Spermatogenesis pada Hewan

Pada postingan kali ini, pelajaran biologi sma akan menyajikan materi tentang " Spermatogenesis pada Hewan".

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan gamet ( gametogenesis ) yang berlangsung di dalam organ reproduksi hewan jantan yang bernama testis.

Dari proses ini, satu sel induk sperma ( spermatogonium yang bersifat diploid ( 2n ) ) akan menghasilkan 4 sel spermatozoa / sperma yang masing-masing bersifat haploid ( n ) yang siap membuahi sel telur ( ovum ). .

Bagaimana proses terbentuknya 4 buah sperma dari satu sel induk sperma ?

Prosesnya dimulai ketika di dalam bagian testis bernama tubulus seminiferus, sel-sel primordium ( diploid / 2n ) membelah secara mitosis berulangkali sehingga dihasilkan sel-sel spermatogonium ( 2n ).Sel spermatogonium selanjutnya akan membelah secara meiosis. Pada meiosis I setiap satu sel spermatogonium membentuk satu  spermatosit primer ( 2n ) yang selanjutnya akan membelah menjadi dua spermatosid sekunder ( n ). Pada meiosis II, setiap spermatosid sekunder membelah menjadi dua spermatid ( n ), setelah itu masing-masing spermatid akan tumbuh menjadi sel spermatozoa ( sperma haploid / n  ).

Untuk lebih jelasnya, perhatikan bagan spermatogenesis berikut ini !

Dimisalkan, sel induk sperma / spermatogonium memiliki dua pasang kromosom ( 4 buah kromosom ). Pada akhir spermatogenesis, dari 1 buah sel induk sperma ( diploid ) dengan jumlah kromosom 4 buah / 2 pasang akan terbentuk 4 buah spermatozoa haploid ( jumlah kromosom 2 buah ).

Demikian pelajaran biologi smakali ini. Bila ada pertanyaan , usulan , masukan, koreksi. Silahkan tuliskan di kolom komentar di bawah ini.

Terimakasih.

Tahap-tahap Pembelahan Sel- MITOSIS

Pada pelajaran Biologi di SMP tentu anda masih ingat bahwa sebuah sel memiliki kemampuan berkembang biak, baik sel yang ada pada organisme bersel satu ( monoseluler ) maupun sel-sel yang ada pada organisme bersel banyak ( multiseluler ).

Ya, cara sel berkembang biak terbilang unik, karena mereka berkembang biak dengan cara membagi seluruh bagian sel menjadi dua bagian yang sama persis atau hamper sama.

Peristiwa demikian dikenal dengan sebutan pembelahan sel. Secara garis besarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua yaitu : pembelahan sel secara langsung dan pembelahan sel secara tidak langsung. Pembelahan sel secara tidak langsung berlangsung secara bertahap , meliputi mitosis dan meiosis.

Adapun tahap-tahap pembelahan sel secara mitosis adalah sebagai berikut :

Seperti dijelaskan dalam tabel berikit ini.

Tabel. Tahap-tahap dalam Mitosis dan ciri utama

Tahapan / Fase	Cirri-ciri utama	gambaran
Profase	·      Kedua sentriol memisah bergerak kea rah kutub yg berlawanan ·      Munculnya benang gelendong / benang spindle dari masing-masing sentriol ·      Benang kromatin menebal memendek menjadi kromosom ·      Nucleolus / anak inti menghilang
Prometafase	·      Sentriol telah mencapai masing-masing kutub sel yang berlawanan terhubung benang spindel ·      Membrane inti pecah dan menghilang ·      Kromosom tersebar di tengah sel
Metaphase	·      Kromosom berada di bidang ekuator  / bidang metafase
Anaphase	·      Kromosom bergerak menuju ke arah kutub-kutub yang berlawanan
Telofase	·      Kromatid sampai pd kutub-kutub sel ·      Benang gelendong menghilang ·      Kromatid memudar menjadi benang-benang kromatin ·      Selaput inti terbentuk kembali ·      Nukleolus mulai terlihat ·      Pada bidang ekuator terjadi lekukan membentuk sekat pemisah ·      Terbentuk dua sel anak yang identik

Dua sel anak yang terbentuk selanjutnya memasuki masa Interfase, di mana pada fase ini sel-sel mengalami pertumbuhan ( fase G1 ), kemudian melakukan sintesis senyawa seperti protein, asam nukleat termasuk duplikasi DNA ( fase S ) , pembentukan kromosom dan benag-benang gelendong ( fase G2 ). Setelah itu akan memasuki profase dari mitosis.

Apakah interfase termasuk dalam tahapan mitosis ? pikirkan jawabannya !

Organ Reproduksi pada Wanita

            Organ-organ kelamin wanita akan membentuk system reproduksi wanita atau system kelamin wanita.  Secara garis besar, organ kelamin wanita terdiri atas organ luar dan organ dalam. Organ kelamin luar wanita memiliki 2 fungsi, yaitu :
1. berfungsi sebagai jalan  masuk sperma ke dalam tubuh wanita  , dan jalan keluar bagi janin saat persalinan
2. pelindung organ kelamin dalam dari berbagai organisme penyebab infeksi.
Sedangkan organ kelamin dalam berperan dalam : menfasilitasi terjadinya pembuahan / fertilisasi dan implantasi janin setelah fertilisasi. Berikut ini adalah organ-organ yang menyusun sistem reproduksi wanita.

a. Organ Kelamin Luar meliputi :

i.	Labium mayor , yang terdiri dari kelenjar keringat dan kelenjar sebasea (penghasil minyak). setelah menginjak masa puber, labium mayor akan ditumbuhi rambut.
ii.	Labium minor , terletak tepat di sebelah dalam dari labium mayor mengelilingi lubang vagina dan uretra. Jika ada rangsangan,dari saluran kecil di samping introitus akan keluar cairan ( lender ) yang dihasilkan oleh   kelenjar Bartolin
iii.	Uretra , terletak di depan vagina dan merupakan lubang tempat keluarnya air kemih dari kandung kemih
iv.	Klitoris, Labium minora kiri dan kanan bertemu di depan dan membentuk klitoris,  yang merupakan penonjolan kecil yang sangat peka / sensitive terhadap rangsangan.
v.	Perineum,Labium mayor kiri dan kanan bertemu di bagian belakang membentuk perineum, yang merupakan suatu jaringan fibromuskuler diantara vagina dan anus.
vi.	Himen (selaput Dara),Lubang vagina dikeliling oleh himen (selaput dara). Kekuatan himen pada setiap wanita bervariasi, karena itu pada saat pertama kali melakukan hubungan seksual, himen bisa robek atau bisa juga tidak.   b. Organ kelamin dalam                 Beberapa bagian dari alat reprduksi wanita yang merupakan organ dalam ( terletak di bagian dalam tubuh ) antara lain : i. Vagina / liang peranakan / liang senggama. Dalam  keadaan normal, dinding vagina bagian depan dan belakang saling bersentuhan sehingga tidak ada ruang di dalam vagina kecuali jika vagina terbuka ( misalnya selama pemeriksaan atau selama melakukan hubungan seksual). Pada wanita dewasa, rongga vagina memiliki panjang sekitar 7,6-10 cm.  Organ ini terutama berfungsi dalam konsepsi dan merupakan jalan lahir bagi bayi secara normal. ii. Rahim,  merupakan suatu organ yang berbentuk seperti buah pir dan terletak di puncak vagina. Rahim terletak di belakang kandung kemih dan di depan rektum (anus),  Rahim terbagi menjadi 2 bagian, yaitu serviks dan korpus (badan rahim). Selama masa reproduktif, panjang korpus adalah 2 kali panjang serviks. Korpus bisa melebar untuk menyimpan janin. Selama proses persalinan, dinding ototnya mengkerut sehingga bayi terdorong keluar melalui serviks dan vagina. Sebuah saluran yang melalui serviks memungkinkan spema masuk ke dalam rahim dan darah menstruasi keluar. Seviks biasanya merupakan penghalang yang baik bagi bakteri, kecuali selama masa menstruasi dan selama masa ovulasi (pelepasan sel telur). Saluran di dalam serviks sempit, bahkan terlalu sempit sehingga selama kehamilan janin tidak dapat melewatinya. Tetapi pada proses persalinan saluran ini akan meregang sehingga  bayi bisa melewatinya.Lapisan dalam dari korpus disebut endometrium. Setiap bulan setelah siklus menstruasi,endometrium akan menebal. tidak terjadi kehamilan, maka endometrium akan dilepaskan dan terjadilah perdarahan. Ini yang disebut dengan siklus menstruasi. iii. Ovarium / indung telur. Merupakan kelenjar kelamin yang berjumlah 1 pasang. Satu di sebelah kanan dan satunya lagi disebelah kiri. Kedua ovarium berfungsi memproduksi sel telur ( ovum )  dan mengeluarkan hormon steroid dan peptida seperti estrogen dan progesteron. Kedua hormon ini penting dalam proses pubertas wanita dan ciri-ciri seks sekunder. Estrogen dan progesteron berperan dalam persiapan dinding rahim untuk implantasi telur yang telah dibuahi. Selain itu juga berperan dalam memberikan sinyal kepada hipotalamus dan pituitari dalam mengatur siklus menstruasi. sumber : 1.      Artikel & Gambar. http://www. id.wikipedia.org 2.      Artikel dan gambar.http://www. farmasiku.com 3.      Rumanta. ( 2009 ), Perkembangan Hewan, Jakarta, Universitas Terbuka

Organ reproduksi Laki-laki.

