PERKEMBANGAN HEWAN
NEURULASI
Disusun Oleh :
Eka Kartika (1301145030)
Lintang Suci Kurniavi (1301145)
Tiara Anggraini (1301145107)
Tri Kartika Pratiwi (1301145110)
Pendidikan Biologi 4-c
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA
JAKARTA
i
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan YME karena atas berkat dan limpahan rahmatnyalah maka kami dapat menyelesaikan makah tepat waktu.
Berikut ini kami mempersembahkan sebuah makalah dengan judul “Neurulasi Perkembangan Hewan”. Dalam penyusunan makalah ini, kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini.Kami berharap dengan dibuatnya makalah ini, dapat membantu pembaca untuk memahami mengenai ruang lingkup pengertian dan tujuan dari proses neurulasi.
Akhir kata, semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan kami pada khususnya, kami sangat menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu penulis menerima saran dan kritik yang membangun demi perbaikan kearah kesempurnaan.Akhir kata, kami mengucapkan banyak terimakasih.
Penyusun
DAFTAR ISI
II.3 Migrasi dan Diferensiasi Pial Neuural………..………...……….5
Pial Neural………..………..……..5
Perbedaan Unggas dari Amphioxus dan Amphibia………...13
D. Mamalia………...13
BAB III PENUTUP………..………....14
III.1 Kesimpulan………..…..14
III.2 Saran………..14
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Sistem saraf manusia merupakan jalinan jaringan yang saling berhubungan , sangat khusus dan kompleks. Sistem saraf ini mengkoordinasikan, mengatur dan mengendalikan interaksi antara seorang individu dengan lingkungan sekitarnya. Sistem tubuh yang penting ini juga mengatur aktivitas sebagian besar sistem tubuh lainnya. Tubuh mampu berfungsi sebagai satu kesatuan yang harmonis karena pengaturan hubungan saraf diantara berbagai sistem. Fenomena mengenai kesadaran, daya pikir, bahasa, sensasi dan gerakan semuanya berasal dari sistem ini. Oleh karena itu, kemampuan untuk memahami, belajar dan berespon terhadap rangsangan merupakan hasil dari integrasi fungsi sistem saraf, yang memuncak dalam kepribadian dan perilaku seseorang.
Secara umum, sistem saraf bertanggung jawab untuk mengkoordinasi respon yang cepat san cermat. Sinyal - sinyal saraf dalam bentuk potensial aksi secara cepat merambat di sepanjang serat-serat sel saraf, menyebabkan pelepasan suatu neurotransmitter di ujung saraf yang akan berdifusi hanya dalam jarak yang sangat dekat ke sel sasarannya sebelum respon timbul. Respon yang diperantarai oleh sel saraf bukan hanya cepat, tetapi juga singkat, kerjanya dengan cepat terhenti karena neurotransmitter dengan cepat disingkirkan dari sasarannya. Hal ini memungkinkan penghentian respon, pengulangan respon yang berlangsung hampir dengan segera atau muncul respon alternatif dengan segera, bergantung pada keadaan (sebagai contoh, perubahan cepat perintah ke kelompok-kelompok otot yang diperlukan untuk mengkoordinasikan gerakan berjalan). Cara kerja ini menyebabkan komunikasi saraf berlangsung cepat dan cermat. Jaringan sasaran saraf bagi system saraf adalah otot-otot dan kelenjar, terutama kelenjar eksokrin.
2
dapat juga diartikan dengan proses awal pembentukan sistem saraf yang melibatkan perubahan sel-sel ektoderm bakal neural, dimulai dengan pembentukan keping neural
(neural plate), lipatan neural (neural folds) serta penutupan lipatan ini untuk membentuk
neural tube, yang terbenam dalam dinding tubuh dan berdesiferensiasi menjadi otak dan korda spinalis dan berakhir dengan terbentuknya bumbung neural. Diduga bahwa perubahan morfologi yang terjadi selama neurulasi sejalan dengan perubahan kromosom dan pola proteinnya. Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan morfologi kromosom dan pola protein.
