariota. Profase, baik dalam mitosis maupun meiosis, dikenali oleh pemadatan kromosom dan pemisahan sentriol dalam sentrosom. Organel ini mengontrol mikrotubulus dalam sel, dan setiap sentriol adalah setengah dari organel. Selama profase, mereka terpisah untuk menyediakan pusat mikrotubulus di setiap sel baru.
Organel, kromosom, dan banyak zat dan struktur lainnya digerakkan sel dengan mikrotubulus dan protein terkait. Struktur ini bersama-sama dikenal sebagai motor molekuler dan menggerakkan banyak proses sel. Profase memulai pembelahan sel dengan memisahkan pusat-pusat motor molekuler ini, dan memadatkan kromosom.
Ciri Profase dalam Mitosis
Mitosis terjadi setelah interfase pada eukariota. Selama interfase, DNA direplikasi, bersama dengan organel yang diperlukan untuk membelah. Ini termasuk sentrosom, di mana sentriol direplikasi. Dengan genom dan organel yang direplikasi, sel dapat memulai mitosis. Tahap pertama mitosis adalah profase, dan ia menetapkan tahap untuk tahap mitosis selanjutnya. Selama mitosis interfase sebelumnya, kromosom ada dalam keadaan longgar. Pada permulaan profase, protein yang terkait dengan DNA diaktifkan, dan DNA berliku di sekitarnya dan bundel dalam bentuk padat. Di bawah mikroskop, tahap ini dapat dilihat sebagai penggelapan tempat-tempat berbeda di dalam nukleus.
Komponen lain dari nukleus, nukleolus, menghilang selama profase. Nukleolus adalah titik gelap dalam nukleus yang mengandung RNA dan protein yang bertanggung jawab untuk menciptakan ribosom. Ribosom adalah protein besar dan kompleks RNA yang menghasilkan protein lain. Karena sel berusaha menyalin RNA baru selama pembelahan sel, kompleks ini dapat dibongkar dan didistribusikan ke setiap sel baru. Ini akan disusun kembali setelah sel membelah.
Pada tumbuhan, tahap mendahului profase di mana nukleus dipindahkan ke pusat sel, dan vakuola berisi air yang besar dipindahkan keluar dari jalan. Beberapa tanaman juga kekurangan sentrosom, dan mengatur mikrotubulus mereka dengan cara yang berbeda. Selama preprofase, mekanisme ini diatur. Seperti binatang, kromosom memadat dan dapat dilihat, dan nukleolus menghilang selama profase.
Setelah profase mitosis, kromosom dengan akan melekat pada mikrotubulus, diatur di tengah sel, dan kromatid sister dari setiap kromosom akan dipisahkan menjadi sel-sel baru. Dengan cara ini, sel-sel akan identik dengan sel yang ada sebelum DNA disalin. Setiap sel masih akan memiliki pasangan kromosom homolog yang membawa alel berbeda untuk setiap gen. Selama profase mitosis, motor molekuler dan kondensasi DNA yang diperlukan memungkinkan kromatid sister untuk dipisahkan.
Profase dalam Meiosis
Ada dua tahap profase selama meiosis. Meiosis terdiri dari dua pembelahan sel yang terpisah, dipisahkan oleh fase yang dikenal sebagai interkinesis.
Ciri-ciri Profase I
Pembagian pertama meiosis, meiosis I mulai setelah sel melewati interfase. Seperti dalam kasus mitosis yang mendahului interfase pada tahap ini memiliki ciri-ciri, setiap kromosom direplikasi selama sintesis interfase. Jadi, ketika meiosis dimulai, ada dua salinan dari masing-masing kromosom, dilampirkan sebagai kromatid kromosom yang sama. Selama profase I, kromosom memadat, seperti pada mitosis. Namun, kromosom homolog juga berpasangan dalam profase I. Ketika kromosom homolog berpasangan, bagian-bagian DNA pada kromosom yang berbeda dapat bertukar. Ini menggabungkan kembali alel yang ada pada setiap kromosom, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Rekombinasi homolog bertanggung jawab atas hukum berpasangan bebas. Selain gen yang terkait sangat erat pada kromosom, hampir semua kombinasi alel dapat dihasilkan dari rekombinasi homolog. Misalnya, jika ayah Anda memiliki rambut cokelat dan mata biru dan ibu Anda memiliki rambut pirang dan mata cokelat, Anda bisa mendapatkan kombinasi sifat-sifat tersebut. Ciri-ciri ini adalah bagian-bagian berbeda dari kromosom, dan berubah-ubah selama rekombinasi. Hukum berpasangan bebas, dibuat dalam profase I, menjamin bahwa kromosom homolog diterima dari orang tua
Setelah profase I, meiosis I mulai membagi isi sel. Tidak seperti dalam mitosis, kromosom sister tetap bersama melalui meiosis I, tetapi kromosom homolog dipisahkan. Setiap kromosom homolog membawa alel yang berbeda untuk setiap gen. Sepanjang meiosis I, kromosom homolog ini dipisahkan, yang mengarah pada hukum segregasi. Ini memastikan bahwa organisme dapat menularkan kedua alel untuk gen apa pun, terlepas dari hubungan fenotipik antara alel.
Dengan cara ini, alel resesif dapat ada dalam organisme yang bertindak sebagai “pembawa” alel, tidak menunjukkan efek fenotipik alel, tetapi meneruskannya pada keturunannya. Ini memastikan bahwa setiap generasi dapat mengandung variabilitas yang dapat membantu populasi bertahan dari perubahan lingkungan.
Ciri-ciri Profase II
Berikut ini ciri-ciri profase II. Setelah meiosis I, kedua sel anak ini beristirahat sebentar, yang disebut interkinesis. Selama istirahat ini, DNA tidak mereplikasi, karena sudah terdiri dari untaian DNA duplikat yang melekat pada sentromer. Meskipun DNA ada sebagai kromatid sister duplikat, hanya satu setengah dari masing-masing pasangan homolog hadir di setiap sel. Seperti pada profase mitosis, mikrosubulus yang mengandung sentrosom terpisah pada setiap sisi setiap sel selama profase II. Nukleus mulai rusak, dan kromosom terpadatkan lagi, dalam persiapan untuk dipindahkan dan dipisahkan.
Selama sisa meiosis II, kromatid sister dari setiap kromosom akan dipisahkan menjadi dua sel baru. Pada akhir meiosis, akan ada 4 sel total, dari satu sel awal. Meskipun profase II sangat mirip dengan profase mitosis, tindakan rumit dalam profase I memungkinkan organisme yang bereproduksi secara generatif untuk mengurangi ploidi mereka dalam persiapan untuk acara pembuahan antar sel dari dua organisme yang berbeda.