spermatogenesis tugas kelompok ;)

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Reproduksi merupakan proses pembentukan individu baru dari individu yang sudah ada dan merupakan ciri khas dari semua makhluk hidup karena bertujuan untuk mempertahankan kelestarian suatu spesies dari kepunahan.  Dalam upaya melestarikan kelangsungan hidupnya, setiap organisme mampu memperbanyak diri sehingga setiap generasi mampu menghasilkan individu baru untuk menggantikan generasi sebelumnya.

Proses Gametogenesis tidak terlepas dari reproduksi. Gametogenesis yaitu mekanisme pembentukan gamet, dari hasil pembentukan gamet yaitu sperma dan ovum maka dapat terjadi fertilisasi sehingga akhirnya akan menghasilkan individu baru.Spermatogenesis merupakan gamet jantan yang terbentuk melalui proses Spermatogenesis dimana dalam proses spermatogenesis ini akan menghasilkan Sperma yang fungsional yang siap membuahi ovum sehingga akan terbentuk zigot.

Proses Spermatogenesis yang menghasilkan sperma juga merupakan awal dari proses yang paling penting untuk menghasilkan zigot atau individu baru. Proses ini ditandai dengan adanya perubahan spermatogonium menjadi spermatid (calon sperma) yang akan mengalami pemasakan Pada Proses Spermatogenesis akan terjadi pembelahan mitosis dan meiosis. Spermatogonium yang terletak di paling luar tubulus seminiferus dan yang melekat pada membran basalis, mengalami mitosis berulang – ulang. Ini tumbuh menjadi spematosit. Spermatosit mengalami meiosis menjadi spermatid. Spermatid mengalami spermiogenesis menjadi sperma, yang dipelihara oleh sel Sertoli. Satu sel Sertoli memelihara berpuluh spermatid, terletak didaerah puncaknya. Proses pembentukan sperma dipengaruhi oleh hormon gonadotropin, FSH, LH dan hormon testosteron. Jika peristiwa pembentukan sperma ini sudah selesai, maka protein pengikat androgen tidak diperlukan.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan gametogenesis ?

2.      Apa yang dimaksud dengan spermatogenesis ?

3.      Bagaimana proses spermatogenesis dalam gametogenesis ?

4.      Bagaimana spermatogenesis pada hewan vertebrata ?

5.      Bagaimana spermatogenesis pada hewan invertebrata ?

C.     Tujuan Penulisan

1.      Untuk mengetahui definisi gametogenesis

2.      Untuk mengetahui definisi spermatogenesis

3.      Untuk mengetahui proses spermatogenesis dalam gametogenesis

4.      Untuk mengetahui spermatogenesis pada hewan vertebrata

5.      Untuk mengetahui spermatogenesis pada hewan invertebrata

D.    Manfaat penulisan

1.      Dapat mengetahui definisi gametogenesis

2.      Dapat mengetahui definisi spermatogenesis

3.      Dapat mengetahui  proses spermatogenesis

4.      Dapat mengetahui spermatogensis pada hewan vertebrata

5.      Dapat mengetahui spermatogenesis pada hewan invertebrata

BAB II

LANDASAN TEORI

A.    Gametogenesis

Gametogenesis yaitu proses pembentukan dan dihasilkannya gamet matang sehingga mampu membuahi dan dibuahi. Sel gamet terdiri dari gamet jantan (spermatozoa) yang dihasilkan di testis dan gamet betina (ovum) yang dihasilkan di ovarium. Pembentukan spermatozoa disebut dengan spermatogenesis dan pembentukan ovum disebut dengan Oogenesis.

