Gametogenesis, Fertilisasi, Implantasi

Bahan Kuliah Biologi Reproduksi
Oleh Nur Lathifah, S.S.T

1. Gametogenesis
Sel-sel gamet
Sel-sel yang berperan pada peristiwa reproduksi menjadi bakal keturunan selanjutnya. Disebut juga sel benih.
Pada pria : sel sperma
Pada wanita : sel telur / ovum
Gametogenesis
Proses pembentukan, pembelahan dan pematangan sel-sel gamet sampai menjadi sel gamet yang siap berperan dalam proses reproduksi
Pada pria : spermatogenesis
Pada wanita : oogenesis
a. Spermatogenesis
Pada pria, sel benih primordial tetap berada pada stadium embrionalnya, di dalam jaringan testis, dikelilingi dengan sel-sel penunjang, sampai saat sesudah lahir dan menjelang pubertas. Diferensiasi lanjutan dari sel benih primordial dan penunjangnya baru mulai pada masa pubertas.
Pada masa pubertas, sel penunjang berkembang menjadi sel-sel sustentakuler Sertoli untuk nutrisi gamet.
Proses spermatogenesis ;
Sel benih primordial berkembang (bermitosis) menjadi spermatogonium. Fase ini disebut Fase Proliferasi.
Kemudian spermatogonium ini tumbuh menjadi spermatosit primer. Fase ini disebut Fase pertumbuhan.
Spermatosit primer ini kemudian mengadakan mitosis untuk memperbanyak diri terus menerus. Kemudian hasil akhir pembelahan tersebut menjalani proses miosis pertama menjadi spermatosit sekunder, yang menghasilkan 2 sel anak yang haploid (mempunyai kromosom separo dari kromosom induk, 23).
Setelah itu spermatosit sekunder menjalani proses miosis kedua menjadi spermatid. Pada saat ini spermatid (spermatidium) menghasilkan 4 sel anak yang mengandung kromosom yang haploid. Proses ini disebut Fase Pematangan.
Fase selanjutnya disebut Fase Transpormasi dimana terjadi
Perkembangan dari spermatid menjadi sel sperma dewasa disebut sebagai spermiogenesis.
Pada spermiogenesis terjadi perubahan penting yaitu :
1. Badan dan inti sel spermatid menjadi “kepala” sperma
2. Sebagian besar sitoplasma luruh dan diabsorpsi
3. Terjadi juga pembentukan leher, lempeng tengah dan ekor
4. Kepala sperma diliputi akrosom

Hasil akhir proses ini adalah sel-sel sperma dewasa yaitu spermatozoa. Karena terjadi pemisahan pasangan kromosom, suatu sel sperma akan mengandung kromosom separuh dari induknya (44+XY) yaitu kemungkinan 22+X atau 22+Y.
Keseluruhan proses spermatogenesis – spermiogenesis normal pada pria memerlukan waktu 60-70 hari. Setelah terbentuk sempurna, spermatozoa masuk ke dalam rongga tubulus seminiferus, kemudian akibat kontraksi dinding tubulus spermatozoa terdorong ke arah epididimis. Suasana keseimbangan asam-basa dan elektrolit yang sesuai di intratubulus dan epididimis memberikan spermatozoa kemampuan untuk bergerak (motilitas sperma).

