oogenesis atau gamet adalah proses pengembangan gamet betina pada hewan dan tumbuhan dengan bunga (a “matang telur” terjadi pada hewan dan “megagametofito” pada tanaman). Peristiwa ini terjadi setelah individu betina mencapai kedewasaan, sehingga memulai siklus reproduksi mereka.
Pada wanita, oogenesis dimulai pada periode prenatal, di mana oogonia berkembang biak melalui pembelahan mitosis. Dengan demikian oogonia yang dihasilkan membesar untuk membentuk oosit primer sebelum kelahiran janin dan, akhirnya, pada masa pubertas pada wanita ovula yang matang berkembang.
Proses oogenesis pada manusia dan hewan lain (Sumber: Henry Vandyke Carter [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Perkembangan oosit primer diatur oleh dua hormon hipofisis : perangsang folikel dan luteinisasi, dan ini, pada gilirannya, diatur oleh hormon pelepas gonadotropin yang diekskresikan di hipotalamus.
Dalam kebanyakan kasus, ketika sel telur tidak dibuahi, ia dikeluarkan dari tubuh melalui pendarahan dari organ kelamin betina hewan. Peristiwa ini disebut “menstruasi”, siklus menstruasi atau panas, antara lain.
Pada tumbuhan berbunga atau angiospermae, megagametofit (gamet betina) dan mikrogametofit (gamet jantan), selain berkembang pada tumbuhan yang sama, juga berkembang dalam struktur yang sama, yaitu bunga dengan ciri biseksual.
Benang sari bunga menghasilkan mikrogametofit, sedangkan karpel menghasilkan megagametofit. Namun, beberapa tanaman memiliki bunga hanya dengan benang sari dan bunga lainnya hanya dengan karpel, dan spesies ini dikenal sebagai berumah satu.
Pada tumbuhan, gametogenesis betina terdiri dari dua proses utama yang dikenal sebagai megasporogenesis dan megagametogenesis, yang berkaitan dengan pembentukan megaspora di dalam nucela dan dengan perkembangan megaspora masing-masing menjadi megagametofit.
Indeks artikel
Oogenesis pada hewan
Oogenesis, itu sendiri, adalah produksi ovula dan terjadi di ovarium hewan mamalia betina. Sebagian ovarium dibentuk oleh folikel ovarium, karena primordia ovula menyatu dengan folikel ini sampai matang.
Ketika mamalia betina remaja mencapai pubertas, ovarium memasuki fase aktif yang ditandai dengan pertumbuhan dan pematangan siklis kelompok kecil folikel.
Hal yang umum adalah bahwa dalam setiap siklus satu folikel primer mencapai kematangan penuh dan oosit dilepaskan dari ovarium ke rahim. Telah dihitung bahwa dari 400 ribu oosit yang dibawa seorang wanita saat lahir, hanya 400 yang matang selama masa subur.
Proses pematangan dari folikel primer hingga akhir ovum matang ini dikenal sebagai “folliculogenesis”, dan melibatkan langkah-langkah pembelahan dan diferensiasi yang berbeda untuk sel-sel folikel sebelum berubah menjadi ovum matang.
Gametogenesis terjadi terus menerus pada mamalia betina sampai penghentian permanen dari siklus menstruasi, periode yang dikenal sebagai “menopause” pada manusia.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa usia ideal untuk reproduksi manusia adalah antara 20 dan 35 tahun, karena pada periode ini telur berkembang dengan viabilitas penuh dan kemungkinan kelainan kromosom pada embrio meningkat seiring bertambahnya usia wanita.
– Karakteristik
– Ovul betina terbentuk selama perkembangan embrio, primordia ovula baru tidak berasal setelah lahir.
– Ovum yang matang terlepas dari ovarium dan pergi ke rahim, di mana ia dipertahankan sampai pembuahan oleh gamet jantan.
