Gamet dan Fertilisasi

GAMETES &

FERTILIZATION

Development Biology

Presented by :

Ayu Rahayu (14708251015)Meilana Sapta D.

(14708251034)Haryana (14708251061)

Begining a New Organism

Gamet es and Fertilization – Begining a New Organism.

Bagian Kepala Pada bagian kepala spermatozoon ini, terdapat inti tebal dengan sedikit sitoplasma yang diselubungi oleh selubung tebal dan terdapat 23 kromosom dari sel ayah. Selubung tebal yang dimaksud adalah akrosom, fungsi dari akrosom adalah untuk melindungi, juga menghasilkan enzim. Akrosom mengandung enzim pembuahan yaitu hialuronidase dan akrosin yang masing-masing enzim tersebut memiliki fungsi yang berbeda, yaitu:

Hialuronidase merupakan enzim yang dapat melarutkan hialuronid pada korona radiata ovum, sehingga spermatozoon dapat menembus dan membuahi ovum.

Sementara akrosin merupakan enzim protease yang dapat menghancurkan glikoprotein yang terdapat di zona pellusida ovum

Bagian tengah Terdapat sebuah mitokondria berbentuk spiral dan berukuran besar, berfungsi

sebagai penyedia ATP/ energi untuk pergerakan ekorBagian ekor Pada bagian ekor sperma yang cukup panjang terdapat Axial Filament pada bagian

dalam,& membran plasma dibagian luar yang berfungsi untuk pergerakan sperma, berupa flagella untuk pergerakan spermatozoon. Bagian ini mengandung sedikit sekali sitoplasma dan mengandung rangka poros yang disebut aksonema.



Gambar Diagram “9+2” mikrotubula

Pengaturan “9+2” mikrotubula dengan lengan dyenin telah dikonversi pada kingdom eukariotik. Hal tersebut menunjukkan bahwa pengaturan mikrotubula merupakan hal penting untuk mentramisi energi dalam pergerakkan sperma.

Pada banyak spesies terutama pada manusia, terdapat lapisan tebal berserat yang terdapat diantara lapisan mitokondria dan akrosom. Lapisan ini semakin menipis pada bagian ekor, lapisan ini berfungsi untuk mencegah kepala sperma berbalik kearah yang berlawanan.


OvumGamet es and Fertilization – Begining a New Organism.

Pada dinding tuba falopii ke oviduct terdapat sislia atau rambut-rambut halus yang membuat ovum bergerak, pergerakan sebenarnya dilakukan

oleh kegiatan silia tersebut

Bagian-bagian pada sel telur:• Nukleus, menempati bagian terbesar dalam

sitoplasma. Nukleus berada pada keadaan diploid. • Sitoplasma, dikelilingi oleh selaput yang disebut

membran plasma sel telur. Membran plasma sel telur berfungsi mengatur pergerakan ion dalam sel. Selain itu juga dikelilingi oleh satu lapis vitelin yang tebal disebut zona pelusida. Pada mamalia terdapat satu lapis sel yang disebut kumulus. Lapisan terluar dari sel telur adalah membran corona radiata.




SpermatogenesisGamet es and Fertilization – Begining a New Organism.


Oogenesis


• Oogenesis merupakan proses pembentukan dan perkembangan sel ovum. Proses oogenensis dipengaruhi oleh beberapa hormon yaitu : – Hormon FSH yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan sel-sel

folikel sekitar sel ovum. – Hormon Estrogen yang berfungsi merangsang sekresi hormone LH. – Hormon LH yang berfungsi merangsang terjadinya ovulasi (yaitu

proses pematangan sel ovum). – Hormon progesteron yang berfungsi untuk menghambat sekresi FSH

dan LH • Selama 28 hari sekali sel ovum dikeluarkan oleh ovarium. Sel telur ini telah

matang (mengalami peristiwa ovulasi). Selama hidupnya seorang wanita hanya dapat menghasilkan 400 buah sel ovum setelah masa menopause yaitu berhentinya seorang wanita untuk menghasilkan sel ovum yang matang Karena sudah tidak dihasilkannya hormon, sehingga berhentinya siklus menstruasi sekitar usia 45-50 tahun.


Reaksi akrosomal

Contohnya adalah ;

Ketika sel-sel telur bulu babi difertilisasi secara eksternal, setalah hewan tersebut melepaskan gametnya ke dalam air laut. Setelah itu selubung jelli yang mengelilingi sel telur mengeluarkan molekul-molekul terlarut yang memikat sperma, yang berenang ke arah sel telur. Ketika kepala sperma bulu babi kontak dengan selubung jelli dari telur bulu babi, molekul-molekul disalam selubung sel telur memicu reaksi akrosomal.


Spermnucleus

Sperm plasmamembrane

Hydrolytic enzymes

Corticalgranule

Cortical granulemembrane

EGG CYTOPLASM

Basal body(centriole)

Spermhead

Acrosomalprocess

Actin

Acrosome

Jelly coatEgg plasmamembrane

Vitelline layer

Fused plasmamembranes

Perivitellinespace

Fertilizationenvelope

Cortical reaction. Fusion of the gamete membranes triggers an increase of Ca2+ in the egg’s cytosol, causing cortical granules in the egg to fuse with the plasma membrane and discharge their contents. This leads to swelling of the perivitelline space, hardening of thevitelline layer, and clipping of sperm-binding receptors. The resulting fertilization envelope is the slow block to polyspermy.

5 Contact and fusion of sperm and egg membranes. A hole is made in the vitelline layer, allowing contact and fusion of the gamete plasma membranes. The membrane becomes depolarized, resulting in the fast block to polyspermy.

3 Acrosomal reaction. Hydrolytic enzymes released from the acrosome make a hole in the jelly coat, while growing actin filaments form the acrosomal process. This structure protrudes from the sperm head and penetrates the jelly coat, bindingto receptors in the egg cell membrane that extend through the vitelline layer.

2 Contact. The sperm cell contacts the egg’s jelly coat, triggering exocytosis from the sperm’s acrosome.

1

Sperm-bindingreceptors

Entry of sperm nucleus.4

Figure 47.3

Reaksi Akrosom


Gamet es and Fertilization for Development Begining.

• Setelah reaksi akrosom terjadi fusi membran sperma dengan membran sel telur. Fusi membran sperma dan sel telur ini terjadi pada mikrovili yang terdapat pada permukaan sel telur dimana juga termasuk tempat plate metafase kedua dan badan polar pertama dengan membran postacrosomal sperma (Yanagimachi,1994).


Masuknya sperma ke sel telur menginduksi terjadinya reaksi kortek sehingga sperma lain yang terikat ZP3 tidak bisa terus masuk ke sel telur. Hal ini dapat mencegah terjadinya polispermi (Gilbert,2000 ; Campbell et al, 2004).

Mekanisme hambatan terhadap polispermi ada yang cepat dan ada juga lambat. Mekanisme hambatan cepat adalah terjadinya perubahan 3 macam ion yaitu (1). Permeabilitas terhadap Na+ meningkat sehingga mengakibatkan depolarisasi membran yang berlangsung beberapa detik. (2). Influks Ca2+ dari defosit intrasekuler meningkat sehingga konsentrasi Ca2+ yang menyebabkan perubahan pH. (3). Effluks H+ dan Influks Na+ mulai 60 detik yang juga berakibat pH meningkat. Hal-hal tersebut membuat telur tidak bisa dipenetrasi lagi oleh sperma yang lain dan juga menginduksi inisiasi perkembangan sel telur (Gilbert, 2000).


Mekanisme hambatan lambat polispermi yang bersifat permanen melibatkan enzim-enzim yang dibebaskan granula kortek mengkatalisis zona pelusida, yang kemudian berfungsi sebagai pemblokiran permanen terhadap polispermi, disebut juga reaksi zona. Kortikal granul sel telur mencit mengandung enzim yang memotong residu gula ZP3, dengan demikian terlepaslah ikatan sperma dengan zona dan menghambat masuknya sperma yang lain. Enzim dikandung kortikal granul sel telur mencit dinamakan N-acetylglucosaminidase yang mampu memutuskan ikatan N-acetyglucosamine dari rantai karbohidrat ZP3.N-acetylglicosamine merupakan salah satu grup karbohidrat yang berikatan dengan protein sperma. Sedangkan ZP2 dicerna oleh enzim protease yang terdapat kortikal granul(Gilbert, 2000).



Fertilization in Mammals

Figure 47.6

Spermnucleus

Acrosomalvesicle

Egg plasmamembrane

Zonapellucida

Spermbasalbody

Corticalgranules

Folliclecell

EGG CYTOPLASM

The sperm migratesthrough the coat of follicle cells and binds to receptor molecules in the zona pellucida of the egg. (Receptor molecules are not shown here.)

1 This binding induces the acrosomal reaction, in which the sperm releases hydrolytic enzymes into the zona pellucida.

2

Breakdown of the zona pellucida by these enzymes allows the spermto reach the plasma membrane of the egg. Membrane proteins of the sperm bind to receptors on the egg membrane, and the two membranes fuse.

3 The nucleus and other components of the sperm cell enter the egg.

4

Enzymes released during the cortical reaction harden the zona pellucida, which now functions as a block to polyspermy.

5




• Fusi membran sperma dan sel telur ini tetjadi pada mikrovili yang terdapat pada permukaan sel telur dimana terjadi kontak dari ujung penjuluran akrosomal dengan membran sel telur sehingga menyebabkan fusi membran plasma sperma dan sel telur.

Gamet es and Fertilization for Development Begining.

Science

Gamet dan Fertilisasi