I.2 Rumusan masalah
1. Apa Pengertian dan Tujuan Proses Neurulasi? 2. Bagaimana Proses Neurulasi?
3. Bagaimana proses Migrasi dan Diferensiasi Pial Neural 4. Bagaimana Proses Pembentukan lanjutan Mesoderm
I.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian dan tujun proses neurulasi 2. Untuk mengetahui bagaimana proses neurulasi
BAB II
PEMBAHASAN
1. Pengertian Neurulasi
Neurulasi adalah proses pembentukan bumbung neural (= bakal sistem saraf pusat). Neurulasi juga dapat diartikan sebagai pembumbungan (proses pembentukan bumbung /saluran-saluran dari lapisan lembaga).
Embrio yg mengalami neurulasi → neurula
2. Proses Neurulasi
Proses neurulasi diawali dari pembentukan lamina neuralis kemudian mengalami invaginasi menjadi sulkus neuralis dan tebentuk tubulus neuralis. Neurulasi sangat berhubungan erat dengan gastrulasi. Pada akhir gastrulasi terbentuklah nerve cord dan notochord. Nerve cord sendiri berasal dari ektoderm sedangkan notochord berasal dari lempengan ektoderm bagian dorsal. Pada manusia khususnya, proses ini dimulai pada minggu ketiga setelah pembuahan.
Proses neurulasi merupakan suatu proses yang kompleks sehingga apabila mengalami kelainan biasanya disebabkan oleh multifaktor. Proses neurulasi dapat dibedakan menjadi tiga elompok, yaitu dua kelompok utama dan satu kelompok khusus.
a. Neurulasi primer
Bumbung neural dibentuk dgn cara pelipatan keping neural da bertemunya kedua lipatan itu.
contoh : Amfibia, Reptil, Unggas, dan Mamalia
b. Neurulasi sekunder
4
neurulasi ini dapat juga ditemui dalam satu embrio. Neurulasi primer berlangsung di bagian anterior (kepala dan tubuh) sedangkan neurulasi sekunder terdapat di bagian posterior tubuh dan ekor.
contoh : Ikan
c. Neurulasi pemisahan
Pembentukan bumbung dengan adanya pemisahan (peninggian) epidermis yang membatasi keping neural. Cara ini dilakukan oleh embrio amfioksus. Peninggian episermis juga disebut sebagai lipatan neural temporer yang akan bertem di bagian mediodorsal dan menjadi atap di atas keping neural yang sudah melipat dan melekuk,membentuk lipatan neural dan lekuk neural biasa yang sama kejadiannya pada neurulasi primer. Kedua lipatan neural ini akan bertemu satu sama lain membentuk bumbung neural. Selanjutnya atap epidermis akan terpisah dari bumbung neural.
contoh : Amphioxus
Gambar 7.2. Proses neurulasi
3. Migrasi dan Diferensiasi Pial Neural
Migrasi merupakan peristiwa yang berkelanjutan, dimana jutaan sel saraf berpindah dari zona ventrikel dan subventrikel ke tempat yang spesifik di Sistem Saraf Pusat. Migrasi mepunyai dua poladasar migrasi neuronal berupa migrasi kearah radial dan tangensial.
Di dalam cerebrum, migrasi radial dari sel-sel yang berasal dari zonaa ventrikuler dan subventrikuler merupakan mekanisme utama dalam pembentukan korteks dan struktur nukleus profundus. Di dalan cerebellum, migrasi radial menyebabkan terbentuknya sel purkinje, nukleus dentatus dan nukleus bagian atas yang lainnya.
Migrasi tangensial merupakan perpindahan sel menuju permukaan pial, juga berlangsung dalam zona ventrikuler dan ventrikuler untuk membentuk korteks cerebri. Migrasi ke lateral paralel dengan permukaan pial sering terjadi setelah periode migrasi radial dalam upaya membentuk kelompok nauronal dalam batang otak dan medula spinalis.
