Spermatogenesis adalah proses di mana sel-sel germinal primordial
pria yang disebut spermatogonium menjalani meiosis, dan menghasilkan sejumlah sel yang disebut spermatozoa. Salah satu sel awal dalam jalur ini disebut spermatosit primer. Setiap spermatosit primer membelah menjadi dua spermatosit
sekunder, dan masing-masing spermatosit sekunder menjadi dua spermatid atau spermatozoa muda. Sel ini berkembang menjadi spermatozoa matang,
yang disebut sel sperma. Dengan demikian, spermatosit primer menghasilkan dua
sel, spermatosit sekunder, dengan subdivisi yang menghasilkan empat
spermatozoa.
Proses Pembentukan Sperma (Spermatogenesis)
Tempat
pembentukan sperma berada pada Tubulus Seminiferus didalam testis. Pada Tubulus
Seminiferus terdapat dinding yang terlapisi oleh sel Germinal Primitif yang
mengalami kekhususan. Sel germinal ini disebut Spermatogonium. Setelah
mengalami pematangan, spermatogonium memperbanyak diri sehingga membelah secara
terus - menerus (Mitosis).
·
Dalam proses pembentukan sperma dipengaruhi oleh beberapa hormon,
yaitu :
1. Gonadotropin diekskresikan oleh kelenjar hipotalamus, berfungsi merangsang
sekresi hormon FSH dan LH
2. Testosteron yang dihasilkan
kelenjar testis, berfungsi merangsang perkembangan organ seksual primer,
menstimulasi perkembangan alat reproduksi dan ciri kelamin sekunder serta
merangsang spermatogenesis
3. Hormon FSH yang berfungsi untuk
merangsang pembentukan sperma secara langsung serta merangsang sel sertoli
untuk menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) untuk memacu spermatogonium
dalam melakukan spermatogenesis.
4. Hormon LH (Lutenizing Hormone) yang
berfungsi merangsang Sel Leydig (sel – sel intertitial) untuk memperoleh
sekresi Testosterone (Suatu hormon seks yang penting untuk perkembangan sperma).
·
Dalam Proses Pembentukan Sperma (Spermatogenesis) secara rinci sebagai
berikut :
Pada fase awal spermatogenesis, spermatogonium bersifat diploid.
Secara mitosis, spermatogonium akan berubah menjadi spermatosit primer.
Berikutnya, spermatosit primer membelah menjadi spermatosid sekunder secara
meiosis (Meiosis I). Jumlah spermatosit sekunder ada dua, sama besar dan
bersifat haploid. Melalui fase Meiosis II, spermatosit sekunder membelah
menjadi empat spermatid yang sama bentuk dan ukurannya. Selanjutnya, spermatid
berkembang menjadi sperma matang yang bersifat haploid.
·
Proses spermatogenesis dibagi menjadi tiga tahapan :
1. Tahapan Spermatocytogenesis, yaitu tahapan spermatogonium yang bermiosis
menjadi spermatid primer, proses ini dipengaruhi oleh sel sertoli, dengan sel
sertoli yang memberi nutrisi-nutrisi kepada spermatogonium, sehingga dapat
berkembang menjadi spermatotid.
2. Tahapan
Meiosis
Merupakan
tahapan spermatosit primer bermitosis I membentuk spermatosit sekunder dan
langsung terjadi meiosis II yaitu pembentukan spermatid, dari spermatosit
sekunder.
3. Tahapan
Spermiogenesis
Merupakan
tahapan terakhir pembentukan spermatozoa, dimana terjadi transformasi dari
spermatid menjadi spermatozoa.
Setelah
terbentuk spermatozoa, sperma ini terdiri dari tiga bagian yaitu kepala sperma,
leher sperma dan ekor sperma. Berikut penjelasannya :
1)
Kepala Sperma, pada kepala sperma terdapat akrosom
yang berfungsi untuk melindungi kepala sperma.
2)
Leher Sperma, pada bagian ini banyak mengandung
mitokondria, sehingga tempat ini merupakan tempat oksidasi sel untuk membentuk
energi, sehingga sperma dapat bergerak aktif
3) Ekor Sperma, bagian ini merupakan alat gerak sperma
menuju ovum.
Proses Pembentukan Ovum (Oogenesis)
Proses Pembentukan Ovum
Proses ini
terjadi di dalam ovarium. Sejak masa embrio hingga dewasa, oogonia (sel induk
telur) di dalam ovarium mengalami perkembangan. Oogonium pada masa embrio ini
memperbanyak diri secara mitosis membentuk oosit primer. Saat embrio berusia 6
bulan, oosit primer mengalami meiosis I dan berhenti pada fase profase.
Kemudian oosit primer ini berhenti membelah hingga masa pubertas. Saat wanita mengalami pubertas, hipofisis akan menghasilkan Follicle
Stimulating Hormone (FSH) dan oosit primer melanjutkan proses meiosis I.
