Gametogenesis: Pengertian, Fungsi dan Jenisnya

Sobat Pijar, kamu pasti pernah mendengar tentang peran sel telur dan sperma dalam proses reproduksi. Nah, dalam proses pembentukan sel telur dan sel sperma dalam tubuh organisme ini disebut sebagai gametogenesis.

Kira-kira apa aja ya fungsi dan jenis-jenis dari gametogenesis? Daripada bingung, baca artikel di bawah ini sampai selesai yuk, Sobat Pijar!

Baca juga: Pembelahan Sel: Pengertian, Tujuan, dan Macam-Macamnya

Pengertian Gametogenesis

Gametogenesis adalah proses pembentukan sel reproduksi khusus yang disebut gamet (seperti sel telur dan sperma) dalam organisme yang melakukan reproduksi seksual. Proses ini melibatkan tahapan meiosis yang menghasilkan sel-sel dengan setengah jumlah kromosom.

Gametogenesis penting untuk mempertahankan jumlah kromosom yang tepat dan menghasilkan variasi genetik dalam populasi. Proses ini sangat penting dalam reproduksi seksual pada makhluk hidup yang berkembang biak secara seksual.

Fungsi Gametogenesis

Menghasilkan Sel Reproduksi

Fungsi utama dari gametogenesis adalah menghasilkan sel-sel reproduksi, yaitu sperma pada pria dan sel telur pada wanita. Sel sperma dan sel telur adalah sel-sel yang akan bersatu selama proses pembuahan untuk membentuk embrio baru. Embrio ini kemudian akan berkembang menjadi individu baru dari spesies yang sama.

Memastikan Keberlanjutan Spesies

Untuk bisa berkembang secara seksual,, pembentukan gamet menjadi langkah awal dalam siklus reproduksi. Ketika sperma dan sel telur bersatu, mereka membentuk zigot yang berkembang menjadi embrio. Ini memungkinkan spesies untuk menghasilkan keturunan baru dan mencegah kepunahan.

Memastikan Kualitas Genetik

Selama gametogenesis, terjadi proses penting yang disebut meiosis, dimana jumlah kromosom pada sel anak dikurangi menjadi setengahnya. Ini penting karena saat sperma dan sel telur bergabung, jumlah kromosom akan kembali menjadi penuh (diploid), menghasilkan individu dengan kombinasi gen yang unik. Ini berkontribusi pada variasi genetik dalam populasi, yang pada gilirannya berperan dalam adaptasi dan evolusi spesies.

Membuat Variasi Genetik

Kekayaan variasi genetik yang dihasilkan oleh kombinasi acak gen selama proses meiosis dan pembuahan memberikan populasi kemampuan untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan atau tekanan seleksi. Variasi ini juga dapat membantu melindungi populasi dari penyakit dan ancaman lainnya.

Penyediaan Cadangan Nutrisi

Dalam proses oogenesis pada wanita, sel telur yang dihasilkan memiliki cadangan nutrisi yang penting bagi perkembangan awal embrio. Sel telur mengandung banyak mitokondria dan zat makanan yang mendukung pertumbuhan embrio pada tahap awal kehidupan, sebelum embrio dapat mengakses sumber daya secara eksternal.

Gametogenesis pada Manusia

Spermatogenesis

Spermatogenesis adalah proses pembentukan sel-sel sperma dalam tubuh manusia. Spermatogenesis terjadi pada organ reproduksi pria yang disebut testis. Spermatogenesis menghasilkan sel-sel sperma yang diperlukan untuk pembuahan sel telur dan pembentukan janin.

Proses spermatogenesis menghasilkan sel-sel sperma yang matang dari sel-sel germinal yang tidak matang. Tahapan utama dalam spermatogenesis melibatkan beberapa perubahan morfologis dan fungsional pada sel-sel germinal.

Proses ini dapat dibagi menjadi beberapa tahap, termasuk spermatogonium, spermatosit, spermatid, dan akhirnya menjadi sel sperma yang matang. Setiap tahap melibatkan pembelahan sel dan diferensiasi, yang mengarah pada pembentukan sel sperma dengan materi genetik yang tepat dan struktur yang sesuai untuk melakukan pembuahan.

Berikut adalah skema spermatogenesis:

Tahap 1: Spermatogonia (Stem Cell)

Spermatogenesis dimulai dari sel-sel germinal yang disebut spermatogonia yang terdapat di dinding seminiferous tubules (tabung seminiferus) pada testis.

