Kuantum Mekanisme Kontraksi Otot

PENDAHULUAN

Salah satu ciri makhluk hidup adalah bergerak, dimana makhluk hidup dapat bergerak karena memiliki anggota tubuh yang dapat menggerakkan anggota tubuh tersebut. Pada vertebrata alat gerak terbagi menjadi dua macam yaitu alat gerak pasif seperti rangka atau tulang dan alat gerak aktif seperti otot-otot badan (Setiawan, 2013). Otot merupakan alat gerak yang sangat penting bagi kehidupan organisme, yang tugas utamanya adalah kontraksi. Kegunaan dari alat gerak ini hampir terletak pada semua pergerakan-pergerakan di tubuh makhluk hidup seperti berjalan, berlari, berenang, melakukan aktivitas, hingga mengunyah makanan dari mulut hingga makanan tersebut masuk ke dalam saluran percernaan. Menurut Betrinova (2012) otot terbagi menjadi beberapa jenis yaitu otot lurik, otot jantung, dan otot polos. Otot adalah suatu kumpulan dari serabut-serabut yang saling sejajar dan saling terikat satu sama lain oleh jaringan penyambung yang dilalui oleh pembuluh darah dan saraf. Di dalam serabut-serabut ini terdapat dua buah filamen protein kompleks yang sangat penting bagi penyusun maupun dalam mekanisme kontraksi otot, karena pergerakan-pergerakan dari kedua filamen inilah seluruh proses kontraksi otot dalam tubuh dapat terjadi. Berdasarkan yang telah dipaparkan di atas, makalah ini bertujuan untuk menggali informasi tentang bagaimana struktur sistem penyusun otot, mekanisme kontraksi otot hingga proses kimia yang terjadi di dalamnya, dan juga membahas sistem kontraksi otot pada invertebrate, maupun pada mikroba seperti flagella dan sillia. Selain tujuan tersebut, makalah ini diharapkan dapat bermanfaat untuk memberikan informasi bagi para pembaca untuk dapat mengenal lebih jauh tentang sistem otot hingga mekanisme kontraksi di dalamnya.PEMBAHASANSistem Otot

Daging sebenarnya adalah kumpulan dari otot-otot. Otot merupakan jaringan terbanyak yang menyusun tubuh manusia, pada awal kelahiran mencapai 25% dari massa tubuh, lebih dari 40% ketika remaja, dan 30% ketika dewasa/tua (Betrinova 2013). Otot merupakan jaringan yang terdiri atas kumpulan sel-sel serabut otot yang terkoneksi dengan saraf-saraf neuron. Selama perkembangan embrionik, serabut otot dibentuk melalui peleburan ekor dengan ekor dari banyak sel menjadi struktur yang seperti pipa. Hal ini yang menyebabkan mengapa serabut otot memiliki struktur yang panjang dan memiliki banyak inti.

Gambar 1. a) contoh jaringan otot pada manusia, b) Sel-sel serabut ototOtot merupakan alat gerak aktif yang mampu menggerakkan tulang, kulit dan rambut setelah mendapat rangsangan. Otot memiliki tiga kemampuan khusus yaitu :

1. Kontraktibilitas yaitu kemampuan untuk berkontraksi.

2. Ekstensibilitas yaitu kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang ditimbulkan saat kontraksi.

3. Elastisitas yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula setelah berkontraksi. Saat kembali pada ukuran semula otot disebut dalam keadaan relaksasi.

Struktur Otot

Otot adalah suatu kumpulan dari serabut-serabut sel yang saling sejajar dan saling terikat satu sama lain oleh jaringan penyambung yang dilalui oleh pembuluh darah dan saraf. Otot tersusun atas dinding lapisan terluar yang disebut Epimysium (Fascia), dan di dalam lapisan fascia ini terdapat serabut-serabut otot lagi yang saling mengumpul menjadi satu yang disebut dengan fascicle. Fascicle ini kemudian dilapisi kembali oleh suatu lapisan yang disebut lapisan perimysium, Lapisan dalam fascicle inilah yang pada akhirnya yang tersusun atas sel-sel otot.

Gambar 2. Struktur penyusun serabut ototTerdapat beberapa bagian dasar penyusun sel otot antara lain yaitu, sarkolema, sarkoplasma, dan nukleus yang jumlahnya banyak dan terletak di sepanjang tepi sel otot.