Gametogenesis adalah perkembangan sel kelamin jantan dan betina atau gamet. Sedangkan gamet adalah sel reproduksi haploid (oosit atau spermatozoa) yang penyatuannya diperlukan dalam reproduksi seksual untuk mengawali perkembangan individu baru. Gametogenesis merupakan pembelahan meiosis yakni metode khusus pembelahan sel, terjadi pada maturasi sel kelamin dengan cara setiap inti sel anak menerima separuh jumlah sifat kromosom sel somatik spesiesnya. Beberapa dari tahap – tahap meiosis sangat menyerupai tahap – tahap terkait yang terdapat pada mitosis. Meiosis, seperti halnya mitosis didahului oleh replikasi kromosom. Namun, replikasi tunggal ini diikuti oleh dua pembelahan sel yang berurutan yang disebut meiosis I dan meiosis II. Pembelahan ini menghasilkan empat sel anak, masing – masing hanya mempunyai setengah dari jumlah kromosom sel induk.

 

Ovum

                                                                                          Sperma

                                                    Gametogenesis

Secara umum, proses gametogenesis terdiri dari 4 tahap :

1.      Perbanyakan (Proliferasi)

2.      Pertumbuhan

3.      Pematangan

4.      Perubahan bentuk

Tahap perbanyakan berlangsung secara mitosis berulang-ulang. Gametogonium (sel induk gamet) membelah menjadi 2, 2 jadi 4, 4 jadi 8 dan seterusnya. Gametogonium ini akan tumbuh, membesar menjadi gametosist I. Gametosit I mengalami tahap pematangan, berlangsung secara meiosis. Akhir meosis I terbentuk gametosit II, dan akhir meiosis II terbentuk gametid. Gametid mengalami tahap perubahan bentuk (transformasi) menjadi gamet.  

B.     Spermatogenesis

Spermatogenesis berasal dari kata sperma dan genesis (pembelahan). Pada spermatogenesis terjadi pembelahan secara mitosis dan meiosis. Spermatogenesis merupakan tahap atau fase-fase pendewasaan sperma di epididimis. Setiap satu spermatogonium akan menghasilkan empat sperma matang. Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa disebut spermatogenesis. Peralihan dari bakal sel kelamin yang aktif membelah ke sperma yang masak serta menyangkut berbagai macam perubahan struktur yang berlangsung secara berurutan. Spermatogenesis berlangsung pada tubulus seminiferus dan diatur oleh hormone gonadtotropin dan testosterone (Wildan yatim, 1990).

Spermatogenesis adalah proses pembentukan sel gamet jantan (spermatozoa) yang terjadi di dalam testis. Di dalam testis ada bagian yang disebut tubulus 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.

Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa disebut spermatogenesis. Spermatogenesis terjadi di tubulus seminiferus. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel, yang bertujuan untuk membentuk sperma fungsional. Pematangan sel terjadi di tubulus seminiferus yang kemudian disimpan di epididimis. Dinding tubulus seminiferus tersusun dari jaringan ikat dan jaringan epitelium germinal (jaringan epitelium benih) yang berfungsi pada saat spermatogenesis. Pintalan-pintalan tubulus seminiferus terdapat di dalam ruang-ruang testis (lobulus testis). Satu testis umumnya mengandung sekitar 250 lobulus testis. Tubulus seminiferus terdiri dari sejumlah besar sel epitel germinal (sel epitel benih) yang disebut spermatogonia (spermatogonium = tunggal). Spermatogonia terletak di dua sampai tiga lapisan luar sel-sel epitel tubulus seminiferus. Spermatogonia terus-menerus membelah untuk memperbanyak diri, sebagian dari spermatogonia berdiferensiasi melalui tahap-tahap perkembangan tertentu untuk membentuk sperma.

Pada tubulus seminiferus terdapat sel-sel induk spermatozoa atau spermatogonium, sel Sertoli, dan sel Leydig. Sel Sertoli berfungsi memberi makan spermatozoa sedangkan sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus berfungsi menghasilkan testosteron.

C.    Proses Spermatogenesis

Awal dari pembentukan sperma yaitu dari sel-sel primordium yang bersifat diploid. Sel-sel primordium akan mengalami pembelahan mitosis secara berulang kali. Salah satu hasil pembelahannya adalah terbentunya spermatogonium. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel, yang bertujuan untuk membentuk sperma fungsional.

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 yang bersifat haploid (n). akhirnya, spermatid mengalami differensiasi dan berubah menjadi spermatozoa.