b. Oogenesis
Pada saat embrio sampai dengan Lahir
Proses Oogenesis saat embrio :
*Pada janin perempuan, sudah terdapat sel benih primordial yang segera berdiferensiasi menjadi oogonium
*Oogonium kemudian mengalami beberapa kali mitosis, dan pada akhir perkembangan embrional bulan ketiga setiap oogonium dikelilingi oleh selapis sel epitel yang berasal dari permukaan jaringan gonad, yang nantinya menjadi sel folikuler.
*Sebagian besar oogonium terus mengalami mitosis, sebagian lain berdiferensiasi dan tumbuh membesar menjadi oosit primer.
*Oosit primer kemudian mengadakan replikasi DNA dan memasuki proses miosis pertama sampai tahap profase.
Pada bulan ke-5 sampai ke-7, jumlah oogonium diperkirakan mencapai 5-7 juta sel. Pada saat itu sel-sel mulai berdegenerasi, sehingga banyak oogonium dan oosit primer berhenti tumbuh dan menjadi atretik.
Tetapi oosit primer yang telah memasuki tahap profase miosis pertama tetap bertahan pada stadiumnya dengan dilapisi sel folikuler epitel gepeng (selanjutnya oosit primer dengan sel folikuler ini disebut sebagai folikel primordial).
Folikel primordial tetap pada stadiumnya (disebut fase istirahat/ fase diktioten / diplotene stage), sampai sesudah kelahiran dan menjelang pubertas. Jumlahnya pada saat kelahiran sekitar 700 ribu – 2 juta folikel.

Pada Saat Puberitas
Pada masa pubertas, sambil mulai terbentuknya siklus menstruasi, folikel primordial /oosit primer mulai melanjutkan pematangannya dengan kecepatan yang berbeda-beda.
Pada saat ovulasi suatu siklus haid normal, yaitu sekitar dua minggu sebelum terjadinya perdarahan haid berikutnya, hanya satu sel folikel yang mengalami pematangan sampai tingkat lanjut dan keluar sebagai ovum yang siap dibuahi.
Proses oogenesis saat puberitas :
*Pertumbuhan / pematangan diawali dengan pertambahan ukuran oosit primer / folikel primordial menjadi membesar, dan sel-sel epitel selapis gepeng berubah menjadi kuboid dan berlapis-lapis.
Pada tingkat pertumbuhan ini, oosit primer bersama lapisan epitelnya disebut bereda dalam stadium folikel primer.
*Awalnya oosit primer berhubungan erat dengan sel folikuler kuboid yang melapisinya, namun selanjutnya terbentuk suatu lapisan mukopolisakarida yang membatasi / memisahkan di antaranya, yang disebut zona pellucida.
Kemudian terbentuk juga suatu rongga dalam lapisan folikuler (antrum folikuli) yang makin lama makin besar.
Tetapi sel-sel folikuler yang berbatasan dengan zona pellucida oosit primer tetap utuh dan menjadi cumulus oophorus.
Stadium perkembangan ini disebut stadium folikel sekunder.

*Kemudian antrum folikuli semakin membesar, sementara bagian tepi luar lapisan folikuler mulai dilapisi oleh dua lapisan jaringan ikat yaitu teka interna (lapisan seluler, sebelah dalam, yang kemudian menghasilkan hormon estrogen) dan teka eksterna (lapisan fibrosa, sebelah luar).
Pada stadium ini, folikel disebut sebagai berada dalam stadium sudah matang, disebut sebagai folikel tersier atau folikel deGraaf.

*Setelah tercapai pematangan folikel, oosit primer memasuki pembelahan miosis pertama dengan menghasilkan dua sel anak yang masing-masing mengandung jumlah DNA sebanyak separuh sel induk (23 tunggal ).
Tetapi hanya SATU sel anak yang tumbuh menjadi oosit sekunder, sementara sel anak lainnya hanya menjadi badan kutub (polar body) yang tidak tumbuh lebih lanjut.
*Pada saat oosit sekunder mencapai stadium pembentukan kumparan (coiling) terjadilah OVULASI di mana oosit tersebut dilepaskan dari folikel deGraaf, bersama dengan lapisan cumulus oophorus dari sel folikular dan lapisan zona pellucida.
Susunan cumulus oophorus di sekeliling zona pellucida kemudian menjadi corona radiata.
Folikel bekas tempat oosit kemudian di bawah pengaruh hormon LH hipofisis akan menjadi korpus luteum yang kemudian menghasilkan hormon progesteron.
*Kemudian, oleh gerakan kontraksi dinding tuba dan ayunan serabut-serabut fimbriae dinding tuba, oosit tersebut ikut terbawa ke arah uterus. Di dalam tuba inilah terdapat kemungkinan terjadinya pembuahan dengan sel sperma.
*Jika terjadi pembuahan, oosit sekunder menyelesaikan stadium pembelahan pematangan keduanya sampai menjadi oosit matang, kemungkinan dengan menghasilkan satu buah polar body lagi. Sementara polar body hasil pembelahan sebelumnya diperkirakan juga mengadakan satu pembelahan lagi.
*Jika terjadi pembuahan dan kehamilan, korpus luteum tetap aktif karena hormon progesteron yang dihasilkannya berfungsi mempertahankan keseimbangan hormonal selama masa-masa awal kehamilan.
*Jika tidak terjadi pembuahan, oosit sekunder akan mengalami degenerasi dalam waktu sekitar 24-48 jam pasca ovulasi.
*Jika tidak terjadi pembuahan dan kehamilan, sampai dengan 9-10 hari sesudah ovulasi korpus luteum akan berdegenerasi dan mengalami fibrosis menjadi korpus albikans.
*Akibat degenerasi ini produksi progesteron juga menurun, menjadi stimulasi untuk terjadinya perdarahan haid berikutnya.
Hasil akhir oogenesis normal kemungkinan adalah satu buah oosit matang dan 1-3 buah polar bodies.
Kromosom yang dikandung oleh oosit adalah separuh dari induknya, yaitu 23+X.

2. Fertilisasi
Pada saat kopulasi antara pria dan wanita (sanggama / coitus), dengan ejakulasi sperma dari saluran reproduksi pria di dalam vagina wanita, akan dilepaskan cairan mani berisi sel-sel sperma ke dalam saluran reproduksi wanita.
Jika sanggama terjadi dalam sekitar masa ovulasi (disebut “masa subur” wanita), maka ada kemungkinan sel sperma dalam saluran reproduksi wanita akan bertemu dengan sel telur wanita yang baru dikeluarkan pada saat ovulasi.
Pertemuan / penyatuan sel sperma dengan sel telur inilah yang disebut sebagai pembuahan atau fertilisasi. Dalam keadaan normal in vivo, pembuahan terjadi di daerah tuba Falopii umumnya di daerah ampula / infundibulum.
Spermatozoa bergerak cepat dari vagina ke dalam rahim, masuk ke dalam tuba. Gerakan ini mungkin dipengaruhi juga oleh peranan kontraksi miometrium dan dinding tuba yang juga terjadi saat sanggama.
Kemudian spermatozoa mengalami peristiwa :
1. Reaksi kapasitasi : selama beberapa jam, protein plasma dan glikoprotein yang berada dalam cairan mani diluruhkan.
2. Reaksi akrosom : setelah dekat dengan oosit, sel sperma yang telah menjalani kapasitasi akan terpengaruh oleh zat-zat dari corona radiata ovum, sehingga isi akrosom dari daerah kepala sperma akan terlepas dan berkontak dengan lapisan corona radiata.
Kemudian terjadi peristiwa fertilisasi, yang mencakup 3 fase, yaitu :
Penembusan korona radiata oleh enzim hialonidase
Penembusan zona pellucida dengan pelepasan enzim trypsine-like agent dan lysine-zone yang dilepaskan oleh akrosom, sehingga inti sel sperma bisa masuk bertemu oocyt.
Fusi (penyatuan) oosit dan membran sel sperma.
segera setelah spermatozoa menyentuh sel oosit, kedua selpaut plasma tersebut menyatu, dan sel telur menanggapi masuknya sel telur dengan 3 reaksi yaitu :
 Reaksi kortikol dan zona. dengan adanya reaksi ini maka selaput oosit tidak dapat ditembus lagi oleh spermatozoa lainnya dan zona fellucida mengubah struktur dan komposisinya untuk mencegah penambatan dan penetrasi sperma. Dengan cara ini polispermi dapat dicegah.
 Melanjutkan miosis kedua. Oosit menyelesaikakn pembelahan miosis keduanya segera estela ada spermatozoa masuk. Salah satu dari anaknya hampir tidak menmdapatkan sitoplasma yang disebut badan kutub kedua.
 Penggiatan metabolik sel telur karena zat yang dibawa oleh sperma. Penggiatan ini untuk mengulangi kembali peristiwa permulaan seluler dan molukuler yang berhubungan dengan awal embriogenesis.

