Pengertian Sel sperma – Struktur dan Fungsi

Sel sperma adalah gamet (sel kelamin) yang diproduksi di organ testis (gonad) manusia dan hewan jantan. Seperti gamet wanita (oosit), sel sperma membawa total 23 kromosom yang merupakan hasil dari proses yang dikenal sebagai meiosis. Baik pada hewan maupun manusia, di antara banyak organisme lain, sel-sel ini terlibat dalam mode reproduksi seksual yang melibatkan interaksi gamet jantan dan betina.

Morfologi umum sel sperma terdiri dari bagian-bagian berikut:

  • Kepala khas
  • Bagian tengah (tubuh)
  • Ekor

Sebelum melihat struktur dan fungsi sel sperma, penting untuk memahami proses yang terlibat dalam produksi mereka (spermatogenesis).

Spermatogenesis

Pada hewan jantan, hipotalamus memainkan peran penting dalam memantau tingkat testosteron dalam darah. Kadar hormon yang rendah menunjukkan aktivitas testis yang rendah, yang memicu hipotalamus untuk melepaskan hormon pelepas yang dikenal sebagai hormon pelepas gonadotropin (GnRH).

GnRH kemudian mengalir ke kelenjar pituitari dan merangsang produksi hormon luteinizing (LH) dan hormon perangsang folikel (FSH).

Dari kelenjar hipofisis, hormon luteinizing melonjak dan merangsang sel-sel leydig yang ada di testis untuk menghasilkan testosteron. Hormon perangsang folikel, di sisi lain, memainkan peran penting dalam mengkonsentrasikan hormon ini dalam tubulus seminiferus untuk memulai pembentukan sperma.

Di dinding dalam tubulus seminiferus, sekelompok sel yang dikenal sebagai kuman spermatogonial melewati divisi mitosis untuk menghasilkan spermatosit primer (haploid). Sel-sel ini kemudian mengalami pembelahan meiosis yang menghasilkan produksi spermatosit sekunder (haploid). Spermatosit kemudian menjalani pembelahan meiosis kedua untuk membentuk spermatid yang berkembang untuk membentuk sel sperma dewasa.

* Spermatogenesis membutuhkan waktu sekitar 74 hari untuk selesai

* Ada dua proses utama yang terlibat dalam spermatogenesis. Proses pertama (meiosis) mengurangi kromosom menjadi setengah sedangkan yang kedua melibatkan perubahan ukuran dan bentuk ketika sperma matang untuk bentuk normal mereka.

Struktur

struktur spermaSementara morfologi umum mereka termasuk kepala, tubuh, dan ekor, semua sel sperma tidak harus terlihat sama.

Sebagai hasil dari berbagai kelainan, mereka dapat bervariasi dalam bentuk dan ukuran sementara perbedaan lainnya dapat diamati pada bagian mana pun dari sel (kepala, tubuh, ekor).

Sperma yang normal akan memiliki karakteristik sebagai berikut:

  • Kepala oval yang halus – Kepala sperma yang terbentuk secara normal memiliki permukaan yang halus dan menyerupai bentuk telur
  • Kepala sperma memiliki diameter 2,5 hingga 3,5 mm dan panjang 4,0 hingga 5,5 mm (um = mikrometer). Ini menghasilkan rasio panjang ke lebar 1,50 hingga 1,70
  • Mereka memiliki akrosom yang berkembang dengan baik yang mencakup 40 hingga 70 persen dari kepala berbentuk oval
  • Bagian tengah ramping (tubuh) yang kira-kira sama panjangnya dengan kepala
    Bagian ekor yang lebih tipis sekitar 45 mikrometer

Sel sperma terdiri dari kepala, tubuh (bagian tengah) dan ekor. Masing-masing bagian ini dilengkapi dengan berbagai molekul dan struktur yang lebih kecil yang memungkinkan sperma berfungsi secara baik.