Ada tiga tahap utama dalam proses spermatogenesis secara detail 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. Spermatogonia yang bersifat diploid (2n atau mengandung 23 kromosom berpasangan), berkumpul di tepi membran epitel germinal yang disebut spermatogonia tipe A. Spermatogonia tipe A membelah secara mitosis menjadi spermatogonia tipe B. Kemudian, setelah beberapa kali membelah, sel-sel ini akhirnya menjadi spermatosit primer yang masih bersifat diploid

Spermatosit primer mengandung kromosom diploid (2n) pada inti selnya dan mengalami meiosis. Satu spermatosit akan menghasilkan dua sel anak, yaitu spermatosit sekunder.

2. Tahap meiosis

Spermatosit primer menjauh dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak dan segera mengalami meiosis I menghasilkan spermatosit sekunder yang n kromosom (haploid). Spermatosit sekunder kemudian membelah lagi secara meiosis II membentuk empat buah spermatid yang haploid juga.

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

Tahap meiosis I dan II dapat dituliskan sebagai berikut :

1)       Pembelahan Meiosis 1

a.       Interfase 1

Meiosis didahului oleh interfase yang mana selama fase ini setiap kromosom bereplikasi. Untuk setiap kromosom hasilnya adalah dua kromatid saudara yang identik secara genetik yang tetap melekat pada sentromernya. Pada fase ini sentrosom juga bereplikasi menjadi dua.

b.      Profase 1

1)      Leptoten

2)      Zigoten

3)      Pakhiten

4)      Diploten

5)      Diakenesis

 

c.    Metafase 1

d.   Anafase I

e.    Telofase 1

2)      Pembelahan meiosis 2

a.       Profase II

b.      Metafase II

c.       Anafase II

d.      Telofase II

3. 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. Ketika spermatid dibentuk pertama kali, spermatid memiliki bentuk seperti sel-sel epitel. Namun, setelah spermatid mulai memanjang menjadi sperma, akan terlihat bentuk yang terdiri dari kepala dan ekor. 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.

 

Spermiogenesis

 

Spermatogenesis

 

1.      Spermatogonium

Merupakan tahap pertama pada spermatogenesis yang dihasilkan oleh testis. Spermatogoium terbentuk dari 46 kromosom dan 2N kromatid.

2.             Spermatosit Primer

Merupakan mitosis dari spermatogonium. Pada tahap ini tidak terjadi pembelahan. Spermatosit primer terbentuk dari 46 kromosom dan 2N kromatid.

3.        Spermatosit Sekunder

Merupakan meiosis dari spermatosit primer. Pada tahap ini terjadi pembelahan secara meiosis. Spermatosit sekunder terbentuk dari 23 kromosom dan 1N kromatid.

4.       Spermatid

Merupakan meiosis dari spermatosit sekunder. Pada tahap ini terjadi pembelahan secara meiosis yang kedua. Spermatid terbentuk dari 23 kromosom dan 1N kromatid.

5.      Sperma

Merupakan diferensiasi atau pematangan dari spermatid. Pada tahap ini terjadi diferensiasi. Sperma terbentuk dari 23 kromosom dan 1N kromatid dan merupakan tahap sperma yang telah matang dan siap dikeluarkan.

    

D.    Hormon yang Berperan dalam Proses Spermatogenesis

Proses pembentukan spermatozoa dipengaruhi oleh kerja beberapa hormon. Hormon-hormon tersebut adalah sebagai berikut:

a) Testosteron

   Testosteron adalah hormon yang bertanggung jawab terhadap pertumbuhan seks sekunder pria seperti pertumbuhan rambut di wajah (kumis dan jenggot), pertambahan massa otot, dan perubahan suara. Hormon ini diproduksi di testis, yaitu di sel Leydig. Produksinya dipengaruhi oleh FSH (Follicle Stimulating Hormone), yang dihasilkan oleh hipofisis. Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder. Hormon ini berfungsi merangsang perkembangan organ seks primer pada saat embrio, mempengaruhi perkembangan alat reproduksi dan ciri kelamin sekunder serta mendorong spermatogenesis.

