MAKALAH GAMETOGENESIS

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lazimnya poduk-poduk akhir langsung dari meiosis tidak merupakan gamet atau spora yang telah berkembang sepenuhnya. Biasanya ada suatu periode pematangan yang menyusul meiosis. Pada tumbuhan, dibutuhkan satu atau beberapa pembelahan mitosis untuk menghasilkan spora-spora reproduktif, sedang pada hewan produk-produk meiosis berkembang langsung menjadi gamet melalui pertumbuhan dan/atau diferensiasi. Seluruh proses produksi gamet-gamet atau spora-spora matang dimana pembelahan meiosis merupakan bagian penting, disebut gametogenesis.

Bila ada sel tubuh kita yang rusak maka akan terjadi proses penggantian dengan sel baru melalui proses pembelahan mitosis, sedangkan sel kelamin atau gamet sebagai agen utama dalam proses reproduksi manusia menggunakan proses pembelahan meiosis. Seperti yang sudah kita ketahui bersama bahwa mitosis menghasilkan sel baru yang jumlah kromosomnya sama persis dengan sel induk yang bersifat diploid (2n) yaitu 23 pasang/ 46 kromosom, sedangkan pada meiosis jumlah kromosom pada sel baru hanya bersifat haploid (n) yaitu 23 kromosom. Gametogenesis dibedakan menjadi 2, yaitu Spermatogenesis dan Oogenesis.

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan sperma atau sel gamet jantan didalam alat kelamin jantan ( testis ), tepatnya berlangsung ditubulus seminiferus dan diatur oleh hormone gonadotropin dan testosterone. Pada proses ini akan dihasilkan 4 sel spermatozoa, yang masing – masing bersifat haploid dan dilengkapi dengan bulu cambuk ( flagel ). Sedangkan Oogenesis merupakan proses pembentukan sel – sel gamet betina ( ovum ) didalam ovarium hewan. Pada hasil ini akan dihasilkan 4 sel telur tetapi hanya satu saja yang fungsional, sebab selnya mengandung plasma dan inti yang berkromosom tunggal, sedangkan 3 sel telur lainnya letal atau mengalami kematian sehingga tetap melekat pada salah satu kutub dan berubah menjadi sel kutub ( polosit ).

1.2 Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu:

1. Untuk mengetahui proses pembelahan sel gamet secara meiosis dan mitosis

2. Untuk mengetahui proses pembelahan sel gamet pada tumbuhan dan hewan

1.3 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini meliputi:

1. Bagaimana proses pembelahan sel gamet secara meiosis dan mitosis

2. Bagaimana proses pembelahan sel gamet pada tumbuhan dan hewan

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Gametogenesis pada manusia(diwakili oleh mamalia)

Gametogenesis adalah proses pembentukan, pembelahan, dan pematangan sel- sel gamet sampai menjadi sel gamet yang siap berperan dalam proses reproduksi. Pada pria spermatogenesis dan pada wanita oogenesis. Sifat kelamin pria dan wanita ditentukan secara genetik oleh kombinasi kromosom. Pada pria : 46XY (sering disebut juga 44+XY) dan pada wanita : 46XX (sering disebut juga 44+XX). Sel-sel gamet
Sel-sel yang berperan pada peristiwa reproduksi menjadi bakal keturunan selanjutnya. Disebut juga sel benih. Pada pria disebut sel sperma dan pada wanita disebut sel telur / ovum. Tujuan pembelahan sel-sel adalah proses regenerasi (mitosis) dan
proses pengurangan kromosom (meiosis).

Mitosis

· Kromosom melakukan replikasi DNA (2n-4n)

· Stadium : profase - prometafase - metafase - anafase - telofase, pembelahan sentromer

· Jumlah akhir kromosom pada pembelahan mitosis : kromosom sel anak = kromosom sel induk = 2n = 46

(Gambar pembelahan mitosis)

Miosis
Pembelahan miosis pertama :

· Replikasi DNA kromosom (2n-4n).

· Membentuk pasangan homolog.

· Kemudian mengadakan cross-over kromatid.

· Pemisahan membentuk kiasma

· Terjadi pertukaran gen interkromosom homolog

· Jumlah akhir kromosom pada pembelahan miosis pertama : kromosom sel anak = kromosom sel induk = 2n = 23 ganda.

Pembelahan miosis kedua :

· Nonreplikasi.

· Pembelahan pada sentromer.

