2. gametogenesis
DESCRIPTION
dghjfdghdghdghTRANSCRIPT
Nama : Desta Vena
Nim : 342013050
Kelas : V.B
Dosen Pengasuh : Dra. Hj. Aseptianova, M.Pd.
GAMETOGENESIS
Tujuan Pembelajaran :
A. Agar mahasiswa dapat mendefiniskan asal dan migrasi bakal sel kelamin
B. Agar mahasiswa dapat menjelakan spermatogenesis
C. Agar mahasiswa dapat membedakan antara meosis, metosis,
spermatogenesis, dan oogenesis
A. Pengertian 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).
Gametogenesis adalah proses pembentukan sel- sel gamet. Sifat kelamin
pria dan wanita ditentukan secara genetik oleh kombinasi kromosom. Pada
pria : 46XY (sering disebut juga 44+XY). Pada wanita : 46XX (sering disebut
juga 44+XX).
B. Tahapan Gametogenesis
Proses tahapan gamet atau sel kelamin disebut gametogenesis, ada dua
jenis proses pembelahan sel yaitu mitosis dan meiosis. Bila ada sel tubuh kita
yang rusak maka akan terjadi proses penggantian dengan sel baru melalui
proses pembelahan mitosis, sedangkan sel kelamin atau gamet sebagai agen
utama dalam proses reproduksi manusia menggunakan proses pembelahan
meiosis.
Seperti yang sudah kita ketahui bersama bahwa mitosis menghasilkan
sel baru yang jumlah kromosomnya sama persis dengan sel induk yang
bersifat diploid (2n) yaitu 23 pasang / 46 kromosom, sedangkan pada meiosis
jumlah kromosom pada sel baru hanya bersifat haploid (n) yaitu 23
kromosom. Gametogenesis ada dua yaitu spermatogenesis dan oogenesis.
Gametogenesis terdiri atas 4 tahap sebagai berikut :
1. Tahap perbanyakan (proliferasi), dimana gametagonium akan
membelah secara mitosis berulang-ulang.
2. Tahap pertumbuhan, dimana gametagonium ini akan tumbuh menjadi
gametosit I.
3. Tahap pematangan, gametosist I akan mengalami tahap pematangan
yang berlangsung secara meiosis. Akhir meiosis I akan menghasilkan
gametosid II, dan pada akhir meiosis II terbentuk gametid.
4. Tahap perubahan bentuk (transformasi), gamet akan berubah menjadi
gamet.
Gametogenesis ada dua yaitu :
1. Spermatogenesis yaitu proses pembentukan sperma
2. Oogenesis yaitu proses pembentukan ovum
1. Asal dan Migrasi Bakal Sel Kelamin
Bakal sel kelamin dari daerah kutub vegetal zigot, dan embrionya
yang kemudian kemudian melalui proses gastrulasi berada dilapisan
endoderm, akhirnya bermigrasi secara amuboid ke dalam gonad. ( Lihat
Gambar 2.1 )
Gambar 2.1 Asal BSK dan Migrasinya Pada Anuara
( Symber : Balinsky, 1981 )
Bakal sel kelamin aves berasal dari endoderm diwilayah anterior, di
perbatasan acara pelusida dengan area opeka. Hasil penelitian Niewkoop dan
Sutasurya, 1979 ) menunjukan bahwa pada embrio ayam umur 4 jam bsk
belum tampak, bsk pertama kali tampak sesudah primitive streak terbentuk,
pada umur 18 dan 23 jam tampak bsk berakumulasi secara pasif. Pada umur
33 jam sewaktu pembuluh darah sudah terbentuk,secara aktif bsk menembus
pembuluh darah dan melalui pembuluh darah bsk berimigrasi menuju ke
dalam gonad. Cara migrasi melalui pembuluh darah disebut secara diapedesis.
Pada umur 72 jam bsk mulai menduduki gonad. ( Lihat Gambar 2.2 )
Gambar 2.2 Asal dan Migrasi BSK ( Bulatan hitam ) Pada Embrio Ayam
2. Proliferasi Bakal Sel Kelamin Secara Mitosis
Mitosis yaitu pembelahan sel dari induk menjadi 2 anakan tetapi tidak
terjadi reduksi kromosom contoh apabila ada sel tubuh kita yang rusak
maka akan terjadi proses penggantian dengan sel baru melalui proses
pembelahan mitosis
Kromosom melakukan replikasi DNA (2n-4n).
Stadium : profase - prometafase - metafase - anafase - telofase,
pembelahan sentromer.
Jumlah akhir kromosom pada pembelahan mitosis : kromosom sel
anak = kromosom sel induk = 2n = 46.
Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa bsk bermigrasi,
mereka membelah secara mitosis, tetapi laju proliferasi bsk lebih cepet
terjadi sewaktu mereka telah berada di dalam gonad sehingga jumlahnya
bertambah banyak. Bsk yang aktif bermitosis ini di dalam gonad betina
disebut oogania, sedangkan yang di dalam gonad jantan disebut
spermatogonia. Pola aktivitas mitosis antara oogania dan spermatogonia
ada perbedaan.
Gambar 2.3 Tempat Asal BSK Pada Embrio Manusia Umur 24 Hari
3. Meiosis
Meiosis yaitu pembelahan sel dari induk menjadi 2 anakan dengan
adanya reduksi kromosom, contohnya pembelahan sel kelamin atau gamet
sebagai agen utama dalam proses reproduksi manusia. Dari pengertian di
atas dapat kita lihat terdapat dua gamet diantaranya yaitu spermatogenesis
dan oogenesis.
a. Pembelahan miosis pertama :
Replikasi DNA kromosom (2n-4n).
Membentuk pasangan homolog.
Kemudian mengadakan cross-over kromatid.
Pemisahan membentuk kiasma
Terjadi pertukaran gen interkromosom homolog.
Jumlah akhir kromosom pada pembelahan miosis pertama :
kromosom sel anak = kromosom sel induk = 2n = 23 ganda.
b. Pembelahan miosis kedua :
Nonreplikasi.
Pembelahan pada sentromer.
Jumlah akhir kromosom pada pembelahan miosis kedua : kromosom
sel anak = ½ kromosom sel induk = n = 23 tunggal.
Dituliskan ciri khas setiap tahap yaitu sebagai berikut :
a. Leptoten pada awal tahap ini di dalam ini masih tampak yang diad.
b. Zygoten pada tahap ini sudah tampak kromosom, dan yang homolog
mulai saling mendekat.
c. Pachyten pada tahap ini sudah tampak kromosom tetrad,
memungkinkan terjadi pindah silang.
d. Diploten pada tahap ini pindah silang sudah selesai, gelendong
pembelaan mulai tampak, dan selaput inti mulai terurai.
Gambar 2.4 Skematis Proses Meiosis
e. Diakines pada tahap ini gelendong pembelahan
Tidak tampak lagi dalam sitoplasma, dan kromosom tetraed mulai
ditarik ke bidang ekuator.
Metafase I berciri khas yaitu kromosom tetred bejajar dibidang akuator.
Metafase II kromosom diad terjajar di bidang akuator.
Anafase I berciri khas yaitu kromosom tetred berpisah menjadi kromosom
diad. Bergerak menjuju ke arah kutub.
Anafase II kromosom diad berpisah menjadi kromosom monad, bergerak
menuju ke arah kutub
Telofase I berciri khas yaitu kromosom diad sudah berada dikutub, terjadi
pembagian sitoplasma, terbentuk dua sel yang masing-masing haploid tetapi
krematin dalam keadaan diad, gelendong pembelahan tidak tampak lagi,
selaput dirangkai kembali.
Telofase II kromosom sudah menjadi kromatin kembali, gelendong lenyap,
selaput inti dirangkai kembali, bila pembagian sitoplasma merata, akhirnya
terbentuklah empat sel yang masing-masing haploid ( kromatin dalam
keadaan monad ).
Profase II kromosom diad dan gelendong pembelahan sudah tampak kembali
selaput inti diurai lagi, kromosom diad mulai ditarik ke bidang ekuator.