b) Luteinizing Hormone/LH

Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. Fungsi LH adalah merangsang sel Leydig untuk menghasilkan hormon testosteron. Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat kelamin sekunder. Pada pria, awal pubertas antara usia 13 sampai 15 tahun terjadi peningkatan tinggi dan berat badan yang relatif cepat bersamaan dengan pertambahan lingkar bahu dan pertambahan panjang penis dan testis. Rambut pubis dan kumis serta jenggot mulai tumbuh. Pada masa ini, pria akan mengalami mimpi basah.

c) Follicle Stimulating Hormone/FSH

Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. FSH berfungsi untuk merangsang sel Sertoli menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis. Proses pemasakan spermatosit menjadi spermatozoa disebut spermiogenesis. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan membutuhkan waktu selama 2 hari.

d) Estrogen

  Estrogen dibentuk oleh sel-sel Sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Sel-sel Sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.

e) Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan diperlukan untuk mengatur metabolisme testis. Hormon pertumbuhan secara khusus meningkatkan pembelahan awal pada spermatogenesis.

f) Hormon Gonadotropin

Hormon gonadotropin dihasilkan oleh hipotalamus. Hormon ini berfungsi untuk merangsang kelenjar hipofisa bagian depan (anterior) agar mengeluarkan hormon FSH dan LH.

E.     Bagian – Bagian dari Sperma

Struktur spermatozoa tersebut terdapat bagian kepala dan ekor, dapat terlihat bahwa sel-sel sperma memiliki struktur sebagai berikut.

1.      Kepala (caput), terdiri dari sel berinti tebal dengan hanya sedikit sitoplasma, mengandung inti (nukleus) dengan kromosom dan bahan genetiknya. Pada bagian membran permukaan di ujung kepala sperma terdapat selubung tebal yang disebut akrosom. Akrosom mengandung enzim hialuronidase dan proteinase yang berfungsi untuk menembus lapisan pelindung ovum.

2. Leher (cervix), menghubungkan kepala dengan badan.
3. Badan (corpus), banyak mengandung mitokondria yang berfungsi sebagai penghasil energi untuk pergerakan sperma.
4. Ekor (cauda), berfungsi untuk mendorong spermatozoa masak ke dalam vas deferen dan ductus ejakulotoris dan untuk alat pergerakan sperma sehingga dapat mencapai sel telur.

Struktur Spermatozoa

6. Contoh Proses Spermatogenesis Inveetebrata dan Vertebrata

Secara umum, proses spermatogenesis pada invertebrata dan vertebrata memiliki kesamaan. Namun adapun perbedaannya terletak pada ukuran, bentuk spermatozoa dan waktu pembentukannya.

1.      Spermatogenesis pada Invertebrata

Proses spermatogenesis pada invertebrata berjalan seperti pada umumnya yaitu terdiri dari fase spermatocyogenesis, tahap meiosis dan spermiogenesis. Spermatogenesis invertebrata lebih cepat, bentuk sperma lebih sederhana dan esensial. Sebagian besar dari invertebrata memiliki sperma yang tidak berflagel. Contohnya nematoda dan crustacea. Bentuk sperma bergantung dari siklus hidupnya, bentuk penyimpanan sperma, cara fertilisasi ( internal lebih modern), kemampuan menembus sel telur dan banyak gamet yang dihasilkan umumnya yang mengadakan pembuahan diluar tubuh induk, jumlah gamet jantan sama dengan jumlah gamet betina.

 

                                                                       Crustacea

Nematoda

 

Sperma tidak berflagel

2.      Spermatogenesis pada Vertebrata

Proses spermatogenesis pada vertebrata memiliki fase yang sama seperti pada umumnya. yaitu terdiri dari fase spermatocyogenesis, tahap meiosis dan spermiogenesis. Perbedaannya terdapat pada bentuk, ukuran, ketahanan sperma dan waktu pembentukannya. Contoh proses spermatogenesis pada vertebrata misalnya ikan, katak, ayam, mencit, domba dan manusia.

a.      Spermatogenesis pada Ikan

Menurut Chinabut et al (1991), perkembangan testis ikan dalam proses spermatogenesis dapat dibagi atas 5 tahap, yaitu :

Tahap I : Spermatogonia

Sel-sel epitel germinal aktif membentuk spermatogonia, hampir diseluruh tubulus. Kebanyakan sel spermatogonia mempunyai sebuah nukleus yang bentuknya tidak beraturan dengan membrane siste yang tidak jelas kelihatan. Nukleus mengandung granula-granula berwarna terang dengan  ukuran dan bentuk yang bervariasi, serta mempunyai sebuah nukleolus. Spermatogonia berukuran 10,80 ~ 13,31 µ.

