GAMETOGENESIS

1. Pembentukan Sel Gamet pada Hewan dan Manusia

    a. Pembentukan gamet jantan (spermatogenesis)

         

       Proses ini berlangsung dalam alat kelamin jantan yang pada hewan disebut testis. Dalam testis terdapat   

      bagian yang disebut tubulus seminiferus. Pada bagan tersebut terdapat sel-sel primordial yang bersifat diploid. 

      Sel-sel primordial tersebut berulang kali mengalami pembelahan secara mitosis, di antaranya membentuk 

      spermatogonium yang dianggap sebagai sel induk sperma.

      Proses pembentukan sel sperma adalah:

    1) Spermatogenesis, dimulai dari pembelahan sel-sel spermatogonium dalam testis dan berlangsung secara

     mitosis serta bersifat diploid (2n).

    2) Spermatogonium tumbuh menjadi sel yang lebih besar disebut spermatosit primer (2n). Spermatosis primer   

         membelah secara meiosis menghasilkan 2 sel spermatosik sekunder.

     3) Spermatosit sekunder membelah secara meiosis II menghasilkan 4 spermatid yang sama besar.

    4) Spermatid, yaitu sebuah sel bundar dengan sejumlah besar protoplasma merupakan gamet dewasa dengan  

         sejumlah kromosom haploid (n).

     Spermatid yang telah menyelesaikan pembelahan meiosis, sebelum menjadi gamet fungsional harus melewati sejumlah perubahan kompleks dari struktur sel, seperti hilangnya sebagian sitoplasma. Pembentukan ekor atau flagellum sebagai alat gerak, nukleus mengecil menjadi kepala sperma, granula sekretori dari badan golgi berkumpul pada ujung sperma dan membentuk sebuah tudung yang disebut akrosom.

    Tudung ini mengandung enzim yang berperan untuk menembus membran sel telur. Organel mitokondria pindah ke bagian tengah (di antara kepala dan ekor), berfungsi menyediakan energi untuk menggerakkan ekor.

    Sebagian besar sitoplasma dari spermatid dibuang sebagai badan residu, lalu diambil secara fagositosis oleh sel Sertoli dalam tubulus seminiferus. Sel ini berfungsi untuk melindungi, menunjang, dan memberi makan sperma yang sedang berkembang. Pada manusia perkembangan spermatogonium menjadi matang memerlukan waktu 16 hari.

    Setelah terjadi perubahan-perubahan ini, maka sperma menjadi sperma fungsional yang siap membuahi sel telur.

      Perhatikan gambar berikut ini !

 

       b. Pembentukan gamet betina (oogenesis)

           

Oogenesis berlangsung dalam ovarium hewan dan kandung lembaga dalam bakal biji tumbuhan berbiji (gametofit betina). Sel primordial (asal) dalam ovarium yang bersifat diploid ialah oogonium. Oogonium mengalami pembelahan secara mitosis membentuk oogonium tambahan yang memiliki jumlah kromosom meiosis diploid (2n).

Pada oogenesis dihasilkan satu sel telur fungsional dan 3 sel kutub atau polosit. Proses pembentukan ovum, adalah:

1) Oogonium membelah secara meiosis menjadi oogonium tambahan yang memiliki jumlah kromosom yang diploid (2n).

2) 1 oogonium tumbuh dan berkembang menjadi sebuah oosit primer.

3) Oosit primer mengalami pembelahan secara meiosis I menghasilkan 2 buah sel yang sama besarnya,. Satu sel berukuran besar disebut

oosit sekunder yang mengandung kuning telur dan mempunyai jumlah kromosom yang haploid (n), serta satu sel berukuran kecil disebut badan kutub I.

4) Oosit sekunder mengalami pembelahan meiosis II, serta menghasilkan dua sel yang ukurannya berbeda. Satu sel berukuran besar disebut ootid dan satu sel lain berukuran kecil disebut badan kutub II, serta kedua sel ini bersifat haploid.

5) Pada waktu yang bersamaan badan kutub I membelah menjadi 2 badan kutub II.

6) Ootid mengalami perubahan lebih lanjut  sehingga menjadi ovum yang masak.

7) Ketiga badan kutub II kemudian hancur.

 Perhatikan gambar berikut ini !

       

2. Pembentukan Gamet pada Tumbuhan Berbiji Tertutup (Angiospermae)

    

Pembentukan gamet jantan pada tumbuhan berbiji terjadi dalam gametofit jantan, yaitu kepala sari (anthera) dan menghasilkan butir serbuk sari (polen). Pembentukan gamet bertina berlangsung dari dalam gametofit betina, yaitu di dalam bakal biji (ovule) dan menghasilkan sel telur (ovum).

a.    Pembentukan gamet jantan

Gametofit jantan terdapat pada stamen (benang sari). Benang sari terdiri atas 2 bagian, yaitu anthera dan filamen (tangkai sari).

 Proses pembentukan serbuk sari adalah sebagai berikut:

1) Dalam anthera terdapat 4 buah kantong serbuk sari, yang disebut sporangium

2) Tiap kantong serbuk sari mengandung sejumlah sel induk yang disebut sel

     induk mikrospora dan masing-masing bersifat diploid.

3) Tiap sel induk serbuk sari membelah secara meiosis I dan II menghasilkan tetrad yang

     terdiri dari 4 buah sel mikrospora haploid (n) yang masih bersatu disebut tetrad

4) Mikrospora memisahkan diri membentuk serbuk sari yang haploid (n).

5) Tiap inti serbuk sari membelah secara mitosis menghasilkan 2 buah nukleus 

     haploid, yaitu inti pembuluh serbuk sari dan yang satu lagi disebut inti

     generatif.

6)  Inti generatif mengalami pembelahan secara mitosis dan tidak diikuti

                     sitokinesis sehingga terbentuk 2 molekul sperma. Sedangkan

                     nukleus buluh serbuk sari tidak ikut membelah.

7) Serbuk sari yang masak memiliki 3 molekul, masing-masing bersifat haploid, 

     yaitu:

                             a) Satu nukleus buluh serbuk sari.

                             b) Dua nukleus sperma, yaitu nukleus generatif dan nukleus vegetatif.

8) Tiap serbuk sari mempunyai dua lapisan kulit, yaitu bagian luar disebut eksin  

     dan  bagian dalam disebut intin.

Perhatikan gambar berikut ini !

 

a.       Pembentukan gamet betina

Alat perkembangan betina disebut putik (carpel). Putik terdiri atas stigma (kepala putik) dan ovari (bakal buah). Dalam bakal buah terdapat 1 atau lebih bakal biji (ovule). Dinding ovule mengalami perubahan bentuk, ke arah luar membentuk integumen dan ke arah dalam membentuk jaringan pelindung. Bagian ujung integumen sedikit terbuka membentuk mikrofil (lubang kecil tempat masuknya serbuk sari sebagai penghubung kepala putik dengan ovarium). Pada bagian tengah bakal biji terdapat kantong embrio sel induk (mengaspora).

Urutan pembentukan gamet betina yaitu:

1) Dalam bakal biji terdapat sel induk megaspora yang bersifat diploid (2n).

2) Sel induk mengaspora membelah secara meiosis menghasilkan 4 sel

              megaspora (n).

3) Tiga sel megaspora lenyap dan 1 sel megaspora lainnya membelah

              secara mitosis 3 kali, menghasilkan 8 sel.

a)     Tiga sel yang berada di dekat mikrofil dibedakan menjadi 2 macam, yaitu 

satu sel yang berada di bagian tengah lebih besar disebut kandung lembaga primer (ovum) dan 2 sel yang berada di sebelah kanan dan sebelah kiri sel telur disebut sel sinergid (pendamping).

b)     Tiga sel lainnya bermigrasi ke daerah kalaza (berlawanan dengan

                    mikrofil) disebut antipoda.

c)      Dua sel terakhir bergerak ke bagian tengah dan melebur menjadi

          inti kandung lembaga sekunder.

Perhatikan gambar berikut ini !

Pada tumbuhan berbiji terjadi dua kali pembuahan yang dikenal dengan pembuahan ganda. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini !