Apa Itu Spermatozoa — struktur dan fungsi

Spermatozoa adalah gamet jantan yang diproduksi selama spermatogenesis yang terjadi di testis. Sel-sel ringan dan bergerak, spermatozoa berkembang dari sel-sel sperma dan bergerak menuju telur dengan kecepatan rata-rata 1mm / menit hingga 4mm / menit. Spermatozoa memiliki kepala, leher atau bagian tengah, dan ekor atau flagel.

Pengertian

Spermatozoa adalah sel kelamin pria atau gamet yang membuahi sel telur wanita atau ovum pada organisme yang bereproduksi secara generatif, termasuk semua hewan dan beberapa tanaman. Tidak seperti kebanyakan sel-sel yang membentuk organisme multiseluler, spermatozoa terdiri dari kepala dan setidaknya satu flagela atau ekor, yang memungkinkan mereka untuk bergerak secara independen.

Kepala mengandung sedikit sitoplasma dibandingkan dengan sel lain dan membawa kromosom sangat padat dalam inti. Seperti semua sel-sel kelamin, sel sperma haploid, hanya mengandung setengah jumlah kromosom khas spesies.

Pada mamalia, spermatogenesis dimulai pada vesikel seminiferus dari testis laki-laki. Dalam keberadaan konsentrasi tinggi testosteron, yang mulai terjadi pada masa remaja, spermatosit primer dewasa dan membagi menjadi spermatosit sekunder. Sel-sel yang dihasilkan dibagi menjadi 2 sel sperma belum matang yang disebut spermatid, masing-masing akan menjadi spermatozoon matang.

Cairan mani atau semen menyediakan lingkungan yang hangat dan lembab yang sel sperma membutuhkan untuk kelangsungan hidup dan media tempat mereka dapat bergerak dengan mudah. Hal ini juga melindungi sel-sel dan membantu untuk mengontrol kecepatan saat mereka bergerak.

Energi yang dibutuhkan untuk gerakan seperti cambuk atau flagellar dengan ekor yang mendorong setiap sel sperma melalui cairan mani disediakan oleh struktur selular kecil yang disebut mitokondria yang mengelilingi bagian atas ekor.

Untuk fertilisasi dan reproduksi terjadi, spermatozoa harus ditransfer dari jantan ke betina melalui fagina atau kloaka dimana glikoprotein pada permukaan sel menjaga spermatozoa dari diserang oleh sistem kekebalan tubuh betina.

Perjalanan sperma melalui saluran reproduksi wanita, di mana salah satunya menembus lapisan pelindung terluar ovum. Spesies-reseptor spesifik pada permukaan dari kedua sel telur dan spermatozoa memastikan bahwa sel sperma dari satu spesies umumnya mampu membuahi ovum hanya dari spesies yang sama.

Dalam membran sel yang membungkus kepala, dan menutupi banyak daerah bawah, adalah lapisan dalam yang disebut akrosom, yang memainkan peran penting dalam pembuahan. Penetrasi ovum terjadi ketika akrosom yang menonjol keluar spermatozoon menembus melalui membran sel, bereaksi dengan serta seiring dengan melemahnya lapisan luar sel telur.

Ketika reaksi akrosom ini berlangsung, kepala spermatozoa menyatu dengan membran sel ovum dan melepaskan isinya ke sel telur. Inti sperma dan ovum bersatu, sehingga zigot dari mana organisme baru dari spesies yang sama berkembang.

Struktur dan fungsi

Kepala spermatozoa memiliki bentuk oval dan hampir seluruhnya ditempati oleh nukleus, terdiri dari kromosom ayah. Di bagian atas kepala ada akrosom, yang berasal dari persimpangan vesikel aparatus Golgi dan yang terdiri dari kantong penuh enzim dengan fungsi memfasilitasi penetrasi sperma ke dalam sel telur selama pembuahan.

Leher, juga disebut potongan perantara, mengandung mitokondria yang menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), penting untuk pergerakan flagela. Ekor atau flagel berkembang dari sentriol dan memiliki fungsi meningkatkan sperma melalui sistem reproduksi wanita.

Spermatozoa direndam dalam cairan yang diproduksi oleh kelenjar mani dan prostat. Cairan ini berkhasiat untuk spermatozoa dan dikeluarkan dari tubuh pada saat ejakulasi. Begitu masuk dalam sistem reproduksi wanita, sperma dapat membuahi sel telur dalam waktu 48 hingga 72 jam.

