KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI RI UNIVERSITAS NEGERI PADANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI NASKAH SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER JULI-DESEMBER 2020 Mata Kuliah : Fisiologi Reproduksi Vertebrata Program Studi Hari/Tanggal Pukul Dosen : : : : Biologi Sabtu, 31 Nopember 2020 13.20-15.00 WIB 1. Dr. Ramadhan Sumarmin, S.Si., M.Si. 2. Yusni Atifah, M.Si. Petunjuk: Berdoalah sebelum memulai ujian! Jawablah soal-soal berikut dengan benar! Soal tidak boleh dicoret, dan harus dikembalikan selesai ujian. 1. Pengaturan hormonal reproduksi pada vertebrata betina memiliki kemiripan pada sumbu hipotalamus-hipofisis-gonad. Pada berbagai tingkatan vertebrata juga dapat saling menggunakan preparat hormon yang bersumber dari tingkatan berbeda pada sub filum vertebrata. Pada teknik superovulasi dengan menggunakan donor pmsg untuk diaplikasikan pada Sapi menjadikan proses pematangan ovum menjadi lebih cepat. Berdasarkan hal tersebut jika gonadotrophin donor berasal dari Kuda dan resipien adalah sapi betina akankah proses ovulasi normal dapat berlangsung? Jelaskanlah dengan mengaitkannya pada proses ovulasi dan pola kontrol hormonal pada axis! 2. Pada saat kebuntingan awal pada mamalia sering terjadi perubahan dan kompetisi hormonal agar terjadi keseimbangan untuk mempertahankan kebuntingan. Bagaimanakah mekanisme induk untuk pengenalan kebuntingan awal dan sekaligus mempertahankannya? 3. Jelaskanlah tahapan yang dilalui oleh ternak ruminansia besar untuk mencapai masa reproduktif atau kebuntingan (fullterm) berdasarkan kontrol hormonal dan perubahan morfologis tubuh betina dan karakteristk hormonal yang menyertainya! 4. Proses Artifisial Insemmination pada ternak sapi sangat menguntungkan untuk mengembangkan dan meningkatkan kualitas ternak. Proses AI ini juga melibatkan keterampilan untuk menilai performa induk betina resipien. Jelaskanlah bagaimana menilai kualitas performa induk betina yang baik untuk AI! 5. Pada kebuntingan akhir atau fullterm akan ditentukan dengan munculnya beberapa perubahan fisik dan perilaku induk. Jelaskanlah bagaimana perubahan fisik dan perilaku induk pada kebuntingan akhir! Bagaimanakah proses kelahiran tersebut terjadi dan mekanisme control hormonal seperti apa yang mengendalikannya? Selamat Ujian, Semoga Sukses, Aamiin. الر ِحيم ْ ِب س ِم ه الرحْ َم ِن ه َّللاِ ه Nurul ‘Izzati 17032111 Jawaban: 1. Regulasi hormonal reproduksi vertebrata betina dikatakan mirip dengan sumbu hipotalamushipofisis-gonad (sumbu HPG) sebab pengaturan hormonal reproduksi seolah-olah adalah satu kesatuan, karena setiap hormon ini sering bekerja bersama. Superovulasi merupakan perlakuan terhadap induk donor yang bertujuan ntuk mendapatkan ovum yang diovulasikan lebih banyak dari biasanya dengan memberikan hormon-hormon tertentu dari luar. Superovulasi dapat dilakukan dengan memberikan gonadotropin. Menurut para ahli, Pregnant Mare Serum Gonadotrophin (PMSG) sering dipakai untuk meransang pembentukan dan pematangan folikel pada sapi, domba dan kambing. Karena hormon ini memiliki waktu paruh biologik yang panjang dan dengan dosis tunggal dapat menghasilkan respon superovulasi yang baik. Hormon ini dihasilkan oleh jaringan plasenta dan terdapat dalam serum bangsa equide. Superovulasi merupakan upaya peningkatan produktivitas dan mutu genetik ternak, terutama ternak ruminansia. Ovarium yang memiliki fungsi sebagai tempat terbentuknya ovum, dimana aktivitas dari ovarium akan dipengaruhi oleh perlakuan superovulasi yang diberikan. Berhasilnya superovulasi dapat ditandai dengan bertambahnya ukuran ovarium atau dikenal dengan diameter ovary. Proses ovulasi normal akan berlangsung jika serum gonadotropin ini digunakan bersamaan dengan progesteron untuk menginduksi peristiwa ovulasi pada ternak. Umpan balik antara estrogen dan hormon luteinizing (LH) mempersiapkan folikel ovarium dan rahim untuk ovulasi, selain itu juga memicu pelepasan sel telur yang telah matang dari dalam ovarium yang kemudian bergerak menuju tuba fallopi untuk dibuahi. Kadar hormon ini juga mengontrol siklus uterus (menstruasi) yang menyebabkan terjadinya fase proliferasi dalam persiapan ovulasi serta fase sekresi setelah proses ovulasi. 