Tahap II : Spermatosit primer

Proses akhir spermatogonia akan tumbuh dan membelah menjadi spermatosit primer. Membrane siste spermatosit primer terlihat dengan jelas dan setiap siste mengandung banyak sel spermatosit primer. Spermatosit primer mempunyai nukleus berbentuk bola dan mengandung granula-granula berwarna gelap. Spermatosit primer berukuran 4,59 ~ 5,20 µ. Pada tahap ini terjadi duplikasi kromosom menjadi 4 n, sehingga setiap spermatosit primer mengandung 4 n kromosom dalam nukleus.

Tahap III : Spermatosit sekunder

Spermatosit primer akan membelah secara mitosis membentuk spermatosit sekunder. Ukuran spermatosit sekunder lebih kecil dari spermatosit primer dan nukleusnya mengandung kromatin yang tebal. Spermatosit primer berukuran 3,31 ~ 4,25 µ. Pada tahap ini terjadi pembelahan miosis, sehingga setiap spermatosit sekunder mengandung   2 n kromosom dalam nukleus.

Tahap IV : Spermatid

Siste-siste yang berisi spermatosit sekunder akhirnya berkembang dan melepaskan sel-selnya ke dalam lumen tubulus, kemudian matang sempurna menjadi spermatid. Pada tahap ini terjadi pembelahan secara miosis, sehingga setiap spermatid mengandung n kromosom dalam nukleus.

Tahap V : Spermatozoa

Spermatid mengalami perubahan bentuk atau mengalami metamorfosa menjadi spermatozoa yang dilengkapi dengan kepala dan ekor, sehingga bisa bergerak aktif di dalam lumen tubulus. Disini terbentuk spermatozoa Y (jantan) dan spermatozoa X (betina). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 di bawah ini.

 

                        Gambar 1.                                           Gambar 2.

Gambar 1.  Skema Potongan Melintang Tubulus Semeniferi Clarias gariepinus (Van Oordt et al, 1987)

Gambar 2. Struktur Sebuah Tubulus Semeniferi Ikan Liza aurata dalam Proses Spermatogenesis (Grier dan Grier dalam Brusle et al, 1982).

Ketahanan sperma ikan di luar tubuh hanya 10 menit.Sperma pada ikan memiliki ciri kepala berbentuk bulat, dengan diameter sekitar 2,86-0,16 mikro meter, panjang sekitar 25,86 mikro meter. Pada pangkal flagella ada bangunan seperti cincin.

 

Sperma Ikan

b.      Spermatogenesis pada Katak

Spermatogenesis pada katak, tidak jauh berbeda dengan spermtogenesis pada hewan vertebrata lainnya. Perbedaannya hanya terletak pada susunan tubulus seminiferus. Setelah spermatogonia dibentuk, spermatogonia akan menjadi spermatosit primer yang kemudian bergerak ke tubulus seminiferus. Pada fase ini terjadi duplikasi DNA, kemudian mengalami meiosis I dan menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang haploid. Spermatid (n) terbentuk setelah spermatosit sekunder mengalami meiosis II. Selama proses spermiogenesis, ekor pada spermatid mulai terbentuk. Jika semua bagian pada sperma telah terbentuk maka sel tersebut telah menjadi spermatozoa. Ketahan sperma di luar tubuh hanya 1 – 2 jam. Bagian dari sperma katak terdiri dari 4 bagian yaitu kepala,leher badan dan ekor. Ukuran sperma ± 0.03 mm , kepala panjang, bentuk batang acrosome, bentuk manic, ekor sukar di bedakan dari badan.

