Biologi Sma Biologi Sma 2

STRUKTUR HEWAN

Dilihat dari segi jumlah sel, hewan dapat dibagi menjadi Protozoa (hewan bersel satu) dan Metazoa (hewan bersel banyak). Pada hewan bersel banyak (termasuk manusia), kumpulan sel-sel yag memiliki bentuk dan fungsi yang sama akan membentuk jaringan, jaringan jaringan yang berbeda akan bergabung membentuk organ tubuh, organ-organ tubuh akan bergabung membentuk sistem organ tubuh, sistem organ tubuh akhirnya akan bergabung membentuk organisme (hewan).

SEL JARINGAN ORGAN SISTEM ORGAN ORGANISME

JARINGAN EMBRIONAL

Jaringan embrional, merupakan jaringan dari hasil pembelahan sel zigot. Jaringan embrional mengalami spesialisasi menjadi 3 lapisan jaringan (triploblastik), lapisan luar, ektoderm, lapisan tengah, mesoderm dan lapisan dalam entoderm.

Contoh hewan triploblastik : Annelida, Mollusca, Arthropoda, Chordata.Atau menjadi 2 lapisan jaringan (diploblastik), lapisan ektoderm dan endoderm.

Contoh hewan diploblastik : Coelenterata.

Lapisan-lapisan jaringan tersebut di atas kemudian akan berkembang menjadi organ-organ tubuh dari suatu hewan.

JARINGAN EPITEL

Jaringan epitel adalah jaringan yang melapisi permukaan tubuh, organ tubuh atau permukaan saluran tubuh hewan.

Berdasarkan bentuk dan susunannya jaringan epitel dibagi menjadi

1. Epitel Pipih

a.Epitel pipih selapisContoh:pada pembuluh darah, alveolus, pembuluh limfe, glomerulus ginjal.

b. Epitel banyak lapis Contoh:pada kulit, rongga mulut, vagina.

2. Epitel Kubus

a.Epitel kubus selapisContoh:pada kelenjar tiroid, permukaan ovarium.

b. Epitel kubus banyak lapisContoh:pada saluran kelenjar minyak dan kelenjar keringat pada kulit.

Gbr.     1. Epitel kubus selapis        2. Epitel pipih selapis

3. Jaringan ikat(diambil dari lapisan allantois dan amnion embrio babi).

3. Epitel Silindris

a. Epitel silindris selapisContoh:pada lambung, jonjot usus, kantung empedu, saluran pernafasan bagian atas.

Gbr. Epitel silindris banyak lapis bersilia .(tampak silia di tengah-tengah,

diambil dari eaofagus janin).

b. Epitel silindris banyak lapisContoh:pada saluran kelenjar ludah, uretra.

c.Epitel silindris banyak lapis semu/epitel silindris bersiliaContoh:pada trakea, rongga hidung.

4. Epitel Transisional

Merupakan bentuk epitel banyak lapis yang sel-selnya tidak dapat digolongkan berdasarkan bentuknya. Bila jaringannya menggelembung bentuknya berubah.

Contoh: pada kandung kemih.

Gbr 3. Epitel transisional dari kandung kemih anjing.

A : kandung kemih kosong

B : kandung kemih berisi urine

Sebagai jaringan yang menutup seluruh permukaan luar dan dalam tubuh setiap organisme, jaringan epitel mempunyai fungsi sebagai berikut

1. Sebagai pelindung2. Sebagai kelenjar3. Sebagai penerima rangsang4. Sebagai lalu lintas keluar masuknya zat

JARINGAN OTOT

Jaringan otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya menggerakkan organ-organ tubuh. Kemampuan tersebut disebabkan karena jaringan otot mampu berkontraksi. Kontraksi otot dapat berlangsung karena molekul-molekul protein yang membangun sel otot dapat memanjang dan memendek.

Gambar 1 :Diagram susunan jaringan otot kerangka, darikeseluruhan otot sampai tingkat molekuler.

Jaringan otot dapat dibedakan menjadi 3 macam :

1.

Jaringan Otot Polos

Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (fibril) yang homogen sehingga bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergaris-garis.Otot polos berkontraksi secara refleks dan di bawahpengaruh saraf otonom. Bila otot polos dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, saluran pernafasan.

Gbr. Struktur Otot Polos

2.

Jaringan Otot Lurik

Nama lainnya adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka tubule. Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah pengaruh saraf sadar.

Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya garis gelap dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot bergaris melintang.

Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar.

Fungsi otot lurik untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.

Gbr. Serabut otot lurik (dari otot anak-anak).

3.

Jaringan Otot Jantung/Miokardium

Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung. Strukturnya menyerupai otot lurik, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta reaksi terhadap rangsang lambat.Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke luar jantung.

Gbr. Serabut otot jantung(dari jantung orang dewasa)

JARINGAN SARAF

Jaringan saraf tersusun atas sel-sel saraf atau neuron. Tiap neuron/sel saraf terdiri atas badan sel saraf, cabang dendrit dan cabang akson, cabang-cabang inilah yang menghubungkan tiap-tiap sel saraf sehingga membentuk jaringan saraf.

Gbr. Sel saraf (neuron) dengan akson dan dendrit).

Terdapat 3 macam sel saraf

1.Sel Saraf SensorikBerfungsi menghantarkan rangsangan dari reseptor (penerima rangsangan) ke sumsum tulang belakang.

2.Sel Saraf MotorikBerfungsi menghantarkan impuls motorik dari susunan saraf pusat ke efektor.

3.Sel Saraf PenghubungMerupakan penghubung sel saraf yang satu dengan sel saraf yang lain.

Sel saraf mempunyai kemampuan iritabilitas dan konduktivitas.Iritabilitas artinya kemampuan sel saraf untuk bereaksi terhadap perubahan lingkungan. Konduktivitas artinya kemampuan sel saraf untuk membawa impuls-impuls saraf.

JARINGAN PENGUAT

Jaringan penguat disebut juga jaringan penyokong atau jaringan penunjang.

Yang termasuk jaringan penguat adalah :

1. Jaringan Ikat

Jaringan ikat terdiri dari serabut, sel-sel dan cairan ekstra seluler. Cairan ekstra seluler dan serabut disebut matriks.Fungsi jaringan ikat adalah mengikat atau mempersatukan jaringan-jaringan menjadi organ dan berbagai organ menjadi sistem organ, menjadi selubung organ dan melindungi jaringan atau organ tubuh.

Berdasarkan struktur dan fungsinya jaringan ikat dibedakan menjadi dua:

a. Jaringan ikat longgar

Ciri-ciri : sel-selnya jarang dan sebagian jaringannya tersusun atas matriks yang mengandung serabut kolagen dan serabut elastis. Jaringan ikat longgar terdapat di sekitar organ-organ, pembuluh darah dan saraf.

Fungsinya untuk membungkus organ-organ tubuh, pembuluh darah dan saraf.

b. Jaringan ikat padat

Nama lainnya jaringan ikat serabut putih, karena terbuat dari serabut kolagen yang berwarna putih. Jaringan ini terdapat pada selaput urat, selaput pembungkus otot, fasia, ligamen dan tendon.

Fasia adalah jaringan ikat berbentuk lembaran yang menyelimuti otot.Ligamen adalah jaringan ikat yang berperan sebagai penghubung antar tulang.Tendon adalah ujung otot yang melekat pada tulang. Fungsinya untuk menghubungkan berbagai organ tubuh seperti otot dengan tulang-tulang, tulang dengan tulang, juga memberikan perlindungan terhadap organ tubuh.

2. Jaringan Tulang Rawan (Kartilago)

Jaringan tulang rawan pada anak-anak berasal dari jaringan embrional yang disebut mesenkim, pada orang dewasa berasal dari selaput tulang rawan atau perikondrium yang banyak mengandung kondroblas atau pembentuk sel-sel tulang rawan. Fungsinya untuk menyokong kerangka tubuh.

Ada 3 macam jaringan tulang rawan :

a.Kartilago hialin

Matriksnya bening kebiruan. Terdapat pada permukaan tulang sendi, cincin tulang rawan pada batang tenggorok dan cabang batang tenggorok, ujung tulang rusuk yang melekat pada tulang dada dan pada ujung tulang panjang. Kartilago hialin merupakan bagian terbesar dari kerangka embrio juga membantu pergerakan persendian, menguatkan saluran pernafasan, memberi kemungkinan pertumbuhan memanjang tulang pipa dan memberi kemungkinan tulang rusuk bergerak saat bernafas.

Gbr. Kartilago hialin (dari embrio babi).

b.Kartilago fibrosa

Matriksnya berwarna gelap dan keruh. Jaringan ini terdapat pada perekatan ligamen-ligamen tertentu

pada tulang, persendian tulang pinggang, pada calmam antar ruas tulang belakang dan pada pertautan antar tulang kemaluan kiri dan kanan. Fungsi utama untuk memberikan proteksi dan penyokong.

Gbr. Kartilago fibrosa

(dari tulang lutut manusia). c.Kartilago elastik

Matriksnya berwarna keruh kekuning-kuningan. Jaringan ini terdapat pada dawn telinga, epiglottis, pembuluh eustakius dan laring.

3. J aringan Tulang

Jaringan tulang terdiri dari sel-sel tulang atau osteon yang tersimpan di dalam matriks, matriksnya terdiri dari zat perekat kolagen dan endapan garam-garam mineral terutama garam kalsium (kapur). Tulang merupakan komponen utama dari kerangka tubuh dan berperan untuk melindungi alat-alat tubuh dan tempat melekatnya otot kerangka.

Tulang dapat dibagi menjadi 2 macam :

a. Tulang keras, bila matriks tulang rapat dan padat.Contoh : tulang pipa.

 b. Tulang spons, bila matriksnya berongga.

Contoh : tulang pendek.

4. Jaringan Darah

Jaringan darah merupakan jaringan penyokong khusus, karena berupa cairan.

Bagian-bagian dari jaringan darah adalah :

a. Sel darahDibagi menjadi sel darah merah (eritrosit) berfungsi untuk mengangkut oksigen dan sel darah putih (lekosit) berfungsi untuk melawan benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh.

 b. Keping-keping darah (trombosit)

Berfungsi dalam proses pembekuan darah.

 c. Plasma darah

Komponen terbesar adalah air, berperan mengangkut sari makanan, hormon, zat sisa hasil metabolisms, antibodi dan lain-lain.

5. Jaringan Limfe/Getah Bening

Asal jaringan limfe adalah bagian dari darah yang keluar dari pembuluh darah, komponen terbesarnya adalah air dimana terlarut zat-zat antara lain glukosa, garam-garam, asam lemak. Komponen selulernya adalah limfosit.

Jaringan limfe menyebar ke seluruh tubuh melalui pembuluh limfe. Fungsi jaringan limfe selain untuk kekebalan tubuh (adanya limfosit) juga untuk mengangkut cairan jaringan, protein, lemak, garam mineral dan zat-zat lain dari jaringan ke sistem pembuluh darah.

JARINGAN LEMAK

Nama lainnya adalah jaringan adiposa, jaringan ini terdapat di seluruh tubuh. Fungsinya untuk menyimpan lemak untuk cadangan makanan, dan mencegah hilangnya panas secara berlebihan.

OrganBiologi Kelas 2 > Struktur Hewan

48

< Sebelum Sesudah >

Kumpulan dari berbagai macam jaringan dan melaksanakan suatu tugas tertentu akan membentuk organ. Derajat dari organisme ditentukan dari makin beragamnya organ yang dimiliki.

Beberapa organ tubuh

1. USUS

Merupakan bagian dari sistem pencernaan.

Disusun dari beberapa jaringan, susunan dari luar ke dalam adalah:

a. Jaringan ikat serosa, fungsinya untuk menggantungkan usus ke organ lainb. Jaringan otot polos memanjangc. Jaringan otot polos melingkard. Jaringan ikat longgare. Jaringan otot polos mukosaf. Jaringan ikat longgar mukosag. Jaringan epitel silindris yang merupakan jaringan terdalam dari rongga usus

Di samping jaringan-jaringan tersebut di atas terdapat juga jaringan-jaringan lain (jaringan saraf, jaringan darah dan lain-lain) yang menunjang kerja usus.

Gambar 1 :Susunan umum organ saluran cerna (usus).

2. TRAKEA/BATANG TENGGOROK

Merupakan bagian dari sistem pernafasan.

Trakea disusun atas 3 lapis jaringan, dari luar ke dalam :

a. Jaringan ikat padatb. Jaringan rulang rawan dan jaringan otot polosc. Jaringan epitel silindris berlapis banyak bersilia

SISTEM ORGAN

Kumpulan dari berbagai organ dan menjalankan tugas tertentu disebut sistem organ.Sistem organ yang terdapat dalam tubuh manusia antara lain

1. SISTEM INTEGUMEN/KULIT2. SISTEM PENCERNAAN3. SISTEM SIRKULASI4. SISTEM RESPIRASI/PERNAFASAN5. SISTEM EKSKRESI6. SISTEM REPRODUKSI7. SISTEM KERANGKA8. SISTEM OTOT9. SISTEM SARAF10. SISTEM HORMON

STRUKTUR TUMBUHAN

Seperti pada hewan, tubuh tumbuhan pun terdiri dari sel-sel. Sel-sel tersebut akan berkumpul membentuk jaringan, jaringan akan berkumpul membentuk organ dan seterusnya sampai membentuk satu tubuh tumbuhan. Di sini akan dibahas macam-macam jaringan dan organ yang membentuk tubuh tumbuhan.

Jaringan tumbuhan dapat dibagi 2 macam :

1. Jaringan meristem2. Jaringan dewasa

JARINGAN MERISTEM

Jaringan meristem adalah jaringan yang terus menerus membelah.Jaringan meristem dapat dibagi 2 macam

1. Jaringan Meristem Primer

Jaringan meristem yang merupakan perkembangan lebih lanjut dari pertumbuhan embrio.Contoh: ujung batang, ujung akar.Meristem yang terdapat di ujung batang dan ujung akar disebut meristem apikal.Kegiatan jaringan meristem primer menimbulkan batang dan akar bertambang panjang.Pertumbuhan jaringan meristem primer disebut pertumbuhan primer.

2. Jaringan Meristem Sekunder

Jaringan meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal dari jaringan dewasa yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan jaringan meristem sekunder disebut pertumbuhan sekunder. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh tumbuhan.

Jaringan Dewasa Biologi Kelas 2 > Struktur Tumbuhan

50

< Sebelum Sesudah >

Jaringan dewasa adalah jaringan yang sudah berhenti membelah.

Jaringan dewasa dapat dibagi menjadi beberapa macam :

1 Jaringan Epidermis

Jaringan yang letaknya paling luar, menutupi permukaan tubuh tumbuhan. Bentuk jaringan epidermis bermacam-macam. Pada tumbuhan yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder, akar dan batangnya sudah tidak lagi memiliki jaringan epidermis. Fungsi jaringan epidermis untuk melindungi jaringan di sebelah dalamnya.

2. Jaringan Parenkim

Nama lainnya adalah jaringan dasar. Jaringan parenkim dijumpai pada kulit batang, kulit akar, daging, daun, daging buah dan endosperm. Bentuk sel parenkim bermacam-macam. Sel parenkim yang mengandung klorofil disebut klorenkim, yang mengandung rongga-rongga udara disebut aerenkim. Penyimpanan cadangan makanan dan air oleh tubuh tumbuhan dilakukan oleh jaringan parenkim.

3. Jaringan Penguat/Penyokong

Nama lainnya stereon. Fungsinya untuk menguatkan bagian tubuh tumbuhan. Terdiri dari kolenkim dan sklerenkim.

a. KolenkimSebagian besar dinding sel jaringan kolenkim terdiri dari senyawa selulosa merupakan jaringan penguat pada organ tubuh muda atau bagian tubuh tumbuhan yang lunak.

b. SklerenkimSelain mengandung selulosa dinding sel, jaringan sklerenkim mengandung senyawa lignin, sehingga sel-selnya menjadi kuat dan keras. Sklerenkim terdiri dari dua macam yaitu serabut/serat dan sklereid atau sel batu. Batok kelapa adalah contoh yang baik dari bagian tubuh tumbuhan yang mengandung serabut dan sklereid.

4. Jaringan Pengangkut

Jaringan pengangkut bertugas mengangkut zat-zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Ada 2 macam jaringan; yakni xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh lapis/pembuluh kulit kayu. Xilem bertugas mengangkut air dan garam-garam mineral terlarut dari akar ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Xilem ada 2 macam: trakea dan trakeid.Floem bertugas mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.

5. Jaringan Gabus

Fungsi jaringan gabus adalah untuk melindungi jaringan lain agar tidak kehilangan banyak air, mengingat sel-sel gabus yang bersifat kedap air. Pada Dikotil, jaringan gabus dibentuk oleh kambium gabus atau felogen, pembentukan jaringan gabus ke arah dalam berupa sel-sel hidup yang disebut feloderm, ke arah luar berupa sel-sel mati yang disebut felem.

ORGAN TUMBUHAN

Organ tumbuhan biji yang penting ada 3, yakni: akar, batang, daun.Sedang bagian lain dari ketiga organ tersebut adalah modifikasinya, contoh: umbi modifikasi akar, bunga modifikasi dari ranting dan daun.

AKAR

Asal akar adalah dari akar lembaga (radix), pada Dikotil, akar lembaga terus tumbuh sehingga membentuk akar tunggang, pada Monokotil, akar lembaga mati, kemudian pada pangkal batang akan tumbuh akar-akar yang memiliki ukuran hampir sama sehingga membentuk akar serabut.

Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah, sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amylum, dinamakan kolumela.

1. Fungsi Akar

a. Untuk menambatkan tubuh tumbuhan pada tanahb. Dapat berfungsi untuk menyimpan cadangan makananc. Menyerap air dam garam-garam mineral terlarut

2. Anatomi Akar

Pada akar muda bila dilakukan potongan melintang akan terlihat bagian-bagian dari luar ke dalam.a. Epidermisb. Korteksc. Endodermisd. Silinder Pusat/Stele

a. Epidermis

Susunan sel-selnya rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya mudah dilewati air. Bulu akar merupakan modifikasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air dan garam-garam mineral terlarut, bulu akar memperluas permukaan akar.

b. Korteks

Letaknya langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun rapat sehingga banyak memiliki ruang antar sel. Sebagian besar dibangun oleh jaringan parenkim.

c. Endodermis

Merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik Caspary. Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan tampak seperti hutuf U, disebut sel U, sehingga air tak dapat menuju ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat. Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap.

c.Silinder Pusat/Stele

Silinder pusat/stele merupakan bagian terdalam dari akar.

Terdiri dari berbagai macam jaringan :

- Persikel/PerikambiumMerupakan lapisan terluar dari stele. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan persikel ke arah luar. - Berkas Pembuluh Angkut/VasisTerdiri atas xilem dan floem yang tersusun bergantian menurut arah jari jari. Pada dikotil di antara xilem dan floem terdapat jaringan kambium. - EmpulurLetaknya paling dalam atau di antara berkas pembuluh angkut terdiri dari jaringan parenkim.

BatangBiologi Kelas 2 > Struktur Tumbuhan

52

< Sebelum Sesudah >

Terdapat perbedaan antara batang dikotil dan monokotil dalam susunan anatominya.

1. Batang Dikotil

Pada batang dikotil terdapat lapisan-lapisan dari luar ke dalam :

a. Epidermis

Terdiri atas selaput sel yang tersusun rapat, tidak mempunyai ruang antar sel. Fungsi epidermis untuk melindungi jaringan di bawahnya. Pada batang yang mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus yang dibentuk dari kambium gabus.

b. Korteks

Korteks batang disebut juga kulit pertama, terdiri dari beberapa lapis sel, yang dekat dengan lapisan epidermis tersusun atas jaringan kolenkim, makin ke dalam tersusun atas jaringan parenkim.

c. Endodermis

Endodermis batang disebut juga kulit dalam, tersusun atas selapis sel, merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan stele. Endodermis tumbuhan Anguiospermae mengandung zat tepung, tetapi tidak terdapat pada endodermis tumbuhan Gymnospermae.

d. Stele/ Silinder Pusat

Merupakan lapisan terdalam dari batang. Lapis terluar dari stele disebut perisikel atau perikambium. lkatan pembuluh pada stele disebut tipe kolateral yang artinya xilem dan floem. Letak saling bersisian, xilem di sebelah dalam dan floem sebelah luar.

Antara xilem dan floem terdapat kambium intravasikuler, pada perkembangan selanjutnya jaringan parenkim yang terdapat di antara berkas pembuluh angkut

juga berubah menjadi kambium, yang disebut kambium intervasikuler. Keduanya dapat mengadakan pertumbuhan sekunder yang mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang.

Pada tumbuhan Dikotil, berkayu keras dan hidupnya menahun, pertumbuhan menebal sekunder tidak berlangsung terus-menerus, tetapi hanya pada saat air dan zat hara tersedia cukup, sedang pada musim kering tidak terjadi pertumbuhan sehingga pertumbuhan menebalnya pada batang tampak berlapis-lapis, setiap lapis menunjukkan aktivitas pertumbuhan selama satu tahun, lapis-lapis lingkaran tersebut dinamakan Lingkaran Tahun.

2. Batang Monokotil

Pada batang Monokotil, epidermis terdiri dari satu lapis sel, batas antara korteks dan stele umumnya tidak jelas. Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar dan bertipe kolateral tertutup yangartinya di antara xilem dan floem tidak ditemukan kambium. Tidak adanya kambium pada Monokotil menyebabkan batang Monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder. Meskipun demikian, ada Monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebal sekunder, misalnya pada pohon Hanjuang (Cordyline sp) dan pohon Nenas seberang (Agave sp).

DaunBiologi Kelas 2 > Struktur Tumbuhan

53

< Sebelum Sesudah >

Daun merupakan modifikasi dari batang, merupakan bagian tubuh tumbuhan yang paling banyak mengandung klorofil sehingga kegiatan fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.

Anatomi daun dapat dibagi menjadi 3 bagian :

1. Epidermis

Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah, untuk mencegah penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh lapisan kutikula. Pada epidermis terdapatstoma/mulut daun, stoma berguna untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar tubuh tumbuhan.

2. Parenkim/Mesofil

Parenkim daun terdiri dari 2 lapisan sel, yakni palisade (jaringan pagar) dan spons (jaringan bunga karang), keduanya mengandung kloroplast. Jaringan pagar sel-selnya rapat sedang jaringan bunga karang sel-selnya agak renggang, sehingga

masih terdapat ruang-ruang antar sel. Kegiatan fotosintesis lebih aktif pada jaringan pagar karena kloroplastnya lebih banyak daripada jaringan bunga karang.

3. Jaringan Pembuluh

Jaringan pembuluh daun merupakan lanjutan dari jaringan batang, terdapat di dalam tulang daun dan urat-urat daun.

Gbr. Jaringan daun.

Pertumbuhan Pada TumbuhanBiologi Kelas 2 > Pertumbuhan Dan Perkembangan

54

< Sebelum Sesudah >

PERTUMBUHAN adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan ini bersifat kuantitatif/ terukur.

PERKEMBANGAN adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Proses ini berlangsung secara kualitatif.

Baik pertumbuhan atau perkembangan bersifat irreversibel.

PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN

Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi.

Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.

Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu:

1. Pertumbuhan Primer

Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.

Embrio memiliki 3 bagian penting :a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daunb. akar embrionik yaitu calon akarc. kotiledon yaitu cadangan makanan

Gbr. Embrio Tumbuhan

Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat yang disebut auksanometer.

Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya tcrbagi menjadi 3 daeraha. Daerah pembelahan

Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)b. Daerah pemanjangan

Berada di belakang daerah pembelahanc. Daerah diferensiasi

Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan tunas lateral yang akan menjadi cabang.

2. Pertumbuhan Sekunder

Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.

- Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah membentuk xilem dan floem primer.

- Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis.

- Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun bentuk konsentris.

Kambium yang berada di sebelah dalam jaringan kulit yang berfungsi sebagai pelindung. Terbentuk akibat ketidakseimbangan antara permbentukan xilem dan floem yang lebih cepat dari pertumbuhan kulit.

- ke dalam membentuk feloderm : sel-sel hidup- ke luar membentuk felem : sel-sel mati

Gbr. Lingkaran tahun karena aktivitas xilem sekunder Gbr. Irisan melintang batang waru

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Dan PerkembanganBiologi Kelas 2 > Pertumbuhan Dan Perkembangan

55

< Sebelum Sesudah >

A. Faktor Luar

1. Air dan Mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2. Kelembaban.

3. Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

4. Cahaya mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat.Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelapFotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran.

B. Faktor Dalam

1. Faktor hereditas.2. Hormon.

a. Auksinadalah senyawa asam indol asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal (ujung akar dan batang). F.W. Went (1928) pertama kali menemukan auksin pada ujung koleoptil kecambah gandum Avena sativa.- membantu perkecambahan- dominasi apikal

b. Giberelin Senyawa ini dihasilkan oleh jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae, ditemukan oleh F. Kurusawa. Fungsi giberelin :- pemanjangan tumbuhan- berperan dalam partenokarpi

c. SitokininPertama kali ditemukan pada tembakau. Hormon ini merangsang pembelahan sel.

d. Gas etilenBanyak ditemukan pada buah yang sudah tua

e. Asam absiatf. Florigeng. Kalin

Hormon pertumbuhan organ, terdiri dari :- Rhizokalin- Kaulokali- Filokalin- Antokalin

h. Asam traumalin atau kambium lukaMerangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutupi luka

Gbr. a. Distribusi Auksin pada Kecambahb. Pertumbuhan Ujung Akar dan Ujung Batang

Pertumbuhan Pada HewanBiologi Kelas 2 > Pertumbuhan Dan Perkembangan

56

< Sebelum Sesudah >

Pertumbuhan pada hewan dibagi menjadi 2 fase, yaitu :

1. Fase Embrionik

Adalah fase pertumbuhan zigot hingga terbentuknya embrio. Fase ini meliputi beberapa tahapan.

a. Fase Pembelahan (Cleavage) dan Blastulasi- Pembelahan zigot membelah (mitosis) menjadi banyak blastomer. Blastomer

berkumpul membentuk seperti buah arbei disebut MorulaMorula mempunyai 2 kutub, yaitu :* kutub hewan (animal pole)* kutub tumbuhan (vegetal pole)

- Blastulasi sel-sel morula membelah dan "arbei" morula membentuk rongga (blastocoel) yang berisi air, disebut Blastula.

b. GastrulasiAdalah proses perubahan blastula menjadi gastrula.Pada fase ini :

- blastocoel mengempis atau bahkan menghilang- terbentuk lubang blastopole akan berkembang menjadi anus- terbentuk ruang, yaitu gastrocoel (Archenteron) akan berkembang menjadi

saluran pencernaan- terbentuk 3 lapisan embrionik : ektoderm, mesoderm dan endoderm

Berdasarkan jumlah lapisan embrional, hewan dikelompokkan menjadi:

- Hewan diploblastik : memiliki 2 lapisan embrional, ektoderm dan endoderm- Hewan triploblastik : memiliki ketiga lapisan embrional

* triploblastik aselomata : tak memiliki rongga tubuh * triploblastik pseudoselomata : memiliki rongga tubuh yang semu* triploblastik selomata: memiliki rongga tubuh yang sesungguhnya, yaitu basil pelipatan mesoderm

 c. Morfogenesis

Proses pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi menjadi organ, sistem organ dan organisme.

d. Diferensiasi dan Spesialisasi JaringanDiferensiasi jaringan/lapisan embrionik akan berkembang menjadi berbagai organ dan sistem organ. Spesialisasi setiap jaringan akan mempunyai bentuk, struktur dan fungsinya masing-masing.

e. Imbas EmbrionikDiferensiasi dari suatu lapisan embrionik mempengaruhi dan dipengaruhi oleh diferensiasi lapisan embrionik lain.

2. Fase Pasca Embrionik

Secara umum meliputi metamorfosis dan regenerasi.

Metamorfosis adalah perubahan bentuk secara bertingkat dari masa muda hewan dewasa.

a. Serangga

Metamorfosis tak sempurna : telur nimfa imago.Metamorfosis sempurna : telur larva pupa imago.

b. KatakZigot berudu katak muda katak dewasa.

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

Gerak Pada TumbuhanBiologi Kelas 2 > Gerak Pada Tumbuhan Dan Vertebrata

57

< Sebelum Sesudah >

Setiap organisme mampu menerima rangsang yang disebut IRITABILITAS, dan mampu pula menanggapi rangsang tersebut. Salah satu bentuk tanggapan yang umum adalah berupa gerak. Gerak berupa perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh.

GERAK PADA TUMBUHAN

Jika pada hewan rangsang disalurkan melalui saraf, maka pada tumbuhan rangsang disalurkan melalui benang plasma (PLASMODESMA) yang masuk ke dalam sel melalui dinding yang disebut NOKTAH.

Gerak pada tumbuhan dibagi 3 golongan, yaitu :

1.Gerak HIGROSKOPIS

yaitu gerak yang ditimbulkan oleh pengaruh perubahan kadar air.Misalnya:- gerak membukanya kotak spora.- pecahnya buah tanaman polong.

2.Gerak ESIONOM

yaitu gerak yang dipengaruhi rangsang dari luar.

a. TROPI (TROPISME) yaitu gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh arah rangsang. Tropisme positif jika mendekati rangsang dan tropisme negatif jika menjauhi.

Bentuk tropisme antara lain

- fototropisme atau heliotropisme- geotropi- tigmotropi atau haptotropi rangsang berupa sentuhan- hidrotropi

b. TAKSIS yaitu gerak berpindah seluruh tubuh tumbuhan yang dipengaruhi

oleh rangsang. Seperti bentuk tropisme, terdapat taksis positif dan negatif.

Beberapa bentuk taksis :- fototaksis- kemotaksis

c. NASTI yaitu gerak bagian tumbuhan yang tidak dipengaruhi arah rangsang. Gerak ini disebabkan terjadinya perubahan tekanan turgor akibat pemberian rangsang.

Beberapa bentuk nasti :- Niktinasti rangsang berupa gelap- Seismonasti rangsang sentuhan atau mekanik- nasti kompleks rangsang tidak hanya satuContoh : gerak membuka dan menutupnya sel-sel penutup stomata rangsang berupa cahaya, suhu, air, dan zat kimia

 3.

Gerak ENDONOM

yaitu gerak yang belum/tidak diketahui sebabnya. Karena belum diketahui sebabnya ada yang menduga tumbuhan itu sendiri yangmenggerakkannya gerak OTONOM, misalnya aliran plasma sel.

TulangBiologi Kelas 2 > Gerak Pada Tumbuhan Dan Vertebrata

58

< Sebelum Sesudah >

Alat gerak pada vertebrata meliputi alat gerak pasif berupa tulang dan alat gerak aktif berupa otot.

Gerak adalah hasil interaksi antara tulang, otot, dan persendian tulang.

TULANG

Menurut bahan pembentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan (KARTILAGO) dan tulang keras (= tulang/OSTEON).

Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (KONDROSIT) yang mensekresikan matriks (KONDRIN) berupa hialin atau kolagen. Rawan pada anak berasal dari mesenkim dengan kandungan kondrosit lebih banyak dari kondrin. Sebaliknya, pada orang dewasa kondrin lebih banyak dan rawan ini berasal dari selaput tulang rawan (PERIKONDRIUM) yang banyak mengandung KONDROBLAS (pembentuk kondrosit).

Rawan pada dewasa antara lain terdapat pada cincin batang tenggorokan dan daun telinga.

Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel tulang). Setiap satuan sel-sel tulang akan

melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras.

Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI. Jenis osifikasi adalah DESMAL dan KONDRAL. Kondral meliputi PERIKONDRAL dan ENKONDRAL.

Tulang Keras atau Osteon terbagi menljadi

- Tulang panjang (tulang pipa)- Tulang pipih- Tulang pendek- Tulang pneumatika

Tulang Pipa terbagi menjadi 3 bagian yaitu :

- Bagian ujung yang disebut EPIFISE. - Bagian tengah yang disebut DIAFISE.

Di pusatnya terdapat rongga yang berisi sumsum tulang. Rongga terbentuk karena aktivitas OSTEOKLAS (perombak tulang).

- Di antara epifise dan diafise terdapat CAKRAM EPIFISE (DISCUS EPIPHYSEALIS). Cakram ini kaya akan osteoblas dan menentukan pertumbuhan tinggi.

Sumsum Tulang ada dua jenis yaitu :

1. Sumsum tulang merah (MEDULLA OSSIUM RUBBA)2. Sumsum tulang kuning (MEDULLA OSSIUM FLAVA)

RANGKA

Tulang-tulang Vertebrata membentuk rangka dalam (ENDOSKELETON) yang berfungsi :

- Memberi bentuk tubuh.- Menahan dan menegakkan tubuh.- Melindungi dan menegakkan tubuh.- Sebagai tempat melekatnya otot rangka.- Sebagai alat gerak pasif.- Tempat pembentukan sel-sel darah (HEMOPOIESIS).

Endoskeleton pada manusia (vertebrata) dibagai menjadi 2 yaitu- Kerangka sumbu tengkorak dan badan- Kerangka apendiks anggota gerak

1. Kranium (tengkorak),Meliputi : NEUROCRANIUM (tengkorak pelindung otak)SPHLANCHNOCRANIUM (tengkorak pembentuk wajah)

 2. Badan,

Meliputi :COLLUMNA VERTEBRALIS (tulang belakang)STERNUM (dada)COSTAE (iga)COXAE (Wang pinggul)GELANG BAHU

 3.

ApendiksMeliputi : tungkai depan/anggota gerak atas - bersambungan dengan gelang bahu tungkai belakang/anggota gerak bawah - bersambungan dengan gelang pinggul.

PERSENDIAN adalah hubungan antar tulang (ARTIKULASI)

MEMBRAN SINOVIAL (selaput sendi) adalah :Selaput yang membungkus ujung-ujung tulang yang membentuk persendian. Selaput ini menghasilkan MINYAK SINOVIAL yang berguna sebagai pelumas sendi.

ARTIKULASI terbagi atas 3 bentuk yaitu :

1. SINARTROSIS yaitu hubungan yang tidak memungkinkan adanya gerakan.- SINKONDROSIS kedua ujung tulang dihubungkan dengan kartilago. - SINFIBROSIS kedua ujung tulang dihubungkan dengan serabut.

2. AMFIARTROSIS yaitu hubungan yang memungkinkan terjadinya gerak yang terbatas hubungan antara tulang rusuk dan tulang belakang.

3. DIARTROSIS yaitu hubungan yang memungkinkan adanya gerakan yang cukup besar.

- SENDI PELURU (ENDARTROSIS) : ujung tulang yang satu berbentuk bonggol masuk ke tulang lain yang berbentuk cekungan. gelang pinggul.

- SENDI ENGSEL (GYNGLUMUS) : ujung tulang yang bergerak membentuk lekukan. siku, lutut.

- SENDI PUTAR (TROKOIDEA) : ujung rulang yang satu mengitari ujung rulang lain. sendi antara hasta dan pengumpil.

- SENDI PELANA (SELLARIS) : kedua ujung tulang membentuk seperti pelana. sendi pada tulang ibu jari dengan telapak tangan.

- SENDI OVOID/ELLIPS (ELLIPSOIDEA) : kedua ujung tulang berbentuk oval. pergelangan tangan.

OTOT (MUSCULUS)

Macam otot

1. Otot polos gerakan tak disadari (INVOLUNTER)2. Otot lurik = serat lintang gerakan disadari (VOLUNTER)3. Otot jantung = MIOKARDIUM involunter

MIOGLOBIN adalah pigmen otot yang berfungsi mengikat oksigen.

BAGIAN-BAGIAN OTOT

- TENDON urat otot, bagian ujung otot yang mengecil.- VENTRIKEL empal otot, bagian tengah otot yang menggembung.- ORIGO ujung otot yang melekat pada tempat yang tidak bergerak.- INSERSIO ujung otot yang melekat pada tempat yang bergerak.- NORMOTROFI otot yang besarnya normal.- ATROFI otot yang mengecil, lisut.- HIPERTROFI otot yang membesar.- DISKUS INTERKALARIS bagian khas otot jantung yang merupakan batas.

KARAKTERISTIK OTOT

a. KONTRAKTIBILITAS kemampuan untuk memendekb. EKSTENSIBILITAS kemampuan untuk memanjangc. ELASTISITAS kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah memendek atau memanjang

KERJA OTOT

- TONUS ketegangan akibat mengerutnya otot (kontraksi),- TETANUS ketegangan maksimum yang terus menerus,- FLEKSI membengkokkan > < EKSTENSI meluruskan,- ABDUKSI menjauhi badan > < ADDUKSI mendekati badan,- DEPRESI ke bawah > < ELEVASI ke atas,- SUPINASI memutar telapak tangan menengadah > < PRONASI menelungkup.

MEKANISME GERAKAN OTOT

- AKTIN dan MIOSIN : protein khas dari otot.- ASETILKOLIN : zat reseptor rangsang yang sangat peka.- ATP - ADP - AMP : energi yang diperlukan untuk kontraksi otot.

Gambar 1 :Keterangan : a. Otot, b. Serabut otot dengan intinya, c. Kumpulan serabut otot, d. Miofibril, e. Zona H dan Z dari miofibril, f. Aktin dan miosin, g. Otot berelaksasi dan berkontraksi.

- FASE ANAEROB (KONTRAKSI)ATP ADP + P + EnergiADP AMP + P + EnergiKreatinfosfat Kreatin + Fosfat + Energi

- FASE AEROB (pembentukan kembali ATP)ATP yang habis digunakan selama fase anaerob dibentuk kembali dengan mendapat energi dari hasil penguraian glukosa.

GLIKOGEN LAKTASIDOGEN GLUKOSA + ASAM LAKTAT

GLUKOSA CO2 + H2O + Energi

Asam Laktat = zat peleleh

O2 diambil secara cepat untuk mengoksidasi asam laktat sehingga orang yang kelelahan akan terengah-engah

GANGGUAN PADA SISTEM GERAK

1. Gangguan pada rangka

- FRAKTURA patah tulang- DISLOKASI pergeseran posisi sendi- ANKILOSIS- ARTRITIS infeksi sendi- Kelainan ruas tulang belakang akibat kesalahan sikap duduk : SKOLIOSIS,

LORDOSIS & KIFOSIS.2. Gangguan pada otot

- Kejang otot- MIASTENIA GRAVIS- Tetanus

 3. Gangguan karena fisiologis

- RAKITIS kekurangan vitamin D ; kaki membentuk "X" atau "O"- MIKROSEFALUS kekurangan kapur- OSTEOPOROSIS kekurangan hormon kelamin

Zat Makanan Biologi Kelas 2 > Sistem Pencernaan Makanan

63

< Sebelum Sesudah >

Struktur tubuh hewan dan manusia terdiri dari beberapa sistem organ tubuh. Sistem organ tubuh tersebut saling berkaitan dan bekerja satu sama lain sehingga individu dapat hidup dengan baik.

Sistem organ tubuh yang penting pada hewan dan manusia antara lain

SISTEM ORGAN TUBUH TELAAH PADA MANUSIA

1. GERAK DAN SISTEM ALAT GERAK KINESIOLOGI2. MAKANAN DAN SISTEM PENCERNAAN GASTROENTEROLOGI3. DARAH DAN SISTEM PEREDARAN DARAH HEMATOLOGI4. EKSKRESI DAN SISTEM EKSKRESI NEFROLOGI5. PERNAFASAN DAN SISTEM PERNAFASAN PULMONOLOGI6. SISTEM SARAF DAN SISTEM KOORDINASI NEUROLOGI7. DAN SISTEM HORMON ENDOKRINOLOGI

GASTROENTEROLOGI

Zat Makanan

Makanan sehat harus terdiri dari zat-zat nutrien (zat gizi) antara lain :

1. Protein

Mengandung asam amino (essensial dan non essensial). Kebutuhan protein untuk orang dewasa adalah 1 gram/kg.BB/hari. Jika kebutuhan tersebut berlebih, maka kelebihannya akan dibuang melalui ginjal dalam bentuk urea inilah yang disebut Nitrogen Balans.

Asam Amino Essensial adalah asam amino yang tidak dapat dibuat sendiri oleh tubuh, jadi harus didatangkan dari luar.Misalnya : Leusin, Lisin, Metionin, Fenilalanin, dsb.Protein tidak menghasilkan energi

2. Lemak (Lipid)

Diperlukan sebagai pelarut beberapa vitamin, sebagai "bantalan lemak" (pelindung jaringan tubuh) dan penghasil energi yang besar (9 kal/g). Kebutuhan lemak untuk orang dewasa adalah 0,5 - 1 gram/kg.BB/hari.

3. Karbohidrat

Sebagai penghasil energi (4 kal/g). Kelebihan karbohidrat dalam tubuh akan disimpan dalam bentuk lemak.

4. Garam-Garam Mineral

- Kalsium (Ca) Untuk membentuk matriks tulang, membantu proses penggumpalan darah dan mempengaruhi penerimaan rangsang oleh saraf. Kebutuhannya adalah 0,8 g/hari.

- Fosfor (P) Untuk membentuk matriks tulang, diperlukan dalam pembelahan sel, pada pengurutan otot, metabolisme zat. Kebutuhannya adalah 1 mg/hari.

- Besi (Fe) Merupakan komponen penting sitokrom (enzim pernafasan), komponen penyusun Hemoglobin. Kebutuhannya adalah 15 - 30 mg/hari.

- Fluor (F) Untuk menguatkan geligi.

- lodium (I) Komponen penting dalam hormon pertumbuhan (Tiroksin), kekurangan unsur tersebut dapat terjadi sebelum atau sesudah pertumbuhan berhenti

- Natrium & Klor (NaCl) Untuk pembentukan asam klorida (HCl). Kebutuhannya adalah 1 g/hari.

5. Vitamin

Diperlukan dalam jumlah yang sangat kecil, tidak menghasilkan energi. Kekurangan vitamin dapat menyebabkan Penyakit Defisiensi.

Vitamin Yang Larut Dalam Air (Water Soluble Vitamins)

- B1 (Aneurin = Thiamin)

Untuk mempengaruhi absorbsi lemak dalam usus. Defisiensinya menyebabkan Beri-Beri dan Neuritis.

- B2 (Riboflavin = Laktoflavin)

Transmisi rangsang sinar ke mata. Defisiensinya akan mengakibatkan Katarak, Keilosis.

- Asam Nikotin (Niasin)

Proses pertumbuhan, perbanyakan sel dan anti pelagra. Defisiensi akan menyebabkan Pelagra dengan gejala 3 D: Dermatitis, Diare, Dimensia.

- B6 (Piridoksin = Adermin)

Untuk pergerakan peristaltik usus. Defisiensi akan menyebabkan Kontipasi (Sembelit).

Asam Pantotenat Defisiensi akan menyebabkan DermatitisPABA (Para Amino Asam Benzoat)

Untuk mencegah timbulnya uban

Kolin Defisiensi akan menimbulkan timbunan lemak pada hati.Biotin (Vitamin H) Defisiensi akan menimbulkan gangguan kulitAsam Folat Defisiensi akan menimbulkan Anemia defisiensi asam

folat.B12 (Sianokobalamin)

Defisiensi akan menimbulkan Anemia Pernisiosa

Vitamin C (Asam Askorbinat)

Berfungsi dalam pembentukan sel, pembuatan trombosit. Defisiensi akan menimbulkan pendarahan gusi, karies gigi, pendarahan di bawah kulit. Pada jeruk selain vitamin C ditemukan pula zat Sitrin dan Rutin yang mampu menghentikan pendarahan. Zat tersebut ditemukan olelj Sant-Gyorgi disebut pula Vitamin P.

Vitamin Yang Larut Dalam Lemak (Lipid Soluble Vitamins)

- Vitamin A (Aseroftol)

Berfungsi dalam pertumbuhan sel epitel, mengatur rangsang sinar pada saraf mata. Defisiensi awal akan menimbulkan gejala Hemeralopia (rabun senja) dan Frinoderma (kulit bersisik). Kemudian pada mata akan timbul Bercak Bitot setelah itu mata akan mengering (Xeroftalmia) akhirnya mata akan hancur (Keratomalasi).

- Vitamin D Mengatur kadar kapur dan fosfor, (Kalsiferol = Ergosterol) memperlancar proses Osifikasi. Defisiensi akan menimbulkan Rakhitis. Ditemukan oleh McCollum, Hesz dan Sherman.

- Vitamin E (Tokoferol)

Berperan dalam meningkatkan Fertilitas.

- Vitamin K (Anti Hemoragi)

Ditemukan oleh Dam dan Schonheydcr. Berfungsi dalam pembentukan protrombin. Dibuat dalam kolon dengan bantuan bakteri Escherichia coli

Alat Pencernaan Makanan

Sistem pencernaan makanan pada manusia terdiri dari beberapa organ, antara lain adalah:

Gbr. Sistem Pencernaan pada manusia

Mulut Dilakukan pencernaan secara mekanik oleh gigi dan kimiawi oleh ludah yang dihasilkan Kelenjar Parotis, Submandibularis dan Sublingualis yang mengandung enzim Amilase (Ptyalin).

 Lambung Dilakukan secara mekanik dan kimiawi, Sekretin yaitu hormon yang

merangsang pankreas untuk mengeluarkan sekretnya.

Renin yaitu enzim yang mampu menggumpalkan Kasein (sejenis protein) dalam susu.

Fungsi HCI Lambung :

1. Merangsang keluamya sekretin2. Mengaktifkan Pepsinogen menjadi Pepsin untuk memecah

protein.3. Desinfektan4. Merangsang keluarnya hormon Kolesistokinin yang berfungsi

merangsang empdu mengeluarkan getahnya. Usus Di dalam Duodenum terdapat getah pankreas (bersifat basa) yang

mengandung Steapsin (Lipase), Amilase dan Tripsinogen.

Enterokinase adalah suatu aktivator enzim. Dalam usus halus makanan diabsorbsi. Usus memperluas bidang penyerapan dengan melakukan jonjot usus (Villi).

Dalam usus besar (Kolon), air direabsorbsi serta sissa makanan dibusukkan menjadi feses selanjutnya dibuang melalui anus (Proses Defekasi).

Gangguan Sistem Pencernaan

• Apendikitis Radang usus buntu. • Diare Feses yang sangat cair akibat peristaltik yang terlalu

cepat. • Kontipasi (Sembelit) Kesukaran dalam proses Defekasi (buang air besar) • Maldigesti Terlalu banyak makan atau makan suatu zat yang

merangsang lambung. • Parotitis Infeksi pada kelenjar parotis disebut juga Gondong • Tukak Lambung/Maag "Radang" pada dinding lambung, umumnya

diakibatkan infeksi Helicobacter pylori • Xerostomia Produksi air liur yang sangat sedikit

Gangguan pada sistem pencernaan makanan dapat disebabkan oleh pola makan yang salah, infeksi bakteri, dan kelainan alat pencernaan. Di antara gangguan-gangguan ini adalah diare, sembelit, tukak lambung, peritonitis, kolik, sampai pada infeksi usus buntu (apendisitis).

Diare

Apabila kim dari perut mengalir ke usus terlalu cepat maka defekasi menjadi lebih sering dengan feses yang mengandung banyak air. Keadaan seperti ini disebut diare. Penyebab diare antara lain ansietas (stres), makanan tertentu, atau organisme perusak yang melukai dinding usus. Diare dalam waktu lama menyebabkan hilangnya air dan garam-garam mineral, sehingga terjadi dehidrasi.

Konstipasi (Sembelit)

Sembelit terjadi jika kim masuk ke usus dengan sangat lambat. Akibatnya, air terlalu banyak diserap usus, maka feses menjadi keras dan kering. Sembelit ini disebabkan karena kurang mengkonsumsi makanan yang berupa tumbuhan berserat dan banyak mengkonsumsi daging.

Tukak Lambung (Ulkus)

Dinding lambung diselubungi mukus yang di dalamnya juga terkandung enzim. Jika pertahanan mukus rusak, enzim pencernaan akan memakan bagian-bagian kecil dari lapisan permukaan lambung. Hasil dari kegiatan ini adalah terjadinya tukak lambung. Tukak lambung menyebabkan berlubangnya dinding lambung sehingga isi lambung jatuh di rongga perut. Sebagian besar tukak lambung ini disebabkan oleh infeksi bakteri jenis tertentu.

Beberapa gangguan lain pada sistem pencernaan antara lain sebagai berikut: Peritonitis; merupakan peradangan pada selaput perut (peritonium). Gangguan lain adalah salah cerna akibat makan makanan yang merangsang lambung, seperti alkohol dan cabe yang mengakibatkan rasa nyeri yang disebut kolik. Sedangkan produksi HCl yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya gesekan pada dinding lambung dan usus halus, sehingga timbul rasa nyeri yang disebut tukak lambung. Gesekan akan lebih parah kalau lambung dalam keadaan kosong akibat makan tidak teratur yang pada akhirnya akan mengakibatkan pendarahan pada lambung. Gangguan lain pada lambung adalah gastritis atau peradangan pada lambung. Dapat pula apendiks terinfeksi sehingga terjadi peradangan yang disebut apendisitis.

Struktur khusus sistem pencernaan hewan ruminansia :

1. Gigi seri (Insisivus) memiliki bentuk untuk menjepit makanan berupa tetumbuhan seperli rumput.

2. Geraham belakang (Molare) memiliki bentuk datar dan lobar. 3. Rahang dapat bergerak menyamping untuk menggiling makanan. 4. Struktur lambung memiliki empat ruangan, yaitu: Rumen, Retikulum, Omasum

dan Abomasum.

Pola sistem pencernaan pada hewan umumnya sama dengan manusia, yaitu terdiri atas mulut, faring, esofagus, lambung, dan usus. Namun demikian, struktur alat pencernaan kadangkadang berbeda antara hewan yang satu dengan hewan yang lain.

Sapi, misalnya, mempunyai susunan gigi sebagai berikut:

3 3 0 0 0 0 0 0 Rahang atasM P C I I C P M Jenis gigi3 3 0 4 4 0 3 3 Rahang bawah

I = insisivus = gigi seriC = kaninus = gigi taringP = premolar = geraham depanM = molar = geraham belakang

Berdasarkan susunan gigi di atas, terlihat bahwa sapi (hewan memamah biak) tidak mempunyai gigi seri bagian atas dan gigi taring, tetapi memiliki gigi geraham lebih banyak dibandingkan dengan manusia sesuai dengan fungsinya untuk mengunyah makanan berserat, yaitu penyusun dinding sel tumbuhan yang terdiri atas 50% selulosa.

Jika dibandingkan dengan kuda, faring pada sapi lebih pendek. Esofagus (kerongkongan) pada sapi sangat pendek dan lebar serta lebih mampu berdilatasi (mernbesar). Esofagus berdinding tipis dan panjangnya bervariasi diperkirakan sekitar 5 cm.

Lambung sapi sangat besar, diperkirakan sekitar 3/4 dart isi rongga perut. Lambung mempunyai peranan penting untuk menyimpan makanan sementara yang akan dimamah kembali (kedua kah). Selain itu, pada lambung juga terjadi proses pembusukan dan peragian.

Lambung ruminansia terdiri atas 4 bagian, yaitu rumen, retikulum, omasum, dan abomasum dengan ukuran yang bervariasi sesuai dengan umur dan makanan alamiahnya. Kapasitas rumen 80%, retikulum 5%, omasum 7-8%, dan abomasum 7-8%. Pembagian ini terlihat dari bentuk gentingan pada saat otot sfinkter berkontraksi.

Makanan dari kerongkongan akan masuk rumen yang berfungsi sebagai gudang sementara bagi makanan yang tertelan. Di rumen terjadi pencernaan protein, polisakarida, dan fermentasi selulosa oleh enzim selulase yang dihasilkan oleh bakteri dan jenis protozoa tertentu. Dari rumen, makanan akan diteruskan ke retikulum dan di tempat ini makanan akan dibentuk menjadi gumpalan-gumpalan yang masih kasar (disebut bolus). Bolus akan Jimuntahkan kembali ke mulut untuk dimamah kedua kali. Dari mulut makanan akan ditelan kembali untuk diteruskan ke ornasum. Pada omasum terdapat kelenjar yang memproduksi enzim yang akan bercampur dengan bolus. Akhirnya bolus akan diteruskan ke abomasum, yaitu perut yang sebenarnya dan di tempat ini masih terjadi proses pencernaan bolus secara kimiawi oleh enzim.

Selulase yang dihasilkan oleh mikroba (bakteri dan protozoa) akan merombak selulosa menjadi asam lemak. Akan tetapi, bakteri tidak tahan hidup di abomasum karena pH yang sangat rendah, akibatnya bakteri ini akan mati, namun dapat dicernakan untuk menjadi sumber protein bagi hewan pemamah biak. Dengan demikian, hewan ini tidak memerlukan asam amino esensial seperti pada manusia.

Hewan seperti kuda, kelinci, dan marmut tidak mempunyai struktur lambung seperti pada sapi untuk fermentasi seluIosa. Proses fermentasi atau pembusukan yang dilaksanakan oleh bakteri terjadi pada sekum yang banyak mengandung bakteri. Proses fermentasi pada sekum tidak seefektif fermentasi yang terjadi di lambung. Akibatnya kotoran kuda, kelinci, dan marmut lebih kasar karena proses pencernaan selulosa hanya terjadi satu kali, yakni pada sekum. Sedangkan pada sapi proses pencernaan terjadi dua kali, yakni pada lambung dan sekum yang kedua-duanya dilakukan oleh bakteri dan protozoa tertentu.

Pada kelinci dan marmut, kotoran yang telah keluar tubuh seringkali dimakan kembali. Kotoran yang belum tercerna tadi masih mengandung banyak zat makanan, yang akan dicernakan lagi oleh kelinci.

Sekum pada pemakan tumbuh-tumbuhan lebih besar dibandingkan dengan sekum karnivora. Hal itu disebabkan karena makanan herbivora bervolume besar dan proses pencernaannya berat, sedangkan pada karnivora volume makanan kecil dan pencernaan berlangsung dengan cepat.

Usus pada sapi sangat panjang, usus halusnya bisa mencapai 40 meter. Hal itu dipengaruhi oleh makanannya yang sebagian besar terdiri dari serat (selulosa).

Enzim selulase yang dihasilkan oleh bakteri ini tidak hanya berfungsi untuk mencerna selulosa menjadi asam lemak, tetapi juga dapat menghasilkan bio gas yang berupa CH4 yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif.

Tidak tertutup kemungkinan bakteri yang ada di sekum akan keluar dari tubuh organisme bersama feses, sehingga di dalam feses (tinja) hewan yang mengandung bahan organik akan diuraikan dan dapat melepaskan gas CH4 (gas bio).

Hewan Avertebrata Biologi Kelas 2 > Sistem Transportasi Pada Hewan

67

< Sebelum Sesudah >

- Protozoa Difusi (pada Amoeba) dan vakuola kontraktil (pada Paramaecium).

- Coelenterata dan Platyhelmintbes Sistem Gastrovaskuler.- Mollusca dan Arthropods Sistem Peredaran darah terbuka- Annelida Sistem peredaran darah tertutup. Hewan Vertebrata Biologi Kelas 2 > Sistem Transportasi Pada Hewan

68

< Sebelum Sesudah >

- Pisces Peredaran darah tunggal, jantung beruang dua.- Amphibi Peredaran darah ganda, jantung beruang tiga.

- Reptil

Peredaran darah ganda, jantung beruang empat, sekat antar ruang belum sempurna.Pada buaya terdapat lubang kecil antar bilik yang disebut foramen panizzae.

- Aves Peredaran darah ganda, jantung beruang empat, sekat sudah sempurna.

HematologiBiologi Kelas 2 > Sistem Transportasi Pada Hewan

69

< Sebelum Sesudah >

Darah (Sanguis)

Terdiri dari dua komponen:

1. Korpuskuler adalah unsur padat darah yaitu sel-sel darah 4 Eritrosit, Lekosit, Trombosit.

2. Plasma Darah adalah cairan darah.

Fungsi Darah

- Transportasi (sari makanan, oksigen, karbondioksida, sampah dan air)

- Termoregulasi (pengatur suhu tubuh)

- Imunologi (mengandung antibodi tubuh)

- Homeostasis (mengatur keseimbangan zat, pH regulator)

Eritrosit (Sel Darah Merah)

Merupakan bagian utama dari sel darah. Jumlah pada pria dewasa sekitar 5 juta sel/cc darah dan pada wanita sekitar 4 juta sel/cc darah. Berbentuk Bikonkaf, warna merah disebabkan oleh Hemoglobin (Hb) fungsinya adalah untuk mengikat Oksigen. Kadar 1 Hb inilah yang dijadikan patokan dalain menentukan penyakit Anemia.

Eritrosit berusia sekitar 120 hari. Sel yang telah tua dihancurkan di Limpa 4. Hemoglobin dirombak kemudian dijadikan pigmen Bilirubin (pigmen empedu).

Lekosit (Sel Darah Putih)

Jumlah sel pada orang dewasa berkisar antara 6000 - 9000 sel/cc darah. Fungsi utama dari sel tersebut adalah untuk Fagosit (pemakan) bibit penyakit/ benda asing yang masuk ke dalam tubuh. Maka jumlah sel tersebut bergantung dari bibit penyakit/benda asing yang masuk tubuh.

Peningkatan jumlah lekosit merupakan petunjuk adanya infeksi misalnya radang paru-paru.

Lekopeni Berkurangnya jumlah lekosit sampai di bawah 6000 sel/cc darah.Lekositosis Bertambahnya jumlah lekosit melebihi normal (di atas 9000 sel/cc

darah).

Fungsi fagosit sel darah tersebut terkadang harus mencapai benda asing/kuman jauh di luar pembuluh darah. Kemampuan lekosit untuk menembus dinding pembuluh darah (kapiler) untuk mencapai daerah tertentu disebut Diapedesis. Gerakan lekosit mirip dengan amoeba Gerak Amuboid.

Jenis Lekosit

Granulosit Lekosit yang di dalam sitoplasmanya memiliki butir-butir kasar (granula).Jenisnya adalah eosinofil, basofil dan netrofil.

Agranulosit Lekosit yang sitoplasmanya tidak memiliki granola. Jenisnya adalah limfosit dan monosit.

• Eosinofil mengandung granola berwama merah (Warna Eosin) disebut juga Asidofil. Berfungsi pada reaksi alergi (terutama infeksi cacing).

• Basofil mengandung granula berwarna biru (Warna Basa). Berfungsi pada reaksi alergi.

• Netrofil (ada dua jenis sel yaitu Netrofil Batang dan Netrofil Segmen). Disebut juga sebagai sel-sel PMN (Poly Morpho Nuclear). Berfungsi sebagai fagosit.

• Limfosit (ada dua jenis sel yaitu sel T dan sel B). Keduanya berfungsi untuk menyelenggarakan imunitas (kekebalan) tubuh. sel T4 imunitas selulersel B4 imunitas humoral

• Monosit merupakan lekosit dengan ukuran paling besar

Trombosit (KEPING DARAH)

Disebut pula sel darah pembeku. Jumlah sel pada orang dewasa sekitar 200.000 - 500.000 sel/cc. Di dalam trombosit terdapat banyak sekali faktor pembeku (Hemostasis) antara lain adalah Faktor VIII (Anti Haemophilic Factor) Jika seseorang secara genetis trombositnya tidak mengandung faktor tersebut, maka orang tersebut menderita Hemofili.

Proses Pembekuan Darah

Trombosit yang menyentuh permukaan yang kasar akan pecah dan mengeluarkan enzim Trombokinase (Tromboplastin). Prosesnya adalah sebagai berikut;

TROMBOSIT pecah TROMBOPLASTIN

ion Ca

PROTROMBIN TROMBIN

Vitamin K

FIBRINOGEN FIBRIN

Pada masa embrio (janin) sel-sel darah dibuat di dalam Limpa dan Hati (extra medullary haemopoiesis). Setelah embrio sudah cukup usia, fungsi itu diambil alih oleh Sumsum Tulang.

