Gametogenesis

Spermatogenesis

Spermatogenesis, artinya proses pembentukan sperma. Proses ini terjadi di dalam alat genital pria, yakni testis. Pembentukan sperma ini dimulai pada saat pubertas, ketika produksi hormon gonadotropin sudah cukup maksimal untuk merangsang pembentukan spermatozoa.

Pada mulanya, diwaktu masih dalam kandungan, sel-sel germinal primordial tampak pada tingkat perkembangan yang dini di antara sel endoderm di dinding kantung kuning telur di dekat allantois. Kemudian pada minggu ke-3 masa janin, mereka akan bermigrasi ke rigi urogenital yang saat itu tumbuh di daerah lumbal. Semenjak dari dalam kandungan sampai masa pubertas nanti, sel-sel germinal primordial ini akan mengalami fase istirahat, sampai suatu saat ketika lumen tubulus seminiferus telah sempurna dibentuk pada pubertas, mereka akan berdiferensiasi menjadi spermatogonia. Sehingga dapat disimpulkan bahwa, spermatogonia itu berasal dari sel-sel germinal primordial tersebut.

Spermatogonia tipe A adalah spermatogonia awal yang dibentuk. Seiring perkembangan ilmu pengetahuan, saat ini diketahui bahwa spermatogonia tipe A ini akan mengalami serangkaian fase pembelahan secara mitosis, dan akhirnya membentuk spermatogonia tipe B. Spermatogonia tipe B ini kemudian yang akan bergerak ke lumen, termodifikasi dan membesar membentuk spermatosit primer. Spermatosit primer nantinya akan semakin ke arah lumen sambil membelah secara miosis menjadi spermatosit sekunder. Pada fase miosis pertama ini (atau miosis I), proses yang berlangsung cukup lama adalah pada tahap profase I, yakni sekitar 22 hari. Sedangkan proses selanjutnya yakni metafase, anafase dan telofase berlangsung dengan cepat.

Setelah terbentuk spermatosit sekunder, alamiahnya ia akan langsung membelah kembali secara miosis (atau miosis II) menjadi spermatid. (Inilah mengapa secara histologis sel spermatosit sekunder jarang ditemukan dalam preparat histologi). Spermatid yang dihasilkan sekarang telah haploid, atau memiliki setengah dari kromosom induknya (spermatosit primer).

Langkah selanjutnya adalah tahap dimana spermatid berdiferensiasi menjadi spermatozoa. Proses ini secara keseluruhan dikenal dengan spermiogenesis. Spermiogenesis terdiri dari empat tahapan:

1. Pembentukan akrosom, yaitu pelindung kepala sperma yang menutupi separoh permukaan nukleus sperma dan berisi enzim-enzim yang diperlukan untuk menembus lapisan-lapisan sel telur pada saat fertilisasi. (contohnya, enzim hyaluronidase dan proteolitik).
2. pemadatan inti/kondensasi nukleus.
3. pembentukan leher, badan tengah dan ekor dari sperma
4. penglepasan sitoplasma yang tersisa menjadi bahan residu yang kemudian difagosit oleh sel sertoli.

Hasil akhir dari spermatogensis adalah spermatozoa yang haploid (n), dimana 1 spermatosit primer menghasilkan 4 spermatozoa. Proses ini berlangsung di dalam testis lebih kurang selama 64 hari, dimana sebenarnya spermatozoa yang terbentuk adalah sekitar 300 juta sel spermatoza baru setiap hari.

Proses diatas sesungguhnya didukung oleh peranan sel-sel lain yang ada di dalam testis. Sel sertoli berguna untuk men-support dan melindungi sel benih, menutrisinya dan berperan dalam pelepasan sel sperma yang telah matur. Sedangkan sel leydig menghasilkan testosteron yang berfungsi bersama-sama dengan sel sertoli untuk menjadi pemicu awal proses spermatogenesis.

Tipe Sel	Kromosom	Kromatid	Proses pembelahan
Spermatogonium	46	2N	Mitosis
Spermatosit primer	46	4N	Meiosis
Spermatosit sekunder	23	2N	Meiosis
Spermatid	23	1N	Diferensiasi menjadi Sperma
Sperma	23	1N	-

Oogenesis

Oogenesis merupakan proses pembentukann ovum di dalam ovarium. Tidak seperti spermatogenesis yang dapat menghasilkan jutaan sperma dalam waktu yang bersamaan, oogenesis hanya mampu menghasilkan satu ovum matang sekali waktu. Proses oogenensis dipengaruhi oleh beberapa hormon yaitu:

a. Hormon FSH (Follicle Stimulating Hormone)

Berfungsi untuk merangsang pertumbuhan sel-sel folikel

b. Hormon LH (Luteinizing Hormone)

Berfungsi merangsang terjadinya ovulasi (yaitu proses pengeluaran sel ovum)

c. Hormon estrogen

Estrogen berfungsi menimbulkan sifat kelamin sekunder

d. Hormon progesteron

Hormon progesteron berfungsi juga untuk menebalkan dinding endometrium.

Oogenesis secara sederhana prosesnya dapat dijelaskan tahapannya sebagai berikut:

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

2. 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

3. 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

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 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

6. 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 .

Ovum memiliki beberapa lapisan pelindung, antara lain :

1) Membrane vitellin yaitu lapisan transparan dibagian dalam ovum.

2) Zona pellusida, yaitu lapisan pelindung ovum yang tebal dan terletak dibagian tengah. Terdiri dari protein dan mengandung rangsang (reseptor) untuk spermatozoa.

3) Corona radiata, yaitu merupakan sel-sel granulose yang melekat disisi luar dan merupakan mantel terluar ovum yang paling tebal