Jenis dan contoh Gamet pada manusia dan hewan

Gamet adalah sel reproduksi haploid pada organisme reproduksi generatif yang berfusi satu sama lain selama pembuahan. Fertilisasi menghasilkan sel diploid yang mengalami putaran pembelahan sel berulang untuk menghasilkan individu baru. Gamet merupakan pembawa fisik informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya. Mereka membawa kromosom rekombinan yang dihasilkan pada akhir meiosis.

Seringkali, spesies yang bereproduksi secara generatif memiliki dua jenis individu yang berbeda secara morfologis yang menghasilkan gamet yang berbeda. Gamet yang lebih besar yang dihasilkan oleh perempuan biasanya disebut telur atau ovum. Yang lebih kecil adalah sperma. Perbedaan serupa juga ada di dunia tumbuhan, dengan gamet perempuan disebut ovula dan gamet jantan yang menggunakan nama serbuk sari.

Jenis Gamet

Dalam banyak spesies, ada dua jenis gamet yang bentuk dan fungsinya berbeda satu sama lain. Pada manusia dan mamalia lainnya, misalnya, sel telur jauh lebih besar daripada sperma. Sperma juga memiliki penampilan seperti kecebong yang khas dengan adaptasi khusus untuk fungsi utama melakukan perjalanan melalui saluran reproduksi wanita dan fertilisasi telur. Dengan cara yang sama, ovum memiliki sejumlah adaptasi struktural yang membantu proses fertilisasi akurat dan implantasi berikutnya. Spesies yang memiliki perbedaan jelas dalam penampilan gamet dikatakan menampilkan anisogami.

Selain itu, sebagian besar spesies juga heterogametic – mengandung satu set kromosom yang berbeda dalam setiap jenis gamet. Pada mamalia, gamet betina mengandung satu kromosom X di samping 22 kromosom somatik. Di sisi lain, gamet jantan, sperma, dapat membawa kromosom X atau Y sebagai kromosom ke-23. Tergantung pada kromosom yang ada di dalam sperma, zigot yang dihasilkan diploid bisa menjadi perempuan (XX) atau laki-laki (XY). Pada burung, bentuk heterogami ini terbalik. Betina menghasilkan gamet yang dapat mengandung kromosom W atau Z dan jantan menghasilkan satu jenis gamet.

Contoh Gamet

Dua gamet paling umum adalah sperma dan ovum. Kedua sel haploid ini dapat mengalami fertilisasi internal atau eksternal dan dapat berbeda satu sama lain dalam ukuran, bentuk, dan fungsi. Beberapa spesies menghasilkan sperma dan ovum dalam organisme yang sama. Mereka disebut hermaprodit. Namun, mayoritas organisme dengan reproduksi generatif memiliki jenis kelamin berbeda dengan masing-masing menghasilkan satu jenis gamet.

Struktur dan Fungsi Sperma

Sperma manusia adalah sel yang sangat khusus yang telah mengalami periode diferensiasi yang ekstensif.

Struktur-Sperma
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sperma mengandung empat wilayah morfologi – kepala, leher, bagian tengah, dan ekor. Istilah generik ini sebenarnya mengacu pada organel subselular yang berbeda yang telah disesuaikan untuk membantu sperma dalam fungsinya.

‘Kepala’, misalnya, mengandung materi genetik. DNA dalam sperma matang sangat padat, hampir tidak ada aktivitas transkripsional dan semua kromosom terkondensasi erat. Mereka bahkan memiliki protein khusus yang disebut protamines untuk mengemas DNA lebih erat daripada histon. Kepala juga dikelilingi oleh struktur seperti topi yang mengandung enzim hidrolitik yang disebut akrosom. Enzim akrosom bertindak di luar membran telur, memungkinkan DNA dalam sperma akses ke membran plasma ovum.

Leher sperma terbuat dari sepasang sentriol. Sentri proksimal memasuki oosit selama pembuahan. Sentri sentriol menimbulkan struktur filamen yang membentuk ekor cambuk sperma.

Ekornya terbuat dari flagella yang memungkinkan sel ini untuk berjalan di sepanjang saluran reproduksi wanita – dari serviks, melalui rahim menuju saluran tuba di mana pembuahan dapat terjadi. Motilitas ini bahkan diperlukan untuk spesies yang mengalami fertilisasi eksternal.

Energi untuk gerakan flagela disediakan oleh mitokondria yang diatur secara spiral di bagian tengah tubular. Beberapa energi juga berasal dari glikolisis yang terjadi pada selubung fibrosa flagela. Karbohidrat yang diperlukan untuk glikolisis, respirasi aerobik dan fosforilasi oksidatif diangkut ke sperma baik dari air mani atau selaput lendir saluran kelamin wanita.

Sperma tidak memiliki banyak organel yang biasanya terlihat di sebagian besar sel. Misalnya, sperma tidak memiliki retikulum endoplasma atau ribosom karena sebagian besar protein dan sintesis lipid diselesaikan selama spermatogenesis. Bahkan setelah periode diferensiasi yang luas, sperma perlu menjalani proses lain yang disebut kapasitasi setelah dikeluarkan, sebelum mereka menjadi berfungsi penuh. Ini biasanya melibatkan perubahan pada membran, aktivasi (dan deaktivasi) dari beberapa enzim dan modifikasi protein.

