Reproduksi Sel Kelamin (Gametogenesis)

Setelah kegiatan pembelajaran  ini diharapkan Ananda dapat :

Menganalisis proses pembentukan gamet (Gametogenesis) pada Tumbuhan sebagai dasar penurunan sifat dari induk kepada keturunannya

Gametogenesis adalah perkembangan sel germinal diploid (2n) menjadi kelamin (ovum dan spermatozoa) haploid (n) (oogenesis dan spermatogenesis). Proses pembentukan ovum disebut Oogenesis. Sedangkan Proses pembentukan spermatozoa disebut spermatogenesis.

a.  Spermatogenesis

Spermatogenesis terjadi pada testes. Ketika anak laki-laki menginjak masa pubertas, sel-sel primordial pada epithel germinal tubulus seminiferus dalam testis berdifferensiasi menjadi sel induk sperma  Spermatogonium. Spermatogonium pada manusia memiliki kromosom 44 A +XY (diploid). Namun di akhir, akan menghasilkan spermatozoa dengan kromosom setengahnya (haploid). Spermatogonium akan membelah secara mitosis menghasilkan spermatosit primer. Setiap spermatosit primer membelah meiosis I menjadi dua spermatosit sekunder, dan masing-masing spermatosit sekunder membelah secara meiosis II menghasilkan  dua spermatid  atau spermatozoa muda. Spermatid  berkembang menjadi spermatozoa matang, atau sel sperma. Oleh karena itu, spermatosit primer menghasilkan dua sel spermatosit sekunder, dan dua spermatosit sekunder  menghasilkan empat spermatozoa. Spermatozoa adalah gamet jantan matang dalam banyak organisme bereproduksi secara seksual. Spermatozoa yang dhasilkan memiliki kromosom setengah dari induknya.

Gambar 1. Spermatogenesis Sumber: https://hisham.id

b. Oogenesis

Oogenesis adalah proses pembentukan sel kelamin betina atau sel telur. Oogenesis terjadi di ovarium. Sel induk telur (oogonium) pada manusia memiliki jumlah kromosom 44 A+XX. untuk memperbanyak diri, oogonium akan mengalami perbanyakan secara mitosis terlebih dahulu, menjadi Oosit primer. Jadi hampir sama dengan spermatogenesis. Bedanya, sel oosit primer jauh lebih besar karena mengandung komponen sitoplasmik lebih banyak. Dua oosit sekunder (hasil pembelahan meiosis I)  dengan jumlah kromosom setengah dari induk (pda manusia 22 A+X), berbeda ukuran dan fungsi. Satu oosit sekunder memiliki ukuran yang lebih besar akan melakukan meiosis II dan menghasilkan satu sel telur yang fungsional dan satu badan kutub yang berdegenerasi. Satu sel oosit sekunder lain yang berukuran lebih kecil (badan kutub pertama) juga mengalami degenerasi (mati). Dengan demikian oogenesis menghasilkan empat sel haploid, tetapi hanya satu sel yang fungsional menjadi sel telur dan tiga badan polar yang berdegenerasi.

Gambar 2. Oogenesis  Sumber: https://hisham.id

2. Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi

Gametogenesis pada tumbuhan tingkat tinggi yang dimaksud terjadi pada tumbuhan berbunga tertutup (angiospermae). Gametogenesis pada tumbuhan meliputi mikrosporogenesis ( pembentukan gamet jantan) dan megasporogenesis (pembentkan gamet betina). 

Mikrosporogenesis terjadi pada benang sari (stamen), yaitu bagian kepala/kantong sari. Di dalam kantong sari terdapat serbuk sari/polen. Mikrosporogenesia adalah proses pembentukan mikrospora (serbuk sari), yang dimulai dari sel induk mikrospora yang membelah melalui meiosis I dan meiosis II, serta menghasilkan empat mikrospora yang dinamakan tetrad (karena keempat mikrospora menempel menjadi satu). Masing-masing mikrospora akan berkembang terpisah satu sama lain menjadi butir serbuk sari (polen). Pada tiap serbuk sari, intinya mengadakan pembelahan mitosis menjadi inti vegetatif dan inti generatif. Pada tumbuhan Angiospermae (berbiji tertutup), inti generatif membelah sekali lagi membentuk dua inti generatif setelah terjadi penyerbukan. Gametofit jantan yang lengkap terjadi saat serbuk sari berkecambah, yaitu mengandung satu inti vegetatif dan dua inti generatif. Kedua inti generatif inilah yang siap membuahi sel-sel gamet betina.

a. Megasporogenesis

Gametogenesis pada alat kelamin betina dinamakan megasporogenesis. Megasporogenesis merupakan proses pembentukan megaspora. Proses megasporogenesis dimulai dari pembelahan meiosis I dan meiosis II sel induk megaspora diploid, menghasilkan empat sel megaspora yang haploid. Pada tumbuhan Angiospermae hanya satu megaspora saja yang fungsional, sedangkan tiga lainnya mengalami degenerasi. Selanjutnya satu sel megaspora yang haploid mengalami tiga kali pembelahan mitosis berturut-turut menghasilkan 8 sel megaspora di dalam gametofit betina. Delapan sel tersebut selanjutnya tersusun menjadi tiga sel antipoda, dua inti kutub, satu sel telur (ovum), dan dua sel sinergid.

Gambar 3. Megasporogenesis Sumber : websupriadi.wordpress.com

b. Mikrosporogenesis

Mikrosporogenesis merupakan proses pembentukan gamet jantan. Terjadi di dalam kepala sari. Di dalam kepala sari, terdapat kantung serbuk sari yang di dalamnya ada berbagai sel-sel induk serbuk sari (mikrospora) yang diploid. Supaya nggak bingung, perhatikan deh gambar di bawah ini.

Gambar 7. Mikrosporogenesis Sumber : https://www.edubio.info

Tahapan pembentukan mikrosporogenesis secara lengkap adalah sebagai berikut:

1)   Sel induk mikrospora melakukan pembelahan meiosis I dan menghasilkan sepasang sel haploid.

2)   Sepasang sel haploid membelah meiosis II menghasilkan 4 mikrospora haploid yang berkelompok menjadi satu (tetrad).

3)   Setiap mikrospora mengalami pembelahan kariokinesis sehingga menghasilkan 2 inti haploid. Yaitu inti vegetatif (inti saluran serbuk sari) dan inti generatif.

4)   Inti generatif membelah secara mitosis sehingga membentuk dua inti sperma yang dikenal dengan inti generatif I dan inti generatif II.