PERKEMBANGAN EMBRIO KATAK

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah struktur perkembangan hewan II

Yang dibimbing oleh Dr. H. Abdul Gofur, M. Si.

Disusun oleh :

Kelompok 4

1. Nur Fadhilah (140341601107)

2. Rosita Qori L. (140341603337)

3. Septian Nur D. (140341602034)

4. Thesa Ikhtiar D. (140341605862)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

Oktober 2015

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................2

1.2 Tujuan .................................................................................................3

1.3 Rumusan Masalah ...............................................................................3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Tipe dan Mekanisme Pembelahan Zigot ...........................................4

2.2 Tipe dan Proses Pembentukan Blastula .............................................7

2.3 Tujuan dan Proses Gastrulasi.............................................................9

2.4 Tujuan dan Proses Neurulasi..............................................................12

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan........................................................................................14

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu ciri makhluk hidup adalah bereproduksi (berkembang biak).

Reproduksi bertujuan untuk melestarikan dan mempertahankan keberadaan

atau eksistensi suatu sepesies tersebut. Ada dua cara perkembangbiakan secara

umum yaitu vegetatif dan generatif. Setelah terjadi perkawinan dan sperma

telah berhasil membuahi ovum, maka terbentuklah zigot. Kemudian zigot akan

berkembang menjadi embrio. Pada makalah ini akan dibahas mengenai tahap-

tahap perkembangan embrio pada amphibi, khususnya pada katak.

Katak merupakan jenis hewan ovivar. Katak jantan dan katak betina

tidak memiliki alat kelamin luar. Pembuahan katak terjadi di luar

tubuh(pembuahan eksternal). Pada saat kawin katak jantan dan katak betina

akan melakukan ampleksus. Katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam

air dengan menyemprotkan sel-sel gametnya keluar tubuh yang kemudian

akan dibuahi oleh pejantan.

Tipe telur pada amphibi adalah telur bertipe telolesital dan tipe

pembelahannya adalah holoblastik tidak sempurna. Pada perkembangannya,

zigot katak akan berkembang menjadi embrio yang kemudian embrio tersebut

akan berkembang dan mengalami blastulasi, gastrulasi, neurulasi dan

diferensiasi. Setiap tahapan yang dilewati, akan menunjukkan ekspresi atau

ciri khas yang berbeda sehingga dapat diamati dan dibedakan setiap

tahapannya.

2

1.2 Tujuan

Mengetahui tipe pembelahan zigot pada katak Mengetahui mekanisme pembelahan zigot pada katak Mengetahui tipe blastula dan proses pembentukannya pada katak Mengetahui tujuan gastrulasi dan proses gastrulasi pada katak Mengetahui tujuan neurulasi dan proses neurulasi pada katak

1.3 Rumusan Masalah

Bagaimana tipe dan mekanisme pembelahan zigot pada katak ? Bagaimana tipe dan proses pembentukan blastula pada embrio katak ? Apa tujuan dari proses gastrulasi pada embrio katak ? Bagaimana proses gastrulasi pada embrio katak ? Apa tujuan dari proses neurulasi pada embrio katak ? Bagaimana proses neurulasi pada embrio katak ?

3

BAB II

PEMBAHASAN

Katak merupakan hewan vetebrata yang termasuk dalam kelas amphibi yang

merupakan jenis hewan ovivar. Katak jantan dan katak betina tidak memiliki alat

kelamin luar dan pembuahannya secara eksternal (di luar tubuh). Pada saat kawin

katak jantan dan katak betina akan melakukan ampleksus, yaitu katak jantan akan

menempel pada punggung katak betina dan menekan perut katak betina.

Kemudian katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam air dengan

menyemprotkan sel-sel gametnya keluar tubuh. Setiap ovum yang keluar akan

dilapisi selaput telur (membrane vitelin). Sebelumnya ovum katak yang telah

matang dan berjumlah sepasang akan ditampung oleh suatu corong. Perjalanan

ovum dilanjutkan melalui oviduk. Dekat pangkal oviduk pada katak betina

dewasa, terdapat kantung yang mengembung yang disebut kantung telur (uterus).

Oviduk katak betina terpisah dengan ureter. Oviduknya berkelok-kelok dan

bermuara pada kantong kloaka.

