KATABOLISME KARBOHIDRAT, PROTEIN, LEMAK DAN HUBUNGANNYA

A.      Pengertian Katabolisme 

Katabolisme merupakan reaksi pemecahan atau penguraian senyawa kompleks (organik) menjadi sederhana (anorganik) yang menghasilkan energi. Untuk dapat digunakan oleh sel, energi yang dihasilkan harus diubah menjadi ATP  (Adenosin TriPhospat). ATP merupakan gugus adenin yang berikatan dengan tiga gugus fosfat. Pelepasan gugus fosfat menghasilkan energi yang digunakan langsung oleh sel, yang digunakan untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, gerak, reproduksi, dan lain-lain. Contoh katabolisme adalah respirasi sel, yaitu proses penguraian bahan makanan yang bertujuan menghasilkan energi. Sebagai bahan baku respirasi adalah karbohidrat, asam lemak, dan asam amino dan sebagai hasilnya adalah CO₂(karbon dioksida, air dan energi). Respirasi dilakukan oleh semua sel hidup, sel hewan maupun sel tumbuhan. 

                                                          

B.       Katabolisme Karbohidrat

1.       Struktur karbohidrat

Karbohidrat merupakan sumber energi uatama dan sumber serat utama. Karbohidrat mempunyai tiga unsur, yaitu karbon, hydrogen dan oksigen. Jenis-jenis karbohidrat sangat beragam. Karbohidrat dibedakan satu dengan yang lain berdasarkan susunan atom-aromnya, panjang pendeknya rantai serta jenis ikatan. Dari kompleksitas strukturnya karbohidrat dibedakan menjadi karbohidarat sederhana (monosakarida  dan disakarida)dan karbohidrat dengan struktur yang kompleks (polisakarida). Selain kelompok tersebut juga masih ada oligosakarida yang memiliki monosakarida lebih pendek dari polisakarida, contohnya adalah satkiosa, rafinosa, fruktooligosakarida, dan galaktooligosakarida 

2. Fungsi dari Karbohidrat

1.        Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolism

2.        Bagian dari kerangka structural dari pembentuk RNA dan DNA

3.        Merupakan elemen structural dari dinding sel tanaman maupun bakteri.

4.        Identitas sel, berikatan dengan protein atau lipid dan berfungsi dalam proses pengenalan antar sel .

3.      Proses Katabolisme Karbohidrat

Pada Proses katabolisme  karbohidrat, sering disebut dengan glikolosis yaitu proses degradasi.  Proses degradasi 1 molekul glukosa (C6) menjadi 2 molekul piruvat (C3) yang terjadi dalam serangkaian reaksi enzimatis   menghasilkan energi bebas dalam bentuk ATP dan NADH  Proses glikolisis terdiri dari 10 langkah reaksi yang terbagi  menjadi 2 Fase, yaitu:

- 5 langkah pertama yang disebut fase preparatory

- 5 langkah terakhir yang disebut fase payoff

Fase I memerlukan 2 ATP dan  Fase II menghasilkan 4 ATP dan 2 NADP, sehingga total degradasi Glukosa menjadi 2 molekul piruvat   menghasilkan 2 molekul ATP dan 2 molekul NADP.

Pada tahap pertama, molekul D-Glukosa diaktifkan bagi reaksi berikutnya dengan fosforilasi pada posisi 6, menghasilkan glukosa-6-fosfat dengan memanfaatkan ATP Reaksi ini bersifat tidak dapat balik. Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut dibantu oleh ion Mg2+ sebagai kofaktor.

Reaksi berikutnya ialah  isomerasi, yaitu pengubahan glukosa-6-fosfat, yang merupakan suatu aldosa, menjadi fruktosa-6-fosfat, yang merupakan suatu ketosa, dengan enzim fosfoglukoisomerase dan dibantu oleh ion Mg2+.

Tahap selanjutnya adalah fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosoffruktokinase dibantu oleh ion Mg2+ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini,gugus fosfat dipindahkan dari ATP ke fruktosa-6-fosfat pada posisi 1.

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseraldehid-3-fosfat oleh enzim aldolase fruktosa difosfat atau enzim aldolase.  Hanya satu di antara dua triosa fosfat yang dibentuk oleh aldolase, yaitu gliseraldehid-3-fosfat, yang dapat langsung diuraikan pada tahap reaksi glikolisis berikutnya. Tetapi, dihidroksi aseton fosfat dapat dengan cepat dan dalam reaksi dapat balik, berubah menjadi gliseraldehid-3-fosfat oleh enzim isomerase triosa fosfat.

Tahap selanjutnya adalah reaksi oksidasi gliseraldehid-3fosfat menjadi asam 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan koenzim NAD+, sedangkan gugus fosfat diperoleh dari asam fosfat. Enzim yang mengkatalisis dalam tahap ini adalah dehidrogenase gliseraldehida fosfat. Pada tahap ini, enzim kinase fosfogliserat mengubah asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat. Dalam reaksi ini terbentuk satu molekul ATP dari ADP dan memerlukan ion Mg2+ sebagai kofaktor. Pada tahap ini, terjadi pengubahan asam 3-fosfoliserat menjadi asam 2-fosfogliserat. Reaksi ini melibatkan pergeseran dapat balik gugus fosfat dari posisi 3 ke posisi 2. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim fosfogliseril mutase dengan ion Mg2+ sebagai kofaktor.

Reaksi berikutnya adalah reaksi pembentukan asam fosfoenol piruvat dari asam 2-fosfogliserat dengan katalisis enzim enolase dan ion Mg2+ sebagai kofaktor. Reaksi pembentukan asam fosfoenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi.

Tahap terakhir pada glikolisis ialah reaksi pemindahan gugus fosfat berenergi tinggi dari fosfoenolpiruvat ke ADP yang dikatalisis oleh enzim piruvat kinase sehingga terbentuk molekul ATP dan molekul asam piruvat. 

C.    Katabolisme Lemak

1.      Struktur

Berdasarkan struktur dan fungsi bermacam-macam lemak menjadi salah satu dasar pengklasifiksian lemak.

v  Asam-asam lemak : Merupakan suatu rantai hidrokarbon yang mengandung satu gugus metal pada salah satu ujungnya dan salah satu gugus asam atau karboksil. Secara umum formula kimia suatu asam lemak adalah CH₃(CH₂)_nCOOH, dan  biasanya kelipatan dua.

ü  Rantai pendek : rantai hidrokarbonnya terdiri dari jumlah atom karbon genap 4-6 atom.

ü  Rantai sedang : 8-12 atom

ü  Rantai panjang : 14-26 atom.

Dan asam lemak-asam lemak ini merupakn asam lemak jenuh

Sedangkan untuk asam lemak tidak jenuh, adalah yang mempunayi ikatan rangkap atau lebih misalnya palmitoleat, linolenat, arakhidat, dan lain sebagainya. CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH (oleat).

    Turunan-turunan asam lemak : merupakan suatu komponen yang terbentuk dari satu atau lebih asam lemak yang mengandung alcohol dan disebut ester. Terdapat dua golongan ester yaitu gliserol ester dan cholesterol ester.

1.      Gliserol ester : terbentuk melalui metabolism karbohidrat yang mengandung tiga atom karbon, yang salah satu ataom karon bersatu dengan salah satu gugus alcohol. Reaksi kondensasi antara gugus karboksil dengan gugus alcohol dari gliserol akan membentuk gliserida, tergantung dari jumlah asam lemak dari gugus alkohol yang membentuk raeksi kondensasi. (monogliserida, digliserida, trigliserida)

2.      Kolesterol ester : terbentuk melelui reaksi kondensasi, sterol, kolesterol, dan sam lemak terikat dengan gugus alcohol.

3.      Glikolipid : komponen ini mempunayi sifat serperti lipid, terdiri dari satu atu lebih komponen gula, dan biasanya glukosa dan galaktosa.

4.      Sterol : merupakan golongan lemak yang larut dalam alcohol, Mislanya kolesterol sterol. Berbeda dengan struktur lainnya sterol mempunyai nucleus dengan empat buah cincin yang saling berhubunga, tiga diantaranya mengandung 6 atom karbon, sedang yang keempat mengandung 5 atom karbon.

2.      Fungsi

1.      Sebagai penyusun struktur  membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.

2.      Sebagai cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa

3.      Sebagai hormon dan vitamin, hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis 

3.      Proses Katabolisme Lemak

Lemak merupakan salah satu sumber energy bagi tubuh, bahkan kandungan energinya paling tinggi diantara sumber energy yang lain, yaitu sebesar  9kkal/gram. Energi hasil pemecahan lemak dimulai saat lemak berada didalam kebutuhan energi.  Pemecahan lemak dimulai saat lemak berada didalam system pencernaan makanan. Lemak akan dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Dari kedua senyawa tersebut, asam lemak sebagian mengandung sebagian besar energi, yaitu sekitar 95%, sedangkan gliserol hanya mengandung 5% dari besar energi lemak. Untuk dapat menghasilkan energi , asam lemak akan mengalami oksidasi yang terjadi didalm mitokondria, sedangkan gliserol dirombak secara glikolisis. Gliserol dalam glikolisis akan diubah kembali menjadi dihidroksi aseton fosfat. Oksidasi asam lemak juga melalui lintasan akhir yang dilalui karbohidrat, yaitu siklus krebs.

Setelah berada didalam mitokondria, asam lemak akan mengalami oksidasi untuk menghasilkan energi. Oksidasi asam lemak terjadi dalam dua tahap, yaitu oksidasi asam lemak yang menghasilkan residu asetil KoA dan oksidasi asetil KoA menjadi karbon dioksida melalui siklus krebs.

                                           

D.     Katabolisme Protein

1.         Struktur

Dilihat dari tingkat organisasi struktur, protein dapat diklasifikasikan ke dalam empat kelas dengan urutan kerumitan yang berkurang. Kelas-kelas itu adalah :

1.      Struktur primer:  Ini adalah hanya urutan asam amino di dalam rantai protein. Struktur primer protein dilakukan oleh ikatan-ikatan (peptida) yang kovalen.

2.      Struktur sekunder:  Hal ini merujuk ke banyaknya struktur helix-aa atau lembaran berlipatan-B setempat yang berhubungan dengan struktur protein secara keseluruhan. Struktur sekunder protein diselenggarakan oleh ikatan-ikatan hidrogen antara oksigen karbonil dan nitrogen amida dari rantai polipeptida.

3.      Struktur tersier: Hal ini menunjuk ke cara rantai protein ke dalam protein berbentuk bulat dilekukkan dan dilipat untuk membentuk struktur tiga-dimensional secara menyeluruh dari molekul protein. Struktur tersier diselenggarakan oleh interaksi antara gugus-fufus R dalam asam amino.

4.      Struktur kuartener. Banyak protein ada sebagai oligomer, atau molekul-molekul besar terbentuk dari pengumpulan khas dari subsatuan yang identik atau berlainan yang dikenal dengan protomer.

2.       Fungsi

1.          Membentuk jaringan/ bagian tubuh lain

2.          Pertumbuhan (bayi, anak, pubertas)

3.          Pemeliharaan (dewasa)

4.          Membentuk sel darah

5.          Membentuk hormon, enzim, antibody,dll

6.          Memberi tenaga (protein sparing efek)

7.          Pengaturan (enzim, hormone)

3.          Proses Katabolisme Protein

Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika jumlah asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber energi lain (karbohidrat dan protein), tubuh akan menggunakan asam amino sebagai sumber energi. Tidak seperti karbohidrat dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amina. Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh.

Terdapat  2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu:

1.   Transaminasi : Enzim aminotransferase memindahkan amin kepada α ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat

2.   Deaminasi oksidatif : Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium (NH4+) yang selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin.

Proses yang terjadi di dalam siklus urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap yaitu:

1.      Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan CO2 menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP

2.      Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan L-ornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan.

3.      Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-aspartat menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari ATP

4.      Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi fumarat dan L-arginin

5.      Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap L-arginin akan menghasilkan L-ornitin dan urea.

E.    Hubungan Antara Katabolisme Antara Karbohidrat, Lemak, & Protein

Anda sudah mengetahui bahwa di dalam sel reaksi metabolisme tidak terpisah satu sama lain yaitu membentuk suatu jejaring yang saling berkaitan. Di dalam tubuh manusia terjadi metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Bagaimana keterkaitan ketiganya? Pada bagan terlihat karbohidrat, protein, dan lemak bertemu pada jalur siklus Krebs dengan masukan asetil koenzim A. Tahukah Anda bahwa Asetil Ko-A sebagai bahan baku dalam siklus Krebs untuk menghasilkan energi yang berasal dari katabolisme karbohidrat, protein, maupun lemak. Titik temu dari berbagai jalur metabolisme ini berguna untuk saling menggantikan “bahan bakar” di dalam sel, Hasil katabolisme karbohidrat, protein, dan lemak juga bermanfaat untuk menghasilkan senyawa- senyawa lain yaitu dapat membentuk ATP, hormon, komponen hemoglobin ataupun komponen sel lainnya.

Lemak (asam heksanoat) lebih banyak mengandung hidrogen terikat dan merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sedangkan karbohidrat (glukosa) dan protein (asam glutamat) banyak mengandung oksigen dan lebih sedikit hidrogen terikat adalah senyawa yang lebih teroksidasi.

Senyawa karbon yang tereduksi lebih banyak menyimpan energi dan apabila ada pembakaran sempurna akan membebaskan energi lebih banyak karena adanya pembebasan elektron yang lebih banyak. Jumlah elektron yang dibebaskan menunjukkan jumlah energi yang dihasilkan. Perlu Anda ketahui pada jalur katabolisme yang berbeda glukosa dan asam glutamat dapat menghasilkan jumlah ATP yang sama yaitu 36 ATP. Sedangkan katabolisme asam heksanoat dengan jumlah karbon yang sama dengan glukosa (6 karbon) menghasilkan 44 ATP, sehingga jumlah energi yang dihasilkan pada lemak lebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan pada karbohidrat dan protein. Sedangkan jumlah energi yang dihasilkan protein setara dengan jumlah yang dihasilkan karbohidrat dalam berat yang sama.

Dari penjelasan itu dapat disimpulkan jika kita makan dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung lemak akan lebih memberikan rasa kenyang jika dibandingkan dengan protein dan karbohidrat. Karena rasa kenyang tersebut disebabkan oleh kemampuan metabolisme lemak untuk menghasilkan energi yang lebih besar.

Read More

MAKALAH PERKEMBANGAN HEWAN

Makalah

perkembangan hewan

Topik: Proses terjadinya Organogenesis,Regenerasi dan Tahap Perkembangan Embrio

Disusun oleh:

Nama         : ARANDA HAETA PUTRA

NIM            : ACD 110 091

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDKAN

UNIVERSITAS PALANGKARAYA 2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan yang maha esa yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “PROSES PERKEMBANGAN ORGANOGENESIS, REGENERASI DAN TAHAP PERKEMBANGAN EMBRIO”

Makalah ini berisikan tentang informasi Proses Perkembangan organogenesis, regenerasi dan tahap perkembangan embrio atau yang lebih khususnya membahas penerapan perkembangan hewan. Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang proses Perkembangan organogenesis, regenerasi dan tahap perkembangan embrio pada hewan.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Tuhan yang maha esa senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Palangka Raya 3 desember 2012

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

    A.      Latar belakang

Organogenesis adalah tahapan dimana terjadi pembentukan organ-organ tubuh dari tiga lapisan diatas, yaitu ektoderm, metoderm dan entoderm. Setiap lapisan membentuk organ yang berbeda. Ektoterm membentuk lapisan epidermis pada gigi, mata dan saraf pendengaran. Mesoderm membentuk sistem respirasi, pericranial, peritonial, hati dan tulang. Sedangkan entoterm membentuk sel kelamin dan kelenjar endokrin.

Dalam proses pembuahan, spermatozoa masuk ke dalam telur melalui lubang microphyle yang terdapat pada chorion. Tiap spermatozoa mempunyai kesempatan yang sama untuk membuahi satu telur. Telur dan sperma yang baru dikeluarkan dari tubuh induk, mengeluarkan zat kimia yang berguna dalam proses pembuahan (Effendie,1997).

Fertilisasi dapat didukung oleh kualitas spermatozoa yang baik. Untuk mengetahui tingkat fertilisasi yang lebih tinggi, perlu dicari larutan fisiologis yang dapat menambah daya mortilitas dan viabilitas spermatozoa. Menurut rustidja (1985) penggunaan larutan fisiologis yang mengandung NaCl dan urea dapat mempertahankan daya hidup spermatozoa antara 20-25 menit.

Regenerasi adalah menumbuhkan kembali bagian tubuh yang rusak atau lepas. Daya regenerasi paling besar pada echinodermata dan platyhelminthes yang dimana tiap potongan tubuh dapat tumbuh menjadi individu baru yang sempurna. Pada Anelida kemampuan itu menurun. Daya itu tinggal sedikit dan terbatas pada bagian ujung anggota pada amfibi dan reptil. Pada mamalia daya itu paling kecil, terbatas pada penyembuhan luka.

Embrio  adalah sebuah eukariota diploid multisel dalam tahap paling awal dari perkembangan.

Dalam organisme yang berkembang biak secara seksual, ketika satu sel sperma membuahi ovum, hasilnya adalah satu sel yang disebut zigot yang memiliki seluruh DNA dari kedua orang tuanya. Dalam tumbuhan, hewan, dan beberapa protista, zigot akan mulai membelah oleh mitosis untuk menghasilkan organisme multiselular. Hasil dari proses ini disebut embrio.

Pada manusia, terbentuk embrio (mudigah) antara umur 3-5 minggu masa kehamilan dan sudah tampak rancangan bentuk alat-alat tubuh.

Pada hewan, perkembangan zigot menjadi embrio terjadi melalui tahapan yang dikenal sebagai blastula, gastrula, dan organogenesis.

     B.      Rumusan Masalah

1.       Bagaimanakah proses perkembangan organogenesis?

2.       Seperti apakah proses perkembangan regenerasi?

3.       Bagaimanakah tahap perkembangan embrio?

C.      Tujuan

Tujuan dari hasil makalah ini untuk memenuhi tugas yang diberikan dosen kepada kami sebagai mahasiswa, selain itu juga dapat sebagai referensi bagi adik tingkat kami sebagai panduan pembuatan makalah selanjutnya dan besar harapan saya dapat bermanfaat bagi masyarakat.

 

BAB II

PEMBAHASAN

1.       Organogensis

Organogenesis adalah tahapan dimana terjadi pembentukan organ-organ tubuh dari tiga lapisan diatas, yaitu ektoderm, metoderm dan entoderm. Setiap lapisan membentuk organ yang berbeda. Ektoterm membentuk lapisan epidermis pada gigi, mata dan saraf pendengaran. Mesoderm membentuk sistem respirasi, pericranial, peritonial, hati dan tulang. Sedangkan entoterm membentuk sel kelamin dan kelenjar endokrin.

Awal perkembangan dimulai saat pembuahan (fertilisasi) sebuah sel telur oleh sel sperma yang membentuk zygot (zygot). Gametogenesis merupakan fase akhir perkembangan individu dan persiapan untuk generasi berikutnya. Proses perkembangan yang berlangsung dari gametogenesis sampai dengan membentuk zygot disebut progenesis. Proses selanjutnya disebut embriogenesis (blastogene) yang mencakup pembelahan sel zygot (cleavage), blastulasi, gastrulasi, dan neurulasi. Proses selanjutnya adalah organogenesis , yaitu pembentukan alat-alat (organ) tubuh. Embriologi mencakup proses perkembangan setelah fertilisasi sampai dengan organogenesis sebelum menetas atau lahir. (Effendie, 1997)
Cleavage yaitu tahapan proses pembelahan sel. Proses ini berjalan teratur dan berakhir hingga mencapai balastulasi. Bisa juga dikatakan proses pembelahan sel yang terus menerus hingga terbentuk bulatan, seperti bola yang di dalamnya berisi rongga. Gastrulasi merupakan proses kelanjutan blastulasi. Hasil proses ini adalah terbentuknya tiga lapisan, yaitu ektoderrm, modeterm dan entoderm. Organogenesis adalah tahapan dimana terjadi pembentukan organ-organ tubuh dari tiga lapisan diatas, yaitu ektoderm, metoderm dan entoderm. Setiap lapisan membentuk organ yang berbeda. Ektoterm membentuk lapisan epidermis pada gigi, mata dan saraf pendengaran. Mesoderm membentuk sistem respirasi, pericranial, peritonial, hati dan tulang. Sedangkan entoterm membentuk sel kelamin dan kelenjar endokrin. (Anonim,2008)


                Kebanyakan telur ikan-ikan pelagis laut dibuahi secara eksternal dan melayang di dekat permukaan laut. Telur ini berkisar 0,5-5,5 mm dalam diameter. Periode embrionik dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu periode awal yang merupakan fertilisasi untuk penutupan bastopore. Periode tengah yaitu waktu penutupan blastopori dan ekor lateral mulai menjauh dari sumbu embrionik dan periode akhir dimana waktu ekor melengkung dari sumbu embrionik. Pada setiap spesies terdapat sedikit variasi telur karakter telur seperti ukuran, jumlah dan ukuran gelembung-gelembung minyak, permukaan korion, kuning telur, pigmentasi, dan morfologi dari perkembangan embrio yang meliputi anatomi dan morphometric tahap awal telur ikan. (Anonim, 2008).

                Sperma didefinisikan sebagai larutan spermatozoa yang berada di dalam larutan seminal dan dihasilkan oleh hidrasi testes, atau salah satu bagian dari alat reproduksi ikan. Pengertian semen berbeda dengan sperma. Secara keseluruhan, cairan putih dan kental yang dikeluarkan dari alat kelamin lelaki saat ejakulasi disebut semen. Sedangkan “makhluk” kecil yang berenang-renang di dalam semen disebut spema. (Anonim,1999)
Spermatozoa merupakan sel padat dan sangat khas, tidak tumbuh atau membai diri serta tidak mempunyai peranan fisiologis apapun pada hewan yan menghasilkannya, semata-mata hanya untuk membuahi telur pada jenis yang sama.(Effendie,2003)
Secara morfologis spermatozoa terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian kepala dan bagian ekor, pada bagian kepala mengandung bahan genetik (inti sel) yang dilapisi oleh akrosom dan membran plasma, bagian ekor terdiri dari bagian tengah yang mengandung mitokondria, bagian utama dan bagaian ujung terdiri dari fibril-fibril
morfologi spermatozoa ikan mas sangat sederhana, terdiri dari kepala dan ekor. Bagian kepala berbentuk membulat (spherical) dan bagian leher mengalami reduksi, cahaya memanjang 10 sampai 20 kali dari panjang ekornya. Ekor sperma berguna sebagai organ renang. Pada saat di keluarkan dari alat kelamin jantan, spermatozoa beada dalam seminal plasma. Campuran seminal plasma dengan spermatozoa disebut milt. Inti spermatozoa terdapat pada bagian kepala yang mengandung kromosom, dan tiap kromosom mengandung gen pembawa sifat.
( Anonim, 1999).

2.      Regenerasi

Regenerasi adalah kemampuan untuk memperbaiki sel, jaringan atau bagian tubuh yang rusak, hilang atau mati. 

hewan tingkat tinggi ⇒ terbatas pada jaringan

hewan tingkat rendah ⇒ dapat sampai pada tingkat organ

Proses Regenerasi

Regenasi meliputi tiga cara:

Pertama lewat mekanisme yang melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk membentuk masa sel yang terdiferensiasi. yang kemudian direspesifikasi. Tipe regenerasi seperti ini disebut regenerasi epimorfis, dan ini khas pada regenerasi membra. 

