Baca artikel ini untuk mempelajari tentang Fertilisasi pada Manusia!
Peleburan gamet jantan haploid (sperma) dan gamet betina haploid (ovum) untuk membentuk zigot diploid disebut pembuahan.
Sumber Gambar : cnx.org/content/m44848/latest/Figure_43_07_01.jpg
Ide pembuahan diketahui oleh Leeuwenhoek pada tahun 1683.
Tempat Pemupukan:
Pada manusia, pembuahan sebagian besar terjadi di persimpangan ampullary-isthmic dari saluran telur (tuba Fallopi).
Kedatangan Sperma:
Laki-laki mengeluarkan air mani ke dalam vagina perempuan dekat dengan leher rahim selama koitus (kopulasi). Ini disebut inseminasi. Satu ejakulasi semen mungkin mengandung 300 juta sperma.
Pergerakan Sperma:
Dari vagina sperma melakukan perjalanan ke rahim tetapi hanya beberapa ribu yang menemukan jalan mereka ke dalam lubang tuba falopi.
Terutama, kontraksi rahim dan tuba falopi membantu pergerakan sperma tetapi kemudian mereka bergerak dengan motilitasnya sendiri. Sperma berenang dalam medium cair dengan kecepatan 1,5 sampai 3 mm per menit untuk mencapai lokasi. Leukosit epitel vagina menelan jutaan sperma.
Kedatangan Oosit Sekunder:
Pada manusia, oosit sekunder dilepaskan dari folikel Graafia matang dari ovarium (ovulasi). Oosit diterima oleh corong Fallopi terdekat dan dikirim ke tuba Fallopi oleh gerakan fimbriae dan silia mereka. Oosit sekunder dapat dibuahi hanya dalam waktu 24 jam setelah dilepaskan dari ovarium.
Oosit sekunder dikelilingi oleh banyak sperma tetapi hanya satu sperma yang berhasil membuahi oosit. Karena pembelahan meiosis kedua sedang berlangsung, maka sperma memasuki oosit sekunder. Pembelahan meiosis kedua diselesaikan dengan masuknya sperma ke dalam oosit sekunder. Setelah oosit sekunder ini disebut ovum (telur).
Kapasitasi Sperma:
Sperma dalam saluran genital wanita mampu membuahi sel telur dengan sekresi saluran genital wanita. Sekresi saluran genital wanita ini menghilangkan zat pelapis yang disimpan di permukaan sperma terutama di akrosom.
Dengan demikian, situs reseptor pada akrosom terbuka dan sperma menjadi aktif menembus sel telur. Fenomena aktivasi sperma pada mamalia ini dikenal sebagai kapasitasi. Dibutuhkan sekitar 5 hingga 6 jam untuk kapasitasi.
Sekresi vesikula seminalis, kelenjar prostat dan kelenjar bulbourethral (kelenjar Cowper) dalam air mani mengandung nutrisi yang mengaktifkan sperma. Sekresi kelenjar ini juga menetralkan keasaman di vagina. Media alkali membuat sperma lebih aktif.
Peristiwa Fisik dan Kimia Fertilisasi:
Peristiwa tersebut meliputi proses-proses berikut.
(i) Reaksi Akrosom:
Setelah ovulasi, oosit sekunder mencapai tuba fallopi (saluran telur). Sperma yang telah dikapasitasi mengalami reaksi akrosom dan melepaskan berbagai bahan kimia yang terkandung dalam akrosom. Bahan kimia ini secara kolektif disebut lisin sperma. Lisin sperma yang penting adalah (i) hyaluronidase yang bekerja pada substansi dasar sel folikel, (ii) enzim penembus korona yang melarutkan korona radiata dan (iii) zona lisin atau akrosin yang membantu mencerna zona pelusida.
pH optimal, konsentrasi ion Ca ++ , Mg ++ dan suhu sangat penting untuk reaksi akrosom. Ca ++ berperan besar dalam reaksi akrosom. Dengan tidak adanya Ca ++ , pembuahan tidak terjadi.
Akibat reaksi akrosom, membran plasma sperma menyatu dengan membran plasma oosit sekunder sehingga kandungan sperma masuk ke dalam oosit. Pengikatan sperma ke oosit sekunder menginduksi depolarisasi membran plasma oosit. Depolarisasi mencegah polispermi (masuknya lebih dari satu sperma ke dalam oosit). Ini memastikan monospermi (masuknya satu sperma ke dalam oosit).
(ii) Reaksi Kortikal:
Tepat setelah fusi sperma dan membran plasma oosit, oosit sekunder menunjukkan reaksi kortikal. Butiran kortikal hadir di bawah membran plasma oosit sekunder.
Butiran ini menyatu dengan membran plasma oosit dan melepaskan isinya termasuk enzim kortikal antara membran plasma dan zona pelusida. Enzim ini mengeraskan zona pelusida yang juga mencegah masuknya sperma tambahan (polispermi).
(iii) Entri Sperma:
Pada titik kontak dengan sperma, oosit sekunder membentuk proyeksi yang disebut kerucut penerima atau kerucut pembuahan yang menerima sperma. Sentriol distal sperma membelah dan membentuk dua sentriol untuk menghasilkan pembentukan gelendong mitosis untuk pembelahan sel. Oosit sekunder mamalia (telur) tidak memiliki sentriolnya sendiri.
(iv) Karyogami (Amphimixis):
Masuknya sperma merangsang oosit sekunder untuk menyelesaikan pembelahan meiosis kedua yang ditangguhkan. Ini menghasilkan ovum matang haploid dan badan kutub kedua. Kepala sperma yang mengandung nukleus terpisah dari bagian tengah dan ekor menjadi pronukleus jantan.
Badan kutub kedua dan ekor sperma mengalami degenerasi. Inti ovum sekarang disebut, pronukleus wanita. Pronuklei jantan dan betina bergerak ke arah satu sama lain. Selaput nukleus mereka hancur.
Pencampuran kromosom sperma dan ovum dikenal sebagai karyogami atau amphimixis. Ovum (telur) yang telah dibuahi sekarang disebut zigot. Zigot adalah sel uniseluler diploid yang memiliki 46 kromosom pada manusia. Sang ibu kini dikabarkan sedang hamil.
(v) Aktivasi Telur:
Masuknya sperma merangsang metabolisme dalam zigot. Akibatnya, tingkat respirasi seluler dan sintesis protein meningkat pesat. Selain mengaktifkan sel telur, peran lain sperma adalah membawa DNA ke sel telur.
Signifikansi Pemupukan:
Fertilisasi memiliki arti sebagai berikut, (i) Mengembalikan jumlah diploid kromosom, karakteristik spesies yaitu 46 pada manusia, (ii) Fertilisasi memulai pembelahan, (iii) Memperkenalkan sentriol yang kurang pada sel telur yang matang . (iv) Fertilisasi menghasilkan penentuan jenis kelamin pada embrio, (v) Menggabungkan sifat kedua induk. Ini memperkenalkan variasi . (vi) Selaput fertilisasi yang terbentuk setelah masuknya sperma mencegah masuknya sperma lain ke dalam ovum.
Interaksi Fertilizin-Antifertilizin:
FR Lillie mengusulkan teori pembuahan pada tahun 1914 yang didasarkan pada Sea Urchin (suatu Echinodermata). Menurut teori ini sel telur (ovum) mengeluarkan zat kimia bernama fertilizin (terdiri dari glikoprotein = monosakarida + asam amino) dan sperma di permukaannya memiliki zat protein yang disebut anti-fertilizing (terdiri dari asam amino asam).
Pemupukan telur berinteraksi dengan anti-pembuahan sperma dari spesies yang sama. Interaksi ini membuat sperma menempel pada permukaan sel telur. Adhesi sperma ke sel telur dari spesies yang sama melalui pengenalan kimia dikenal sebagai aglutinasi.