c.       Spermatogenesis pada Ayam

Siklus spermatogenesis pada ayam berlangsung rata – rata 74 hari. Artinya , perkembangan sel spermatogonia menjadi spermatozoa matang memerlukan waktu rata – rata 74 hari. Sementara itu pemasakan spermatosit menjadi sperma memerlukan waktu dua hari.proses pemasakan spermatosit menjadi sperma dinamakan spermatogenesis dan terjadi didalam epidemis. Ukuran sperma pada ayam ± 0.05 mm, kepala panjang bentuk batang memiliki acrosome yg tajam berpilin badan pendek dan ekor panjang.

 

                                                                                                   

Sperma Ayam

d.      Spermatogenesis pada Domba

Spermatogenesis pada domba dibagi menjadi dua fase yang terpisah yaitu:

1. Spermatocytogenesis
2. Tahap meiosis
3. Spermiogenesis

Spermatocytogenesis merupakan serangkaian pembelahan sel benih sejak dari spermatogonia sampai terbentuk spermatid. Sedangkan spermiogenesis adalah satu fase dimana spermatid mengalami metamorphosis menjadi spermatozoa. Keseluruhan proses berlangsung selama kira-kira 7 minggu pada domba, 7-10 minggu pada sapi. Begitu spermatogenesis ini berlangsung pada seekor ternak jantan, maka terjadilah migrasi sel-sel kelamin dan membrane basalis menuju lumen dari tubuli seminiferi.

Tubuli seminiferi mempunyai dua tipe sel, yaitu sel sertoli dan sel spermatogonia. Sel seroli berukuran lebih besar dan jumlahnya lebih banyak, mempunyai fungsi nutritif (memberi makan pada spermatozoa muda yang berada pada lumen tubuli seminiferi), kemungkinan berperanan pada kedua proses tersebut, yaitu baik pada spermatocytogenesis maupun pada spermiogenesis. Spermatogonia mempunyai ukuran lebih kecil , tetapi jumlahnya banyak dan merupakan sel kelamin (gametes) yang potensial.

Tahap pertama dari spermatocytogenesis adalah pembelahan mitosis dari spermatogonium menjadi satu spermatogonium dormant dan satu spermatogonium aktif. Spermatogonium dormant tetap tinggal berada dipinggir tubuli seminiferi, dalam germinal epithelium dekat dengan membrane basalis, pada gilirannya nanti (setelah spermatogonium aktif membelah berulang kali) akan mengulang proses gelombangn selanjutnya

Spermatogonium aktif, mengalami empat pembelahan mitosis, sesungguhnya akan membentuk 16 spermatocyte primer. Pada domba proses ini sempurna dalam waktu 15-17 hari, pada tahap berikutnya, masing-masing spermatocyte primer mengalami pembelahan reduksi atau pembelahan mitosis menghasilkan dua sel spermatocyte sekunder. Dalam pembelahan ini terjadi reduksi jumlah kromosom, dimana spermatocyte sekunder hanya memiliki separuh jumlah kromosom yang ada pada spermatocyte primer. Jadi, nucleus spermatocyte sekunder mempunyai kromosom yang tidak berpasangan (n = haploid), sedang nucleus spermatocyte primer mempunyai kromosom yang berpasangan (2n = diploid). Pada tahap ini selesai dalam waktu 15 hari. Selanjutnya masing-masing spermatocyte sekunder membelah lagi membentuk 2 sel spermatid, jadi terbentuk 4 spermatid dari satu sel spermatocyte primer atau 64 spermatid berasal dari satu sel spermatogonium aktif.

Spermatogonium dormant merupakan benih yang dapat membuat spermatogenesis berlangsung secara terus menerus selama hidup ternak jantan. Proses spermatogenesis pada jenis ternak lainnya mungkin tidak jauh beda dengan spermatogenesis pada domba, seperti penjelasan di atas. Perbedaan lama berlangsungnya spermatogenesis diantara jenis ternak yang berbeda mungkin saja dapat terjadi, demikian juga dalam perbedaan jumlah spermatozoa yang dihasilkan oleh satu sel spermatogonium aktif, namun tidak ada perbedaan jumlah spermatozoa yang dihasilkan oleh masing-masing sel spermatocyte primer.