Plasma Darah

Terdiri dari air dan protein darah Albumin, Globulin dan Fibrinogen. Cairan yang tidak mengandung unsur fibrinogen disebut Serum Darah.Protein dalam serum inilah yang bertindak sebagai Antibodi terhadap adanya benda asing (Antigen).

Zat antibodi adalah senyawa Gama Globulin.

Tiap andbodi bersifat spesifik terhadap antigen dan reaksinya bermacam-macam.

- Antibodi yang dapat menggumpalkan antigen Presipitin.- Antibodi yang dapat menguraikan antigen Lisin.- Antibodi yang dapat menawarkan racun Antitoksin.

Contohnya adalah sifat golongan darah (Blood Groups). Yang umum adalah penentuan cara ABO (ABO System) oleh Landsteiner.

Tabel

Aglutinogen = antigen ; aglutinin = antibodi

Jika aglutinogen dan aglutinin yang "sesuai" bercampur Reaksi Aglutinasi.

Donor Universal golongan darah yang dapat memberikan darahnya pada semua jenis golongan darah yang lain Golongan Darah O.

Resipien Universal golongan darah yang dapat memberikan darah dari semua jcnis golongan darah yang lain Golongan Darah AB.

Sistem golongan darah yang lain adalah Sistem Rhesus yang dikemukakan oleh Landsteiner.

Nama Rhesus diambil dari sejenis kera Macacca rhesus (di India). Prinsipnya adalah terdapatnya antibodi terhadap antigen D (anti-D).

Sistem rhesus mengenal dua jenis golongan darah yaitu:1. Rhesus POSITIF2. Rhesus NEGATIF (diturunkan secara genetis, Rh+ dominan terhadap Rh-)

Eritroblastosis Foetalis adalah kelainan pada bayi di mana telah terjadi ketidaksesuaian faktor rhesus (bayi Rh + dan ibu Rh -). Gejala penyakit ini adalah Ikterik ditemukan oleh Levine.

Pertolongan pada bayi tersebut adalah dengan cara Transfusi Eksanguinasi (Exchange Transfussion).

Jantung

Terdiri dari tiga lapisan

1. Perikardium (lapisan luar)2. Miokardium (lapisan tengah/otot jantung)3. Endokardium (lapisan dalam)

Jantung terdiri dari 4 ruang

1. Atrium Sinister (Serambi Kiri)2. Atrium Dekster (Serambi Kanan)3. Ventrikel Sinister (Bilik Kiri)4. Ventrikel Dekater (Bilik Kanan)

Antara Atrium Sinister (Serambi Kiri) dengan Ventrikel Sinister (Bilik Kiri) terdapat katup dua daun (Valvula Bicuspidalis), sedangkan antara Atrium Dekster (Serambi Kanan) dengan Ventrikel Dekster (Bilik Kanan) dihubungkan katup tiga daun (Valvula Tricuspidalis). Jantung mendapat makanan (oksigenasi) melalui pembuluh Arteri Koronaria.

Peredaran darah terbagi dua bagian yang bekerja sekaligus yaitu :1. Peredaran darah Pulmona/Peredaran darah pendek (jantung - paru-paru - jantung).2. Peredaran darah Sistemik/Peredaran darah panjang (jantung - seluruh tubuh - jantung)

Denyut jatung terbagi dua fase yaitu1. Fase Sistolik (kontraksi).2. Fase Diastolik (relaksasi).

Pembuluh Darah

Terdiri dari :1. Pembuluh darah yang meninggalkan jantung Arteri terdiri dari Aorta, Arteri, Arteriol.2. Pembuluh darah yang menuju jantung Vena terdiri dari Vena Kava, Vena, Venula.3. Pembuluh antara arteri dan vena Kapiler.

Peredaran Getah BeningBiologi Kelas 2 > Sistem Transportasi Pada Hewan

70

< Sebelum Sesudah >

Terdapat dua pembuluh limfe besar :

1. Duktus Limfatikus Dekster.2. Duktus Torasikus.

Di sepanjang pembuluh tersebut terdapat kelenjar getah bening yang berfungsi sebagai filter terhadap bibit penyakit. Bila terjadi infeksi dalam tubuh maka tedadi pembesaran kelenjar limfe regional.

Gangguan Pada Sistem Peredaran Darah

- Anemia Kadar Hb tidak mencukupi (di bawah normal).- Hemofilia Kekurangan faktor pembekuan darah, darah sukar

membeku.- Lekimia Penyakit keganasan darah (kanker darah)- Sklerosis Pengerasan dinding pembuluh nadi. Atherosklerosis

disebabkan oleh lemak, sedangkan Arteriosklerosis disebabkan oleh kapur.

-Trombus dan Embolus Gangguan jantung karena terdapat gumpalan pada nadi tajuk (arteri koronaria).

- Varises Pelebaran pembuluh vena akibat kerusakan pada katup-katupnya. Bila terjadi di rektum disebut Hemoroid (Wasir).

Hewan Avertebrata Biologi Kelas 2 > Sistem Ekskresi Pada Hewan

71

< Sebelum Sesudah >

Ekskresi berarti pengeluaran zat buangan atau zat sisa hasil metabolisme yang berlangsung dalam tubuh organisme. Zat sisa metabolisme dikeluarkan dari tubuh oleh alat ekskresi. Alat ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya berupa ginjal, paru-paru, kulit, dan hati, sedangkan alat pengeluaran pada hewan invertebrata berupa nefridium, sel api, atau buluh Malphigi.

Sistem ekskresi membantu memelihara homeostasis dengan tiga cara, yaitu melakukan osmoregulasi, mengeluarkan sisa metabolisme, dan mengatur konsentrasi sebagian besar penyusun cairan tubuh.

Zat sisa metabolisme adalah hasil pembongkaran zat makanan yang bermolekul kompleks. Zat sisa ini sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Sisa metabolisme antara lain, CO2, H20, NHS, zat warna empedu, dan asam urat.

Karbon dioksida dan air merupakan sisa oksidasi atau sisa pembakaran zat makanan yang berasal dari karbohidrat, lemak dan protein. Kedua senyawa tersebut tidak berbahaya bila kadarnya tidak berlebihan. Walaupun CO2 berupa zat sisa namun sebagian masih dapat dipakai sebagai dapar (penjaga kestabilan PH) dalam darah. Demikian juga H2O dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, misalnya sebagai pelarut.

Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh. Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk urea.

Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang dilaksanakan oleh hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin.

Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.

Tugas pokok alat ekskresi ialah membuang sisa metabolisme tersebut di atas walaupun alat pengeluarannya berbeda-beda.

SISTEM EKSKRESI PADA INVERTEBRATA

Sistem ekskresi invertebrata berbeda dengan sistem ekskresi pada vertebrata. Invertebrata belum memiliki ginjal yang berstruktur sempurna seperti pada vertebrata. Pada umumnya, invertebrata memiliki sistem ekskresi yang sangat sederhana, dan sistem ini berbeda antara invertebrata satu dengan invertebrata lainnya.

Alat ekskresinya ada yang berupa saluran Malphigi, nefridium, dan sel api. Nefridium adalah tipe yang umum dari struktur ekskresi khusus pada invertebrata. Berikut ini akan dibahas sistem ekskresi pada cacing pipih (Planaria), cacing gilig (Annellida), dan belalang.

1. Sistem Ekskresi pada Cacing Pipih

Cacing pipih mempunyai organ nefridium yang disebut sebagai protonefridium. Protonefridium tersusun dari tabung dengan ujung membesar mengandung silia. Di dalam protonefridium terdapat sel api yang dilengkapi dengan silia.

Tiap sel api mempunyai beberapa flagela yang gerakannya seperti gerakan api lilin. Air dan beberapa zat sisa ditarik ke dalam sel api. Gerakan flagela juga berfungsi mengatur arus dan menggerakan air ke sel api pada sepanjang saluran ekskresi. Pada tempat tertentu, saluran bercabang menjadi pembuluh ekskresi yang terbuka sebagai lubang di permukaan tubuh (nefridiofora). Air dikeluarkan lewat lubang nefridiofora ini. .Gbr. Struktur alat ekskresi pada casing pipih

Sebagian besar sisa nitrogen tidak masuk dalam saluran ekskresi. Sisa nitrogen lewat dari sel ke sistem pencernaan dan diekskresikan lewat mulut. Beberapa zat sisa berdifusi secara langsung dari sel ke air.

2. Sistem Ekskresi pada Anelida dan Molluska

Anelida dan molluska mempunyai organ nefridium yang disebut metanefridium. Pada cacing tanah yang merupakan anggota anelida, setiap segmen dalam tubuhnya mengandung sepasang metanefridium, kecuali pada tiga segmen pertama dan terakhir.

Metanefridium memiliki dua lubang. Lubang yang pertama berupa corong, disebut nefrostom (di bagian anterior) dan terletak pada segmen yang lain. Nefrostom bersilia dan bermuara di rongga tubuh (pseudoselom). Rongga tubuh ini berfungsi sebagai sistem pencernaan. Corong (nefrostom) akan berlanjut pada saluran yang berliku-liku pada segmen berikutnya.

Gbr. Sistem ekskresi pada anelida

Bagian akhir dari saluran yang berliku-liku ini akan membesar seperti gelembung. Kemudian gelembung ini akan bermuara ke bagian luar tubuh melalui pori yang merupakan lubang (corong) yang kedua, disebut nefridiofor. Cairan tubuh ditarik ke corong nefrostom masuk ke nefridium oleh gerakan silia dan otot. Saat cairan tubuh mengalir lewat celah panjang nefridium, bahan-bahan yang berguna seperti air, molekul makanan, dan ion akan diambil oleh sel-sel tertentu dari tabung. Bahan-bahan ini lalu menembus sekitar kapiler dan disirkulasikan lagi. Sampah nitrogen dan sedikit air tersisa di nefridium dan kadang diekskresikan keluar.

Metanefridium berlaku seperti penyaring yang menggerakkan sampah dan mengembalikan substansi yang berguna ke sistem sirkulasi.

Cairan dalam rongga tubuh cacing tanah mengandung substansi dan zat sisa. Zat sisa ada dua bentuk, yaitu amonia dan zat lain yang kurang toksik, yaitu ureum. Oleh karena cacing tanah hidup di dalam tanah dalam lingkungan yang lembab, anelida mendifusikan sisa amonianya di dalam tanah tetapi ureum diekskresikan lewat sistem ekskresi.

3. Alat Ekskresi pada Belalang

Alat ekskresi pada belalang adalah pembuluh Malpighi, yaitu alat pengeluaran yang berfungsi seperti ginjal pada vertebrata. Pembuluh Malphigi berupa kumpulan benang halus yang berwarna putih kekuningan dan pangkalnya melekat pada pangkal dinding usus. Di samping pembuluh Malphigi, serangga juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan zat sisa hasil oksidasi yang berupa CO2. Sistem trakea ini berfungsi seperti paru-paru pada vertebrata.

Belalang tidak dapat mengekskresikan amonia dan harus memelihara konsentrasi air di dalam tubuhnya. Amonia yang diproduksinya diubah menjadi bahan yang kurang toksik yang disebut asam urat. Asam urat berbentuk kristal yang tidak larut.

Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang. Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali biasanya secara osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus, dan sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus bersama dengan feses.

Gbr. Sistem Ekskresi pada belalang

Hewan Vertebrata Biologi Kelas 2 > Sistem Ekskresi Pada Hewan

72

< Sebelum Sesudah >

Sistem ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya melibatkan organ paru-paru, kulit, ginjal, dan hati. Namun yang terpenting dari keempat organ tersebut adalah ginjal.

1. Ginjal

Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme yang mengandung nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil pemecahan protein dan bermacam-macam garam, melalui proses deaminasi atau proses pembusukan mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal juga berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya vitamin yang larut dalam air; mempertahankan cairan ekstraselular dengan jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta mempertahankan keseimbangan asam dan basa. Sekresi dari ginjal berupa urin.

Gbr. Alat-alat ekskresi pada manusia yang berupaginjal, kulit, paruparu, dan kelenjar keringat

a. Struktur Ginjal

Bentuk ginjal seperti kacang merah, jumlahnya sepasang dan terletak di dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. Berat ginjal diperkirakan 0,5% dari berat badan, dan panjangnya ± 10 cm. Setiap menit 20-25% darah dipompa oleh jantung yang mengalir menuju ginjal.

Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu:

a. korteks (bagian luar) b. medulla (sumsum ginjal) c. pelvis renalis (rongga ginjal).

Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron ± 100 juta sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya perembesan zat buangan menjadi banyak. Setiap nefron terdiri atas badan Malphigi dan tubulus (saluran) yang panjang. Pada badan Malphigi terdapat kapsul Bowman yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput sel pipih. Kapsul Bowman membungkus glomerulus. Glomerulus berbentuk jalinan kapiler arterial. Tubulus pada badan Malphigi adalah tubulus proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman yang pada dinding sel terdapat banyak sekali mitokondria. Tubulus yang kedua adalah tubulus distal.

Gbr. Ginjal terletak di dorsal pinggang berjumlah sepasang

Gbr. Struktur dalam (anatomi) ginjal

Pada rongga ginjal bermuara pembuluh pengumpul. Rongga ginjal dihubungkan oleh ureter (berupa saluran) ke kandung kencing (vesika urinaria) yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara urin sebelum keluar tubuh. Dari kandung kencing menuju luar tubuh urin melewati saluran yang disebut uretra.

b. Proses-proses di dalam Ginjal

Di dalam ginjal terjadi rangkaian prows filtrasi, reabsorbsi, dan augmentasi.

1. Penyaringan (filtrasi)

Filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Pada glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi pada glomerulus. Selain penyaringan, di glomelurus terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

Hasil penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer) yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein. Pada filtrat glomerulus masih dapat ditemukan asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garamgaram lainnya.

2. Penyerapan kembali (Reabsorbsi)

Volume urin manusia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu, 99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus kontortus proksimal dan terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal.

Substansi yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino dikembalikan ke darah. Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrat dikeluarkan dalam urin. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali.

Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin seku Zder yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03`, dalam urin primer dapat mencapai 2% dalam urin sekunder.

Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osn osis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus distal.

3. Augmentasi

Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di tubulus kontortus distal. Komposisi urin yang dikeluarkan lewat ureter adalah 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi lain, misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warm dan bau pada urin.

Hal-hal yang Mempengaruhi Produksi Urin

Hormon anti diuretik (ADH) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis posterior akan mempengaruhi penyerapan air pada bagian tubulus distal karma meningkatkan permeabilitias sel terhadap air. Jika hormon ADH rendah maka penyerapan air berkurang sehingga urin menjadi banyak dan encer. Sebaliknya, jika hormon ADH banyak, penyerapan air banyak sehingga urin sedikit dan pekat. Kehilangan kemampuan mensekresi ADH menyebabkan penyakti diabetes insipidus. Penderitanya akan menghasilkan urin yang sangat encer.

Gambar 4:Mekanisme kerja pengaruh hormon ADH terhadap produksi urin.

Selain ADH, banyak sedikitnya urin dipengaruhi pula oleh faktor-faktor berikut :

a. Jumlah air yang diminum

Akibat banyaknya air yang diminum, akan menurunkan konsentrasi protein yang dapat menyebabkan tekanan koloid protein menurun sehingga tekanan filtrasi kurang efektif. Hasilnya, urin yang diproduksi banyak.

b. Saraf

Rangsangan pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus aferen sehingga aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya, filtrasi kurang efektif karena tekanan darah menurun.

c. Banyak sedikitnya hormon insulin

Apabila hormon insulin kurang (penderita diabetes melitus), kadar gula dalam darah akan dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan kadar gula dalam tubulus distal mengganggu proses penyerapan air, sehingga orang akan sering mengeluarkan urin.

2. Paru-paru (Pulmo)

Fungsi utama paru-paru adalah sebagai alat pernapasan. Akan tetapi, karma mengekskresikan zat Sisa metabolisme maka dibahas pula dalam sistem ekskresi. Karbon dioksida dan air hash metabolisme di jaringan diangkut oleh darah lewat vena untuk dibawa ke jantung, dan dari jantung akan dipompakan ke paru-paru untuk berdifusi di alveolus. Selanjutnya, H2O dan CO2 dapat berdifusi atau dapat dieksresikan di alveolus paru-paru karena pada alveolus bermuara banyak kapiler yang mempunyai selaput tipis.

Karbon dioksida dari jaringan sebagian besar (75%) diangkut oleh plasma darah dalam bentuk senyawa HC03, sedangkan sekitar 25% lagi diikat oleh Hb yang membentuk karboksi hemoglobin (HbC02).

3. Hati (Hepar)

Hati disebut juga sebagai alat ekskresi di samping berfungsi sebagai kelenjar dalam sistem pencernaan. Hati menjadi bagian dari sistem ekskresi karma menghasilkan empedu. Hati juga berfungsi merombak hemoglobin menjadi bilirubin dap biliverdin, dap setelah mengalami oksidasi akan berubah jadi urobilin yang memberi warna pada feses menjadi kekuningan. Demikian juga kreatinin hash pemecahan protein, pembuangannya diatur oleh hati kemudian diangkut oleh darah ke ginjal.

Jika saluran empedu tersumbat karena adanya endapan kolesterol maka cairan empedu akan masuk dalam sistem peredaran darah sehingga cairan darah menjadi lebih kuning. Penderitanya disebut mengalami sakit kuning.

4. Kulit (Cutis)

Kulit berfungsi sebagai organ ekskresi karma mengandung kelenjar keringat (glandula sudorifera) yang mengeluarkan 5% sampai 10% dari seluruh sisa metabolisme. Pusat pengatur suhu pada susunan saraf pusat akan mengatur aktifitas kelenjar keringat dalam mengeluarkan keringat.

Keringat mengandung air, larutan garam, dap urea. Pengeluaran keringat yang berlebihan bagi pekerja berat menimbulkan hilang melanositnya garam-garam mineral sehingga dapat menyebabkan kejang otot dan pingsan.

Selain berfungsi mengekskresikan keringat, kulit juga berfungsi sebagai pelindung terhadap kerusakan fisik, penyinaran, serangan kuman, penguapan, sebagai organ penerima rangsang (reseptor), serta pengatur suhu tubuh.

Kulit terdiri atas dua bagian utama yaitu: epidermis dan dermis.

a. Epidermis (lapisan terluar) dibedakan lagi atas:

1. stratum korneum berupa zat tanduk (sel mati) dan selalu mengelupas2. stratum lusidum3. stratum granulosum yang mengandung pigmen4. stratum germinativum ialah lapisan yang selalu membentuk sel-sel kulit ke arah luar.

b. Dermis

Pada bagian ini terdapat akar rambut, kelenjar minyak, pembuluh darah, serabut saraf, serta otot penegak rambut.

Kelenjar keringat akan menyerap air dan garam mineral dari kapiler darah karena letaknya yang berdekatan. Selanjutnya, air dan garam mineral ini akan dikeluarkan di permukaan kulit (pada pori) sebagai keringat. Keringat yang keluar akan menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh akan tetap.

Dalam kondisi normal, keringat yang keluar sekitar 50 cc per jam. Jumlah ini akan berkurang atau bertambah jika ada faktor-faktor berikut suhu lingkungan yang tinggi, gangguan dalam penyerapan air pada ginjal (gagal ginjal), kelembapan udara, aktivitas tubuh yang meningkat sehingga proses metabolisme berlangsung lebih cepat untuk menghasilkan energi, gangguan emosional, dan menyempitnya pembuluh darah akibat rangsangan pada saraf simpatik.

Nefrologi Dan EkskresiBiologi Kelas 2 > Sistem Ekskresi Pada Hewan

73

< Sebelum Sesudah >

Ginjal merupakan organ yang menyelenggarakan Homeostasis.

Ginjal Terdiri Dari

1. Bagian Korteks yang berisi Nefron (terdiri dari Glomerulus dan Kapsula Bowman).2. Bagian Medula yang berisi Tubulus Ginjal.

Tahapan Pembentukan Urine

1. Reaksi Filtrasi2. Reaksi Rearsorbsi3. Reaksi Ekskresi (Augmentasi)

Proses Pembentukan Urine

Darah difiltrasi menjadi Filtrat Glomerulus (Urine Primer) reabsorbsi di Tubulus Kontortus Proksimal menjadi Filtrat Tubulus (Urine Sekunder) augmentasi di Tubulus Kontortus Distal U R I N E.