· Jumlah akhir kromosom pada pembelahan miosis kedua : kromosom sel anak = ½ kromosom sel induk = n = 23 tunggal

(Gambar pembelahan miosis)

Sel-sel benih primordial

Sel benih pria maupun wanita merupakan turunan langsung sel-sel benih primordial (primordial germ cells) yang terbentuk pada masa embrional. Sel benih primordial mulai tampak di dinding yolk sac pada akhir minggu ke-3 pertumbuhan embrio. Dalam perkembangannya sel benih primordial berpindah / migrasi ke arah jaringan gonad, sampai kira-kira minggu ke-5.

Spermatogenesis (Pada Pria)

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.

Sel benih primordial berkembang menjadi spermatogonium kemudian menjadi spermatosit primer. Spermatosit primer ini kemudian mengadakan mitosis untuk memperbanyak diri terus menerus. Kemudian hasil akhir pembelahan tersebut menjalani proses miosis pertama menjadi spermatosit sekunder. Setelah itu spermatosit sekunder menjalani proses miosis kedua menjadi spermatid. Perkembangan selanjutnya dari spermatid menjadi sel sperma dewasa disebut sebagai spermiogenesis .

Sel sperma yang bersifat haploid (n) dibentuk di dalam testis melewati sebuah proses kompleks yang disebut dengan spermatogenesis. Secara simultan proses ini memproduksi sperma matang di dalam tubulus seminiferus lewat langkah-langkah berikut ini:

1. Ketika seorang anak laki-laki mencapai pubertas pada usia 11 sampai 14 tahun, sel kelamin jantan primitif yang belum terspesialisasi dan disebut dengan spermatogonium menjadi diaktifkan oleh sekresi hormon testosteron.

2. Masing-masing spermatogonium membelah secara mitosis untuk menghasilkan dua sel anak yang masing-masing berisi 46 kromosom lengkap.

3. Dua sel anak yang dihasilkan tersebut masing-masing disebut spermatogonium yang kembali melakukan pembelahan mitosis untuk menghasilkan sel anak, dan satunya lagi disebut spermatosit primer yang berukuran lebih besar dan bergerak ke dalam lumen tubulus seminiferus.

4. Spermatosit primer melakukan meiosis untuk menhasilkan dua spermatosit sekunder yang berukuran lebih kecil dari spermatosit primer. Spermatosit sekunder ini masing-masing memiliki 23 kromosom yang terdiri atas 22 kromosom tubuh dan satu kromosom kelamin (Y atau X).

5. Kedua spermatosit sekunder tersebut melakukan mitosis untuk menghasilkan empat sel lagi yang disebut spermatid yang tetap memiliki 23 kromosom.

6. Spermatid kemudian berubah menjadi spermatozoa matang tanpa mengalami pembelahan dan bersifat haploid (n) 23 kromosom. Keseluruhan proses spermatogenesis ini menghabiskan waktu sekitar 64 hari.

Gambar : Perbandingan antara gametogenesis pada pria dan wanita

Oogenesis (Pada Wanita)

Pada wanita, setelah tiba di gonad, sel benih primordial 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.

Oogenesis merupakan proses pematangan ovum di dalam ovarium. Tidak seperti spermatogenesis yang dapat menghasilkan jutaan spermatozoa dalam waktu yang bersamaan, oogenesis hanya mampu menghasilkan satu ovum matang sekali waktu. Mari kita simak prosesnya lebih lanjut:

1. Oogonium yang merupakan prekursor dari ovum tertutup dalam folikel di ovarium.

2. Oogonium berubah menjadi oosit primer, yang memiliki 46 kromosom. Oosit primer melakukan meiosis , yang menghasilkan dua sel anak yang ukurannya tidak sama.

3. Sel anak yang lebih besar adalah oosit sekunder yang bersifat haploid. Ukurannya dapat mencapai ribuan kali lebih besar dari yang lain karena berisi lebih banyak sitoplasma dari oosit primer.

4. Sel anak yang lebih kecil disebut badan polar pertama yang kemudian membelah lagi.

5. Oosit sekunder meninggalkan folikel ovarium menuju tuba Fallopi. Apabila oosit sekunder difertilisasi, maka akan mengalami pembelahan meiosis yang kedua . begitu pula dengan badan polar pertama membelah menjadi dua badan polar kedua yang akhirnya mengalami degenerasi. Namun apabila tidak terjadi fertilisasi, menstruasi dengan cepat akan terjadi dan siklus oogenesis diulang kembali.

