Gastrulasi

A.    Pengertian Gastrulasi
Setelah mencapai bentuk bastula, pertambahan massa sel masih terus terjadidengan pembelahan mitosis. Akibatnya sel mendesak ke bawah( ke arah kutub vegetal/ vegetal pole) dan terjadilah pelipatan sel ke dalam (invaginasi). Terjadinya invaginasi membentuk sebuah lekukan yang disebut blastopore dan invaginasi ini menandai dimulainya gastrulasi.
Gastrulasi adalah pengaturan kembali sel –sel blastula, sehingga blastula akan mengalami transformasi menjadi embryo berlapis tiga (gastrula).

B.    Proses terbentuknya gastrula
Gastrula berlangsung pada hari ke-15. Tahap gastrulasi ini merupakan tahap atau stadium paling kritis bagi embryo. Pada gastrulasi terjadi perkembangan embryo yang dinamis karena terjadi perpindahan sel, perpindahan bentuk sel, perubahan bentuk sel dan pengorgnisasian embryo dalam suatu system sumbu.
Sel –sel blastula yang mengalami invaginasi terus tumbuh ke arah dalam sehingga blastophore akan terus terdesak ke dalam dan terbentuk rongga arkenteron. Rongga ini membagi sel –sel yang tumbuh tersebut menjadi lapisan endoderm di sebelah dalam, dan mesoderm di bagian tengah. Lapisan bagian luar dan lapisan sel pada animal pole yang tetap berada di luar ( tidak melipat ke dalam) membentuk ectoderm. Ketiga lapisan tersebut kemudian disebut dengan lapisan germinal embrio.
Kumpulan sel yang semula terletak berjauhan, sekarang terletak cukup dekat untuk melakukan interaksi yang bersifat merangsang dalam pembentukan system –sistem organ tubuh.

C.    Mekanisme Seluler dalam Proses Gastrulasi Embrio Hewan.
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 ekstraseluer).
Perubahan bentuk sel umumnya melibatkan reorganisasi sitoskeleton, awalnya mikrotubula terorientasi –aralel dengan sumbu dorso ventral embrio, sehingga membantu pemanjangan sel sepanjang arah tersebut. Pada ujung dorsal masing –masing sel terdapat susunan parallel filament aktin yang terorientasi menyilang. Filament tersebut berkontraksi yang menyebabkan sel berbentuk baji (wedge), sehingga memaksa lapisan ectoderm melekuk ke arah dalam ( invaginasi/imnpocketing).
Selanjutnya adhesi sel, glikoprotein dalam matriks ekstra seluler (misal fibronektin) menautkan sel –sel yang bermigrasi sehingga sel –sel tersebut mencapai tujuan. Adapun factor yang berperan dalam migrasi tersebut adalah glikoprotein yang disebut molekul adhesi sel ( cell adhesion molecule) yang terdapat pada permukaan sel.

D.    Pergerakan Aktif Sel pada Saat Gastrulasi
Pada gastrulasi beberapa organisme, invaginasi diawali oleh penyempitan( wedging) se-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 di dalamnya untuk melalui blastopori, sehingga membantu menggerakkan lapisan sel dari permukaan embrio ke dalam blastosoel untuk kemudian membentuk endoderm dan mesoderm embrio.
Dalam proses gastrulasi disamping terus –menerus terjadi pembelahan dan perbanyakan sel, terjadi pula berbagai macam gerakan sel di dalam usaha mengatur dan menyusun sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh individu dari spesies yang bersangkutan.
Sel –sel dapat bergerak aktif "merayap" dalam embrio denagan menggunakan serat sitoskeleton untuk menjalurkan dan menarik penjuluran seluler. Penjuluran sel –sel embrionik umumnya berupa lembaran pipih (lamellipodia) atau duri (filopodia). Matriks ekstraseluler berfungsi mengarahkan sel –sel yang sedang bermigrasi di sepanjang jalur tertentu.


E.    Pola Pergerakan Sel dalam Gastrulasi Embrio Hewan
Dalam proses gastrulasi atau penggastrulaan disamping terus  menerus terjadi pembelahan dan perbanyakan sel,terjadi pula berbagai macam gerakan sel di dalam usaha mengatur dan menderetkan mereka sesuai dengan bentuk dan  susunan tubuh individu yang bersangkutan.
Ada dua kelompok gerakan:
1.    Epiboli
Gerakan melingkup, terjadi di sebelah luar embryo, berlangsung pada bakal ektodermepidermis dan saraf.gerakan yang besar berlangsung menurut poros bakal anterior –posterior tubuh. Sementara bakal mesoderm dan endoderm bergerak, epiboli menyesuaikan diri sehingga ectoderm terus menyelaputi seluruh embrio.
2.    Emboli
Gerakan menyusup, terjadi di sebelah dalam embryo. Berlangsung pada daerah-daerah bakal mesoderm, notochord, prechorda dan endoderm.daerah- daerah itu bergerak ke arah  blastocoel.


F.    Hasil Akhir dari Gastrulasi
Gastrulasi akan menghasilkan gastrula, embrio berlapis tiga ( 3 lapisan germinal; endoderm, mesoderm, dan ectoderm) dengan rongga pencernaan rudimenter ( arkenteron). Tiga lapisan germinal hasil gastrulasi menjadi ciri umum perkembangan pada sebagian besar filum hewan, yaitu tipe tubuh tripoblastik (3 lapis). Kemudian ketiga lapis tersebut akan berkembang menjadi berbagai jaringan dan organ dalam system tubuh hewan dewasa.

G.    Gastrulasi pada Babi.



H.    Gastrulasi pada Burung dan Reptile
Pembelahan meroblastik pada sel telur burung dan reptile kaya akan kuning telur dan bercangkang, hanya terbatas pada cakram. Kecil sitoplasma pada animal,tudung sel (blastodisk) membentuk dan memulai gastrulasidengan pembentukan primitive streak. Dari pembelahan tersebut terbentuk embrio dan empat lapisan ekstra embrionik (korion, amnion, allantois, dan yolk sack).

I.    Perkembangan embrio  mamalia dari blastula ke gastrula.
Saat blatotista( balastula) terimplantasi di uterus, massa sel bagian dalam membentuk cakram pipih dengan lapisan sel  bagian atas (epiblast) dan lapisan sel bagian bawah (hypoblast). Lapisan –lapisan inihomolog dengan lapisan pada cakram embrio burung.
Seperti pada burung, embrio pada 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).

J.    Memberan ekstra embrionik pada embrio mamalia
Diawali dari implantasi, empat memberan ekstra embrionik terbentuk selama perkembangan embrio mamalia, yaitu korion, amnian, yolk sac, dan alantois. Keempat membran tersebut homolog dengan membrane ekstra embrionik burung dan reptilia.

1. Korion : berkembang dari tropoblast kemudian secara sempurna berkembang mengelilingi embrio dan membrane ekstra embrionik lainnya.
2.  Amnion :awalnya terbentuk sebagai sebuah kubah yang memperbanyak diri dan akhirnya menyelimuti embrio dengan rongga amnion yang berisi cairan .
3. Yolk sac : terletak di bawah lapisan germinal (proper) embrio yang sedang berkembang, berupa kantung berisi cairan, tetapi tidak berisi kuning telur seperti embrio burung dan reptile
4. Alantois : berkembang sebagai kantung dari luar perut rudimenter embrio. Alantois membentuk pembuluh darah yang mengangkut oksigen dan nuutrien dari plasenta ke embriom serta mengeluarkan CO2 dan limbah nitrogen dari embrio.

  -->

Category: Pendidikan