Spermatogonium mengalami pembelahan mitosis. Salah satu hasil pembelahan tetap menjadi spermatogonium, sementara yang lain mengalami diferensiasi menjadi spermatosit primer.

Tahap 2: Spermatosit Primer

Spermatosit primer adalah sel yang mengalami tahap pertama meiosis (meiosis I) setelah fase pertumbuhan. Meiosis I menghasilkan dua sel anak yang disebut spermatosit sekunder.

Tahap 3: Spermatosit Sekunder

Spermatosit sekunder mengalami tahap kedua meiosis (meiosis II) tanpa melalui fase sintesis DNA. Hasil dari meiosis II adalah empat sel anak yang lebih kecil yang disebut spermatid.

Tahap 4: Spermatid

Spermatid adalah sel-sel yang lebih kecil hasil dari meiosis II pada spermatosit sekunder. Spermatid mengalami perubahan morfologi yang signifikan untuk menjadi sel sperma matang.

Tahap 5: Spermatogenesis

Spermatid mengalami spermatogenesis, yaitu serangkaian perubahan morfologis dan fungsional yang mengubahnya menjadi sel sperma matang. Proses ini melibatkan pembentukan berbagai organel seperti akrosom yang mengandung enzim untuk membantu penetrasi sel telur, serta peningkatan mobilitas melalui pengembangan ekor (flagellum).

Tahap 6: Sperma Matang

Sperma matang adalah sel sperma yang siap untuk dilepaskan dari testis dan dapat bergerak menuju tuba fallopi untuk membuahi sel telur. Sperma memiliki struktur yang sangat sederhana, terdiri dari kepala yang berisi inti yang mengandung materi genetik, akrosom, dan ekor untuk pergerakan.

Tahap 7: Pelepasan dan Ejakulasi

Sperma matang yang dihasilkan oleh proses spermatogenesis dikumpulkan di dalam epididimis, yaitu saluran berkelok di sekitar testis. Selama ejakulasi, sperma matang dipompa melalui saluran reproduksi, termasuk vas deferens, dan dilepaskan melalui uretra.

Oogenesis

Oogenesis adalah proses pembentukan sel telur (ovum) dalam tubuh wanita. Oogenesis dimulai saat tahap perkembangan janin dan berlanjut sepanjang kehidupan reproduktif seorang wanita. 

Proses oogenesis dimulai saat janin perempuan masih dalam kandungan ibu. Pada tahap ini, sel-sel germinal awal yang disebut oogonium berkembang di dalam ovarium, organ reproduksi wanita yang juga dikenal sebagai indung telur.

Tahapan oogenesis dapat diuraikan sebagai berikut:

Tahap 1: Oogonium (Stem Cell)

Oogenesis dimulai dari sel-sel germinal yang disebut oogonium yang terdapat dalam ovarium. Oogonium mengalami beberapa tahap pembelahan mitosis untuk membentuk sekumpulan sel-sel yang disebut oosit primer.

Tahap 2: Oosit Primer

Oosit primer adalah sel-sel yang mengalami tahap pertama meiosis (meiosis I) setelah fase pertumbuhan. Setiap oosit primer terbungkus dalam lapisan sel folikel yang membantu dalam perkembangan dan perlindungan.

Tahap 3: Oosit Sekunder dan Badan Polus

Meiosis I pada oosit primer menghasilkan oosit sekunder yang lebih besar dan badan polus. Badan polus adalah sel kecil yang mengandung materi genetik yang tidak terlibat dalam proses reproduksi dan biasanya terbuang.

Tahap 4: Ovulasi

Oosit sekunder terperangkap di dalam folikel dalam tahap tertentu dari perkembangannya. Proses ovulasi adalah pelepasan oosit sekunder yang sudah matang dari ovarium ke dalam tuba fallopi setelah folikel pecah.

Tahap 5: Pembuahan

Jika ada pertemuan antara sel telur yang telah dikeluarkan selama ovulasi dengan sperma di dalam tuba fallopi, pembuahan bisa terjadi. Pembuahan menggabungkan materi genetik dari sel telur dan sperma, membentuk zigot yang akan berkembang menjadi embrio.

Tahap 6: Pembelahan Sel Zigot

Zigot mengalami serangkaian pembelahan mitosis yang bertujuan untuk membentuk embrio yang lebih kompleks.

Tahap 7: Implantasi

Setelah beberapa pembelahan, embrio yang terbentuk akan bergerak melalui tuba falopi menuju rahim. Di rahim, embrio akan melekat pada dinding rahim dalam proses yang disebut implantasi.

