LAPORAN PRAKTIKUM GAMETOGENESIS
Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Perkembangan Hewan yang dibina oleh Dra. Amy Tenzer, M.Si dan Dra. Hj. Nursasi Handayani, M.Si
Oleh : Kelompok IV
Chandra Kurnia H (407342409189) (407342409189 ) Bayu Dwi Pa ngestu (407342409190) (407342409190) Mohamad Mansyur (407342409191) ( 407342409191) Erni Sukmawati
(407342409194) (407342409194)
Aty Kristiani Kristia ni
(407342409195) (40734240919 5)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Februari 2008
GAMETOGENESIS
A. Tujuan Untuk mempelajari proses pembentukan sel kelamin jantan dan betina melalui pengamatan preparat histologist. B. Teori Dasar Gametogenesis
adalah suatu proses yang terjadi di dalam tubuh makhluk
hidup dalam rangka pembentukan gamet (sel kelamin) yang haploid. Proses pembentukan
gamet
jantan
disebut
spermatogenesis,
sedangkan
proses
pembentukan gamet betina disebut oogenesis. Keseluruhan gametogenesis dibagi menjadi tiga tahap yaitu: tahap perbanyakan (proliferasi), tumbuh dan pematangan. Secara umum, gametogenesis dibagi menjadi tiga tahap, yaitu: 1. Tahap perbanyakan (Multiplikasi/ Pr oliferasi). Bakal sel kelamin memperbanyak diri secara mitosis berkali-kali, menghasilkan gametogonium ( spermatogonium/Oogonium). 2. Tahap tumbuh. Gametogonium
menjadii
Gametosit
mengalami pertambahan volume menjadi lebih besar, I (Spermatosit I/Oosit I). Proses tumbuh ini sangat
penting untuk menambahkan materil sel guna persiapan untuk tahap selanjutnya. Dalam tahap ini tidak terjadi proses pembelahan. 3. Tahap pemasakan/pematangan (maturasi) Dalam tahap ini terjadi pembelahan mitosis untuk mendapatkan gamet yang haploid. Hasil dari Meiosis I S permatosit II/Oosit II + P olosit I, hasil dari Meiosis II Spermatid/Ootid + Polosit II. Pada spermatogenesis, tahap ini masih dilajutkan dengan tahap spermiogenesis, yaitu transformasi spermatid menjadi spermatozoid. Pada oogenesis, dalam tahap pemasakan, pembelahan meiosis I oosit primer hanya menghasilkan 1 sel ootid yang fungsional, sedangkan pada spermatogenesis; dari 1 spermatosit primer dihasilkan 4 spermatozoid yang fungsional. Spermatogenesis adalah proses pembentukan sperma yang terjadi didalam tubulus seminiferus. Proses ini baru dimulai pada saat puber yaitu ketika hewan
telah mencapai dewasa kelamin. Pada waktu itu, hipofisis anterior mulai aktif mensekresikan FSH ( Follide Stimulating Hormone). Hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan ukuran testis, sekresi androgen oleh sel-sel leydig meningkat dengan tajam, dalam sel-sel germa mulai melakukan aktivitas mitosis. FSH dianggap sebagai stater spermatogenesis. Tingkatan perkembangan sel germa dalam t ubulus seminiferus adalah sebagai berikut: 1) Spermatogonium : ukurannya relatif kecil, bentuk agak oval, inti terwarna kurang terang, terletak berderet didekat/melekat pada membrane basalis. 2) Spermatosit I
: ukuran paling besar, bentuk bulat, inti terwarna kuat, letak
agak menjauh dari membrane basalis. 3) Spermatosit II
: ukuran agak kecil ( x spermatosit I), bentuk bulat, warna
inti lebih kuat, letak makin menjauhi membrane basalis (mendekati lumen). 4) Spermatid
: ukuran kecil, bentuk oval, warna inti kuat, kadang-kadan g
piknotis, letak di dekat lumen. 5) Spermatozoid
: spermatozoa muda melekat secara bergerombol pada sel
sertoli, yang muda terdapat di dalam lumen. Proses spermatogenesis berlangsung dari dasar menuju ke lumen tubulus seminiferus. Spermatogonium, yatiu sel germa yang berada dilapisan paling dasar dari tubulus seminiferus, mengalami perbanyakan melalui pembelahan secara mitosis beberapa kali (spermatogonia tipe A spermatogonia intermediet spermatogonia tipe B). Tahap ini disebut juga spermatositogenesis. Selanjutnya spermatogonia tipe B akan mengalami proses tumbuh (pertambahan volume) menjadi spermatosit primer (I), sel ini merupakan sel germa yang berukuran terbesar. Kemudian spermatid primer memasuki tahap pematangan (maturasi), yaitu mengalami pembelahan secara meiosis. Meiosis I menghasilkan spermatosit skunder (II), dilakukan dengan Meiosis II yang menghasilkan spermatid. Akhirnya spermatid mengalami spermiogenesis, yaitu transpormasi menjadi bentuk seperti kecebong dan perlengkapan struktur, menjadi spermatozoid (spermatozoa). Proses spermiogenesis meliputi: 1. Pematangan inti, 2. Pembuatan tudung kepala termasuk pembuatan akrosom yang berperan penting dalam penembusan kedalam sel telur, 3. Pembuatan flagel sebagai alat gerak.
