EMBRIOLOGI

FERTILISASI

Ø  Fertilisasi : penggabungan 2 sel gamet yaitu ovum dan spermatozoa membentuk zigot

Ø  2 proses sebelum fertilisasi :

   ovulasi dan ejakulasi

Ø  Fertilisasi:

            1. Fertilisasi interna (tdp alat kopulasi)

            2. Fertilisasi eksterna (ikan, katak)

TAHAP FERTILISASI :

Ø  Daya tarik  à  fertilizin – antifertilizin

Ø  Penetrasi  sel-sel granulosa (oleh   enzim hyaluronidase)

Ø  Penetrasi zona pelusida oleh enzim akrosin

Ø  Penyatuan spermatozoa dengan membran vitellin

Ø  Pelepasan granul-granul oosit

Ø  Terbentuk membran fertilisasi

SIFAT UMUM PERKEMBANGAN ONTOGENITAS

Proses perkembangan tergantung :

1. Pelipatgandaan sel (Cell Proliferation)
2. Pertumbuhan (Growth)
3. Diferensiasi (Morphogenesis & Histogenesis)
4. Integrasi, bersifat sentralisasi

•      Pelipatgandaan sel dengan mitosis.
Pertumbuhan: sintesis protoplasma, pengambilan air dan deposisi interseluler. Faktor yang mengatur pertumbuhan: konstitusi tubuh, suhu, nutrisi, faktor perangsang, faktor penghambat.
 Diferensiasi, terjadinya bermacam bentuk dari yang uniform; meliputi
a. Morphogenesis, perubahan bentuk dan susunan
    serta bagian-bagiannya.
Rangkaian proses perpindahan sel (migration), pengelompokan sel (agregation), pertumbuhan bersifat  lokal (localized growth), peleburan & pemisahan, pelipatan (folding), pembengkokan.
           
b. Histogenesis, perubahan susunan dan substansi
    seluler dari jaringan yang terbentuk.

FASE MORULA ( 8 SEL )

•      Terjadi  3 – 7 jam setelah pembuahan.

•      Sel – sel bergerombol membentuk bangunan bola padat atau seperti buah murbei.

FASE BLASTULA ( 16 SEL )

•      Terjadi 18 jam setelah fertilisasi.

•      Terbentuk bangunan yang di dalamnya terdapat rongga berisi cairan  yang disebut blastosol.

FASE GASTRULA ( >32 SEL )

•      Terjadi 34 jam setelah fertilisasi.

•      Diawali dengan pembentukan ke dalam/ invaginasi, dilanjutkan penyusunan dan pengaturan sel ke dalam lapisan yang berbeda.

•      Pada akhir fase ini terjadi diferensasi dan spesialisasi, yang terbentuk 3 lapisan yaitu  ektoderm, mesoderm dan endoderm.

Ø  Bulan 1, terbentuk cikal bakal otak, vertebra. Jantung berdetak lirih, terbentuk calon tangan dan kaki.

Ø  Bulan 2, panjang 10 – 12 mm berat 13 gr. Terjadi pembentukan otak, tulang rawan. Tulang keras mulai bekerja. degub jantung 120  kali per menit.

Ø  Bulak ke 3, organ tubuh sudah saling berhubungan. Gerakan mulai terkoordinasi. Indra pengecap mulai berfungsi dan cegukan.

Ø  Bulan ke 4, akhir bulan mulai menggerakkan bola mata. Panjang tubuh 10 cm, berat 20 gram.

Ø  Bulan ke 5, otak selesai dibentuk. Rambut mulai tumbuh. Panjang tubuh 20 – 25 cm, berat 0,5 kg.

Ø  Bulan ke 6, indra pendengaran mulai berkembang dan belajar melakukan gerak refleks.

Ø  Bulan ke 7, struktur otak berkembang pesat. Kulit semakin halus dan licin.

Ø  Bulan ke 8, kelima indra mulai berfungsi, kuku telah terbentuk. Berat mencapai 1,5 kg. tubuh sudah menempatkan di dalam rongga panggul.