Tahap 8: Perkembangan Lanjutan

Setelah implantasi, embrio akan terus berkembang menjadi janin dalam periode kehamilan.

Gametogenesis pada Tumbuhan

Mikrosporogenesis

Sumber: Repositori Kemdikbud

Mikrosporogenesis adalah proses pembentukan mikrospora, yaitu sel-sel spora jantan pada tumbuhan yang akan berkembang menjadi serbuk sari. Proses ini adalah bagian dari siklus reproduksi tumbuhan berbunga (angiospermae) dan terjadi dalam organ reproduksi jantan tumbuhan, yaitu antara. Mikrosporogenesis penting dalam proses pembuahan pada tumbuhan.

Tahapan pembentukan mikrosporogenesis secara lengkap adalah sebagai berikut:

Meiosis I pada Sel Induk Mikrospora

1. Sel induk mikrospora mengalami pembelahan meiosis I.
2. Hasilnya adalah dua sel haploid yang berasal dari satu sel induk.

Meiosis II dan Pembentukan Tetrad

1. Kedua sel haploid tersebut mengalami pembelahan meiosis II.
2. Sebagai akibatnya, terbentuklah empat mikrospora haploid.
3. Keempat mikrospora ini biasanya terkelompok dalam satu struktur yang disebut tetrad.

Pembelahan Kariokinesis pada Mikrospora

1. Setiap mikrospora mengalami pembelahan kariokinesis.
2. Proses ini menghasilkan dua inti haploid dalam mikrospora.
3. Inti-inti tersebut adalah inti vegetatif (inti saluran serbuk sari) dan inti generatif.

Pembelahan Mitosis pada Inti Generatif

1. Inti generatif mengalami pembelahan mitosis.
2. Hasilnya adalah dua inti sperma yang dikenal sebagai inti generatif I dan inti generatif II.

Megasporogenesis

Sumber: Repositori Kemdikbud

Megasporogenesis adalah proses pembentukan megaspora pada alat kelamin betina. Megasporogenesis terjadi di dalam ovulum, yang merupakan struktur di dalam ovarium (organ reproduksi betina) pada tumbuhan berbunga.

Proliferasi dan Pertumbuhan Megasporosit

Pada awal tahap megasporogenesis, sel-sel dalam inti ovarium yang disebut megasporosit mengalami pembelahan mitosis dari sel induk megaspora. Megasporosit merupakan sel induk yang nantinya akan mengalami diferensiasi menjadi megaspora.

Pembelahan Meiosis I 

Megasporosit kemudian mengalami pembelahan meiosis I. Hasil dari pembelahan ini adalah empat sel haploid, tetapi biasanya hanya satu sel yang tetap hidup dan menjadi megaspora. Sel-sel lainnya seringkali mengalami degenerasi.

Pembelahan Meiosis II (Opsional) 

Pada beberapa tumbuhan, megaspora yang dihasilkan dari meiosis I dapat mengalami pembelahan meiosis II tambahan. Hasilnya adalah delapan inti haploid yang dikelilingi oleh dinding sel. Ini adalah tahap yang umumnya tidak terjadi pada semua tumbuhan, tetapi penting dalam beberapa jenis tumbuhan seperti pinus.

Diferensiasi Megaspora Menjadi Sel Telur

Megaspora yang bertahan kemudian mengalami diferensiasi dan perkembangan menjadi sel telur atau ovum yang matang. Sel telur ini nantinya akan berfungsi sebagai sel yang akan berpartisipasi dalam proses fertilisasi saat bertemu dengan sel sperma.

_____________________________________

Baca juga: Jenis-Jenis Jaringan Pada Tumbuhan

Nah, itulah materi Gametogenesis yang merupakan proses pembentukan sel-sel reproduksi pada makhluk hidup. Ternyata cukup kompleks juga ya proses pembentukan organ reproduksi kita, Sobat Pijar. Semoga artikel ini membantumu memahaminya, ya.

Jika kamu tertarik untuk belajar Gametogenesis lebih lanjut, Pijar Belajar punya solusinya, lho. Dalam satu aplikasi saja, kamu udah bisa belajar lewat rangkuman, mini quiz, hingga latihan soal. Bukan hanya itu, mata pelajaran lain seperti Kimia, Matematika, hingga Fisika juga bisa kamu akses berdasarkan tingkatan kelasmu. Wah, makin mudah ngambis deh jadinya.

Tunggu apa lagi? Unduh aplikasi Pijar Belajar sekarang, yuk!