Apa itu spermatogenesis?
spermatogenesis adalah proses pembentukan dan pengembangan gamet jantan, lebih dikenal sebagai sperma . Itu terjadi pada semua perwakilan laki-laki dari kingdom Hewan yang bereproduksi secara seksual, dan pada manusia itu dimulai selama masa pubertas dan terjadi di testis.
Sperma adalah gamet jantan, yaitu sel kelamin yang dihasilkan pria ketika mereka matang secara seksual.
Fungsi utama sel-sel berflagel kecil ini adalah untuk meneruskan sebagian informasi genetik organisme yang memproduksinya ke generasi baru melalui reproduksi seksual.
Seperti rekan wanita mereka – telur – sperma diproduksi oleh jenis pembelahan sel khusus yang disebut meiosis , dari satu set sel yang dikenal sebagai sel germinal .
Karena meiosis, sel kelamin, pria dan wanita, adalah sel haploid atau, yang sama, sel dengan setengah informasi genetik dari orang yang memproduksinya.
Sel germinal yang menghasilkan sperma ditemukan di testis, yang merupakan dua dan merupakan bagian dari sistem reproduksi pria.
Di dalam testis, sperma terus menerus diproduksi di saluran yang disebut tubulus seminiferus , dari sel yang disebut spermatogonia , yang merupakan sel yang tidak berdiferensiasi dengan beban genetik lengkap dari individu yang memproduksinya, yaitu diploid .
Seluruh proses spermatogenesis dapat dilihat sebagai dibagi menjadi tiga fase yang melibatkan: proliferasi sel, meiosis, dan diferensiasi atau pematangan.
Tahapan spermatogenesis
Spermatogenesis adalah proses diferensiasi sekumpulan sel diploid – spermatogonia – menjadi sel sperma yang kemudian akan matang menjadi sperma fungsional.
Ini terjadi untuk pertama kalinya pada awal pubertas dan berlanjut sepanjang kehidupan dewasa manusia laki-laki. Ini adalah proses yang sangat teratur yang menghasilkan produksi harian jutaan sperma setelah kematangan seksual tercapai.
Selama spermatogenesis, peristiwa pembelahan sel terjadi, baik dengan mitosis dan meiosis , dan juga oleh diferensiasi atau recaraling.
Tahapan atau fase spermatogenesis ada tiga: satu proliferasi dan diferensiasi sel germinal, satu lagi pembelahan meiosis dan yang terakhir transformasi spermatid menjadi spermatozoa, juga dikenal sebagai spermiogenesis .
- Proliferasi dan spermatositogenesis
Spermatogenesis (pembentukan sperma) terjadi di dalam gonad jantan -testis- khususnya di beberapa daerah internal yang dikenal sebagai tubulus seminiferus .
Dua jenis sel yang berbeda ditemukan di wilayah sistem reproduksi pria ini: sel Sertoli dan sel spermatogen atau spermatogenik.
Sel sertoli memelihara dan melindungi sel spermatogenik, yang merupakan sel yang memunculkan berbagai prekursor sperma; oleh karena itu, sel spermatogenik ditemukan dalam berbagai tahap pematangan di tubulus seminiferus.
Di antara sel-sel tersebut adalah spermatogonia , yaitu sel-sel yang berasal dari sel germinal yang ketika membelah menghasilkan spermatogonia baru dan juga jenis sel lain yang terbentuk selama diferensiasi sperma, ini berarti sel-sel prekursor.
Dimana spermatogonia?
Sel-sel ini berada di tubulus seminiferus, tetapi di bagian terluar dari epitel yang membentuknya. Saat mereka membelah, sel anak mereka bermigrasi ke pusat saluran ini, di mana mereka matang.
spermatositogenesis
Spermatogenesis adalah fase proliferasi di mana spermatosit terbentuk, yang berasal dari spermatogonia.
Spermatogonia adalah sel diploid (2n), yang berarti bahwa mereka adalah sel dengan semua informasi genetik individu yang mereka miliki. Ini membelah secara aseksual dengan mitosis, menghasilkan spermatogonia baru dan jenis sel lain yang disebut spermatosit primer .
Spermatosit primer adalah sel yang berhenti membelah dengan mitosis dan memulai pembelahan pertama dengan meiosis (juga dikenal sebagai Meiosis I ).
Spermatosit yang memulai pematangannya, yaitu, yang melalui mitosis dan memulai meiosis, tetap terhubung satu sama lain melalui apa yang oleh para ahli disebut “jembatan sitosolik”, karena pembelahan inti terjadi tetapi tidak ada pemisahan sitosolik lengkap.