Kepala Sperma

Seperti yang telah disebutkan, kepala sperma normal memiliki bentuk yang halus dan lonjong. Bagian kepala juga menyerupai telur karena alasnya yang luas dan ujungnya yang lentik.

Kepala adalah bagian paling penting dari sel karena mengandung inti (bahan genetik dengan 23 kromosom) yang diperlukan untuk membentuk organisme baru. Selain nukleus, kepala juga terdiri dari beberapa bagian yang meliputi:

Akrosom

Bersama-sama, keduanya (akrosom dan tutup akrosom) membentuk wilayah akrosom. Dibentuk selama spermiogenesis, akrosom adalah produk kompleks Golgi dan mengandung sejumlah konten seperti enzim akrosin dalam matriks akrosom. Terlepas dari enzim, akrosom juga mengandung polisakarida seperti mannosa, heksosmina dan galaktosa.

Akrosom menempati ruang antara membran plasma interior dan membran inti. Akrosom itu sendiri memiliki membran dalam dan luar (membran akrosom) di mana membran luar berbatasan dengan membran plasma sedangkan membran akrosom bagian dalam berbatasan dengan membran nuklir.

Akrosom memainkan sejumlah peran penting dalam pemupukan. Misalnya, dengan sejumlah molekul yang terkait, akrosom terlibat dalam pengenalan oosit (telur) yang akan dibuahi.

Setelah sel sperma bersentuhan dengan molekul difusible dari jeli telur, ini menstimulasi sel untuk berenang ke arah sel telur. Pengenalan telur berdasarkan komposisi molekul ini dikenal sebagai kemotaksis.

Setelah mengidentifikasi molekul dengan konsentrasi tinggi, sel berenang menuju telur (area dengan konsentrasi molekul tinggi) dan melakukan kontak fisik. Pada gilirannya, kontak fisik menghasilkan reaksi akrosom.

* Kemotaksis memungkinkan sperma untuk bernavigasi ke arah telur melalui sinyal kimia. Oleh karena itu, ini adalah proses penting yang memastikan sperma membuahi sel telur yang sama (dalam spesies yang sama).

* Ligan primer (protein) yang terletak di dekat akrosom mengenali gamet target.

Reaksi akrosom

Reaksi akrosom adalah peristiwa penting yang terjadi ketika sperma bersentuhan dengan membran oosit di tempat yang berbeda.

Misalnya, pada beberapa hewan, kontak sperma dengan zona pelusida pada membran plasma oosit memicu reaksi akrosom. Ini adalah peristiwa yang tergantung kalsium yang menghasilkan eksositosis (aksi di mana molekul sel dilepaskan dari sel) dari membran akrosom luar sehingga mengekspos isi (enzim) dari akrosom.

Ini memungkinkan enzim akrosom (mis. Akrosin) dilepaskan dan mendukung masuknya sperma ke dalam sel telur. Acrosin / proacrosin, salah satu ligan sekunder, terlibat dalam lisis membran tebal yang menutupi sel telur (zona pellucida)

Pada dasarnya, enzim (Acrosin) disimpan dalam akrosom dalam bentuk tidak aktif yang dikenal sebagai zymogen. Tingkat pH di dalam akrosom lebih rendah yang menyebabkan enzim tetap tidak aktif.

Ketika bersentuhan dengan glikoprotein pada sel telur (zona pellucida), enzim diubah menjadi akrosin, suatu bentuk aktif yang mampu bekerja pada membran. Ini, pada gilirannya, memungkinkan sel sperma untuk menembus dan memasuki sel telur untuk pembuahan berlangsung.

* Enzim akrosom juga dikenal sebagai enzim lisosom.

Nukleus – Kepala sperma adalah bagian dari sel yang mengandung nukleus. Nukleus mengambil 65 persen dari kepala dan terdiri dari 23 kromosom. Setelah sel sperma memasuki sel telur, kromosom bergabung dengan gamet betina untuk membentuk 46 kromosom – Ini adalah total 46 kromosom yang menentukan karakteristik organisme baru (janin dll).