Spermatozoid yang matang terdiri atas bagian kepala, bagian tengah dan ekor. Proses spermatogenesis dapat terjadi seumur hidup hewan. Pada vertebrata tyang mengalami fertilisasi eksterna, sperma dari testis sudah mempunyai kemampuan untuk membuahi sel telur. Tetapi pada vertebrate yang fertilisasinya interna, sperma baru dapat bergerak aktif dan fungsional setelah mengalami aktivasi di dalam epididimis. Pada mamalia, sperma di tubulus seminiferus dapat sampai ke epididimis melalui tubulus rektus, testis dan duktus efferens. Selain itu ternyata proses spermatogenesis ini dikendalikan oleh system hormonal.
Aksis
hipotolamus-hipofisis
berperan
penting
dalam
sekresi
gonadotropin yang mengatur aktivitas hormone dan sel sspermatogenik di dalam testis.Gonadotropic releasing hormone ( GnRH) Yang dikeluarkan hipotalamus merangsang sintesis dan sekresi FSH (Follicie Stimulating Hormone) dan LH oleh sel-sel gonadotrof dalam hipofisis.LH berfungsi merangsang sel leydig untuk menghasilkan testosteron ; sedangkan testosteron dan FSH merangsang sel-sel spermatogenik untuk melakukan meiosis dan berdeferensiasi menjadi sperma. FSH juga berfungsi merangsang sel sertoli untuk mensekresikan ABP (Androgen Binding Protein) dan inhibin.ABP berfungsi mengangkut testosteron ke dalam lumen tubulus seminferus.Tanpa ABP testosteron tidak dapat memasuki lumen tubulus.Sedangkan inhibin berfungsi menghambat pembentukan FSH. Selain menghasilkan inhibin dan ABP, sel sertoli juga berfungsi sebagai penyedia makanan bagi sel-sel spermatogenik yang sedang tumbuh ;memakan (fagositosis) sel-sel germinal yang abnormal;menggetahkan lendir yang ikut membina plasma semen; dan sebagai pelindung sel-sel germinal yang sedang tumbuh. Oogenesis adalah proses pembentukan ovum yang berlangsung di dalam gonad betina (ovarium). Berbeda dengan spermatogenesis, tahap perbanyakana oogenia melalui pembelahan mitosis terjadi pada masa embrio. Kemudian masing-masing oogonium akan tumbuh menjadi oosit primer (I). Dalam perkembangannya, oosit selalu berkembang dalam folikel telur. Oosit primer memasuki tahap pemasakan. Setiap oosit primer mengalamai pembelahan meiosis I menghasilkan sebuh oosit skunder (II) dan sebuah polosit I ( badan polar I ). Selanjutnya oosit II mengalami meiosis II dan menghasilkan sebuah ootid (ovum),
dan 1 polosit II ( badan polar II ), polosit I juga ikut membelah menjadi 2 polosit II.jadi dalam tahap pemasakan,setiap oosit pri mer mengalami pembelahan meiosis I menghasilkan sebuah oosit sekunder(II). Dan sebuah polosit I(badan polar I).selanjutnya oosit II mengalami mmeiosis II dan menghasilkan sebuah ootid (ovum)daan 1 polosit II(badan polar II),polosit I juga ikut membelah menjadi 2 polosit II.jadi dalam tahap pemasakan,pembelahan meiosis hanya dihasilkan satui sel telur yang fungsional. Dalam oogenesis,sel germa berkembang di dalam folikel-folikel telur,dengan tingkatan sebagai berikut: 1).Folikel Primordial:merupakan folikel utama yang terdapat sebelum lahir,terdiri atas sebuah oosit primer (I) yang dilapisi oleh sel folikel berbentuk pipih. 2).Folikel tumbuh terdiri dari: a).Folikel Primer:terdiri dari sebuah oosit primer (I) yang dilapisi oleh selapis sel folikel (sel granulose)berbentuk kubus.antara oosit dan sel-sel granulose dipisahkan oleh zona pelusida. b).Folikel Sekunder: terdiri dari sebuah oosit primer yang dilapisi ole sebuah beberapa sel granulosa. c).Folikel Tersier: Volume stratum granulosum yang melapisi oosit primer bertambah besar/banyak .terdapat beberapa celah (antrum)di antara sel granulose. 3).Folikel Matang (Folikel
Graft);berukuran
paling besar,antrummenjadi sebuah
rongga besar, berisi cairan folikel (liquor folliculi). Seperti pada spermatogenesis, pengaruh pada hormonal pada oorgenesis yaitu pengeluaran FSH dan LH oleh hipofisis dirangsang oleh
GnRh
(Gonadotrophie
releasing hormone) yang dikeluarkan hipotalamus.FSH berperan merangsang pertumbuhan folikel dalam ovarium.foliokel yang matang akan memproduksi estrogen.Estrogen dalam konsentrasi tinggi merangsang penggetahan LH,tetapi menekan penggetahan FSH .Lonjakan konsentrasi LH di dalam darah menyebabkan terjadinya ovulasi.jaringan ovarium yang telah melepas ovum akan membentuk korpus luteum.korpus luteum selanjutnya akan menenghasilkan progesteron dan sedikit estrogen. Progesteron menyebabkan uterus semakin menebal sebagai persiapan menerima embrio jika siap dibuahi, jika telur tidak
dibuahi,maka produksi progesteron oleh korpus luteum dalam waktu 2 minggu akan semakin tinggi.konsentrasi progesteron yang tinggi akan menghambat penggetahan LH, sehingga korpus luteum berdegenerasi.Dengan demikian lapisan tebal endonetrium uterus akan diluruhkan(menstruasi).jika terjadi pembuahan maka dinding endometrium akan dipertahankan.
C. Alat dan Bahan -
Mikroskop cahaya
-
Mikroskop stereo
-
Preparat histologi testis marmut
-
Preparat histologi ovarium marmut
D. Cara Kerja Preparat Histologi Testis Marmut
Preparat Histologi Ovarium Marmut
Menyiapkan alat dan bahan
Menyiapkan alat dan bahan
Mengamati Preparat histologi
Mengamati Preparat histologi
testis marmut di bawah
ovarium marmut di bawah
mikroskop dengan perbesaran
mikroskop dengan perbesaran
10x40
10x40
Mangamati bagian-bagian dari
Mangamati bagian-bagian
tubulus seminiferus
tahap perkembangan folikel telur dalam ovarium
Menggambar tubulus
Menggambar tahap
seminiferus beserta bagian-
perkembangan folikel telur
bagiannya
dalam ovarium beserta bagianbagiannya
E. Hasil Pengamatan No
Gambar
Ket
F. Analisis Data Pada
preparat histologi testis marmut yang kita amati tepatnya di dalam
tubulus seminiferus kami menemukan spermatogonium. Cirinya yaitu: bentuknya agak oval, ukurannya relatif kecil intinya terwarna kurang terang serta terletak berdekat/melekat di membran basalis. Selin itu kami juga menemukan spermatosit primer (I) yang letaknya agak menjauh dari membran basalis namun ukurannya paling besar, berbentuk bulat dan lainnya berwarna kuat. Kami juga menemukan spermatosit skunder (II) yang ukurannya lebih kecil dibandingkan ukuran spermatosit primer (I) namun warna intinya lebih kuat/terang, bentuknya bulat dan letaknya semakin menjuhi membran basalis(mendekati lumen), selin itu kami menemukan spermatid yang cirinya terletak di dekat lumen, ukurannya kecil, bentuknya oval dan warna intinya kuat. Serta spermatozoid yang cirinya spermatozoa muda/spermatozoa yang telah matang tediri atas baggian kepala, bagian tengah dan bagian ekor melekat secara bergerombol padas sel sertoli yang melekat yng terdapat di dalam lumen. Sel sertori atau sel penyokong itu sendiri bertumpu pada membran basalis yang puncaknya mencapi lumen tubulus. Sel ini berfingsi untuk: 1. Penyokong, pelindung dan pengatur nutrisi sel germa yang sedang berkembang. 2. Fegositas, yaitu memakan sitoplasma spermatid yang berlebih. 3. Menghasilkan hormon testoteron dan FSH untuk perkembangan sel germa. dan; 4. Mengatur pergerekan sel-sel germa dan pelepasan spermatozoa ke dalam lumen tubulus seminiferus. Proses spematogenesisnya itu sendiri selain berlangsung dari dasar menuju kelumen tubulus seminiferus
kemudian spermatogoniumnya
mengalami
perbanyakan melalui pembelahan secara mitosis beberapa kali menjadi spermatogonia,
tahap
ini
disebut
juga
spermatogegesis.