Sel-sel ini tetap bersama sampai tahap pematangan selanjutnya, menghasilkan pelepasan kelompok sel yang tersinkronisasi dan bukan sel individu.
dua. meiosis
Skema Meiosis
Meiosis adalah salah satu tahap dasar spermatogenesis, karena berkat jenis pembelahan khusus ini, beban genetik individu berkurang setengahnya ( sel haploid terbentuk ). Ini terjadi pada spermatosit primer yang berasal dari spermatogonia diploid.
Bagian pertama meiosis, juga dikenal sebagai Meiosis I , berkaitan dengan kombinasi kromosom homolog, yaitu kromosom ibu dan ayah yang diwarisi organisme diploid dari orang tuanya. Kromosom-kromosom ini berduplikasi dan dipisahkan menjadi sel-sel baru.
Meiosis II mirip dengan mitosis, dengan perbedaan bahwa materi genetik yang tidak digandakan; sebagai gantinya, kromatid sister yang membentuk setiap kromosom terpisah, menghasilkan 4 sel haploid dengan kombinasi gen yang berbeda.
Spermatosit primer dan sekunder dan spermatid
Pembelahan meiosis pertama spermatosit primer mengarah pada perkembangannya menjadi spermatosit sekunder. Ketika sel-sel ini melalui meiosis II, kemudian mereka berdiferensiasi menjadi spermatid, yang sudah menjadi sel haploid.
Spermatogonia adalah sel yang tidak bergerak dan berdiferensiasi buruk, sedangkan spermatid adalah sel yang lebih berdiferensiasi yang akan menghasilkan sperma motil yang berdiferensiasi penuh.
3. Diferensiasi atau spermiogenesis
Fase yang melibatkan pematangan spermatid dalam sperma dikenal sebagai spermiogenesis.
Spermatid, selama proses ini, mengalami perubahan morfologi penting:
- Mereka kehilangan sejumlah besar sitosol, yang merupakan cairan yang dikandungnya di dalam dan di mana inti sel dan organel intraseluler lainnya tersuspensi.
- Sebuah momok terbentuk yang nantinya akan memungkinkan mereka untuk berenang melalui saluran jenius wanita, untuk mencapai sel telur untuk membuahinya.
- Organel internalnya diatur ulang: nukleus mengembun, bentuk sel memanjang, dan mitokondria terletak lebih dekat ke dasar flagel.
Spermatid, selama proses pematangan, bermigrasi dari tubulus seminiferus ke epididimis, yang merupakan tabung keriting lain di dalam testis. Di sana mereka disimpan dan melanjutkan diferensiasi mereka, sampai mereka dikeluarkan dengan cairan mani selama ejakulasi.
Pematangan sempurna sperma terjadi ketika mereka menjalani proses yang disebut kapasitasi , begitu mereka berada di saluran genital wanita.
Perbedaan dengan oogenesis
Gamet betina (ovula) dihasilkan dari meiosis sel yang disebut oogonia
Oogenesis adalah proses yang analog dengan spermatogenesis, yaitu proses pembentukan gamet betina, yang lebih dikenal sebagai bakal biji, . Berikut perbedaan utama dengan spermatogenesis:
- Ini terjadi pada gonad wanita, yang disebut ovarium.
- Mereka terbentuk dari pembelahan sel yang dikenal sebagai oogonia , mirip fungsinya dengan spermatogonia, karena mereka juga sel germinal diploid.
- Meiosis dimulai pada tahap awal perkembangan embrio wanita dan pematangan sel telur (penyelesaian meiosis) terjadi secara siklis, sebulan sekali dan satu sel pada satu waktu dari awal pubertas hingga periode yang dikenal sebagai menopause.
- Sel matang yang dihasilkan oleh oogenesis adalah sel besar, dengan banyak sitosol dan tanpa flagel, benar-benar tidak bergerak.
- Satu sel matang, yaitu satu sel telur per bulan, sementara jutaan sperma diproduksi per hari melalui spermatogenesis.
Referensi
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). EBook Manusia yang Berkembang: Embriologi Berorientasi Klinis. Ilmu Kesehatan Elsevier.
- Sharma, R., & Agarwal, A. (2011). Spermatogenesis: gambaran umum. Dalam kromatin sperma (hlm. 19-44). Springer, New York, NY.
- Chen, H., Mruk, D., Xiao, X., & Cheng, CY (2017). Spermatogenesis manusia dan regulasinya. Endokrinologi Kontemporer, 49-72.
- Griswold, MD (2015). Spermatogenesis: Komitmen untuk Meiosis. Tinjauan Fisiologis, 96, 1–17.