* Kepala sperma membentuk sekitar 10 persen dari seluruh sel.

Bagian tengah

Bagian tengah adalah bagian tengah sel sperma antara kepala dan ekor. Seperti kepala, bagian tengahnya membentuk sekitar 10 persen dari total panjang sperma. Berbeda dengan kepala sperma yang membawa materi genetik, bagian tengahnya berisi mitokondria yang penuh sesak yang menyediakan energi yang dibutuhkan untuk berenang.

Selain menyediakan energi yang dibutuhkan untuk berenang, mitokondria juga disarankan untuk berperan dalam kematian sel terkontrol yang dikenal sebagai apoptosis.

Sentriol – Sentriol adalah bagian dari sel sperma yang terletak di antara kepala dan bagian tengah. Dalam kompleks yang disebut kompleks sentriol-sentrosom, sentriol terlibat dalam pembentukan aster sperma dan aster zigot.

Sentriol penting untuk pergerakan pronuklear untuk penyatuan dengan genom wanita. Selain itu, sentriol terlibat dalam produksi peralatan mitosis yang terlibat dalam pemisahan kromosom selama pembelahan sel sementara pada saat yang sama menjadi templat untuk semua sentriol berikutnya.

Ekor

Ekor sperma adalah struktur tipis dan memanjang yang membentuk sekitar 80 persen dari seluruh panjang sperma.

Sementara ekor mungkin tampak sebagai satu struktur kontinu yang panjang, ia dibagi menjadi beberapa bagian yang meliputi:

Bagian penghubung – Ini adalah bagian yang menghubungkan flagel ke kepala sperma
Bagian tengah – Dalam beberapa buku, bagian tengah digambarkan sebagai bagian dari ekor. Ini mengandung mitokondria dan dengan demikian menyediakan energi yang dibutuhkan untuk bergerak

Bagian utama (filamen aksial)

Bagian akhir

* Bagian utama dan bagian ujung flagela membantu menghasilkan bentuk gelombang yang memungkinkan untuk bergerak.

Motilitas

Motilitas adalah salah satu karakteristik utama sel sperma yang berkembang dengan baik. Pada mamalia, dua jenis motilitas fisiologis telah diidentifikasi.

Ini termasuk:

  • Motilitas aktif – Ini adalah tipe yang diamati pada tahap awal motilitas (pada epididimis serta sperma yang baru mengalami ejakulasi). Pada jenis motilitas ini, flagela sperma berdenyut dengan lembut dari satu sisi ke sisi lain saat sel bergerak sepanjang apa yang tampak seperti jalur lurus.
  • Motilitas hiperaktif (hyperactivation) – Motilitas hiperaktif adalah jenis kedua dari motilitas fisiologis. Dibandingkan dengan motilitas yang diaktifkan, motilitas jenis ini terjadi adalah pada saluran reproduksi wanita (tempat pembuahan). Motilitas yang hiperaktif juga lebih tidak menentu, dengan flagel yang menggambarkan bentuk gelombang yang lebih rendah dan simetris. Karena pola gerak yang tidak menentu dalam motilitas yang sangat aktif, lebih banyak energi digunakan untuk bergerak.

* Mobilitas hiperaktivasi berfungsi untuk mencegah sel sperma agar tidak terjebak, mendorong melalui saluran reproduksi (betina) serta meningkatkan penetrasi sperma ke dalam sel telur (oosit).

* Motilitas hanya mungkin jika flagel berkembang dengan baik dan berfungsi penuh dan jika sel memiliki sumber energi untuk mendukung gerakan.

* Sel sperma terbukti berenang pada kecepatan rata-rata 3mm per menit.

Related Posts

This Post Has 2 Comments

Comments are closed.