Fertilisasi

Fertilisasi Spermatozoa dan ovum adalah sel reproduksi yang harus mengalami fusi dalam proses fertilisasi Tanpa terjadinya peleburan (fertilisasi) maka akan terjadi kematian dalam beberapa menit atau beberapa jam

Sel Telur Merupakan hasil perkembangan dari sel-sel primordial yang bermigrasi dari kantung yolk yang berkembang membentuk gonad dan gamet Keistimewaan dari sel telur adalah kemampuannya untuk membentuk individu yang lengkap ketika mengalami fertilisasi. Spermatozoa bukanlah satu-satunya inducer untuk mengaktivasi ovum menjadi individu baru. Beberapa inducer lainnya seperti arus listrik, mekanik (tusukan jarum) dan bbrp bahan kimia, sehingga dapat terjadi partenogenesis.

Sel Telur Parthenogenesis dapat terjadi pada beberapa hewan vertebrata; contoh pada amphibia dan reptilia dapat diinduksi oleh bahan kimia maupun induksi secara fisik Kemampuan sel telur untuk membentuk berbagai jenis type sel pada organisme dewasa disebut TOTIPOTENT Sekalipun bersifat TOTIPOTENT, sel telur dipersiapkan untuk satu fungsi utama dalam proses reproduksi

Sel Telur Sel telur pada umumnya adalah sel yang berukuran lebih besar dari sel-sel lain di dalam tubuh, karena dilengkapi dengan yolk untuk pertumbuhannya yang independent Sitoplasma sel telur mengandung banyak cadangan makanan berupa yolk Kandungan yolk meliputi lemak, protein dan polysakarida yang berbentuk butiran, disebut Yolk Granules Kandungan Yolk pada hewan yang berkembang di luar tubuh induk dapat mencapai 95%

Sel Telur Sifat khas lain sel telur adalah lapisan pelindung berupa lapisan molekul glikoprotein yang disekresikan oleh sel itu sendiri ataupun sel yang ada di sekitarnya Lapisan pelindung yang utama adalah membrana vitelina (aves atau seaurchins) atau disebut zona pellucida pada mamalia

Fungsi Lapisan Pelindung sel telur Pelindung dari gangguan secara mekanis Spesies spesifik barier terhadap sepermatozoa Spermatozoa yang berasal dari spesies lain tidak akan dapat menembus zona pellucida Amphibia dan Aves memiliki pelindung tambahan berupa lapisan gel atau cangkang telur

Perkembangan sel telur Sel telur yang sedang berkembang disebut oosit, hasil perkembangannya adalah ovum Oogonia mengalami pembelahan mitosis bebebrapa kali kemudian menjadi oosit primer

Pertumbuhan oosit Untuk pertumbuhannya oosit bergantung pada aktifitas metabolisme sel-sel lain 1. Yolk disintesis di luar ovarium Pada Aves dan amphibia, Yolk disintesis di jaringan hepar 2. Sel lain yang berperan dalam pertumbuhan oosit adalah sel-sel folikuler

Spermatozoa Keistimewaannya sebagai pembawa gen pada tream telur Bentuknya pada umumnya stream line yang dilengkapi dengan flagella yang kuat untuk bergerak pada medium aqeus Tidak dilengkapi dengan organella seperti ribosome, endoplasmik retikulum dan golgi apparatus, karena tidak diperlukan, namun dilengkap dengan mitokondria dalam jumlah yang banyak

Struktur Spermatozoa Acrosome menghasilkan ensim acrosin yang berperan pada penetrasi zona pellucida Disekresikan pada saat terjadi reaksi akrosom Ekor spermatozoa memanjang terletak di belakang inti disusun oleh sepasang mikrotubule dan dikeleilingi 9 pasang mikrotubule ganda

Spermatogenesis Spermatogenesis adalah sebuah proses yang……. TIDAK PERNAH BERHENTI

Fertilisasi Dari 300 juta spermatozoa yang diejakulasikan pada saat coitus hanya tersisa 200 yang mencapai tempat fertilisasi

Fertilisasi Untuk dapat menembus Zona Pellucida spermatozoa harus mengalami kapasitasi Kapasitasi adalah : Perubahan komposisi lemak dan glikoprotein membran plasma Peningkatan metabolisme dan motilitas spermatozoa