Mikrograf elektron dari ovum, gamet betina (Sumber: TheBloxter446 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
– Pada akhir setiap siklus kesuburan, sel telur yang tidak dibuahi dibuang dan dikeluarkan melalui pendarahan yang dikenal sebagai “menstruasi”.
– Semua langkah oogenesis berkembang di dalam ovarium.
– Selama gametogenesis betina, tiga badan kutub dibuat yang tidak dapat hidup atau subur.
– Pada proses meiosis pertama, sitosol sel tidak terbagi rata, salah satu sel yang dihasilkan tetap dengan sebagian besar volume sitoplasma dan yang lainnya berukuran jauh lebih kecil.
– Fase
Perkembangan sebelum lahir
Selama tahap awal perkembangan embrio wanita, sel-sel yang dikenal sebagai oogonia berkembang biak dengan mitosis. Oogonia, produk dari proses mitosis, tumbuh dalam ukuran untuk memulai oosit primer sebelum lahir.
Selama perkembangan oosit primer, sel-sel jaringan ikat di sekitarnya membentuk satu lapisan sel folikel datar. Oosit primer yang tertutup oleh lapisan sel ini merupakan folikel primordial.
Pada masa pubertas, oosit primer membesar, sel epitel folikel berubah menjadi kubus dan kemudian berbentuk kolumnar, dan peleburannya menghasilkan folikel primer.
Oosit primer dikelilingi oleh lapisan amorf, aselular, bahan kaya glikoprotein yang dikenal sebagai “zona pellucida”. Ini memiliki bentuk jala dengan banyak “fenestrasi”.
Oosit primer mulai membelah secara meiosis sebelum janin lahir. Namun, penyelesaian profase tidak terjadi sampai individu mencapai pubertas.
Perkembangan pascakelahiran
Setelah pubertas dimulai, ovulasi terjadi setiap bulan. Ini berarti bahwa pelepasan oosit dari folikel ovarium ke rahim terjadi.
Oosit primer yang tersuspensi dalam profase siklus meiosis pertama diaktifkan selama periode ini dan, saat folikel matang, oosit primer menyelesaikan pembelahan meiosis pertama untuk menghasilkan oosit sekunder dan badan kutub pertama.
Pada meiosis pertama ini, pembelahan sitoplasma tidak merata, oosit sekunder yang dihasilkan menerima hampir semua sitoplasma sel, sedangkan badan kutub menerima sitoplasma yang sangat sedikit.
Selama ovulasi, inti oosit sekunder memulai pembelahan meiosis kedua sampai metafase, di mana pembelahan sel berhenti. Jika pada saat itu sperma memasuki oosit sekunder, pembelahan meiosis kedua selesai.
Setelah pembelahan meiosis kedua ini, sel dengan kandungan sitoplasma tinggi (oosit sekunder yang dibuahi) dan sel lain yang lebih kecil, yang mewakili badan kutub kedua, terbentuk lagi, yang akhirnya mengalami degenerasi. Pematangan oosit berakhir dengan degenerasi dua badan kutub akibat pembelahan.
Oogenesis pada tumbuhan
Pada tumbuhan berbunga, sintesis megagametofit terjadi di dalam bunga, dalam struktur yang disebut ovarium. Ovarium terletak di dalam karpel, setiap karpel terdiri dari ovarium, stilus, dan stigma.
Kumpulan karpel bunga disebut “gynoecium” dan ini dapat disatukan atau dipisahkan di dalam bunga, tergantung pada spesiesnya.
Satu atau beberapa ovula dapat ditemukan di dalam ovarium. Bentuk, jumlah karpel dan jumlah bakal biji serta susunannya berbeda-beda menurut spesiesnya, sehingga sifat-sifat tersebut digunakan sebagai karakter taksonomi untuk klasifikasi.
