Spermatogenesis

Spermatogenesis

Spermatogenesis adalah proses pembentukan sel kelamin jantan atau sperma. Spermatogenesis terjadi setelah seorang pria mengalami puberitas, kurang lebih saat berumur 13 tahun. Spermatogenesis terjadi dalam testis yaitu dalam pembuluh halus testis (tubulus seminiferus).Sperma terdiri atas kepala, badan dan ekor. Kepala sperma tebal dan dilapisi suatu enzim untuk membantu menembus dinding ovum. Ekor sperma melekat pada badan sperma, badan sperma mengandung mitokondria sebagai penghasil energi untuk menggerakkan sperma menuju ovum.

Organ kelamin luar pada pria terdiri atas skrotum dan penis. Skrotum dapat mengerut ketika suhu luar terlalu rendah dan cenderung kendur ketika suhu luar terlalu pantas. Penis merupakan organ kelamin luar yang penting untuk melakukan kopulasi atau persetubuhan. Kopulasi adalah hubungan kelamin antara pria dan wanita yang bertujuan untuk memindahkan semen ke saluran kelamin wanita.

Proses ini berlangsung dalam alat kelamin jantan yaitu testis. Dalam testis terdapat bagian yang disebut tubulus seminiferus. Pada bagian tersebut terdapat sel-sel primordium yang bersifat diploid. Sel-sel primodium adalah kelompok sel yang belum dewasa yang nantinya akan membentuk struktur khusus. Sel-sel primordium tersebut berulang kali mengalami pembelahan secara mitosis, diantaranya membentuk spermatogonium (induk sperma) yang nantinya akan menjadi sperma.

Spermatogonium bersifat diploid (2n), dalam pertumbuhannya spermatogonium mengalami mitosis membentuk sel sperma tosit primer yang bersifat diploid pula, kemudian sel ini melakukan meiosis. Pada meiosis I, dihasilkan dua sel anakan yang disebut spermatosit sekunder yang bersifat haploid. Pada meiosis II, tiap sel tersebut menghasilkan dua sel anakan yang disebut spermatid. Spermatid bersifat haploid, yang dalam pertumbuhannya mengalami maturasi membentuk spermatozoa. Sel spermatid dilengkapi dengan ekor sehingga spermatozoa dapat bergerak bebas jika berada pada media cair. Hasil akhir dari spermatogenesis adalah terbentuknya empat spermatozoa fungsional dari satu sel induk yang mengalami meiosis.

            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.

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 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.

1.    Oogenesis

Oogenesis terjadi di ovarium, pada ovarium terdapat calon-calon sel telur yaitu oogonium yang terbentuk sejak lahir. Sel-sel itu terdapat dalam kantung kecil disebut folikel primordial. Tiap bulan sejak puberitas, hormone seks menyebabkan 20 sampai 25 folikel menjadi besar dan ditransformasi menjadi folikel primer. Sebagian besar mengalami degenerasi, hanya satu yang menjadi matang dan menjadi folikel sekunder. Folikel ini tambah cepat dalam beberapa hari, dindingnya menebal dan cairan berkumpul dikelilingi oleh oosit yang dikandungnya. Proses ini dipengaruhi oleh kerja FSH (Follicle Stimulating Hormone). Follicle de graaf memproduksi hormone estrogen. Hormon ini mampu merangsang kelenjar hipopisis untuk mensekresikan LH (Luteinizing Hormon) berfungsi mendorong pelepasan sel telur (ovulasi) selanjutnya oosit sekunder meneruskan pembelahan menjadi ootid dan badan kutub kedu (polosit sekunder) ootid berdiferensiasi menjadi ovum.

Oogenesis adalah proses pembentukan sel telur atau ovum di dalam ovarium wanita. Proses tersebut di mulai dengan pembentukan bakal sel-sel telur yang disebut oogonia (tunggal:oogonium) atau sel induk telur yang bersifat diploid. Pada akhir bulan ketiga dari usia fetus, semua oogonia selesai dibentuk. Oogonia akan membelah secara mitosis menghasilkan oosit primer. Oosit primer akan bermeiosis, tetapi hanya sampai pada fase profase. Fase-fase berikutnya dari pembelahan meiosis akan dilanjutkan setelah bayi lahir, yaitu setelah masa pubertas (usia sekitar 11-14 tahun).

Oogenesis berlangsung dalam alat kelamin betina, yaitu ovarium. Sel primordium dalam ovarium yang bersifat diploid ialah oogonium. Dalam pertumbuhannya oogonium mengalami mitosis membentuk oosit primer yang juga bersifat diploid. Sel ini mengalami meiosis I sehingga membentuk dua sel anakan, yang satu besar  disebut oosit sekunder dan yang satu kecil disebut badan kutub primer. Keduanya bersifat haploid karena telah terjadi pembagian /penyusutan pada kromosom kedua sel ini mengalaami meiosis II. Pada sel oosit sekunder juga dihasilkan dua sel anakan, yang satu besar disebut ootid sedangkan yang satu kecil disebut badan sekunder. Pada badan kutub hasil meiosis I juga berlangsung meiosis II, dan hasil anakan berupa dua sel badan kutub. Namun sel badan kutub mengalami degenerasi dalam perkembangannya hingga akhirnya mati, sedangkan ootid mengalami perkembangan menjadi ovum. Dengan demikian pada oogenesis,satu sel induk akhirnya membentuk satu ovum yang fungsional dan tigabsel badan kutub yang tidak fungsional (tidak terlibat dalam pembuahan)

Pada saat bayi dilahirkan, ovarium mengandung sekitar 2 juta oosit primer. Jumlah oosit tersebut akan berkurang setiap harinya hingga masa pubertas tersisa sekitar 400.000 .

Pada masa pubertas, maka oosit (primer) kembali bermeiosis. Pembelahan meiosis I menghasilkan dua sel haploid, satu sel berukuran besar disebut oosit sekunder dan satu sel lainnya berukuran lebih kecil disebut sel polosit primer.

Jika terjadi fertilisasi, maka oosit sekunder mengalami pembelahan meiosis II dengan menghasilkan satu sel polosit sekunder (badan kutub sekunder) dan satu sel berukuran normal, disebut ootid. Ootid kelak akan berkembang menjadi ovum (sel telur). Sel polosit primer membelah menghasilkan dua sel polosit sekunder. Kedua sel polosit sekunder ini bergabung dengan satu sel polosit sekunder lainnya yang berasal dari pembelahan oosit sekunder. Ketiga sel polosit sekunder akan mengalami degenerasi. Dengan demikian, pada proses oogenesis hanya dihasilkan satu sel telur.

Oogenesis terdiri atas:

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.

6.       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).