C. Spermatogenesis
Spermatogenesis adalah proses pembentukan sel spermatozoa (tunggal :
spermatozoon) yang terjadi di organ kelamin (gonad) jantan yaitu testis
tepatnya di tubulus seminiferus. Sel spermatozoa, disingkat sperma yang
bersifat haploid (n) dibentuk di dalam testis melewati sebuah proses
kompleks. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal dengan
melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel. Pematangan sel terjadi di
tubulus seminiferus yang kemudian disimpan dalam epididimis. Tubulus
seminiferus terdiri dari sejumlah besar sel germinal yang disebut
spermatogonia (jamak). Spermatogonia terletak di dua sampai tiga lapis luar
sel-sel epitel tubulus seminiferus. Spermatogonia berdiferensiasi melalui
tahap-tahap perkembangan tertentu untuk membentuk sperma.
Pada proses spermatogenesis terjadi proses-proses dalam istilah sebagai
berikut :
a. Spermatositogenesis (spermatocytogenesis) adalah tahap awal dari
spermatogenesis yaitu peristiwa pembelahan spermatogonium menjadi
spermatosit primer (mitosis), selanjutnya spermatosit melanjutkan
pembelahan secara meiosis menjadi spermatosit sekunder dan spermatid.
Istilah ini biasa disingkat proses pembelahan sel dari spermatogonium
menjadi spermatid.
b. Spermiogenesis (spermiogensis) adalah peristiwa perubahan spermatid
menjadi sperma yang dewasa.Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis
dan membutuhkan waktu selama 2 hari. Terbagi menjadi tahap 1)
Pembentukan golgi, axonema dan kondensasi DNA, 2) Pembentukan cap
akrosom, 3) pembentukan bagian ekor, 4) Maturasi, reduksi sitoplasma
difagosit oleh sel Sertoli.
c. Spermiasi (Spermiation) adalah peristiwa pelepasan sperma matur dari sel
sertoli ke lumen tubulus seminiferus selanjutnya ke epididimidis. Sperma
belum memiliki kemampuan bergerak sendiri (non-motil). Sperma non
motil ini ditranspor dalam cairan testicular hasil sekresi sel Sertoli dan
bergerak menuju epididimis karena kontraksi otot peritubuler. Sperma
baru mampu bergerak dalam saluran epidimis namun pergerakan sperma
dalam saluran reproduksi pria bukan karena motilitas sperma sendiri
melainkan karena kontraksi peristaltik otot saluran.
Gambar 2.5 Diagram Ringkasan Tahap Spermatogenesis Pada Manusia
Meiosis
Setelah spermatosit I melalui tahap interfase maka sel yang dipoid itu siap memasuk tahap meiosis I. Setelah menyelesaikan meiosis I setiap spermatoist I menghasilkan dua spermatosit sekunder ( spermatosit II ) yang haploid ( setiap kromatin sebagai diad ). Kemudian setiap spermatosit II pada akhir meiosis II
menghasilkan dua spermatid yang haploid ( setiap kromatin sebagai monad ). Berarti setiap spermatosis I yang bermeiosis akan menghasilkan empat spermatid.
Gambar 2.6 Diagram Yang Menjelaskan Pembentukan Sperma Secara Serentak Spermiogenesis / Metamorfosa / Spermateleosis.
Selanjutnya spermatid mengalami perubahan-perubahan bentuk selama
proses transformasi. Semula kromatin dalam inti spermatid tampak sebagai
benang-benang halus yang tersebar merata, kemudian cairan inti mulai berkurang.
Maka ukuran inti mengecilkan dan kromatin dan kromatin memadat, bentuk inti
dari bulat menjadi oval, hal ini berlangsung secara bertahap sampai terbentuk
kepala sperma.
Gambar 2.7 Skema Proses Spermiogenesis
Hasil spermiogenesis, terbentuklah sperma yang mempunyai bentuk sangat spesifik, dan sisa sitoplasma ( sitosol dan organela yang tidak diperlukan oleh sperma ) dilepaskan / ditinggalkan sebagai badan residu :setiap sperma terdiri atas tiga bagian yaitu :
a. Kepala, mengandung inti dan akrosomab. Bagian tengah, mengandung flagel bagian proksimal, sentriol,
mitokondria.
c. Ekor, mengandung flagel bagian distal.