2. Pengenalan kebuntingan awal merupakan hal penting yang harus diperhatiakn dalam pembibitan. Dimana untuk mengetahui pengenalan kebuntingan awal terdapat tanda-tanda yang harus diketahui saat mamalia sedang bunting, diantaranya adalah birahi berikutnya tidak muncul lagi, adanya perubahan tingkah laku seperti menjadi lebih tenang, tak mau mendekat ke pejantan, nafsu makan meningkat, sering menjilat-jilat batu bata, tembok, ataupun genteng dan pada pertengahan kebuntingan perut sebelah kanan akan nampak lebih besar. Konseptus akan memberikan sinyal pada awal kebuntingan sistem induk, sehingga tubuh memperpanjang kelangsungan hidup korpus luteum dalam ovarium. Pemantapan kebuntingan melibatkan pengenalan sinyal kebuntingan pada induk dan implantasi pada lapisan dalam uterus yaitu endometrium. Pengenalan sinyal kebuntingan pada induk ini merupakan proses fisiologis. Pada domba, pengenalan sinyal kebuntingan terjadi di antara umur kebuntingan 12 dan 13 hari, pada sapi diantara 16 dan 17 hari, dan pada kambing di antara umur kebuntingan 15 dan 17 hari. Dalam mempertahankan kebuntingan, ternyata konseptus (selubung janin) pada ruminansia menghasilkan produk untuk mempertahankan produksi hormon progesteron yang dihasilkan oleh korpus luteum, produk tersebut berupa protein. Menjelang akhir kebuntingan hewan betina bertambah tenang, lamban dan berhati-hati dalam pergerakannya sesuai dengan pertambahan umur kebuntingan, terutama pada minggu terakhir dan ada kecenderungan pertambahan berat badan. Ligament pelvis mulai mengendur, dan pada hewan yang kurus terlihat pelegokan yang jelas pada pangkal ekor. Oedema dan relaksasi vula terlihat pada beberapa minggu terakhir kebuntingan. Perubahan endokrin dan metabolik yang terjadi selama kehamilan merupakan akibat langsung dari sinyal hormon yang dihasilkan unit plasenta-janin. Adaptasi maternal terhadap perubahan hormonal yang terjadi selama kehamilan secara langsung menggambarkan perkembangan plasenta dan janin. Adaptasi gestasional yang terjadi selama kehamilan meliputi implantasi dan perawatan kehamilan dini, modifikasi sistem maternal dalam rangka mempersiapkan dukungan nutrisi perkembangan janin; dan persiapan persalinan dan menyusui. 3. Kebuntingan adalah periode dimana Sapi mengandung janin yang sedang berkembang. Periode atau masa kebuntingan adalah jangka waktu sejak fertilisasi atau pembuahan sampai partus atau kelahiran anak. Selama periode ini sel-sel tunggal membagi diri dan berkembang menjadi induvidu yang sempurna. Tahapan yang dilalui ternak yang pertama yaitu fertilisasi, dimana fertilisasi terjadi di ampula (1/3 dari tuba fallopi). Dimana setelah ternak mengalami fertilisasi akan terbentuk zigot yang akan mengalami pembelahan sampai ke tingkat blastula. Setelah melewati tahapan blastula maka sel akan membelah menjadi gastrula dimana pada tahap ini gastrula akan menempel pada uterus (implantasi). Pada saat terjaidnya kebuntingan, estrogen memproduksi Estriol (C18H24O3); ditandai dengan adanya 2 gugus hidroksil di cincin D. Diproduksi hanya selama kebuntingan di plasenta. Terjadi perbedaan antar spesies dalam eksresi estrogen dari saluran urinaria. LH memacu ovulasi, memacu perubahan folikel menjadi korpus luteum dan menyiapkan endometrium untuk implantasi. Progesteron merupakan hormon utama untuk memelihara kebuntingan. Progesteron mempersiapkan uterus akan kebuntingan, menurunkan respon imunitas maternal yang kemungkinan mengganggu kesehatan janin, menurunkan kontraksi otot uterus selama kebuntingan dan menghambat laktasi selama kebuntingan. Saat terjadinya kebuntingan, terjadi perubahan-perubahan pada saluran alat reproduksi ternak terutama pada vulva dan vagina. Vulva menjadi odematus dan vaskularisasi meningkat. Perubahan vulva pada sapi sangat jelas dibandingkan pada kuda dan terjadi pada bulan kelima kebuntingan, selama masa kebuntingan, perkembangan fetus di dalam uterus ditahan oleh os eksternal dari serviks. Terdapat lendir penyumbat kebuntingan (mucus plug of pregnancy). Lendir ini akan meleleh ketika mendekati waktu kelahiran. 4. Cara menilai kualitas performa induk betina yang baik untuk Artifisial Insemmination pada ternak sapi adalah: 1. Tidak memiliki penyakit menular terutama penyakit reproduksi. 