Pada tumbuhan, setiap ovula adalah struktur yang sangat kompleks, terdiri dari kaki yang disebut funiculus, yang menahan seluruh nucela di dalamnya. Nucela, pada gilirannya, dikelilingi oleh satu atau dua lapisan yang disebut integumen (jumlah integumen bervariasi tergantung pada spesiesnya).
Integumen bertemu di satu ujung, meninggalkan lubang kecil yang disebut mikropil. Mikropil adalah ruang yang dilalui tabung polen untuk membuahi sel telur.
Di dalam nucela inilah proses sintesis megagametofit berlangsung.
Megagametofit juga disebut kantung embrio, karena embrio berkembang di dalamnya setelah pembuahan terjadi.
– Karakteristik
– Sel telur atau gamet betina pada tumbuhan terdiri dari delapan sel yang berbeda, 7 membentuk kantung embrio dan satu sel telur, oosfer atau gamet betina itu sendiri.
– Ovarium pada sebagian besar tanaman mengandung beberapa bakal biji, yang dapat dibuahi selama peristiwa pembuahan yang sama.
– Ovul dapat “diserbuki sendiri”, yaitu serbuk sari dari bunga yang sama di mana bakal biji dan kepala sari ditemukan dapat membuahi bakal biji di dalam karpel.
– Di dalam sel telur ada dua inti kutub yang menyatu untuk membentuk endosperma, yang merupakan zat yang dimakan embrio selama tahap pertama perkembangannya.
– Megaspora membelah tiga kali secara mitosis, berasal dari kantung embrio dengan 8 inti.
– Ada beberapa sel yang bertempat di ujung nucela, mereka dikenal sebagai sinergis dan antipoda.
– Fase
Pada prinsipnya, satu gamet betina atau megasporosit berkembang di dalam nucela. Dalam struktur ini, sel induk megasporosit diploid mengalami meiosis (meiosis I) dan membentuk empat sel haploid, yang disebut megaspora.
Empat megaspora disusun secara linier. Secara teori, pada titik ini megasporogenesis telah selesai; tiga dari megaspora akhirnya hancur dan hanya satu yang bertahan untuk matang menjadi megagametofit.
Namun, pada sebagian besar tumbuhan berbunga, megagametofit yang sedang berkembang mulai memakan nucela dan membelah secara mitosis (mitosis I), menghasilkan dua nukleus baru.
Masing-masing dari dua inti baru membelah secara mitosis sekali lagi (mitosis II) untuk menghasilkan empat inti baru. Akhirnya, empat inti yang dihasilkan membelah lagi secara mitosis (mitosis III), membentuk delapan inti.
Delapan inti dibagi menjadi dua kelompok empat inti, satu terletak di ujung mikropil, sedangkan yang lain terletak di ujung yang berlawanan. Satu nukleus dari setiap kelompok empat bermigrasi menuju pusat megagametofit, menghasilkan nukleus kutub.
Tiga sel yang tersisa di ujung mikropilar adalah sinergis dan sel-sel di ujung yang berlawanan adalah antipoda. Sinergis akan menjadi bagian dari proses pembuahan setelah bunga diserbuki.
Seluruh struktur gamet betina dewasa disebut kantung embrio dan dibangun oleh sel binukleat pusat dan enam inti yang membentuk sel sinergis dan antipode.
Referensi
- Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Gametogenesis betina dan jantan. Dalam Kedokteran Reproduksi Klinis dan Bedah (hlm. 19-45). Pegas, Cham.
- Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Ovogenesis dan siklus folikel normal pada mamalia dewasa. California dan pengobatan barat, 36 (1), 60.
- Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikasi Botani, Struktur dan Reproduksi.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). E-Book Manusia Berkembang: Embriologi Berorientasi Klinis. Ilmu Kesehatan Elsevier.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi tumbuhan. Macmillan.
- Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX, & Yu, K. (2019). Kemajuan Penelitian Terbaru dalam Mitosis selama Gametogenesis Mamalia. Sel, 8 (6), 567.
