Proses Pembentukan Sperma (Spermatogenesis)

 

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.