Selanjutnya
spermatogonia ini akan mengalami proses tumbuh (pertambahan volume) menjadi spermatosit primer (I). Kemudian spermatosit primer (I) mengalami proses pematangan (maturiasi) yaitu mengalami pembelahan secara meiosis. Meiosis I menghasilkan
spermatosit
skunder
(II),
dilanjutkan
dengan
meiosis
II
menghasilkan spermatid. Akhirnya spermatid mengalami spermatogegesis, yaitu transformasi menjadi bentok seperti kecubung dan perlengkapan stuktur menjadi spermatozoid (spermatozoia). Pada preparat histologi ovarium marmut yang kami amati, kami menemukan sel-sel germa yang berkembang didalan folikel-folikel telur, yakni folikel muda (primodial), folikel tumbuh dan folikel matang (folikel graaf). Pada Folikel primodial ciri-cirinya yaitu: merupakan folikel utama yang terdapat sebelum lahir, terdiri dari sebuah oosit primer yang dilapisi oleh selapis sel foikel yang berbentuk pipih/gepeng, oositnya berinti agak ketepi dan banyak gelembunggelembung kecil pada folikel tumbuh. Folikel ini terdiri dari beberapa bagian yaitu: 1. Folikel primer, yang cirinya terdiri dari oosit primer yang dilapise oleh selsel selapis (sel granulosa) yang berbentuk kubus. Antara oosit dan sel-sel granulosa dipisahkan oleh zona pelusida. 2. Foikel sekunder, terdiri dari sebuah oosit primer yang dilapisi oleh beberapa lapis sel granulosa berbentuk kubus (kuboid) juga terdapat teka internalnya. 3. Folikel tersier, pada folikel ini ciri utamanya yaitu: sudah terdapat beberapa celah (autrum) diantara sel-sel granulosanya. Selain iti juga stratum granulosum yang melapisi oosit primer bertambah besar/semakin banyak serta terdapat juga teka interna yang kaya pembuluh darah dan teka eksterna yang mengandung banyak serat kalogen. Pada folikel graaf/folikel matang ciri utamanya yaitu ukurannya paling besar, antrumnya menjadi sebuah rongga besar berisikan cairan folikel (liquor folliculi),dan juga folikelnya menonjol kepermukaan ovarium (corona radiata). Proses oogenesisnya yang terjadi di ovarium terdiri dari beberapa tahap yaitu: tahap perbanyakan oogenia melalui pembelahan mitosis terjadi pada masa embrio, kemudian masinng-masing oogonium akan tumbuh menjadi oosit primer (I). Oosit primer kemudian memasuki tahap pemasakan. Setiap oosit primer mengalami pembelahan meiosis primer (I) menghasilkan sebuah oosit skunder (II) dan sebuah palosit primer (I) (badan polar I). Selanjutnya oosit skunser mengalami meiosis II dan menghasilkan ootid (ovum), dan satu poloosit II. Dalam tahap pemasakan
setiap oosit primer mengalami pembelahan meiosis I menghasilkan sebuah oosit skunder dan sebuah palosit primer. Selanjutnya oosit skunder mengalami meiosia II dan menghasilkan ootid (ovum) dan satu polosit skunder, polosit primer juga akan membelah menjadi dua polosit
skunder. Jadi secara keseluruhan tahap
pemasakan, pembelahan meiosis hanya menghasilkan satu sel telur yang funsional.
G.
Pembahasan dan Diskusi Diskusi 1. Buatlah bagan proses spermatogenesis lengkap dengan jumlah kromosom tiap macam sel germe (dalan n)! 2. Buatlah bagan proses oogenesis lengkap dengan jumlah kromosom tiap macam sel germe (dalan n)!