2. Sapi minimal sudah beranak yang mempunyai performans yang baik dan memiliki berat badan minimal 300 kg. 3. Sapi resipien tidak harus memiliki mutu genetik yang baik dan berasal dari bangsa yang sama, tetapi diwajibkan memiliki organ dan siklus reproduksi yang normal dantidak pernah mengalami distokia (kesulitan dalam melahirkan). 5. Pada kebuntingan akhir terjadi perubahan fisik dan perilaku pada induk. Perubahan perilaku induk pada kebuntingan akhir adalah induk dan rahim menjadi lebih mudah tersinggung. Rahim akan mengalami kontraksi Braxton-Hicks, yakni kontraksi intermiten yang dapat terjadi dalam selang waktu 10 hingga 20 menit. Kontraksi palsu atau Braxton-Hicks adalah kontraksi rahim yang umumnya terjadi pada trimester kedua atau ketiga. Selain itu perubahan yang terjadi yakni mengalami perkembangan gestasi, dan bisa disalahartikan sebagai permulaan persalinan. Perubahan fisik yang terlihat adalah serviks yang mulai menipis dan membesar. Contoh perubahan perilaku induk pada ternak adalah: • Ternak akan gelisah -­Sapi tiap sebentar berdiri, kemudian berbaring kembali. -­Kambing sering menggaruk-garukan kaki depan ke lantai kandang/tanah sambil mengembek. • Vulva berlendir, memerah dan membesar menjadi 2 sampai 4 kali daripada sebelumnya, dan jika dipegang terasa sangat lembek. Pinggul atas mencekung. • Ambing membesar, keras dan kencang • Ternak sering memperhatikan bagian belakangnya • Kaki belakang sulit digerakkan dan posisi kedua kaki tersebut agak terbuka ke luar. Proses melahirkan dan mekanisme kontrol hormonal yang mengendalikannya. Partus (Persalinan) Terdiri dari tiga tahapan yaitu: -Tahap satu Merupakan periode dari awal kontraksi persalinan yang sebenarnya sampai serviks benar-benar melebar pada 10 cm. Kontraksi uterus menyebabkan serviks membesar, dan kantung ketuban bisa pecah. Biasanya berlangsung 6 - 24 jam tergantung jumlah pengiriman sebelumnya -Tahap dua Merpakan periode dari proses pelebaran serviks maksimal sampai kelahiran bayi. Dimana proses ini akjan berlangsung beberapa menit hingga satu jam. Kontraksi menjadi lebih intens dan sering. -Tahap tiga Terjadi proses pengeluaran plasenta. Biasanya terjadi dalam waktu 15 menit setelah kelahiran bayi, tetapi dapat berkisar antara 5 hingga 60 menit. • Proses kelahiran dilakukan dalam posisi induk berbaring atau berdiri. • Terjadi relaksasi pada bagian pelvis, terutama ligamentum sacrospinosum dan tuberosum. • Keluarnya lendir serviks dan pembukaan serviks. Lendir serviks pada kebuntingan tua, 8 sampai 9 bulan berubah dari kental sekali menjadi agak cair. Fase proses kelahiran Pengendoran serviks Pengeluaran fetus Pengeluaran plasenta Kekuatan mekanis Periode Kontraksi yang teratur Kontraksi uterus dari uterus sampai serviks mengendor secara penuh dan terus sampai ke vagina. Kontraksi uterus dan Dari pengenduran perut sempurna serviks sampai fetus lahir. Kontraksi uterus Peristiwa terkait 1. Kegelisahan induk 2. Perubahan posisi fetus dan postur 1. Induk berbaring dan merejan 2. Amnion terlihat pada vulva 3. Pecahnya amnion dan lahirnya fetus Dari lahir sampai fetus 1. Pembesaran vili pengeluaran plasenta. korion dari jaringan induk 2. Inversi cairan korion sampai alantois 3. Merejan dan keluarnya pembungkus fetus Perubahan Hormonal Estrogen -Memiliki peran yang penting terhadap pematangan plasenta dan pengeluarannya. -Plasenta mampu mensintesis progesteron dan estrogen (10x) pada bulan terakhir. -Estrogen meningkat secara bertahap sampai minggu terakhir, lalu meningkat tajam pada saat partus. -Penurunan drastis estrogen dalam plasma dimulai setelah 24-36 jam. Progesteron -Disintesis oleh plasenta selama 1/3 kebuntingan terakhir. -Corpus luteum tetap sebagai sumber utama progesteron dalam sirkulasi dan disekresikan oleh plasenta. -Kosentrasi progesteron induk menurun selama minggu-minggu akhir kebuntingan dan merosot tajam saat menuju partus. -Kelahiran dikontrol oleh fetus. -Hipotalamus fetus menghasilkan ACTHRH (pelepas hormon ACTH). -ACTH meningkat sehingga terjadi peningkatan sekresi kortisol. -Kortisol yang melewati plasenta mengakibatkan peningkatan PGF2α, estrogen dan penurunan Progesteron. -PGF2α merupakan penyebab kontraksi miometrium. -Relaksin dan PGF dilepaskan ke serviks untuk proses kelahiran. -Refleksi serviks dan vagina yang meluas --> refleks ferguson (menyebabkan kontraksi perut) --> mendorong fetus keluar
