BIOLOGI SISTEM PENCERNAAN

Untuk SMA/MA Kelas XI

Indah Chairunnisa

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2014

B I L

O I

G O

i

Kata Pengantar

Biologi merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan alam (IPA) yang mendasari perkembangan teknologi dan konsep hidup yang harmonis dengan alam. Perkembangan ilmu teknologi yang pesat dalam berbagai bidang, seperti kedokteran, kesehatan, pertanian, dan peternakan, dewasa ini tidak terlepas dari munculnya penemuan-penemuan dibidang biologi. Sebagai ilmu yang mempelajari makhluk hidup, biologi juga memberikan pelajaran yang baik kepada manusia untuk hidup selaras dengan lingkungan hidupnya sehingga mampu mengelola sumber daya alam dengan cara yang optimal dan ramah lingkungan.

Berdasarkan hal tersebut, penyususn berusaha menuangkannya dalam buku pelajaran Biologi untuk SMA/MA ini, khusus nya pada materi ‘Sistem Pencernaan’. Pelajaran biologi merupakan mata pelajaran wajib bagi siswa. Oleh karena itu, siswa diharapkan dapat memupuk sikap ilmiah sehingga mampu mengembangkan pengalamannya dalam merumuskan suatu masalah; mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan; merancang dan melakukan percobaan; serta mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data.

Pematerian buku ini disajikan dengan menggunakan bahasa yang sederhana dan mudah dipahami, sehingga siswa mampu menguasai kompetensi yang diharapkan secara mandiri. Untuk membantu dalam penguasaan kompetensi, dalam buku ini juga diberikan uji kompetensi (berupa soal pilihan ganda, dan teka-teki silang) sebagai evaluasi kemampuan siswa dalam mempelajari materi yang bersangkutan serta sebagai kecakapan hidup.

Akhirnya, penyusun berharap semoga kehadiran buku ini dapat membantu proses belajar mengajar. Namun demikian, penyusun menyadari bahwa dalam penyajian buku ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun, sangat kami harapkan untuk lebih sempurnanya buku ini pada waktu yang akan datang.

Jakarta Selatan, November 2014

Penyusun

ii

Daftar Isi

Kata Pengantar .......................................................................................... i

Daftar Isi .................................................................................................... ii

Peta Konsep .....................................................................................................1

Sistem Pencernaan Makanan

A.Jenis-jenis Zat Makanan ............................................................................3 B.Sistem Pencernaan Makanan pada Manusia ................................................13 C.Kelainan/Penyakit yang Berhubungan dengan Makanan dan Sistem Pencernaan Makanan .....................................................................................................23 D.Sistem Pencernaan Ruminansia .................................................................24

Uji Kompetensi .................................................................................................25

Daftar Pustaka ..................................................................................................28

1

Sistem Pencernaan Makanan

Jenis-jenis Makanan

Karbohidrat

Protein

Lemak

Vitamin

Mineral

Kebutuhan Kalori

Sistem Pencernaan pada Manusia

Alat Pencernaan

Utama

Mulut

Esofagus

Lambung

Intestinum Tenue (usus

halus)

Intestinum Crassum

(usus besar)

Anus

Tambahan

Gigi

Lidah

Kelenjar ludah

Kelenjar Lambung

Kelenjar hati

Kelenjar Pankreas

Kelenjar Liberkuhn dan

Kelenjar Bruner

Kelainan/Penyakit

Kelainan karena

defisiensi zat makanan

Kelainan proses pencernaan

makanan

Sistem Pencernaan Ruminansia

2

Setelah memahami peta konsep di atas dan mempelajari materi dalam

bab ini, siswa diharapkan mampu :

1. Mengidentifikasi komponen nutrisi lengkap.

2. Mengidentifikasi struktur dan fungsi organ-organ pencernaan

makanan.

3. Menjelaskan proses pencernaan makanan.

4. Membedakan proses pencernaan makanan pada manusia dan

hewan.

5. Menjelaskan kelainan-kelainan yang terjadi pada sistem

pencernaan makanan dan cara mengatasinya.

Makan merupakan kebutuhan makhluk hidup, oleh karena itu makan

merupakan salah satu ciri dari kehidupan. Marilah kita ingat, sebagai

makhluk hidup adakah satu hari saja kita tidak makan? Apa dan

bagaimana yang terjadi dalam tubuh jika kita tidak makan? Kita akan

merasakan adanya gangguan dalam tubuh yang langsung dapat kita

rasakan, seperti badan menjadi lemas, perut melilit, mual, dan pusing,

yang setiap orang mungkin mengalami hal yang berbeda-beda. Apa

sebenarnya yang menyebabkan semua gejala tersebut? Apa yang dialami

makanan di dalam tubuh kita? Untuk memahami hal ini marilah kita ikut

pembahasan tentang sistem pencernaan berikut ini.

Manusia dan hewan adalah makhluk hidup heterotrof, artinya tidak

dapat menyusun zat organiknya sendiri di dalam tubuh. Oleh karena itu,

makhluk hidup heterotrof harus mendapatkan makanannya dari luar

tubuh dalam bentuk zat organik (dari makanan). Zat organik tersebut

dalam tubuh harus dipecah karena bentuk molekulnya besar sehingga

memudahkan pengangkutannya ke seluruh bagian tubuh sesuai dengan

kebutuhannya.

Masih ingatkah kalian tentang struktur sel tubuh manusia? Apa

penyusun bagian-bagian sel tubuh kita? Dari mana bahan penyusun sel

tubuh kita? Adakah hubungannya dengan makanan? Marilah kita ikuti

pembahasan tentang makanan dan proses pencernaan makanan serta

gangguan/kelainan-kelainan yang mungkin terjadi.

3

A. Jenis-jenis Zat Makanan

Zat makanan merupakan senyawa kimia yang terkandung dalam

berbagai bahan makanan. Misalnya, kita makan nasi maka zat makanan

yang terkandung di dalam bahan makanan tersebut adalah karbohidrat,

dan jika kita makan telur maka di dalam bahan makanan tersebut

terkandung semua jenis zat makanan, seperti karbohidrat, protein, lemak,

vitamin maupun mineral. Selain terkandung dalam bahan makanan, zat

makanan juga terdapat dalam bahan minuman, misalnya jus jeruk yang

manis, di dalamnya terkandung karbohidrat, vitamin, dan mineral. Dari

contoh-contoh di atas dapat disimpulkan bahwa zat-zat kimia (zat

makanan) yang diperlukan oleh setiap tubuh kita berasal dari bahan

makanan dan minuma yang kita konsumsi.

Banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

manusia, diantaranya adalah makanan. Makanan mempunyai peranan

yang sangat penting dalam pertumbuhan dan perkembangan manusia.

Melalui makanan, manusia dapat memperoleh nutrisi yang dibutuhkan

oleh tubuhnya. Nutrisi tersebut berupa karbohidrat, protein, lemak,

vitamin, dan mineral. Berikut ini adalah pembahasannya.

1. Karbohidrat

Karbohidrat merupakan suatu

molekul yang tersusun atas rangkaian

atom-atom C (karbon), H (hidrogen), dan

O (oksigen) dengan rumus molekul

𝐶2(𝐻2O). Karbohidrat yang terkandung

dalam berbagai jenis bahan makanan

dapat dibedakan menjadi tiga kelompok,

yaitu:

a. Monosakarida

Tersusun atas satu molekul gula, dengan rumus molekulnya

adalah 𝐶6𝐻12𝑂6. Yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah

glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga monosakarida ini

memiliki rumus molekul yang sama, tetapi bentuk molekulnya

berbeda. Monosakarida biasanya berasa manis karena

merupakan molekul gula.

b. Disakarida

4

Merupakan dua rangkaian molekul gula dengan tingkat

kemanisan lebih tinggi dibanding monosakarida. Disakarida

adalah gabungan antara dua jenis monosakarida, yaitu:

1) Maltosa = glukosa + glukosa

2) Sukrosa = glukosa + fruktosa

3) Laktosa = glukosa + galaktosa

c. Polisakarida

Merupakan rangkaian dari banyak monosakarida. Misalnya

amilum/tepung, selulosa, lignin, pektin dan glikogen.

2. Protein

Protein merupakan senyawa kimia yang tersusun atas unsur-unsur

hidrokarbon, yaitu C (karbon), H (hidrogen), dan O (oksigen), serta N

(nitrogen) dan membentuk rangkaian yang disebut asam amino/peptide.

Dua kelompok asam amino penyusun protein, yaitu asam amino esensial

dan nonesensial. Asam amino esensial merupakan asam amino yang

tidak dapat disusun oleh tubuh sehingga harus didatangkan dari luar

tubuh. Adapun asam amino nonesensial merupakan jenis asam amino

yang dapat disusun oleh tubuh dalam proses sintesis protein. Jenis-jenis

asam amino tersebut adalah sebagai berikut:

Gambar 1.1 Struktur milum

Gambar 1.2 Struktur selulosa

5

Tabel 1.1 Jenis-jenis Asam Amino

Asam Amino Esensial Asam Amino Nonesensial

Leusin Isoleusin

Valin Triptopan Fenilalanin Metionin Treonin Arginin Histidin

Lisin

Prolin Serin

Tirosin Sistein

Aspartat Asparagin

Glisin Asam glutamat

Glutamin Alanin

Protein berfungsi sebagai komponen struktural dan fungsional. Fungsi struktural berhubungan dengan fungsi pembangun tubuh dan pengganti sel-sel yang rusak. Fungsi fungsional berkaitan dengan fungsinya sebagai komponen proses-proses biokimia sel seperti hormon dan enzim. Selama proses pencernaan, protein akan diubah menjadi pepton dengan bantuan enzim pepsin di dalam lambung. Kemudian pepton akan diubah menjadi asam amino dengan bantuan enzim tripsin di dalam usus halus. Asam amino inilah yang akan diserap oleh tubuh. Sama seperti karbohidrat, setiap 1 gram protein dapat menghasilkan energi sebesar 17 kilojoule.

Cobalah kalian ingat, penyusun sel tumbuhan maupun hewan, bagian-bagian manakah dari sel tumbuhan dan hewan yang tersusun atas molekul protein? Dengan demikian, kalian dapat memperkirakan dan memilih sumber protein dalam berbagai bahan makanan baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan. Selain itu, dapat memperhitungkan fungsi protein bagi setiap sel tubuh. Salah satu contohnya membrane sel tersusun atas protein, apabila kita makan makanan yang mengandung protein maka di dalam tubuh protein akan digunakan untuk membentuk membrane sel dan enzim yang merupakan suatu protein. Jadi, semua enzim yang berperan dalam proses metabolism di dalam tubuh juga berasal dari protein yang kita makan. Coba carilah fungsi yang lain!

3. Lemak

Lemak merupakan rangkaian hidrokarbon yang mengandung P

(fosfat). Rangkaian molekulnya mirip dengan sakarida, tetapi susunannya

lebih kompleks sehingga energi yang dikandungnya menjadi lebih tinggi.

Setiap molekul lemak tersusun atas asam lemak dan gliserol. Sumber

lemak dapat berasal dari hewan dan disebut dengan lemak hewani,

6

misalnya lemak daging, mentega, susu, ikan basah, telur dan minyak ikan.

Sumber lemak yang bersal dari tumbuhan disebut lemak nabati.

Contohnya adalah kelapa, kemiri, kacang-kacangan, dan alpukat.

