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. Peristiwa ini terjadi dengan mekanisme sebagai berikut.
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 local 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.
Langkah selanjutnya dalam fertilisasi Arbacia punctulata dalah pencegahan polispermi. Polispermi dapat kacaunya kariokinesis. Pencegahan polispermi pada Arbacia punctulata dilakukan dengan dua cara, yakni :
1. Pencegahan polispermi cara cepat
Kemampuan sel telur berfusi dengan sperma hilang setelah ditembus oleh sperma. Hal ini terjadi karena perubahan potensial listrik pada membrane ovum (depolarisasi), yang disebabkan oleh influks ion Natrium (Na+) ke dalam ovum. Pencegahan dengan cara ini berlangsung cepat (2-3 detik) setelah ovum ditembus oleh sperma dan berlagnsung dalam waktu singkat, yakni sekitar 60 detik.
2. Pencegahan polispermi cara lambat
Tepat di bawah membrane sel telur bulu babi terdapat kurang lebih 15.000 granula korteks yang berdiameter sekitar 1 mikron. Granula ini berisi campuran enzim, protein structural, dan mukopolisakarida sulfat (glikosaminoglikan). Pencegahan cara lambat didahului dengan reaksi korteks. Ketika sperma menembus ovum, terjadi mobilisasi ion kalsium (Ca2+) dari tempat penyimpanannya di dalam ovum ke daerah tempat masuknya sperma. Selanjutnya terjadi gelombang pembebasan ion kalsium yang menyebar ke seluruh again sel telur. Dengan adanya ion kalsium ini, granula korteks akan bergerak menuju ke permukaan dalam membrane plasma dan isinya akan dikeluarkan diantara membrane plasma dengan membrane vitelin. Fusi membrane plasma dengan membrane granula korteks menyebabkan terbentuknya mikrovili. Tahap selanjutnya dalah pecahnya hubungan molekuler antara membrane vitelin dengan membrane plasma oleh enzim proteolitik dari granula korteks. Pada waktu yang bersamaan mukopolisakarida sulfat mulai mengembang menyebabkan membrane vitelin menjauh dari membrane plasma. Dengan demikian terjadi membrane fertilisasi. Mukopolisakarida yang terhidrasi akan membentuk lapisan hialin di antara membrane plasma dengan membrane fertilisasi.
Pada saat pembentukan membrane vitelin, enzim lainnya yang berasal dari granula korteks mengubah reseptor membrane vitelin sehingga tidak dapat bergabung dengan membrane sperma lainnya.
Tahap akhir dari pencegahan polispermi cara lambat adalah pelepasan enzim ovoperoksida dari granula korteks . Hidrogen peroksida dalah oksidan kuat yang dilepaskan ovum pada reaksi korteks . Perubahan peroksida di sekitar membrane fertiliasi oleh ovoperoksida menyebabkan terjadinya perubahan pada protein membrane sehingga membrane fertilisasi mengeras. Pengaruh Hidrogen peroksida lainnya adalah bersifat spermisida (membunuh sperma lainnya).
Tahap selanjutnya dalam fertilisasi bulu babi adalah pengaktifan metabolisme sel telur dan fusi pronukleus. Setelah sperma masuk dalam ovum, membrane inti sperma akan melebur. Bahan ini akan berinteraksi dengan sitoplasma ovum dan kromatin mulai meregang. Menjelang berakhirnya peregangan kromatin, membrane inti baru terbentuk. Dengan demikian terbentuk pronukles jantan. Bagian sperma lainnya yang dipertahankan adalah sentriol yang menjadi aster yang berperan dalam mempertemukan pronukleus jantan dan betina. Pada Arbacia punctulata meiosis II telah berakhir sebelum telur mengalami kontak dengan sperma. Setelah kedua pronukleus bertemu, membrane pronukleus melebur dan isi dari keduanya menyatu. Proses ini disebut Amfimiksi. Tidak lama setelah peleburan pronukleus, terjadi replikasi DNA untuk persiapan pembelahan zigot yang pertama
Tidak ada komentar:
Posting Komentar