Gametogenesis adalah proses pembentukan sel gamet, baik gamet jantan maupun
betina. Pembelahan sel pada gametogenesis terjadi secara meiosis. Setelah
meiosis, terjadi pematangan sel untuk menjadi sel gamet sesuai spesies makhluk
hidup.
Gametogenesis pada Hewan
Gametogenesis terjadi pada organ reproduksi makhluk hidup
multiselular. Pada hewan jantan terjadi di organ testis yang disebut
spermatogenesis. Pada hewan betina terjadi di organ ovarium yang disebut
oogenesis.
Spermatogenesis
Sel sperma atau spermatozoid merupakan hasil dari spermatogenesis. Sel sperma berbentuk lonjong dan berukuran kecil dengan flagela pada bagian posterior (ekor). Flagela berfungsi untuk pergerakan sperma menuju sel telur saat fertilisasi. Pembentukan sel sperma terjadi pada organ testis hewan jantan. Di dalam testis terdapat banyak saluran kecil yang disebut tubulus seminiferus. Pada dinding dalam saluran inilah terjadi proses spermatogenesis. Perhatikan Gambar dibawah ini.
 |
| Proses spermatogenesis pada tubulus semiferus testis |
Pada tubulus seminiferus, terdapat sel-sel induk sperma atau
spermatogonium yang diploid. Untuk melangsungkan pembentukan sel sperma, sel
spermatogonium membelah secara mitosis dan menghasilkan spermatosit primer.
Setelah spermatosit primer terbentuk, pembelahan meiosis
terjadi pada sel tersebut. Sel spermatosit primer mengalami meiosis I. Terjadi
reduksi kromosom sehingga menghasilkan dua sel spermatosit sekunder yang
haploid.
Dua sel spermatosit sekunder hasil meiosis I melakukan
pembelahan meiosis II. Dari dua sel spermatosit sekunder tersebut dihasilkan
empat sel spermatid.
Sel spermatid yang terbentuk mengalami pematangan untuk menjadi
sel sperma yang fungsional. Pematangan meliputi pembentukan tudung yang
menembus sel telur dan pembentukan flagel.
Pada manusia, proses spermatogenesis dari spermatogonium hingga
menjadi sperma matang memerlukan waktu sekitar 72 hari. Sperma yang telah matang
dilepaskan menuju epididimis. Produksi sperma pada manusia terjadi secara
terus-menerus.
Oogenesis
Organ reproduksi hewan betina yang utama adalah ovarium. Pada organ ini terjadi pembentukan sel telur atau oogenesis . Sel telur atau ovum berkembang dari sel induk telur atau oogonium yang diploid, mirip spermatogonium pada spermatogenesis. Namun, pada oogonium, proses mitosisnya telah terjadi sebelum individu dilahirkan. Setelah lahir, pada ovarium terdapat sekitar 400.000 oosit primer yang siap memasuki tahap meiosis.
Oosit primer (2n) akan mengalami meiosis I menghasilkan oosit
sekunder yang haploid (n) dan sel yang lebih kecil yang disebut badan polar I.
Saat oosit sekunder memasuki profase II pada meiosis II, oosit tersebut
dilepaskan dari ovarium. Peristiwa pelepasan ini disebut ovulasi.
 |
| Proses oogenesis di ovarium |
Oosit sekunder yang dilepaskan bergerak secara pasif dengan
bantuan pergerakan cairan dan silia tuba Fallopii menuju uterus. Meiosis II yang
menghasilkan satu ovum matang dan badan polar II tidak akan terjadi sebelum
oosit sekunder dibuahi oleh sel sperma (Levine Miller, 1991: 730). Pada saat sel
sperma melakukan penetrasi menembus permukaan sel telur, meiosis II berlangsung
menghasilkan sel ovum matang dan badan polar II.
Pada individu betina, oogenesis hanya menghasilkan satu ovum
fungsional. Selain itu, pengeluaran sel ovum tidak terjadi secara serentak dan
banyak seperti halnya sel sperma.
Gametogenesis pada Tumbuhan
Pada tumbuhan, gametogenesis terjadi pada organ
reproduksinya, yakni bunga. Pembentukan gamet jantan terjadi pada alat
reproduksi jantan (kotak spora) dan disebut mikrogametogenesis. Adapun
pembentukan gamet betina terjadi pada alat reproduksi betina (ovarium) dan
disebut megagametogenesis.
Alat kelamin tumbuhan
angiospermae jantan adalah stamen atau benang sari. Pada organ ini, khususnya
pada kepala sari, terbentuk mikrospora yang berkembang menjadi serbuk sari atau
polen.
Mikrogametogenesis
Benang sari terdiri atas kepala sari (antera) dan tangkai sari (filamen). Setiap kepala sari umumnya memiliki empat kantung serbuk sari (sporangium). Di dalam sporangium, terdapat banyak sel induk mikrospora. Sel induk tersebut akan berkembang menjadi serbuk sari.
Langkah pertama dalam pembentukan serbuk sari adalah
mikrosporogenesis (Hopson dan essels, 1990: 468). Proses ini dimulai dengan
pembelahan meiosis sel induk mikrospora. Sel diploid tersebut melalui pembelahan
meiosis akan menghasilkan empat sel mikrospora haploid yang masih berlekatan
satu sama lain. Empat sel mikrospora hasil meiosis akhirnya saling memisah.
Langkah kedua adalah mikrogametogenesis, proses pematangan mikrospora menjadi
serbuk sari fungsional. Proses pematangan melibatkan pembelahan mitosis sel
mikrospora dan terjadi dalam dua tahap. Tahap pertama, terjadi pembelahan inti
dan sitoplasma sel mikrospora membentuk sel tabung (sel vegetatif) dan sel
generatif. Sel generatif berada di dalam sel tabung. Dua sel yang berada dalam
satu dinding sel ini merupakan bentuk serbuk sari matang.
Tahap ke dua, jika serbuk sari menempel pada putik saat
polinasi, sel tabung akan membentuk jalan tabung bagi sel generatif. Saat jalan
tabung terus memanjang ke bawah, sel generatif membelah secara mitosis menjadi
dua sel generatif haploid. Kedua sel ini nantinya berperan dalam pembuahan
ganda.
 |
| Proses pembentukan serbuk sari |
Megagametogenesis
Seperti serbuk sari, sel telur tumbuhan angiospermae dibentuk di bagian bunga, yaitu pistilum. Pada organ ini terjadi pembentukan sel telur dan tempat terjadinya fertilisasi (pembuahan). Pistilum terdiri atas tiga bagian, yaitu kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan ovarium. Pada ovarium inilah tempat sel telur terbentuk.
Pada ovarium terdapat ovulum atau kantung embrio. Beberapa
spesies tumbuhan dapat memiliki ovolum lebih dari satu sehingga dapat
menghasilkan buah dengan banyak biji. Pada uraian ini, hanya akan dijelaskan
perkembangan pada ovarium dengan satu ovulum. Di dalam ovulum tersebut terdapat
sel induk megaspora.
Megasporogenesis terjadi di ovarium. Dimulai dengan pembelahan
meiosis pada sel induk megaspora yang menghasilkan 4 sel megaspora haploid. Tiga
sel megaspora mengalami degenerasi, sedangkan satu megaspora tetap hidup dan
akan mengalami pembelahan lebih lanjut.
Selanjutnya, terjadi pematangan melalui megagametogenesis. Pada
proses ini satu sel megaspora akan mengalami tiga kali mitosis. Akan tetapi,
pembelahan tersebut tidak diikuti sitokinesis sehingga hanya terjadi pembelahan
inti sel. Tiga kali pembelahan mitosis menghasilkan satu sel telur dengan 8 inti
sel. Kedelapan inti sel ini terkumpul dalam dua kelompok pada ujung yang
berlawanan. Satu inti dari setiap kelompok bergerak ke tengah sel. Dua sel di
tengah ini adalah inti kutub atau inti polar.
Sel dengan 8 inti sel ini disebut juga kandung lembaga yang
memiliki satu lubang kecil (mikropil) tempat masuknya gamet jantan. Terdapat
tiga inti dekat mikropil. Dua di antaranya disebut sinergid dan satu inti lain
merupakan inti telur. Tiga inti pada tempat yang berlawanan dengan mikropil
disebut antipoda. Perhatikan berikut ini.
 |
| Proses pembentukan serbuk sari |
Tiga buah inti di daerah mikropil dan tiga buah inti antipoda,
masingmasing membentuk membran sel menjadi 6 buah sel. Dua inti kutub bersatu
membentuk satu sel dengan dua inti sehingga di dalam kandung lembaga terdapat 7
sel. Pada saat fertilisasi, hanya sel telur dan inti sel saja yang dibuahi
membentuk zigot (2n) dan endospermae (3n).