Untuk dapat melaksanakan fungsi reproduksi secara seksual sehingga dihasilkan individu baru, setiap individu organisme baik jantan maupun betina dilengkapi dengan organ-organ reproduksi yang memiliki struktur dan fungsi tersendiri.

           Organ reproduksi laki-laki akan membentuk sistem reproduksi laki-laki  atau sistem kelamin laki-laki terdiri dari sejumlah organ seks yang merupakan bagian dari proses reproduksi manusia. Pada laki-laki, organ-organ reproduksi ini terletak di luar tubuh manusia, sekitar wilayah panggul .

Organ utama pada laki-laki adalah penis dan testis yang merupakan alat kopulasi dan memproduksi air mani dan sperma. Berikut rincian dari Organ Reproduksi Laki-laki:

1. Penis, berfungsi sebagai alat senggama dan sebagai saluran untuk menyalurkan sperma dan air seni.
2. Glans, adalah bagian depan atau kepala penis. Glans banyak mengandung pembuluh darah dan syaraf.
3. Foreskin (preputium), adalah kulit yang  menutupi bagian glans. Sunat adalah suatu kebiasaan di beberapa negara. Sunat dianjurkan karena memudahkan membersihan penis sehingga mengurangi kemungkinan terkena infeksi.
4. Kandung Kencing, adalah tempat penampungan sementara air yang berasal dari ginjal (air seni).
5. Uretra (saluran kencing), yaitu saluran untuk mengeluarkan air seni dan air mani.
6. Kelenjar Prostat, yaitu kelenjar yang menghasilkan cairan yang berisi zat makanan untuk menghidupi sperma.
7. Vesikula Seminalis, fungsinya adalah menampung sperma yang telah matang.
8. Vas Deferens (saluran sperma), yaitu saluran yang menyalurkan sperma dari testis menuju vesicle seminalis. Panjang Vas deferens sekitar 45 cm dengan diameter sekitar 2,5 mm.
9. Epidydimis, yaitu saluran-saluran yang lebih besar dan berkelok-kelok yang membentuk bangunan seperti topi. Sperma yang dihasilkan oleh oleh saluran-saluran testis yang kecil akan berkumpul di Epidydimis.
10. Testis (pelir), berjumlah dua buah untuk mereproduksi sperma setiap hari dengan bantuan testosteron. Testis berada di luar tubuh karena pertumbuhan sperma membutuhkan suhu yang lebih rendah daripada suhu tubuh.

Scrotum, adalah kantung kulit yang melindungi testis, berwarna gelap dan berlipat-lipat. Scrotumadalah tempat bergantungnya testis. Scrotum mengandung otot-otot polos yang mengatur jarak jauh testis ke dinding perut dengan maksud mengatur suhu testis agar relatif tetap.

Bagan Replikasi DNA

Pada postingan sebelumnya di blog Pelajaran Biologi SMA telah saya postingkan mengenai replikasi DNA secara deskriptif. Dalam postingan tersebut ada komentar dari seorang pengunjung yang masih merasa bingung dengan  bagaimana proses replikasi DNA berlangsung sehingga terbentuk dua DNA baru yang identik .

Postingan kali ini sebenarnya merupakan penjelasan tambahan yang mudah-mudahan bisa memperjelas para pembaca  Penjelasan saya berikan dalam bentuk gambar bagan dengan urut-urutan sebagai berikut :

Pertama, 

Sebuah rantai ganda molekul DNA, sebelum melakukan replikasi dengan urutan basa nitrogen pada rantai sense DNA : GCT-ACC-AAA-GGC-TTT-GCG dan urutan basa nitrogen pada rantai komplemennya / rantai DNA antisense : CGA-TGG-TTT-CCG-AAA-CGC

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Kedua,

Rantai sense DNA dan rantai anti sense DNA saling memisahkan diri satu sama lainnya, dengan adanya enzim helikase menjadi dua rantai tunggal.

