Fertilisasasi

Proses fertilisasi mencakup 6 aktivitas :1.Kontak antara sperma dan sel telur2.Penembusan sperma kedalam ovum3.Pencegahan polisperma4.Aktivasi metabolisme5.Penyelesaian meiosis sel telur6.Pembentukan dan fusi pronukleus jantan dan betina

FERTILISASI PADA BULU BABI (Arbacia punctulata)

• Arbacia punctulata mengalami fertilisasi secara eksternal. Setelah sel telur dikeluarkan oleh hewan betina dan sperma dikeluarkan oleh hewan jantan, maka akibat adanya atraktan berupa resact yang terdapat pada selaput sel telur, sperma akan bergerak menuju sel telur.

• Setelah terjadi pertemuan antara sel telur dan sperma, maka terjadilah reaksi akrosom yang terdiri dari dua tahap, yakni pecahnya akrosom dan terbentuknya processus akrosom.

Mekanisme:• Pada waktu sperma menempel pada selaput luar sel telur, maka terjadi

peningkatan permeabilitas membrane sperma terhadap ion calcium (Ca2+), sehingga kosentrasinya meningkat dalam sperma. Akibatnya terjadi fusi lokal antara membrane plasma dan membrane akrosom, sehigga gelembung akrosom pecah dan mengeluarkan isisnya (enzim akrosin). Bersamaan dengan itu, Na+ masuk dan H+ keluar sehingga pH internal sperma meningkat. Peningkatan pH menstimulir polimerasi g-aktin menjadi f-aktin yang menyebabkan terjadinya prosesus akrosom.

• Dengan adanya akrosin, maka selaput lender akan tercerna dan prosesus akrosom mencapai membrane vitelin. Pada permukaan prosesus akrosom terdapat molekul bindin yang berpasangan dengan molekul glikoprotein yang terdapat pada membrane vitelin yang berfungsi sebagai reseptor bindin.

• Selanjutnya, enzim akrosin mencerna membrane vitelin sehingga sperma dapat menembusnya dan sperma menempel pada membrane plasma ovum. Fusi ini menyebabkan mikrovili di dekat kepala sperma berlaku seperti menelan sperma. Kejadian tersebut menyebabkan terbentuknya tonjolan pada membrane ovum yang disebut sebagai kerucut fertilisasi (fertilization cone). Selanjutnya kerucut fertilisasi menarik sperma masuk ke dalam ovum.

Pada mammalia

Fertilisasi atau pembuahan adalah proses bertemunya kedua sel gamet ( jantan dan betina) atau lebih tepatnya peleburan dua sel gamet dapat berupa nucleus atau sel bernukeleus untuk kemudian membentuk zigot. Pada dasarnya melibatkan plasmogami( pengabungan sitoplasma) dan kariogami ( penyatuan bahan nucleus). Setelah terjadi pembuahan zigot tumbuh berkembang menjadi embrio.

Proses dalam fertilisasi dapat dibagi sekurangnya atas 5 tahap, yaitu:

1. Aktivasi sperma yang diejakulasikan ke dalam saluran reproduksi wanita, pada proses yang disebut dengan kapasitasi,2. Pengikatan sperma yang sudah terkapasitasi pada lapisan luar sel telur (zona pellusida),3. Sekresi enzim hidrolitik yang dikeluarkan oleh kantung akrosom pada bagian kepala sperma sehingga sperma dapat masuk ke dalam lapisan zona pelllusida dan selanjutnya ke ruang perivitelina (reaksi akrosom),4. Pengikatan struktur hairpin pada bagian kepala sperma yang sudah mengalami reaksi akrosom pada lapisan telur (oolema),5. Fusi sperma dan sel telur, yang selanjutnya diikuti oleh inkorporasi kepala sperma ke dalam sel telur.

Reaksi acrosoma dengan membran sel telur

• Pengenalan (kontak Awal) Sperma dan Sel Telur.Untuk mengetahui kontak awalantara sperma dan sel telur, terlebih dahulu

diketahui cara fertiliasinya. Pada hewan yanghidup di perairan, sebagian besar melakukan fertilisasi eksternal, artinya sel telur dansperma sama-sama dikeluarkan di dalam air dan keduanya akan bertemu denganmekanisme tertentu. Ada 2 mekanisme fertilisasi eksternal yaitu

a. Daya tarik spesies spesifik sperma• Daya tarik ini adalah semacam kemotaksis dimana sel telur dapat

mengeluarkan• suatu zat yang mempunyai daya tarik (atraktan). Saat ini telah ditemukan 2

macam• atraktan pada spesies spesifik seperti speract dari Strongylocerntrotus

purpuratus dan• resact dari Arbicia punctulata. Zat-zat ini merupakan polipeptida pendek

dan• terdapat di dalam selaput lendir telur.

b. Reaksi akrosomaReaksi akrosoma ini merupakan interaksi yang kedua antara sperma dan sel telur menyangkut aktivasi sperma oleh selaput lendir telur. Reaksi akrosoma ada 2 bagian :§ Gelembung akrosoma pecah mengeluarkan enzim pencerna.§ Pembentukan prosessus akrosoma

Kedua bagian tersebut menyebabkan kepala sperma dapat menembus selaput lendirdan prosessus akrosoma akan mencapai membran telur. Protein dari prosessus akrosoma yang berperan dalam proses ini adalah bindin. Beberapa uji biokimia dari bindin menunjukkan bahwa bindin dari masing masing species dari satu genus sangat berbeda, karena pada membran vitelin sel telur terdapat reseptor yang species specifik bagi bindin. Jadi pada tahap ini terjadi pengenalan atau kontak awal yang bersifat species spesifik.Pada hewan mamalia, sebagian besar melakukan fertilisasi internal artinya fertilisasi terjadi di dalam saluran genital betina bagian anterior, sehingga proses fertilisasi disesuaikan dengan lingkungannya. Mekanisme fertilisasi pada mamalia ada 3 perioda:

a. Perioda KapasitasiPerioda ini terjadi setelah terjadi ejakulasi sperma untuk waktu cukup lama di dalamsaluran

reproduksi betina, dan waktu ini untuk masing-masing species berbeda.Sperma yang baru diejakulasi belum mampu melakukan reaksi akrosoma.b. Perioda enzimatik

perioda ini terjadi setelah terjadi reaksi akrosoma pada sperma, maka sperma dapatmengkonsentrasikan enzim proteolitiknya yaitu akrosin (enzim hialuranidase)secara langsung pada tempat dimana sperma terikatc. Perioda pelekatan sperma dan sel telur.

pada perioda ini terjadi antara seltelur dan sperma sama-sama menghasilkan zat yang saling memberi pengaruh satu sama lain yaitu ginogamon (dikeluarkan oleh sel telur) dan androgamon (dikeluarkan oleh sperma). Ada 2 macam ginogamon yaitu ginogamon 1 fungsinya mempercepatjalannya sperma dan ginogamon 2 yang menyebabkan permukaan ovum mudah melekatkan kepala sperma. Proses pelekatan antara sperma dan sel telur dapat terjadi dengan bantuan enzim akrosin dan ginogamon 2.

Sperma dapat menembus oosit sekunder karena baik sperma maupun oosit sekunder menghasilkan enzim dan senyawa tertentu sehingga terjadi aktivitas yang saling mendukung. Pada sperma terjadi Reaksi Akrosom, yaitu pelepasan enzim-enzim yang dapat menembus dinding Oosit, diantaranya:a. Hialuronidase, enzim yang dapat melarutkan senyawa hilarunoid yang terdapat pada lapisan korona radiata.b. Akrosin, protease yang dapat menghancurkan glikoprotein pada zona pelusida.c. Antifertilizin, antigen terhadap oosit sekunder sehingga sperma dapat melekat pada oosit sekunder.

Selain sperma, oosit sekunder juga mengeluarkan senyawa tertentu. Senyawa tersebut adalah fertilizin, yang tersusun atas glikoprotein yang berfungsi:a. Mengaktifkan sperma agar bergerak lebih cepat.b. Menarik sperma secara kemostaksis positif.c. Mengumpulkan sperma di sekeliling oosit sekunder.

Fusi membran Oosit dan membran Sperma sehingga terjadi Reaksi Granula Korteks Oosit untuk mencegah lebih dari 1 spema yang masuk (anti polispermia) dengan caraa. Perubahan tegangan listrik membran Oosit dari 20 μV menjadi 60 μV.b. Terbentuk membran fertilisasi.Membran sperma dam membran ovum berfusi kemudian kerucut fertilisasi menarik sperma hingga masuk ke dalam ovum.