MAKALAH
PERKEMBANGAN EMBRIO MAMALIA
Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Perkembangan
Hewan
Yang Dibina Oleh Ibu Amy Tenzer
Oleh Kelompok 5 Off B’12
-
Afif
Saifudin (120341421993)
-
Agusta
Rizky K.P (120341421997)
-
Ayun
Indariswati (120341421975)
-
Endah
Handayani (120341421979)
UNIVERSITAS NEGERI
MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGAM STUDI
PENDIDIKAN BIOLOGI
Maret 2014
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Pada hampir semua makhluk hidup suatu
generasi baru dimulai dari suatu sel telur yang telah difertilisasi (dibuahi)
atau zigot yaitu sel hasil penggabungan dari sel induk betina dan sel induk
jantan. Pada proses perkembangan embrio melalui berbagai macam tahap yang
dimulai dari gametogenesis pada masing-masing
induk di mana induk jantan mengalami spermatogenesis (proses pembentukan
sperma) dan induk betina mengalami oogenesis (proses pembentukan ovum). Setelah
terjadi fertilisasi (proses peleburan dua gamet sehingga terbentuk individu dengan
sifat genetik yang berasal dari kedua induknya) maka akan terbentuk zigot. Zigot akan mulai membentuk organisme
yang multiseluler yang dilakukan dengan proses-proses pembelahan. Pembelahan
awal yang terjadi disebut sebagai blastulasi di mana sel hasil fertilisasi
antara dua induk akan mengalami pembelahan menjadi 2, 4, 8, 16, 32, 64, dan
seterusnya.
Setelah beberapa kali melakukan pembelahan,
embrio kemudian membentuk suatu bola yang disebut morula. Setelah embrio
menjalani tahap pembelahan dan pembentukan blastula, embrio akan masuk ke dalam
suatu tahapan yang disebut stadium gastrula. Gastrulasi akan menghasilkan suatu
embrio yang mempunyai tiga lapisan lembaga yaitu endoderm di sebelah dalam,
mesoderm di sebelah tengah, dan eksoderm di sebelah luar.
Dalam perkembangan selanjutnya, ketiga
lapisan lembaga akan membentuk jaringan-jaringan khusus dan organ-organ tubuh,
dimana proses ini disebut organogenesis. Organ pertama yang dibentuk adalah
jantung. Perkembangan embrio mamalia sangatlah komples di mana pada awalnya
hanya ada satu sel kemudian bekembang menjadi individu yang terdiri dari
miliaran sel. Oleh karena itu perlu pembelajaran khusus mengenai perkembangan
embrio mamalia.
1.2 Rumusan
Masalah
1.
Bagaimana
fertilisasi pada mamalia?
2.
Bagaimana pembelahan
dan tahap blastulasi pada perkembangan embrio mamalia?
3.
Bagaimana tahap
gastrulasi pada perkembangan embrio mamalia?
4.
Bagaimana tahap
neurulasi pada perkembangan embrio mamalia?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui fertilisasi pada mamalia
2. Mengetahui pembelahan dan perkembangan embrio
mamalia pada tahap blastulasi
3. Mengetahui perkembangan embrio mamalia pada tahap
gastrulasi
4. Mengetahui perkembangan embrio mamalia pada tahap
neurulasi
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Fertilisasi
Fertilisasi
atau pembuahan adalah proses peleburan (fusi) gamet-gamet haploid,
yaitu sel sperma dan sel ovum yang sudah matang untuk
membentuk zigot haploid. Tempat terjadinya fertilisasi umumnya di 1/3 Tuba
fallopi (Oviduct), bisa juga di luar Oviduct (Fertilisasi In vitro).
Tahapan Proses
Fertilisasi
1. Begitu lepas
dari Ovarium, Oosit akan melengkapi Meiosis 1 dan memulai Meiosis 2 (berhenti
di Metafase II) sambil bergerak menuju Oviduct dengan bantuan epitel bersilia.
- Setelah sperma diejakulasi, sperma bergerak dari
serviks (leher rahim), uterus, hingga tiba di oviduct/tuba fallopi.
Dibutuhkan waktu 14-72 jam bagi sperma untuk membuahi Oosit.
- Kapasitasi Spermatozoa di
Oviduct adalah masa penyesuaian dalam saluran reproduksi wanita di
mana terjadi pelepasan selubung glikoprotein dan protein-protein plasma
semen yang membungkus akrosom yang berlangsung kira-kira 7 jam pada
manusia, selain itu Spermatozoa diberi nutrisi dan ATP oleh jaringan
Oviduct.
- Sperma dapat menembus oosit sekunder karena baik
sperma maupun oosit sekunder menghasilkan enzim dan senyawa tertentu
sehingga terjadi aktivitas yang saling mendukung. Pada sperma terjadi Reaksi Akrosom, yaitu
pelepasan enzim-enzim yang dapat menembus dinding Oosit, diantaranya:
a.
Hialuronidase, enzim yang
dapat melarutkan senyawa hilarunoid yang terdapat pada lapisan korona radiata.
b.
Akrosin, protease
yang dapat menghancurkan glikoprotein pada zona pelusida.
c.
Antifertilizin, antigen
terhadap oosit sekunder sehingga sperma dapat melekat pada oosit sekunder
Selain sperma,
oosit sekunder juga mengeluarkan senyawa tertentu. Senyawa tersebut adalah fertilizin,
yang tersusun atas glikoprotein yang berfungsi:
a.
Mengaktifkan
sperma agar bergerak lebih cepat.
b.
Menarik sperma
secara kemostaksis positif.
c.
Mengumpulkan
sperma di sekeliling oosit sekunder.
- Fusi membran Oosit dan membran Sperma sehingga
terjadi Reaksi Granula
Korteks Oosit untuk mencegah lebih dari 1 spema yang masuk
(anti polispermia) dengan cara
a.
Perubahan tegangan listrik membran Oosit dari 20 μV
menjadi 60 μV.
b.
Terbentuk membran fertilisasi.
6.
Melengkapi Meiosis.
7.
Fusi pronukleus jantan & betina.
2.2 Pembelahan dan
Blastula Mamalia
Sel telur mamalia berukuran sangat kecil dan yang
paling kecil di antara sel telur dunia hewan. Sebagai contoh, zigot manusia
hanya berukuran +100 mikron. Selain itu perkembangan embrio mamalia
terjadi di dalam tubuh induknya.
Ada beberapa perbedaan pembelahan mamalia dibanding
hewan lainnya. Pertama pembelahannya berjalan sangat lambat. Kedua, tipe
pembelahannya yaitu pada pembelahan pertama terjadi secara normal yaitu melalui
bidang meridional, pada pembelahan kedua lain dari biasanya, yaitu blastomer
membelah secara meridional sedangkan blastomer lainnya membelah secara
ekuatorial. Tipe pembelahan seperti ini disebut holoblastik rotasional.
Gambar : Perbandingan stadium
pembelahan dini (A) echinodermata dan (B) mamalia. (Gilbert, 1985)
Berbeda dengan pembelahan embrio hewan lainnya,
pembelahan embrio hewan mamalia tidak semuanya membelah dalam waktu yang
bersamaan, sehingga blastomer tidak meningkat dari 2, 4, 8, dan seterusnya,
tetapi seringkali berjumlah ganjil.
Yang paling berbeda mungkin pada periode kompaksi.
Pada stadium 8 sel hubungan antar blastomer cukup longgar dan banyak mengandung
ruang antar sel. Namun pada pembelahan selanjutnya, tingkah laku blastomer
mengalami perubahan yang drastis. Blastomer-blastomer ini tiba-tiba
berhimpitan, mempererat hubungan antar blastomer sehingga membentuk bola yang
padat.
Sel-sel di dalam embrio berhubungan satu sama lain
dengan gap junction yang memungkinkan terjadinya perlaluan molekul dan ion
antara sel yang satu dengan yang lainnya. Sedangkan antar sel-sel bagian luar
berhubungan satu dengan yang lain dengan tight junction yang berfungsi mencegah
pertukaran cairan secara bebas antara lingkungan dengan embrio dan menyebabkan
terjadinya akumulasi cairan di dalam embrio.
Dengan demikian kompaksi menyebabkan sel-sel terbagi
menjadi 2 kelompok, yaitu di bagian luar dan bagian dalam embrio. Embrio yang
kompak ini disebut morula. Morula ini tidak mengandung rongga.
Cairan yang disekresikan ke dalam morula menyebabkan
embrio menjadi berongga dan sel-sel yang berada di bagian dalam berkelompok
pada satu cincin sel eksternal. Struktur ini disebut blastosis.
Sel-sel blastosis terdiri atas 2 kelompok yaitu inner
cell mass atau ICM dan outer cell mass, di mana keduanya berbeda baik
morfologi, fungsi, maupun biokimianya. Sel-sel penyusun bagian terluar
blastosis (outer cell mass) secara keseluruhan disebut trofoblas atau
trofektoderm. Sel-sel tersebut sama lain berhubungan dengan tight junction.
Kelompok sel-sel ini tidak membentuk embrio melainkan membentuk jaringan korion
penyusun plasenta. Trofoblas berfungsi menginduksi perubahan-perubahan khas
pada permukaan uterus ketika embrio berimplantasi.
Implantasi
pada mamalia biasanya uterus membentuk suatu reaksi decidua sebagai respon. Di
dalam kejadian ini stroma endometrium, sel fibroblastik ditransformasikan ke
dalam bentuk sel decidua khusus. Sel ini ditandai dengan penonjolan
epithelloid, kehadiran imti poliploid, akumulasi glikogen dan lipid di dalam
sitoplasma, pembentukan banyak lisosom dan terjadi kontak antara sel dengan
suatu hubungan yang kompleks. stroma endometrium ini akan menjadi edemtus sebab
terjadi vasodilatasi dan penambahan permiabilitas pembuluh kapiler, peningkatan
mitosis dan kegiatan metabolisme.
Menurut Partodihardjo (1980), implantasi berlangsung
secara bertahap. Tahap-tahap ini adalah tahap persentuhan embrio dengan
endometrium, terlepasnya zona pelusida, pergeseranatau pembagian tempat dan
yang terakhir ada1ah pertautan antara trofoblas dengan epitel endometrium.
Tahap pelepasan zona pelusida adalah penting karena zona pe1usida merupaluran
suatu penghalang untuk imp1antasi. Terlepasnya zona pelusida ada1ah sebagai
aktivitas dari enzim proteolitik dari airan uterus. Pelepasan zona pelusida
terjadi sebelum trofoblas melekat pada endometrium.
Sel-sel penyusun ICM satu sama lain berhubungan dengan
gap junction. Sel-sel ini kemudian akan membentuk embrio dan sistem membran embrio.
Sel-sel ICM selanjutnya memisahkan diri dan membentuk lapisan tipis sel di
bagian bawah ICM yang disebut hipoblas. Dan bagian ICM yang tidak memisahkan
diri disebut epiblas.
Seperti blastula lainnya, blastula mamalia (blastosis)
telah mempunyai daerah-daerah pembentuk alat.
Epiblas membentuk bakal ektoderm epidermis dan
ektoderm saraf, notokorda, dan mesoderm, sedangkan hipoblas membentuk bakal
endoderm. Seperti pada embrio ayam, epiblas anterior merupakan bakal ektoderm
epidermis kemudian posterior secara berturut-turut adalah bakal ektoderm saraf, notokorda,
prekorda, dan yang paling posterior adalah bakal mesoderm.
2.3 Gastrulasi
Mamalia
Gamabar Platipus dan Ekhidna dikutip
dari Young, 1973
Diferensiasi awal jaringan embrio sudah
terjadi pada tahap blastula (blastosis), dengan terbentuknya sekelompok sel di
bagian luar atau outer cell mass dari
kelompok sel bagian dalam atau inner cell
mass (ICM).
Gambar: Bagan derivasi jaringan-jaringan
embrio hasil gastrulasi, Dikutip dari Carlson 1998
Bagian seluler terluar adalah trofoblas
atau trofektoderm yang merupakan bagian bagian ekstraembrio yaitu bakal selaput
ekstraembriokorion yang terlihat dalam pembentukan plasenta bersama
endometrium. Trofoblas akan berdiferensiasi menjadi sitotrofoblas dan
sinsitiotrofoblas. Sitotrofoblas yang berepitel (memiliki inti) dan terletak di
bagian proksimal. Sinsitiotrofoblas tidak berinti yang berupa sinsitium dan
dapat berinvasi ke dalam dinding endometrium.
Inner cell mass (ICM) merupakan
pembentuk selaput bagian intraembrio dan selaput intraembrio amnion, kantong
yolk, dan alntois. Segregasi pertama dari Inner cell mass (ICM) adalah
terbentuknya hipoblas atau endoderm primitif ke arah blastocoeldan terbentuknya
epiblas dari jaringan sisanya. Di dalam epiblas terbentuk celah-celah yang
kemudian bersatu hingga membesar menjadi rongga amnion yang menghasilkan dua
kelompok sel yaitu epiblas embrio dan epiblas atap rongga amnion. Epiblas alas
amnion adalah epiblas embrio yang bersama hipoblas atau endoderm membentuk
suatu keping embrio.
Pada epiblas keping embrio akan dibentuk
ciri khas gastrulasi kelompok hewan amniota yakni terbentuknya alur primitif,
seperti pada unggas. Epiblas embrio menjadi lapisan lembaga ektoderm, sedangkan
endoderm dan mesoderm dibentuk dengan cara bermigrasinya sel-sel presumtif
mesoderm dan presumtif endoderm melalui parit primitiv. Mesoderm dan endoderm,
menyebar ke arah lateral, anterior, dan posterior. Mesoderm ekstraembrio
berasal dari endoderm kantung yolk. Endoderm menduduki tempat hipoblas, dan
mendesak hipoblas hingga keluar keping untuk menjadi kantung yolk yang mengelilingi
rongga kantung yolk. Setelah rongga kantung yolk diatapi oleh endoder, rongga
tersebut dapat juga disebut sebagai usus primitif (arkenteron). Bagian atas
dari rongga ini yang berbatasan beratapkan endoderm akan menjadi usus setelah
terjadi pelipatan-pelipatan splanknopleura. Keping embrio berhubungan dengan
trofoblas oleh jaringan mesoderm ekstraembrio yang disebut tangkai tubuh.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar