1

GASTRULASI

• Setelah tahap pembelahan danpembentukan blastula embrio masuk kedalam suatu tahapan paling kritis yaitustadium gastrula.

• Selama masa gastrulasi sel-sel melakukangerakan morfogenetik, sehingga terjadireorganisasi seluruh embrio atau sebagiandaerah kecil di dalam embrio

Tabel gerakan morfogenetik yang umum dijumpai pada perkembangan embrio awal.

Macam Gerakan Keterangan Contoh

Invaginasi

Evaginasi

Involusi

Epiboli

Ingresi

Delaminasi

Gerakan amoeboid

Penonjolan kedalam darisuatu lapisan sel

Penonjolan keluar dari suatulapisan sel

Gerakan membelok dari suatulapisan luar yang tumbuhmeluas sehingga lapisan inimasuk kedalam dan meluaspada permukaan dalam

Gerakan dari suatu lapisan selpada suatu permukaan(ektoderm)

Migrasi sel-sel secaraindividual dari suatupermukaan masuk ke suatuarea tertentu

Pemisahan suatu lapisan selmenjadi dua atau lebih lapisanyang terletak paralel

Gerakan sel-sel secaraindividual

Pembentukan archenteron pada amphioxus

Eksogastrulasi

Perpindahan lapisan luar yang masuk melalui blastoporuspada amphibia

Perluasan ektoderm amfibiamenuju blastoporus

Pembentukan mesenkimprimer pada blastula bulu babi

Pembentukan hipoblast primer pada embrio Aves

Migrasi sel-sel pial neural 2

3

4

1. Gastrulasi dalam bola berongga.

Gastrulasi ini dapat dilihat pada

Sea urchin, amphioxus yang mempunyaisedikit yolk dan amphibia yang mempunyaibanyak yolk.

Terjadi pelekukan (invaginasi) dindingblastula ke dalam rongga blastula sehinggaterbentuk suatu kantung/cawan berlapisganda

EMBRIO MENGGUNAKAN DUA CARA DALAM MELAKUKAN GASTRULASI.

5

6

2. Gastrulasi dlm suatu lapisan/lempengan sel

• Gastrulasi lebih ditentukan oleh jumlah yolkyang sangat banyak (pada telur-telur besarseperti pada reptilia dan burung)

• Pada embrio ini, massa yolk yang lembam(inert) menghalangi terjadinya pelekukanseperti yang dilakukan amphioxus

• Pembentukan lapisan lembaga pada kelompokini berlangsung pada suatu lapisan diatas suatupola yang berisi yolk yang pasif

7

• Pada sea urchin gastrulasi berlangsungdalam suatu badan berongga sehinggadapat terjadi gerakan bebas darilempengan sel di dalam satu rongga

• Pada kelompok burung dan reptiliagerakan terjadi di dalam suatu lapisan ataulempengan sel

• Mamalia mengikuti tipe gastrulasi sepertipada burung dan reptilia.

JADI :

9

menggambarkan topografi dari daerah-

daerah tertentu pada suatu embrio awal

yang kelak akan berkembang, sehingga

dapat membantu kita untuk lebih mudah

memahami gerakan-gerakan yang terjadi

selama gastrulasi.

10

PETA NASIB

Peta Nasib Amphioxus dan Amphibia

Daerah Animal: mbtk epidermis dan keping neural mrpkn lapisan luar (EKTODERM)

Daerah tengah/marginal: mbtk lapisan tengah (MESODERM) dan bakal notokord. Mesoderm akan mbtk anggota badan, jantung, otot, ginjal dan gonad

Daerah Vegetal: mbtk lapisan dalam (ENDODERM) yg akan mbtk sal pencernaan & pernafasan

11

Peta Nasib Aves

Hanya terbatas pd daerah epiblast

Daerah hypoblast tidak menyumbangkan sel-selnya pd embrio, tp mbtk lapisan di daerahluar embrio berperan sbg pelindung danpemberi makan

Ke-3 lapisan lembaga embrio yg sesungguhnyadan selaput extra embrio dibentuk oleh selepiblast

12

Gastrulasi pada Sea urchin

Telur bulu babi mengandung sedikit yolk yangtersebar merata, sehingga yolk tidakmengganggu pelekukan atau invaginasi dariblastula

13

14

1) blastula, terdiri atas selapis sel tunggal bersilia yang mengelilingi blastosoel. Sel-sel mesenkim (calon mesoderm) memisah dari lempeng vegetal, berpindah ke dalam blastosoel (ingresi) membentuk mesenkim primer.2) Lempeng vegetal pada gastrula awal mengalami invaginasi. Sel-sel mesenkim mulai membentuk penjuluran tipis (filopodia/mesenkim sekunder)3) Sel-sel endoderm membentuk Arkenteron. Sel-sel mesenkim membentuk persambungan filopodiaantara ujung arkenteron dan sel-sel ektoderm dinding blastosoel.4) Gastrula akhir, kontraksi filopodia menarik arkenteron, sehingga endoderm arkenteron akan menyatu dengan ektoderm dinding blastosoel.

