MISTERI SEL

SGD 2
MODUL BIOFSIKOSOSIOKULTURAL


STEP 1
Sel Sperma
• Sel kelamin jantan
• Sel yang dihasilkan oleh organ kelamin jantan yang membawa infomasi genetis ke sel telur.
Mikroskop elektron
o Sesuatu yang digunakan untuk melihat benda yang ukurannya kurang 0,1 mm( mikro) hingga perbesaran 2 juta kali.
Spermatozoa
o Semen atau air mani dalam reproduksi sebagai zat cair yang keluar dari saluran reproduksi pria saat terjadi kopulasi.
Spermatogenesis
o Proses meosis(Pembelahan sel kelamin) pembentukan sel kelamin jantan.
Spermatozoid
o
Spermatid
o Perkembangan sel sperma dari sel induk sperma sebelum menjadi sperma dewasa.
o Hasil pembelahan dari miosis 2 dari spermatosit sekunder.
Spermatosit
o Hasil pembelahan mitosis dari spermatogonium.
Spermatogonia
o Dinding didalam tubuli seminiferi yang dilapisi oleh selapis sel-sel bakal sel kelamin dan berbentuk bulat.
Mitosis (Menghasilkan sel anakan yang diploid 2n)
o Cara reproduksi sel melalui beberapa tahap teratur
 Interfase/fase istirahat
• Sintesis RNA dan protein
• Pertumbuhan sel
• Replikasi DNA
• Pembentukan sentrosom

 Profase=Kromatin menebal menjadi kromosom dan kromosom berduplikasi menjadi kromatid .
 Metafase=Kromatid berjejer di bidang ekuator/pembelahan.
 Anafase=Kromatid menuju kutub masing-masing.
 Telofase=dibagi menjadi 2 peristiwa(kariokinesis dan sitokenesis)
Kariokenesis
o Membran sel dan nukleus mulai terbentuk.
Sitokenesis
o Sitoplasma di bagi menjadi 2.
Haploid
o Memiliki satu kerangka tunggal kromosom seperti pada gamet (n)

Diploid
o Jumlah kromosom yang berpasangan (2n)
Membran Nukleus
o Bagian terluar inti sel, tdd :
o Selaput pada nukleus yang berfungsi melindungi isi dari nukleus
o Suatu membran yang berselaput ganda yang membungkus keseluruhan dlam organel yang memisahkan antara sitoplasma dengan inti sel.
Tubuli seminiferi
o Bagian dari epididimis tempat pembentukan spermatozoa .
o Tubulus pada testis tempat berkembangnya spermatozoa dan saluran keluar.
Organel
o Bagian sel dalam sitoplasma yang berfungsi dalam metabolisme.
 Menjalankan fungsi2 kehidupan
Organ
o Sekelompok jaringan yang menjalankan suatu tugas yang mempunyai fungsi yang sama.
Organogenesis
o Proses pembentukan organ.


Membran Sel
o Bagian terluar dari sel yang berbentuk selaput yang berfungsi sebagai pembatas antara isi sel dengan lingkungan luar sel yang tersusun dari protein dan fosfolipid(Fosfor+lipid)

Preparat
o Irisan tipis sederhana yang digunakan sebagai sempel dan di amati di mikroskop yang dibuat dengan cara dan prosedur tertentu.
Sitoplasma
o Cairan yang mengisi sel dan bersifat koloid tempat melayangnya organel sel lain.
STEP 2
1. Struktur dan fungsi sel ?
2. Macam2 cara pembelahan sel?
3. Sebutkan struktur dari spermatozoa?
4. Macam2 sel berdasarkan membran inti ?
5. Bagaimana proses spermatogenesis ?
6. Jelaskan tahap2 pembelahan sel?
7. Jelaskan perbedaan antara haploid dan diploid?
8. Bagaimanakah proses perkembangan sel ?
9. Bagaimana proses organogenesis ?
10. Permasalahan pada organogenesis yang menyebagkan kelainan pada organ?

