MAKALAH GASTRULASI

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana.

Makalah yang berjudul “Grastulasi” ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh karena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Tak ada gading yang tak retak. Begitu pula dengan tugas yang saya buat ini yang masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu saya memohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan. Kritik dan saran sangat diharapkan agar tugas ini menjadi lebih baik serta berdaya guna  dimasa yang akan datang. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin...

Penulis

DAFTAR ISI

PENGANTAR...................................................................................      i

DAFTAR ISI.................................................................................................      ii

BAB I        PENDAHULUAN.....................................................................      1

A.    Latar Belakang......................................................................      1

B.     Rumusan Masalah.................................................................      1

C.     Tujuan....................................................................................      1

BAB II       PEMBAHASAN........................................................................      2

A.    Definisi Gastrulasi.................................................................      2

B.     Proses Terbentuknya Gastrulasi............................................      3

C.     Proses Gastrulasi Pada Hewan..............................................      6

1.      Gatrulasi Pada Bulu Babi................................................      7

2.      Proses Gastrulasi Pada Amphioxus.................................      8

3.      Proses Gastrulasi Pada Amphibia....................................      8

4.      Proses Gastrulasi Pada Aves...........................................      9

5.      Gastrulasi Pada Mamalia.................................................      11

BAB III     PENUTUP..................................................................................      13

A.    Kesimpulan............................................................................      13

B.     Saran......................................................................................      13

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................      14

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

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.

Setelah gastrulasi, ektoderm akan mengembangkan jaringan epitel dan saraf, dan gastrula ini sekarang disebut sebagai neurula. Pelat saraf yang telah terbentuk sebagai piringan yang menebal dari ektoderm, terus meluas dan ujung-ujungnya mulai melipat ke atas sebagai lipatan saraf. Neurulasi mengacu pada proses pelipatan ini, dimana lempeng saraf (neural) diubah menjadi tabung saraf (neural tube). Piringan saraf akan melipat sepanjang alur saraf dangkal yang telah terbentuk sebagai garis median pembagi di dalam pelat saraf. Proses ini akan terus melipat ke dalam hingga mendapatkan tinggi tertentu dimana pringan saraf tersebut akan bertemu dan berdekatan. Nerupore tengkorak (kranial) dan ekor (kaudal) menjadi semakin kecil sampai mereka menutup sepenuhnya (hari ke-26) dan membentuk tabung saraf (neural tube).

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa definisi gastrulasi?

2.      Bagaimana proses terbentuknya gastrulasi?

3.      Bagaimana proses gastrulasi pada hewan?

C.    Tujuan

1.      Untuk mengetahui definisi gatrulasi

2.      Untuk mengetahui proses terbentuknya gastrulasi

3.      Untuk mengetahui proses gastrulasi pada hewan

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Definisi Gastrulasi

Istilah gastrula berasal dari kata gastrum atau gaster yang berhubungan dengan pencernaan, karena pada tingkat ini terbentuk rongga yang kelak akan menjadi saluran pencernaan. Rongga pada gastrula disebut gastrocoel atau archenteron. Gastrulasi merupakan proses yang dinamis dimana daerah-daerah calon pembentuk organ pada blastula mengalami perubahan susunan dan organisasi baru sejalan dengan pola pembentukan organ-organ tubuh. Pada tubuh primitif embrio vertebrata pada umumnya berbentuk silindris, dibagain depan sebagian kepala, dibagian tengah sebagai badan, dan bagian belakang sebagai ekor. Penampang bagian tengah embrio terdapat 5 bumbung yang berasal dari daerah calon pembentuk organ yaitu selubung epidermal yang dalamnya terdapat bumbung neural, bumbung endoderm dan sepasang bumbung mesoderm. Semua bagian tersebut berorientasi pada sistem sumbu panjang embrio. (Sugiyanto,1996:121).

Gastrulasi adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula, merupakan proses yang dinamis, terjadi gerakan-gerakan morfogenesis dengan tujuan memindahkan wilayah-wilayah persumtive ke tempat yang seharusnya. Gastrulasi merupakan tahapan yang kritis atau menentukan perkembangan selanjutnya.

Gastrula merupakan proses terjadinya diferensiasi sehingga gen mulai berperan dalam menentukan jenis sel yang terbentuk. Pada tingkatan ini terjadi sintesis protein khusus yang bersifat struktural maupun fungsional. Pada blastula ini tersebut belum terjadi sehingga gastrula merupakan masa yang aktif. Tahapan gastrula merupakan penentuan dalam perkembangan. Apabila ekspresi gen teratur sesuai dengan pola perkembangan yang terprogram maka perkembangan hewan akan berjalan normal. (Sugiyanto,1996:122-123).

B.     Proses Terbentuknya Gastrulasi

Gastrulasi adalah suatu proses yang dinamis, dimana berlangsung migrasi sel-sel atau lapisan sel-sel secara terintegrasi yang dilakukan melalui berbagai macam gerakan- gerakan morfogenik (Yayan, 2012). Seiring dengan berlangsungnya gastrulasi, juga berlangsung proses differensiasi. Migrasi sel-sel atau lapisan sel-sel selama gastrulasi dimaksudkan untuk:

a.       Menempatkan area perspektif endoderm ke dalam

b.      Membungkus embrio dengan perspektif ektoderm

c.       Menempakan mesoderm diatara endoderem dan ektoderm

d.      Membentuk arkenteron, bakal saluran pencernaan primitif

Gastrulasi sebagai suatu proses dimana sel-sel berkembang dan bermigrasi dalam embrio untuk mengubah masa sel dalam tahap blastokista menjadi embrio yang berisi tiga lapisan germinal primer. Migrasi sel-sel tersebut terjadi secara terintegrasi yang dilakukan melalui berbagai macam gerakan-gerakan morfogenik. Hasil penting gastrulasi adalah bahwa beberapa sel pada atau dekat permukaan blastula berpindah ke lokasi baru yang lebih dalam. Hal ini akan mentransformasikan blastula menjadi embrio berlapis tiga yang disebut dengan gastrula. Saat blastula terimplantasi di uterus, masa 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 kuning telur (yolk sac). Gastrulasi terjadi melalui pergerakan ke arah dalam sel-sel lapisan atas melalui primitive streak untuk membentuk mesoderm dan endoderm.

·         Ciri-ciri umum proses gastrulasi:

a.       Penataan kembali sel-sel embrio oleh gerakan morfogenetik

b.      Ritme pembelahan sel diperlambat

c.       Tidak terjadi tumbuh yang nyata

d.      Tipe metabolisme berubah

e.       Peran inti menjadi lebih besar

f.       Disintesisnya protein-protein baru, melalui mRNA baru.

Proses terbentuknya gastrula yaitu: 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 paling luar saluran pencernaan kita dan organ-organnya berasal dari endoderm dan sebagian besar organ dan jaringan lain, seperti ginjal, jantung dan otot berasal dari lapisan mesoderm (Atahualpa, 2013). Lapisan bagian luar dari lapisan sel pada animal pole yang tetap berada diluar (tidak melipat ke dalam) membentuk ektoderm. Contoh terbentuknya lapisan saraf manusia. Ketiga lapisan tersebut kemudian disebut dengan Lapisan Germinal Embrio .

 

     Gambar 1. Hasil akhir grastulasi

Dalam proses gastrulasi terjadi pembelahan dan perbanyakan sel terjadi pula gerakan sel dalam usaha mengatur dan menderetkan mereka sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh individu, dari spesies bersangkutan. Ada dua kelompok gerakan yaitu :

1.      Epiboli

Gerakan melingkup terjadi disebelah luar embrio. Berlangsung pada bakal ektoderm, epidermis dan saraf. Gerakkan yang besar berlangsung menurut poros bakal anterior- posterior tubuh. Sementara bakal mesoderm dan endoderm bergerak, epiboli menyesuaikan diri sehingga ektoderm terus menyelaputi seluruh ebrio. Contohnya, Perluasan ektoderm amfibia menuju blastoporus

2.      Emboli

Gerakan menyusup, terjadi disebelah dalam embrio, berlangsung pada daerah- darah bakal mesoderm,notochord, dan pre-chorda, dan endoderm. Daerah- daerah itu bergerak diarah blastocoel. Gerakan emboli dibagi atas 7 macam :

·         Involusi, gerakan membelok kedalam. Proses ini berlangsung pada bakal notochord dari sabit dorsal yang sesuai dengan gerakan hypoblast kearah anterior, sehingga notochord akan terletak didorso-median tepatnya persis di bawah ektoderm. Contohnya Perpindahan lapisan luar yang masuk melalui blastoporus pada amphibia.

·         Konvergensi, gerakan menyempit. Terjadi di daerah bakal mesoderm kearah dorso-median blastopore tepatnya di daerah bibir lateral. Pada akhirnya mesoderm akan berada di kedua sisi bakal notochord.yang terletak di bibir dorsal

·         Invaginasi, gerakan melekuk dan melipat suatu lapisan sel. Proses ini terjadi pada daerah hypoblast yaitu di bagian median daerah yang berbatasan dengan sabit dorsal yaitu kearah blastocoel sampai bertemu dengan epiblast. Hypoblast mengalami perpanjangan menurut poros embrio akibat adanya pertambahan jumlah sel. Daerah terjadinya invaginasi disebut juga blastopore yang memiliki 3 bibir yaitu bibir dorsal, ventral dan lateral. Contohnya Pembentukan archenteron pada amphioxus.

·         Evaginasi, gerakkan menjulur suatu lapisan. Contohnya Eksogastrulasi

·         Delaminasi, gerakkan memisahkan diri sekelompok sel dari keompok utama atau lapisan asal.

·         Devergensi, gerakkan memencar sebaliknya dari konvergensi.

·         Extensi, gerakkan meluas, ini meyertai gerakkan epiboli disebelah luar , sedangkan extensi gerakkan disebelah dalam embrio. 

C.    Proses Gastrulasi Pada Hewan

Pola gastrulasi ditentukan oleh struktur dan bentuk blastula akhir. Gastrulasi dari blastula bundar dan berongga (Coeloblastula) seperti pada Amphioxus dan katak. Gerakan yang baku adalah invaginasi. Blastula reptile dan Aves termasuk blastula pipih seperti cakram (diskoblastula). Gerakan yang baku adalah involusi. Pada blastula mamalia (blastosis), gerakan yang menonjol adalah gerakan proliferasi sel yang menyusup dan menyebar. Pada blastula padat (stereoblastula), gerakan yang menonjol adalah delaminasi. Proses gastrulasi dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:

a.     Gastrulasi kelompok I:

Tidak mempunyai wilayah ekstraembrio melainkan seluruh bagian blastula merupakan wilayah intraembrio. Contoh: Bulu babi, Amphioxus, Amfibi.

b.      Gastrulasi kelompok II:

Gastrulasi berlangsung pada suatu blastula yang merupakan diskus atau keping (blastodiskus atau blastoderm) yang terdiri atas bagian intraembrio dan ekstraembrio.  Ciri khas pada kelompok ini yaitu adanya alur primitif (primitive streak). Contoh : Aves, Mamalia

1.      Gatrulasi Pada Bulu Babi

Telur babi mengandung sedikit yolk yang tersebar merata, sehingga yolk tidak mengganggu pelekukan atau invaginasi dari blastula. Proses-proses gastrulasi pada bulu babi yaitu:

a.       Blastula, terdiri atas selapis sel tunggal bersilia yang mengelilingi blastosoel. Gastrulasi dimulai dengan pembentukan lempeng vegetal. Sel-sel mesenkim (calon mesoderm) memisah dari lempeng vegetal, berpindah ke dalam blastosoel

b.      Lempeng  vegetal pada gastrula awal mengalami invaginasi. Sel-sel mesenkim mulai membentuk penjuluran tipis (filopodia)

c.       Sel-sel endoderm membe5ntuk Arkenteron. Sel-sel mesenkim membentuk persambungan filopodia antara ujung arkenteron dan sel-sel ektoderm dinding blastosoel.

d.      Gastrula akhir, kontraksi filopodia  menarik arkenteron, sehingga endoderm arkenteron akan menyatu dengan ektoderm dinding blastosoel.

e.       Gastrula selesai, terbentuk saluran pencernaan fungsional, mulut dan anus.(endoderm).  Ektoderm membentuk permukaan luar  bersilia.

2.      Proses Gastrulasi Pada Amphioxus

eperti halnya bulu babi, tipe telur Amphioxus juga isolesital. Gastrulasi Amphioxus terjadi melalui invaginasi tetapi tanpa bantuan sel-sel mesenkim primer. Gastrulasi amphioxus terjadi melalui invaginasi dari dinding vegetal. Sel-sel tumbuh kedalam, mengisi rongga blastosoel menjadi endoderm dan mesoderm. Area yang terbentuk kemudian akibat pergerakan tersebut adalah munculnya rongga arkenteron  (gastrocoel).

3.      Proses Gastrulasi Pada Amphibia.

Gastrulasi pada Amphibi (katak) di mulai pada bakal sisi dorsal tubuh embrio, yaitu tepat di bawah daerah equator di daerah kelabu. Sel-sel endoderm berinvasinasi membentuk blastoporus yang membentuk celah. Tepi blastoporus disebut bibir dorsal blastoporus. Sel-sel ini kemudian berubah bentuk menjadi panjang dan botol. Sel-sel botol membatasi bakal gerakan sel yang terjadi pada gastrulasi embrio katak.

4.      Proses Gastrulasi Pada Aves

Hasil pemebelahan pada brung adalah suatu keping atau blastoderm yang terletak sebagai suatu tudung atas yolk. Bagian tengah dari blastoderm terpisah dari yolk oleh rongga subgerminal, sehingga tampak terang dan disebut ap[rea pelusia. Sebaliknya bagian tepi dari area pelusida tampak gelap karena berlekatan dengan yolk dan disebut area opaka. Sebagian besar dari sel-sel blastoderm berada pada lapisan permukaan atas, membentuk epiblast. Beberapa sel melepaskan diri dari epioblast ke dalam rongga subgerminal dan membentuk hipoblast primer. Tidak lama kemudian lapisan sel bermigrasi dari tepi posterior blastoderm dan bergabung dengan hipoblast primer membentuk hipoblast sekunder. Blastoderm pada burung terdiri atas dua yaitu epiblast dan hipoblast. Celah antara kedua lapis dapat disebut rongga blastula.

Ciri utama dari gastrulasi burung, reptilian, dan mamalia adalah adanya daerah unsure primitive ( primitive strea). Daerah ini mula-mula tampak sebagai suatu penebalan pada bagian tengah dari area pelusida bagian posterior yang disebabkan karena adanya migrasi sel-sel dari daerah posteriolateral ke bagian tengah area pelusida. Bagian penebalan menyempit, bergerak ke anterior dan mengerut membentuk suatu parit yang disebut daerah unsur primitif. Lekukannya disebut lekukan primitif dan berperan sebagai blastoporus. Pada ujung anterior terjadi penebalan disebut nodus Hensen. Bagian tengah nodus Hensen berbentuk sebagai suatu sumur dan melalui tepinya akan dilalui oleh sel-sel  yang masuk ke rongga blastula.

Gastrulasi pada burung dilaksanakan oleh sel-sel yang bergerak secara sendiri-sendiri serta terkoordinasi , dari luar masuk ke dalam embrio, bukan melalui gerakan sel bersama dalam bentuk suatu lempengan. Gastrulasi pada burung tidak membentuk arkenteron sejati. Setelah endoderm dibentuk, yang menjadi arkenteron adalah rongga subgerminal yang atapnya dibatasi oleh endoderm, sedang dasarnya adalah yolk.

Sel-sel yang pertama bermigrasi melalui daerah unsur primitif adalah sel yang akan menjadi endoderm. Sel-sel ini bergerak ke anterior, bergabung dengan hipoblas dan akhirnya menggantikan hipoblast pada bagian anterior dari embrio. Sel berikutnya yang masuk melalui nodus Hensen juga bergerak ke anterior, tetapi tidak bergerak sejauh bakal endoderm. Sel-sel ini tetap berada di antara epiblast dan endoderm untuk membentuk mesoderm kepala dan notokord. Sel-sel yang masuk ini semua bergerak ke anterior, mendorong epiblast bagian tengah ke atas sehingga akhirnya terbentuk lipatan kepala. Sementara itu, makin banyak sel-sel bermigrasi masuk melalui daerah unsur primitif yang setelah masuk kedalam rongga blastula mereka memisahkan diri menjadi dua arah, satu masuk lebih dalam dan bergabung dengan hipoblast serta mendorong hipoblast ke tepi. Sel-sel ini akan membentuk semua organ-organ endodermal dan sebagian besar selaput ekstra-embrio. Kelompok kedua menyebar membentuk suatu lembaran yang terbentang diantara epiblast dan hipoblas. Lembaran ini yang membentuk bagian mesoderm dari embrio dan selaput ekstra-embrio.

