Matakuliah Perkembangan Hewan

1. Perkembangan Hewan
Siti Rabiatul Fajri, S. Si., M.Pd

2. KOMPETENSI DASAR
• Mahasiswa mampu menjelaskan dan mengetahui beberapa
istilah yang akan digunakan pada matakuliah SPH serta
mampu menguraikan proses pembelahan sel
2

3. INDIKATOR
• Mendeskripsikan beberapa istilah yang ada di matakuliah
SPH. Seperti; embriology, gametogénesis, spermatogenesis,
orgamogenesis dll
• Memahami beberapa teori-teori pertumbuhan,
• Menjelaskan proses pembelahan sel
• Membedakan pembelahan sel secara mitosis dan miosis
• Menguraikan siklus sel
3

4. MATERI 1
Pendahuluan dan Pembelahan Sel
4

5. 5
Embryologi
 Ilmu tentang Pembentukan dan perkembangan embryo.
 Embryo/mudigah: Mahluk yang sedang dalam tingkat tumbuh (perubahan
dari dari bentuk yang sederhana  kompleks dan dewasa) dalam tubuh
induk (dalam rahim) maupun di luar tubuh induk (dalam telur).
 Fase pertumbuhan: Pre-natal dan post-natal. Embryologi hanya
difokuskan pada pre-natal.
 Embryologi berkaitan dengan reproduksi, tahapannya: Masa persiapan 
Masa perkawinan  Masa pembuahan  Masa pertumbuhan embryo 
Masa kelahiran.
 Penerapan embryologi: taksonomi (pembedaan berdasarkan tahapan
embryonya), prediksi kelainan anatomi/teratologi, Obsgin/ART,
perancangan metode/teknologi KB, deteksi agen polutan/sbg indikator
biologis, dll.

6. 6
Teori Pertumbuhan
Ada 2 teori pertumbuhan:
Teori Preformasi (Marcello Malpighi, 1628-1694)
 Diterbitkan dalam Proceedings The Royal Society of London (“De Ovo
Incubato”).
 Pendapat: Berbagai bagian embryo sudah terdapat lengkap dalam telur.
 Tumbuh menjadi 2 aliran: Ovulisme (bagian embryo terdapat pada
telur) dan Animalculisme (bagian embryo terdapat pada
sperma/homunculus).
 Aristoteles (384-322 SM) menulis keadaan yang berlawanan dengan teori
ini, berdasarkan pengamatan pada embryo ayam.  “De Generatione
Animalium” dan “De Historia Animalium”  Pertumbuhan organ yang
bertahap.

7. 7
Homunculus = Miniatur manusia yang
(diduga) ada dalam sel sperma
Ide preformasi: Kehidupan dimulai
dengan apa yang ada dalam sel
sperma.
● Manusia mini dengan organ yang
telah lengkap.
● Telur hanya merupakan tempat
tumbuh.
● Sperma merangsang pertumbuh-
an embryo.

8. 8
Teori Epigenesis
 Bantahan terhadap teori pertama, yaitu dalam telur/sperma tidak ada alat-
alat/ bagian embryo (tapi tumbuh secara berangsur).
 Didukung oleh beberapa ilmuwan:
W. Harvey (1578-1657)  Semua hewan berasal dari telur (=Ex ovo
omnia).
Spallanzani (1729-1299)  Emberyogenesis memerlukan sesuatu dari
individu jantan dan betina
C. F. Wolff (1733-1794)  Pengamatan pertumbuhan usus ayam
M. Schleiden dan T. Schwann (1839)  teori sel (=sel adalah unit dasar
kehidupan)
Virchow (1859)  Sel berasal dari sel yang ada lebih dulu (=Omne cellula
e cellula).
 Didukung juga oleh penemuan (Anthoni van Leuwenhoek, 1677) dan
pengamatan intensif menggunakan mikroskop.

