Spermatogenesis

1. Spermatogenesis

Peralihan dari bakal sel kelamin yang aktif membelah ke sperma yang masak serta menyangkut berbagai macam perubahan struktur yang berlangsung secara berurutan. Spermatogenesis berlangsung pada tubulus seminiferus dan diatur oleh hormone gonadtotropin dan testosterone (Wildan yatim, 1990).

Tahap pembentukan spermatozoa dibagi atas tiga tahap yaitu :

1.Spermatocytogenesis

   Merupakan spermatogonia yang mengalami mitosis berkali-kali yang akan menjadi spermatosit primer.

   Spermatogoni

   Spermatogonia merupakan struktur primitif dan dapat melakukan reproduksi (membelah) dengan cara

   mitosis. Spermatogonia ini mendapatkan nutrisi dari sel-sel sertoli dan berkembang menjadi spermatosit

   primer.

   Spermatosit Primer

   Spermatosit primer mengandung kromosom diploid (2n) pada inti selnya dan mengalami meiosis. Satu

   spermatosit akan menghasilkan dua sel anak, yaitu spermatosit sekunder.

2. Tahapan Meiois

Spermatosit I (primer) menjauh dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak dan segera mengalami meiosis I yang kemudian diikuti dengan meiosis II.

Sitokenesis pada meiosis I dan II ternyata tidak membagi sel benih yang lengkap terpisah, tapi masih berhubungan sesame lewat suatu jembatan (Interceluler bridge). Dibandingkan dengan spermatosit I, spermatosit II memiliki inti yang gelap.

3. Tahapan Spermiogenesis

Merupakan transformasi spermatid menjadi spermatozoa yang meliputi 4 fase yaitu fase golgi, fase tutup, fase akrosom dan fase pematangan. Hasil akhir berupa empat spermatozoa masak. Dua spermatozoa akan membawa kromosom penentu jenis kelamin wanita “X”. Apabila salah satu dari
spermatozoa ini bersatu dengan ovum, maka pola sel somatik manusia yang 23 pasang kromosom itu akan dipertahankan. Spermatozoa masak terdiri dari :

1. Kepala (caput), tidak hanya mengandung inti (nukleus) dengan kromosom dan bahan genetiknya, tetapi juga ditutup oleh akrosom yang mengandung enzim hialuronidase yang mempermudah fertilisasi ovum.
2. Leher (servix), menghubungkan kepala dengan badan.
3. Badan (corpus), bertanggungjawab untuk memproduksi tenaga yang dibutuhkan untuk motilitas.
4. Ekor (cauda), berfungsi untuk mendorong spermatozoa masak ke dalam vas defern dan ductus ejakulotorius.

Proses Spermatogenesis

Proses spermatogenesis terjadi didalam tubula seminiferus testis. Proses ini dimulai dari proses diferensiasi sel-sel germinal primordial menjadi spermatogonium. Spermatogonium ini mempunyai jumlah kromososm diploid (2n). Spermatogonia ini menempati membran basah atau bagian terluar dari tubulus seminiferus. Spermatogonia ini akn mendapatkan nutrisi dari sel-sel sertoli dan berkembang menjadi spermatosit primer. Spermatogonia akan bermitosis berkali-kali mebentuk spermatosit primer. Spermatosit primer mengandung kromosom diploid (2n) pada inti selnya dan mengalami meiosis. Satu spermatosit akan menghasilkan dua sel anak, yaitu spermatosit sekunder (Anonim, 2009 (a)).

(Barlian dkk, 2009)

Proses pembentukan spermatosit sekunder, dimulai saat spermatosit primer menjauhi dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak, dan terjadilah meiosis pertama membentuk dua spermatosit sekunder yang masing-masing memiliki kromososm haploid (1n). Proses meiosis pertama ini langsung diikuti dengan pembelahan meiosis kedua yang membentuk empat spermatid masing-masing dengan kromosom haploid. Akhirnya spermatid akan bertranformasi membentuk spermatozoa. Proses spermatogenesis ini terjadim pada suhu normal tetapi lebih rendah dari pada suhu tubuh, dan proses ini juga dipengaruhi oleh sel sertoli (Isnaeni, 2006).

Jadi jika dilihat dari tahapannya, proses spermatogenesis dibagi menjadi tiga tahapan :

1. Tahapan Spermatocytogenesis

Yaitu tahapan dimana spermatogonia bermitosis menjadi spermatid primer, proses ini dipengarui oleh sel sertoli, dimana sel sertoli yang meberi nutrisi-nutrisi kepada spermatogonia, sehingga dapat berkembang menjadi spermatosit.