Pembelahan meiosis ini menghasilkan dua sel yang ukurannya tidak sama. Sel yang
berukuran besar disebut oosit sekunder dan yang kecil disebut badan polarpertama.
Oosit sekunder dikelilingi oleh folikel. Di bawah pengaruh FSH, folikel-folikel
ini membelah berkali-kali dan membentuk folikelde Graaf (folikel yang sudah
masak) yang di antaranya mempunyai rongga. Selanjutnya, sel-sel folikel
memproduksi estrogen yang merangsang hipofisis untuk menyekresikan Luteinizing
Hormone yang berfungsi memacu terjadinya ovulasi. Saat menjelang ovulasi ini,
meiosis I selesai. Oosit sekunderdan badan polarpertama melanjutkan pembelahan
dengan melakukan meiosis II dan berhenti pada metafase II. Selanjutnya, oosit
sekunder dilepas dari ovarium dan ditangkap oleh fimbriae dan dibawa ke oviduk.
Pelepasan oosit sekunder di ovarium dikenal dengan istilah ovulasi. LH membuat
sel-sel folikel berkembang menjadi korpus luteum. Korpus luteum memproduksi
hormon estrogen dan progesteron. Hormon progesteron akan menghambat LH yang
memungkinkan bertahannya korpus luteum. Jadi, pada saat ovulasi, yang dilepas
bukan ovum tetapi oosit sekunder pada tahap metafase II. Jika terjadi pembuahan
oleh spermatozoa, oosit sekunder dan badan polar pertama akan melanjutkan
tahapan meiosis II. Pembelahan oosit sekunder menghasilkan 1 ootid dan 1 badan
polar kedua, sedangkan badan polar pertama akan menghasilkan dua badan polar
kedua. Saat akan terjadi pembuahan, ootid berdiferensiasi membentuk ovum, dan
tiga badan polar yang menempel pada ovum akan mengalami degenerasi.
·
Tahap-tahap Oogenesis
1. Proliferasi ( perbanyakan )
Tahap perbanyakan (proliferasi)
berlangsung secara berulang-ulang. Gametogonium (sel induk gamet/ pada betina
disebut oogonium) membelah menjadi 2, 2 menjadi 4, 4 menjadi 8 dan seterusnya.
Sel benih primordial berdiferensiasi menjadi Oogonium, lalu mengalami
proliferasi untuk membentuk oosit primer , siap memasuki periode tumbuh. Pada
mamalia masa proliferasi terjadi dalam kandungan induk.
2.
Pertumbuhan
Pada
tahap pertumbuhan ini Oogonium akan tumbuh membesar menjadi oogonium I. Pertumbuhan
sangat memegang peranan penting,karena sebagian besar dari substansi telur
dipakai dalamperkembangan selanjutnya. Diferensiasi juga terdapat pada
periode tumbuh (spermatogenesis: diferensiasi terjadi setelah pemasakan).
3.
Pematangan
Pada proses ini terdapat 2 kali pembelahan meiosis. Setelah terjadi fase
pertumbuhan, oogonium I mengalami tahap pematangan, yang berlangsung secara
meiosis. Akhir meiosis I terbentuk oogonium II, dan akhir meiosis II terbentuk
ootid.
4. Perubahan
Bentuk
Ootid dalam fase terakhir akan mengalami tahap perubahan bentuk (transformasi)
menjadi gamet. Pada mamalia, selesia meiosis I pada betina, terjadi satu oosit
II dan satu polosit (badan kutub). Polosit jauh lebih kecil dari oosit, karena
sitoplasma sedikit sekali. Selesai meiosis II terjadi satu ootid dan satu
polosit II. Sementara itu polosit I membelah pula menjadi dua; tapi jarang
terjadi, karena terburu berdegenerasi. Polosit yang tiga buah itu nanti akan
berdegenerasi lalu diserap kembali oleh tubuh. Jadi pada betina 1 oosit tumbuh
menjadi 1 ovum. (Wildan yatim. 1990:16).
·
Secara sederhana pembentukan ovum
dapat dijelaskan 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 .
·
Tahapan Pembentukan Ovum
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 (dalam kandungan). 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 buah. 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.
5.
Oosit Sekunder
Pembelahan
meiosis kedua biasanya terjadi hanya apabila kepala spermatozoa menembus zona
pellucida oosit. Oosit sekunder membelah membentuk ootid yang akan
berdiferensiasi menjadi ovum dan satu badan polar lagi, sehingga terbentuk tiga
badan polar dan satu ovum masak, 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.
·
Hormon-hormon yang Mempengaruhi Oogenesis
1. Hormon
FSH (Follicle Stimulating Hormone), berfungsi untuk merangsang pertumbuhan
sel-sel folikel
2. Hormon LH
(Luteinizing Hormone), berfungsi merangsang terjadinya ovulasi (yaitu proses
pengeluaran sel ovum).
3. Hormon Estrogen,
berfungsi menimbulkan sifat kelamin sekunder
4. Hormon Progesteron,
berfungsi juga untuk menebalkan dinding endometrium.