Ø  Bulan ke 9, berat mencapai 3 kg, panjang lebih dari 35 cm. Menjelang hari ke 227, posisi janin posisi janin akan turun menempati rongga panggul dengan posisi kepala di bawah.

BAGAIMANA TERBENTUKNYA GASTRULA ????

•      Sel-sel blastula yang mengalami invaginasi terus tumbuh ke arah dalam sehingga blastopore akan terus terdesak ke dalam dan terbentuk rongga arkenteron.

•      Rongga ini membagi sel-sel yang tumbuh tersebut menjadi lapisan endoderm disebelah dalam dan mesoderm dibagian tengah.

•      Lapisan bagian luar dari lapisan sel pada animal pole yang tetap berada diluar (tidak melipat ke dalam) membentuk ektoderm.

•      Ketiga lapisan tersebut kemudian disebut dengan Lapisan Germinal Embrio

BAGAIMANA MEKANISME SELULER DALAM PROSES GASTRULA ???

•      Penataan dan pergerakan sel yang terjadi dari bentuk blastula menjadi gastrula melibatkan mekanisme seluler yang luar biasa, yaitu :

          1) Perubahan dalam motilitas sel,

          2) Perubahan dalam bentuk sel, dan

          3) perubahan dalam adhesi seluler (penempelan dari sel ke sel lain, atau ke matriks ekstraseluler).

POLA PERGERAKAN SEL DALAM GASTRULASI EMBRIO HEWAN

•      Invaginasi : lapisan sel bagian luar masuk atau melipat ke dalam.

•      Ingressi : sel-sel bagian permukaan secara individual bermigrasi ke bagian dalam (interior) dari embrio.

•      Involusi : lapisan sel membelok ke dalam dan kemudian membentang jauh ke bagian permukaan internal.

•      Epiboly : lapisan sel membentang  dengan menipiskan  bentuk sel-selnya menyeberangi permukaan luar  sebagai suatu unit.

•      Interkalasi :dua atau lebih deretan sel  menyusun diri dengan masuk ke sela sela antara satu sel ke sel lainnya, sehingga terbentuk deretan sel yang lebih panjang dan lapisannya lebih tipis.

•      - Convergent Extension (perluasan secara konvergen  : dua atau lebih deretan sel  interkalasi,  tetapi  interkalasinya teratur dan terarah pada suatu tujuan

PERUBAHAN BENTUK SEL

•      Perubahan bentuk sel umumnya melibatkan reorganisasi sitoskeleton.

•      Awalnya, mikrotubula terorientasi paralel dengan sumbu dorso-ventral embrio, sehingga membantu pemanjangan sel sepanjang arah tersebut.

•      Pada ujung dorsal masing-masing sel terdapat susunan paralel filamen aktin yang terorientasi menyilang. Filamen tersebut berkontraksi yang menyebabkan sel berbentuk baji (wedge), sehingga memaksa lapisan ektoderm melekuk ke arah dalam (invaginasi / inpocketing).

PERGERAKAN AKTIF SEL

•      Sel-sel dapat  bergerak aktif “merayap” dalam embrio dengan menggunakan serat sitoskeleton untuk menjulurkan dan menarik penjuluran seluler.

•      Penjuluran sel-sel embrionik umumnya berupa lembaran pipih (lamellipodia) atau duri (filopodia).

•      Matriks ekstra seluler berfungsi mengarahkan sel-sel yang sedang bermigrasi di sepanjang jalur tertentu.

BAGAIMANA PERGERAKAN AKTIF SEL SAAT GASTRULASI ????

•      Pada gastrulasi beberapa organisme , invaginasi diawali oleh penyempitan (wedging) sel-sel pada permukaan blastula, penetrasi sel-sel untuk masuk lebih dalam ke bagian dalam embrio melibatkan ekstensi filopodia oleh sel-sel terdepan dari jaringan yang bermigrasi. Gerakan sel-sel tersebut akan menarik sel-sel yang mengikuti dibelakangnya untuk melalui blastopori, sehingga membantu menggerakkan lapisan sel dari permukaan embrio ke dalam blastosoel untuk kemudian membentuk endoderm dan mesoderm embrio.

ADHESI SEL

•      Glikoprotein dalam matriks ekstra seluler (misal, fibronektin) menautkan sel-sel yang bermigrasi dan juga berperan dalam menahan sel sehingga sel-sel tersebut mencapai tujuan.

•      Faktor yang berperan dalam migrasi tersebut adalah glikoprotein yang disebut molekul adhesi sel (cell adhesion molecule) yang terdapat pada permukaan sel.

HASIL AKHIR GASTRULASI

•      Gastrulasi akan menghasilkan gastrula, embrio berlapis tiga (3 lapisan germinal; endoderm, mesoderm, ektoderm) dengan rongga pencernaan rudimenter (arkenteron).

•      3 lapisan germinal hasil gastrulasi ini menjadi ciri umum perkembangan  pada sebagian besar filum hewan, yaitu tipe tubuh tripoblastik (3 lapis).

•      Ketiga lapisan tersebut nantinya akan berkembang menjadi berbagai jaringan dan organ dalam sistem tubuh hewan dewasa.

GASTRULASI EMBRIO MANUSIA

•      Saat blastotista (blastula) terimplantasi di uterus, massa sel bagian dalam membentuk cakram pipih dengan lapisan sel bagian atas (epiblast) dan lapisan sel bagian bawah (hipoblast). Lapisan-lapisan ini homolog dengan lapisan pada cakram embrio burung.

•      Seperti pada burung, embrio manusia akan berkembang secara keseluruhan dari sel-sel epiblast, sementara sel-sel hipoblast membentuk kantung kuning telur (yolk sac).

•      Gastrulasi terjadi melalui pergerakan ke arah dalam sel-sel lapisan atas melalui  primitive streak untuk membentuk  mesoderm dan endoderm (persis sama dengan proses pada embrio burung)

Membran Ekstra Embrionik Embrio Mamalia

•      Di awali dari implantasi, empat membran ekstra embrionik terbentuk selama perkembangan embrio mamalia, yaitu Korion, Amnion, yolk sac, dan Alantois. Keempat membran tersebut homolog dengan membran ekstra embrionik burung dan reptilia.

•      Korion ; berkembang dari trofoblast, kemudian secara sempurna berkembang mengelilingi embrio dan membran ekstraembrionik lainnya

•      Amnion; awalnya terbentuk sebagai sebuah kubah yang memperbanyak diri dan akhirnya menyelimuti embrio dengan rongga amnion yang berisi cairan.

•      Yolk sac; terletak dibawah lapisan germinal (proper) embrio yang sedang berkembang. Berupa kantong berisi cairan, tetapi tidak berisi kuning telur seperti embrio burung dan reptil.

•      Alantois ; berkembang sebagai kantung dari luar perut rudimenter embrio.

•      Alantois membentuk pembuluh darah yang mengangkut oksigen dan nutrien dari plasenta ke embrio serta mengeluarkan CO₂ dan limbah nitrogen dari embrio.

NEURULA

•      Terbentuk setelah embrio mengalami  neurulasi

•      Neurulasi :  terbentuknya neuraltube dari neural  plate

•      Terdapat sisa-sisa sel saraf dalam neurulasi à  neural crest

FUNGSI PLASENTA

ü  Respiratorius

ü  Absorbsi

ü  Barrier

ü  Internal secretion

ü  Exscretion

ü  Secretion

DIFERENSIASI DAN ORGANOGENESIS

•      Ektoderm : epidermis,rambut, kel.minyak, kel.keringat, sistem saraf.

•      Mesoderm : tulang, jar.ikat, otot, sistem peredaran darah, ekskresi, sistem reproduksi.

•      Endoderm : epitel pencernaan, respirasi, pankreas dan hati, kel. Gondok.