SPERMATOGENESIS DAN STRUKTUR SPERMA

BAB 1

PENDAHULUAN

 1.1 LATAR BELAKANG

spermatozoa (berasal dari bahasa Yunani Kuno yang berarti benih dan makhluk hidup) adalah sel dari sistem reproduksi jantan. Sel sperma akan membentuk zigot. Zigot adalah sebuah sel dengan kromosom lengkap yang akan berkembang menjadi embrio. Peran aktif spermatozoon adalah sebagai gamet jantan sehingga penting pada keberhasilan munculnya individu baru. Oleh karena itu, di dalam reproduksi sering diperlukan adanya standar kualitas spermatozoa. Spermatogenesis adalah proses pembuatan sel sperma, atau perkembangan sel germinal imatur yang dikenal sebagai spermatogonium menjadi sel sperma matang yang disebut spermatozoa. Proses spermatogenesis sangat dipengaruhi oleh kerja berbagai hormon yang disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior, juga oleh hormon lain yang dihasilkan testes melalui mekanisme umpan balik negatif (Pujiyanto, 2008). Hormon tersebut antara lain FSH dan LH. Gangguan hormonal yang mempengaruhi proses spermatogenesis misalnya menurunnya produksi hormon Folicle Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing Hormone (LH) sehingga menimbulkan keadaan yang disebut hipogonadism. Oleh karena itu, pada kesempatan ini akan dibahas tentang spermatogenesis dan struktur sperma.


1.2 RUMUSAN MASALAH.
1. Apa pengertian Spermatogenesis?
2. Bagaimanakah proses Spermatogenesis?
3. Apa saja hormon-Hormon yang mempengaruhi spermatogenesis?
4. Bagaimanakah struktur sperma?



1.3 TUJUAN

1.3.1 Tujuan umum
1. Menjelaskan pengertian spermatogenesis
2. Menjelaskan mengenai proses spermatogenesis
3. Menjelaskan hormon-Hormon yang mempengaruhi spermatogenesis
4. Menjelaskan struktur sperma

1.3.2 Tujuan khusus
1. Menjelaskan definisi spermatogenesis
2. Menjelaskan proses spermatogenesis
3. Menjelaskan kontrol hormon pada spermatogenesis
4. Menjelaskan struktur dan fungsi spermatozoa


1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat teoritis
Dapat memberikan sumbangsih informasi tentang reproduksi pada manusia khususnya proses pembentukan sperma (spermatologi) pada laki-laki.

1.4.2 Manfaat aplikatif

Dari informasi yang disusun dan pada makalah ini dapat digunakan dalam mengembangkan ilmu dalam bidang reproduksi pada manusia khususnya proses spermatogenesis.

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1  PENGERTIAN SPERMATOGENESIS

Spermatogenesis atau proses pembentukan sperma, terjadi di dalam testis, tepatnya terjadi di tubulus seminiferus. Spermatogenesis terjadi setelah seorang laki-laki mengalami masa puber (dewasa secara fisiologis). Spermatogenesis kemudian akan terjadi secara teratur dan terus menerus seumur hidup laki-laki. .

Struktur Eksternal Alat Reproduksi Pria

Sumber: http://elinow.wikispaces.com/

       

  Tubulus seminiferus yang ada pada testes pria, terdiri dari sel-sel diploid yang dinamakan spermatogonia yang akan berkembang menjadi sperma yang matang. Proses yang terjadi yaitu adanya peralihan proses pembelahan serta perubahan struktur yang fungsional melalui proses pembelahan serta perubahan struktur secara berurutan. Secara umum tahap perkembangan sel germa hingga menjadi spermatozoa meliputi:

1.    Spermatogonium, biasanya terletak di tepi tubulus seminiferus.

2.    Spermatosit primer.

3.    Spermatosit sekunder.

4.    Spermatid, berukuran relatif kecil dan mempunyai bakal tudung di bagian ujung inti.

5.    Spermatozoa, sudah memiliki bagian kepala serta ekor.

Sayatan Melintang Tubulus Seminiferus

Sumber: http://php.med.unsw.edu.au/embryology/

2.2  PROSES SPERMATOGENESIS

Spermatogenesis merupakan proses yang kompleks, dimana sel germinal yang relatif belum berdiferensiasi berproliferasi dan diubah menjadi spermatozoa yang terspesialisasi dan motil, masing-masingnya mengandung satu set 23 kromosom yang haploid. Proses spermatogenesis terjadi di dalam tubulus seminiferus, yang pada dindingnya mengandung banyak sel-sel germinal dan sel-sel sertoli. Satu siklus spermatogenesis memerlukan waktu enam puluh empat hari, dan terdiri dari tiga fase. Berikut fase pembentukan spermatozoa , yaitu :

1.    Tahapan Spermatocytogenesis

Spermatocytogenesis merupakan spermatogonia yang mengalami mitosis berkali-kali yang akan menjadi spermatosit primer. Spermatogonia merupakan struktur primitif dan dapat melakukan reproduksi (membelah) dengan cara mitosis. Spermatogonia ini mendapatkan nutrisi dari sel-sel sertoli dan berkembang menjadi spermatosit primer. Spermatogonia yang bersifat diploid (2n atau mengandung 23 kromosom berpasangan), berkumpul di tepi membran epitel germinal yang disebut spermatogonia tipe A. Spermatogonia tipe A membelah secara mitosis menjadi spermatogonia tipe B. Kemudian, setelah beberapa kali membelah, sel-sel ini akhirnya menjadi spermatosit primer yang masih bersifat diploid. Spermatosit primer mengandung kromosom diploid (2n) pada inti selnya dan mengalami meiosis. Satu spermatosit akan menghasilkan dua sel anak, yaitu spermatosit sekunder.

2.    Tahapan Meiosis

Spermatosit primer menjauh dari lamina basalis, sitoplasma makin banyak dan segera mengalami meiosis I menghasilkan spermatosit sekunder yang n kromosom (haploid). Spermatosit sekunder kemudian membelah lagi secara meiosis II membentuk empat buah spermatid yang haploid juga. Sitokenesis pada meiosis I dan II ternyata tidak membagi sel benih yang lengkap terpisah, tapi masih berhubungan lewat suatu jembatan (Interceluler bridge). Dibandingkan dengan spermatosit I, spermatosit II memiliki inti yang gelap.

3.    Tahapan Spermiogenesis

Merupakan transformasi spermatid menjadi spermatozoa yang meliputi 4 fase yaitu fase golgi, fase tutup (cap), fase akrosom, dan fase pematangan. Hasil akhir berupa empat spermatozoa (sperma) masak. Ketika spermatid dibentuk pertama kali, spermatid memiliki bentuk seperti sel-sel epitel. Namun, setelah spermatid mulai memanjang menjadi sperma, akan terlihat bentuk yang terdiri dari kepala dan ekor. Pembentukan spematid sebagai hasil dari bagian pematangan (maturation) merupakan sel dengan organel-organel di dalamnya. Dalam bentuk ini, sel tidak dapat berperan sebagai sel gamet. Banyak perubahan yang ikut serta untuk merubah dari spermatid non-motil menjadi spermatozoa motil. Tujuan utama adanya perubahan untuk menambah motilitas sperma.

Gambar Spermatogenesis

Sumber: http://php.med.unsw.edu.au/embryology/

2.3  HORMON-HORMON YANG MEMPENGARUHI SPERMATOGENESIS

Proses spermatogenesis sangat dipengaruhi oleh kerja berbagai hormon yang disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior, juga oleh hormon lain yang dihasilkan testes melalui mekanisme umpan balik negatif (Pujiyanto, 2008). Mula-mula, hipotalamus mengeluarkan faktor pelepas yang menstimulasi kelenjar hipofisis anterior untuk menyekresi FSH dan hormon lutein. Selanjutnya FSH merangsang sel-sel Sertoli pada testis untuk menghasilkan androgen binding protein (ABP). Adapun LH merangsang sel-sel Leydig untuk menSekresi hormon testosteron. Testosteron dan FSH secara bersama-sama mengendalikan pembentukan sperma selanjutnya.

· 

Regulasi Hormon pada Pria

Sumber: http://biodewi.webs.com/kelenjarkelamin.htm

Untuk penjelasan lebih jelas, hormon-hormon yang berpengaruh dalam proses pembentukan spermatozoa adalah sebagai berikut:

1.    Testosteron

Testosteron adalah hormon yang bertanggung jawab terhadap pertumbuhan seks sekunder pria seperti pertumbuhan rambut di wajah (kumis dan jenggot), pertambahan massa otot, dan perubahan suara. Hormon ini diproduksi di testis, yaitu di sel Leydig. Produksinya dipengaruhi oleh FSH (Follicle Stimulating Hormone), yang dihasilkan oleh hipofisis. Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder. Hormon ini berfungsi merangsang perkembangan organ seks primer pada saat embrio, mempengaruhi perkembangan alat reproduksi dan ciri kelamin sekunder serta mendorong spermatogenesis.

2.    Follicle Stimulating Hormone/FSH

Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. FSH berfungsi untuk merangsang sel Sertoli menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis. Proses pemasakan spermatosit menjadi spermatozoa disebut spermiogenesis. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan membutuhkan waktu selama 2 hari.

3.    Luteinizing Hormone/LH

Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. Fungsi LH adalah merangsang sel Leydig untuk menghasilkan hormon testosteron. Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat kelamin sekunder. Pada pria, awal pubertas antara usia 13 sampai 15 tahun terjadi peningkatan tinggi dan berat badan yang relatif cepat bersamaan dengan pertambahan lingkar bahu dan pertambahan panjang penis dan testis

4.    Estrogen

Estrogen dibentuk oleh sel-sel Sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Sel-sel Sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.

5.    Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan diperlukan untuk mengatur metabolisme testis. Hormon pertumbuhan secara khusus meningkatkan pembelahan awal pada spermatogenesis.