Sarkolemma

Sarkolemma adalah selaput pembungkus sel otot yang tersusun ganda (double membrane), yakni selaput luar (40 ) ruang antara (20 ) dan selaput dalam (setebal 40 ). Selaput luar mirip membrane basal epitel yang dibalut serabut retikuler. Selabut dalam (plasmalemma) terdiri dari dua lapis protein yang ditengahnya diisi lemak (lipid). Secara umum sarkolema bersifat transparan, kenyal dan resisten terhadap asam dan alkali (Sapri 2009). Sarkoplasma

Sarkoplasma biasa disebut sebagai sitoplasmanya sel otot. Sarkoplasma mengandung bagian-bagian seperti mitokondria, ribosom, apparatus golgi, myofibril, dan reticulum sarkolema. Reticulum sarkoplasma bersifat agranuler (smooth ER), karena ribosom pada otot karangka terletak bebas dari matriks. Sisterna pada reticulum sarkoplasma terjalin parallel dengan myofibril, yang pada interval tertentu membentuk pertemuan dengan jalinan transversal yang disebut triade. Sebagian besar dari sarkoplasma tersusun atas myofibril, yaitu sebuah filamen-filamen yang tersusun kompleks yang terdiri atas filamen tebal (myosin) dan filament tipis (aktin) (Kuntarti, 2006).

Gambar 4. a) Struktur penyusun myofibril, b) struktur dasar filamen aktin dan myosin Filamen tipis tersusun atas tiga protein yaitu aktin, tropomyosin, dan troponin. Aktin merupakan protein struktural utama penyusun filamen tipis berdiameter 5-10 nm dan panjang 1,0 m yang terdiri dari dua untai heliks (spiral). Molekul aktin memiliki tempat aktif untuk berikatan dengan jembatan silang myosin. Tropomyosin merupakan protein berbentuk seperti benang yang terletak di sepanjang untai heliks aktin dan menutupi tempat-tempat aktif aktin yang berikatan dengan jembatan silang. Troponin merupakan protein kompleks yang terdiri atas tiga protein yaitu troponin I (mengikat aktin), troponin T (mengikat tropomyosin), dan troponin C (mengikat ion kalsium Ca2+) (Gonza, 2009). Filamen tebal terdiri dari benang-benang protein myosin yang memiliki tebal diameter 12-18 nm dan panjang 1,6 m . Setiap filamen myosin membentuk sebuah kepala yang menonjol di salah satu ujung. Satu susunan filamen myosin memiliki kepala-kepala molekul myosin membenuk jembatan silang. Setiap jembatan silang memiliki dua tempat penting yaitu tempat mengikat aktin dan enzim ATPase myosin. Di dalam sebuah myofibril, filamen aktin dan myosin sejajar dan tersusun berdampingan. Filamen aktin dan myosin saling tumpang tindih tersusun menurut pola tertentu sehingga menghasilkan pandangan garis-garis seran lintang (Gonza, 2009).Berdasarkan hal tersebut, masing-masing satuan pola berulang yang disebut daerah sarkomer dan setiap sarkomer dipisahkan oleh dua garis Z. sarkomer merupakan unit fungsional otot karena berkontraksi. Sedangkan garis Z merupakan tempat menempelnya filamen-filamen aktin. Filamen-filamen myosin dengan kepalanya yang menonjol terletak di antara filamen aktin, tidak menempel pada garis Z.Mekanisme Kontraksi Otot

Mekanisme kontraksi otot pada invertebrate

Kontraksi otot pada flagella

Kontraksi otot

PENUTUP

KesimpulanSumber: www.google.com//muscle-in-human

(a)

(b)

Sumber: Kuntarti (2006)

Neuron

Nukleus

Sumber: HYPERLINK "http://www.google.com//skeletal-muscle" www.google.com//skeletal-muscle

Sumber: HYPERLINK "http://www.google.com//skeletal-muscle" www.google.com//skeletal-muscle-cell

Gambar 3. Struktur dasar penyusun sel otot

Sumber: www.google.com//myosin-actin-sturucture

Sumber: www.google.com//myofibril-sturucture

(b)

(a)