MAKALAH PERKEMBANGAN EMBRIO MANUSIA
Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Perkembangan Hewan yang Dibimbing oleh Dr. H. Abdul Gofur, M.Si dan Dra. Titi Judani, M.Kes
Disusun oleh: Kelompok 4 Off A
Lutfi Rizkita Mitha Yudistira Ndzani Latifatur Rofi’ah Nurlailatil Karomah Oktavia Astiana
(100341400694) (100341400679) (100341400702) (100341400702) (100341400691) (100341400691) (100341400685)
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Maret 2012
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pada hampir semua mahluk hidup suatu generasi baru dimulai dari suatu telur yang telah difertilisasi (dibuahi), atau zigot yaitu suatu sel hasil penggabungan dari sel induk betina dan sel induk jantan, dimana masing-masing induk berperan dalam menentukan sifat-sifat individu baru yakni dalam hal ukuran, bentuk, perlengkapan fisiologis dan pola perilakunya. Pada proses perkembangan manusia melalui berbagai tahap yang dimulai dari gametogenesis pada masing-masing induk, dimana induk jantan mengalami spermatogenesis (proses pembentukan sperma), dan induk betina mengalami oogenesis ( proses pembentukan ovum). Setelah terjadi vertilisasi (proses peleburan dua gamet sehingga terbentuk individu dengan sifat genetik yang berasal dari kedua induknya) maka akan terbentuk zigot. Zigot akan mulai membentuk suatu organisme yang multiseluler yang dilakukan dengan proses-proses pembelahan. Pembelahan awal yang terjadi disebut sebagai blastulasi, dimana sel yang merupakan hasil fertilisasi antara dua induk mengalami pembelahan. Setelah beberapa kali mengalami pembelahan sinkron, embrio kemudian membentuk suatu bola yang disebut morulla. Setelah embrio menjalani tahap pembelahan dan pembentukan blastula, embrio akan masuk kedalam suatu tahapan yang paling kritis selama masa perkembangannya, yaitu stadium grastula. Grastulasi (proses pembentukan grastula) ditandai dengan perubahan susunan yang sangat besar dan sangat rapi dari sel-sel embrio. Grastulasi 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. Organ pertama yang terbentuk adalah jantung. Perkebangan embrio manusia sangatlah kompleks dimana pada awalnya hanya satu sel kemudian berkembang menjadi individu yang terdiri dari miliaran sel. Oleh karena itu, perlu suatu pembelajaran khusus mengenai perkembangan manusia
B. Rumusan Masalah 1.
Bagaimana pembelahan dan blastulasi pada perkembangan embrio manusia?
2.
Bagaimana tahap gastrulasi pada perkembangan embrio manusia?
3.
Bagaimana tahap neurulasi pada perkembangan embrio manusia?
C. Tujuan 1.
Mengetahui perkembangan embrio pada tahap pembelahan dan blastulasi
2.
Mengetahui perkembangan embrio pada tahap gastrulasi.
3.
Mengetahui perkembangan embrio pada tahap neurulasi.
BAB II PEMBAHASAN
A. Pembelahan dan Blastulasi pada Manusia
Sel telur mamalia berukuran sangat kecil dan 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. Proses pembelahan zigot mamalia paling lambat dibandingkan kelompok hewan lainnya, yaitu memakan waktu 12-24 jam untuk setiap kali pembelahan. Stadium pembelahan terjadi pada saat embrio digerakkan kedalam uterus. (Surjono,2001) 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 satu blastomer membelah secara meridional, sedangkan blastomer lainnya membelah secara ekuatorial. Tipe pembelahan seperti ini disebut holoblastik rotasional. (Surjono,2001)
Gambar. Perbandingan stadium pembelahan dini
(A) echinodermata dan (B)
mamalia Berbeda dengan pembelahan embrio hewan lainnya, pembelahan embrio mamalia tidak semuanya membelah dalam waktu yang bersamaan, sehingga
blastomer tidak meningkat dari 2,4,8 dan seterusnya tetapi seringkali berjumlah ganjil. (Surjono,2001) Yang paling berbeda mungkin pada periode kompaksi. Pada stadium 8 sel hubungan antar blastomer cukup longgar dan banyak mengandung ruang antarsel. 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 dibagian dalam embrio berhubungan satu sama lain dengan gap junction memungkinkan terjadinya perlaluan molekul dan ion antara sel yang satu dengan yang lainnya. Sedangkan antar sel-sel bagian luar berhubungan satu dengan tight junction, yang berfungsi mencegah pertukaran cairan antara lingkungan dengan embrio dan menyebabkan
terjadinya
akumulasi
cairan didalam
embrio.
(Surjono,2001)
Gambar. Bentuk morulla pada embrio manusia Dengan demikian kompaksi menyebabkan sel-sel terbagi menjadi dua kelompok, dibagian luar dan dibagian dalam embrio. Embrio yang kompak ini disebut morula. Morula ini tidak mengandung rongga. Cairan yang disekresikan kedalam morula menyebabkan embrio menjadi berongga dan sel-sel yang berada di bagian dalam berkelompok pada satu cincin sel eksternal. Struktur seperti ini disebut blastosis. (Surjono,2001)
Gambar. Diagram skematik perubahan bentuk sel dan kompaksi embrio mencit Sel-sel blastosis terdiri atas 2 kelompok yaitu inner cell mass atau ICM dan outer cell mass dimana keduanya berbeda baik dalam morfologi , fungsi maupun struktur kimianya. Sel-sel penyusun bagian luar blastosis (outer cell mass) secara keseluruhan disebut trofoblas atau trofektoderm. Sel-sel tersebut satu sama lain dihubungkan dengan tight junction. Kelompok sel-sel ini tidak membentuk
embrio
plasenta.trofoblas
melainkan
berfungsi
membentuk
menginduksi
jaringan
korion
perubahan-perubahan
penyusun khas
pada
permukaan atas uterus ketika embrio implantasi. Sel penyusun ICM satu sama lain berhubungan dengan gap junction. Sel ini kemudian hari akan membentuk embrio dan sistem membran embrio. Sel-sel ICM selanjutnya akan memisahkan diri dan membentuk lapisan tipis sel dibagian bawah ICM yang disebut hipoblas. Dan bagian ICM yang tidak memisah disebut epiblas. (Surjono,2001)
Gambar. Diagram skematik pembentukan hipoblas embrio babi.
Seperti blastula lainnya, blastula mamalia (blastosis) telah mempunyai daerah daerah pembentuk alat. Epiblas membentuk bakal ektoderm epidermis, ektoderm saraf, notokrda dan mesoderm; sedangkan hipoblas membentuk bakal endoderm. seperti pada embrio ayam, epiblas anterior merupakan bakal endoderm epidermis, kemudian sebelah posterior secara berturut-turut adalah bakal endoderm saraf, notokorda, prekorda, dan yang paling posterior adalah bakal mesoderm. (Surjono,2001)
Gambar. Bakal pembentuk alat blastula mamalia
B. Gastrulasi Pada Manusia
Gastrulasi pada mammalia, sangat serupa dengan gastrulasi pada unggas dan reptil, sebab mammalia memang berevolusi dari kedua kelompok hewan itu. Derivasi jaringan-jaringan yang dihasilkan oleh proses gastrulasi pada mammalia, dengan contoh manusia dan kera rhesus. Diferensiasi awal jaringan embrio sudah terjadi pada tahap blastula (blastosis), dengan terbedakannya kelompok sel bagian luar atau “outer cell mass” dari kelompok sel bagian dalam atau “inner cell mass” atau ICM. Bagian selular terluar adalah trofoblas atau trofektoderm yang sematamata merupakan bagian ekstraembrio yakni bakal selaput ekstraembrio korion yang terlibat dalam pembentukan plasenta bersama endometrium. Trofoblas akan berdeferensiasi menjadi: 1) sitotrofoblas yang tetap epitel dan terletak dibagian proksimal, dan 2) sinsitiotrofoblas atau sintrofoblas yang berupa sinsitium dan dapat berinvasi ke dalam endometrium yaitu pada hewan-hewan yang berimplantasi secara invasif. “Inner cell mass” merupakan pembentuk seluruh bagian intraembrio dan selaput intraembrio amnion, kantong yolk, dan alantois. Segregasi pertama dari sel ICM ialah terbentuknya hipoblas atau endoderm primitif ke arah blastosoel, dan terbentuknya epiblas dari jaringan ICM sisanya. Di dalam epiblas terbentuk celah-celah yang kemudian bersatu sehingga 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 primitif. 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 endoderm, 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.
Gilbert, 2003 (http://dc172.4shared.com/doc/-_7lovpn/preview.html)
Figure. Development of Human Embryonic Tissues. (© 2001 Terese Winslow)
C.
Neurolasi Pada Manusia
Neurolasi adalah pembentukan bumbung neural yang menjadi bakal system saraf pusat. Embrio yang sdang mengalami neurolasi disebut neurula. Proses neurolasi diawali dengan adanya induksi dari lamesoderm yaitu notokord, sebagai inductor, terhadp ectoderm yang tepat diatasnya, yaitu ectoderm neural, induksi yang paling awal adalah induksi neural yang disebut induksi primer, sebelum
terjadi
induksi
primer,
induksi-induksi
selanjutnya
tidak
akan
berlangsung dan embrio tidak berkembang sempurna. Kebanyakan induksi bersifat instruktif dan biasanya premisif.
Induksi instruktif , dengan inductor
melakukan aksi (indtruksi) terhadap jaringan kompeten untuk berubah atau berdiferensiasi.
Pada induksi primisif, inductor tidak melakukan suatu aksi
terhadap sel yang mengalami deferensiasi, melainkan hanya menyediakan fasilitas saja misalnya sebagai jalur untuk migrasi. Setelah mengalami induksi primer, selanjutnya ectoderm neural akan mengalami perubahan, antara lain sel-selnya meninggi menjadi silindris dan berbeda dari sel-sel ectoderm bakal ektodermis yang berbentuk kubus. Perubaha sel-sel ini melibtaan pemenjangan mkrotubul yaitu salah satu komponen sitoskelet. Meningginya sel-sel keeping neural menyebabkan keeping neural menjadi sedikit terangkat dari ectoderm disampingnya. Sebagai respon terhadap induksi, sel-sel keeping neural mensintesis RNA baru dan terdeterminasi untuk berdiferensiasi menjadi bakal system saraf pusat. Kedua keping neural melipat menjadi lipatan neural mengapit bagian keeping yang melekuk yaitu lekuk neural. Kedua neural akan berfusi dibagian mediodorsal emrio sehingga terbentu bumbung neural. Pada saat terjadi fusi presumptive pial neural dilepaskan dari ectoderm neural dan ectoderm epidermal diatas dan sepanjang kiri dan kanan bumbung neural.bagian dorsal dari bumbng neural yang baru terbentuk, mula-mula masih berhubungan dengan epidermis siatasnya dan dengan sel-sel pial neural, sebelumnya sel-sel ectoderm neural dan sel-sel ectoderm epidermal, keduaduanya menghasilkan molekul adhesi sel (sel adhesi molekul atau CAM), yaitu epithelial-kadherin. Pemiasahan bumbung neural dari epidermis disebabkan oleh diekspresifkannya molekul adhesive yang lain yaitu N (neural)-kadherin dan N-
CAM oleh sel-sel bumbung neural yang jkini tidak mensintesis kembali Ekadherin. Neurolasi berlangsung disebelah anterior nodus hensen setelah ectoderm di insuksi oleh notokord. Denga teknik tranplantasi antara jaringan nodus hensen dan jaringan embrio lainnya. Selain itu karena notokord berpaut denga keeping neural yang berada tepat diatasnya oelh adanya molekul pengait (anchoeing moelcules) sedangkan sel-sel penyusun keping neural terus berproliferasi, maka tepi kiri dan tepi kanan neural akan terangkat dan melipat. Mekanisme pelekukan dan pelipatan juga terjadi oleh berubahnya bentuk sel-sel alas keeping neural karena kontrikasi mikrofilamen dan puncak apeks sel. Kontriksi tersebut mengakibatkan sel-sel alas menjadi bentuk baji (wedge shaped ) yang disebut “median bringe” (MH) sehingga terjadi pelekukan dibagian atas tersebut. Pada posisi dorsolateral terdapat “dorsolateral hinge” (DLH) atau “engsel” dorsolateral juga membant pelekukan dan membantu bersatunya jedua lipatan sehingga terbentuk bumbung neural, rongga dalam neural disebut neurosoel. rongga ini sementara berhubungan dengan aekenteron melalui suatu saluran yang disebut kanalis neurenterikus Cara neurolasi dapat dibedaka menjadi dua klompok utama 1.
Neurolasi primer . umbung neural dibentuk dengan pelipatan keping neural dan bertemunya kedua lipatan itu. Ini berlangsung dibagian anterior tubuh (kepala dan tubuh)
2.
Neurolasi seconder, bumbung neural atau salurannya terbentuk oleh adanya kavitasi (pembentukan rongga) didalam kelompok sel ectoderm neural yang memadat. Ini terjadi dibagian posterior tubuh dan ekor. Bagian anterior neural lebih melebar yang aka membentuk otak daripada
bagian posteriornya dan akan membentuk medulla spinalis. Pada manusia memperlihatkan pola yang berbeda dengan hewan lain, karena awal penutupannya
berlangsung pada tempat-tempat yang berbeda sepenjang sumbu anterior posterior. Pada ujung anterior dan ujung posterioruntuk sementara tampat bagian yang terbuka berupa lubang atau porus dan masing-masing disebut neiroporus anterior dan neuroporus posterior dan otak berdeferensiasi menjadi medulla spinalis. (tien,2001) Perkembangan terhadap satu embrio berlangsung sefalokaudal yang berarti tahap perkembangan didaerah kepala (sefal) atau anterior sudah lebih lanjut daripada dibagian ekor (kauda) atau posterior Mula-mula terdapat tiga wilayah otak yaitu prosensefalon (otak depan), mesensefalon (otak tengah), dan rombensefalon (otak belakang). Kemudian prosensefalon dan rombensefalon masing-masing terbagi lagi menjadi dua wilayah sehingga terdapat 5 wilayah otak yaitu telensefalon, dan diensefalon (dari prosensefalon), mesensefalon, serta metensefalon dan mielensefalon (dari rombensefalon). Bumbung neural yang terletak posterior dari otak berdiferensiasi menjadi medula spinalis.
Pembagian wilayah pada mesoderm pada mamalia, termasuk adanya bagian ekstraembrio dan bagian intraembrio, serta notokorda yang sejak awal tidak menyatu dengan mesoderm paraksial , serupa dengan pada unggas. Demikian pula dengan pemisahan bagian ekstraembrio dari bagian intraembrio yang berlangsung melalui pelipatan-pelipatan . perbedaan utama yang tampak antara kedua kelompok hewan ialah bahwa pada keping embrio mamalia terletak di dalam suatu bola dengan trofoblas sebagai permukaanya. Selain itu , mesoderm
paraksial pada mamalia berbeda dari unggas karena pada awalnya tidak segmental. Baru kemudian setelah menjadi somit tampak adanya segmentasi. (Anonim, 2011)
BAB III KESIMPULAN
1. Pada tahap blastulasi
perkembangan embrio manusia terdapat 2
kelompok sel yaitu inner cell mass dan outer cell mass. Inner cell mass membentuk hipoblas dan epiblas. Hipoblas berkembang menjadi bakal
endoderm.
Sedangkan
epiblas
membentuk
endoderm
epidermis, bakal ektoderm syaraf, notokorda, prekorda dan bakal mesoderm. 2. Gastrulasi mammalia berlangsung di dalam rongga uterus induk setelah blastosis berimplantasi di endometrium uterus melalui trofoblas (trofektoderm). “inner cell mass” berdiferensisasi menjadi keping embrio yang pada mulanya terdiri atas epiblas dan hipoblas yang selanjutnya akan membentuk mesoderm dan endoderm serupa dengan proses yang terjadi pada unggas. Hipoblas adalah endoderm primitif yang melindungi rongga kantung yolk yaitu rongga yang berasal dari blastosoel. Trofoblas adalah ektoderm ekstraembrio yang akan berperan dalam membentuk pertautan antara fetus dengan jaringan induk, untuk memenuhi kebutuhan fisiologis fetus 3. Perkembangan embrio manusia pada tahap nurula didahului dengan terbentuknya lipata neural dan bumbung neural
diakhiri dengan pembentukan
DAFTAR PUSTAKA
Anonym.2011. Neurulasi. (online) (http:\neurulasi.html), diakses pada tanggal 07 Maret 2012. Gilbert, .2003. Gastrulation Human. (online)
(http://dc172.4 shared.com/doc
/_7lovpn/preview.html), diakses pada 9 Maret 2010 Surjono, Tien Wiati.2001. Perkembangan Hewan. Jakarta : Universitas Terbuka. Winslow, Terese. 2001. Development of Human Embryonic Tissues. (online) (http://stemcells.nih.gov/info/scireport/appendixa.asp), tanggal 9 Maret 2010
diakses
pada