STEP 3

1. Struktur dan fungsi sel ?
a. Struktur
Membran sel ( untuk memisahkan isi sel dengan ligkungan luar sel)
Sitoplasma(Tempat melayangnya organela sel dan sebagai transpor zat dari dalam sel menuju inti sel)
Organela sel
Ribosom(berfungsi dalam sintesis protein)
Terikat dan bebas

• Retikulum endoplasma
• Kasar (Tempat menempelnya ribosom)
• Halus (Sebagai transportasi zat dari dalam sel keluar sel)


Mitokondria(respirasi sel dan membentuk energi berupa ATP untuk proses yang terjadi dalam sel)
Lisosom berfungsi sebagai sekresi sel.
Sentrosom berfungsi sebagai pembelahan sel.
Badan golgi(ekskresi sel)

Vakuola
• Vakuola kontaktil berfungsi membentuk sel
• Vakuola makanana berfungsi menyimpan makanan

Mikrotubulus berfungsi membentuk silia, sentriol, dan benang2 spindel.

Mikrofilamen
Nukleus(berfungsi sebagai pengatur kegiatan sel)
Selaput nukleus
Nukleolus(Anak inti)
Nukleoplasma ( Cairan inti)

2. Macam2 cara pembelahan sel?
a. Pembelahan sel secara amitosis (Jelaskan)
b. Secara mitosis(Jelaskan)
c. Secara meosis(Jelaskan)

3. Sebutkan struktur dari spermatozoa?
a. Kepala(Bagian & Fungsi)
b. Badan(Bagian & Fungsi)
c. Ekor(Bagian & Fungsi)
• Tengah
• Utama
• ujung


4. Macam2 sel berdasarkan membran inti ?
a. Sel prokariotik(jelaskan)
b. Sel eukariotik(jelaskan)

5. Bagaimana proses spermatogenesis ?
a. Spermatogenium (2n)
Spermatosit primer(2n)
2 Spermatosit sekunder(n)
4 Spermatid (n)
6. Jelaskan tahap2 pembelahan sel?
a. Mitosis
• Interfase
1. Fase G1
2. Fase S
3. Fase G2
• Profase
• Metafase
• Anafase
• Telofase
7. Jelaskan perbedaan antara haploid dan diploid?
o Haploid Memiliki satu kerangka tunggal kromosom seperti pada gamet (n)
o Diploid Jumlah kromosom yang berpasangan (2n)

8. Bagaimanakah proses perkembangan sel ?
a.
9. Bagaimana proses organogenesis ?
a.
10. Permasalahan pada organogenesis yang menyebagkan kelainan pada organ?



STEP 4

STEP 6
1. Struktur dan fungsi sel ?

Membran Plasma
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.
Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.
Transpor aktif
Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.
Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.

Mitokondria

Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah "pembangkit tenaga" bagi sel.
Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran [Cooper, 2000].
Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.
Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista [Lodish, 2001]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.
Ruang antar membran yang terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium
Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.

- Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
- Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
- Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
Badan Golgi

Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.

Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom

Retikulum Endoplasma
RETIKULUM ENDOPLASMA (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:

RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.
RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.

Nukleus
Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.

Sentriol (sentrosom)

Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom.
Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-benang spindel.



2. Macam2 cara pembelahan sel?
Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi).
AMITOSIS adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase :
pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin
menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi kromatid.

2. Metafase:
pada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur dibidang
pembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom
/kromatid mudah diamati dan dipelajari.

3. Anafase:
pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju
ke kutub-kutub pembelahan sel.

4. Telofase:
pada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian inti
menjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma
menjadi dua bagian).

MEIOSIS (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.

Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :

Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.


PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSISAspek yang dibedakan Mitosis Meiosis
Tujuan Untuk pertumbuhan Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan 2 sel anak 4 sel anak
Sifat sel anak diploid (2n) haploid (n)
Tempat terjadinya sel somatis sel gonad



Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0113%20Bio%203-1b.htm

3. Sebutkan struktur dari spermatozoa?



Semen atau air mani dalam Ilmu Reproduksi didefinisikan sebagai zat cair yang keluar dari saluran reproduksi pria saat terjadi kopulasi (hubungan seksual). Semen terdiri atas dua bagian yaitu sel spermatozoa dan cairan seminal plasma. Baik spermatozoa maupun cairan seminal plasma menurut analisis kimia terdiri atas rangkaian zat organik tertentu (Yahya, 2006 ) b .

Spermatozoa atau disebut juga sperma dihasilkan oleh testis, sedangkan cairan seminal diproduksi oleh kelenjar tambahan di sepanjang saluran reproduksi pria yaitu kelenjar vesikula seminalis, prostat, kelenjar bulbo urethralis (Cowper’s) dan kelenjar urethra (Littre’s).

