Pembentukan Gamet

1. Spermatogenesis

Spermatogeness adalah proses pembentukan sperma didalam testis. Spermatogenesis dimulai  dari proses pembelahan mitosis sel-sel induk sperma       (spermatogonium) beberapa kali hingga dihasilkan lebih banyak spermatogonium. Spermatogonium merupakan diploid dengan jumlah kromosom 46. Setengah dari sel-sel spermagonium tersebut terus melanjutkan pembelahan mitosis, sedangkan setengahnya lagi membesar menjadi spermatosit primer. Oleh karena pembentukan spermatosit primer melalui pembelahan mitosis maka hasil pembelahannya memiliki kromoson dipliod (2n) sama dengan spermatogoniumnya.Spermatosit primer tersebut kemudian membelah secara meiosis (tahap I) menghasilkan spermatosit sekunder, dengan kondisi kromosom haploid (n) dengan jumlah kromosom 23. Spermatosit sekunder melanjutkan pembelahan meiosis            (tahap II) menghasilkan dua sel yang juga haploid yang disebut spermatid, sehingga diperoleh empat spermatid dari meiosis tahap II. Sel-sel spermatid tersebut akan mengalami deferensiasi (perubahan bentuk) atau spermiogenesis menjadi sperma. Perubahan itu meliputi pembentukan kepala, badan (bagian tengah), dan ekor (flagel).

Proses pembentukan sperma manusia dipengaruhi oleh hormom-hormon diantaranya.

A. Hormon Gonadotropin

Hormon ini dihasilkan oleh hipotalamus dibagian dasar dari otak. Hormon ini akan merangsang kelenjar hipofidid bagian depan (anterior) untuk mengeluarkan hormon FSH dan LH.

B. FSH ( Follicle Stimulating Hormone )

Hormon ini berfungsi mempengaruhi da merangsang perkembangan tubulus seminiferus dan sel Sertoli untuk menghasilkan  ABP ( Androgen Binding Protein atau protein pengikat androgen ) yang memacu pembentukan sperma.

C.  LH ( Luteinizing Hormone )

Hormon ini berfungsi untuk merangsang sel-sel interstisial ( sel Leydig ) agar mensekresikan hormon testosteron (androgen).

D.  Hormon Testosteron

Hormon ini dihasilkan oleh testis. Hormon ini merangsang  perkembangan organ seks primer pada saat embrio belum lahir, mempengaruhi perkembangan alat reproduksi dan ciri kelamin skunder, misalnya jambang, kumis, jakun, suara membesar serta memelihara ciri-ciri kelamin sekunder dan mendorong spermatogenesis.

Berikut ini merupakan skema spermatogenesis.

Sperma diproduksi dibawah pengaruh hormon FSH dan LH, yang ternyata berbersamaan dengan dihasilkannya hormon testosteron yang merupakan pengendali dihasilkannya FSH dan LH. Jika pembentukan sperma ini telah selesai, maka protein pengikat androgen tidak diperlukan lagi, sehingga hormon testosteron akan mengurangi produksi FSH dan LH serta sel Sertoli akan menghasilkan inhibin untuk memberikan umpan balik supaya hipofisis menghentikan produksi FSH dan LH.
Berikut merupakan struktur sperma.

Struktur sperma  terdiri atas tiga badan sebgai berikut:

  1. Kepala: mengandung inti sel, pada bagian ujungnya terdapat akrosom yang dibentuk dari badan Golgi. Akrosom menghasilkan enzim yang yang berfungsi membantu sperma menembus sel telur
  2. Bagian Tengah: terdapat mitokondria yang merupakan tempat berlangsungnya oksidasi sel untuk membentuk energi sehingga sperma dapat bergerak aktif
  3. Ekor: sebagai alat gerak sperma agar mencapai ovum.

Sperma yang terbentuk akan meninggalkan testis menuju saluran pengumpul yang disebut epididimis. Setelahnya sperma masuk ke saluran vas deferens dengan dibantu cairan yang dihasilkan oleh vesikula seminalis, kelenjar prostat, dan kelenjar Cowper yang berfungsi membantu sperma agar mudah bergerak, memberi nutrien, dan memormalkan keasaman pH saluran reproduksi wanita. Sperma yang telah bercampur dengan cairan tersebut disebut air mani.