Spermatogenesis

Perbedaan utama antara gamet jantan dan betina, terutama pada manusia, adalah cara mereka diproduksi di tubuh. Spermatogenesis dimulai setelah pubertas di testis dan dapat berlanjut selama sisa masa hidup individu, tanpa adanya penyakit atau gangguan. Sperma ‘sel induk’ juga dikenal sebagai spermatogonia, dapat membelah secara terus menerus melalui mitosis dan menghasilkan sel yang berdiferensiasi menjadi sperma matang setelah meiosis. Setiap spermatosit diploid dapat menghasilkan 2 sel haploid yang membawa kromosom X dan 2 sel haploid yang mengandung kromosom Y. Semua 4 nuklei ini tetap terhubung satu sama lain melalui jembatan sitoplasma sehingga spermatid yang memiliki kromosom Y dapat memperoleh manfaat dari protein yang dihasilkan dari ekspresi gen kromosom-X.

Ovum

Sel telur (ovum) adalah gamet perempuan. Ini biasanya merupakan sel non-motil. Pada burung, reptil, amfibi dan invertebrata, sel telur dibuahi secara eksternal atau telur diletakkan sebelum organisme baru muncul. Pada mamalia, baik fertilisasi maupun perkembangan embrio terjadi di dalam betina.

Ovum diproduksi dari oogonia atau sel telur ‘sel induk’ melalui proses yang disebut oogenesis di ovarium. Ovum tidak hanya di antara sel-sel tubuh terbesar, itu juga khusus untuk memastikan fertilisasi akurat dengan tepat satu sel sperma. Telur juga mengandung nutrisi yang menopang zigot yang tumbuh pada awalnya. Dalam banyak organisme, nutrisi ini terlihat sebagai kuning telur dan albumin kaya protein. Namun, pada mamalia, telur ditanam di rahim dan langsung memperoleh nutrisi dari tubuh ibu setelah beberapa putaran pertama replikasi mitosis.

Membran pelindung Ovum

Telur pada manusia mengandung dua lapisan pelindung utama – korona radiata yang mengandung sel folikel, dan zona pelusida. Korona dapat dibuat dari 2 atau 3 lapisan sel sementara zona pelusida adalah membran tebal yang terbuat dari glikoprotein. Korona radiata perlu diatasi secara enzimatis oleh sperma sebelum mencapai zona pelusida. Pengikatan sperma ke membran glikoprotein dalam menginduksi pelepasan enzim hidrolitik dari akrosom. Ini memediasi fusi membran sperma dengan membran plasma telur, memfasilitasi fertilisasi dari dua inti haploid. Pelepasan enzim pencernaan dan langkah selanjutnya disebut reaksi akrosom dan memunculkan respons dari membran sel telur. Ovum membentuk membran vitelline yang mencegah masuknya lebih jauh sperma lainnya. Selaput telur juga diyakini berperan dalam mempertahankan spesifisitas spesies selama pembuahan, mencegah membran telur tidak diakses oleh sperma dari spesies yang berbeda.

Penentuan Jenis Kelamin pada Burung

Pada burung (serta beberapa ikan), betina menghasilkan dua jenis telur berbeda, karena mereka adalah heterogametik. Ini berarti bahwa sel somatik diploid pada burung betina dewasa memiliki dua jenis kromosom kelamin yang berbeda. Kedua kromosom ini disebut kromosom Z dan W untuk membedakan mereka dari sistem penentuan jenis kelamin XY. Jantan memiliki dua kromosom Z dan karenanya menghasilkan sperma, yang semuanya hanya mengandung kromosom Z. Pada intinya, ini adalah komposisi genetik dari telur yang menentukan jenis kelamin keturunannya, sangat berbeda dengan genetika manusia dan banyak hewan lainnya.

Aneuploidi

Setiap gamet haploid harus memiliki separuh jumlah kromosom sel somatik dan diploid. Namun, kesalahan selama meiosis dapat menghasilkan gamet yang memiliki jumlah kromosom yang lebih sedikit atau lebih banyak. Ketika gamet tersebut berpartisipasi dalam fertilisasi, zigot yang dihasilkan adalah aneuploid. Banyak zigot aneuploid tidak dapat hidup. Artinya, mereka tidak menyelesaikan perkembangan embrio dan menghasilkan aborsi spontan. Namun, kadang-kadang aneuploidi dapat menyebabkan gangguan yang menjadi jelas hanya setelah lahir. Yang paling umum di antara ini adalah trisomi 21, juga dikenal sebagai Down’s Syndrome. Ini muncul ketika satu geng haploid membawa 2 salinan kromosom 21 – baik seluruh molekul DNA atau peregangan besar.

Ketika kromosom kelamin aneuploidi terjadi, dapat mengakibatkan individu memiliki lebih dari 2 kromosom kelamin. Kadang-kadang, itu juga bisa mengakibatkan seseorang hanya memiliki satu kromosom X di semua sel mereka. Orang-orang ini biasanya steril, dan karakteristik kelamin eksternal mereka sering berbeda dengan komposisi genetik internal mereka.

Loading…

Incoming search terms:

  • contoh gamet

Artikel terkait