PIAL NEURAL (NEURAL CREST)
6
cukup jauh ke tempat-tempat tertentu di dalam embrio. Di tempat kedudukannya yang terakhir, pial neural akan berdiferensiasi menjadi berbagai struktur, misalnya :
1) neuron, termasuk ganglia saraf sensoris, simpatis dan parasimpatis, serta sel-sel neuroglia;
2) sel-sel penghasil epinefrin (medula) kelenjar adrenal;
3) sel-sel pigmen pada epidermis;
4) berbegai komponen rangka dan jaringan ikat wilayah kepala. Tergantung pada kedudukan awal dalam tubuh embrio
Gambar 7.3. Pembentukan pial neural
Deferensiasi pial neural berdasarkan arah migrasi dan kedudukan akhir sel-sel tsb. :
1) Pial cranial
2) Pial tubuh (trunk crest)
sel-sel pial neural tubuh bermigrasi mengikuti dua jalur utama. Jalur pertama ialah kea rah permukaan dorsal menuju ectoderm, kemudian sel-sel pial tersebut berdiferensiasi menjadi sel-sel pigmen dalam epidermis atau dermis, tergantung dari jenis hewannya. Jalur kedua lebih mengarah ke bagian ventral yaitu melewati dan mengitari sklerotom (sklerotom merupakan kelompok sel-sel mesenkim yang mengelilingi bumbung neural dan notokord yang akan berdiferensiasi menjadi rawan vertebra). Sel-sel yang bermigrasi mengikuti jalur kedua ini, akan berdiferensiasi menjadi komponen-komponen sistem saraf autonom dan berbagai struktur lainnya. Beberapa sel di daerah pial tubuh ada yang masih tetap di dekat tempat semula, namun segara akan beragragasi membentuk segmen-segmen yang berpasangan dan menjadi akar ganglion saraf sensoris.
3) Pial vagal dan pial sacral
sel-sel pial ini akan menghasilkan ganglion parasimpatik usus. Apabila pial neural ini gagal bermigrasi ke dalam kolon, mala akan mengakibatkan hilangnya gerak peristaltik karena tidak terbentukanya ganglion usus.
4) Pial kardiak
Pial Kardiak terletak di antara pial cranial dan pial tubuh, berhimpit dengan kedudukan sebagian pial vagal. Struktur yang dapat dihasilkannya yaitu melanosit, neuron, rawan, jaringan ikat di lengkung faring 3,4,6 (lengkung faring adalah penonjolan jaringan mesoderm diantara kantung faring yang satu dengan yang berikutnya). Selain itu, pial tersebut juga dapat membentuk jaringan otot dan jaringan ikat pada dinding arteri-arteri besar yang muncul dari jantung dan terdapat pula pada sekat-sekat yang memisahkan sirkulasi pulmonalis dari sirkulasi aorta.
Selain dipelajari turunan-turuna pial neural setelah dewasa, perlu dipelajari pula faktor-faktor yang:
1) menyebabkan pial neural bermigrasi dari tempatnya semula di dekat bumbung neural,
8
3) menghentikan migrasi pial neural setelah tiba di tempatnya yang definitive.
Mekanisme diferensiasi pial neural menjdi berbagi struktur, serta informasi intrinsik atau ekstrinsik yang dioerlukan untuk diferensiasinya, masih banyak yang belum trengkap. Hasil-hasil penelitian mutakhir menunjukkan adanya berbagai molekul yang sintasisnya dikontrol oleh berbagai gen yang relevan, yang mengontrol migrasi sel dan diferensiasi akhir pial neural.
Di antara molekul-molekul itu adal protein “slug” yang diekspresikan oleh pial neural tahap pramigrasi. Dihilangkannya protein ini dapat menghambat migrasi pial neural. Hal ini menandakan bahwa protein “slug’ berperan dalam migrasi pial neural. Molekul lain yang juga potensial dalam memacu migrasi pial neural adalah molekul adhesif N-kadherin yang mengalami “down regulated” pada saat mulai migrasi dan mengubah selsel yang semula berupa epithelium menjadi mesenkimal.
Sebelum bermigarsi, molekul ini terdapat di permukaan sel pial neural dan kemudian hilang pada saat migrasi dan diekspresikan kembali setelah tiba di tempat tujuan. Bersamaan dengan hilangnya N-kadherin dan bermigrasinya sel-sel pial secara individual, matriks ekstraseluler yang mengintari permukaanya menjadi lebih adhesive, sehingga jalur migrasi sel-sel pial menjadi terarah oleh karena itu, tampak bahwa jalur migrasi pial neural dikontrol oleh matriks ektraseluler. untuk spesies hewan yang berbeda, bahwa untuk wilayah pial yang berbeda di dalam satu embrio yang sama pun, diperlukan jenis matriks ektraseluler yang berbeda pula.
Untuk pial neural tubuh, tampaknya bukan senyawa-senyawa itu yang mengontrol migrasi ini, serta penghilangan molekul-molekul tersebut pengikatannya melalui antibody masing-masing, ternyata tidak begitu manghambat migrasinya.
mengalami “restriction” atau keterbatasan untuk berekmbang menjadi bermacam-macan struktur embrio, karena telah terdeterminasi, kemudian terdiferensiasi secara morfologi dan secra fungsional.
4. Pembentukan lanjutan Mesoderm
Gambar 7.4. Pembentukan lanjut mesoderm
A. Amphioxus
Pembentukan mesoderm diawali dengan gerakan evaginasi lateral dari bagian dorsolateral. Selanjutnya mengalami evaginasi mediodorsal dan delaminasi membentuk notokorda.
Mesoderm di bagian dorso-lateral → somit/epimer (segmental). Somit terdiri dari : dermatom (luar), miotom, dan sklerotom.
10
Gambar 7.5. Diferensiasi sekunder mesoderm pada Amphioxus
B. Amphibia
Pembagian mesoderm :
notokord terbentuk dari mesoderm dorsal yang berkondensasi persis di atas arkenteron. Tabung neuron berawal sebagai lempengan ektoderm dorsal, persis diatas notokord yang berkembang.
Gambar 7.6. Diferensiasi sekunder mesoderm pada Amphibia
Perbedaan Amphioxus dengan Amphibia :
Dermatom dan sklerotom Amphibia tidak hanya berupa lapisan tipis, melainkan sel-sel mesenkim yang awalnya epithelial (dari sel-sel somit). Dermatom menjadi dermis dan sklerotom mengalami kondensasi di sekeliling notokorda dan bumbung neura membentuk columna vertebra dan menjadi rusuk
12 C. Unggas
Agregasi mesoderm di bagian kepala disebut somitomer
Somit 1, dibentuk posterior somiter 7
Pemadatan somit disokong oleh molekul fibronektin dan N-kadherin.
Somiter 1 → anterior kepala embrio
Somiter 7 → posterior nodus Hensen
Peran somiter : bakal otot skelet kepala
Somit :
Muncul di bagian posterior somit terdahulu,
sepasang/ jam
Spesies spesifik jumlahnya (unggas = 50 pasang)
Terdiri atas : dermatom, miotom, dan sklerotom
↓
Somit epitelial bersifat mesenkimal
(karena induksi notokorda dan bumbung neural)
Perbedaan Unggas dari Amphibia dan Amphioxus:
Mesoderm lateral tidak hanya mementuk bagi intraembrio, bag distal akan membentuk ekstraembrio
Embrio unggas → diskus
Notokorda sudah terpisah dg mesoderm paraksial sejak awal pembentukannya
D. Mamalia
Prosesnya sama dengan unggas, namun terdapat perbedaan antara mamalia dan unggas antara lain :
a. Keping embrio mamalia terletak di dalam suatu bola dengan trofoblas sebagai permukaannya.
14
BAB III
PENUTUP
III.1 Kesimpulan
Neurulasi adalah proses pembentukan bumbung neural (= bakal sistem saraf pusat). Neurulasi juga dapat diartikan sebagai pembumbungan (proses pembentukan bumbung atau saluran-saluran dari lapisan lembaga).
Proses neurulasi diawali dari pembentukan lamina neuralis kemudian mengalami invaginasi menjadi sulkus neuralis dan tebentuk tubulus neuralis. Proses neurulasi dapat dibedakan menjadi tiga elompok, yaitu dua kelompok utama dan satu kelompok khusus yaitu Neurulasi primer, Neurulasi Sekunder, dan Neurulasi Pemisah.
Sel-sel pial neural terlepas dari perbatasan ektoderm neural dan ektoderm epidermal setelah kedua lipatan neural bertemu membentuk bumbung neural, menghasilkan sel-sel mesenkim wajah. Deferensiasi pial neural berdasarkan arah migrasi dan kedudukan akhir sel-sel dibagi menjadi Pial cranial, Pial Tubuh (truck crest), Pial vagal dan pial sacral, serta Pial kardiak.
III.2 Saran
Dalam penyusunan makalah ini kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh
dari kata sempurna. Maka dari itu kritik dan saran sangat diharapkan untuk perbaikan
makalah ini kedepannya.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell Reece-Mitchell. BIOLOGI jilid 3 edisi ketujuh. Jakartra, Erlangga. 2003
Diktat Kuliah Uhamka “Perkembangan Hewan”
