15.2 - Gametogenesis Manusia

Keperluan Gametogenesis

Gametogenesis ialah proses pembentukan gamet di dalam organ pembiakan (gonad) untuk menghasilkan gamet yang haploid ($n$).

Kepentingan Gametogenesis

• Berlaku di dalam testis bagi lelaki (spermatogenesis) dan ovari bagi perempuan (oogenesis).

• Memastikan penghasilan gamet haploid yang mengandungi separuh bilangan kromosom ($n=23$) daripada sel somatik ($2n=46$).

• Apabila persenyawaan berlaku, percantuman sperma haploid dan ovum haploid mengembalikan bilangan kromosom diploid ($2n=46$) dalam zigot, sekaligus mengekalkan kestabilan kromosom dari satu generasi ke generasi seterusnya.

Spermatogenesis

Spermatogenesis ialah proses pembentukan sperma matang (spermatozoa) yang berlaku di dalam tubul seminiferus dalam testis.

Peringkat Spermatogenesis

• Pembahagian Mitosis: Sel germa primordium ($2n$) pada dinding tubul seminiferus membahagi secara mitosis berulang kali untuk membentuk spermatogonium ($2n$).

• Pertumbuhan: Spermatogonium membesar dan berkembang menjadi sel yang lebih besar dinamakan spermatosit primer ($2n$).

• Meiosis I: Setiap spermatosit primer ($2n$) menjalani meiosis I untuk menghasilkan dua spermatosit sekunder yang haploid ($n$).

• Meiosis II: Setiap spermatosit sekunder ($n$) menjalani meiosis II untuk menghasilkan empat spermatid yang haploid ($n$).

• Pembezaan (Spermiogenesis): Spermatid menjalani kematangan dan perubahan struktur (pembezaan) untuk menjadi spermatozoa (sperma, $n$) yang motil. Semasa proses ini, sel Sertoli membekalkan nutrien kepada sperma yang sedang berkembang.

Oogenesis

Oogenesis ialah proses pembentukan oosit sekunder atau gamet perempuan di dalam ovari. Berbeza dengan spermatogenesis, oogenesis bermula sebelum bayi perempuan dilahirkan.

Peringkat Oogenesis

• Sebelum Lahir (Peringkat Fetus):

  • Sel germa primordium ($2n$) dalam ovari fetus menjalani mitosis untuk membentuk oogonium ($2n$).
  • Oogonium berkembang menjadi oosit primer ($2n$).
  • Oosit primer memulakan meiosis I tetapi terhenti pada peringkat profasa I.
  • Setiap oosit primer dikelilingi oleh sel folikel untuk membentuk folikel primer. Bayi perempuan dilahirkan dengan berjuta-juta oosit primer yang dorman di dalam ovari.

• Selepas Akil Baligh (Kitaran Bulanan):

  • Apabila mencapai akil baligh, hormon perangsang folikel (FSH) merangsang beberapa folikel primer untuk berkembang setiap bulan.
  • Oosit primer ($2n$) di dalam folikel yang berkembang menyelesaikan meiosis I untuk membentuk dua sel haploid yang tidak sama saiz: satu oosit sekunder ($n$) yang besar dan satu jasad kutub pertama ($n$) yang kecil.
  • Oosit sekunder memulakan meiosis II tetapi terhenti pada peringkat metafasa II.
  • Folikel berkembang menjadi folikel Graaf yang matang.
  • Semasa ovulasi, folikel Graaf pecah dan membebaskan oosit sekunder (yang terhenti pada metafasa II) ke dalam tiub Falopio.

• Selepas Persenyawaan:

  • Meiosis II hanya diselesaikan sekiranya sperma berjaya menembusi oosit sekunder.
  • Meiosis II menghasilkan satu ovum ($n$) yang matang dan satu jasad kutub kedua ($n$).
  • Jasad kutub pertama juga mungkin membahagi secara meiosis II untuk membentuk dua lagi jasad kutub.
  • Semua jasad kutub akhirnya akan merosot. Jika tiada persenyawaan berlaku, oosit sekunder akan mati dan luruh bersama haid.

Perbandingan Struktur

Struktur Sperma Matang

• Kepala: Mengandungi nukleus haploid yang besar dan akrosom di bahagian hujung. Akrosom mengandungi enzim (seperti hialuronidase) untuk membantu mencerna lapisan pelindung luar oosit sekunder.

• Bahagian Tengah: Padat dengan mitokondria berpilin yang menjana ATP (tenaga) bagi pergerakan ekor sperma.

• Ekor (Flagelum): Berfungsi membolehkan sperma berenang melalui serviks dan uterus ke arah tiub Falopio.

Struktur Folikel Graaf

• Mengandungi oosit sekunder haploid yang dikelilingi oleh lapisan glikoprotein pelindung yang dipanggil zona pellucida.

• Dikelilingi oleh lapisan sel-sel folikel.

• Mempunyai rongga berisi bendalir yang dikenali sebagai antrum.