  1. Oogenesis

Oogenesis merupakan proses pembentukan ovum didalam ovarium. Ovarium mengalami pertumbuhan sejak vase embrio hingga dewasa. Ovarium didalam embrio mengandung 600.000 buah sel telur yang disebut oogonium. Pada saat embrio berumur lima bulan, oogonium mengalami pembelahan mitosis secara terus menerus mebentuk kurang lebih 7 juta oosit primer. Saat embrio berumur enam bulan oosit primer berada dalam tahap profase I. Setelah itu  terjadi pengurangan jumlah oosit primer sampai lahir. Pada saat anak lahir kedua ovariumnya hanya mengandung 2 juta oosit primer. Ketika anak berusia 7 tahun jumlah oosit primernya hanya 300.000-400.000 saja.

Saat anak memasuki masa pubertas, seorang anak perempuan akan mengalami menstruasi  dan  kelenjar hipofisisnya  mampu menghasilkan FSH. Oosit primer melanjutkan  pembelahan meiosis I-nya menghasilkan dua sel yang ukurannya tidak sama. Sel yang ukurannya besar disebut oosit sekunder, dan sel yang ukurannya lebih kecil  disebut badan polar pertama. Proses meiosis I ini akan selasai menjelang terjadinya ovulasi. Oosit sekunder akan melanjutkan pembelahannya menuju meiosis II dan menghasilkan ovum dan dan badan polar kedua.

Proses oogenesis ini hanya menghasilkan satu ovum dan ke tiga badan kutub itu akan mengalami degenerasi.

Hormon yang mempengaruhi proses oogenesis ini adalah hormon FSH yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis. FSH akan merangsang sel-sel folikel  untuk menghasilkan nutrien bagi ovum dan menghasilkan hormon estrogen. Hormon esterogen ini akan menghambat pembentukan hormon FSH. Dalam waktu yang bersamaan hipofisis juga menghasilkan LH yang bersama-sama FSH akan memacu pelepasan sel telur. Sehingga terjadilah ovulasi.

Pada saat ovulasi, sel-sel folikel yang kosong mendapat pacuan LH sehingga berubah menjadi korpus luteum (berwarna kekuningan) yang kemudian memproduksi  hormon estrogen dan progesteron. Hormon progesteron akan menghambat LH sehingga memungkinkan bertahannya Korpus luteum.

Organ Organ Reproduksi Manusia

1. Organ Reproduksi Pria

Organ reproduksi pada pria dibedakan menjadi dua yaitu alat reproduksi yang ada di luar dan alat reproduksi yang ada didalam tubuh. Alat reproduksi yang ada di luar tubuh yang dapt dilihat secara langsung adalah penis dan buah zakar. Alat-alat reproduksi ini terlerak di antara pangkal paha, dan lebih mudah dilihat dibanding alat reproduksi wanita. Sedangkan alat-alat reproduksi yang terdapat didalm tubuh adalah testis. Organ-organ reptoduksi pria akan mulai berkembang pada saat anak laki-laki menginjak usia 9-15 tahun dan akan berhenti perkembangannya pada usia 20 tahun.

Penis terdiri dari jaringan-jaringan otot, jaringan spons yang lembut, pembuluh-pembuluh darah, dan jaringan saraf. Urin keluar dari dalm tubuh pria melalui lubang kecil yang terletak di ujung penis. Ketika bayi laki-laki lahir, penis diselubungi kulit luar yang longgar. Untuk tujuan kebersihan dan kesehatan, kulit yang menutup penis dipotong (disunat) kira-kira 1-1,5 sentimeter sehingga penis mudah dibersihkan.

Buah zakar terdiri dari kantong zakar (kanting pelir) yang didalamnya terdapat sepasang testis dan bagian-bagian lainnya. Kulit luar tersebut disebut skrotum.

Testis merupakan alat untuk memproduksi sperma. Untuk memproduksi sperma diperlukan suhu yang sedikit lebih rendah dari suhu tubuh. Oleh karena itu menjelang kelahiran, testis turun dari dala rongga tubuh menuju kantong pelir (skrotum). Skrotum dapat menjaga suhu testis, jika suhu terlalu panas maka skrotum mengembang dan jika suhu dingin skrotum mengerut sehingga testis lebih hangat. Didalam testis terdapat saluram-saluran haus  yang disebut disebut saluran penghasil sperma (tubulus seminiferus). Dinding sebelah dalam saluran ini terdiri dari jaringan epitelium dan jaringan ikat. Dalam jaringan epitelium terdapat: (i) sel induk spwerma (spermatodonium) yang menjadi calon sperma. (ii) Sel Sertoli yang berfungsi memberi nutrisi sperma. (iii) Sel Leydig yang berfungsi menghasilkan hormon testosteron.

Epididimis merupakan saluran yang berasal dari testis. Vas deferens yang merupakan pelebaran epididmis yang befungsi menyalurkan sperma dari epididimis menuju vesikula seminalis. Kelenjar vesikula seminalis berfungsi untuk menampung sperma. Kelenjar prostat berfungsi menghasilkan nutrisi bagi sperma

2. Organ Reproduksi Wanita

Alat reproduksi wanita bagian luar disebut vulva yang terdiri dari sepasang bibir kemaluan, yaitu bibir luar (labia mayor) dan bibir dalam (labia minor). Selanjutnya terdapat klitoris (kelentit), lubang saluran kencing, lubang saluran vagina, selapu dara (himen), dan kelenjar bartholin. Alat reproduksi wanita bagian dalam antara lain terdiri dari vagina yang berbentuk tabung dan mulut rahim yang merupakan pintu menuju rahim.

Rahim terdiri dari otot-otot yang kuat dan merupakan semacam rongga yang luas. Dalam keadaan tidak berisi, bentuk dan ukurannya kurang lebih hampir sama dengan buah avokad muda. Rahim merupakan tempat yang elastis, dimana embrio tumbuh dan berkembang sampai menjadi fetus (janian) yang siap dilahirkan.

B. Pubertas dan Menstruasi

Tubuh manusia mengalami perubahan dari waktu ke waktu sejak lahir. Perubahan yang cukup menyolok terjadi ketika anak perempuan dan anak laki-laki memasuki usia antara 9 sampai 15 tahun. Pada saat itu mereka tidak hanya tumbuh menjadi lebih tinggi dan besar, tetapi terjadi juga perubahan didalam tubuhnya yang memungkinkan untuk bereproduksi. Masa inilah yang disebut sebagai masa pubertas atau masa remaja.

Memasuki masa pubertas, beberapa jenis hormon, terutama hormon esterogen dan progesteron pada wanita dan testosteron pada laki-laki mulai berperan aktif sehingga pada diri anak mulai mengalami perubahan.

Pada anak laki-laki, hormon testosteron akan mengkibatkan tumbuhnya rambut halus didaerah ketiak, kemaluan, janggut dan kumis. Selain itu terjadi perubahan suara, tumbuhnya jerawat dan mulai diproduksinya sperma yang pada waktu-waktu tertentu keluar sebagai mimpi basah. Perubahan lainnya antara lain tubuh bertamabah berat dan tinggi, keringat bertambah banyak, kulit dan rambut berminyak, lengan dan tungkai kai bertambah panjang, tangan dan kaki bertambah besar, tulang wajah mulai memanjang dan membesar, pundak dan dada bertambah besar dan bidang, tubuh jakun, suara berubah menjadi berat, penis dan buah akar membesar.

Pada anak perempuan, masa pubertas ditunjukan dengan mulai tumbuhnya payudara, pinggul mulai melebar dan membesar, dan mengalami menstruasi dan mulai tumbuh rambut didaerah ketiak dan kemaluan.

Secara berkala, sel telur yang sudah matang akan dikeluarkan dari indung telur. Sel telur akan bergerak melalui saluran telur menuju rahim. Sementara itu, rahim secara berkala akan mengalami penebalan pada dinding-dindingnya yang berisi pembuluh darah, sehingga jika diperlukan siap menerima pembuahan

Jika sel telur tidak bertemu dengan sperma yang berarti tidak terjadi pembuahan, sel telur dan seluruh jaringan yang terbentuk pada dinding rahim akan luruh dan dikeluarkan dari rahim sebagai menstruasi (haid).

Pada manusia, siklus menstruasi rata-rata 28 hari, namun ada yang masanya 21 hari, dan ada pula yang 30 hari. Siklus ini dikendalikan oleh hormon-hormon reproduksi yang dihasilkan oleh hipotalmus, hipofisis, dan ovarium. Pada akhir siklus menstrusi, hipotalamus akan mengeluarkan hormon gonadotropin yang akan merangsang hipofisis menghasilkan hormon FSH. Pada awal siklus berikutnya pada hari pertama sampai ke-14, folikel akan melajutkan perkembangannya karena pengaruh FSH. Setelah itu terbentuk folikel yang sudah masak  (folikel graaf) dan menghasilkan hormon estrogen. Kenaikan estrogen pada saat itu berfungsi  untuk mempertahankan pertumbuhan dan merangsang terjadinya pembelahan sel-sel endometrium uterus. Selain itu, estrogen  berperan dalam menghambat pembentukn FSH oleh hipofisis dan merangsang  hipofisis untuk menghasilkan LH. LH berperan merangsang folikel-folikel graaf yang telah masak untuk melakukan ovulasi. Ovulasi umumnya terjadi pada hari ke-14 dari siklus menstruasi. Ovulasi adalah peristiwa keluar atau lepasnya oosit skunder  yang siap dibuahi sperma dari ovarium. LH juga merangsang folikel Graaf yang telah kosong ini untuk membentuk korpus luteum (badan kuning). Selanjutnya korpus luteum menghasilkan progesteron. Progesteron mengakibatkan dinding rahim (endometrium) menebal dan lembut serta banyak mengandung pembukuh darah. Selama 10 hari setelah ovulasi, progesteron dalam darah berfungsi mempersiapkan uterus untuk kemungkinan hamil. Uterus pada tahap ini siap menerima dan memberi makan sel telur yang telah dibuahi (zygot). Apabila fertilisasi tidak terjadi, produksi progesteron mulai menirun pada hari ke-26. Korpus luteum (badan kuning) berdegredasi dan  lapiasan uterus bersama dinding dalam rahim luruh (mengelupas) pada hari ke-28 sehingga terjadi pendarahan. Biasanya menstruasi terjadi selama seminggu. Setelah itu dinding uterus pulih kembali.

C. Fertilisasi, Kehamilan dan Perkembangan Embrio

Kehamilan diawali dengan peristiwa fertilisasi (perubahan) yang akan berlanjut pada perkembangan embrio hasil fertilisasi. Fertilisasi atau pembuahan adalah peleburan antara inti sel sperma dengan inti sel telur. Fertilisasi berlangsung disaluran telur (oviduk/tuba fallopi). Saat fertilisasi, kepala sperma menembus dinding sel telur, sedangkan ekornya tertinggal di luar. Selanjutnya inti sel telur dan inti sperma bersatu. Setelah bersatu, ovum menjadi zigot yang meerupakan sel diploid (2n) dengan kromosom 23 pasang. Sambil bergerak menuju uterus, zigot membelah secara terus menerus. Saat zigon mencapai 32 sel dan berbentuk seperti buah arbei disebut morula. Morula akan berkembang membentuk blastula. Pada perkembangan selanjutnya, sel-sel bagian dalam blastula akan membentuk bakal janin dan sel-sel luarnya membentuk trofoblas. Trofoblas merupakan dinding yang berfungsi untuk menyerap makanan dan nantinya akan membentuk plasenta. Pada hari ke-4 atau ke-5 setelah fertilisasi, blastula akan bergerak menuju uterus. Blastula kemudian melakukan  implantasi pada dinding uterus  pada hari keenam. Zigot yang telah menempel di dinding uterus disebut embrio. Jika embrio tersebut bertahan hingga dua bulan dan mulai tumbuh organ-organ tubuh dan embrio sudah dilindungi berbagai selaput dan cairannya, embrio tersebut disebut janin (fertus).

Tahap-tahap perkembangan janin terbagi menjadi tiga yaitu perkembangan triwulan I, II, dan III. Pada perkembangan triwulan I, perkembangan terpusat pada perkembangan fungsi-fungsi organ, seperti otak, jantung, dan paru-paru. Pada triwulan II (4-5 bulan) pertuumbuhan terpusat pada anggota tubuh, yaitu kaki, tangan, dan jari-jari. Pada triwulan III, dapat dikatakan bahwa pembentukan sebagian besar organ telah lengkap. Jika janin terpaksa dilahirkan pada saat itu, bayi dapat hidup dan dibesarkan di luar rahim dengan menggunakan alat pemanas yang diatur suhunya sama dengan suhu kandungan ibunya.

(PERKEMBANGAN JANIN TERLIHAT DALAM VIDEO DIATAS)