MIRANDA NOVALIA 04091003029

BIOLOGI PERKEMBANGAN DAN BIOTEKNOLOGIBiologi perkembangan ialah studi proses pertumbuhan dan perkembangan organisme. Biologi perkembangan modern mempelajari kontrol genetik pertumbuhan sel, diferensiasi sel dan morfogenesis, yang merupakan proses subbidang, yang studi menimbulkanjaringan, organ dan anatomi. Embriologi merupakan

organisme antara tahap 1 sel (umumnya, zigot) dan akhir tahap embrio, yang tak perlu awal kehidupan bebas. Embriologi awalnya merupakan ilmu yang lebih deskriptif sampai abad ke-20. Embriologi dan biologi pengembangan kini menghadapi bermacammacam langkah yang diperlukan untuk pembentukanbadan organisme hidup yang benar dan sempurna. Biologi perkembangan meliputi Diferensiasi Morfogenesis Growth Reproduksi Evolusi

Diferensiasi : Sel tunggal ~ sel telur terfertilisasi : bermitosis menjadi ratusan sel tipe sel yang bermacam macam : Sel otot, epidermal, neuron, limfosit, darah, lemak, dll Diferensiasi sel yang berbeda-beda Masing-masing sel tubuh mengandung gen yang sama

Morfogenesis : Sel-sel yang berdiferensiasi tidak didistribusikan secara random

organisasi & pengaturan ke jaringan dan organ Jari : ujung tangan di tengah Mata di kepala di jari kaki atau di usus

Perubahan bentuk sel, posisi sel dan adhesi sel yang spesifik Terciptanya bentuk-bentuk yang tersusun

Perkembangan organisme dari fertilisasi lahir : Perkembangan Embryo Embriogenesis Embriologi

Embriogenesis 4 tahap : 1. Cleavage Seri pembelahan mitosis yang cepat Volume sitoplasma dibagikan ke banyak sel yang lebih kecil Sel : blastomer Akhir stadium cleavage blastula Pergerakan blastomer ~ pengaturan kembali sel-sel Hasil gastrulasi 3 lapisan (germ layer) : Ektoderm, mesoderm & endoderm

2. Gastrulasi

3. Organogenesis Sel-sel berinteraksi satu dengan yang lain Penyusunan kembali di antara mereka untuk menghasilkan jaringan dan organ Organ-organ mengandung sel-sel yang berasal lebih dari 1 germ layer Terjadi migrasi sel-sel (asal ke lokasi akhir) 1. Prekursor sel-sel darah, sel-sel lymph, pigmen & gamet 2. Tulang-tulang di wajah asal : sel yang bermigrasi secara ventral dari daerah dorsal kepala

4. Dua macam sel di dalam otak a. Somatoc cells merupakan sel yang membentuk,ginja,saluran pencernaan,dsb b.Germ cells merupkan sel yang membentuk sel sel gonad dan perkembagan gamet. 1. PERKEMBANGAN EMBRIONIK AWAL Ada dua teori yang menggambarkan proses sebuah sel telur menjadi organisme baru yaitu : Teori praformasi Teori epigenesis yang dinyatakan oleh Aristoteles

Proses perkembangan embrio dimulai dari tahap fertilisasi. 1.1 FERTILISASI Fertilisasi merupakan jenis sel gamet yang sangat terspesialisasi dan memiliki fungsi utama yaitu menyatukan kromosom haploid dan mengaktivasi sel telur.Ada tiga tahap fertilisisasi yaitu: Reaksi akrosomal dari sel sperma Reaksi kortikal dari sel elur Aktivasi sel telur

1.2 CLEAVAGE Pada tahap ini terjadi pembelahan yang cepat dan tidak terjadi pembesaran embrio.Pembagian kutub atau polaritas jelas dan ditentukan oleh mRNA,protein dan yolk.pembelahan lebih cepat terjadi pada animal yang memiliki yolk sedikit pada belahan animal dan oleh karena terdapat yolk di vegetal. Pola Pembelahan Bulu Babi dan Katak a. Dua pembelahan pertama secara polar / vertikal : embrio 4 sel b. Pembelahan ketiga secara horizontal : embrio 8 sel dengan 2 tingkat yang masing-masing terdiri atas 4 sel

c. Pembelahan secara radial : echinodermata,chordata d. Pembelahan secara spiral : protostom ( mollisca,annelida,dan arthropoda ) e. Pembelahan terus menerus : stadium morula f. Pembelahan holoblastik : sempurna pada bulu babi karena mengandung sedikit yolk serta pada katak dengan jumlah yolk sedang g. Pembelahan meroblastik pada bagian kuning telur ( reptil, burung, ikan, serangga ) 1.3 GASTRULASI Proses morfogenik dimana terjadi pengaturan kembali sel-sel blastula secara dramatis.Ke 3 lapisan membentuk jaringan embrio pada lapisan germinal embrio. Ektoderm membentuk lapisan luar embrio dan berkembang menjadi didtem saraf dan epidermis. Endoderm membentuk saluran pencernaan embrio dan organ terkait ( hati,pankreas ) Mesoderm akan mengisi ruangan antara ektoderm dan endoderm embrio ,berkembang menjadi ginjal,jantung ,otot dan dermis. 1.4 ORGANOGENESIS Pembentukan organ tubuh dari tiga lapisan germinal embrio.Ada 3 jenis perubahan morfogenetik yaitu pelipatan,pemisahan dan pengelompokan sel-sel. 2. PERKEMBANGAN EMBRIO UNGGAS Tahap 1 : CLEAVAGE Pada tahap ini terjadi pembelahan meroblastik setelah fertilisasi.Lalu perkembangan awal dihasilkan oleh tudung sel : blastodisk berada diatas yolk yang tidak membelah dan memisah menjadi dua lapisan yaitu epiblas dna hipoblas dan diantara rongga kedua lapisan terdapat blastosel versi unggas.

Tahap 2 : GASTRULASI Pada tahap ini sel epiblas bergerak ke tengah blastodisk dan embentuk tiga lapisan germinal yaitu mesoderm,ektoderm dan endoderm. Tahap 3 : ORGANOGENESIS AWAL Setelah 3 lapisan germinal terbentuk,perbedaan cakram embrionk melipat ke arah bawah dan disatukan dibagian tengah ke kuning telur melaui batang kuning telur yang terbentuk dari sel hipoblas 3. PERKEMBANGAN EMBRIO MAMMALIA Pada fertilisasai mamalia oviduk beruah menjadi uterus serta gastrulais dan organogenesis awal mirip reptilia dan aves 4.PERKEMBANGAN AWAL EMBRIO MANUSIA & EKSTRAEMBRIONIKNYA Cleavage ( Pembelahan ) Pembelahan terjadi relatif lambat serta blastocyt yang terimplantasi akan menjadi dinding uterus. Implantasi Gastrulasi Pergerakan sel epiblas ke arah dala melalui primitive steak yaiut embrio yang berlapis tiga dikelilingi mesoderm ekstraembrionik yang bermitosis. Trofoblas mensekresi enzim dan akan menembus endometrium Trofoblas mengembang Massa sel bagian dalam membentuk cakrampipih Lapisan epiblas terdiri dari 3 lapisan germinal Lapisan hipoblas terdiri dari kantung kuning telur

5. DASAR SELULER & MOLEKULER MORFOGENESIS Morfogenesis melibatkan : a. Perubahan bentuk sel b. Posisi sel c. Adhesi sel Morfogenesis pada sel hewan melibatkan : Pergerakan sel Akibat dari pergerakan sel : a. Perubahan bentuk sel b. Migrasi sel sehingga posisi sel berubah Perubahan Bentuk Sel Mikrotubula memanjangkan sel-sel lempeng neuron Mikrofilamen di ujung dorsal berkontraksi Migrasi Sel Secara invidual saat sel pial neuron menyebar ke berbagai embrio Sel-sel merayapmenggunakan serat sitoskeleton 6. PETA NASIB DETERMINAN SITOPLASMIK POTENSI SELULER SINYAL INDUKTIF Determinan Sitoplasmik Menentukan sumbu tubuh Perbedaan sel embrio tahap awal Polaritas Nasib sel embrio dipengaruhi oleh dua hal yaitu penyebaran determinan sitoplasmik dan sumbu pembelahan zigot.

Potensi Seluler Distribusi determinan sitoplasmik sel telur yang asimetris yang setiap pembelahannya memiliki kemampuan totipotensi sampai pada tahap blastosista.Semua blastomer memmalia sapai pada tahapan 8 sel yang sama dan mading-masing dapat membentuk embrio yang lengkap jika diisolasi. Sinyal Induktif Menggerakkan diferensiasi dan pembentukan pola 7. PEMBENTUKAN POLA TUNGKAI / ANGGOTA BADAN VERTEBRATA Peran utama sinyal induktif : Pembentukan pola Perkembangan organisasi Pengaturan organ dan jaringan di tempatnya yang khas dalam ruangan tiga dimensi yaitu informasi posisional Informasi posisional Memberitahu sebuah sel dimana sel tersebut akan berada berkaitan dengan sumbu tubuh Membantu menentukan bagaimana sel dan keturunannya erespon sinyakl molekuler

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi berasal dari kata: Bios=hidup; Teuchos=alat; Logos=ilmu Bioteknologi: Penggunaan organisme atau system hidup untuk memecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkan produk yang berguna.