Spermatogenesis

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan, pembelahan dan pematangan sel-sel gamet sampai menjadi sel gamet (sel kelamin) yang siap berperan dalam proses reproduksi. Pada pria proses spermatogenesis meliputi spermatositogenesis dan spermiogenesis sedang pada wanita disebut oogenesis.

Pembentukan spermatozoa pada pria normal berlangsung terus sampai usia lanjut. Hal ini dimungkinkan selama spermatogonium induk (bakal sperma) masih tersedia. Spermatogenesis terjadi dalam tubuli seminiferi. Menurut Cormack dalam bukunya Clinically Integrated Histology bahwa perkembangan epitel seminiferi dalam pembentukan spermatozoa melalui 6 tahap dan terjadi dalam 64-74 hari.

Lapisan paling luar sel-sel seminiferi merupakan spermatogonia yang pada masa pubertas mengalami diferensiasi. Spermatogonia ini sifatnya selalu membelah. Spermatogonia tersebut dinamakan spermatogonia primitif atau spermatogonia Ad (dark tipe A spermatogonia). Dari spermatogonia Ad akan dihasilkan sepasang generasi spermatogonia Ad yang baru. Salah satu dari Spermatogonia Ad tersebut akan membelah menjadi sepasang spermatogonia Ap (pale tipe A spermatogonia) yang akan berkembang menjadi sepasang spermatogonia B. Spermatogonia B akan berkembang menjadi spermatosit primer dan sekunder. Spermatosit sekunder setelah mengalami proses mitosis berubah menjadi spermatid dan pada akhirnya membentuk ekor menjadi spermatozoa lihat Gambar 3.2. Spermatozoa tersusun di sekeliling lumen tubuli seminiferi, kepalanya menempel ke sel sertoli dan ekornya melambai ke arah lumen (Yatim, 1984).

Sel sertoli berfungsi memberi makanan atau nutrisi kepada sperma selama berada di tubuli seminiferi. Sel sperma yang berada di tubuli seminiferi masih belum masak (matur). Sel spermatozoa mengalami pemasakan (maturasi) di epididimis bagian cauda dan siap untuk diejakulasikan atau dipancarkan saat hubungan seksual (Hafez, 2000).


Menurut Reksoprodjo dkk. (1999) pada proses spermiogenesis, terjadi beberapa proses penting yaitu (1) badan dan inti sel spermatid menjadi “kepala” spermatozoa (2) sebagian besar sitoplasma luruh dan diabsorpsi (3) terjadi juga pembentukan leher, lempeng tengah dan ekor (4) kepala sperma diliputi akrosom. Hasil akhir proses ini adalah sel-sel spermatozoa dewasa yaitu spermatozoa. Karena terjadi pemisahan pasangan kromosom, suatu sel sperma akan mengandung kromosom separuh dari induknya (44+XY) yaitu kemungkinan 22+X atau 22+Y. Keseluruhan proses spermatogenesis sampai spermiogenesis normal pada pria memerlukan waktu 60-70 hari. Setelah terbentuk sempurna, spermatozoa masuk ke dalam rongga tubulus seminiferus, kemudian akibat kontraksi dinding tubulus spermatozoa terdorong ke arah epididimis. Suasana keseimbangan asam-basa dan elektrolit yang sesuai di intratubulus dan epididimis memberikan spermatozoa kemampuan untuk bergerak (motilitas sperma)

A.5.1. Struktur Spermatozoa

Spermatozoa merupakan sel yang sangat terspesialisasi dan padat yang tidak lagi mengalami pembelahan atau pertumbuhan, berasal dari gonosit yang menjadi spermatogonium, spermatosit primer dan sekunder dan selanjutnya berubah menjadi spermatid dan akhirnya berubah menjadi spermatozoa. Spermatozoa terdiri atas dua bagian fungsional yang penting yaitu kepala dan ekor (Hafez, 2000).

Kepala spermatozoa bentuknya bulat telur dengan ukuran panjang 5 mikron, diameter 3 mikron dan tebal 2 mikron yang terutama dibentuk oleh nukleus berisi bahan-bahan sifat penurunan ayah. Pada bagian anterior kepala spermatozoa terdapat akrosom, suatu struktur yang berbentuk topi yang menutupi dua per tiga bagian anterior kepala dan mengandung beberapa enzim hidrolitik antara lain: hyaluronidase, proakrosin, akrosin, esterase, asam hidrolase dan Corona Penetrating Enzim (CPE) yang semuanya penting untuk penembusan ovum (sel telur) pada proses fertilisasi (Yanagimachi, 1994).