SPERMIOGENESIS

Selama fase spermiogenesis, spermatid menempel pada sel sertoli. Masing-masing spermatid mengalami proses metamorphosis menjadi spermatozoon. Selama proses metamorphosis, inti material memadat pada satu bagian dari sel membentuk kepala spermatozoon, sedangkan sisanya memanjanng, membentuk ekor spermatozoon. Acrosome, sebuah topi yang mengelilingi kepala spermatozoon, yang tersusun dari apparatus golgi spermatid. Selama pembentukan ekor spermatozoon, maka terjadilah pelepasan cytoplasma, terlihat adanya cytoplasmic droplet pada daerah leher spermatozoon. Spermatozoa yang baru terbentuk, kemudian didorong ke lumen tubuli seminiferi menuju rete testis. Spermatozoa merupakan sebuah sel yang unik, karena tidak mempunyai cytoplasma dan setelah mengalami maturasi mempunyai kemampuan gerak yang progresif. Spermiogenesis berakhir antara 15-17 hari.

Sperma domba yaitu kepala spermatozoa berbentuk oval, datar/flat, dengan nukleus terdiri atas kromatin yang kompak.

 

                                     Sperma Domba

e.       Spermatogenesis pada Mencit

Spermatogenesis pada mencit menyerupai proses yang terjadi pada manusia maupun hewan lainnya dan berlangsung dalam tiga tahap. Diawali fase spermatogenesis dari pembelahan spermatogonia yang terjadi beberapa kali sehingga menghasilkan spermatogonia tipe A₂, A₃ dan A₄. Spermatogonia A₄ kemudian mengalami pembelahan menghasilkan spermatogonia intermediat yang kemudian akan membelah lagi untuk menghasilkan spermatogonium B. Spermatogonium B selanjutnya mengalami mitosis sehingga terbentuk spematosit primer dan berada pada fase istirahat pada tahap preleptoten (Gilbert, 1985).

Tahap berikutnya adalah meiosis yang terdiri dari dua tahap, yaitu meiosis I dan meiosis II dimana masing-masing mengalami fase profase, metafase, anafase dan telofase. Profase pada meiosis I yang meliputi leptoten, zigoten, pakiten, diploten dan diakinesis. Meiosis I berakhir dengan terbentuknya spermatosit sekunder dan kemudian memasuki meiosis II dan pembelahan berlanjut untuk membentuk spermatid (Johnson and Everitt, 1990).

Selanjutnya diakhiri tahap spermiogenesis yang merupakan transformasi spermatid dari bentuk yang bulat menjadi spermatozoa dengan kepala, leher dan ekor. Spermiogenesis pada mencit terdiri dari 16 tingkat yang secara umum diklasifikasikan menjadi empat fase, yaitu fase golgi, fase cap, fase akrosom dan fase maturasi (Johnson and Everitt, 1990).

Spermatogenesis yang terjadi pada tubulus seminiferus mencit berlangsung selama 35 hari dengan empat kali siklus epitel seminiferus. Satu kali siklus epitel seminiferus berlangsung selama 207±6 jam. Pada mencit (Mus musculus), epitel germinal tubulus seminiferus merupakan tempat berlangsungnya spermiogenesis yang terbagi dalam 12 stadium, yaitu stadium I sampai dengan stadium XII. Pembagian stadium didasarkan atas perkembangan akrosom selama proses spermatogenesis (Oakberg, 1956).

Spermatogonia A muncul pada semua stadium epitel tubulus seminiferus, sedangkan spermatogonia intermediat tampak pada stadium II hingga IV. Spermatogonia B pada stadium IV hingga VI. Sebagai hasil pembelahan dan diferensiasi, generasi baru spermatogonia adalah spermatosit primer yang tampak pada stadium VI hingga VII. Sedangkan stadium VII hingga XII akan terlihat dua lapisan spermatosit primer dalam tubulus seminiferus. Lapisan spermatosit yang lebih muda terletak lebih dekat dengan membran sel. Pada lapisan ini terdapat spermatosit pada fase istirahat yang terdapat pada stadium VII dan awal stadium VIII (Oakberg, 1956).