Stages of gastrulation depicted schematically (in Sea Urchin) Image by Jeff

Hardin, Univ. of Wisconsin.

• There are several basic phases of sea urchin gastrulation. these include (1) ingression of primary, or skeletogenic, mesenchyme; (2) invagination of the vegetal plate to produce the early archenteron; (3) elongation of the archenteron, coincident with the appearance of secondary mesenchyme cells; and (4) contact of the tip of the archenteron with the animal pole region, near a thickened region of the ectoderm sometimes called the apical plate

Gastrulasi pada Amphibia• Gastrulasi pada katak dimulai pada bakal

sisi dorsal tubuh embrio, yaitu tepatdibawah daerah ekuator di daerah kelabu(grey crescent)

• Sel-sel endoderm berinvaginasi membentukcelah disebut blastophorus, tepiblastoporus disebut bibir dorsalblastoporus. Bibir dorsal mrpkn organizer

• Sel-sel di daerah ini kemudian berubahbentuk menjadi langsing dan panjang,berbentuk botol. Sel-sel botol membatasibakal daerah yang akan menjadiarchenteron.

16

• Tahapan berikutnya dari gastrulasi adalahinvolusi dari sel-sel daerah marginal melaluiepiboli.

• Sel-sel daerah marginal setelah tiba ditepiblastoporus akan membelok masuk danbergerak sepanjang permukaan dalam danlapisan luar.

• Sel-sel yang membangun bibir dorsalblastoporus selalu berganti-ganti

17

• Awalnya berisi sel-sel endoderm yangbermigrasi dan menjadi sel-sel pengawaltepi ujung archenteron. Sel-sel ini kelakakan menjadi sel-sel farinks dari ususdepan.

• Blastoporus kemudian berisi dengan sel-selyang berinvolusi, yang merupakan bakalmesoderm kepala, yang diikuti dengan sel-sel korda mesoderm, yang kemudianmenjadi notochord.

18

• Dengan masuknya sel-sel baru ke dalamembrio, rongga blastula terdorong kesisiberlawanan dengan sisi terbentuknya bibirblastoporus. Sambil terjadi involusiblastoporus makin meluas ke arah vegetatifsehingga terbentuk bibir lateral dan akhirnyamesoderm dan endoderm masuk lebih banyak

• Dgn tbtk bibir dorsal,lateral, dan ventral,blastoporus mbtk cincin mengelilingi sel-selendoderm yang besar yang untuk sementaramasih berada di permukaan.

19

• Pembesaran gastrocoel mendesak vitellus ygada didasar sebagian vitellus keluarmenyumbat blastoporus = yolk plug (sumbatyolk)

• Sumbat yolk akhirnya akan masuk ke dalamembrio.

• Akhirnya seluruh bakal endoderm telah beradadi dalam tubuh embrio dan yang sebelah luardibungkus oleh ektoderm, dan mesodermberada di antaranya

20

21

22

23

24

•Hasil pembelahan pada burung adalah suatu keping atau blastoderm yang terletak sebagai suatu tudung di atas yolk. •Bagian tengah dari blastoderm terpisah dari yolk oleh rongga sub germinal, sehingga tampak terang dan disebut area pelusida. Sebaliknya bagian tepi dari area pelusida tampak gelap karena berlekatan dengan yolk dan disebut area opaka

Gastrulasi pada Aves

25

• sel-sel blastoderm pada lapisanpermukaan atas, membentukEPIBLAST, beberapa selmelepaskan diri dari epiblastkedalam rongga subgerminal danmembentuk HIPOBLASTPRIMER.

• Kemudian lapisan sel bermigrasidari tepi posterior blastodermdan bergabung dengan hipoblastprimer membentuk HIPOBLASTSEKUNDER. Blastodermsekarang terdiri atas dua lapis(epiblast dan hipoblast) padabagian tepi bersatu pada areaopaka.

• Celah antara kedua lapis dapatdisebut sbg rongga blastula.

26

• Ciri utama dari gastrulasiburung, reptilia danmamalia adalah adanyadaerah unsur primitif(primitive streak).

• Daerah ini mula-mulatampak sebagai suatupenebalan pada bagiantengah dari area pelusidabagian posterior.