Amphibia mempunyai ciri-ciri yaitu tubuh diselubungi kulit yang berlendir,

merupakan hewan berdarah dingin (poikiloterm), mempuyai jantung yang terdiri

dari tiga ruangan yaitu dua serambi dan satu bilik, mempunyai dua pasang kaki

dan pada setiap kakinya terdapat selaput renang yang terdapat diantara jari-jari

kakinya dan kakinya berfungsi untuk melompat dan berenang, matanya

mempunyai selaput tambahan yang disebut membran niktitans yang sangat

berguna saat menyelam, pernafasan pada saat masih kecebong berupa insang,

setelah dewasa alat pernafasannya berupa paru-paru dan kulit yang hidungnya

mempunyai katup yang mencegah air masuk kedalam rongga mulut ketika

menyelam, dan berkembang biak dengan cara melepaskan telurnya dan dibuahi

oleh yang jantan diluar tubuh induknya atau pembuahan eksternal.

2.1 Tipe dan Mekanisme Pembelahan Zigot

Sel telur atau ovum dapat dibedakan menurut jumlah kuning telurnya

(yolk) dan sebaran kuning telur yang ada di dalam sitoplasma. Tipe telur

amfibi adalah telolesital yaitu tipe telur yang jumlah yolknya agak banyak

(lebih banyak daripada isolesital) dan penyebarannya tidak merata, yolk

4

terkumpul di wilayah kutub vegetal sehingga di wilayah kutub anima

menandung lebih banyak ooplasma/sitoplasma.(Sukra, 2000)

Tipe pembelahan sel telur pada amfibi adalah Holoblastik Tidak

Sempurna/Unequal. Holoblastik Tidak Sempurna merupakan sel yang

membelah/blastomer hanya dominan pada satu kutub,sehingga blastomer

terbagi menjadi makromer (dominan) dan mikromer.(Sukra, 2000)

Setelah telur katak difertilisasi, maka terbentuklah daerah yang berwarna

lebih muda atau kelabu yang disebut daerah kelabu atau grey crescent yang

bentuknya seperti bulan sabit. hal ini terjadi karena ada pigmen yang terbawa

masuk dengan masuknya sperma, sehingga lapisan pigmen yang berada

bertentangan dengan tempat masuknya sperma akan bergeser ke atas.

Pada gambar 1, telah terjadi proses pembelahan pertama, yaitu

pembelahan regional melalui kutub anima dan vegetatif dan membelah daerah

kelabu. Daerah kelabu sangat penting dalam proses pembelahan. Para ahli

telah melakukan beberapa riset mengenai pembelahan pada telur katak dengan

membelah telur yang telah difertilisasi di daerah di luar daerah kelabu, dan

hasilnya pembelahan tidak terjadi.

5

Gambar 2. Pembelahan ke 2 

Pada pembelahan kedua, pembelahan lewat bidang meridian juga, tapi

tegak lurus pada bidang pembelahan pertama.

Gambar 3. pembelahan ke 3 

Pada pembelahan ke 3 pembelahan terjadi secara horizontal dan tegak

lurus pada bidang satu dan dua hanya letaknya lebih kearah kutub anima,

sehingga blastomer yang dihasilkan tidak sama besar, yaitu 4 mikromer di

daerah anima dan 4 makromer di daerah vegetatif.

6

Gambar 4. Pembelahan ke 4

Pembelahan ke 4 lewat bidang-bidang meridian, yang serentak membagi

dua kedelapan sel. terbentuklah 16 sel yang terdiri dari 8 mikromer dan 8

makromer.

Setelah itu terjadi pembelahan ke 5 terjadi secara ekuatorial pada bidang

atas dan bawah secara serempak. Akhirnya pada pembelahan ke 5

terbentuklah blastomer yang terdiri dari 32 sel. Sel-sel mikromer dan

makromer kini terdiri dari dua lapis masing-masing. Sel-sel makromer lapis

bawah lebih besar dari pada lapis atas.

Gambar 5. Morula 

Gambar 6. Blastula

Pembelahan ke 6 dan selanjutnya gumpalan sel-sel membesar berbentuk

seperti buah pir, disebut morula. Bagian dalam morula tak berongga.

Sedangkan pada tahap blastula, telah memiliki rongga yang disebut blastocoel.

2.2 Tipe dan Proses Pembentukan Blastula

Blastula adalah bentuk lanjutan dari morula yang terus mengalami

pembelahan, bentuk blastula ditandai dengan mulai adanya perubahan sel

7

dengan mengadakan pelekukan yang tidak beraturan, di dalam blastula

terdapat cairan sel yang disebut dengan blastosoel. Adapun proses

pembentukan blastula di sebut blastulasi. Blastulasi (proses pembentukan

blastula) menunjukan perbedaan pada tingkat takson masing-masing.

Proses pembelahan dan blastulasi embrio amfibia berlangsung sangat

cepat dan umumnya berakhir dalam waktu lebih kurang 24 jam. Tipe

pembelahan embrio amfibia adalah holoblastik radial. Pembelahan pertama

bersifat meridional dimulai dari kutup animal membelah “gray crescen”. Pada

daerah vegetal telur pembelahan terjadi sangat lambat, karena di daerah ini

banyak mengandung yolk. Kalau pada kutup animal alur pembelahan

terbentuk mm/menit. Pada saat pembelahan pertama masih berlangsung,

pembelahan kedua sudah dimulai pada daerah animal dengan bidang

meridional tegak lurus dengan pembelahan pertama. Pembelahan ketiga

bersifat horizontal dekat ke kutup animal, sehingga terbentuk 4 mikromer di

kutup animal dan 4 makromer di kutup vegetal. Pembelahan selanjutnya

berjalan cepat dan terjadi secara sinkron. Namun di kutup animal sel-sel

membelah lebih cepat daripada di kutup vegetal. Hal ini menyebabkan di

daerah animal sel-selnya lebih padat daripada di kutup vegetal. Embrio yang

terdiri atas 16-64 blastomer berbentuk morula dan 128 blastomer membentuk

blastula, karena embrio sudah berongga. Stadium blastula ini bertahan sampai

embrio tersusun atas 10.000-15.000 blastomer, dimana proses grastulasi

terjadi.

8

Pembelahan dan blastulasi embrio amfibia (katak)

Daerah animal meliputi daerah-daerah bakal ectoderm epidermis dan

ectoderm saraf, mesoderm, dan notokorda. Sedangkan daerah vegetal akan

menjadi daerah bakal endoderm. Bakal ectoderm saraf dan notokorda juga

berbentuk sabit dan keduanya berhimpitan, bakal ectoderm saraf terletak di

sebelah atas. Bakal mesoderm terletak di sebelah samping sabit notokorda

yang kemudian akan menentukan daerah kiri dan kanan dari embrio. Bakal

endoderm mengisi seluruh daerah vegetal di bagian paling bawah embrio.

2.3 Tujuan dan Proses Gastrulasi

Pada amfibia, gastrulasi tidak dimulai pada kutub vegetatif karena

terhambat oleh banyaknya yolk (tipe telur telolesital) yang terdapat di dalam sel-sel

yolk atau sarkomer di daerah vegetatif. Urutan proses gastrulasi tampak luar dan

sayatan yang menunjukkan sel-sel baru yang baru berinvaginasi yang berbentuk

botol. Diperlihatkan pada gambar 4.7.

9

Urutan sayatan gastrula (tampak dalam) pada gambar 4.8.

Awal gastrulasi ditandai dengan adanya lekukan di daerah marginal pada

wilayah kelabu (gray crescent), yang terjadi karena beberapa sel marginal invaginasi.

Hal ini disertai dengan terbentuknya celah yang semakin lama akan bertambah

besar yaitu arkenteron atau bakal saluran pencernaan makanan. Sel botol yang

membatasi celah diperkirakan dapat membantu menarik sel-sel belakangnya untuk

berinvaginasi dan berinvolusi, tetapi ada juga yang mengemukakan bahwa sel botol

bersifat pasif. Sel-sel botol ini kemudian akan berbentuk normal kembali setelah

berada di dalam embrio. Sel-sel yang paling luar masuk, akan terletak paling anterior

dan akan menjadi endoderm. Celah yang terdapat pada permukaan gastrula

merupakan blastoporus awal yang diataoi oleh bibir dorsal blastoporus. Bibir dorsal

blastoporus disebut juga sebagai “organizer” primer sebab setetlah bibir dorsal

bermigrasi ke dalam, struktur tersebut akan berperan sebagai induktor pertama

proses neurulasi. Tanpa adanya induksi ini, maka perkembangan embrio tidak akan

berlanjut. Setelah itu bibir dorsal blastoporus mampu menginduksi terjadinya

neurulasi dan embrio baru yang ditransplantasikan kepada ektoderm gastrula lain

yang diperlihatkan oleh percobaan Hilda dan Mangold (gambar 4.9)

10

Disamping gerakan morfogenik invaginasi dan involusi terjadi gerakan lain yaitu

epiboli. Epiboli adalah gerakan sel-sel yang berproliferasi pada permukaan embrio

dan meluas secara serempak dalam bentuk hamparan (sheet) dari kutub animal ke

arah kutub vegetal. Dengan adanya celas blastoporus, sel sel dari hamparan yang

berepiboli akan berinvolusi dan lapisan selnya berinvaginasi, sehingga arkenton yang

baru terbentuk akan terdorong memanjang ke anterior. (gambar 4.10).