6.    Hormon Gonadotropin

Hormon gonadotropin dihasilkan oleh hipotalamus. Hormon ini berfungsi untuk merangsang kelenjar hipofisa bagian depan (anterior) agar mengeluarkan hormon FSH dan LH.

2.4              STRUKTUR DAN FUNGSI SPERMATOZOA

Setelah terbentuk sempurna, spermatozoa masuk ke dalam rongga tubulus seminiferus, kemudian akibat kontraksi dinding tubulus spermatozoa terdorong ke arah epididimis. Suasana keseimbangan asam-basa dan elektrolit yang sesuai di intratubulus dan epididimis memberikan spermatozoa kemampuan untuk bergerak (motilitas sperma).

Sperma diproduksi sebanyak 300 juta per hari. Rata-rata volume air mani untuk setiap ejakulasi adalah 2,5 sampai 6 ml, dan rata-rata jumlah sperma yang diejakulasikan adalah 40-100 juta per ml . Ukuran sperma dewasa yaitu 60 µm.

Struktur Spermatozoa yang telah matang :

1.   Kepala (head, caput), terdiri dari sel berinti tebal dengan hanya sedikit sitoplasma, mengandung inti (nukleus) dengan kromosom dan bahan genetiknya. Pada bagian membran permukaan di ujung kepala sperma terdapat selubung tebal yang disebut akrosom. Akrosom mengandung enzim hialuronidase dan proteinase yang berfungsi untuk menembus lapisan pelindung ovum. Ukuran kepala sperma sendiri yaitu panjang 5µm dan lebar 3µm. bagian posterior membran inti membentuk basal plate.

Struktur Kepala Sperma

Sumber: sistemrespirasipadahewan.blogspot.com

2.  Leher (neck, cervix), menghubungkan kepala dengan badan. Terdiri dari sembilan segmen kolom materi berserat, berlanjut sebagai serat padat terluar ekor.

3.  Badan (middle piece, corpus), panjangnya 5 µm, banyak mengandung mitokondria yang berfungsi sebagai penghasil energi untuk pergerakan sperma.

4.  Ekor (tail, caudal), panjangnya 45µm, berfungsi untuk mendorong spermatozoa masak ke dalam vas deferen dan ductus ejakulotoris. 

Struktur Sperma Manusia dengan Mikroskop Elektron

Sumber: http://php.med.unsw.edu.au/embryology

Gambar Struktur Sperma Manusia

Sumber: http://elinow.wikispaces.com/

BAB 3

PENUTUP

    3.1    KESIMPULAN

Spermatogenesis adalah Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa. Spermatogenesis terjadi di tubulus seminiferus. Spermatogenesis adalah suatu proses kompleks dimana sel germinal yang relatif belum berdeferensiasi berproliferasi dan diubah menjadi spermatozoa yang terspesialisasi dan motil, yang masing-masing  mengandung satu set 23 kromosom yang haploid. Proses permatogenesis terjadi didalam tubulus seminiferus, yang pada dindingnya mengandung banyak sel-sel germinal dan sel-sel sertoli. Satu siklus spermatogenesus terdiri atas tiga fase, yaitu: spermatositigenesis, spermatidogenesis, dan spermiogenesis. Setiap proses spermatogenesis memerlukan waktu + 64 hari. Proses spermatogenesis dipengaruhi oleh hormon FSH dan LH yang diproduksi oleh hipofisis anterior akibat rangsangan Gonadotropin Hormon (GnRH). Adapun LH merangsang sel-sel  Leydig untuk mensekresi hormon testosteron. Testosteron dan FSH secara bersama-sama mengendalikan pembentukan sperma selanjutnya. Estrogen dibentuk oleh sel-sel Sertoli ketika distimulasi oleh FSH.Sel-sel Sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma. Sperma yang telah matang sempurna terdiri dari kepala, leher, bagian tengah dan ekor.

DAFTAR PUSTAKA

”Benson, P & Pernoll 2009,  “Buku saku Obsetry Gynecology William”,  Jakarta, EGC.

Cooke, Paul 2011, “Overview of Spermatogenesis and Steroidogenesis” University of Florida.

Cunningham, F. G 2006, “Obsetry :Gynecology William”, Jakarta, EGC.

Fried, H. George dkk.(2005). Schaum’s Outlines BIOLOGI edisi kedua. Jakarta: ERLANGGA

Tolihere., (1993). Inseminasi Buatan Pada Ternak Bandung: Angkasa

Campbell,  dkk.(2004). Biologi Edisi ke 5 Jilid III. Jakarta : Erlangga

Pratiwi, D.A. (1996). Biologi 2. Jakarta. Erlangga

Speroff, L et al 2011, “Clinical Gynecologic Endocrinology and  Infertility, 6th Edition,Williamsand Wilkens”, Baltimore, MD

Syahrum, H. M. (1994). Reproduksi dan Embriologi. Jakarta : Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia