STRUKTUR PERKEMBANGAN
HEWAN
GASTRULASI DAN
ORGANOGENESIS
 |
Oleh Kelompok 2:
1.
Amalia Utami (1522220027)
2.
Laila Kartini (1522220037)
3.
Hanifah Kusumawati (1522220030)
4.
Dimas Lukito (1522220029)
Dosen
Pembimbing :
Nur fadhilah, M.Pd
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS ILMU TARBIYAH
DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI RADEN FATAH
PALEMBANG
2017
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Gastrulasi
yaitu proses pembentukan gastrula yang ditandai dengan perubahan susunan yang
sangat besar dan sangat rapi dari sel-sel embrio. Gastrulasi akan menghasilkan
suatu embrio yang mempunyai tiga lapisan lembaga yaitu lapisan endoderm
disebelah dalam, mesoderm disebelah tengah dan ektoderm disebelah luar. Dalam
perkembangan selanjutnya, ketiga lapisan lembaga akan membentuk
jaringan-jaringan khusus dan organ-organ tubuh, dimana proses ini disebut organogenesis.
Dalam pembentukan organ tubuh
mahluk hidup dikenal adanya istilah organogenesis. Organogenesis yaitu proses
pembentukan organ-organ tubuh pada makhluk hidup (hewan dan manusia). Bukti
pertama pembentukan organ adalah adanya tiga jenis perubahan morfogenik yaitu
pelipatan, pemisahan, dan pengelompokan padat (kondensasi) sel. Organ yang
dibentuk ini berasal dari masing-masing lapisan dinding tubuh embrio pada fase
gastrula. Ciri utama dari fase gastrula adalah terbentuknya tiga lapisan
germinal embrio yaitu lapisan ektoderm, mesoderm dan endoderm, yang nantinya
akan berkembang menjadi turunan organ tertentu.
Lapisan-lapisan tersebut berkembang
menjadi turunan jaringan dan organ masing-masing pada saat dewasa.
Misalnya lapisan Ektoderm akan
berdiferensiasi menjadi cor (jantung), otak (sistem saraf), integumen (kulit),
rambut dan alat indera. Lapisan Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otot,
rangka (tulang/osteon), alat reproduksi (testis dan ovarium), alat peredaran
darah dan alat ekskresi seperti ren. Lapisan Endoderm akan berdiferensiasi
menjadi alat pencernaan, kelenjar pencernaan, dan alat respirasi seperti pulmo.
Imbas embrionik yaitu pengaruh dua lapisan dinding tubuh embrio dalam
pembentukan satu organ tubuh pada makhluk hidup.
1.2 Rumusan
Masalah
1.
Apa itu gastrulasi ?
2.
Apa tahapan Fase Gastrula dan Gerakan
Gastrulasi ?
3.
Apa
tahapan Gastrulasi pada Mammalia ?
4.
Apa
tahapan Gastrulasi pada Aves ?
5.
Apa
tahapan Gastrulasi pada Amphibi ?
6.
Apa Pengertian
Organogenesis ?
7.
Apa Tahapan Organ Mulai Berfungsi ?
8.
Apa saja Organ Sementara ?
9.
Apa saja Kajian Organogenesis ?
10. Apa Asal Mula Pembentukan Organ ?
1.3 Tujuan
1.
Bagaimana pengertian
gastrulasi ?
2.
Bagaimana tahapan Fase Gastrula dan Gerakan
Gastrulasi ?
3.
Bagaimana tahapan Gastrulasi
pada Mammalia ?
4.
Bagaimana tahapan Gastrulasi
pada Aves ?
5.
Bagaimana tahapan Gastrulasi
pada Amphibi ?
6.
Bagaimana Pengertian Organogenesis
?
7.
Bagaimana Tahapan Organ Mulai Berfungsi ?
8.
Bagaimana saja Organ Sementara ?
9.
Bagaimana saja Kajian Organogenesis ?
10. Bagaimana Asal Mula Pembentukan Organ ?
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Gastrulasi
Gastrulasi ialah proses pembentukan tiga daun kecambah, yaitu lapisan luar
atau endosderm kemudian lapisan tengah atau mesoderm dan lapisan dalam atau
endoderm. Gastrulasi merupakan saat yang paling kritis pada pertumbuhan embrio,
karena pada saat inilah terjadi rentetan pergerakan sel-sel embrional yang
diarahkan kepada pembentukan dari bagian-bagian tubuh.
2.2 Fase Gastrula dan Gerakan Gastrulasi
Setelah gastrula terus mengalami pembelahan dan pertambahan jumlah sel.
Kutup animal akan berusaha membungkus kutub vegetal dengan bergerak dan
melakukan invaginasi, yang sering disebut sebagai proses gastrulasi.gastrulasi
ini berlangsung dengan urutan kronologis sebagai berikut:
1. Pembentukan blastopore
(saluran invaginasi)
2. Pembentukan lapisan
ektoderm,mesoderm, dan endoderm
3. Selanjutnya sel bermigrasi
dan berkohesi dengan bantuan senyawa
chaderin dan integrin.
Tahap gastrula merupakan tahap yang
paling kritis, sebab selama gastrulasi terjadi perpindahan blastomer menuju
keposisi untuk melakukan gerakan morfogenetik, sehingga terjadi reorganisasi
susunan sel-sel yang membangun suatu embrio.
Tabel 2.1.1. Gerakan
morfogenetik selama perkembangan embrio
|
Macam gerakan
|
Keterangan
|
contoh
|
|
Invaginasi
|
Pelekukan
suatu lapisan sel ke arah dalam
|
Pembentukan
arkenteron pada Amphioxus
|
|
Evaginasi
|
penonjolan suatu lapisan sel kea rah luar
|
ekogastrulasi
|
|
Epiboli
|
Gerakan
suatu lapisan sel (blastomer) ke lapisan dalam embrio
|
Gerakan
sel yang akan menuju ke blastoporus
|
|
Involusi
|
Gerakan
masuk sel (blastomer) ke lapisan dalam embrio
|
Gerakan
sel melewati bibir blastoporus
|
|
Ingresi
|
Gerakan
sel secara individual dari permukaan ke dalam embrio
|
Pembentukkan
mesenkim primer blastula sea urchin
|
|
Delaminasi
|
Pemisahan
lapisan sel menjadi dua yang pararel
|
Pembentukkan
hipoblas pada gastrula aves
|
|
Amuboid
|
Gerakan
sel secara individual dari suatu bagian ke bagian lain
|
Gerakkan
sel-sel pial neural, sel bakal kelamin
|
Hasil gerakan morfogenetik selama
gastrulasi adalah perubahan susunan blastomer selama tahap blastula menjadi
suatu tahap yang khas setelah terbentuk tiga lapisan lembaga yaitu, endoderm,
mesoderm, dab ectoderm. Lapisan sel-sel yang tersusun perkembangan selanjutnya
yaitu organogenesis.
Peta nasib menggambarkan topografi
bagian tertentu embrio awal yang kemudian akan mengalami perkembangan, sehingga
memungkinkan ditelusuri asal satu lapisan tembaga dan gerakan morfogenetik yang
terjadi. Teknik penandaan dengan agar-agar berwarna dipelopori oleh vogt. Penandaan
dilakukan dengan menempelkan agar-agar berwarna di permukaan wilayah/bagian tertentu
suatu blastula. Pengamatan dengan cara mengikuti bagian mana yang terwarna
kemudian, sehingga dapat direkronstruksi suatu peta nasib yang menggambarkan
nasib masing-masing bagian embrio awal. Istilah prosprektif atau bakal
digunakan untuk menyatakan suatu wilayah akan menjadi apa pada embrio tahap
lanjut.
2.3 Gastrulasi pada Mammalia
Formatif area dari blastokis mammalia terletak pada satu kutub yang disebut
cakram embrional. Cakram ini terdiri dari dua lapis yaitu lapis atas
disebut epiblas dan lapis bawah disebut hipoblas.
Kedua lapis tersebut dihubungkan oleh sel-sel trofoblas (nonformatif cell).
Epiblas merupakan primordial dari ektoderm sedangkan hipoblas adalah
primodial dari mesoderm dan notochord. Hipoblas atau lapis endoderm berperan
dalam pembentukan garis primitif. Rentetan pergerakan sel-sel embrional pada
embrio mamalia terjadi secara delaminasi dan involusi.
Perkembangan selanjutnya dari lapis kecambah adalah differensiasi ektoderm
membentuk epidermis dan sistem saraf. Endoderm berdifferensiasi membentuk
sistem pencernaan dan pernafasan, sel-sel kelenjar yang berhubungan dengan hati
dan pankreas. Mesoderm berdifferensiasi membentuk otot polos, jaringan ikat,
pembuluh darah, sel-sel darah, sum-sum tulang, otot skelet, serta sistem reproduksi
dan ekskretorius.
Pembentukan garis primitif diawali dengan pergerakan sel-sel epiblas ke
arah posteriod dan mediad. Sel-sel mesoderm juga mulai tampak diantara epiblas
dan akumulasi pada suatu area akhirnya membentuk garis primitif yang memanjang.
Dibagian tengah garis primitif terjadi proses invaginasi membentuk alur yang
disebut primitif groove, dan keduanya mengalami involusi membentuk
penebalan yang disebut primitif fold atau primitif
ridge. Di bagian anterior garis primitif sel-sel aktif berproliferasi
dan berakumulasi membentuk primitif knot. Di bagian tengah garis
primitif juga terbentuk alur yang dalam yang disebut primitif pit.
Setelah terbentuk garis primitif embrio yang lengkap, maka sudah dapat
diidentifikasi bagian- bagian tubuh yang akan berkembang menjadi bagian kaudal,
kranial, dorsal, ventral, dextra, sinistra, dan sebagainya.
Pembentukan korda dorsalis atau notocord (sumbu primitif embrio) diawali
oleh pembentukan sel-sel mesenkhim di daerah primitif knot.sel-sel masenkhim
ini mengadakan perpindahan ke bagian kranial dan membentuk proses yang
disebut notochordal processus. Proses ini selanjutnya menjulur
ke primitif pit membentuk notochordal canal. Setelah
melaui perkembangan lanjut seperti penggabungan dengan lapis endoderm,
pembentukan notochordal plate dan akhirnya terbentuklah notochord yang
sempurna. Dengan terbentuknya notochord, maka proses gastrulasi dapat dikatakan
telah sempurna. Garis primitive selanjutnya mulai kurang aktivitasnya,
berdegenerasi, dan struktur mengecil.
2.4 Gastrulasi pada Aves
Telur yang keluar dari kloaka kalau terjadi pembuahan berada dalam status
diskoblastula. Sel-sel blastoderm terdiri dari epiblas (primordia ektoderm) dan
hipoblas (primodia endoderm). Perubahan blastula menjadi gastrula terjadi kira-kira
satu jam setelah telur dikeluarkan dari kloaka. Pada telur yang diinkubasi 7-8
jam, sebagian dari area pellusida mengalami penebalan karena sel-sel epiblas
berproliferasi, kemudian mengadakan konfergensi (mengumpul ditengah),
terbentuklah garis primitif. Daerah penebalan tersebut kemudian menjadi bagian
kaudal embrio.
Sel-sel permukaan epiblas lainnya mengadakan delaminasi membentuk lapis
mesoderm di antara epiblas dan hipoblas. Dengan demikian terbentuklah
tiga lapis geminal embrio, yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Di sebelah
sentral kuning telur terbentuk ruangyang disebut archenteron.
Sebagaiman gastrulasi pada mammalia, proses gastrulasi pada burung juga
membentukprimitif groove, primitif fold, hansens node, primitif pit,
dan primitif knot. Ke ektoderm di atas notochord melakukan
poliferasi, menebal membentuk neural plate.
Sel-sel mesoderm juga berproliferasi ke segala arah membentuk segmen-segmen
yang disebut somit (terjadi kira-kira 18 jam masa inkubasi). Selanjutnya
sel-sel neural plate berproliferasi, invaginasi membentuk alur yang disebut
neural groove. Dinding yang membatasi alur ini disebut neural fold.
Telur yang keluar dari kloaka kalau terjadi pembuahan berada dalam status
diskoblastula. Sel-sel blastoderm terdiri dari epiblas (primordia ektoderm) dan
hipoblas (primodia endoderm). Perubahan blastula menjadi gastrula terjadi
kira-kira satu jam setelah telur dikeluarkan dari kloaka. Pada telur yang
diinkubasi 7-8 jam, sebagian dari area pellusida mengalami penebalan karena
sel-sel epiblas berproliferasi, kemudian mengadakan konfergensi (mengumpul
ditengah), terbentuklah garis primitif. Daerah penebalan tersebut kemudian
menjadi bagian kaudal embrio.
Sel-sel permukaan epiblas lainnya mengadakan delaminasi membentuk lapis
mesoderm di antara epiblas dan hipoblas. Dengan demikian terbentuklah
tiga lapis geminal embrio, yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Di sebelah
sentral kuning telur terbentuk ruangyang disebut archenteron.
Sebagaiman gastrulasi pada mammalia, proses gastrulasi pada burung juga
membentukprimitif groove, primitif fold, hansens node, primitif pit,
dan primitif knot. Ke ektoderm di atas notochord melakukan
poliferasi, menebal membentuk neural plate.
Sel-sel mesoderm juga berproliferasi ke segala arah membentuk segmen-segmen
yang disebut somit (terjadi kira-kira 18 jam masa inkubasi). Selanjutnya
sel-sel neural plate berproliferasi, invaginasi membentuk alur yang disebut
neural groove. Dinding yang membatasi alur ini disebut neural fold.
2. 5 Gastrulasi pada Amphibi
Pada dasarnya gastrulasi pada amphibi sama dengan yang terjadi pada proses
pembelahan sel telur tipis isolesital. Sel telurnya mengandung banyak kuning
telur di kutub vegetal.
Epiboli berlangsung pada ektoderm serentak dengan terjadinya berbagai
proses emboli, sehingga ektoderm selalu menyelubungi seluruh embrio. Invaginasi
hipoblas terjadi di celah (bibir) blastofor. Sel-sel notochor yang terletak di
bibir lateral blastofor bergerak secara konfergensi menuju bibir dorsal.
Mesoderm primodial yang terletak di kedua sisi notochord mengadakan
konvergensi ke bibir dorsal,lalu mengadakan involusi ke celah antara ektoderm
dan endoderm di kedua sisi embrio. Pada waktu proses emboli dan epiboli
berlangsung, terjadi pemutaran gastrula di daerah bakal kantong kuning telur,
sehingga kuning berpindah dari bagian posterior ke daerah ventral.
2.6 Pengertian Organogenesis
Organ adalah bagian tubuh individu yang tersusun atas
beberapa jenis sel. Terkemas
dalam jaringan, melakukan suatu fungsi tertentu atau beberapa fungsi.
Contoh : paru-paru tersusun dari sel alveolus untuk fungsi
pernafasan. Testis tersusun dari sel-sel spermatogenik dan sel Leydig sebagai
pembentuk spermatozoa dan hormon
testosteron. Organ interna di dalam tubuh, dan organ eksterna ada di luar
tubuh.
Organogenesis adalah proses pembentukan organ dari bakal
calon organ, kemudian
menjadi calon organ, sampai akhirnya menjadi struktur dasar dan posisi
anatomiknya tetap, yakni di dalam atau di luar tubuh.
Proses pembentukan organ meliputi
migrasi sel, morfogenesis dan histogenesis. Semula organ sebagai organ
primer memiliki 2 lapis benih dan berbentuk sebagai
kuntum. Sebagai contoh : kuntum
anggota badan (limb bud) terdiri dari lapis ektoderm dan mesoderm.
Kuntum
ini tumbuh dan berkembang, susunannya menjadi semakin
kompleks dan akhirnya dapat
berfungsi setelah bentuk definitifnya tercapai. Rentang kajian organogenesis dimulai dari PRA ORGAN,
organ primer, sampai pembentukan
organ pada fetus. Organogenesis pada mencit terjadi pada hari ke 6 – 13
kebuntingan, pada ayam pada hari ke 2 – 10 masa
pengeraman dan pada manusia yaitu pada minggu ke 3 – 39 kehamilan.
2.7
Tahapan Organ Mulai
Berfungsi
Semua calon organ dibentuk pada waktu perkembangan
embrio, tetapi mulai berfungsinya
bervariasi. Jantung embrio ikan karper mulai berdenyut pada 20 jam
setelah fertilisasi. Jantung embrio ayam mulai berdenyut
pada jam ke 29 dalam masa pengeraman.
Jantung manusia mulai berdenyut pada minggu ke 3 kehamilan. Dalam
hal ini jantung meskipun secara struktur belum sempurna, namun
sudah mulai berfungsi
sejak awal sekali.
Organ-organ dan sistem syaraf terbentuk awal, tetapi
mulai berfungsi pada waktu
yang lebih akhir. Demikian juga dengan sistem reproduksi, mulai berfungsinya
bahkan pada waktu yang paling akhir.
2.8
Organ Sementara
Kehidupan embrio atau larva perlu dukungan organ yang
sesuai dengan
lingkungan
hidupnya. Embrio ada yang berkembang di dalam uterus, telur dan air.
Embrio hewan Amniota (hewan yang memiliki amnion
pada penggal perkembangan awalnya),
dilengkapi dengan khorion, amnion sebagai perangkat perlindungan fisik.
Saccus vitellinus sebagai
organ pencernaan dan allantois sebagai tempat eksresi
(kantung kencing embrio). Organ-organ tadi bersifat
sementara, fungsinya akan berakhir
pada waktu individu anakan lahir atau menetas. Embrio burung memiliki
gigi embrio yang berfungsi untuk memecah
cangkang saat akan menetas.
Larva katak memiliki insang eksternal sebagai organ
respirasi, ekor sebagai organ
gerak dan sucker sebagai organ pelekat. Organ-organ tadi akan diresorbsi
pada
waktu metamorfosis. Ada sisa organ embrio yang tetap
berada pada individu dewasa, seperti : appendix, yaitu bekas calon usus belakang (hind gut).
Fistula (pusar yang tumbuh)
sebagai bekas taki pusat, karena sisa organ itu ada pada munusia.
2.9
Kajian Organogenesis
Ada pertanyaan mendasar, dari manakah asal-usul organ?
Bagaimana proses pembentukannya?
Mengapa organ terbentuk tepat waktu, tepat struktur dan tepat
fungsi? Apa yang terjadi seandainya ada penyimpangan ?
Dalam hal kajian organogenesis,
maka basis pengkajiannya didasarkan pada pendekatan deskriptif,
eksperimental dan molekular.
Asal mula organ dapat ditelusuri pada telur Drosophyla.
Di bagian mikrofil yang
mengandung gen BICOID akan menjadi bagian kepala, sedang ujung telur yang
lain akan menjadi bagian ekor. Pembelahan pada telur Caenorhabditis
elegans menunjukkan
sel AB akan menjadi kulit dan otot, sedang sel P akan menjadi gonade.
Bagian polus vegetativus pada telur katak yang
mengandung GERM PLASM akan menjadi gonade. Telur mammalia belum dapat ditelusur
bagian yang akan menjadi organ
tertentu. Organogenesis
dapat dipelajari secara sederhana dengan mengamati seri
perkembangan embrio pada stadium yang berurutan (Stadiasi
/ Staging). Contoh : embrio
ikan mengikuti seri perkembangan menurut Openhaimer (Std. 1 – 40), embrio
katak menurut Neukoop (Std. 1 – 46), embrio ayam menurut
Hamilton-Hamburger (Std.
1 – 46), embrio tikus menurut Theler (Std. 1 – 26) dan sebagainya. Pada
dasarnya seri perkembangan itu didasarkan pada hasil
pengamatan bentuk dan struktur
organ yang timbul pada setiap tahapan yang teridentifikasi.
Untuk mengamati struktur calon organ dibuat preparat
irisan dengan metode paraffin.
Irisan diamati di bawah mikroskop transmisi cahaya secara seri dari awal
perkembangan hingga akhir. Rekonstruksi bentuk dan
struktur organ dapat dibangun dari irisan tersebut. Organogenesis
dapat dipelajari dengan metode percobaan experimental.
Contoh: percobaan memberi sekat pada calon jantung katak
yang baru berupa sepasang
pembuluh darah. Jantung yang terjadi ternyata tidak sempurna, tetapi ada
kemiripan dengan struktur normalnya. Pada embrio ayam
yang dilakukan pemecahan bersatunya
pembuluh darah calon jantung pada umur inkubasi 24 jam pengeraman,
yang terjadi adalah cardia bifida (jantung yang terbentuk
2 buah, kanan dan kiri). Pemutaran
180° calon kaki katak, hasilnya polaritas kaki bisa berubah tergantung saat
pemutaran. Eksperimen dapat dilakukan pada berbagai jenis
embrio. Stadium organogenesis
termasuk saat-saat yang labil karena terjadi perubahan sel yang terusmenerus.
Organogenesis dikaji secara molekuler, yaitu dengan
mengamati ekspresi gen atau
sintesis protein baru yang terjadi pada setiap tahap perkembangan. Untuk
mengamati gen yang aktif (mRNA) dengan metode in situ
hibridization, sedangkan untuk protein yang baru terbentuk dengan metode immuno staining.
Contoh pada irisan calon
sistem syaraf (canalis neuralis dan crista neuralis) tampak bahan
fibronectin di
sekitar sel crista neuralis yang mengalami migrasi.
2.10
Asal Mula Pembentukan Organ
Inisiasi pembentukan organ tampak pada stadium blastula.
Sel embrional belumjelas dapat dibedakan satu dengan lainnya, dan disebut
dengan blastoderm. Pada embrio
katak, perbedaan ukuran sel menyebabkan terjadinya mikromer, medomer dan
makromer. Beda lokasi menyebabkan penyebutan bagian yang
berbeda seperti : sentroblast,
periblast, epiblast, hypoblast dan sebagainya pada embrio burung.
Pada tingkat gastrula awal, bagian-bagian yang disangka
akan menjadi organ dapat
dibuat peta nasib (fate map). Gastrula katak terdapat 6 daerah calon
pembentuk organ :
epidermal (kulit), neurooptodermal (syaraf), mesodermal (mesoderm),
sentrodermal (entoderm), dan germinal (gonade). Gastrula
burung dan mammalia bentuknya
mirip, yaitu sebagai dataran. Bagian yang akan membentuk badan embrio
disebut dengan embryoblast (discoblast). Pada
dataran itu terbentuk stria primitiva sebagai sumbu panjang embrio.
Pada tingkat neurula terbentuk lamina neuralis (neural
plate) sebagai awal organogenesis.
Karena sumbu panjang embrio sudah jelas, maka ada bagian anteriorposteriorbadan
embrio. Di bagian anterior timbul lipat kepala, bagian
badan dan somit, dan di
bagian posterior ada sisa stria primitiva.
Pada tingkat neurula, bentuk dan struktur embrio ikan,
katak, kadal, burung dan tikus
tampak sama. Ini disebut stadium filotipic. Struktur luar terdiri dari
bagian
kepala dengan mata, bagian leher dengan arches
visceralis (5 buah), bagian badan dengan somit (segmen mesoderm), sedangkan calon anggota
badan belum muncul.
Pada stadium fetus, semula calon organ sudah terbentuk
dan bentuk bangun embrio
sudah seperti tatanan sesuai spesies masing-masing. Calon organ tumbuh dan
berkembang menjadi semakin kompleks, namun belum
berfungsi sepenuhnya.
Lapis
Benih (Germ Layer)
Tiga lapis benih dibedakan menjadi ekto-, meso- dan
endoderm. Sel ektodermberbentuk kubus, sel rapat, penanda molekul adalah keratin
atau melanin pada embrio katak. Sel mesoderm berbentuk stellat, polygonal, antar
sel-selnya longgar, penanda molekulnya adalah laminin. Sel endoderm berbentuk kubus, sel rapat
dan penanda molekulnya
adalah gastrin.
Adanya molekul penanda berarti sudah terjadi
diferensiasi, tetapi belum bersifat akhir. Semua masih bisa berubah secara struktural (trans
differentiation). Proses organogenesis sangat dinamis, lapis satu dengan yang lain bisa terjadi
interaksi, induksi,
separasi, kondensasi dan sebagainya. Lapis ektoderm bisa masuk ke dalam
embrio yang jauh dari asal lapisannya. Ke tiga lapis itu
akan mengalami diferensiasi dan membentuk organ primer, kemudian berkembang menjadi organ fungsional,
baru
setelah itu individu muda akan lahir atau menetas.
Jaringan Embrio
Jaringan terdiri dari sel dan substansi antar sel. Ada 4
macam jarignan pada embrio, yaitu: epithelium, mesenkhim, endothelium dan neural, serta produk
antar sel. Epithelium,
misalnya neuroepithelium pada canalis neuralis, mesothelium pada
somit
dan epithelium pada entoderm/endoderm.
Mesenkhim merupakan perkembangan mesoderm somit di semua
bagian
embrio yang akan menjadi calon tulang, otot, darah dan
berbagai calon organ mesodermal
lainnya. Sel mesenkhim akan menjadi berbagai sel : endothelium,
hipoblast, chondoblast, fibroblast, osteoblast, dan
myoblast. Mesenkhim juga menjadi hemositoblast yang menjadi eritrosit, monosit, trombosit,
leucosit dan makrofage.
Substansi antar sel baru berupa molekul yang dihasilkan
oleh sel sebagai Cell Adhession Molecule (CAM). Berbagai jenis CAM yaitu neural cell adhession
molecule (NCAM). Cadhrin, substansi yang mengandung ion
Ca2+ integrasi sebagai media untuk menyatukan CAM dengan substrat antar sel
(MAS). Laminin adalah glikoprotein.
Fibronektin yang berupa glikoprotein berfungsi sebagai
media untuk migrasi calon
sel syaraf. Semua protein antar sel berfungsi untuk proses morfogenesis. Sel
embrio tidak pernah berhenti dalam proses perkembangan,
selalu dinamis. Sel mengeluarkan
substansi untuk menginduksi sel lain agar dapat tumbuh dan
berkembang. Bila sel fibroblast dikultur mensekresikan
growth factor (FGF), maka dia
dapat menstimulasikan perkembangan sel yang lain. Sel epithel mengeluarkan
platelate epidermal growth factor (PEGF).
Pada embrio katak, jaringan khorda mesoderm, atau khorda
dorsalis
mensekresikan
khordin (nogin) yang dapat menginduksi lamina neuralis untuk
berkembang menjadi canalis neuralis. Proses pembentukan
canalis neuralis sebagai induksi
primer. Terbentuknya canalis neuralis juga disebut sebagai neurula primer,
juga sebagai organ primer.
Sel darah tidak terikat satu dengan lainnya, bebas
bergerak naum ada molekul di
membrannya, yaitu lectin.
Model
Pembentukan Organ
Pada awalnya organ terbentuk secara sederhana, yaitu:
melekuk, menonjol, melipat,
menebal, den membentuk kuncup. Kemudian terjadi interaksi, induksi antar 2
lapis benih untuk membentuk struktur organ.
Calon organ Ektoderm
a.
Melekuk (invaginasi). Epitel atau epidermis melekuk selanjutnya
berinteraksi dalam mesenkhim, akhirnya membentuk struktur organ.
Contoh: pembentukan rambut,
kelenjar keringar, kelenjar mammae, gigi dll.
b.
Menonjol (evaginasi). Epidermis menonjol dan melipat, kemudian membentuk
struktur organ. Contoh: pembentukan bulu, sisik dll.
c.
Menonjol dengan jaringan di bawahnya (kompleks). Epidermis dan dermis, serta
mesenkhim tumbuh. Diikuti oleh tumbuhnya syarat. Contoh:
pada pembentukan anggota
badan, kaki, sayap dan karapak.
Calon organ dari Mesoderm
Model pembentukan struktur organ (morfogenesis) dari
mesenkhim meliputi :
a.
Kondensasi. Mesenkhim yang semula merenggang kemudian merapat membentuk
sentrum. Contoh: pada pembentukan kartilago.
b.
Pembelahan sel yang terus-menerus. Sel mesenkhim proliferasi terus-menerus dan
tumbuh memanjang. Contoh: pada pertumbuhan anggota badan.
c.
Migrasi sel. Sel bergerak menuju lokasi tempat pembentukan organ yang jauh dari
asalnya. Contoh: mesenkhim pembentuk jantung.
d.
Sel mesenkhim mengeluarkan substansi tertentu. Extra Cellular Matrix (ECM)
disekresikan oleh sel mesenkhim. Contoh: mesenkhim yang
akan menjadi kartilago.
e.
Melipat membentuk saluran. Dinding coelom di bagian dorsal terbentuk 1 pasang
saluran yang akan menjadi saluran kelamin. Contoh: pada
terjadinya ductus Mulleri.
Calon organ dari Entoderm
a.
Melekuk dan meninggi. Di bagian pharynx terjadi 5 pasang arches
visceralis (celah
insang).
b.
Membentuk kuntum atau diverticulum. Penonjolan entoderm calon paru, pancreas,
hari, empedu dari calon usus depan (fore gut).
c. Membentuk tonjolan kantung
vitellus.
d. Membentuk tonjolan
allantois.
Perkembangan
Lapis Benih
Awal tubuh vertebrata, khususnya mammalia terdiri dari 3
lapis, berkembang menjadi
12 sistem organ, kemudian mempunyai calon organ sejumlah ± 48 jenis,
diferensiasi menjadi ± 200 jenis sel dan jumlah sel yang
belum bisa dihitung. Sebagai gambaran: jumlah sel pada jenis cacing cutera Chaenorhabditis elegans,
pada waktu memutus: panjang
1 mm, sel badan 959 buah, sel kelamin 1050 buah, sel syaraf 30211
buah, sel dalam program kematian 105. Tubuh C. elegans
tidak kompleks seperti halnya tubuh vertebrata, tapi pola dasarnya serupa.
Ringkasan perkembangan calon pembentuk organ pada Blastula-Gastrula
adalah sebagaiberikut :
Epiderm
berkembang menjadi :
a.
Epidermis berkembang menjadi rambut, bulu, sisik, kuku, cakar, tanduk dlsb.
b.
Lensa mata, organ dalam telinga, alat sensoris pada hidung, organ pada kulit,
organ sensoris pada kulit.
c.
Stomodaeum (calon mulut) berkembang menjadi rongga mulut, adenohipofise,
gigi, dan kelenjar-kelenjar di dalam mulut.
d. Proctodaeum (calon anus)
mengembangkan lapisan epitel anus.
Neuroektoderm
berkembang menjadi:
a.
Canalis neuralis (neural tube).
b.
Nervus opticus dan lensa mata.
c.
Syaraf perifer dan ganglion.
d.
Kromatofora, jaringan kromafin seperti sel pigmen pada kulit, peritoneum
seperti
sel kromafin pada supra renalis.
e.
Mesenkhim di kepala, neuroglia.
f.
Otot halus pada iris.
Mesoderm
berkembang menjadi:
a.
Epimer, mesomer, hipomer dan tubus mesoderm.
b.
Epimer penginduksi canalis neuralis.
c.
Otot sadar dan tidak sadar.
d.
Mesenkhim, jaringan ikat, tulang rawan dan tulang keras.
e.
Darah dan organ limfatik.
f.
Gonade (selain sel kelamin), saluran reproduksi, kelenjar asesoris alat
reproduksi.
g.
Ginjal, ureter, otot-otot kandung kemih, otot-otot uterus, vagina dan urethra.
Calon
Khordadorsalis berkembang manjadi:
a.
Membentuk khordadorsalis (batang punggung) sebagai sumbu anterior-posterior.
b. Sebagai penginduksi
pembentukan medulla spinalis.
c.
Sebagai khorda dorsalis permanen pada Amphioxus atau batang punggung
sebagai
skeleton hewan chordata rendah.
d. Sisa khordadorsalis terdapat
di antara vertebrae chordata tinggi.
Calon
entoderm berkembang menjadi:
a.
Lapisan epitel calon usus (gut) meliputi epitel pharynx, epitel
saluran eustachius, epitel telinga dalam, parateroid dan timus, epitel kelenjar tiroid, epitel larynx,
trachea dan paru-paru, epitel usus, pankreas, hepar dan kelenjar-kelenjar
pencernaan.
b.
Epitel kandung kemih, vagina, urethra dan keslenjar asesoris alat genital.
c. Epitel kantung Seasel (head
gut).
d. Epitel appendix.
Daerah germinal (mengandung calon sel kelamin) berkembang
menjadi:
a.
Primordia sel kelamin atau pada hewan-hewan di bawah mammalia akan menjadi
sel kelamin langsung.
b. Primordial sel kelamin menjadi sel kelamin jantan atau betina pada
mamalia.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dalam pembentukan organ
tubuh mahluk hidup dikenal adanya istilah organogenesis. Organogenesis yaitu
proses pembentukan organ-organ tubuh pada makhluk hidup (hewan dan manusia).
Bukti pertama pembentukan organ adalah adanya tiga jenis perubahan morfogenik
yaitu pelipatan, pemisahan, dan pengelompokan padat (kondensasi) sel. Organ
yang dibentuk ini berasal dari masing-masing lapisan dinding tubuh embrio pada
fase gastrula. Ciri utama dari fase gastrula adalah terbentuknya tiga lapisan
germinal embrio yaitu lapisan ektoderm, mesoderm dan endoderm, yang nantinya
akan berkembang menjadi turunan organ tertentu.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N.A. 2004. Biologi Jilid 3. Jakarta:
Erlangga.
Putra, Ramadhani E, 2002. Anatomi Dan Fisiologi Hewan. Jakarta:
Erlangga,
No comments:
Post a Comment