Gametogenesis

Gametogenesis pada Hewan

Gametogenesis adalah suatu proses yang mengubah plasma germinal menjadi sel-sel kelamin yang sangat terspesialisasi sehingga mampu melakukan fertilisasi untuk kemudian menjadi individu baru.Proses ini pada individu jantan disebut spermatogenesis dan pada betina disebut oogenesis.

1.      Spermatogenesis

     Spermatogenesis adalah proses pembentukan sel spermatozoa (tunggal: spermatozoon) yang terjadi di organ kelamin (gonad) jantanyaitu 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 1. Spermatogenesis

2.      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. Diantara kelahiran akan pubertas, sel-sel telur (oosit primer) membesar dan folikel disekitarny tumbuh.Oosit primer mereplikasi DNA dan memasuki profase I meiosis, tetapi tidak berubah lebih lanjut kecuali diaktifkan oleh hormon.

Oogensis adalah perkembangan telur (sel telur dewasa) yang belum dibuahi. Diantara kelahiran dan pubertas, sel sel telur (oosit primer) membesar, dan folikel disekitarnnya tumbuh. Oosit primer mereplikasi DNA dan memasuki profase I meiosis, tetapi tidak berubah lebih lanjut kecuali diaktifkan kembali oleh hormon. Mulai saat pubertas FSH secara periodik merangsang sebuah folikel untuk memulai perubahan sekali lagi dan memproduksi oosit primernya untuk menyelesaikan meiosis pertama. Meiosis kemudian berhenti sekali lagi, oosit sekunder yang dibebaskan selama ovulasi tidak mengalami pembelahan meiosis kedua dengan seketika. Pada manusia penetrasi sel telur oleh sperma memicu pembelahan meiosis kedua, dan setelah oogenesis menjadi sempurna.

Gambar 2. Oogenesis

Keterangan gambar :

(   a)    Produksi ovum atau sel telur dimulai dengan mitosis sel germinal primordial embrio, yang menghasilkan oogonia diploid ( 2n = 4 ).Masing-masing oogonium berkembang menjsi oosit primer, yang juga diploid.Mulai pada saat pubertas, sebuah oosit primer menyelesaikan proses meiosis I setiap bulan. Pembelahan meiosis pada oogenesis melibatkan sitokinesis yang tidak sama.Pembelahan meiosis pertama menghasilkan sebuah sel besar, yaitu sell oosit sekunder,dan sebuah badan polar yang lebih kecil. Pembelahan meiosis kedua menghasilkan ovum dan badan polar kecil lainnya, hanya terjadi jika sel sperma menembus oosit sekunder. Setelah meiosis selesai dan badanpolar kedua memisah dari ovum, nukleus haplod sperma dan ovum menyatu dalam proses fertilisasi.

b)   Penampakan potongan ovarium ini menggambarakan tahapan perkembangan folikel ovarium yang menyertai oogenesis, (1) Masing-masing oosit primer berkembang di dalam sebuah folikel. (2) Sebagai respon terhadap FSH beberapa folikel tumbuh, tetapi (3) umumnya hanya satu yang matang. (4) Dalam proses yang dikenal sebagai ovulasi, folikel pecah, yang membebaskan oosit sekunder. (5) Jaringan folikel sisanya berkembang menjadi korpus luteum, yang (6) mengalami disintegrasi ketika fertilisasi tidak terjadi (Campbell et all, 2002).

3.   Perbandingan Mitosis dengan Meiosis 

Oogenesis berbeda dari spermatogenesis dalam tiga hal pentig. Pertama setelah pembelahan meiosis oogenesis, sitokinesis bersifat tidak sama (unequal) dengan hampir semua sitoplasma dimonopoli oleh satu sel anak, yaitu oosit sekunder. Sel besar tersebut dapat berkembang menjadi ovum, produk lain meiosis, yaitu sel yang lebih kecil yang disebut badan polar akan mengalami degenerasi. Hal tersebut berbeda dari spermatogenesis, ketika keempat produk dari meiosis I dan II berkembang menjadi sperma yang dewasa. Kedua sementara sel sel asal sperma berkembang terus terus membelah melalui mitosis sepanjang hidup laki laki, hal ini tidak berlaku bagi semua sel yang akan berkembang menjadi telur. Ketiga, oogenesis mempunyai periode “istirahat” yang panjang, berlawanan dengan spermatogenesis yang menghasilkan sperma dewasa dari sel prekursor dalam urutan yang tidak berhenti (Campbell et all, 2002).

Pembanding	Mitosis	Meiosis
Replikasi	Terjadi saat interfase sebelum mitosis dimulai	Terjadi saat interfase sebelum meiosis l dimulai
Jumlah pembelahan	Satu kali mencaku profase,metafase, anafase dan telofase	Dua kali, masing-masing mencakup profase, metafase, anafase dan telofase
Sinapsis dan kromosom homolog	Tidak terjadi	Terjadi saat profase l bersama pindah silang antara kromatid nonsaudara, kiasmata yang dihasilkan menjaga pasangan kromosom tetap bersama akibat kohesi kromatid saudara
Jumlah sel anakan dan komposisi genetic	Dua, masing-masing diploid (2n) dan identik secara genetik dengan sel induk	Empat, masing-masing haploid (n), mengandung separuh jumlah kromosom sel induk, berbeda secara genetik dari sel induk dan dari satu sama lain
Peran dalam tubuh hewan	Memungkinkan dewasa multiselular bertumbuh-kembang dari zigot, menghasilkan sel-sel untuk pertumbuhan, perbaikan dan pada beberapa spesies, reproduksi aseksual	Menghasilkan gamet, mengurangi jumlah kromosom menjadi separuh dan menyebabkan variabilitas genetik di anatara gamet