Gambar 2.8 Skemats Sayatan Transversal Tubulus Seminiferus
Perhatikan : Posisi Spermatogonia, Spermatosit I, Spermatosit II, Spermatid, Dan Sperma Serta Hubungannya Dengan Sel Sertoli.
Didalam tubulus seminiferus terdapat kumpulan sel dengan jembatan antar sel,
selama proses spermatogenesis sampai spermatid memasuki pross
spermiogenesis. Dengan adanya jemabatan sitoplasma ini, diproses pembelahan
sel dan transfomasi spermatid menjadi sperma dapat dikendalikan secara serentak.
Gambar 2.9 Bentuk Skematis Beberapa Sperma Vertebrata
Gametogenesis pada Hewan Jantan (Spermatogenesis)
Pada hewan jantan, proses meiosis dan pembentukan sel kelamin jantan
dinamakan spermatogenesis. Sel diploid yang akan menjadi sel induk sperma
(spermatogonium) menjadi besar sebelum membelah secara meiosis. Sel demikian
disebut spermatosit primer. Sel ini kemudian membelah pada tahap meiosis I
menjadi dua spermatosit sekunder. Selanjutnya, kedua sel tersebut membelah
pada meiosis II menghasilkan empat sel spermatid. Sel spermatid kemudian
berkembang menjadi sperma (gamet jantan yang siap membuahi).
Proses pembentukan spermatozoa dipengaruhi oleh kerja beberapa
hormon, diantaranya:
a. Kelenjer hipofisis menghasilkan hormon peransang folikel (Folicle
Stimulating Hormon/FSH) dan hormon lutein (Luteinizing
Hormon/LH).
b. LH merangsang sel leydig untuk menghasilkan hormon testosteron.
Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat
kelamin sekunder.
c. FSH merangsang sel Sertoli untuk menghasilkan ABP (Androgen
Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai
spermatogenesis.
d. Hormon pertumbuhan, secara khusus meningkatkan pembelahan awal
pada spermatogenesis.
D. Oogenesis
Oogenesis adalah proses pembentukan sel telur (ovum) di dalam ovarium.
Oogenesis dimulai dengan pembentukan bakal sel-sel telur yang disebut
oogonia (tunggal: oogonium). Pembentukan sel telur pada manusia dimulai
sejak di dalam kandungan, yaitu di dalam ovari fetus perempuan. Pada akhir
bulan ketiga usia fetus, semua oogonia yang bersifat diploid telah selesai
dibentuk dan siap memasuki tahap pembelahan. Semula oogonia membelah
secara mitosis menghasilkan oosit primer. Pada perkembangan fetus
selanjutnya, semua oosit primer membelah secara miosis, tetapi hanya sampai
fase profase. Pembelahan miosis tersebut berhenti hingga bayi perempuan
dilahirkan, ovariumnya mampu menghasilkan sekitar 2 juta oosit primer
mengalami kematian setiap hari sampai masa pubertas. Memasuki masa
pubertas, oosit melanjutkan pembelahan miosis I. hasil pembelahan tersebut
berupa dua sel haploid, satu sel yang besar disebut oosit sekunder dan satu sel
berukuran lebih kecil disebut badan kutub primer.
Organ reproduksi hewan betina yang utama adalah ovarium. Pada organ
ini terjadi pembentukan sel telur atau oogenesis . Sel telur atau ovum
berkembang dari sel induk telur atau oogonium yang diploid, mirip
spermatogonium pada spermatogenesis. Namun, pada oogonium, proses
mitosisnya telah terjadi sebelum individu dilahirkan. Setelah lahir, pada
ovarium terdapat sekitar 400.000 oosit primer yang siap memasuki tahap
meiosis.
Oosit primer (2n) akan mengalami meiosis I menghasilkan oosit sekunder
yang haploid (n) dan sel yang lebih kecil yang disebut badan polar I. Saat
oosit sekunder memasuki profase II pada meiosis II, oosit tersebut dilepaskan
dari ovarium. Peristiwa pelepasan ini disebut ovulasi.