Kapasitasi

Model kapasitasi

Fertilisasi Spermatozoa yang telah mengalami kapasitasi dan berhasil menembus sel-sel folikuler kemudian terikat pada zona pellucida Pada saat berikatan dengan zona pellucida spermatozoa mengalami reaksi acrosome dengan mensekrsesikan protease dan hyalorunidase

Fertilisasi

Pada beberapa hewan fertilisasi dapat terjadi secara : Eksternal : di luar tubuh, Contoh : Ikan dan amfibia Internal : di dalam tubuh (saluran kelamin betina) Contoh : Reptilia, aves dan mamalia

Proses fertilisasi diawali dengan adanya spermatozoa melewati sel-sel kumulus, lalu melekat pada zona pelusida (ZP) dengan perantaraan ikatan enzim reseptor, kemudian menembus zona pelusida dan selaput vitelin masuk ke dalam sitoplasma oosit (Gordon, 1994).

Interaksi spermatozoa dan sel telur terjadi melalui beberapa fase pada permukaan sel telur, yang diawali dengan perlekatan pada matriks ekstraseluler dan selanjutnya pada plasma membran sel telur. Pada rangkaian proses interaksi tersebut zona pelusida, suatu matriks ekstraseluler pada sel telur memegang peranan penting. Proses binding ZP pada spermatozoa melibatkan reseptor, baik pada oosit maupun spermatozoa.

Zona pelusida-3 bertanggung jawab terhadap binding pada spermatozoa serta terbukti menginduksi reaksi akrosom pada spermatozoa yang merupakan suatu proses mutlak untuk terjadinya fertilisasi. Terikatnya spermatozoa pada ZP adalah interaksi spesifik yang merupakan kunci pengatur proses fertilisasi. Spermatozoa harus melewati sel kumulus melekat pada ZP3 dan memulai reaksi akrosom untuk dapat menembus ZP.

Fertilisasi adalah serangkaian proses yang dimulai dari peristiwa penetrasi spermatozoa ke dalam sitoplasma oosit sampai terjadinya proses singami dari pronukleus jantan dan betina. Peristiwa ini dapat terjadi secara alamiah (fertilisasi in vivo) maupun melalui teknologi fertilisasi in vitro.

Proses fertilisasi terdiri 4 tahap yaitu : (1) kontak dan pengenalan antara spermatozoa dan sel telur, (2) regulasi masuknya spermatozoa ke dalam sel telur, (3) fusi materi genetic spermatozoa dan sel telur serta (4) aktivasi metabolisme zigot untuk mengawali perkembangan.

Parrish and First (1993) mendeskripsikan peristiwa proses fertilisasi melibatkan : (1) menempelnya spermatozoa ke zona pelucida, (2) binding ke zona pelucida, (3) reaksi akrosom, (4) penetrasi zona pelucida, (5) fusi membran plasma oosit dan spermatozoa, (6) aktivasi oosit untuk meiosis II, (6) reaksi kortikal granul untuk memblok polispermia, reaksi zona (hardening zona), (7) swelling kepala spermatozoa, (8) dekondensasi kromatin spermatozoa dan oosit serta singami dari dua pronuklei.

Reaksi akrosom

Proses Fertilisasi

Protein Zona Pellucida Meliputi : ZP1 ZP2 ZP3 ZP1 dan ZP 2 membentuk filamen sedangkan ZP3 membentuk anyaman dan bertindak sebagai reseptor spermatozoa

Binding Spermatozoa dengan Zona Pellucida

Binding Spermatozoa dengan Zona Pellucida

Fertilisasi Pada umumnya hanya satu spermatozoa yang mengalami fertilisasi, bila lebih disebut Polyspermia. Polyspermia akan mengakibatkan terbentuknya extra mitotic spindel yang berakibat kegagalan segregasi kromosom Akibat kegagalan segregasi terbentuklah sel non diploid, sehingga perkembangan akan segera berhenti

Blocking Polyspermia

Mekanisme blocking Depolariasasi membran plasma akibat fusi dengan sperma disebut fast primary blocking to polyspermy Cortical reaction yang disebut secondary blocking to polysperrmy Cortical reaction menyebabkan perubahan struktur zona pellucida

Cortical Reaction