6. Selama pemebelahan meiosis kedua, oosit sekunder menjadi bersifat haploid dengan 23 kromosom dan selanjutnya disebut dengan ootid. Ketika inti nukleus sperma dan ovum siap melebur menjadi satu, saat itu juga ootid kemudian mencapai perkembangan finalnya menjadi ovum yang matang.

7. Kedua sel haploid (sperma dan ovum) bersatu membentuk sel zygot yang bersifat dipoid (2n).

2.2 Gametogenesis pada Tumbuhan biji

Mikrosporogenesis
Pada bunga terdapat alat kelamin jantan yang berupa benang sari. Benang sari terdiri atas tangkai sari dan kepala sari ( antera ). Didalam kepala sari dihasilkan mikrosporosit yang diploid. Mikrosporit ini akan membelah secara meiosis, menghasilkan dua mikrospora yang haploid. Selanjutnya masing – masing mikrospora membela lagi sehingga dihasilkan 4 mikrospora yang tetap mengelompok menjadi satu. Selanjutnya nucleus dari setiap mikrospora membelah menjadi dua nucleus haploid. Peristiwa ini disebut Kariokinesis. Nukleus yang satu disebut nucleus saluran serbuk sari, yang lain disebut nucleus generatif. Setelah serbuk sari terbentuk. Nucleus generatif akan membelah secara mitosis menghasilkan 2 nukleus sperma atau spermatogen. Sedangkan nucleus saluran serbuk sari tidak membelah, dengan demikian setiap serbuk sari yang masak akan memiliki tiga nucleus haploid yaitu satu nucleus saluran serbuk sari dan dua spermatogen. Spermatogen ini akan masak menjadi spermatozoid.

(diagram bunga)

Megasporogenesis
Sel telur atau ovum berasal dari sel induk atau megasporosi yang diploid. Sel ini terdapat dalam ovariumnatau bakal buah. Mula – mula megasporosit membelah meiosis menghasilkan dua sel haploid. Selanjutnya masing – masing sel haploid membelah sekali lagi, sehingga seluruhnya dihasilkan 4 megaspora yang haploid yang tersusun berderetan. Tiga megaspore akan mengalami degenerasi, sehingga mati. Sedangkan satu megaspore lainnya akan tetap hidup dan akan membelah meiosis menghasilkan 2 megaspora haploid. Masing – masing megaspore akan bergerak kearah kutub yang berlawanan yang satu akan menuju kalaza, sedangkan yang lainnya menuju ke mikropil. Selanjutnya masing – masing megaspora membelah 2 kali berurutan tanpa diikuti pembelahan sitoplasma sel, sehingga didalam sel tersebut terdapat delapan inti haploid.

Sel besar tempat pembentukan megaspore ini disebut kandung lembaga muda, yang dilindungi oleh kulit yang pada salah satu ujungnya bercelah disebut mikropil. Mikropil ini merupan tempat masuknya saluran serbuk sari kedalam kandung lembaga. Selanjutnya satu inti yang dekat mikropil menuju ketengah kandung lembaga bergabung dengan satu inti yang berasal dari kalaza, membentuk megagametosit. Tiga inti yang tertinggal didaerah kalaza disebut antipoda akan mengalami degenerasi dan akan mati. Tiga inti yang berada didaerah mikropil, yang tengah menjadi sel telur ( ovum ), sedangkan pengapitnya disebut sinergid. Sinergid ini juga akan mengalami degenerasi dan mati. Setelah terbentuk ovom dan megagametosit, berarti kandung lembaga sudah masak dan siap dibuahi.
Pada tumbuhan biji tertutup terjadi pembuahan ganda, Spermatozoid yang masuk kedalam kandung lembaga dari setiap buluh serbuk sari ada 2 buah, yang satu membuahi ovum menghasilkan zigot, sedangkan spermatozoid yang membuahi megagametosit, menghasilkan calon endosperma.

(bagan megasporangium)

(Bagan gametogenesis pada tumbuhan)

DAFTAR PUSTAKA

Stansfield, W.D, Ph.D.1991.Seri Buku Schaum,Teori Dan Soal-Soal Genetika.Erlangga.Jakarta.

Suryo,1996.Genetika.Gadjah Mada Univesity Press.Yogyakata

http://medicinestuffs.blogspot.com/2010/01/gametogenesis.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Gametogenesis

http://ilmukeperawatan.wordpress.com/2008/06/24/56/