Pada mamalia, membran plasma sperma mengandung protein. Melalui protein-protein inilah sperma mampu mengikat protein-protein reseptor yang ada dalam membran telur. Ketika protein dari dua gamet bergabung, terjadi fusi di antara mereka yang menyebabkan perubahan permeabilitas membran ovum ke ion Na + dan K +, yang mendorong depolarisasi seluruh permukaan telur. Perubahan permukaan membran ovum ini mencegah penetrasi sperma lain, memastikan hanya satu sperma yang membuahi sel telur.

Jenis

Pada manusia, seperti pada semua mamalia, ada dua jenis sperma normal. Salah satunya menanggung kromosom X (bertanggung jawab untuk pembentukan makhluk betina) dan yang lain menanggung kromosom Y (bertanggung jawab untuk pembentukan makhluk jantan).

Pada beberapa spesies, tidak semua sperma dapat membuahi sel reproduksi wanita (tergantung pada spesies, pada beberapa sel telur, pada yang lain oosit II). Dengan setiap ejakulasi, sperma yang memiliki kapasitas fagositosis tertentu, mampu menembus dinding sel reproduksi wanita. Yang lain menghalangi saluran lendir, sehingga sulit bagi sperma lain untuk lewat. Jadi, jika seekor betina telah bersanggama dengan dua pasangan, kemungkinan pembuahan oleh gamet dari yang pertama jauh lebih besar.

Faktor hormon spermatogenesis pada manusia

  • Testosteron: disekresikan oleh sel Leydig, sangat penting untuk pertumbuhan dan pembelahan sel germinal dalam pembentukan sperma.
  • Hormon luteinizing: merangsang sel Leydig.
  • Hormon perangsang folikel: merangsang sel Sertoli.
  • Estrogen: mereka terbentuk dari testosteron oleh sel Sertoli. Ini tersedia untuk pematangan sperma.
  • Hormon pertumbuhan: perlu untuk mengontrol fungsi metabolisme latar belakang testis. Ini mempromosikan pembelahan awal sel sperma sendiri.

Cacat

Ada dua jenis spermatozoa  yang disebut abnormal, mereka yang memiliki masalah kromosom dan yang memiliki masalah morfologis. Pada manusia, misalnya, selama meiosis sel, beberapa kesalahan dapat terjadi dan dengan demikian beberapa sel germinal mungkin memiliki 24 kromosom atau 22 kromosom, menghasilkan kelainan kromosom. Sinar-X, reaksi alergi yang intens dan agen antispermatogenik tertentu terutama bertanggung jawab untuk perubahan morfologi patogen, tetapi jika persentase sperma diubah kurang dari 10%, kelainan tidak akan mempengaruhi kesuburan, karena sperma dengan kelainan morfologis tidak mampu. untuk membuahi sel reproduksi wanita.

Fertilisasi

Tujuan spermatozoa adalah untuk menemukan sel reproduksi wanita, yang pada beberapa spesies akan menjadi oosit II (seperti dalam kasus manusia dan sebagian besar mamalia) dan pada yang lain itu akan menjadi sel telur.

Spermatozoa mulai berlomba menuju telur ketika mendeteksi perubahan di lingkungan melalui serangkaian saluran kalsium di ekornya. Kompleks saluran kalsium yang disejajarkan di ekor sperma, yang disebut CatSper, secara evolusioner dilestarikan dalam banyak spesies dan terdiri dari banyak subunit. EFCAB9 adalah molekul kunci yang mengoordinasikan pembukaan dan penutupan saluran-saluran ini, suatu proses yang mengaktifkan sperma dan membantu mengarahkannya ke sel telur.

Dalam perjalanannya ke sel telur, spermatozoa harus menghadapi beberapa hambatan biologis. Yang pertama adalah pH vagina rendah, yang akhirnya menyebabkan kematian beberapa sperma; Kendala lain ditemukan pada leher rahim wanita, di mana kelenjar lendir berada, yang melepaskan lendir yang mencegah lewatnya berbagai sperma. Bahkan dengan semua hambatan ini, masih ada sejumlah besar sperma yang bisa memasuki rahim dan pergi ke tabung.

Pada manusia, antara 200 dan 500 juta sperma disimpan di bagian belakang vagina manusia dan hanya 300 hingga 500 yang dapat mencapai tempat pembuahan.

Related Posts