Oosit sekunder yang dilepaskan bergerak secara pasif dengan bantuan
pergerakan cairan dan silia tuba Fallopii menuju uterus. Meiosis II yang
menghasilkan satu ovum matang dan badan polar II tidak akan terjadi
sebelum oosit sekunder dibuahi oleh sel sperma (Levine Miller, 1991: 730).
Pada saat sel sperma melakukan penetrasi menembus permukaan sel telur,
meiosis II berlangsung menghasilkan sel ovum matang dan badan polar II.
Pada individu betina, oogenesis hanya menghasilkan satu ovum
fungsional. Selain itu, pengeluaran sel ovum tidak terjadi secara serentak dan
banyak seperti halnya sel sperma.
Gametogenesis pada Hewan Betina (Oogenesis)
Gametogenesis pada hewan betina disebut oogenesis. Umumnya tahap-tahap
oogenesis serupa dengan spermatogenesis. Sel induk telur (oogonium)
menjad besar sebelum membelah secara meiosis. Sel yang menjadi besar ini
disebut oosit primer. Akan tetapi, dibandingkan spermatogenesis, ada dua
perbedaan utama pada oogenesis. Pertama, sel oosit primer jauh lebih besar
karena mengandung komponen sitoplasmik lebih banyak. Kedua, dua oosit
sekunder (hasil pembelahan meiosis I) berbeda ukuran dan fungsi. Salah satu
sel oosit sekunder memiliki ukuran lebih besar. Sel oosit sekunder yang
berukuran lebih besar ini akan melakukan meiosis II yang hanya akan
menghasilkan satu uvum (sel telur) yang sehat dan fungsional dan satu badan
kutub yang akan mengalami degenerasi. Sedangkan sel oosit sekunder yang
berukuran lebih kecil (badan kutub pertama) juga mengalami degenerasi
(mati). Dengan demikian, dari total empat sel haploid hanya satu sel haploid
saja yang fungsional menjadi sel ovum, sedangkan tiga sel lainnya mengalami
degenerasi.
E. Susunan Sel Telur
Cleavage atau pembelahan berbeda antara satu spesies dengan spesies
lainnya. Perbedaan tersebut tergantung pada jenis telur dari spesiesnya
masing-masing, karena dengan perbedaan jenis telurnya berbeda juga tipe
atau jenis pembelahan yang berlangsung dan berbeda juga pada hasil
pembelahannya. Tipe telur dibedakan berdasarkan jumlah dan letak yolk atau
cadangan makanannya dan dibedakan menjadi 4 jenis yaitu:
1. Isolesithal
Gambar 1. Tipe Telur Isolesital
Sumber: studentreader.com
Tipe telur ini disebut juga Homolesital. Tipe telur ini, penyebaran yolk
atau cadangan makanannya tersebar merata diseluruh ovum dan jumlahnya
sedikit dengan nukleus atau intiselnya berada ditengah. Jadi inti selnya
dikelilingi oleh cadangan makanannya. Tipe telur ini terdapat pada
Amphioxus, Echinodermata, Mollusca, Annelida dan Mamalia.
2. Telolesithal/Mesolesital
Gambar 2. Mesolesital
Sumber: studentreader.com
Tipe telur dengan letak dari yolk dan inti sel berada di dua kutub yang
berlawanan dengan jumlah yolk yang sedikit. Kutub dengan konsentrasi
yolk disebut kutub vegetatif sedangkan kutub dengan inti sel disebut kutub
animalia. Jenis telur ini terdapat pada Amphibia, Lamprey dan Lungfish.
3. Telo-ekstrimlesithal (Megalesithal)
Gambar 3. Megalesithal
Sumber: www.uoguelph.ca
Yolk banyak sekali yang tersebar hampir semua bagian telur, sehingga inti
sel berada terdesak dibagian ujung/atas dari ovum dan sitoplasmanya
sedikit. Kutub vegetatifnya besar sedangkan kutub animalnya sangat kecil.
Tipe telur ini terdapat pada Reptilia dan Aves.
4. Centrolesithal
Gambar 4. Centrolesital
Sumber: studentreader.com
Merupakan tipe telur dengan yolk dan inti sel berada di tengah-tengah
telur. Tipe telur ini terdapat pada Insecta.