Jumlah Urine Dipengaruhi oleh:

- Jumlah cairan yang diminum (Balans cairan).- Jumlah garam yang masuk.- Hormon Antidiuretika (ADH) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis ..postenor. Defisisensi hormon akan menyebabkan penyakit Diabetes ..Insipidus --> jumlah urine yang keluar terlalu banyak.

Metabolisme Protein Hingga Menghasilkan Urea

1. ORNITIN + NH3 + COz 4 SITRULIN2. SITRULIN + NH3 4 ARGININ3. ARGININ 4 ORNITIN + UREA

Reaksi ke-3 dibantu oleh enzim Arginase, Sitrulin, Arginin dan Ornitin adalah nama asam amino.

Sistem Respirasi Pada HewanBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

74

< Sebelum Sesudah >

Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar.

Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.

Gbr. Berbagai macam alat respirasi pada hewan

1. Alat Respirasi pada Serangga

Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di

kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh.

Spirakelmen punyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga

terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

Gbr. Trakea pada serangga

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi

menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.

Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :

Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea.

Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan.

Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.

Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan.

Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea.

2. Alat Pernapasan pada Kalajengking dan Laba-laba

Kalajengking dan laba-laba besar (Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan berupa paru-paru buku, sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku.

Paru-paru buku memiliki gulungan yang berasal dari invaginasi perut. Masing-masing paru-paru buku ini memiliki lembaran-lembaran tipis (lamela) yang tersusun berjajar. Paruparu buku ini juga memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar.

Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur.

Gbr. Irisan melintanK paru-paru bukupada laba-laba

Baik insang buku maupun paru-paru buku keduanya mempunyai fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada vertebrata.

3. Alat Pernapasan pada Ikan

Insang dimiliki oleh jenis ikan (pisces). Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dare insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dare sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler sehingga memungkinkan OZ berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operkulum.

Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan rongga-rongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan 02 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan 02. Contoh ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan 02, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.

Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni inspirasi dan ekspirasi. Pada fase inspirasi, 02 dari air masuk ke dalam insang kemudian 02 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, C02 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.

Selain dimiliki oleh ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya adalah salamander.

4. Alat Pernapasan pada Katak

Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit.

Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paruparu walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia.

Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek.

Gbr. alat pernafasan katak

Gbr. Mekanisme pernafasan katak

Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paru-paru. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane.

Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.

5. Alat Pernapasan pada Reptilia

Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif.

Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahanbelahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.

6. Alat Pernapasan pada Burung

Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.

Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus ( di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih).

Parabronkus berupa tabung tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong udara abdominal).

Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi- pundi hawa sebagai cadangan udara.

Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (OZ) di paruparu berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.

Bagan pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut.

Burung mengisap udara udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundipundi hawa udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru udara menuju pundipundi hawa depan.

Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.

Sistem Respirasi Pada ManusiaBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

75

< Sebelum Sesudah >

Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut:

rongga hidung faring trakea bronkus paru-paru (bronkiol dan alveolus).

Gbr. Skema Sistem Respirasi Pada Manusia

Alat Pernafasan Biologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

76

< Sebelum Sesudah >

a. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.

b. Faring (Tenggorokan)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.

Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.

c. Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

d. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki)

Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

e. Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Gbr. Struktur paru-paru

Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain.

Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.

Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus.

Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus).

Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.

Gbr. Alveolus yang diperbesar

Mekanisme Pernafasan Biologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

77

< Sebelum Sesudah >

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.

Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

a. Pernapasan Dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.

2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

Gambar 1Mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada manusia

b. Pernapasan Perut

Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada.

Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.

1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil

sehingga udara luar masuk.

2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.

Volume Udara PernafasanBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

78

< Sebelum Sesudah >

Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia.

Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum.

Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk pare-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc). Lihat skema udara pernapasan berikut ini.

Skema udara pernapasan

    Udara cadangan inspirasi1500      Udara pernapasan biasa

500 

kapasitas total Udara cadangan ekspirasi1500

kapasitas vital

  Udara sisa (residu)1000

Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3500 cc.

Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan.

Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer.

Gambar 1Gambaran skematik spirometer

Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan.

Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam PernafasanBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

79

< Sebelum Sesudah >

Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan.

Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian.

Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.

Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh.

Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.

Gbr. .Pertukaran O2 dan CO2 antara alveolus danPembuluh darah yang menyelubungi

Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :

Hb4 + O2 4 Hb O2 (oksihemoglobin)berwarna merah jernih

Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi.

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2 di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.

Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3 darah dengan tekanan oksigen 100 mm Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah.

Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

C02 + H20 (karbonat anhidrase) H2CO3

Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat.

Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut.

1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2).

2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2).

3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO-3

Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.

Energi Dalam PernafasanBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

80

< Sebelum Sesudah >

Energi yang digunakan dalam kegiatan respirasi bersumber dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang ada pada masing-masing sel. ATP berasal dari bahan-bahan karbohidrat yang diubah menjadi fosfat melalui tiga tahapan. Mula-mula proses glikolisis oleh enzim glukokinase membentuk piruvat pada siklus Glukosa (Tahap I) kemudian tahap II, yakni siklus krebs (TCA = Tri Caboxylic Acid Cycle) kemudian tahap III, yakni tahap transfer elektron. Glikolisis terjadi di sitoplasma, siklus krebs terjadi di mitokondria.

Ketiga tahap di atas dapat dilihat pada skema berikut ini.

Gangguan Pada RespirasiBiologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

81

< Sebelum Sesudah >

Gangguan pada sistem pernapasan adalah terganggunya pengangkutan O2 ke sel-sel atau jaringan tubuh; disebut asfiksi.

Asfiksi ada bermacam-macam misalnya terisinya alveolus dengan cairan limfa karena infeksi Diplokokus pneumonia atau Pneumokokus yang menyebabkan penyakit pneumonia.

Pada orang yang tenggelam, alveolusnya terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit bahkan tidak ada sama sekali sehingga mengakibatkan orang tersebut shock dan pernapasannya dapat terhenti. Orang seperti itu dapat ditolong dengan mengeluarkan air dari saluran pernapasannya dan melakukan pernapasan buatan tanpa alat dengan cara dari mulut ke mulut dengan irama tertentu dan menggunakan metode Silvester dan Hilger Neelsen.

Asfiksi dapat pula disebabkan karena penyumbatan saluran pernapasan oleh kelenjar limfa, misalnya polip, amandel, dan adenoid.

Peradangan dapat terjadi pada rongga hidung bagian atas dan disebut sinusitis, peradangan pada bronkus disebut bronkitis, serta radang pada pleura disebut pleuritis.

Paru-paru juga dapat mengalami kerusakan karena terinfeksi Mycobacterium tuber culosis penyebab penyakit TBC.

Pengangkutan O2 dapat pula terhambat karena tingginya kadar karbon monoksida dalam alveolus sedangkan daya ikat (afinitas) hemoglobin jauh lebih besar terhadap CO daripada O2 dan CO2.

Keracunan asam sianida, debu, batu bara dan racun lain dapat pula menyebabkan terganggunya pengikatan O2 oleh hemoglobin dalam pembuluh darah, karena daya afinitas hemoglobin juga lebih besar terhadap racun dibanding terhadap O2.

Gejala alergi terutama asma dapat pula menghinggapi sistem pernapasan begitu juga kanker dapat menyerang paru-paru terutama para perokok berat.

Penyakit pernapasan yang sering terjadi adalah emfisema berupa penyakit yang terjadi karena susunan dan fungsi alveolus yang abnormal.

Sel Saraf Biologi Kelas 2 > Sistem Saraf

82

< Sebelum Sesudah >

Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistern ini meliputi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Dalam kegiatannya, saraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Reseptor adalah satu atau sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali rangsangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan tanggapan terhadap rangsangan. Contohnya otot dan kelenjar.

SEL SARAF

Sistem saraf terdiri dari jutaan sel saraf (neuron). Fungsi sel saraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang atau tanggapan.

Struktur Sel Saraf

Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit).

Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek.

Gbr. Akson yang diperbesar

Gbr. Struktur Sel Saraf

Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel Schwann disebut neurilemma. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls.

Berdasarkan struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel saraf sensori, sel saraf motor, dan sel saraf intermediet (asosiasi).

1.Sel saraf sensori

Fungsi sel saraf sensori adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).

2.Sel saraf motor

Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.

3.Sel saraf intermediet

Sel saraf intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya.

Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf.

Gbr. Struktur ganglion gabungan fari badan sel saraf

Mekanisme Penghantar ImpulsBiologi Kelas 2 > Sistem Saraf

83

< Sebelum Sesudah >

Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.

1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf

Penghantaran impuls baik yang berupa rangsangan ataupun tanggapan melalui serabut saraf (akson) dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial listrik antara bagian luar dan bagian dalam sel. Pada waktu sel saraf beristirahat, kutub positif terdapat di bagian luar dan kutub negatif terdapat di bagian dalam sel saraf. Diperkirakan bahwa rangsangan (stimulus) pada indra menyebabkan terjadinya pembalikan perbedaan potensial listrik sesaat. Perubahan potensial ini (depolarisasi) terjadi berurutan sepanjang serabut saraf. Kecepatan perjalanan gelombang perbedaan potensial bervariasi antara 1 sampai dengart 120 m per detik, tergantung pada diameter akson dan ada atau tidaknya selubung mielin.

Bila impuls telah lewat maka untuk sementara serabut saraf tidak dapat dilalui oleh impuls, karena terjadi perubahan potensial kembali seperti semula (potensial istirahat). Untuk dapat berfungsi kembali diperlukan waktu 1/500 sampai 1/1000 detik.

Energi yang digunakan berasal dari hasil pemapasan sel yang dilakukan oleh mitokondria dalam sel saraf.

Stimulasi yang kurang kuat atau di bawah ambang (threshold) tidak akan menghasilkan impuls yang dapat merubah potensial listrik. Tetapi bila kekuatannya di atas ambang maka impuls akan dihantarkan sampai ke ujung akson. Stimulasi yang kuat dapat menimbulkan jumlah impuls yang lebih besar pada periode waktu tertentu daripada impuls yang lemah.

2. Penghantaran Impuls Melalui Sinapsis

Titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain dinamakan sinapsis. Setiap terminal akson membengkak membentuk tonjolan sinapsis. Di dalam sitoplasma tonjolan sinapsis terdapat struktur kumpulan membran kecil berisi neurotransmitter; yang disebut vesikula sinapsis. Neuron yang berakhir pada tonjolan sinapsis disebut neuron pra-sinapsis. Membran ujung dendrit dari sel berikutnya yang membentuk sinapsis disebut post-sinapsis. Bila impuls sampai pada ujung neuron, maka vesikula bergerak dan melebur dengan membran pra-sinapsis. Kemudian vesikula akan melepaskan neurotransmitter berupa asetilkolin. Neurontransmitter adalah suatu zat kimia yang dapat menyeberangkan impuls dari neuron pra-sinapsis ke post-sinapsis. Neurontransmitter ada bermacam-macam misalnya asetilkolin yang terdapat di seluruh tubuh, noradrenalin terdapat di sistem saraf simpatik, dan dopamin serta serotonin yang terdapat di otak. Asetilkolin kemudian berdifusi melewati celah sinapsis dan menempel pada reseptor yang terdapat pada membran post-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel

saraf berikutnya. Bila asetilkolin sudah melaksanakan tugasnya maka akan diuraikan oleh enzim asetilkolinesterase yang dihasilkan oleh membran post-sinapsis.

Bagaimanakah penghantaran impuls dari saraf motor ke otot? Antara saraf motor dan otot terdapat sinapsis berbentuk cawan dengan membran pra-sinapsis dan membran post-sinapsis yang terbentuk dari sarkolema yang mengelilingi sel otot. Prinsip kerjanya sama dengan sinapsis saraf-saraf lainnya.

Gbr. Lokasi, anatomi, dan cara kerja sinapsis

Terjadinya Gerak Biasa Dan Gerak RefleksBiologi Kelas 2 > Sistem Saraf

84

< Sebelum Sesudah >

Gerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf.

Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak yang terjadi tanpa disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak, berupa tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus dilaksanakan oleh efektor.

Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatis terhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya berkedip, bersin, atau batuk.

Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas, yaitu dimulai dari reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat saraf, diterima oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untuk disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut lengkung refleks. Gerak refleks dapat dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung (asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar dan refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam

sumsum tulang belakang misalnya refleks pada lutut.

Gbr. Lengkung refleks yang menggambarkan mekanismejalannya impuls pada lutut yang dipukul

Sistem Saraf PusatBiologi Kelas 2 > Sistem Saraf

85

< Sebelum Sesudah >

Sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula spinalis). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat penting maka perlu perlindungan. Selain tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang, otak juga dilindungi 3 lapisan selaput meninges. Bila membran ini terkena infeksi maka akan terjadi radang yang disebut meningitis.

Ketiga lapisan membran meninges dari luar ke dalam adalah sebagai berikut.

1. Durameter; merupakan selaput yang kuat dan bersatu dengan tengkorak.

2. Araknoid; disebut demikian karena bentuknya seperti sarang labah-labah. Di dalamnya terdapat cairan serebrospinalis; semacam cairan limfa yang mengisi sela sela membran araknoid. Fungsi selaput araknoid adalah sebagai bantalan untuk melindungi otak dari bahaya kerusakan mekanik.

3. Piameter. Lapisan ini penuh dengan pembuluh darah dan sangat dekat dengan permukaan otak. Agaknya lapisan ini berfungsi untuk memberi oksigen dan nutrisi serta mengangkut bahan sisa metabolisme.

Otak dan sumsum tulang belakang mempunyai 3 materi esensial yaitu:1. badan sel yang membentuk bagian materi kelabu (substansi grissea)2. serabut saraf yang membentuk bagian materi putih (substansi alba)3. sel-sel neuroglia, yaitu jaringan ikat yang terletak di antara sel-sel saraf di dalam sistem saraf pusat

Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian

tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih.

1. Otak

Otak mempunyai lima bagian utama, yaitu: otak besar (serebrum), otak tengah (mesensefalon), otak kecil (serebelum), sumsum sambung (medulla oblongata), dan jembatan varol.

a. Otak besar (serebrum)

Otak besar mempunyai fungsi dalam pengaturan semua aktifitas mental, yaitu yang berkaitan dengan kepandaian (intelegensi), ingatan (memori), kesadaran, dan pertimbangan.

Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan/gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan sensorik. Area ini berperan dalam proses belajar, menyimpan ingatan, membuat kesimpulan, dan belajar berbagai bahasa. Di sekitar kedua area tersebut dalah bagian yang mengatur kegiatan psikologi yang lebih tinggi. Misalnya bagian depan merupakan pusat proses berfikir (yaitu mengingat, analisis, berbicara, kreativitas) dan emosi. Pusat penglihatan terdapat di bagian belakang.

Gbr. Otak dengan bagian-bagian penyusunnya

2. Otak tengah (mesensefalon)

Otak tengah terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Di depan otak tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis yang mengatur kerja kelenjar-kelenjar endokrin. Bagian atas (dorsal) otak tengah merupakan lobus optikus yang mengatur refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat pendengaran.

Gbr. Otak dan kegiatan-kegiatan yang dikontrolnya

3. Otak kecil (serebelum)

Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak mungkin dilaksanakan.

4. Jembatan varol (pons varoli)

Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil bagian kiri dan kanan, juga menghubungkan otak besar dan sumsumtulang belakang.

5. Sumsum sambung (medulla oblongata)

Sumsum sambung berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan, refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan.

Selain itu, sumsum sambung juga mengatur gerak refleks yang lain seperti bersin, batuk, dan berkedip.

6. Sumsum tulang belakang (medulla spinalis)

Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan berwarna kelabu.

Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf motor.

Pada bagian putih terdapat serabut saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf membentuk saraf (urat saraf). Urat saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran desenden.

Gbr. Penampang melintang sumsum tulang belakang

Sistem Saraf TepiBiologi Kelas 2 > Sistem Saraf

86

< Sebelum Sesudah >

Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadai dan sistem saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan sekresi keringat.

Gbr. Saraf tepi dan aktivitas-aktivitas yang dikendalikannya

1. Sistem Saraf Sadar

Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial), yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang.

Saraf otak ada 12 pasang yang terdiri dari:

1. Tiga pasang saraf sensori, yaitu saraf nomor 1, 2, dan 82. lima pasang saraf motor, yaitu saraf nomor 3, 4, 6, 11, dan 123. empat pasang saraf gabungan sensori dan motor, yaitu saraf nomor 5, 7, 9,

dan 10.

Gambar 2Otak dilihat dari bawah menunjukkan saraf kranial

Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher, kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus merupakan saraf otak yang paling penting.

Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang saraf gabungan. Berdasarkan asalnya, saraf sumsum tulang belakang dibedakan atas 8 pasang saraf leher, 12 pasang saraf punggung, 5 pasang saraf pinggang, 5 pasang saraf pinggul, dan satu pasang saraf ekor.

Beberapa urat saraf bersatu membentuk jaringan urat saraf yang disebut pleksus. Ada 3 buah pleksus yaitu sebagai berikut.

a. Pleksus cervicalis merupakan gabungan urat saraf leher yang mempengaruhi bagian leher, bahu, dan diafragma.b.Pleksus brachialis mempengaruhi bagian tangan. c. Pleksus Jumbo sakralis yang mempengaruhi bagian pinggul dan kaki.

2. Saraf Otonom

Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post ganglion.

Sistem saraf otonom dapat dibagi atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek, sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang dibantu.

Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu berlawanan (antagonis). Sistem saraf parasimpatik terdiri dari keseluruhan "nervus vagus" bersama cabang-cabangnya ditambah dengan beberapa saraf otak lain dan saraf sumsum sambung.

Tabel Fungsi Saraf Otonom

Parasimpatik Simpatik

mengecilkan pupil menstimulasi aliran ludah memperlambat denyut jantung membesarkan bronkus menstimulasi sekresi kelenjar

pencernaan

memperbesar pupil menghambat aliran ludah mempercepat denyut jantung mengecilkan bronkus menghambat sekresi kelenjar

pencernaan

mengerutkan kantung kemih menghambat kontraksi kandung kemih

Indera Penglihat Biologi Kelas 2 > Indera

87

< Sebelum Sesudah >

Indra mempunyai sel-sel reseptor khusus untuk mengenali perubahan lingkungan. Indra yang kita kenal ada lima, yaitu:

1. Indra penglihat (mata)2. Indra pendengar (telinga)3. Indra peraba (kulit) 4. Indra pengecap (lidah)5. Indra pencium (hidung).

Kelima indra tersebut berfungsi untuk mengenali perubahan lingkungan luar, oleh karenanya disebut eksoreseptor.

Reseptor yang berfungsi untuk mengenali lingkungan dalam, misalnya nyeri, kadar oksigen atau karbon dioksida, kadar glukosa dan sebagainya, disebut interoreseptor.

Sel-sel interoreseptor misalnya terdapat pada sel otot, tendon, ligamentum, sendi, dinding saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, dan lain sebagainya. Akan tetapi, sesungguhnya interoreseptor terdapat di seluruh tubuh manusia. Interoreseptor yang membantu koordinasi dalam sikap tubuh disebut kinestesis.

INDERA PENGLIHAT (MATA)

Mata mempunyai reseptor khusus untuk mengenali perubahan sinar dan warna. Sesungguhnya yang disebut mata bukanlah hanya bola mata, tetapi termasuk otot-otot penggerak bola mata, kotak mata (rongga tempat mata berada), kelopak, dan bulu mata.

1. Bola Mata

Bola mata mempunyai 3 lapis dinding yang mengelilingi rongga bola mata. Ketiga lapis dinding ini dari luar ke dalam adalah sebagai berikut.