Spermatozoa mencit yang normal terbagi atas bagian kepala yang bentuknya bengkok seperti kait. Bagian tengah yang pendek (middle piece), dan bagian ekor yang sangat panjang. Panjang bagian kepala ± 0,0080 mm, sedangkan panjang spermatozoa seluruhnya sekitar 0,1226 mm (122,6 mikron).

                                           

 

      

Sperma Mencit

f.       Spermatogenesis pada Manusia

Proses spermatogenesis pada manusia terbagi menjadi tiga tahap, yaitu spermatocytogenesis, tahap meiosis dan tahap spermiogenesis.

Tahap pembentukan spermatozoa 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. Spermatogonia yang bersifat diploid (2n atau mengandung 23 kromosom berpasangan), berkumpul di tepi membran epitel germinal yang disebut spermatogonia tipe A. Spermatogonia tipe A membelah secara mitosis menjadi spermatogonia tipe B. Kemudian, setelah beberapa kali membelah, sel-sel ini akhirnya menjadi spermatosit primer yang masih bersifat diploid.

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 primer menjauh dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak dan segera mengalami meiosis I menghasilkan spermatosit sekunder yang n kromosom (haploid). Spermatosit sekunder kemudian membelah lagi secara meiosis II membentuk empat buah spermatid yang haploid juga.

Sitokenesis pada meiosis I dan II ternyata tidak membagi sel benih yang lengkap terpisah, tapi masih berhubungan 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 (sperma) masak. Ketika spermatid dibentuk pertama kali, spermatid memiliki bentuk seperti sel-sel epitel. Namun, setelah spermatid mulai memanjang menjadi sperma, akan terlihat bentuk yang terdiri dari kepala dan ekor.

Bila spermatogenesis sudah selesai, maka ABP testosteron (Androgen Binding Protein Testosteron) tidak diperlukan lagi, sel Sertoli akan menghasilkan hormon inhibin untuk memberi umpan balik kepada hipofisis agar menghentikan sekresi FSH dan LH.

Spermatozoa akan keluar melalui uretra bersama-sama dengan cairan yang dihasilkan oleh kelenjar vesikula seminalis, kelenjar prostat dan kelenjar cowper. Spermatozoa bersama cairan dari kelenjar-kelenjar tersebut dikenal sebagai semen atau air mani. Pada waktu ejakulasi, seorang laki-laki dapat mengeluarkan 300 – 400 juta sel spermatozoa.

Sperma pada manusia berbentuk seperti kecebong, dan terbagi menjadi 3 bagian yaitu: kepala, leher dan ekor. Berukuran 0.055 mm,  acrosome bulat sesuai dg bentuk kepala, melekat ketat ke inti, inti lonjong berisi nukleolus kecil 1, panjang ekor sekitar 10 kali bagian kepala.

 

                                                                               Sperma Manusia

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Gametogenesis merupakan mekanisme pembentukan gamet yang terdiri dari spermetogenesis dan oogenesis dan spermatogenesis merupakan proses terjadi pembelahan secara mitosis dan meiosis. Spermatogenesis merupakan tahap atau fase-fase pendewasaan sperma di epididimis. Setiap satu spermatogonium akan menghasilkan empat sperma matang. Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa.

Proses spermatogenesis berawal dari spermatogonium yang mengalami pembelahan mitosis menjadi spermatosit primer, dan spermatosit primer mengalami pembelahan meiosis 1 dan menghasilkan 2 spermatosit sekunder, 4 spermatid dan 4 spermatozoa. Selanjutnya spermatozoa bergerak hingga mencapai sel telur dan siap untuk membuahi sel telur.

B.     Saran

Semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membaca dan menjadikan isi dari makalah ini  sebagai tambahan ilmu pengetahuan tentang proses gametogenesis khususnya spermatogenesis.