9. 9
Periode Pertumbuhan Embryo
1. Periode persiapan  Gametogenesis hingga perkawinan
2. Periode pembuahan  Gamet menuju tempat fertilisasi hingga terjadi
fertilisasi (dan semua peristiwa yang menyertainya)
3. Periode pertumbuhan awal, dibagi lagi:
A. Tingkat pembelahan  Perubahan sel pertama setelah terjadi
fertilisasi
B. Tingkat blastula  Struktur menyerupai bola dengan ronga di tengah
(= blastocoel)
C. Tingkat gastrula  Terbentuknya lapis benih (germ layer)
D. Tingkat tubulasi  Awal terbentuknya bakal organ
4. Periode antara (hampir semua invertebrata dan beberapa vertebrata)
5. Periode pertumbuhan akhir  Pertumbuhan organ yang definitif hingga
lahir/telur menetas

10. 10
Reproduksi
Reproduksi  Memperbanyak diri
Tujuan: Mempertahankan/menambah kehadiran spesies di alam.
Cara reproduksi:
1. Aseksual  Tanpa perkawinan, Cth: Pembelahan sederhana/amitosis,
spora, tunas, autotomi (regenerasi). Terdapat pada bakteri, protozoa dan
pada sebagian invertebrata.
2. Seksual  Dengan perkawinan  Terjadi pertemuan antar gamet jantan
(spermatozoa) dan betina (ovum)  zigot  embryo.
Gamet jantan  mikrogamet, motil, dibentuk di testis.
Gamet betina  makrogamet, banyak mengandung sitoplasma, non-
motil, dibentuk di ovarium.

11. 11
Reproduksi Aseksual

12. 12
Reproduksi Seksual

13. 13
Gamet
Jantan & Betina

14. 14
Alat reproduksi:
1. Alat reproduksi primer/utama = gonad. Pada individu jantan = testis, pada
individu betina = ovarium.
2. Alat reproduksi sekunder/tambahan = saluran dan kelenjar yang mendukung kerja
sistem reproduksi.
Pengelompokan lain:
1. Genitalia dalam = saluran dan kelenjar (yang ada dalam tubuh)
Jantan = Testis, duktus epididimis, vas deferens, kelenjar prostat, vesikula
seminalis
Betina = Ovarium, tuba, uterus, vagina dan banyak kelenjar (bukan organ yang
spesifik)
2. Genitalia luar
Jantan = penis
Betina = vulva (muara vagina)

15. 15
Sistem Reproduksi Pria

16. 16
Sistem reproduksi Wanita

17. 17
Sex  Jenis kelamin
Pembagian:
1. Dioecious  1 individu, 1 jenis (alat) kelamin. Terdapat pada beberapa
invertebrata yang maju dan vertebrata.
2. Monoecious/hermafrodit  1 individu, 2 jenis (alat) kelamin. Terdapat
pada sebagian besar invertebrata.
Binatang dioecious tetap harus melakukan perkawinan/kopulasi (2
individu) untuk membentuk keturunan.
Anomali/kelainan = pseudohermafrodit  disebabkan oleh kelainan
kromosomal.

18. 18
Organ reproduksi
dioecious pada
Platyhelminthes
(cacing pipih)

19. 19
Gametogenesis
Binatang diecious  gonad = testis atau ovarium.
Binatang monoecious  gonad = ovotestis
Tahapan dalam gametogenesis:
1. Perbanyakan  Proliferasi dengan mitosis berulang gametogonium (sel
induk gamet).
2. Pertumbuhan  Gametogonium membesar  Gametosit I
3. Pematangan  Pematangan gametosit I via meiosis I membentuk
gametosit II  via meiosis II membentuk gametid.
4. Perubahan bentuk  Gametid bertransformasi membentuk gamet.
Jantan = spermatogonium  spermatosit I & II  spermatid  spermatozoa.
Betina = oogonium  oosit I & II  ootid  Ovum.

20. 20
Pembelahan Sel
Embryogenesis memerlukan gamet  fertilisasi.
Gamet dibentuk dengan sebagian besar melalui pembelahan sel
(mitosis dan miosis, tergantung pada fase gamotogenesis).
Pembelahan pada gametogonium terjadi pada:
1. Inti = karyokinesis
2. Sitoplasma = sitokinesis
Karyokinesis mendahului sitokinesis

21. 21
Pembelahan sel:
1. Mitosis
- Terjadi duplikasi set kromosom  Hasil pembelahan memiliki set
kromosom sama dengan sel induk (2N  2N)
- Sekali pembelahan
- Terjadi pada sel/jaringan somatis
- Fase pembelahan: (P, M, A, T)
2. Meiosis
- Terjadi reduksi set kromosom  Hasil pembelahan memiliki set
kromosom setengah dari sel induk (2N  N)
- Dua kali pembelahan (pembelahan 1 mirip-mitosis + pembelahan
2/reduktif)
- Terjadi pada sel/jaringan germinatif
- Fase pembelahan: P1 (P (L, Z, P, D, D), M, A, T) - interkinesis - P2
(P, M, A, T)

22. 22
Mitosis
Pra mitosis:
 Kromatid (interaksi kromosom +
protein) berbentuk seperti benang
akan menjadi lebih tebal (=
kromatin).
 Lengan kromatid dihubungkan satu
sama lain dengan struktur
sentromer.
 Sebelum mitosis terjadi, kromatid
akan mengganda (membentuk
sister chromatids) yang terhubung
dengan sentromer yang nantinya
akan bergerak ke kutub sel  tiap
sel baru akan memiliki set
kromosom yang tetap (2n).

23. 23
Proses Mitosis
Profase
 Kromosom/kromatid menjadi lebih padat (tampak pada mikroskop
cahaya) dan benang/mitotic spindle mulai terbentuk.
 Mitotic spindle (terbuat dari microtubule) akan membentuk kekuatan
mekanik yang mendorong kromatid bergerak menuju kutub-kutub sel.
 Mitotic spindle muncul dari struktur sentrosom, yang mengandung
struktur pengatur microtubule yang disebut sentriol.
 Membran pembungkus inti membesar kemudian menghilang.
 Pada akhir profase, mitotic spindle akan melekat pada kromosom pada
struktur yang disebut kinetochore. Sentrosom kemudian bergerak ke
kutub-kutub sel dan kinetochore akan membawa kromosom ke
pertengahan/bidang ekuatorial sel.

24. 24

25. 25
Metafase
 Pergerakan sentrosom telah mencapai kutub sel dan kromosom telah
berada di bidang ekuatorial/metafase (digerakkan oleh kinetokor).
 Pembentukan mitotic spindle telah sempurna dan semua kromatid telah
terikat pada mitotic spindle (pada kinetokor).
Anafase
Mitotic spindle memendek dan menarik kromatid (via kinetokor) menuju ke
masing-masing kutub sel  masing kutub mendapat porsi yang sama.
Telofase dan Sitokinesis
Pada telofase membran inti mulai terbentuk kembali di sekeliling kromosom
dan mitotic spindle (beserta apparatusnya) mulai menghilang. Telofase akan
diikuti oleh pembelahan sitoplasma (sitokinesis), membentuk 2 sel anakan
baru.

26. 26

27. 27
Sitokinesis

28. 28
Siklus Sel
Siklus sel = waktu yang diperlukan suatu
sel dari saat mulai terbentuk dari
pembelahan hingga mengalami
pembelahan lagi
Siklus sel terdiri dari:
 Fase G1 (Gap 1)  Sintesis komponen
sitoplasma
 Fase S (Sintesis)  Periode replikasi
DNA
 Fase G2 (Gap 2)  Periode komponen
sitoplasma  persiapan mitosis
 Fase M (Mitosis)  Periode mitosis
Sel mamalia memiliki waktu generasi 18-
24 jam, tdd: 7-9 jam fase G1, 6-8 jam fase
S, 4 jam fase G2, dan 30-45 menit fase M
 didapat via mengamatan mikroskopis

29. 29
Siklus sel diatur oleh adanya interaksi
protein-protein regulator yang bersifat
spesifik pada tiap fase pembelahan (=
Protein kinase dan siklin) dan protein
faktor pertumbuhan yang mengatur
proten-protein regulator tersebut 
menciptakan checkpoint pada tiap fase
Checkpoint G2 = G2 tidak akan jadi M
apabila ukuran sel tidak cukup dan tidak
terjadi replikasi kromosom.
Checkpoint M = Pembelahan tidak akan
terjadi apabila kromosom tidak melekat
pada mitotic spindle/ gelendong.
Checkpoint G1 = Tidak akan terjadi
replikasi DNA apabila nutrien tidak cukup
banyak , ukuran sel tidak cukup besar
dan tidak ada faktor pertumbuhan.
Checkpoint G2
Checkpoint M
Checkpoint G1

30. 30
Meiosis
 Sebelum memasuki proses meiosis akan terjadi duplikasi kromosom (via
replikasi DNA) = kromosom homolog  Setiap kromosom homolog tdd 2
pasang sister chromatids yang dihubungkan satu sama lain oleh
sentromer.
 Pembelahan pertama (Meiosis I) terjadi ketika pasangan kromosom
terpisah = masing-masing bergerak ke sel anakan  setiap sel anakan
mendapat setengah dari set kromosom total dan masih berupa
homolog/sister chromatids.
 Pembelahan kedua (Meiosis II) terjadi ketika homolog/sister chromatids
terpisah = masing-masing bergerak ke sel anakan  setiap sel anakan
mendapatkan setengah dari set kromosom total dan tidak lagi berbentuk
homolog/sister chromatids (N).
 Ketika terjadi fertilisasi akan dihaslkan zigot dengan jumlah set kromosom
yang lengkap (2N)

31. 31
Meiosis (Cont’d)

32. 32
Meiosis (Cont’d)
Meiosis I
 Pra-Meiosis  Kromosom bereplikasi membentuk kromosom
homolog/ (tdd 2 pasang sister chromatids).
 Profase I  Terjadi sinapsis (kromosom homolog berpasangan) 
membentuk tetrad/bivalen (tdd 4 sister chromatids dari 2 kromosom
homolog).
Terjadi crossing over (= pindah silang) pada struktur chiasma (titik
silangnya = chiasmata)  terjadi proses rekombinasi genetis.
 Metafase I  Pasangan kromosom homolog bergerak ke bidang ekuator
sel.
 Anafase I  Kromosom homolog bergerak/berpisah menuju ke kutub-
kutub sel.
 Telofase I  Kromosom ada di kutub-kutub sel dan terjadi pembelahan
sitoplasma (sitokinesis).

33. 33
Meiosis (Cont’d)

34. 34
Meiosis (Cont’d)
Meiosis II
 Profase II  Kromosom homolog bergerak ke bidang ekuator sel.
 Metafase II  Kromosom homolog berada di bidang ekuator sel.
 Anafase II  Kromosom homolog berpisah dan penyusunnya bergerak ke
kutub-kutub sel.
 Telofase II  Sister chromatid berada di kutub-kutub sel dan diikuti
dengan pembelahan sitoplasma (sitokinesis)  Sister chromatid menjadi
unit kromosom independen
Hasil akhir = sel anakan dengan kromosom haploid yang memiliki kombinasi
material genetis dari sel parental  sifatnya tidak sama dengan kromosom
sel parental  tidak dijumpai pada perkembang-biakan aseksual yang
berbasis pada mitosis  membentuk salinan = clone.

35. 35
Meiosis (Cont’d)

36. 36
Meiosis (Cont’d)

37. 37
Meiosis (Cont’d)
Keterangan Mitosis Meiosis
Jumlah pembelahan sel
Jumlah set kromosom sel
anakan dibanding dengan
parental
Sinapsis homolog
Crossing over
Perubahan kromosom anakan
dibandingkan parental
Fungsi dan siklus hidup
Satu
Sama
Tidak terjadi
Tidak ada
Identik
Reproduksi aseksual,
perbanyakan sel somatis
Dua
Setengahnya
Terjadi
Minimal satu per pasangan
kromosom/tetrad
Terjadi rekombinasi dari
kromosom parental
Reproduksi sel germinatif
Perbandingan Mitosis vs Meiosis

38. End of Slides
38