FertilisasiSpermatozoa dan ovum adalah sel reproduksi yang harus mengalami fusi dalam proses fertilisasiTanpa terjadinya peleburan (fertilisasi) maka akan terjadi kematian dalam beberapa menit atau beberapa jam

Sel TelurMerupakan hasil perkembangan dari sel-sel primordial yang bermigrasi dari kantung yolk yang berkembang membentuk gonad dan gametKeistimewaan dari sel telur adalah kemampuannya untuk membentuk individu yang lengkap ketika mengalami fertilisasi.Spermatozoa bukanlah satu-satunya inducer untuk mengaktivasi ovum menjadi individu baru. Beberapa inducer lainnya seperti arus listrik, mekanik (tusukan jarum) dan bbrp bahan kimia, sehingga dapat terjadi partenogenesis.

Sel TelurParthenogenesis dapat terjadi pada beberapa hewan vertebrata; contoh pada amphibia dan reptilia dapat diinduksi oleh bahan kimia maupun induksi secara fisikKemampuan sel telur untuk membentuk berbagai jenis type sel pada organisme dewasa disebut TOTIPOTENTSekalipun bersifat TOTIPOTENT, sel telur dipersiapkan untuk satu fungsi utama dalam proses reproduksi

Sel TelurSel telur pada umumnya adalah sel yang berukuran lebih besar dari sel-sel lain di dalam tubuh, karena dilengkapi dengan yolk untuk pertumbuhannya yang independentSitoplasma sel telur mengandung banyak cadangan makanan berupa yolkKandungan yolk meliputi lemak, protein dan polysakarida yang berbentuk butiran, disebut Yolk GranulesKandungan Yolk pada hewan yang berkembang di luar tubuh induk dapat mencapai 95%

Sel TelurSifat khas lain sel telur adalah lapisan pelindung berupa lapisan molekul glikoprotein yang disekresikan oleh sel itu sendiri ataupun sel yang ada di sekitarnyaLapisan pelindung yang utama adalah membrana vitelina (aves atau seaurchins) atau disebut zona pellucida pada mamalia

Fungsi Lapisan Pelindung sel telurPelindung dari gangguan secara mekanisSpesies spesifik barier terhadap sepermatozoaSpermatozoa yang berasal dari spesies lain tidak akan dapat menembus zona pellucidaAmphibia dan Aves memiliki pelindung tambahan berupa lapisan gel atau cangkang telur

Perkembangan sel telurSel telur yang sedang berkembang disebut oosit, hasil perkembangannya adalah ovumOogonia mengalami pembelahan mitosis bebebrapa kali kemudian menjadi oosit primer

Pertumbuhan oositUntuk pertumbuhannya oosit bergantung pada aktifitas metabolisme sel-sel lain1. Yolk disintesis di luar ovariumPada Aves dan amphibia, Yolk disintesis di jaringan hepar2. Sel lain yang berperan dalam pertumbuhan oosit adalah sel-sel folikuler

SpermatozoaKeistimewaannya sebagai pembawa gen pada tream telurBentuknya pada umumnya stream line yang dilengkapi dengan flagella yang kuat untuk bergerak pada medium aqeusTidak dilengkapi dengan organella seperti ribosome, endoplasmik retikulum dan golgi apparatus, karena tidak diperlukan, namun dilengkap dengan mitokondria dalam jumlah yang banyak

Struktur SpermatozoaAcrosome menghasilkan ensim acrosin yang berperan pada penetrasi zona pellucidaDisekresikan pada saat terjadi reaksi akrosomEkor spermatozoa memanjang terletak di belakang inti disusun oleh sepasang mikrotubule dan dikeleilingi 9 pasang mikrotubule ganda

SpermatogenesisSpermatogenesis adalah sebuah proses yang. TIDAK PERNAH BERHENTI

FertilisasiDari 300 juta spermatozoa yang diejakulasikan pada saat coitus hanya tersisa 200 yang mencapai tempat fertilisasi

FertilisasiUntuk dapat menembus Zona Pellucida spermatozoa harus mengalami kapasitasiKapasitasi adalah :Perubahan komposisi lemak dan glikoprotein membran plasmaPeningkatan metabolisme dan motilitas spermatozoa

Kapasitasi

Model kapasitasi

FertilisasiSpermatozoa yang telah mengalami kapasitasi dan berhasil menembus sel-sel folikuler kemudian terikat pada zona pellucida Pada saat berikatan dengan zona pellucida spermatozoa mengalami reaksi acrosome dengan mensekrsesikan protease dan hyalorunidase

Fertilisasi

Pada beberapa hewan fertilisasi dapat terjadi secara :

Eksternal : di luar tubuh, Contoh : Ikan dan amfibiaInternal : di dalam tubuh (saluran kelamin betina)Contoh : Reptilia, aves dan mamalia

Proses fertilisasi diawali dengan adanya spermatozoa melewati sel-sel kumulus, lalu melekat pada zona pelusida (ZP) dengan perantaraan ikatan enzim reseptor, kemudian menembus zona pelusida dan selaput vitelin masuk ke dalam sitoplasma oosit (Gordon, 1994).

Interaksi spermatozoa dan sel telur terjadi melalui beberapa fase pada permukaan sel telur, yang diawali dengan perlekatan pada matriks ekstraseluler dan selanjutnya pada plasma membran sel telur.

Pada rangkaian proses interaksi tersebut zona pelusida, suatu matriks ekstraseluler pada sel telur memegang peranan penting.

Proses binding ZP pada spermatozoa melibatkan reseptor, baik pada oosit maupun spermatozoa.

Zona pelusida-3 bertanggung jawab terhadap binding pada spermatozoa serta terbukti menginduksi reaksi akrosom pada spermatozoa yang merupakan suatu proses mutlak untuk terjadinya fertilisasi.

Terikatnya spermatozoa pada ZP adalah interaksi spesifik yang merupakan kunci pengatur proses fertilisasi.

Spermatozoa harus melewati sel kumulus melekat pada ZP3 dan memulai reaksi akrosom untuk dapat menembus ZP.

Fertilisasi adalah serangkaian proses yang dimulai dari peristiwa penetrasi spermatozoa ke dalam sitoplasma oosit sampai terjadinya proses singami dari pronukleus jantan dan betina.

Peristiwa ini dapat terjadi secara alamiah (fertilisasi in vivo) maupun melalui teknologi fertilisasi in vitro.

Proses fertilisasi terdiri 4 tahap yaitu :

(1) kontak dan pengenalan antara spermatozoa dan sel telur, (2) regulasi masuknya spermatozoa ke dalam sel telur, (3) fusi materi genetic spermatozoa dan sel telur serta (4) aktivasi metabolisme zigot untuk mengawali perkembangan.

Parrish and First (1993) mendeskripsikan peristiwa proses fertilisasi melibatkan :

(1) menempelnya spermatozoa ke zona pelucida, (2) binding ke zona pelucida,(3) reaksi akrosom, (4) penetrasi zona pelucida, (5) fusi membran plasma oosit dan spermatozoa, (6) aktivasi oosit untuk meiosis II, (6) reaksi kortikal granul untuk memblok polispermia, reaksi zona (hardening zona),(7) swelling kepala spermatozoa, (8) dekondensasi kromatin spermatozoa dan oosit serta singami dari dua pronuklei.

Reaksi akrosom

Proses Fertilisasi

Protein Zona PellucidaMeliputi :ZP1ZP2ZP3ZP1 dan ZP 2 membentuk filamen sedangkan ZP3 membentuk anyaman dan bertindak sebagai reseptor spermatozoa

Binding Spermatozoa dengan Zona Pellucida

Binding Spermatozoa dengan Zona Pellucida

FertilisasiPada umumnya hanya satu spermatozoa yang mengalami fertilisasi, bila lebih disebut Polyspermia.Polyspermia akan mengakibatkan terbentuknya extra mitotic spindel yang berakibat kegagalan segregasi kromosomAkibat kegagalan segregasi terbentuklah sel non diploid, sehingga perkembangan akan segera berhenti

Blocking Polyspermia

Mekanisme blockingDepolariasasi membran plasma akibat fusi dengan sperma disebut fast primary blocking to polyspermyCortical reaction yang disebut secondary blocking to polysperrmyCortical reaction menyebabkan perubahan struktur zona pellucida

Cortical Reaction