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Ketiga, 

Rantai sense DNA mendapatkan pasangan rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA baru

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

4. Terbentuk 2 ( dua ) rantai molekul DNA yang identik

Replikasi DNA, Proses dan Enzim yang Berperan.

Dalam pelajaran Biologi sebelumnya, tentu anda masih ingat bahwa DNA ( Deoxiribonucleid Acids ) merupakan rantai polinukleotida ganda yang sangat panjang dan disebut double helix / heliks ganda. Di sepanjang rantai polinukleotida tersebut berjajar basa-basa nitrogen baik dari jenis purin ( Guanin, Adenin ) maupun pirimidin ( Sitosin, Timin ).

Salah satu kemampuan yang dimiliki oleh DNA adalah kemampuan melakukan replikasi.

Apa replikasi itu ? Bagaimana DNA melakukan replikasi ?

Apa yang dimaksud dengan replikasi ?

Replikasi dapat didefiniskan sebagai kemampuan molekul DNA untuk membentuk DNA-DNA baru yang sama persis dengan DNA asal ( ingat kembali Replikasi Virus ).

Replikasi , dalam prosesnya melibatkan beberapa enzim, antara lain :

• Helikase, yang berfungsi mempermudah membukanya rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal yang terpisah
• Polymerase, yang berfungsi menggabungkan deoksiribonukleosida trifosfat.
• Ligase, yang berfungsi menyambung bagian rantai tunggal DNA yang baru terbentuk.

 Bagaimana proses replikasi berlangsung ?

Adalah Taylor ( 1957 ) seorang ahli yang pertama kali meneliti tentang peristiwa replikasi DNA dengan menggunakan nitrogen radioaktif N¹⁵ yang dilabelkan dalam timidin ( senyawa  antara timin dan deoksiribosa ). Di dukung oleh penelitian dari Matthew dan Franklin Stahl ( 1958 ) menggunakan nitrogen radiokatif N₁₅O₃pada bacteri E.coli.

Mengenai bagaimana proses replikasi berlangsung, dikenal ada 3 hipotesis, yaitu:

Hipotesis pertama,

Hipotesis depresif. Menurut hipotesis ini, replikasi terjadi dengan cara double helix yang lama terputus-putus / terpotong-potong. Kemudian potongan-potongan tersebut memisah dan membentuk potongan-potongan baru yang akan bersambungan dengan potongan-potongan lama, sehingga kembali menjadi dua DNA baru yang sama persis

Hipotesis kedua,

Hipotesis konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara  double helix yang lama tetap / tidak berubah, dan langsung membentuk double helix yang baru

Hipotesis ketiga,

Hipotesis semi konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara dua rantai double helix memisahkan diri, kemudian masing-masing pisahan membentuk / berikatan dengan pita baru yang sama persis dengan pasangan lama sehingga terbentuklah dua double helix yang baru yang sama persis / identik.

Disarikan dari :

-Pratiwi D.A , dkk. ( 2007 ), Biologi untuk SMA kelas XII, Jakarta, Penerbit Erlangga..

Perbedaan Antara Fotosintesis dg Kemosintesis

Seperti Anda ketahui dalam postingan di pelajaran Biologi SMA sebelumnya , proses anabolisme ( sintesis ) berdasarkan sumber energinya dibedakan menjadi fotosintesis dan kemosintesis. 

Fotosintesis menggunakan energi cahaya ( matahari ) sebagai sumber energi utama. Kemosintesis menggunakan energi yang diperoleh dari oksidasi terhadap senyawa organik tertentu ( nitrat, belerang oksida , dll ) oleh organisme / mikroorganisme kemosintetik seperti bacteri belerang, bacteri nitrat dll.

Meskipun keduanya merupakan peristiwa anabolisme atau sintesis, bila kita kaji lebih jauh ternyata keduanya memiliki beberapa perbedaan selain perbedaan dalam hal sumber energi yang digunakan.

Beberapa perbedaan antara Fotosintesis dengan kemosintesis secara lebih lengkap dijelaskan dalam tabel berikut ini .

Tabel Perbedaan antara fotosintesis dengan kemosintesis

NO	DILIHAT DARI	FOTOSINTESIS	KEMOSINTESIS
1.	Senyawa yang terlibat	CO2, H2O	Senyawa organic, O2, CO2, H2O
2.	Tempat berlangsung	Kloroplas	Pigmen semacam klorofil
3.	Sumber energi	Cahaya / cahaya matahari	Senyawa organic yg dioksidasi
4.	Pelaku	Tumbuhan	Mikroorganisme kemosintetik
5.	Hasilnya	Karbohidrat sederhana	Karbohidrat sederhana