Selain reaksi tersebut diatas, setelah terjadi fusi sperma dan ovum ternyadi juga peristiwa berikut :
 Inti sel sperma membesar membentuk pronukleus pria
 Ekor sel sperma terlepas dan berdegenerasi.
 Pronukleus pria dan wanita, masing-masing haploid, bersatu dan membentuk zigot yang memiliki jumlah DNA genap / diploid.

Hasil utama pembuahan
Penggenapan kembali jumlah kromosom dari penggabungan dua paruh haploid dari ayah dan dari ibu menjadi suatu bakal individu baru dengan jumlah kromosom diploid.
Penentuan jenis kelamin bakal individu baru, tergantung dari kromosom X atau Y yang dikandung sperma yang membuahi ovum tersebut.
Permulaan pembelahan dan stadium-stadium pembentukan dan perkembangan embrio (embriogenesis)

3. Implantasi
Zigot mulai menjalani pembelahan awal mitosis sampai beberapa kali. Sel-sel yang dihasilkan dari setiap pembelahan berukuran lebih kecil dari ukuran induknya, disebut blastomer.
Sesudah 3-4 kali pembelahan : zigot memasuki tingkat 16 sel, disebut stadium morula (kira-kira pada hari ke-3 sampai ke-4 pascafertilisasi).
Morula terdiri dari inner cell mass (kumpulan sel-sel di sebelah dalam, yang akan tumbuh menjadi jaringan-jaringan embrio sampai janin) dan outer cell mass (lapisan sel di sebelah luar, yang akan tumbuh menjadi trofoblas sampai plasenta).
Kira-kira pada hari ke-5 sampai ke-6, di rongga sela-sela inner cell mass merembes cairan menembus zona pellucida, membentuk ruang antar sel. Ruang antar sel ini kemudian bersatu dan memenuhi sebagian besar massa zigot membentuk rongga blastokista. Inner cell mass tetap berkumpul di salah satu sisi, tetap berbatasan dengan lapisan sel luar.
Pada stadium ini zigot disebut berada dalam stadium blastula atau pembentukan blastokista.
Inner cell mass kemudian disebut sebagai embrioblas, dan outer cell mass kemudian disebut sebagai trofoblas.

Implantasi
Pada akhir minggu pertama (hari ke-5 sampai ke-7) zigot mencapai cavum uteri.
Pada saat itu uterus sedang berada dalam fase sekresi lendir di bawah pengaruh progesteron dari korpus luteum yang masih aktif. Sehingga lapisan endometrium dinding rahim menjadi kaya pembuluh darah dan banyak muara kelenjar selaput lendir rahim yang terbuka dan aktif.
Kontak antara zigot stadium blastokista dengan dinding rahim pada keadaan tersebut akan mencetuskan berbagai reaksi seluler, sehingga sel-sel trofobas zigot tersebut dapat menempel dan mengadakan infiltrasi pada lapisan epitel endometrium uterus (terjadi implantasi).
Setelah implantasi, sel-sel trofoblas yang tertanam di dalam endometrium terus berkembang , membentuk jaringan bersama dengan sistem pembuluh darah maternal untuk menjadi PLASENTA, yang kemudian berfungsi sebagai sumber nutrisi dan oksigenasi bagi jaringan embrioblas yang akan tumbuh menjadi janin.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: