Pembentukan Gamet pada Hewan Tingkat Tinggi dan Manusia

            Proses pembentukan gamet pada hewan tingkat tinggi umumnya dikenal dengan sebutan Gametogenesis. Pada sel hewan gametogenesis selalu terjadi di dalam tubuh individu diploid melalui proses meiosis. Dalam proses ini, kadang terjadi proses maturasi (pematangan),  yaitu perkembangan dari hasil akhir meiosis yang tidak langsung menjadi gamet.

            Gametogenesis berlangsung di dalam kelamin jantang dan betina. Gametogenesis dibedakan menjadi dua, yaitu spermatogenesis (Pembentukan sel kelamin jantan atau sperma yang terjadi di dalam testis) dan oogenesis (pembentukan sel kelamin betina atau ovum yang terjadi di dalam ovarium). Secara prinsip keduanya melalui pembelahan yang sama, namun hasil akhirnya berbeda.

A.    Spermatogenesis

Spermatogenesis adalah proses pembantukan sel gamet jantan (spermatozoa) yang terjadi di dalam testis. Di dalam testis ada bagian yang disebut seminiferus. Pada bagian ini terdapat sel-sel primordium yang bersifat diploid. Sel-sel primordium akan mengalami pembelahan mitosis secara berulang kali. Salah satu hasil pembelahannya adalah terbentunya spermatogonium.

Spermatogenesis diawali dari spermatogonium yang bersifat diploid (2n) membelah secara mitosis menghasilkan spermatosit primer yang bersifat diploid (2n). kemudian spermatosit primer membelah secara meiosis I dihasilkan dua spermatosit sekunder yang bersifat haploid (n) dan pada akhir meiosis II dihasilkan empat spermatid spermatid yang bersifat haploid (n). akhirnya, spermatid mengalami differensiasi dan berubah menjadi spermatozoa.

Faculty.southwest.th.edu

Adapun tahapan pembentukan spermatozoa secara detail, dibagi atas tiga tahap yaitu :

1.      Spermatocytogenesis

Merupakan spermatogonia yang mengalami mitosis berkali-kali yang akan menjadi spermatosit primer. Spermatogonia merupakan struktur primitif dan dapat melakukan reproduksi (membelah) dengan cara mitosis. Spermatogonia ini mendapatkan nutrisi dari sel-sel sertoli dan berkembang menjadi spermatosit primer. Spermatosit primer mengandung kromosom diploid (2n) pada inti selnya dan mengalami meiosis. Satu spermatosit akan menghasilkan dua sel anak, yaitu spermatosit sekunder.

2.       Tahapan Meiois

Spermatosit I (primer) menjauh dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak dan segera mengalami meiosis I yang kemudian diikuti dengan meiosis II.

Sitokenesis pada meiosis I dan II ternyata tidak membagi sel benih yang lengkap terpisah, tapi masih berhubungan sesame lewat suatu jembatan (Interceluler bridge). Dibandingkan dengan spermatosit I, spermatosit II memiliki inti yang gelap.

3.  Tahapan Spermiogenesis

Merupakan transformasi spermatid menjadi spermatozoa yang meliputi 4 fase yaitu fase golgi, fase tutup, fase akrosom dan fase pematangan. Hasil akhir berupa empat spermatozoa masak. Dua spermatozoa akan membawa kromosom penentu jenis kelamin wanita “X”. Apabila salah satu dari spermatozoa ini bersatu dengan ovum, maka pola sel somatik manusia yang 23 pasang kromosom itu akan dipertahankan. Spermatozoa masak terdiri dari :

a.       Kepala (caput), tidak hanya mengandung inti (nukleus) dengan kromosom dan bahan genetiknya, tetapi juga ditutup oleh akrosom yang mengandung enzim hialuronidase yang mempermudah fertilisasi ovum.

b.      Leher (servix), menghubungkan kepala dengan badan.

c.       Badan (corpus), bertanggungjawab untuk memproduksi tenaga yang dibutuhkan untuk motilitas.

d.      Ekor (cauda), berfungsi untuk mendorong spermatozoa masak ke dalam vas defern dan ductus ejakulotorius.

B.     Oogenesis

Oogenesit merupakan pembentukan gamet betina atau oogenesis berlangsung di dalam ovarium organ kelamin betina. Gamet betina atau ovum dibentuk di dalam satu paket sel yang disebut folikel yang terdapat dalam ovarium. Folikel disusun oleh satu sel yang dapat bermeiosis disebut oogonium (selinduk ovum) yang mempunyai kromosom diploid. Oogonium ini dikelilingi satu lapis sel folikel yang akan melindungi dan member nutrisi sel telur yang dewasa. Oogonium (2n) akan bermitosis dan berkembang menjadi sel yang siap bermeiosis, disebut oosit primer. Oosit primer ini akan mengalami pembelahan meiosis I menjadi oosit sekunder dan badan kutub primer, kemudian pada akhir meiosis II, dari oosit sekunder dihasilkan satu sel oosit dan satu badan kutub sekunder.

 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. 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. 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. Setiap kromosom masih membawa satu kromatid tanpa pertukaran, tetapi satu kromatid yang lain mengalami pertukaran dengan salah satu kromatid pada kromosom yang lain (pasangannya). Dengan demikian kedua sel tersebut mengandung jumlah kromosom yang sama, tetapi dengan bahan genetik yang polanya berbeda.

5. Oosit Sekunder

Pembelahan meiosis kedua biasanya terjadi hanya apabila kepala spermatozoa menembus zona pellucida oosit (ovum). Oosit sekunder membelah membentuk ovum masak dan satu badan polar lagi, sehingga terbentuk dua atau tiga badan polar dan satu ovum matur, 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.