Mekanisme regenerasi kedua disebut mofolaksis. Regenerasi semacam ini terjadi lewat pemolaan kembali jaringan yang masih ada (tersisa), yang tidak disertai dengan perbanyakan sel. Regenarasi mofolaksis terjadi pada Hydra. 

Tipe regenerasi ketiga adalah regenerasi intermediet, dan diduga sebagai regenerasi konsenpatori. Pada regenerasi ini, sel-sel membelah, tetapi mempertahankan fungsi sel yang telah terdiferensiasi. Tipe regenerasi konsenpatori khas pada hati manusia .

Proses-proses umum yang terjadi pada regenerasi bagian yang putus atau rusak yaitu :

Darah mengalir menutupi luka, kemudian membeku dan membentuk “scab”. 

Epitel kulit menyebar di permukaan luka, dari bawah “scab”. Sel-sel epitel itu bergerak secara amuboid dan membutuhkan beberapa hari agar kulit lengkap menutupi luka. 

Dediferensiasi sel-sel jaringan sekitar luka, sehingga jadi bersifat muda kembali dan pluripotent untuk membentuk berbagai jenis jaringan baru. Matrix tulang dan tulang rawan melarut. Sel-selnya lepas dan tersebar di bawah epitel. Serat jaringan ikat juga berdisintegrasi dan sel-selnya berdiferensiasi semua. Akhirnya tak dapat lagi dibedakan mana sel yang berasal dari tulang, tulang rawan, atau jaringan ikat disusul oleh sel-sel otot berdiferensiasi, serat myofibril hilang, inti membesar, dan sitoplasma menyempit. 

Pembentukan blastema, yaitu kuncup regenerasi pada permukaan bekas luka “scab” mungkin sudah lepas waktu ini. Blastema besar dari penimbunan dari sel-sel dediferensiasi. 

Proliferasi sel-sel dediferensiasi secara mitosis, proliferasi ini serentak dengan proses dediferensiasi dan memuncak pada waktu blastema dalam besarnya yang maksimal, dan waktu itu tak membesar lagi. 

Rediferensiasi sel-sel dediferensiasi, serentak dengan berhentinya proliferasi sel-sel blastema itu.

Faktor-faktor yang mempengaruhi petumbuhan dan perkembangan hewan dapat dibagi menjadi dua, 

faktor internal 

Faktor eksternal. 

Faktor internal meliputi gen dan hormon. Faktor eksternal meliputi air, makanan dan cahaya.

Faktor Internal 

Hormon merupakan senyawa organik yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan hewan adalah hormon somatotrof (hormon pertumbuhan). Bila hewan kekurangan hormon pertumbuhan, maka pertumbuhan akan terhambat sehingga badannya kerdil. Bila kelebihan hormone pertumbuhan, maka akan mengalami pertumbuhan raksasa. 

Gen merupakan faktor keturunan yang diwariskan dari orang tua (induk) kepada keturunannya. Gen akan mengendalikan pola pertumbuhan dan perkembangan hewan

Faktor eksternal

Makanan Makanan sangat diperlukan oleh hewan maupun makhluk hidup lainnya.Makanan digunakan sebagai zat pembangun tubuh dan sumber energi. 

Air merupakan pelarut dan media untuk terjadinya reaksi metabolisme tubuh. Reaksi metabolisme ini akan menghasilkan energi, membantu pembentukan sel-sel yang baru, dan memperbaiki sel-sel yang rusak. Cahaya Matahari Cahaya matahari sangat diperlukan dalam pembentukan vitamin D. Vitamin itu diperlukan dalam pembentukan tulang.

3.      Tahap Perkembangan Embrio

Tahap awal perkembangan ternak mamalia diawali dengan peristiwa pertemuan/peleburan sel sperma dengan sel ovum yang dikenal dengan peristiwa fertilisasi. Fertilisasi akan menghasilkan sel individu baru yang disebut dengan zygote dan akan melakukan pembelahan diri/pembelahan sel (cleavage) menuju pertumbuhan dan perkembangan menjadi embrio.Tahapan pertumbuhan dan perkembangan embrio dibedakan menjadi 2 tahap yaitu :

Fase Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup selama masa embrio yang diawali dengan peristiwa fertilisasi sampai dengan terbentuknya janin di dalam tubuh induk betina.

Fase fertilisasi adalah pertemuan antara sel sperma dengan sel ovum dan akan menghasilkan zygote. Zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage)

Tiga fase embrionik yaitu :

1. Morula
Morula adalah suatu bentukan sel sperti bola (bulat) akibat pembelahan sel terus menerus. Keberadaan antara satu dengan sel yang lain adalah rapat.Morulasi yaitu proses terbentuknya morula

2. Blastula
Blastula adalah bentukan lanjutan dari morula yang terus mengalami pembelahan. Bentuk blastula ditandai dengan mulai adanya perubahan sel dengan mengadakan pelekukan yang tidak beraturan. Di dalam blastula terdapat cairan sel yang disebut dengan Blastosoel.Blastulasi yaitu proses terbentuknya blastula.

3. Gastrula
Gastrula adalah bentukan lanjutan dari blastula yang pelekukan tubuhnya sudah semakin nyata dan mempunyai lapisan dinding tubuh embrio serta rongga tubuh. Gastrula pada beberapa hewan tertentu, seperti hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi, berbeda dalam hal jumlah lapisan dinding tubuh embrionya.

Triploblastik yaitu hewan yang mempunyai tiga lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm, mesoderm dan endoderm. Hal ini dimiliki oleh hewan tingkat tinggi seperti Vermes, Mollusca, Arthropoda, Echinodermata dan semua Vertebrata.Diploblastik yaitu hewan yang mempunyai 2 lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm dan endoderm. Dimiliki oleh hewan tingkat rendah seperti Porifera dan Coelenterata.Gastrulasi yaitu proses pembentukan gastrula.

Organogenesis yaitu proses pembentukan organ-organ tubuh pada makhluk hidup. Organ yang dibentuk ini berasal dari masing-masing lapisan dinding tubuh embrio pada fase gastrula.

1. Lapisan Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi cor (jantung), otak (sistem saraf), integumen (kulit), rambut dan alat indera.
2. Lapisan Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otot, rangka (tulang/osteon), alat reproduksi (testis dan ovarium), alat peredaran darah dan alat ekskresi seperti ren.
3. Lapisan Endoderm akan berdiferensiasi menjadi alat pencernaan, kelenjar pencernaan, dan alat respirasi seperti pulmo.



      Imbas embrionik yaitu pengaruh dua lapisan dinding tubuh embrio dalam pembentukan satu organ tubuh pada makhluk hidup.Lapisan mesoderm dengan lapisan ektoderm yang keduanya mempengaruhi dalam pembentukan kelopak mata.

       Implantasi adalah suatu proses melekatnya blastosis ke endometrium uterus diawali dengan menempelnya embrio pada permukaan epitel endometrium, menembus lapisan epitelium selanjutnya membuat hubungan dengan sistem sirukulasiinduk. Implantasi pada manusia terjadi 2-3 hari setelah telur yang telah dibuahi memasuki uterus atau 6-7 hari setelah terjadinya fertilasi dimana ditandai dengan menempelnya blastosis pada epitel uterus. Dalam sistem reproduksi manusia, implantasi merupakan proses yang harus dilalui, dan keberhasilan proses ini membutuhkan kesiapan, koodinasi dan interaksi yang terus-menerus antara embrio dan induk. Endometrium banyak mengandung selama darah kaya akan gilikogen. sel-sel stroma terutama disekitar pembuluh darah mengalami hipertrofi keadaan ini sangat baik untuk implantasi dan pertumbuhan dari hasil konsepsi. Fetusakan mendapatkan nutrisi melalui plasenta/ari-ari. Embrio dilindungi oleh selaput-selaput yaitu :

1. Amnion yaitu selaput yang berhubungan langsung dengan embrio dan menghasilkan cairan ketuban. Berfungsi untuk melindungi embrio dari guncangan.
2. Korion yaitu selaput yang terdapat diluar amnion dan membentuk jonjot yang menghubungkan dengan dinding utama uterus. Bagian dalamnya terdapat pembuluh darah.
3. Alantois yaitu selaput terdapat di tali pusat dengan jaringan epithel menghilang dan pembuluh darah tetap. Berfungsi sebagai pengatur sirkulasi embrio dengan plasenta, mengangkut sari makanan dan O2, termasuk zat sisa dan CO2.
4. Sacus vitelinus yaitu selaput yang terletak diantara plasenta dan amnion. Merupakan tempat munculnya pembuluhdarah yang pertama.

B. Implantasi

          Implantasi pada mamalia biasanya uterus membentuk suatu reaksi decidua sebagai respon. Di dalam kejadian ini stroma endometrium, sel fibroblastik ditransformasikan ke dalam bentuk sel decidua khusus. Sel ini ditandai dengan penonjolan epithelloid, kehadiran imti poliploid, akumulasi glikogen dan lipid di dalam sitoplasma, pembentukan banyak lisosom dan terjadi kontak antara sel dengan suatu hubungan yang kompleks. stroma endometrium ini akan menjadi edemtus sebab terjadi vasodilatasi dan penambahan permiabilitas pembuluh kapiler, peningkatan mitosis dan kegiatan metabolisme.

           Menurut Partodihardjo (1980), implantasi berlangsung secara bertahap. Tahap-tahap ini adalah tahap persentuhan embrio dengan endometrium, terlepasnya zona pelusida, pergeseranatau pembagian tempat dan yang terakhir ada1ah pertautan antara trofoblas dengan epitel endometrium. Tahap pelepasan zona pelusida adalah penting karena zona pe1usida merupaluran suatu penghalang untuk imp1antasi. Terlepasnya zona pelusida ada1ah sebagai aktivitas dari enzim proteolitik dari airan uterus. Pelepasan zona pelusida terjadi sebelum trofoblas melekat pada endometrium.

C. Peran Hormon Progesteron dan Oestradiol

        Pada masa awal kebuntungan progesteron dari korpus luteum inisangat diperlukan. Setelah masa transisi, plasenta mengambil alih peran korpus luteum danmenghasilkanprogesteron. Sintesi progesteron plasenta sangat bergantung pada hubungan antaramaternal dan plasenta. Sumber utama sintesis protein progesteron adalahkolesterol. Kolesterol ini masuk kedalam sitoplasma.Pengaruh-pengaruh khusus progesteron yang penting untuk kemajuan kehamilanyang normal adalah sebagai berikut:

Progesteron menyebabkan sel-sel desidua tumbuh di endometrium uterus,dan sel-sel ini memainkan peranan penting dalam nutrisi embrio awal.

Progesteron menurunkan kontraktilitas uterus gravid ,jadi mencegahkontraksi uterus yang menyebabkan abortus spontan.

Progesteron juga membantu perkembangan hasil konsepsi bahkan sebelumimplantasi,karena progesteron secara khusus meningkatkan sekresi tubafallopii dan uterus menyediakan bahan nutrisi yang sesuai untuk perkembangan morula dan blastokista.

Progesteron yang disekresikan selama kehamilan juga membantu estrogenmempersiapkan untuk laktasi.

         Seperti hal nya hormone oestradiol yang disekresi dari folikel ovarium, korpus luteum (sel sertoli). Sinyal pensekresi berupa FSH. Oestradiol berfungsi pada ternakbetina untuk mengatur sekresi gonadotropin pada siklus ovarian dan pada pria untuk umpan balik negatif pada sintesis testosteron oleh sel Leydig.

       Hasil penelitian yang dilakukan oleh G. E. Mann and G. E. Lamming (2001) menyatakan bahwa hormone progresteron dan oestradiol sangat dibutuhkan selama perkembangan fetus di dalam uterus. Penelitian yang menggunakan 33 ekor indukan sapi Fries Holstein yang tidak mengalami laktasi. Untuk melakukan sinkronisasi estrus maka ternak beberikan hprmon PGF2α. Hormon yang digunakan sebagai bahan percobaan adalah hormon progesterone, oestradiol, danPGFM (PGF2α). Pengaruh hormon progesteron dan oestradiol ini berpengaruh terhadap perkembangan embrio. Selama perkembangan embrio, meski terdapa perkembangan folikel, namun karena kandungan progresteron yang tinggi maka akan menekan produksi hormon estrogen.

Kekurangan hormon progesterone dalam maka akan berdampak pada kegagalan kebuntingan. Pemberian progesterone akan mengurangi kegagalan kebuntingan, hal tersebut dikarenakan perkembangan embrio sangat berkaitan dengan kandungan hormone progresteron. Pemberian hormon progesterone dapat dilakukan pada saat awal fase luteal .Namun dengan kadar hormon progesterone dan oestradiol ini mengakibatkan fertilisasi yang tertunda. Selain hormon progesterone, kebuntingan pada sapi ini juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dari hormon-hormon endocrine. Namun karena penelitian ini hanya berlangsung selama 16 hari, maka tidak dapat menjelaskan secara langsung peran penambahan hormone progesterone dan oertradiol pada masa perkembangan fetus.

     Hormone progesterone juga berperan dalam preparasi endometrium untuk implantasi. Maturasi endometrium yang tidak kuat dapat menyebabkan infertilisasi. Pemberian anti progestin meferistone dan onapristone selama fase luteal dapat menghambat meturasi endometrium dan implantasi embrio. Progesterone juga berperan dalam menjaga viabilitas embrio. Namun dalam reseptivitas maturasi endometrium tidak membutuhkan banyak hormone progesterone. Kinerja progresteron juga dipengaruhi oleh system metabolism hormone, dan dipengaruhi oleh efek dari ko activator dan repressor.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa semua proses dalam keberlangsungan dan pembentukan embrio semuanya saling bersangkutan antara satu proses dengan proses yang selanjutnya, sehingga bila terjadi kerusakan pada proses pertama akan berpengaruh padaperkembangan embrio yangselanjutnya. Karena itulah dari sejak perkembangan embrio yang pertama pada mahluk hidup harus berjalan lancar dan normal agar tidak terjadi kerusakan senjutnya.

Daftar pustaka.

G. E. Mann and G. E. Lamming. 2001. Relationship between maternal endocrine environment, early embryo               development and inhibition of the luteolytic mechanism in cows. Vol. 121, 175–180

Partodihardjo, S. 1980. Ilmu Reprodksi Hewan. Mutliara. Jakarta.

Read More