Jawab 1. Spermatogenesis 2n Spermatogonia
dalam testis membelah
n
beberapa kali 2n
Sebuah
Spermatosit
spermatogonium tumbuh
2n
primer
Pembelahan meiosis I Spermatosit kunder
n
n Pembelahan meiosis II
Spermatid
Sperma
n
Oogenesis 2n Oogoniun
dalam
ovarium membelah n
beberapa kali dengan
2n
Sebuah
Oosit
oogonium tumbuh
2n
primer
Pembelahan meiosis I Oosit
n
kunder
n Pembelahan meiosis II n
Ootid
Badan kutub primer
Badan kutub skunder
Tugas dn Evaluasi 1. Jelaskan peranan sel sertoli, sel leydig, dan spermatosenesis! 2. Jelaskan persamaan dan perbedaan spermatogenesis dan oogenesis pada mamalia! 3. Apakah semua oogonium akan berkembang menjadi ovum matang? Jelaskan jawaban saudara 4. Bagaimana nasib sisa folikel graaf setelah ditingal oleh oosit II (setelah terjadi ovulasi)? Bagaimna peranan selanjutnya? Jelaskan!
Jawaban 1. Peranan sertoli a. Penyokong, pelindung dan pengatur nutrisi sel gema yang sedang berkembang. b. Fogositosis, yaitu memakan sitoplasma spermatid yang berlebih. c. Mengangkut hormon testoteron dan FSH untuk perkembangan sel germa. d. Mengatur pergerakan sel-sel germa dan pelepasan spermatozoa kedalam lumen tubulus seminiverus. e. Memberi nutrisi makanan sel sperma
Peranan sel leydig: a. menghasilkan hormon testosteron.
2. Persamaan y
Mengalami 3 tahap: pebanyakan, tumbuh, pemasakan
y
Menghasilkan
y
Mengalami pembelahan mitosis dan meiosis
Perbedaan Hal
Spermatogenesis
oogenesis
Tempat
Testis
Ovarium
Dimulai saat puber yaitu Proses
ketika hewan mencapai kedewasaan kelamin
Hasil
Sperma
Ovum
3. tidak dari 1 oogonia hanya akan menghasilkan 1 ovarium yang matang dan 3 polosit. 4. sisa flikel graaf akan akan menjadi karpus luteum (badan kuning) dan berfungsi menggetahkan hormon estrogen dan progesteron, dan jika terjadi kehamilan maka umur kprpus luteum jadi panjang dan berfungsi untuk memelihara pertumbuhan endometrium untuk nidasi dan plesentasi, untuk memelihara pertumbuhan plasenta dan embrio.
H. Kesimpulan Gametogenesis
pembentukan
adalah proses pembentukan gamet (sel kelamin). Proses
gamet
jantan
disebut
spermatogenesis,
pembentukan gamet betina disebut oogenesis.
sedangkan
Gametogenesis
proses
terdiri atas tiga
tahap yaitu: 1.Tahap perbanyakan (Multiplikasi/ Proliferasi), 2.Tahap tumbuh, 3.Tahap pemasakan/pematangan (maturasi). Proses pembentukan gamet jantan atau spermatogenesis terjadi di tubulus seminifurus dalam testes sejak masa puber sampai mati. Setelah proses pematangan, spermatogenesis dilanjutkan dengan transpormasi. Dari sebuah spermatosit
primer
yang
diploid,
mengalami
meiosis
menghasilkan
4
spermatozoid yang haploid. Proses pembentukan gamet betina atau oogenesis terjadi di dalam ovarium sejak masih embrio monopdus bermula dari oosit I berkembang menjadi oosit II. Dan oosid II berkembang menjadi ootid (ovum) terjadi di oviduk anterior, jika terjadi fertilisasi. Dari sebuah oosit primer yang diploid, melalui pembelahan meiosis menghasilkan sebuah ovum yang haploid.
Daftar Pustaka
Surjani, W.T, dkk. 2001. Perkembangan Hewan. Jakarta: Pusat Penerbitan Universitas Terbuka. Tenzer, Amy, dkk. 2001. Petunjuk Praktikum Struktur Hewan. Malang: JICA. Tenzer, Amy, dkk. 1998. Struktur Hewan II. Malang: UM PRESS. Yatim, Wildan. Dkk. 1982. Reproduksi dan Embriologi. Bandung: Tarsito