Gbr. Struktur bola mata dilihat dari samping

a. Sklera

Sklera merupakan jaringan ikat dengan serat yang kuat; berwarna putih buram (tidak tembus cahaya), kecuali di bagian depan bersifat transparan, disebut kornea. Konjungtiva adalah lapisan transparan yang melapisi kornea dan kelopak mata. Lapisan ini berfungsi melindungi bola mata dari gangguan.

b. Koroid

Koroid berwarna coklat kehitaman sampai hitam; merupakan lapisan yang berisi banyak pembuluh darah yang memberi nutrisi dan oksigen terutama untuk retina. Warna gelap pada koroid berfungsi untuk mencegah refleksi (pemantulan sinar). Di bagian depan, koroid membentuk badan siliaris yang berlanjut ke depan membentuk iris yang berwarna. Di bagian depan iris bercelah membentuk pupil (anak mata). Melalui pupil sinar masuk. Iris berfungsi sebagai diafragma, yaitu pengontrol ukuran pupil untuk mengatur sinar yang masuk. Badan siliaris membentuk ligamentum yang berfungsi mengikat lensa mata. Kontraksi dan relaksasi dari otot badan siliaris akan mengatur cembung pipihnya lensa.

c. Retina

Lapisan ini peka terhadap sinar. Pada seluruh bagian retina berhubungan dengan badan sel-sel saraf yang serabutnya membentuk urat saraf optik yang memanjang sampai ke otak. Bagian yang dilewati urat saraf optik tidak peka terhadap sinar dan daerah ini disebut bintik buta.

Adanya lensa dan ligamentum pengikatnya menyebabkan rongga bola mata terbagi dua, yaitu bagian depan terletak di depan lensa berisi carian yang disebut aqueous humor dan bagian belakang terletak di belakang lensa berisi vitreous humor. Kedua cairan tersebut berfungsi menjaga lensa agar selalu dalam bentuk yang benar.

Kotak mata pada tengkorak berfungsi melindungi bola mata dari kerusakan. Selaput transparan yang melapisi kornea dan bagian dalam kelopak mata disebut konjungtiva. Selaput ini peka terhadap iritasi. Konjungtiva penuh dengan pembuluh darah dan serabut saraf. Radang konjungtiva disebut konjungtivitis.

Untuk mencegah kekeringan, konjungtiva dibasahi dengan cairan yang keluar dari kelenjar air mata (kelenjar lakrimal) yang terdapat di bawah alis.

Air mata mengandung lendir, garam, dan antiseptik dalam jumlah kecil. Air mata berfungsi sebagai alat pelumas dan pencegah masuknya mikroorganisme ke dalam mata.

2. Otot Mata

Ada enam otot mata yang berfungsi memegang sklera. Empat di antaranya disebut otot rektus (rektus inferior, rektus superior, rektus eksternal, dan rektus internal). Otot rektus berfungsi menggerakkan bola mata ke kanan, ke kiri, ke atas, dan ke bawah. Dua lainnya adalah otot obliq atas (superior) dan otot obliq bawah (inferior).

3. Fungsi Mata

Sinar yang masuk ke mata sebelum sampai di retina mengalami pembiasan lima kali yaitu waktu melalui konjungtiva, kornea, aqueus humor, lensa, dan vitreous humor. Pembiasan terbesar terjadi di kornea. Bagi mata normal, bayang-bayang benda akan jatuh pada bintik kuning, yaitu bagian yang paling peka terhadap sinar.

Ada dua macam sel reseptor pada retina, yaitu sel kerucut (sel konus) dan sel batang (sel basilus). Sel konus berisi pigmen lembayung dan sel batang berisi pigmen ungu. Kedua macam pigmen akan terurai bila terkena sinar, terutama pigmen ungu yang terdapat pada sel batang. Oleh karena itu, pigmen pada sel basilus berfungsi untuk situasi kurang terang, sedangkan pigmen dari sel konus berfungsi lebih pada suasana terang yaitu untuk membedakan warna, makin ke tengah maka jumlah sel batang makin berkurang sehingga di daerah bintik kuning hanya ada sel konus saja.

Pigmen ungu yang terdapat pada sel basilus disebut rodopsin, yaitu suatu senyawa protein dan vitamin A. Apabila terkena sinar, misalnya sinar matahari, maka rodopsin akan terurai menjadi protein dan vitamin A. Pembentukan kembali pigmen terjadi dalam keadaan gelap. Untuk pembentukan kembali memerlukan waktu yang disebut adaptasi gelap (disebut juga adaptasi rodopsin). Pada waktu adaptasi, mata sulit untuk melihat.

Pigmen lembayung dari sel konus merupakan senyawa iodopsin yang merupakan gabungan antara retinin dan opsin. Ada tiga macam sel konus, yaitu sel yang peka terhadap warna merah, hijau, dan biru. Dengan ketiga macam sel konus tersebut mata dapat menangkap spektrum warna. Kerusakan salah satu sel konus akan menyebabkan buta warna.

Jarak terdekat yang dapat dilihat dengan jelas disebut titik dekat (punctum proximum). Jarak terjauh saat benda tampak jelas tanpa kontraksi disebut titik jauh (punctum remotum). Jika kita sangat dekat dengan obyek maka cahaya yang masuk ke mata tampak seperti kerucut, sedangkan jika kita sangat jauh dari obyek, maka sudut kerucut cahaya yang masuk sangat kecil sehingga sinar tampak paralel. Lihat Gambar 11.18. Baik sinar dari obyek yang jauh maupun yang dekat harus direfraksikan (dibiaskan) untuk menghasilkan titik yang tajam pada retina agar obyek terlihat jelas. Pembiasan cahaya untuk menghasilkan penglihatan yang jelas disebut pemfokusan.

Cahaya dibiaskan jika melewati konjungtiva kornea. Cahaya dari obyek yang dekat membutuhkan lebih banyak pembiasan untuk pemfokusan dibandingkan obyek yang jauh. Mata mamalia mampu mengubah derajat pembiasan dengan cara mengubah bentuk lensa. Cahaya dari obyek yang jauh difokuskan oleh lensa tipis panjang, sedangkan cahaya dari obyek yang dekat difokuskan dengan lensa yang tebal dan pendek. Perubahan bentuk lensa ini akibat kerja otot siliari. Saat melihat dekat, otot siliari berkontraksi sehingga memendekkan apertura yang mengelilingi lensa. Sebagai akibatnya lensa menebal dan pendek. Saat melihat jauh, otot siliari relaksasi sehingga apertura yang mengelilingi lensa membesar dan tegangan ligamen suspensor bertambah. Sebagai akibatnya ligamen suspensor mendorong lensa sehingga lensa memanjang dan pipih.Proses pemfokusan obyek pada jarak yang berbeda-berda disebut daya akomodasi.

a. Akomodasi mata saat    melihat jauh

b. Akomodasi mata saat     melihat dekat

Cara kerja mata manusia pada dasarnya sama dengan cara kerja kamera, kecuali cara mengubah fokus lensa. Persamaan dan perbedaannya disajikan pada Tabel.

Tabel 11.3 Cara kerja kamera dart mata

4. Kelainan pada Mata

Pada anak-anak, titik dekat mata bisa sangat pendek, kira-kira 9 cm untuk anak umur 11 tahun. Makin tua, jarak titik dekat makin panjang. Sekitar umur 40 tahun - 50 tahun terjadi perubahan yang menyolok, yaitu titik dekat mata sampai 50 cm, oleh karena itu memerlukan pertolongan kaca mata untuk membaca berupa kaca mata cembung (positif). Cacat mata seperti ini disebut presbiopi atau mata tua karena proses penuaan. Hal ini disebabkan karena elastisitas lensa berkurang. Penderita presbiopi dapat dibantu dengan lensa rangkap. Mata jauh dapat terjadi pada anak-anak; disebabkan bola mata terlalu pendek sehingga bayang-bayang jatuh di belakang retina. Cacat mata pada anak-anak seperti ini disebut hipermetropi.

Miopi atau mata dekat adalah cacat mata yang disebabkan oleh bola mata terlalu panjang sehingga bayang-bayang dari benda yang jaraknya jauh akan jatuh di depan retina. Pada mata dekat ini orang tidak dapat melihat benda yang jauh, mereka hanya dapat melihat benda yang jaraknya dekat. Untuk cacat seperti ini orang dapat ditolong dengan lensa cekung (negatif). Miopi biasa terjadi pada anak-anak.

Astigmatisma merupakan kelainan yang disebabkan bola mata atau permukaan lensa mata mempunyai kelengkungan yang tidak sama, sehingga fokusnya tidak sama, akibatnya bayang-bayang jatuh tidak pada tempat yang sama. Untuk menolong orang yang cacat seperti ini dibuat lensa silindris, yaitu yang mempunyai beberapa fokus.

Gbr. Kelainan mata : (a) Miopi, (b) Hipermetropi

Katarak adalah cacat mata, yaitu buramnya dan berkurang elastisitasnya lensa mata. Hal ini terjadi karena adanya pengapuran pada lensa. Pada orang yang terkena katarak pandangan menjadi kabur dan daya akomodasi berkurang.

Kelainan-kelainan mata yang lain adalah:

Imeralopi (rabun senja): pada senja hari penderita menjadi rabun Xeroftalxni: kornea menjadi keying dan bersisik Keratomealasi: kornea menjadi putih dan rusak.

Indera PendengarBiologi Kelas 2 > Indera

88

< Sebelum Sesudah >

Telinga mempunyai reseptor khusus untuk mengenali getaran bunyi dan untuk keseimbangan. Ada tiga bagian utama dari telinga manusia, yaitu bagian telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.

Telinga luar berfungsi menangkap getaran bunyi, dan telinga tengah meneruskan getaran dari telinga luar ke telinga dalam. Reseptor yang ada pada telinga dalam akan menerima rarigsang bunyi dan mengirimkannya berupa impuls ke otak untuk diolah.

1. Susunan Telinga

Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.

Gbr. Struktur telinga pada manusia

a. Telinga luar

Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran luar, dan membran timpani (gendang telinga). Daun telinga manusia mempunyai bentuk yang khas, tetapi bentuk ini kurang mendukung fungsinya sebagai penangkap dan pengumpul getaran suara. Bentuk daun telinga yang sangat sesuai dengan fungsinya adalah daun telinga pada anjing dan kucing, yaitu tegak dan membentuk saluran menuju gendang telinga. Saluran luar yang dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang menjaga agar benda asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.

b. Telinga tengah

Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk menjaga tekanan udara agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio yang menghubungkan telinga tengah dengan faring. Rongga telinga tengah berhubungan dengan telinga luar melalui membran timpani. Hubungan telinga tengah dengan bagian telinga dalam melalui jendela oval dan jendela bundar yang keduanya dilapisi dengan membran yang transparan.

Selain itu terdapat pula tiga tulang pendengaran yang tersusun seperti rantai yang menghubungkan gendang telinga dengan jendela oval. Ketiga tulang tersebut adalah tulang martil (maleus) menempel pada gendang telinga dan tulang landasan (inkus). Kedua tulang ini terikat erat oleh ligamentum sehingga mereka bergerak sebagai satu tulang. Tulang yang ketiga adalah tulang sanggurdi (stapes) yang berhubungan dengan jendela oval. Antara tulang landasan dan tulang sanggurdi terdapat sendi yang memungkinkan gerakan bebas.

Fungsi rangkaian tulang dengar adalah untuk mengirimkan getaran suara dari gendang telinga (membran timpani) menyeberangi rongga telinga tengah ke jendela oval.

c. Telinga dalam

Bagian ini mempunyai susunan yang rumit, terdiri dari labirin tulang dan labirin membran.

Ada 5 bagian utama dari labirin membran, yaitu sebagai berikut.

1. Tiga saluran setengah lingkaran2. Ampula3. Utrikulus4. Sakulus5. Koklea atau rumah siput

Sakulus berhubungan dengan utrikulus melalui saluran sempit. Tiga saluran setengah lingkaran, ampula, utrikulus dan sakulus merupakan organ keseimbangan, dan keempatnya terdapat di dalam rongga vestibulum dari labirin tulang.

Koklea mengandung organ Korti untuk pendengaran. Koklea terdiri dari tiga saluran yang sejajar, yaitu: saluran vestibulum yang berhubungan dengan jendela oval, saluran tengah dan saluran timpani yang berhubungan dengan jendela bundar, dan saluran (kanal) yang dipisahkan satu dengan lainnya oleh membran. Di antara saluran vestibulum dengan saluran tengah terdapat membran Reissner, sedangkan di antara saluran tengah dengan saluran timpani terdapat membran basiler. Dalam saluran tengah terdapat suatu tonjolan yang dikenal sebagai membran tektorial yang paralel dengan membran basiler dan ada di sepanjang koklea. Sel sensori untuk mendengar tersebar di permukaan membran basiler dan ujungnya berhadapan dengan membran tektorial. Dasar dari sel pendengar terletak pada membran basiler dan berhubungan dengan serabut saraf yang bergabung membentuk saraf pendengar. Bagian yang peka terhadap rangsang bunyi ini disebut organ Korti.

Cara kerja indra pendengaran

Gelombang bunyi yang masuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga. Getaran ini akan diteruskan oleh ketiga tulang dengar ke jendela oval. Getaran Struktur koklea pada jendela oval diteruskan ke cairan limfa yang ada di dalam saluran vestibulum. Getaran cairan tadi akan menggerakkan membran Reissmer dan menggetarkan cairanlimfa dalam saluran tengah. Perpindahan getaran cairan limfa di dalam saluran tengah menggerakkan membran basher yang dengan sendirinya akan menggetarkan cairan dalam saluran timpani. Perpindahan ini menyebabkan melebarnya membran pada jendela bundar. Getaran dengan frekuensi tertentu akan menggetarkan selaput-selaputbasiler, yang akan menggerakkan sel-sel rambut ke atas dan ke bawah. Ketika rambut-rambut sel menyentuh membran tektorial, terjadilah rangsangan (impuls). Getaran membran tektorial dan membran basiler akan menekan sel sensori pada organ Korti dan kemudian menghasilkan impuls yang akan dikirim ke pusat pendengar di dalam otak melalui saraf pendengaran.

2. Susunan dan Cara Kerja Alat Keseimbangan

Bagian dari alat vestibulum atau alat keseimbangan berupa tiga saluran setengah lingkaran yang dilengkapi dengan organ ampula (kristal) dan organ keseimbangan yang ada di dalam utrikulus clan sakulus.

Ujung dari setup saluran setengah lingkaran membesar dan disebut ampula yang berisi reseptor, sedangkan pangkalnya berhubungan dengan utrikulus yang menuju ke sakulus. Utrikulus maupun sakulus berisi reseptor keseimbangan. Alat keseimbangan yang ada di dalam ampula terdiri dari kelompok sel saraf sensori yang mempunyai rambut dalam tudung gelatin yang berbentuk kubah. Alat ini disebut kupula. Saluran semisirkular (saluran setengah lingkaran) peka terhadap gerakan kepala.

Alat keseimbangan di dalam utrikulus dan sakulus terdiri dari sekelompok sel saraf yang ujungnya berupa rambut bebas yang melekat pada otolith, yaitu butiran natrium karbonat. Posisi kepala mengakibatkan desakan otolith pada rambut yang menimbulkan impuls yang akan dikirim ke otak.

Gbr. Alat-alat keseimbangan pada telinga

Indera Peraba Biologi Kelas 2 > Indera

89

< Sebelum Sesudah >

Kulit merupakan indra peraba yang mempunyai reseptor khusus untuk sentuhan, panas, dingin, sakit, dan tekanan.

1. Susunan Kulit

Kulit terdiri dari lapisan luar yang disebut epidermis dan lapisan dalam atau lapisan dermis. Pada epidermis tidak terdapat pembuluh darah dan sel saraf. Epidermis tersusun atas empat lapis sel. Dari bagian dalam ke bagian luar, pertama adalah stratum germinativum berfungsi membentuk lapisan di sebelah atasnya. Kedua, yaitu di sebelah luar lapisan germinativum terdapat stratum granulosum yang berisi sedikit keratin yang menyebabkan kulit menjadi keras dan kering. Selain itu sel-sel

dari lapisan granulosum umumnya menghasilkan pigmen hitam (melanin). Kandungan melanin menentukan derajat warna kulit, kehitaman, atau kecoklatan. Lapisan ketiga merupakan lapisan yang transparan disebut stratum lusidum dan lapisan keempat (lapisan terluar) adalah lapisan tanduk disebut stratum korneum.

Gbr. Penampang kulit manusia beserta reseptor-reseptornya

Penyusun utama dari bagian dermis adalah jaringan penyokong yang terdiri dari serat yang berwarna putih dan serat yang berwarna kuning. Serat kuning bersifat elastis/lentur, sehingga kulit dapat mengembang.

Stratum germinativum mengadakan pertumbuhan ke daerah dermis membentuk kelenjar keringat dan akar rambut. Akar rambut berhubungan dengan pembuluh darah yang membawakan makanan dan oksigen, selain itu juga berhubungan dengan serabut saraf. Pada setiap pangkal akar rambut melekat otot penggerak rambut. Pada waktu dingin atau merasa takut, otot rambut mengerut dan rambut menjadi tegak. Di sebelah dalam dermis terdapat timbunan lemak yang berfungsi sebagai bantalan untuk melindungi bagian dalam tubuh dari kerusakan mekanik.

2. Fungsi Kulit

Kulit berfungsi sebagai alat pelindung bagian dalam, misalnya otot dan tulang; sebagai alat peraba dengan dilengkapi bermacam reseptor yang peka terhadap berbagai rangsangan; sebagai alat ekskresi; serta pengatur suhu tubuh.

Sehubungan dengan fungsinya sebagai alat peraba, kulit dilengkapi dengan reseptorreseptor khusus. Reseptor untuk rasa sakit ujungnya menjorok masuk ke daerah epidermis. Reseptor untuk tekanan, ujungnya berada di dermis yang jauh dari epidermis. Reseptor untuk rangsang sentuhan dan panas, ujung reseptornya terletak di dekat epidermis.

Indera PembauBiologi Kelas 2 > Indera

91

< Sebelum Sesudah >

Indra pembau berupa kemoreseptor yang terdapat di permukaan dalam hidung, yaitu pada lapisan lendir bagian atas. Reseptor pencium tidak bergerombol seperti tunas pengecap.

Epitelium pembau mengandung 20 juta sel-sel olfaktori yang khusus dengan aksonakson yang tegak sebagai serabut-serabut saraf pembau. Di akhir setiap sel pembau pada permukaan epitelium mengandung beberapa rambut-rambut pembau yang bereaksi terhadap bahan kimia bau-bauan di udara.

Gbr. Struktur indera pembau

Kelenjar Endoktrin Dan Hormon Yang DihasilkanBiologi Kelas 2 > Hormon

92

< Sebelum Sesudah >

Hormon adalah zat kimia yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin atau kelenjar buntu. Kelenjar ini merupakan kelenjar yang tidak mempunyai saluran sehingga sekresinya akan masuk aliran darah dan mengikuti peredaran darah ke seluruh tubuh. Apabila sampai pada suatu organ target, maka hormon akan merangsang terjadinya perubahan. Pada umumnya pengaruh hormon berbeda dengan saraf. Perubahan yang dikontrol oleh hormon biasanya merupakan perubahan yang memerlukan waktu panjang. Contohnya pertumbuhan dan pemasakan seksual.

1. Kelenjar Endokrin dan Hormon yang Dihasilkan

Dalam tubuh manusia ada tujuh kelenjar endokrin yang penting, yaitu hipofisis, tiroid, paratiroid, kelenjar adrenalin (anak ginjal), pankreas, ovarium, dan testis.

a. Hipofisis

Kelenjar ini terletak pada dasar otak besar dan menghasilkan bermacam-macam hormon yang mengatur kegiatan kelenjar lainnya. Oleh karena itu kelenjar hipofisis disebut master gland. Kelenjar hipofisis dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian anterior, bagian tengah, dan bagian posterior

1. Hipofisis bagian anteriorHormon yang dihasilkan kelenjar hipofisis bagian anterior dan fungsinya dapat dilihat pada Tabel 11.4.

2. Hipofisis bagian tengahMenghasilkan hormon perangsang melanosit atau Melanosit Stimulating Hormon MSH). Apabila hormon ini banyak dihasilkan maka menyebabkan kulit menjadi hitam.

Gbr. Kelenjar-kelenjar endokrin dalam tubuh manusia

Tabel 11.4 Hormon dan Fungsi Hormon yang Dihasilkan Hipofisis Bagian Posterior

3. Hipofisis bagian posterior

Hormon yang dihasilkan dan fungsinya dapat dilihat pada Tabel 11.5.

Tabel 11.5

b. Tiroid (Kelenjar Gondok)

Tiroid merupakan kelenjar yang berbentuk cuping kembar dan di antara keduanya dapat daerah yang menggenting. Kelenjar ini terdapat di bawah jakun di depan trakea. Kelenjar tiroid menghasilkan hormon tiroksin yang mempengaruhi metabolisme sel tubuh dan pengaturan suhu tubuh.

Tiroksin mengandung banyak iodium. Kekurangan iodium dalam makanan dalam waktu panjang mengakibatkan pembesaran kelenjar gondok karena kelenjar ini harus bekerja keras untuk membentuk tiroksin. Kekurangan tiroksin menurunkan kecepatan metabolisme sehingga pertumbuhan lambat dan kecerdasan menurun. Bila ini terjadi pada anak-anak mengakibatkan kretinisme, yaitu kelainan fisik dan mental yang menyebabkan anak tumbuh kerdil dan idiot. Kekurangan iodium yang masih ringan dapat diperbaiki dengan menambahkan garam iodium di dalam makanan.

Produksi tiroksin yang berlebihan menyebabkan penyakit eksoftalmik tiroid (Morbus Basedowi) dengan gejala sebagai berikut; kecepatan metabolisme meningkat, denyut nadi bertambah, gelisah, gugup, dan merasa demam. Gejala lain yang nampak adalah bola mata menonjol keluar (eksoftalmus) dan kelenjar tiroid membesar.

c. Paratiroid l Kelenjar Anak Gondok

Paratiroid menempel pada kelenjar tiroid. Kelenjar ini menghasilkan parathormon yang berfungsi mengatur kandungan fosfor dan kalsium dalam darah. Kekurangan hormon ini menyebabkan tetani dengan gejala: kadar kapur dalam darah menurun, kejang di tangan dan kaki, jari-jari tangan membengkok ke arah pangkal, gelisah, sukar tidur, dan kesemutan.

Tumor paratiroid menyebabkan kadar parathormon terlalu banyak di dalam darah. Hal ini mengakibatkan terambilnya fosfor dan kalsium dalam tulang, sehingga urin banyak mengandung kapur dan fosfor. Pada orang yang terserang penyakit ini tulang mudah sekali patah. Penyakit ini disebut von Recklinghousen.

d. Kelenjar Adrenal l Suprarenal l Anak Ginjal

Kelenjar ini berbentuk bola, menempel pada bagian atas ginjal. Pada setiap ginjal terdapat satu kelenjar suprarenal dan dibagi atas dua bagian, yaitu bagian luar (korteks) dan bagian tengah (medula).

Hormon dan pengaruh hormon yang dihasilkan kelenjar adrenal dapat dilihat pada Tabel.

Kerusakan pada bagian korteks mengakibatkan penyakit Addison dengan gejala sebagai berikut: timbul kelelahan, nafsu makan berkurang, mual, muntahmuntah, terasa sakit di dalam tubuh. Dalam keadaan ketakutan atau dalam keadaan bahaya, produksi adrenalin meningkat sehingga denyut jantung meningkat dan memompa darah lebih banyak. Gejala lainnya adalah melebarnya saluran bronkiolus, melebarnya pupil mata, kelopak mata terbuka lebar, dan diikuti dengan rambut berdiri.

e. Pankreas

Ada beberapa kelompok sel pada pankreas yang dikenal sebagai pulau Langerhans berfungsi sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon insulin. Hormon ini berfungsi mengatur konsentrasi glukosa dalam darah. Kelebihan glukosa akan dibawa ke sel hati dan selanjutnya akan dirombak menjadi glikogen untuk disimpan. Kekurangan hormon ini akan menyebabkan penyakit diabetes. Selain menghasilkan insulin, pankreas juga menghasilkan hormon glukagon yang bekerja antagonis dengan hormon insulin.

Hormon dan Fungsi Hormon yang Dihasilkan Kelenjar Adrenal

f. Ovarium

Ovarium merupakan organ reproduksi wanita. Selain menghasilkan sel telur, ovarium juga menghasilkan hormon. Ada dua macam hormon yang dihasilkan ovarium yaitu sebagai berikut.

1. Estrogen

Hormon ini dihasilkan oleh Folikel Graaf. Pembentukan estrogen dirangsang oleh FSH. Fungsi estrogen ialah menimbulkan dan mempertahankan tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita. Tanda-tanda kelamin sekunder adalah ciri-ciri yang dapat membedakan wanita dengan Aria tanpa melihat kelaminnya. Contohnya, perkembangan pinggul dan payudara pada wanita dan kulit menjadi bertambah halus.

2. Progesteron

Hormon ini dihasilkan oleh korpus luteum. Pembentukannya dirangsang oleh LH dan berfungsi menyiapkan dinding uterus agar dapat menerima telur yang sudah dibuahi.

Plasenta membentuk estrogen dan progesteron selama kehamilan guna mencegah pembentukan FSH dan LH. Dengan demikian, kedua hormon ini dapat mempertahankan kehamilan.

g. Testis

Seperti halnya ovarium, testis adalah organ reproduksi khusus pada pria. Selain menghasilkan sperma, testis berfungsi sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon androgen, yaitu testosteron. Testosteron berfungsi menimbulkan dan memelihara kelangsungan tanda-tanda kelamin sekunder. Misalnya suaranya membesar, mempunyai kumis, dan jakun.

Faktor-Faktor Pengatur Sekresi HormonBiologi Kelas 2 > Hormon

93

< Sebelum Sesudah >

Ada dua faktor yang berfungsi mengatur sekresi hormon, yaitu saraf dan faktor bahan kimia.

a.Faktor Saraf

Bagian medula kelenjar suprarenal mendapat pelayanan dari saraf otonom. Oleh karma itu sekresinya diatur oleh saraf otonom.

b. Faktor Kimia

Susunan bahan kimia atau hormon lain dalam aliran darah mempengaruhi sekresi hormon tertentu. Contohnya, sekresi insulin dipengaruhi oleh jumlah glukosa di dalam darah.

PendahuluanBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

94

< Sebelum Sesudah >

SISTEM REPRODUKSI

Reproduksi merupakan proses menghasilkan individu baru dari organisme sebelumnya.

Organisme bereproduksi melalui 2 Cara :

1. Repoduksi aseksual (vegetatit)Adalah terbentuknya individu baru tanpa melakukan peleburan sel kelamin.

2. Reproduksi seksual (generatif)Umumnya melibatkan persatuan sel kelamin (gamet) dari 2 individu yang berbeda jenis kelamin.

Reproduksi Aseksual / VegetatifBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

95

< Sebelum Sesudah >

Individu baru (keturunannya) yang terbentuk mempunyai ciri dan sifat yang sama dengan induknya. Individu-individu sejenis yang terbentuk secara reproduksi aseksual dikatakan termasuk dalam satu klon, sehingga anggota dari satu klon mempunyai susunan genetik yang sama.

Reproduksi aseksual dapat dibagi atas lima jenis, yaitu :

1. Fisi2. Pembentukan spora3. Pembentukan tunas4. Fragmentasi5. Propagasi vegetatif

1. Fisi

Fisi terjadi pada organisme bersel satu. Pada proses fisi individu terbelah menjadi dua bagian yang sama.Contoh : - Pada pembelahan sel bakteri.- Pada Plasmodum, reproduksi dengan fisi berganda, yaitu inti sel membelah berulang kali dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma. Proses ini disebut skizogoni, sel yang mengalami skizogoni disebut skizon.

2.

Pembentukan spora

Dibentuk di dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru, spora dihasilkan oleh jamur, lumut, paku, sporozoa (salah satu kelas protozoa) dan kadang-kadang juga dihasilkan oleh bakteri.

3. Pembentukan tunas

Organisme tertentu dapat membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Kemudian tunas ini akan lepas dari induknya dan dapat hidup sebagai individu baru. Pembentukan tunas merupakan ciri khas sel ragi dan Hydra (sejenis Coelenterata).

4. Fragmentasi

Kadang-kadang satu organisme patah menjadi dua bagian atau lebih, kemudian setiap bagian akan tumbuh menjadi individu baru yang sama seperti induknya. Peristiwa fragmentasi bergantung pada kemampuan regenerasi yaitu kemampuan memperbaiki jaringan atau organ yang telah hilang. Fragmentasi terjadi antara lain pada hewan spons (Porifera), cacing pipih, algae berbentuk benang.

5. Propagasi vegetatif

Istilah propagasi vegetatif diberikan untuk reproduksi vegetatif/tumbuhan berbiji. Pada proses propagasi bila bagian tubuh tanaman terpisah maka bagian tersebut akan berkembang menjadi satu/lebih tanaman baru. Propagasi vegetatif alamiah dapat terjadi dengan menggunakan organ-organ sebagai berikut :

a. StolonStolon adalah batang yang menjalar di atas tanah. Di sepanjang stolon dapat tumbuh tunas adventisia (liar), dan masing-masing tunas ini dapat menjadi anakan tanaman. Contoh: pada rumput teki, rumput gajah dan strawberi.

b. Akar tinggal atau rizomRizom adalah batang yang menjalar di bawah tanah, dapat berumbi untuk menyimpan makanan maupun tak berumbi. Ciri rizom adalah adanya daun yang mirip sisik, tunas, ruas dan antar ruas. Rizom terdapat pada bambu, dahlia, bunga iris, beberapa jenis rumput, kunyit, lengkuas, jahe dan kencur.

c. Tunas yang tumbuh di sekitar pangkal batangTunas ini membentuk numpun, misalnya: pohon pisang, pohon pinang dan pohon bambu.

d. Tunas liarTunas liar terjadi pada tumbuhan yang daunnya memiliki bagian meristem yang dapat menyebabkan terbentuknya tunas-tunas baru di pinggir daun. Contoh: tunas cocor bebek (Kalanchoe pinnata) dan begonia.

e. Umbi lapisUmbi lapis adalah batang pendek yang berada di bawah tanah. Umbi lapis

diselubungi oleh sisik-sisik yang mirip kertas. Contoh: tumbuhan lili, tulip dan bawang.

f. Umbi batangUmbi batang adalah batang yang tumbuh di bawah tanah, digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan sehingga bentuknya membesar. Pada umbi terdapat mata tunas - mata tunas yangakan berkembang menjadi tanaman baru.Contoh: kentang dan Caladium.

Reproduksi Seksual / GeneratifBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

96

< Sebelum Sesudah >

Pada reproduksi generatif terjadi persatuan dua macam gamet dari dua individu yang berbeda jenis kelaminnya, sehingga terjadi percampuran materi genetik yang memungkinkan terbentuknya individu baru dengan sifat baru.

Pada organisme tingkat tinggi mempunyai dua macam gamet, gamet jantan atau spermatozoa dan gamet betina atau sel telur, kedua macam gamet tersebut dapat dibedakan baik dari bentuk, ukuran dan kelakuannya, kondisi gamet yang demikian disebut heterogamet.

Peleburan dua macam gamet tersebut disebut singami. Peristiwa singami didahului dengan peristiwa fertilisasi (pembuahan) yaitu pertemuan sperma dengan sel telur.

Pada organiseme sederhana tidak dapat dibedakan gamet jantan dan gamet betina karena keduanya sama, dan disebut isogamet. Bila salah satu lebih besar dari lainnya disebut anisogamet.

Reproduksi Generatif Pada AngiospermaeBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

97

< Sebelum Sesudah >

Organ yang berfungsi untuk alat reproduksi generatif adalah bunga.

Gbr. Bunga dan bagian-bagian penyusunnya

TABEL BAGIAN-BAGIAN BUNGA

BAGIAN BUNGA FUNGSI

1. Kelopak (kalik) Melindungi kuncup bunga

2. Mahkota (korola) Menarik perhatian serangga

3. Benang sari (stamen) terdiri dari :

a. tangkai sari (filamen)b. kepala sari (antera) terdiri atas 4 kantong

sari

Sebagai penghasil gamet jantan, yaitu serbuk sari (pollen)

4. Putik (pistilus) terdiri atas :

a. tangkai putik (stilus)b. kepala putik (stigma) c. bakal buah (ovarium) di dalam bakal

buah terdapat bakal biji (ovule)

Sebagai penghasil gamet betina

Pembentukan Gamet JantanBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Generatif Pada Angiospermae

98

< Sebelum Sesudah >

Bagaimana pembentukan gamet pada Angiosperma ?

Pembentukan butik serbuk terjadi di dalam kantung serbuk. Di dalam kantung serbuk terdapat banyak sel induk butir serbuk yang diploid. Sel induk butik serbuk ini kemudian akan membelah secara meiosis menjadi 4 sel butir serbuk (mikrospora) yang haploid. Seperti pada bagan berikut.

SEL INDUK BUTIR SERBUK (DIPLOID)

Membelah secara Miosis

EMPAT SEL BUTIR SERBUK (HAPLOID)

Masing-masing inti butir serbuk membelah secara mitosis

SATU INTI VEGETATIF DAN SATU INTI GENERATIF

Pembentukan Gamet BetinaBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Generatif Pada Angiospermae

99

< Sebelum Sesudah >

Gamet betina dibentuk di dalam bakal biji (ovule) atau kantung lembaga. Pada bagian ini terdapat sel induk megaspora (sel induk kantug lembaga) yang diploid. Sel ini akan membelah secara meiosis dan dari satu sel induk kantung lembaga membentuk 4 sel yang haploid. Tiga sel akan mereduksi dan lenyap tinggal satu yang berkembang. Selanjutnya, sel ini membelah secara mitosis 3 kali dan terbentuklah 8 sel. Dari sel yang berjumlah 8 ini, 3 sel akan bergerak menuju arah yang berlawanan dengan mikropil, 2 sel lainnya menjadi kandung tembaga sekunder, dan 3 sel terakhir menuju ke dekat mikropil. Dari 3 sel (yang menuju dekat mikropil) yang terakhir ini dua menjadi sinergid dan satu sel lagi menjadi sel telur. Dalam keadaan seperti ini kandung lembaga sudah masak dan siap untuk dibuahi. Putik yang sudah masak biasanya mengeluarkan cairan lengket pada ujungnya yang berfungsi sebagai tempat melekatnya serbuk sari.

Skema :

Penyerbukan Dan PembuahanBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Generatif Pada Angiospermae

100

< Sebelum Sesudah >

Penyerbukan dapat terjadi dengan berbagai perantara :

a. Perantara angin disebut anemogami, dapat terjadi bila butir serbuknya amat ringan, kecil dan kering.Contoh : pada pinus, damar, rumput-rumputan.

b. Perantara air disebut hidrogami.Contoh : pada tanaman air.

c. Perantara hewan disebut zoogami.Bila serangga entomogamiburung ornitogamisiput malakogamikelelawar kiroptorogami

d. Perantara manusia disebut antropogami.Contoh : penyerbukan vanilli di Indonesia.

Menurut asal serbuk sari, penyerbukan dibedakan menjadi 4 :

a. Autogami (penyerbukan sendiri)Serbuk sarinya berasal dari satu bunga yang sama. Bila terjadi pada saat bunga

belum mekar disebut kleistogami.b. Geitonogami (penyerbukan tetangga)

Bila serbuk sari berasal dari bunga lain yang berada dalam satu pohon (satu individu).

c. Alogami (penyerbukan silang)Bila serbuk sari berasal dari bunga pohon lain yang masih satu spesies.

Kadang-kadang terjadi kegagalan penyerbukan dan pada beberapa jenis tumbuhan tidak mungkin terjadi autogami. Penyebabnya adalah sebagai berikut :

a. Dikogami : Bila waktu masaknya putik dan serbuk sari tidak bersamaan, hal ini disebabkan karena:1. Serbuk sari masak lebih dahulu daripada putiknya ....(protandri).....Contoh : seledri, bawang Bombay, jagung 2. Putik masak lebih dahulu daripada serbuk sari ....(protogini).

b. Didesious : Bila pada satu spesies, alat kelamin jantan dan betinanya terpisahContoh : salak dan melinjo (Gnetum Arremon)

c. Heterostili : Bila panjang antara tangkai benang sari dan tangkai putik tidak sama dan berbeda jauh.Contoh : kopi, kina dan kaca piring.

d. Herkogami : Bila bentuk bunga tidak memungkinkan serbuk sari jatuh ke kepala putik.Contoh : vanili

Proses Penyerbukan dan Pembuahan

Butir serbuk/serbuk sari menempel pada kepala putik membentuk buluh serbuk (2 inti, inti vegetatif dan inti generatif) berjalan ke arah mikropil (pintu kandung lembaga) inti generatif membelah 2 inti sperma sampai di mikropil, inti vegetatif mati satu inti sperma membuahi sel telur embrio. Satu inti sperma lain membuahi inti kandung lembaga endosperma (makanan cadangan bagi embrio).

Karena pembuahannya berlangsung dua kali maka pembuahan pada Angiospermae disebut pembuahan ganda.

Embrio pada tumbuhan berbiji tertentu dapat terbentuk karena beberapa sebab. yaitu :

1. Melalui peleburan sperma dan ovum (amfimiksis)2. Tidak melalui peleburan sperma dan ovum (apomiksis), yang dapat dibedakan

atas:

a. Apogami : embrio yang terbentuk berasal dari kandung lembaga. Misalnya : dari sinergid dan antipoda.

b.Partenogenesis : embrio terbentuk dari sel telur yang tidak dibuahi.c. Embrio adventif : merupakan embrio yang terbentuk dari sel nuselus, yaitu

bagian selain kandung lembaga.

Apomiksis dan amfimiksis dapat terjadi bersamaan, maka akan terbentuk lebih dari satu embrio dalam satu biji, disebut poliembrioni. Peristiwa ini sering dijumpai pada nangka, jeruk dan mangga.

Reproduksi Generatif Pada GymnospermaeBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

101

< Sebelum Sesudah >

Organ reproduksi pada gymnospermae disebut konus atau strobilus.

Di dalam strobilus jantan terdapat banyak anteridium yang mengandung sel-sel induk butir serbuk. Sel-sel tersebut bermeiosis dari setiap sel induk terbentuk 4 butir serbuk yang bersayap.

Pada strobilus betina terdapat banyak arkegonium. Pada tiap-tiap arkegonium terdapat satu sel induk lembaga yang bermeiosis sehingga terbentuk 4 sel yang haploid. Tiga mati, dan satu sel hidup sebagai sel telur. Arkegonium ini bermuara pada satu ruang arkegonium.

Proses Penyerbukan dan Pembuahan

Strobilus jantan serbuk sari jatuh pada tetes penyerbukan (ujung putik) buluh serbuk membelah inti tabung dan inti spermatogen inti spermatogen membelah dua inti sperma membuahi sel telur di dalam ruang arkegonium zigot lembaga di dalam biji tumbuhan baru.

Pembuahan pada gymnospermae disebut pembuahan tunggal, karena tiap-tiap inti sperma membuahi satu sel telur.

Reproduksi Generatif Pada MamaliaBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

102

< Sebelum Sesudah >

Pada vertebrata yang hidup di air melakukan fertilisasi di luar tubuh (fertilisasi eksternal). Contoh : ikan dan katak.Yang hidup di darat melakukan pembuahan di dalam tubuh (fertilisasi internal).

Pada mammalia jantan, alat kelaminnya disebut penis pada reptil seperti cecak dan kadal menggunakan hemipenis (penis palsu), sedang pada bangsa burung misalnya : bebek, untuk menyalurkan sperma menggunakan ujung kloaka.

Pada hewan yang melakukan fertilisasi internal dikenal adanya 3 macam perkembangan embrio

1. Ovipar/bertelur :....Bila embrio berkembang di dalam telur.....Misalnya : pada jenis-jenis burung dan ikan.

2. Ovovivipar/bertelur dan beranak :....Bila embrio berkembang di dalam telur yang diinkubasi dalam tubuh ....dengan sumber nutrisi berasal dari telur.....Misalnya : pada beberapa jenis ikan hiu.

3. Vivipar/beranak :....Bila embrio tumbuh dan berkembang di dalam uterus dan mendapat ....nutrisi dari induknya melalui plasenya. ....Misalnya : pada beberapa jenis mammalia.