Sementraa pembentuknan mesoderm berlangsung, daerah unsure primitive mulai memendek sehingga nodus Hensen berpindah letak dari di tengah area pelusida menjadi berada di bagian posterior. Dengan perkataan lain, nodus Hensen bergerak ke posterior dan notokord posterior terbentuk. Akhirnya nodus bergeser mencapai posisinya yang paling posterior dan membentuk daerah anal. Pada tahap ini epiblast seluruhnya terdiri atas bakal sel-sel ektoderm yang berepiboli hingga mengelilingi yolk. Gastrulasi telah selesai dengan dibentuknya eksoderm, digantinya hipoblas dengan endoderm dan terletaknya mesoderm di antara kedua lapisan ini.

5.      Gastrulasi Pada Mamalia

Gastrulasi pada mamalia terjadi dari blastokista yang terdiri atas tropoblast dan masaa-sel-dalam yang merupakan bakal tumbuh embrio. Pemisahan pertama dari sel-sel pada massa - sel - dalam adalah untuk pembentukan hipoblast, yang membatasi rongga blastula dan akan menjadi endoderm kantung yolk. Sisa dari massa-sel-dalam yang terletak di atas hipoblast berbentuk suatu keping, disebut keping embrio, terdiri atas epiblast. Epiblast memisahkan diri, dengan membentuk suatu rongga yang disebut amnion, dari epiblast embrio. Setelah batas amnion terbentuk dengan sempurna rongganya akan terisi  dengan cairan amnion. Epiblast mengandung semua bahan untuk pembentukan tubuhnya.

 

Sambil epiblast bergastrulasi, sel-sel ekstra embrio mulai membentuk jaringan khusus agar embrio dapat hidup di dalam uterus induk. Sel-sel trofoblas membentuk suatu populasi sel dan membentuk sitotrofblast dan sinsitotrofoblast. Sinsitotrofoblast memasuki permukaan uterus sehingga embrio tertanam di dalam uterus. Uterus sebaliknya membentuk banyak pembuluh darah yang berhubungan dengan sinsitotroffoblast. Tidak lama kemudian ini, mesoderm meluas ke luar dari embrio yang menjadi pembuluh darah untuk mengantar makanan dari induk ke embrio. Pembuluh ini merupakan darah dari tali pusat dan berada pada tangkai penyokong. Jaringan trofoblast dengan mesoderm yang mengandung pembuluh darah disebut korion dan peleburan korion dengan dinding uterus membentuk plasenta.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa Gastrulasi adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula, merupakan proses yang dinamis, terjadi gerakan-gerakan morfogenesis dengan tujuan memindahkan wilayah-wilayah persumtive ke tempat yang seharusnya. Gastrulasi merupakan tahapan yang kritis atau menentukan perkembangan selanjutnya.

B.     Saran

Dari makalah ini tentang Gastrulasi, penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat digunakan sebagai literatur selanjutnya. Untuk penulis makalah selanjutnya semoga ada perbaikan dari makalah sebelumnya.

DAFTAR PUSTAKA

Balinsky.  (1976).   An   Introduction  to Embryology.   Fourth   Edition.   W.B. Saunders Company. Philadelphia.

Campbell, N.A, Biologi Jilid 3, Embriogenesis Awal Gastrulasi. Jakarta: Erlangga, 2004.

Carlson,   Bruce  M.  (1988). Patten's Foundations of Embryology. Fifth Edition. Mc Graw Hill Book Company. New York.

Gilbert, S.F. (1991). Developmental Biology. 4-th.  Edition.  Sinauer  Association  Inc., Massachusetts.

Putra, Ramadhani E,  Anatomi dan Fisiologi Hewan. Jakarta : Erlangga, 2002.