1. Tahapan Meiosis

Merupakan tahapan spermatosit primer bermiosis I membentuk spermatosis sekunder dan langsung terjadi meiosis II yaitu pembentukan spermatid, dari spermatosit sekunder. Proses ini terjadi saat spermatosit primer menjauhi lamina basalis, dan sitoplasma semakin banyak.

1. Tahapan Spermiogenesis

Merupakan tahapan terakhir pembentukan spermatozoa, dimana terjadi transformasi dari spermatid menjadi spermatozoa. Tahapan ini terdiri dari empat fase : yaitu fase golgi, fase tutup. fase akrosom, dan fase pematangan (Anonim, 2009 (b)).

(Barlian, dkk, 2009)

Setelah terbentuk spermatozoa, Sperma ini terdiri dari tiga bagian yaitu kepala sperma, leher sperma, dan ekor sperma.

A. Kepala sperma,  pada kepala sperma terdapat akrosoma yang terbentuk dari badan golgi dan mengandung enzim hialuronidase yang berfungsi untuk melisiskan bentuk telur. Pada bagian ini juga terdapat inti sperma yang menyimpan sejumlah kode/informasi genetik yang akan diwariskan kepada keturunannya.

B. Leher Sperma, pada bagian ini banyak mengandung mitokondria, sehingga tempat ini merupakan tempat oksidasi sel untuk membentuk energi, sehingga sperma dapat bergerak aktif.

C. Ekor Sperma, bagian ini merupakan alat gerak sperma menuju ovum (Syamsuri, 2003).

• Hormon Reproduksi pada hewan jantan, fungsi dan letak.

1. Testosteron : Merupakan hormone yang terletak dan dihasilakn oleh testis tepatnya hormone ini dikeluarkan oleh sel leydig). Hormone ini penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organ reproduksi serta cirri seks sekunder pada hewan jantan dan hormone ini terutam bertanggung jawab pada pembentukan spermatosit sekunder. Pelepasan hormone ini dikendalikan oleh hormone LH (Luteinizing Hormone) (Isnaeni, 2006).
2. GnRH : Hormon ini dihasilkan oleh hipotalamus, yang berfungsi untuk merangsang hipofisis atau pituitary bagian anterior untuk mengeluarkan FSH dan LH.
3. LH (Luteinizing Hormone) : Hormon ini disekresikan oleh kelenjar hipofisis bagian anterior. Hormon ini berfungsi untuk merangsang sel-sel leydig agar mensekresikan hormone testosterone (Syamsuri, 2003).
4. FSH (Follicle Stimulating Hormone) : Hormon ini juga disekresikan oleh kelenjar hipofisis bagian anterior, dan berfungsi untuk mempengaruhi dan merangsang perkembangan tubulus seminiferus dan sel sertoli untuk menghasikan ABP (Androgen Binding Protein/protein pengikat androgen) yang berfungsi untuk mengikat estrogen dan testosterone dan membawa kedua hormone tersebut ke dalam cairan tubulus seminiferus,  jadi ABP juga berfungsi memacu pembentukan sperma. FSH pada khusunya berfungsi pada pembentukan spermatid menjadi spermatozoa.
5. Estrogen : Hormon ini dihasilkan oleh sel-sel sertoli, hormone ini berfungsi untuk pematangan sperma ( Anonim, 2009 (a)).

Gametogenesis

      Gametogenesis merupakan proses pembentukan gamet (sel kelamin) yang terjadi melalui pembelahan meiosis. Gametogenesis berlangsung pada sel kelamin dalam alat perkembangbiakan.Gametogenesis meliputi spermatogenesis (pembentukan spermatozoa atau sperma) dan Oogenesis (pembentukan ovum)

Pada masa pubertas, spermatogonia membelah diri secara mitosis sehingga menghasilkan lebih banyak spermatogonia. Pada manusia, spermatogonia mengandung 23 pasang kromosom atau 46 kromosom (diploid)
Beberapa spermatogonia membelah diri kembali, sedangkan lainnya berkembang menjadi spermatosit primer yang juga mengandung kromosom sebanyak 46 kromosom. Sel – sel spermatosit primer tersebut kemudian membelah secara meiosis nebjadi dua spermatosit sekunder yang jumlah kromosomnya menjadi setengahnya (23kromosom haploid). Selanjutnya spermatosit sekunder membelah lagi secara meiosis menjadi empat spermatid. Jadi, spermatid.jadi, spermatosit primer mengalami pembelahan meiosis I yang menghasilkan dua spermatosit sekunder. Selama pembelahan meiosis II, kedua spermatosit sekunder membelah lagi menghasilkan empat spermatid. Selanjutnya spermatid berdiferensi menjadi sel kelamin dewasa(masak) yang disebut spermatozoa atau sperma. Ini juga memiliki23 kromosom (haploid).
       Pada manusia proses spermatogenesis berlangsung setiap hari. Siklus spermatogenesis berlangsung rata – rata 74 hari. Artinya , perkembangan sel spermatogonia menjadi spermatozoa matang memerlukan waktu rata – rata 74 hari. Sementara itu pemasakan spermatosit menjadi sperma memerlukan waktu dua hari.proses pemasakan spermatosit menjadi sperma dinamakan spermatogenesis dan terjadi didalam epidemis.
Pada pria dewasa normal, proses spermatogenesis terus berlangsung sepanjang hidup, walaupun kualitas dan kauntitasnya makin menurun dengan bertambahnya usia.

                                                    

3.) Bagian – Bagian Sperma

       Sperma dewasa terdiri dari tiga bagian yaitu kepala, bagian tengah dan ekor (flagelata. Kepala sperma mengandung nucleus. Bagian ujung kepala ini mengandung akrosom yang menghasilkan enzim yang berfungsi untuk menembus lapisan – lapisan sel telur pada waktu fertilisasi. Bagian tengah sperma mengandung mitokondria yang menghasilkan ATP sebagai sumber energy untuk pergerakan sperma. Ekor sperma berfungsi sebagai alat gerak.

Oogenesis

Oogenesis merupakan proses pematangan ovum di dalam ovarium. Tidak seperti spermatogenesis yang dapat menghasilkan jutaan spermatozoa dalam waktu yang bersamaan, oogenesis hanya mampu menghasilkan satu ovum matang sekali waktu. Mari kita simak prosesnya lebih lanjut:

1. Oogonium yang merupakan prekursor dari ovum tertutup dalam folikel di ovarium.

2. Oogonium berubah menjadi oosit primer, yang memiliki 46 kromosom. Oosit primer melakukan meiosis , yang menghasilkan dua sel anak yang ukurannya tidak sama.

3. Sel anak yang lebih besar adalah oosit sekunder yang bersifat haploid.Ukurannya dapat mencapai ribuan kali lebih besar dari yang lain karena berisi lebih banyak sitoplasma dari oosit primer.

4. Sel anak yang lebih kecil disebut badan polar pertama yang kemudian  membelah lagi.

5. Oosit sekunder meninggalkan folikel ovarium menuju tuba Fallopi. Apabila oosit sekunder difertilisasi, maka akan mengalami pembelahan meiosis yang kedua . begitu pula dengan badan polar pertama membelah menjadi dua badan polar kedua yang akhirnya mengalami degenerasi. Namun apabila tidak terjadi fertilisasi, menstruasi dengan cepat akan terjadi dan siklus oogenesis diulang kembali.

6. Selama pemebelahan meiosis kedua, oosit sekunder menjadi bersifat haploid dengan 23 kromosom dan selanjutnya disebut dengan ootid. Ketika inti nukleus sperma dan ovum siap melebur menjadi satu, saat itu juga ootid kemudian mencapai perkembangan finalnya menjadi ovum yang matang.

7. Kedua sel haploid (sperma dan ovum) bersatu membentuk sel zygot yang bersifat dipoid (2n).

 Oogenesis

1. Sel-Sel Kelamin Primordial

Sel-sel kelamin primordial mula-mula terlihat di dalam ektoderm embrional dari saccus vitellinus, dan mengadakan migrasi ke epitelium germinativum kira-kira pada minggu ke 6 kehidupan intrauteri. Masing-masing sel kelamin primordial (oogonium) dikelilingi oleh sel-sel pregranulosa yang melindungi dan memberi nutrien oogonium dan secara bersama-sama membentuk folikel primordial.

2. Folikel Primordial

Folikel primordial mengadakan migrasi ke stroma cortex ovarium dan folikel ini dihasilkan sebanyak 200.000. Sejumlah folikel primordial berupaya berkembang selama kehidupan intrauteri dan selama masa kanak-kanak, tetapi tidak satupun mencapai pemasakan. Pada waktu pubertas satu folikel dapat menyelesaikan proses pemasakan dan disebut folikel de Graaf dimana didalamnya terdapat sel kelamin yang disebut oosit primer.

3. Oosit Primer

Inti (nukleus) oosit primer mengandung 23 pasang kromosom (2n). Satu pasang kromosom merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin, dan disebut kromosom XX. Kromosom-kromosom yang lain disebut autosom. Satu kromosom terdiri dari dua kromatin. Kromatin membawa gen-gen yang disebut DNA.

4.Pembelahan Meiosis Pertama

Meiosis terjadi di dalam ovarium ketika folikel de Graaf mengalami pemasakan dan selesai sebelum terjadi ovulasi. Inti oosit atau ovum membelah sehingga kromosom terpisah dan terbentuk dua set yang masing-masing mengandung 23 kromosom. Satu set tetap lebih besar dibanding yang lain karena mengandung seluruh sitoplasma, sel ini disebut oosit sekunder. Sel yang lebih kecil disebut badan polar pertama. Kadang-kadang badan polar primer ini dapat membelah diri dan secara normal akan mengalami degenerasi.

Pembelahan meiosis pertama ini menyebabkan adanya kromosom haploid pada oosit sekunder dan badan polar primer, juga terjadi pertukaran kromatid dan bahan genetiknya. Setiap kromosom masih membawa satu kromatid tanpa pertukaran, tetapi satu kromatid yang lain mengalami pertukaran dengan salah satu kromatid pada kromosom yang lain (pasangannya). Dengan demikian kedua sel tersebut mengandung jumlah kromosom yang sama, tetapi dengan bahan genetik yang polanya berbeda.

5. Oosit Sekunder

Pembelahan meiosis kedua biasanya terjadi hanya apabila kepala spermatozoa menembus zona pellucida oosit (ovum). Oosit sekunder membelah membentuk ovum masak dan satu badan polar lagi, sehingga terbentuk dua atau tiga badan polar dan satu ovum matur, semua mengandung bahan genetik yang berbeda. Ketiga badan polar tersebut secara normal mengalami degenerasi. Ovum yang masak yang telah mengalami fertilisasi mulai mengalami perkembangan embrional.

II.2.3. Fertilisasi

Menurut Sri Sudarwati (1990) fertilisasi merupakan proses peleburan dua macam gamet sehingga terbentuk suatu individu baru dengan sifat genetic yang berasal dari kedua parentalnya. Sedangkan menurut Wildan Yatim (1990) fertilisasi merupakan masuknya spermatozoa kedalam ovum. Setelah spermatozoa masuk, ovum dapat tumbuh menjadi individu baru.

Spermatozoa yang mengelilingi ovum akan menghasilkan enzim hialuronidase, yaitu enzim yang memecah protoplasma pelindung ovum agar dapat menembus ovum dengan sedikit lebih mudah. Enzim tersebut merusak korona radiata dan memudahkan penembusan zona pellucida hanya untuk satu sperma saja. Badan dan ekor sperma terpisah dari kepala segera setelah masuk ke dalam ovum. Segera setelah kedua sel bersatu, kumparan kutub kedua dalam inti (nukleus) ovum mengalami pembelahan meiosis kedua dan mampu bersatu dengan inti sperma, sehingga terbentuk kromosom diploid (2n).

 

Oogenesis

Oogonium adalah merupakan sel induk dari ovum yang terdapat dalam sel folikel yang berada di dalam ovarium.

Oogonium mengalami pembelahan mitosis berubah menjadi oosit primer, yang memiliki 46 kromosom. Oosit primer melakukan meiosis (tahap I), yang menghasilkan dua sel anak yang ukurannya tidak sama.

Sel anak yang lebih besar adalah oosit sekunder yang bersifat haploid (n). Ukurannya dapat mencapai ribuan kali lebih besar dari yang lain karena berisi lebih banyak sitoplasma dari oosit primer yang lain.

Sel anak yang lebih kecil disebut badan polar pertama yang kemudian membelah lagi.

Oosit sekunder meninggalkan folikel ovarium menuju tuba Fallopi. Apabila oosit sekunder di dibuahi oleh sel sperma (fertilisasi), maka akan mengalami pembelahan meiosis yang kedua. begitu pula dengan badan polar pertama membelah menjadi dua badan polar kedua yang akhirnya mengalami degenerasi. Namun apabila tidak terjadi fertilisasi, menstruasi dengan cepat akan terjadi dan siklus oogenesis diulang kembali.

Selama pemebelahan meiosis kedua, oosit sekunder menjadi bersifat haploid (n) dengan 23 kromosom dan selanjutnya disebut dengan ootid. Ketika inti nukleus sperma dan ovum siap melebur menjadi satu, saat itu juga ootid kemudian mencapai perkembangan akhir atau finalnya menjadi ovum yang matang. Peristiwa pengeluaran sel telur dikenal dengan istilah ovulasi. Pada setiap ovulasi hanya satu telur yang matang dan dapat hidup 24 jam. Jika ovum yang matang tersebut tidak dibuahi, maka sel telur tersebut akan mati dan luruh bersama dengan dinding rahim pada awal siklus menstruasi.