Blastoporus pada amfibia tidak menghubungkan arkenteron langsung dengan

lingkungan luar sebab blastoporus tersumbat oleh yolk yamg terdiri atas sel-sel yolk

11

(makromer). Terdapatnya sumbat yolk disebabkan oleh banyaknya butir-butir yolk di

dalam sel itu sehingga proses invaginasi dan involusi terhambat. Denga berlanjutnya

perkembangan, butir-butir yolk akan digunakan sebagai nutrisi embrio, sel-sel yolk

berubah menjadi sel-sel endoderm yang akan turut dalam pemanjangan arkenteron

menjadi saluran pencernaan dan kelenjar-kelenjarnya karena tanpa yolk yang

banyak, sel menjadi mudah berproliferasi. Epiboli terus berlangsung selama

invaginasi dan involusi, selama masih ada wilayah presumtif yang harus dipindahkan

ke dalam. Akhirnya wilayah presumtif sudah berada didalam embrio dan akibatnya

seluruh permukaan gastrula hanya terdiri dari ektoderm saja yaitu ektoderm

epidermal dan ektoderm neural di bagian medio dorsal. Meskipun semua wilayah

presumtif sudah masuk, epiboli masih berlangsung. Oleh karena itu, diameter

blastoporus makin kecil dan kedua bibir laeral bertemu sehingga blastoporus

menyerupai celah memanjang yang kadang-kadang disebut alur primitif. Posterir

aur rimitif (blastoporus) akan dibentuk kloaka.

2.4 Tujuan dan Proses Neurulasi

Neurulasi merupakan proses pembentukan tabung neuron (neural tube) dan

notokord pada embrio. Notokord terbentuk dari mesoderm dorsal yang

berkondensasi persis di atas arkenteron. Tabung neuron berawal sebagai

lempengan ektoderm dorsal, persis diatas notokord yang berkembang. Setelah

notokord terbentuk, lempeng neuron melipat ke arah dalam dan menggulung

menjadi Tabung neuron (neural tube) yang akan menjadi sistem saraf pusat (otak

dan sumsum tulang belakang).

Neurulasi pada amphibia diawali dengan terbentuknya notocord dari

mesoderm bagian dorsal yang berkondensi persis diatas gastrocoel

atauarkenteron. Pada tahap ini lempeng neural melipat dan menggulung.

Lipatan pada tahap selanjutnya kemudian membentuk sebuah jaringan

berlubang (neural tube). Kemudian, jaringan pada daerah pertemuan pinggir-

pinggir tabung memisah dari tabung sebagai pial neuron (neural cest). Neural

cest merupakan sumber sel-sel yang akan bermigrasi untuk membentuk

banyak struktur, meliputi tulang dan otot tengkorak, sel-sel pigmen kulit, sel-

sel adrenal, dan ganglia periferal sistem saraf. Embrio dengan tabung neuron

12

yang sudah selesai terbentuk dan mempunyai banyak somit yang mengapi

notokord

.

13

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Tipe telur amfibi adalah telolesital dan tipe pembelahan sel telur pada

amfibi adalah Holoblastik Tidak Sempurna/Unequal. Pembelahan pertama

bersifat meridional dimulai dari kutup animal membelah “gray crescen”. Pada

daerah vegetal telur pembelahan terjadi sangat lambat. Pada saat pembelahan

pertama masih berlangsung, pembelahan kedua sudah dimulai pada daerah

animal dengan bidang meridional tegak lurus dengan pembelahan pertama.

Sedangkan pembelahan ketiga bersifat horizontal dekat ke kutup animal.

Pembelahan selanjutnya berjalan cepat dan terjadi secara sinkron. Namun di

kutup animal sel-sel membelah lebih cepat daripada di kutup vegetal.

14

DAFTAR PUSTAKA

Sukra, Y. 2000. Wawasan Ilmu Pengetahuan Embrio- Benih Masa Depan. Jakarta: Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi DEPDIKNAS.

Surjono, Tien wiati dkk. 2001. Materi Pokok Perkembangan Hewan. Jakarta : Universitas Terbuka

Yatim, Wildan.1994. Reproduksi dan Embyologi. Bandung : Tarsito

15