Bahan kandungan akrosom adalah setengah padat yang dikelilingi oleh membran akrosom yang terdiri dari dua lapis yaitu membran akrosom dalam (inner acrosomal membran) dan membran akrosom luar (outer acrosomal membran) (lihat Gamb. 3.4 dan 3.5) Secara molekuler susunan kedua membran akrosom ini sangat berbeda, membran akrosom luar bersatu dengan plasma membran (membran spermatozoa) pada waktu terjadinya reaksi akrosom sedang membran akrosom dalam menghilang. Bagian ekuatorial akrosom merupakan bagian penting pada spermatozoa, hal ini karena bagian anterior pada akrosom ini yang mengawali penggabungan dengan membran oosit pada proses fertilisasi berubah menjadi spermatid dan akhirnya berubah menjadi spermatozoa. Spermatozoa terdiri atas dua bagian fungsional yang penting yaitu kepala dan ekor (Hafez, 2000).

Ekor dibedakan atas 3 bagian yaitu 1. bagian tengah (midpiece) 2. bagian utama (principle piece) dan 3. bagian ujung (endpiece). Panjang ekor seluruhnya sekitar 55 mikron dengan diameter yang makin ke ujung makin kecil: di depan 1 mikron, di ujung 0,1 mikron. Panjang bagian tengah: 5-7 mikron, tebal 1 mikron; bagian utama panjang 45 mikron, tebal 0,5 mikron dan bagian ujung panjang 4-5 mikron, tebal 0,3 mikron. Bagian ekor tidak bisa dibedakan dengan mikroskop cahaya tetapi harus dengan mikroskop elektron (Yatim, 1990).

Mitokondria sebagai pembangkit energi pada spermatozoa. Principle piece dibungkus oleh sarung fibrous (fibrous sheath) yang perbatasannya disebut anulus. Sarung fibrous bentuknya terdiri dari kolom ventral dan dorsal yang masing-masing melalui rusuk-rusuk. Ke arah sentral ada semacam tonjolan yang memegangi cincin nomor 3, 8 dari aksonema. Keduanya (tahanan rusuk dan pegangan cincin aksonema) memberikan gerak tertentu (Hafez, 2000).

http://blog.uin-malang.ac.id/bayyinatul/2010/06/28/sel-spermatozoa/ (Dr.drh.Bayyinatul)

4. Macam2 sel berdasarkan membran inti ?
Macam Sel Berdasarkan Keadaan Inti
a. sel prokariotik, sel yang intinya tidak memiliki membran, materi inti tersebar dalam sitoplasma (sel yang memiliki satu system membran. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah bakteri dan alga biru
b. sel eukarotik, sel yang intinya memiliki membran. Materi inti dibatasi oleh satu system membran terpisah dari sitoplasma. Yang termasuk kelompok ini adalah semua makhluk hidup kecuali bakteri dan alga biru
Struktur sel prokariotik lebih sederhana dibandingkan struktur sel eukariotik. Akan tetapi, sel prokariotik mempunyai ribosom (tempat protein dibentuk) yang sangat banyak. Sel prokariotik dan sel eukariotik memiliki beberapa perbedaan sebagai berikut :
Sel Prokariotik
- Tidak memiliki inti sel yang jelas karena tidak memiliki membran inti sel yang dinamakan nucleoid
- Organel-organelnya tidak dibatasi membran
- Membran sel tersusun atas senyawa peptidoglikan
- Mengandung 4 subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya sirkuler
Sel Eukariotik
- Memiliki inti sel yang dibatasi oleh membran inti dan dinamakan nucleus
- Organel-organelnya dibatasi membran
- Membran selnya tersusun atas fosfolipid
- Mengandungbanyak subunit RNA polymerase
- Susunan kromosomnya linier

5. Bagaimana proses spermatogenesis ?


6. Jelaskan tahap2 pembelahan sel?

• Pembelahan Sel Secara Meiosis


Pembelahan Meiosis disebut juga pembelahan reduksi, di karena terjadinya pengurangan jumlah kromosom dalam prosesnya dari 2n menjadi n.

Menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induknya. Contoh, sel induk gamet jantan (spermatogonium) merupakan sel yang diploid (2n) setelah membelah, sel anak yang terbentuk (spermatozoa) merupakan sel yang haploid (n).

Dalam pembelahan Meiosis terjadi dua kali pembelahan sel secara berturut –turut, tanpa diselingi adanya interfase, yaitu tahap meiosis 1 dan meiosis 2 dengan hasil akhir 4 sel anak dengan jumlah kromosom haploid (n).
Meiosis I
1. Profase I
a. Leptoten : Kromatin menebal membentuk kromosom.
b. Zygoten : Kromosom yang homolog mulai berpasangan, kedua sentriol bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.
c. Pakiten : Tiap kromosom menebal dan mengganda menjadi dua kromatida dengan satu sentromer.
d. Diploten : Kromatida membesar dan memendek, bergandengan yang homolog dan menjadi rapat.
e. Diakenesis : Ditandai dengan adanya pindah silang (crossing over) dari bagian kromosom yang telah mengalami duplikasi. Hal ini hanya terjadi pada meiosis saja,, yang dapat mengakibatkan terjadinya rekombinasi gen. nucleolus dan dinding inti menghilang. Sentriol berpisah menuju kutub yang berawanan, terbentuk serat gelendong diantara dua kutub.

2. Metafase 1
Pada tahap ini, tetrad menempatkan dirinya pada bidang ekuator. Membrane inti sudah tidak tampak lagi dan sentromer terikat oleh spindel pembelahan.

3. Anafase I
Pada tahap ini, spindel pembelahan memendek dan menarik belahan tetrad (diad) ke kutub sel berlawanan sehingga kromosom homolog dipisahkan. Kromosom hasil crossing over yang bergerak ke kutub sel membawa materi genetic yang berbeda.

4. Telofase I
Pada tahap ini, membrane sel membentuk sekat sehingga terbentuk dua sel anak yang bersifat haploid, tetapi setiap kromosom masih mengandung dua kromatid (siser cromatid) yang terhubung melalui sentromer.

Meiosis II
1. Profase II
a. Benang – benang kromatin berubah kembali menjadi kromosom.
b. Kromosom yang terdiri dari 2 kromatida tidak mengalami duplikasi lagi.
c. Nucleolus dan dinding inti menghilang.
d. Sentriol berpisah menuju kutub yang berlawanan.
e. Serat – serat gelendong terbentuk diantara 2 kutub pembelahan.

2. Metafase II
Kromosom kebidang ekuator menggantung pada serat gelendong melalui sentromernya.

3. Anafase II
Kromatida berpisah dari homolognya, dan bergerak menuju ke kutub yang berlawanan.

4. Telofase II
a. Kromosom berubah menjadi benang – benang kromatin kembali.
b. Nucleolus dan dinding inti terbentuk kembali.
c. Serat – serat gelendong menghilang dan terbentuk sentrosom kembali.

PEMBELAHAN MITOSIS


Hasil meiosis :
1.) Satu sel induk yang diploid (2n) menjadi 4 sel anakan yang masing – masing haploid (n)
2.) Jumlah kromosom sel anak setengah dari jumlah kromosom sel induknya.
3.) Pembelahan meiosis hanya terjadi pada sel – sel generative atau sel – sel gamet seperti sperma dan ovum (sel telur).

Sel – sel eukariot tertentu menghasilkan sel haploid (misalnya gamet pada hewan dan manusia, serta spora pada tumbuhan) dengan pembelahan sel yang disebut meiosis. Pada meiosis terjadi satu kali penggandaan kromosom dan dua kali pembelahan sel, yang disebut meiosis I dan meiosis II.





Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).
Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).
Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.

1. Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:
a) Profase
1. Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.
2. Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.
3. Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.
4. Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

b) Metafase
Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c) Anaphase
Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.


d) Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:
Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.
Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.
Serat – serat gelendong menghilang.
Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.
Hasil mitosis:
1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.
2. Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2 Sitokinesis
Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

7. Jelaskan perbedaan antara haploid dan diploid?


8. Bagaimanakah proses perkembangan sel ?

9. Bagaimana proses organogenesis ?




10. Permasalahan pada organogenesis yang menyebabkan kelainan pada organ?

Posted in: kuliah