• Penebalan ini disebabkankerena adanya migrasi sel-sel dari daerahposteriolateral ke bagiantengah area pelusida

• Bagian penebalan menyempit, bergerak ke anterior dan mengerut membentuk suatu parit. Lekukannya disebut lekukan primitif dan berperan sebagai blastoporus, tempat migrasi sel kedalam rongga blastula. Jadi daerah unsur primitif analog dengan blastoporus amfibia. Pada ujung anterior terjadi penebalan disebut Nodus Hensen. Bagian tengah nodus Hensen akan dilalui oleh sel-sel yang masuk ke rongga blastula

27

• Nodus Hensen setara dgn bibirdorsal blastoporus pd Amphibi

• Pd aves gastrulasi dilakukanoleh sel-sel yg bergerak sendiri-sendiri dan terkoordinasi dariluar masuk ke dalam embrio, bukan melalui gerakan bersamadlm suatu lempengan

• Gastrulasi pd burung tdk mbtkarkenteron sejati. Setelahendoderm dibentuk, yg mjdarkenteron adlh ronggasubgerminal (atapnya dibatasiendoderm, dasarnya adalahyolk) 28

• Sel-sel pertama yang bermigrasi melalui daerah unsur primitif adalah sel yang akan menjadi endoderm.

• Sel-sel ini bergerak ke anterior, bergabung dengan hipoblast.

• Sel berikut yang masuk mell nodus Hensen juga bergerak ke anterior, tetapi tdk bergerak sejauh bakal endodermtetap berada antara epiblast dan endoderm membentuk mesoderm kepala dan notokord.

29

• Sel-sel yang masuk ini bergerak ke anterior, mendorong epiblast bagian tengah keatas sehinggaakhirnya terbentuk lipatan kepala.

• Makin banyak sel-sel bermigrasi masuk ke ronggablastula melalui daerah unsur primitif kmdmemisahkan diri menjadi dua arah.

• Satu masuk lebih dalam dan bergabung denganhipoblast serta mendorong hipoblast ke tepi mbtkorgan-organ endodermal dan sebagian besarselaput ekstra-embrio.

• Kelompok kedua menyebar membentuk suatulembaran yang terbentang diantara epiblast danhipoblast. Lembaran ini yang membentuk bagianmesoderm dari embrio dan selaput ekstra embrio.

•30

• Saat pembentukan mesoderm

berlangsung, daerah unsur primitif mulai memendek sehingga nodus Hensen berpindah letak dari tengah area pelusida menjadi berada di bagian posterior tbtk notokord posterior

• 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 ektoderm, digantinya hipoblast dengan endoderm dan terletaknya mesoderm di antara kedua lapisan ini.

31

Gastrulasi pd Mamalia

32

33

34

GASTRULASI PADA MAMALIA

• Blastokista yang terdiri atas Trophoblast dan massa sel dalam (inner cell mass/ICM) yang merupakan bakal tubuh embrio

ICM :

• Pemisahan pertama dari sel-sel pada massa sel dalam adalah untuk pembentukan hipoblast. Batas dgn rongga blastula dan akan menjadi endoderm kantongyolk.

35

GASTRULASI PADA MAMALIA

• Blastokista yang terdiri atas Trophoblast dan massa sel dalam (inner cell mass/ICM) yang merupakan bakal tubuh embrio

ICM :

• Pemisahan pertama dari sel-sel pada massa sel dalam adalah untuk pembentukan hipoblast. Batas dgn rongga blastula dan akan menjadi endoderm kantong yolk.

36

• Sisa dari massa sel dalam yang terletak diatas hipoblast berbentuk suatu keping, disebut keping embrio, terdiri atas epiblast.

• Epiblast embrionik calon embriodan memisahkan diri dengan membentuk suatu rongga yang disebut amnion.

• Setelah batas amnion terbentuk sempurna, rongganya akan terisi dengan cairan amnion.

37

• Epiblast mamalia mengandung semua bahan untuk pembentukan tubuhnya, jadi identik dengan epiblast pada burung.

• Gastrulasi pada mamalia mirip dengan gastrulasi pada aves, yaitu dengan pembentukan penebalan didaerah posterior epiblast untuk kemudian menjadi daerah unsur primitif

38

• Daerah unsur primitif merupakan tempat beremigrasinya bakal-bakal endoderm dan mesoderm.

• Bersamaan dgn gastrulasi epiblast, sel-sel ekstra embrio mulai membentuk jaringan khusus selaput ekstra embrionik agar embrio dapat hidup di dalam uterus induk.

39

TROPHOBLAST

• Sel-sel trophoblast membentuksitotrofoblast dan sinsitiotrofoblast. Sinsitiotrofoblast memasuki permukaanuterus sehingga embrio tertanam didalamuterus.

• Uterus membentuk banyak pembuluh darahyang berhubungan sinsitiotrofoblast.

• Kmd mesoderm meluas ke luar dari embriomenjadi pembuluh darah untuk mengantarmakanan dari induk ke embrio. Pembuluh inimerupakan pembuluh darah dari tali pusatdan berada pada tangkai penyokong.

40

• Jaringan trophoblast dengan mesoderm yang mengandung pembuluh darah disebut korion dan peleburan korion dengan dinding uterus membentuk plasenta.

• Korion dapat berdekatan sekali dengan jaringan maternal, tetapi masih dapat dipisah, misalnya pada babi, atau dapat berlekatan sangat erat sehingga kedua jaringan tidak dapat dipisahkan tanpa merusak jaringan induk maupun fetus (manusia).

41

42

43

44

45