Pada umumnya mammalia melahirkan anaknya (vivipar) dan kemudian menyusui anaknya sampai anaknya mandiri. Beberapa perkecualian, misalnya : pada hewan paruh bebek (Platypus), bertelur, setelah menetas anaknya baru disusui. Pada hewan berkantung (Marsupialia), contoh : kanguru, anaknya lahir muda (amat prematur) kemudian merayap masuk, kantung induknya, mencari putting susu, kemudian menyusu dalam kantung sampai mandiri.

1. Alat Reproduksi Mammalia Jantan

Contoh : pada manusia.Yang berkaitan dengan produksi sperma terdiri dari sepasang kelenjar kelamin yang disebut testis yang disimpan dalam kantung disebut skrotum/kantung pelir. Di dalam testis terdapat saluransaluran halus yang disebut tubulus seminiferus yang merupakan tempat pembentukan spermatozoa. Untuk keluar tubuh spermatozoa melewati saluran epididimis. Saluran ini kemudian melebar menjadi vas deferens yang bermuara pada uretra. Palo pertemuan uretra dengan vas deferens terdapat kelenjar prostat dan di sebelah belakangnya terdapat kelenjar cowper. Kedua kelenjar tersebut berfungsi menghasilkan sekret untuk memberi nutrisi dan mempermudah gerakan spermatozoa.

2.Alat Reproduksi Mammalia Betina

Contoh : pada manusia.Pada manusia terdapat sepasang kelenjar kelamin yaitu ovarium yang berfungsi menghasilkan sel telur. Dalam ovarium terdapat folikel Grad yang akan berkembang menjadi sel telur (ovum). Ovarium dihubungkan dengan uterus (rahim) oleh suatu saluran yang disebut tabung fallopii (Tuba fallopii). Uterus merupakan saluran berongga yang lebih besar dengan bagian ujungnya bersatu membentuk saluran sempit yaitu vagina.

Reproduksi ManusiaBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi

103

< Sebelum Sesudah >

Reproduksi Manusia

Alat Reproduksi pada pria maupun wanita pada dasarnya sama dengan alat reproduksi pada mamalia lain. Pria menghasilkan gamet jantan atau spermatozoa

yang berukuran sangat kecil dan berbentuk menyerupai berudu, sedangkan wanita menghasilkan sel telur (ovum) yang dibentuk di dalam ovarium.

Pembentukan Gamet JantanBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Manusia

104

< Sebelum Sesudah >

Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa disebut spermatogenesis. Pada tubulus seminiferus testis terdapat sel-sel induk spermatozoa atau spermatogonium, sel Sertoli yang berfungsi memberi makan spermatozoa juga sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus yang berfungsi menghasilkan testosteron. Proses pembentukan spermatozoa dipengaruhi oleh kerja beberapa hormon.

Kelenjar hipofisis menghasilkan hormon perangsang folikel (Folicle Stimulating Hormone/FSH) dan hormon lutein (Luteinizing Hormone/LH).

LH merangsang sel Leydig untuk menghasilkan hormon testosteron. Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat kelamin sekunder.

FSH merangsang sel Sertoli untuk menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis. Proses pemasakan spermatosit menjadi spermatozoa disebut spermiogenesis. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan membutuhkan waktu selama 2 hari.

Proses Spermatogenesis :

Spermatogonium berkembang menjadi sel spermatosit primer.Sel spermatosit primer bermiosis menghasilkan spermatosit sekunder, spermatosit sekunder membelah lagi menghasilkan spermatid, spermatid berdiferensiasi menjadi spermatozoa masak. Bila spermatogenesis sudah selesai, maka ABP testosteron (Androgen Binding Protein Testosteron) tidak diperlukan lagi, sel sertoli akan menghasilkan hormon inhibin untuk memberi umpan balik kepada hipofisis agar menghentikan sekresi FSH dan LH.

Spermatozoa akan keluar melalui uretra bersama-sama dengan cairan yang dihasilkan oleh kelenjar vesikula seminalis, kelenjar prostat dan kelenjar cowper. Spermatozoa bersama cairan dari kelenjar-kelenjar tersebut dikenal sebagai semen atau air mani. Pada waktu ejakulasi, seorang laki-laki dapat mengeluarkan 300 - 400 juta sel spermatozoa.

Pembentukan Gamet BetinaBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Manusia

105

< Sebelum Sesudah >

Di dalam ovarium janin sudah terkandung sel pemula atau oogonium. Oogonium akan berkembang menjadi oosit primer. Saat bayi dilahirkan oosit primer dalam fase profase pada pembelahan meiosis. Oosit primer kemudian mengalami masa istirahat hingga masa pubertas.

Pada masa pubertas terjadilah oogenesis. Oosit primer membelah secara meiosis, menghasilkan 2 sel yang berbeda ukurannya. Sel yang lebih kecil, yaitu badan polar pertama membelah lebih lambat, membentuk 2 badan polar. Sel yang lebih besar yaitu oosit sekunder, melakukan pembelahan meiosis kedua yang menghasilkan ovum tunggal dan badan polar kedua. Ovum berukuran lebih besar dari badan polar kedua.

Pengaruh Hormon dalam Oogenesis

Kelenjar hipofisis menghasilkan hormon FSH yang merangsang pertumbuhan sel-sel folikel di sekeliling ovum. Ovum yang matang diselubungi oleh sel-sel folikel yang disebut Folikel Graaf, Folikel Graaf menghasilkan hormon estrogen. Hormon estrogen merangsang kelenjar hipofisis untuk mensekresikan hormon LH, hormon LH merangsang terjadinya ovulasi. Selanjutnya folikel yang sudah kosong dirangsang oleh LH untuk menjadi badan kuning atau korpus luteum. Korpus luteum kemudian menghasilkan hormon progresteron yang berfungsi menghambat sekresi DSH dan LH. Kemudian korpus luteum mengecil dan hilang, sehingga aklurnya tidak membentuk progesteron lagi, akibatnya FSH mulai terbentuk kembali, proses oogenesis mulai kembali.

Catatan : Pada laki-laki spermatogenesis terjadi seumur hidup, dan pelepasan spermatozoa dapat terjadi setiap saat. Pada wanita, ovulasi hanya berlangsung sampai umur sekitar 45 - 5O tahun. Seorang wanita hanya mampu menghasilkan paling banyak 400 ovum selama hidupnya, meskipun ovarium seorang bayi perempuan sejak lahir sudah berisi 500 ribu sampai 1 juta oosit primer.

Setiap bulan wanita melepaskan satu sel telur dari salah satu ovariumnya. Bila sel telur ini tidak mengalami pembuahan maka akan terjadi perdarahan (menstraasi). Menstruasi terjadi secara perfodik satu bulan sekali.

Saat wanita tidak mampu lagi melepaskan ovum karena sudah habis tereduksi, menstruasi pun menjadi tidak teratur lagi, sampai kemudian terhenti sama sekali. Masa ini disebut menopause

Siklus Menstruasi Pada WanitaBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Manusia

106

< Sebelum Sesudah >

Siklus menstruasi terjadi pada manusia dan primata. Sedang pada mamalia lain terjadi siklus estrus. Bedanya, pada siklus menstruasi, jika tidak terjadi pembuahan maka lapisan endometrium pada uterus akan luruh keluar tubuh, sedangkan pada siklus estrus, jika tidak terjadi pembuahan, endomentrium akan direabsorbsi oleh tubuh.

Umumnya siklus menstruasi terjadi secara periodik setiap 28 hari (ada pula setiap 21 hari dan 30 hari) yaitu sebagai berikut :

Pada hari 1 sampai hari ke-14 terjadi pertumbuhan dan perkembangan folikel primer yang dirangsang oleh hormon FSH. Pada seat tersebut sel oosit primer akan membelah dan menghasilkan ovum yang haploid. Saat folikel berkembang menjadi folikel Graaf yang masak, folikel ini juga menghasilkan hormon estrogen yang merangsang keluarnya LH dari hipofisis. Estrogen yang keluar berfungsi merangsang perbaikan dinding uterus yaitu endometrium yang habis terkelupas waktu menstruasi, selain itu estrogen menghambat pembentukan FSH dan memerintahkan hipofisis menghasilkan LH yang berfungsi merangsang folikel Graaf yang masak untuk mengadakan ovulasi yang terjadi pada hari ke-14, waktu di sekitar terjadinya ovulasi disebut fase estrus.

Selain itu, LH merangsang folikel yang telah kosong untuk berubah menjadi badan kuning (Corpus Luteum). Badan kuning menghasilkan hormon progesteron yang berfungsi mempertebal lapisan endometrium yang kaya dengan pembuluh darah untuk mempersiapkan datangnya embrio. Periode ini disebut fase luteal, selain itu progesteron juga berfungsi menghambat pembentukan FSH dan LH, akibatnya korpus luteum mengecil dan menghilang, pembentukan progesteron berhenti sehingga pemberian nutrisi kepada endometriam terhenti, endometrium menjadi mengering dan selanjutnya akan terkelupas dan terjadilah perdarahan (menstruasi) pada hari ke-28. Fase ini disebut fase perdarahan atau fase menstruasi. Oleh karena tidak ada progesteron, maka FSH mulai terbentuk lagi dan terjadilan proses oogenesis kembali.

Gambar : Siklus Menstruasi

Kehamilan Dan PersalinanBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Manusia

107

< Sebelum Sesudah >

Peristiwa fertilisasi terjadi di saat spermatozoa membuahi ovum di tuba fallopii, terjadilah zigot, zigot membelah secara mitosis menjadi dua, empat, delapan, enam belas dan seterusnya. Pada saat 32 sel disebut morula, di dalam morula terdapat rongga yang disebut blastosoel yang berisi cairan yang dikeluokan oleh tuba fallopii, bentuk ini kemudian disebut blastosit. Lapisan terluar blastosit disebut trofoblas merupakan dinding blastosit yang berfungsi untuk menyerap makanan dan merupakan calon tembuni atau ari-ari (plasenta), sedangkan masa di dalamnya disebut simpul embrio (embrionik knot) merupakan calon janin. Blastosit ini bergerak menuju uterus untuk mengadakan implantasi (perlekatan dengan dinding uterus).

Pada hari ke-4 atau ke-5 sesudah ovulasi, blastosit sampai di rongga uterus, hormon progesteron merangsang pertumbuhan uterus, dindingnya tebal, lunak, banyak mengandung pembuluh darah, serta mengeluarkan sekret seperti air susu (uterin milk) sebagai makanan embrio.

Enam hari setelah fertilisasi, trofoblas menempel pada dinding uterus (melakukan implantasi) dan melepaskan hormon korionik gonadotropin. Hormon ini melindungi kehamilan dengan cara menstrimulasi produksi hormon estrogen dan progesteron sehingga mencegah terjadinya menstruasi. Trofoblas kemudian menebal beberapa lapis, permukaannya berjonjot dengan tujuan memperluas daerah penyerapan makanan. Embrio telah kuat menempel setelah hari ke-12 dari fertilisasi.

1. Pembuatan Lapisan Lembaga

Setelah hari ke-12, tampak dua lapisan jaringan di sebelah luar disebut ektoderm, di sebelah dalam endoderm. Endoderm tumbuh ke dalam blastosoel membentuk bulatan penuh. Dengan demikian terbentuklah usus primitif dan kemudian terbentuk Pula kantung kuning telur (Yolk Sac) yang membungkus kuning telur. Pada manusia, kantung ini tidak berguna, maka tidak berkembang, tetapi kantung ini sangat berguna pada hewan ovipar (bertelur), karena kantung ini berisi persediaan makanan bagi embrio.

Di antara lapisan ektoderm dan endoderm terbentuk lapisan mesoderm. Ketiga lapisan tersebut merupakan lapisan lembaga (Germ Layer). Semua bagian tubuh manusia akan dibentuk oleh ketiga lapisan tersebut. Ektoderm akan membentuk epidermis kulit dan sistem saraf, endoderm membentuk saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan, mesoderm membentuk antara lain rangka, otot, sistem peredaran darah, sistem ekskresi dan sistem reproduksi.

 2. Membran (Lapisan Embrio)

Terdapat 4 macam membran embrio, yaitu :

a. Kantung Kuning Telur (Yolk Sac)

Kantung kuning telur merupakan pelebaran endodermis berisi persediaan makanan bagi hewan ovipar, pada manusia hanya terdapat sedikit dan tidak berguna.

b. Amnion

Amnion merupakan kantung yang berisi cairan tempat embrio mengapung, gunanya melindungi janin dari tekanan atau benturan.

c. Alantois

Pada alantois berfungsi sebagai organ respirasi dan pembuangan sisa metabolisme. Pada mammalia dan manusia, alantois merupakan kantung kecil dan masuk ke dalam jaringan tangkai badan, yaitu bagian yang akan berkembang menjadi tall pusat.

d. Korion

Korion adalah dinding berjonjot yang terdiri dari mesoderm dan trofoblas. Jonjot korion menghilang pada hari ke-28, kecuali pada bagian tangkai badan, pada tangkai badan jonjot trofoblas masuk ke dalam daerah dinding uterus membentuk ari-ari (plasenta). Setelah semua membran dan plasenta terbentuk maka embrio disebut janin/fetus.

 3. Plasenta atau Ari-Ari

Plasenta atau ari-ari berbentuk seperti cakram dengn garis tengah 20 cm, dan tebal 2,5 cm. Ukuran ini dicapai pada waktu bayi akan lahir tetapi pada waktu hari 28 setelah fertilisasi, plasenta berukuran kurang dari 1 mm. Plasenta berperan dalam pertukaran gas, makanan dan zat sisa antara ibu dan fetus. Pada sistem hubungan plasenta, darah ibu tidak pernah berhubungan dengan darah janin, meskipun begitu virus dan bakteri dapat melalui penghalang (barier) berupa jaringan ikat dan masuk ke dalam darah janin.

Catatan : Makin tua kandungan, jumlah estrogen di dalam darah makin banyak, progesteron makin sedikit. Hal ini berhubungan dengan sifat estrogen yang merangsang uterus untuk berkontraksi, sedangkan progesteron mencegah kontraksi uterus. Hormon oksitosin yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis jugs berperan dalam merangsang kontraksi uterus menjelang persalinan. Progesteron dan estrogen juga merangsang pertumbuhan kelenjar air susu, tetapi setelah kelahiran hormon prolaktin yang dihasilkan kelenjar hipoftsislah yang merangsang produksi air susu.

KontrasepsiBiologi Kelas 2 > Sistem Reproduksi > Reproduksi Manusia

108

< Sebelum Sesudah >

Kontrasepsi adalah suatu cara yang bertujuan mencegah terjadinya pembuahan, terdapat beberapa metode, antara lain:

a. Tanpa Alat Bantu

Dengan cara tidak melakukan koitus pada masa subur wanita (hari 12 - 16 siklus haid). Cara ini dikenal dengan nama sistem kalender atau abstinensi.

b. Menggunakan Alat Bantu

Mencegah pertemuan ovum dengan spermatozoa, dapat dilakukan dengan

berbagai alat bantu, misalnya : kondom, spiral, jelly, dan lain-lain.

c. Sterilisasi

Sterilisasi dilakukan dengan mengikat/memotong saluran vas defereus dikenal dengan istilah vasektomi, atau mengikat/memotong tuba fallopii dikenal dengan istilah tubektomi.

PendahuluanBiologi Kelas 2 >Pemencaran Organisme

109

< Sebelum Sesudah >

Pemencaran Organisme

Makhluk hidup dapat menyebar dengan kisaran luas maupun sempit tergantung cara pemencarannya. Ada organisme yang tersebar luas (organisme kosmopolit) misalnya

: kecoa dan lumut, ada pula yang hanya berada di suatu daerah tertentu (organisme endemik) misalnya : bunga Rafjlesia dan badak Jawa.

Pemencaran Tumbuhan

Ada 2 cara pemencaran tumbuhan, yaitu :

1. Pemencaran tanpa bantuan faktor luar2. Pemencaran dengan bantuan faktor luar

Pemencaran Hewan

Pemencaran hewan dapat terjadi karena hewan melakukan migrasi, yaitu pindah dari satu tempat ke tempat lain. Hewan dapat pula mengadakan pemencaran karena ulah manusia, caranya bisa sengaja atau tidak sengaja.

1. Pemencaran secara sengajaContoh : sapi perah asal Belanda dibawa ke Indonesia

2. Pemencaran secara tidak sengajaContoh : kecoa dari Amerika menyebar ke mana-mana, bekicot dariAfrika menyebar ke Indonesia.

Pemencaran Tumbuhan Tanpa Bantuan Faktor LuarBiologi Kelas 2 >Pemencaran Organisme

110

< Sebelum Sesudah >

Pemencaran ini biasanya menggunakan alat pemencaran yang biasanya tidak memungkinkan penyebaran yang luas, misalnya :

a. Stolon atau Geragih

Batang yang menjalar di atas tanah, Tunas tumbuh di sepanjang batang. Contoh : pada rumput teki, rumput gajah, strawberi.

b. Umbi Batang

Bagian batang yang digunakan untuk menyimpan makanan umbi, ini mempunyai banyak tunas, bila keadaan lingkungan cocok, mata tunas akan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Contoh : kentang.

c. Umbi Lapis

Merupakan batang dengan ruas-ruas yang sangat pendek dan sangat rapat. Pada setiap ruas terdapat lapisan sisik yang merupakan modifikasi dari daun. Contoh : bawang merah, bakung, tulip, leli.

d. Akar Rimpang atau Akar Tinggal (Rizom)

Merupakan batang yang menjalar di bawah permukaan tanah. Contoh : beberapa jenis rumput, kunyit, lengkuas, dahlia.

e. Gerak Higroskopik dari buah polongBuah polong akan pecah bila kering, maka bijinya akan terpental keluar. Contoh : petai, lamtoro, kapri, karet, jarak.

Pemencaran Tumbuhan Dengan Bantuan Faktor LuarBiologi Kelas 2 >Pemencaran Organisme

111

< Sebelum Sesudah >

a. Anemokori

Pemencaran biji dengan bantuan angin. Biji dapat terpencar jauh dari induknya.Dengan cara ini, alat pemencaran mempunyai ciri sebagai berikut :

- biji kecil dan ringan, contoh : biji anggrek dan spora jamur- biji berbulu atau berambut, contoh : alang-alang (Imperata cylindrica) dan

kapok (Ceiba pentandra)- biji bersayap, contoh : mahoni (Sweitenia mahagoni) dan damar (Agathis alba)

buah bersayap, contoh : meranti (Shorea sp) dan tanaman suku Dipterocarpaceae

- biji terpencar karena tangkainya tergoyang angin, contoh : Opium (Popover somniferum)

b. Hidrokori

Pemencaran biji dengan bantuan air. Bijinya mempmyai ciri ringan dan embrio/lembaganya mempunyai pelindung yang baik. Tanaman yang disebarkan dengan cara ini biasanya mempunyai struktur buah dengan 3 lapis kulit, eksokarp (lapisan terluar), licin dan berkilat dan kedap air, mesokarp (lapisan tengah), tebal dan banyak rongga udara sehingga mengapung di air, endokarp (lapisan dalam) yang keras dan kuat sebagai pelindung lembaga/embrio. Contohnya : kelapa (Cocos nucifera), nyamplung (Calophylum sp).

c. Zookori

Pemencaran dengan perantaraan hewan

- Ornitokori : pemencaran dengan perantaraan burung. Biasanya bij tanaman ini tidak dapat dicerna dan akan keluar bersama kotoran burung. Contoh : beringin (Ficus benjamina), benalu (Loranthus sp).

- Kiroptorokori : pemencaran dengan perantaraan kelelawar. Contoh : jambu biji (Psidium guajava), pepaya (Carica papaja).

- Entomokori : pemencaran dengan perantaraan serangga. Contoh : wijen (Sesamum sp), tembakau (Nicotiana tabacum).

- Mammokori : pemencaran dengan perantara mamalia. Contoh : kopi (Cofea tanaman sp), delima.

d.

Antropokori

Pemencaran dengan perantaraan manusia.

- Pemencaran secara sengaja.

Contoh : kelapa sawit dari Afrika ke Indonesia.- Pemencaran secara tidak sengaja.

Contoh : biji rumput-rumputan yang menempel pada baju/celana.