Peristiwa fertilisasi merupakan peleburan antara inti sel telur dengan inti sel sperma, hanya satu yang berhasil membuahi sel telur. Peleburan tersebut merupakan percampuran karakteristik-karakteristik genetika, berupa sifat-sifat parental dan maternal sehingga dapat berkembang menjadi individu baru. Proses Fertilisasi ini berlangsung di saluran telur (oviduk/tabung Fallopi).

Selama berhubungan seksual, jumlah semen yang biasa diejakulasikan rata-rata adalah 3,5 mililiter dan setiap satu mililiter semen rata-rata mengandung 120 juta spermatozoon. Jumlah ini diperlukan mengingat tingkat kematian spermatozoon sangat tinggi, hanya sekitar 100 spermatozoon saja yang mampu bertahan hidup untuk mendekati ovum di tuba fallopii. Dua puluh persen (20%) spermatozoon rata-rata juga akan mengalami perubahan menjadi steril (kehilangan kemampuannya untuk membuahi ovum), sedangkan yang lainnya akan mati karena tingkat keasaman vagina, sehingga beberapa spermatozoon bahkan ada yang tidak dapat menjangkau leher rahim dan akhirnya mati.

Saat fertilisasi, kepala spermatozoon menembus dinding sel telur, sedangkan ekornya tertinggal di luar. Selanjutnya inti telur dan inti sperma bersatu. Setelah bersatu, ovum menjadi zigot. Zigot berupa sebuah diploid (2n) dengan jumlah kromosom 23 pasang. Selanjutnya sambil bergerak ke arah uterus, zigot membelah secara mitosis berkali-kali. Zigot membelah diri menjadi dua, empat, delapan, enam belas dan seterusnya. Tahap ini disebut tahap pembelahan (cleavage).

Sebagaimana yang kita telah bahas di dalam struktur ovum(sel telur), sel telur dilapisi bukan saja oleh membran plasma tetapi oleh lapisan-lapisan lain, dimana seharusnya hanya dapat ditembus dalam suatu proses yang memerlukan waktu agak lama sebelum spermatozoon dapat masuk. Oleh karena itu spermatozoon haruslah dapat menempel pada permukaan telur cukup lama sehingga reaksi penghancuran

Secara umum fertilisasi dapat terjadi melalui tahapan berikut:

1. Pendekatan Spermatozoon ke Ovum2. Penempelan Spermatozoon pada selaput telur3. Penetrasi Spermatozoon ke dalam Ooplasma4. Penggabungan Pronukleus Jantan dan Betina5. Inisiasi Pembelahan Zygot

Tahap pertama yang terjadi di dalam proses fertilisasi adalah adanya pendekatan spermatozoon terhadap ovum. Dimana dalam proses mendekatnya spermatozoon ke sel telur tidak lepas dari peran gerak aktif spermatozoon.

Gerak aktif di saluran telur dari spermatozoon ini dipicu karena stimulasi dari cairan oviduct. Selain itu ovum bergerak secara pasif, ovum sendiri tidak memiliki alat gerak dan hanya mampu berada di tuba fallopii karena dibantu dengan adanya gerakan cillia dibagian infundibulum dan ampula tuba fallopi dan juga tidak terlepas dengan adanya rangsang khemotaksis.

Rangsang Khemothaksis, dengan rangsang inilah spermatozoon menemukan arah menuju ovum dengan tepat. Rangsang ini diberikan oosit sekunder dengan mengeluarkan senyawa fertilizin untuk menarik sperma agar mendekatinya, dan dengan adanya reaksi fertilizin inilah spermatozoon dapat menempel pada selaput telur bagian luar yaitu pada lapisan Corona Radiata.

* Seperti yang telah dibahas pada struktur sperma, bahwa spermatozoon dilengkapi dengan struktur yang menghasilkan beberapa enzim. Dimana enzim-enzim tersebut digunakan oleh spermatozoon untuk menempel pada selaput telur dan sekaligus menembus lapisan-lapisan yang mengelilingi oosit sekunder.

Penempelan Spermatozoon Pada Selaput Telur

undefined undefined

_________________________( Click the picture to zoom it ! )_____________________

* Pada tahap ini, enzim-enzim pada spermatozoon sangat berpengaruh terhadap penempelan spermatozoon pada selaput telur. Seperti yang sudah kalian ketahui, spermatozoon memiliki pelindung yang disebut akrosom, dan akrosom ini jugalah yang menghasilkan enzim yang diperlukan untuk menembus lapisan pelindung dari ovum.

Tahukah kalian apa saja enzim-enzim yang berperan ? Bagaimana cara kerja dari enzim-enzim tersebut ?

Pertama, agar dapat melakukan penempelan pada sel telur, spermatozoon harus menembus lapisan-lapisan yang mengelilingi sel telur dengan cara mengeluarkan enzim hialuronidase untuk melarutkan senyawa hialuronid pada korona radiata, ini terjadi karena spermatozoon menembus sel folikel maka akrosoma putus dan hyaluronidase keluar, fungsi dari enzim hyaluronidase

sendiri adalah untuk melarutkan senyawa hialuronid pada lapisan corana radiata. Kemudian spermatozoon mengeluarkan akrosin untuk melakukan lisis (menghancurkan glikoprotein pada zona pellusida) dan anti fertilizin agar dapat melekat pada sel telur. Proses pengeluaran kedua enzim tersebut disebut dengan reaksi akrosom.

* Spermatozoon dapat menempel juga disebabkan oleh adanya reaksi fertilizin dari selaput telur dengan antifertilizin dari spermatozoon. Pada tempat penempelan antara membran telur dengan akrosoma spermatozoon akan terbentuk semacam saluran membran. Inti spermatozoon akan masuk ke dalam sel telur melalui saluran ini.

Tahukah kalian fungsi lain dari senyawa fertilizin ?

Fertilizin merupakan glikoprotein yang khusus dan unik untuk setiap species. Oleh karena itu tidak akan terjadi fertilisasi silang antar spesies, meskipun hidup di dalam satu tempat yang sama.

Penetrasi Spermatozoon ke dalam Ooplasma

_______________( click the picture to zoom it !)_____________

* Jika kalian menyimak, pasti kalian sudah mengetahui bahwa dalam tiap berhubungan seksual, jumlah semen yang biasa diejakulasikan rata-rata adalah 3,5 mililiter dan setiap satu mililiter semen rata-rata mengandung 120 juta spermatozoon. Dan hanya satu spermatozoon saja yang dapat berhasil menembus lapisan ovum.Kemudian muncul berbagai pertanyaan dari pernyataan diatas;

Seperti, bagaimana mekanisme ovum dalam menyeleksi satu spermatozoon tersebut?

Mengapa hanya satu spermatozoon yang dapat masuk ke dalam ovum ?

Apa yang terjadi dengan spermatozoon lain yang tidak dapat masuk ke dalam ovum?

- Masuknya inti spermatozoon ke dalam ooplasma menimbulkan berbagai reaksi, yaitu: reaksi membran, reaksi korteks dan kenaikan metabolisme

- Saat spermatozoon melakukan penetrasi, maka sel telur akan mengeluarkan senyawa tertentu agar zona pellusida tidak dapat ditembus oleh spematozoon lain, mengakibatkan membran telur menjadi elastis dan liat (reaksi membran) agar tidak terjadi polispermi. Di dalam korteks terjadi kenaikan kadar ion Calsium (Ca++) sebagai activator metabolisme. Sintesis protein khusus pada proses ini dimaksudkan untuk membantu inisiasi pembelahan dan membentuk enzim metabolik

- Fertilisasi yang dilakukan oleh satu spermatozoon saja disebut monospermi. Reaksi fisiologis penting yang terjadi pada permukaan telur apabila fertilisasi berlangsung ialah tidak responsifnya telur terhadap spermatozoon yang datang berikutnya, sehingga dapat mencegah masuknya spermatozoon yang kedua.

- Mekanisme yang terjadi disebut sebagai reaksi penolakan (Blocking System), dimana tidak memungkinkan terjadinya polispermi, atau setidaknya dapat mencegah masuknya sperma yang kedua. Pada permukaan telur terdapat anti fertilizin. Salah satu fungsinya adalah bahwa pada waktu fertilisasi, reaksi fertilizin – anti fertilizin dapat mencegah spermatozoon lain agar tidak lagi menempel pada telur.

_______________( click the picture to zoom it !)_____________

- Penetrasi spermatozoon juga akan merangsang sel telur untuk menyelesaikan proses meiosis II yang menghasilkan 3 badan polar dan satu pronukleus betina. Masuknya spermatozoon dalam ooplasma menyebabkan reorganisasi penyebaran protein di dalam ooplasma. Pigmen (protein berwarna) mengalir ke tempat masuknya spermatozoon. Perubahan letak protein dalam ooplasma mencerminkan pola bentuk dan struktur tubuh embrio yang akan terbentuk nantinya.

Penggabungan Pronukleus Jantan dan Betina

undefined undefined

* Tahap ini merupakan penggabungan inti antara genom jantan dengan betina. Setelah terbentuk pronukleus betina pada proses sebelumnya, selanjutnya pronukleus jantan bergerak untuk bergabung dengan pronukleus betina membentuk inti baru.

Dapatkah kalian menjawab apa yang terjadi saat salah satu spermatozoon berhasil masuk ke dalam ooplasma?

Lalu bagaimana kalian menjelaskan proses penggabungan genom jantan dan betina tersebut?

Spermatozoon yang masuk ke dalam sel telur dengan meninggalkan ekornya di dalam rongga perivitellin. Bagian leher berbalik di depan, inti atau nukleus kemudian membesar membentuk pronukleus jantan. Pronukleus jantan bergerak menuju ke pronukleus betina. DNA dan RNA dari spermatozoon bercampur dalam ooplasma, kemudian membentuk inti baru.

Bisakah kalian menerka, kemungkinan terjadinya penggabungan antar sperma dan telur yang berbeda spesies ?

Penggabungan inti merupakan penyatuan genom jantan dengan betina. Kromosom bersatu membentuk sinkarion. Maka apabila kromosom berasal dari sperma dan telur lain spesies tidak akan dapat terjadi penggabungan, sebab jumlah pasangan dan ukurannya tidak saling bersesuaian.

* Dalam peristiwa ini, terjadi penggabungan inti sel telur dan inti spermatozoon yang masing-masing mengandung 23 kromosom (haploid) sehingga dihasilkan zigot yang memiliki 46 kromosom (diploid).