Lemak berfungsi sebagai cadangan energi dan pelarut vitamin A, D,

E, dan K. Lemak disimpan dalam jaringan bawah kulit. Setiap satu gram

lemak dapat menghasilkan energi sekitar 9 kilokalori atau 38 kilojoule.

Di dalam tubuh, lemak (lipid) akan dicerna atau dipecah oleh enzim

lipase, yang terlebih dahulu diubah dalam bentuk emulsi oleh garam

empedu. Dalam hal ini, dapatkah kalian mengidentifikasi dan menganalisis

fungsi lemak bagi tubuh makhluk hidup? Serta carilah hubungannya

mengapa orang yang suka mengonsumsi lemak, badannya lebih gemuk

dari yang tidak mengonsumsi lemak.

4. Vitamin

Vitamin adalah protein/asam amino yang berfungsi

sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi kimia yang

berlangsung di dalam tubuh. Vitamin dibutuhkan dalam

jumlah sedikit, tetapi harus ada di dalam tubuh. Vitamin

berfungsi sebagai kompenen organik enzim yang disebut

sebagai co-enzim.

Terdapat dua kelompok vitamin yang larut dalam air dan lemak.

Vitamin larut dalam lemak mempunyai sifat dapat disimpan lama. Bila

jumlah yang tersedia lebih banyak dari yang diperlukan tubuh, akan

disimpan di dalam lemak dalam waktu yang cukup lama. Berbeda halnya

dengan vitamin yang larut dalam air, bila jumlahnya melebihi yang

diperlukan oleh tubuh, kelebihan akan dibuang ke luar tubuh melalui urin.

Kelompok vitamin berdasarkan kemampuan kelarutannya, yaitu:

a. Vitamin yang larut dalam lemak : A, D, E, dan K.

b. Vitamin yang larut dalam air : B dan C.

Berikut adalah berbagai jenis vitamin, sumber, fungsi, serta kelainan yang

ditimbulkan jika salah konsumsi.

Tabel 1.2 Jenis-jenis Vitamin dan Fungsinya

Vitamin Sumber Fungsi Kelainan

𝑩𝟏 Daging babi, polong-polongan,

Koenzim yang digunakan

Beri-beri, kelainan saraf, emasiasi

7

kacang tanah, biji-bijian utuh.

dalam

pengeluaran 𝐶𝑂2 dari senyawa organik.

(kurus), dan anemia.

𝑩𝟐 Produk susu, daging, biji-bijian yang diperkaya, sayur-sayuran.

Komponen koenzim FAD dan FMN.

Perlukaan pada kulit seperti retak-retak disudut mulut.

Niasin Kacang-kacangan, daging, biji-bijian.

Komponen

koenzim 𝑁𝐴𝐷+

dan 𝑁𝐴𝐷𝑃+.

Perlukaan kulit dan gastrointestinal, serta kelainan saraf. Kemerahan pada muka dan tangan, serta kerusakan hati.

𝑩𝟔 Daging, sayur-sayuran, biji-bijian utuh.

Koenzim yang digunakan dalam metabolisme asam amino.

Iritabilitas, kekejangan otot, dan anemia. Langkah kaki tidak mengenakan, kaki kehilangan rasa, dan koordinasi kurang baik.

Asam pantotenat

Sebagian besar makanan: daging, produk susu, biji-bijian utuh.

Komponen koenzim A

Letih, kehilangan rasa, serta kaki dan tangan kesemutan.

Asam folat Sayuran hijau, jeruk, kacang-kacangan, polong-polongan, biji-bijian utuh.

Koenzim dalam metabolisme asam nukleat dan asam amino.

Anemia, dan permasalahan gastrointestinal.

𝑩𝟏𝟐 Daging, telur, produk susu.

Koenzim dalam metabolisme asam nukleat: diperlukan untuk maturasi (pematangan) sel-sel darah merah.

Anemia, kelainan sistem saraf.

Biotin Polong=plolongan, sayur-sayuran, daging.

Koenzim dalam sistem lemak, glikogen, dan asam amino.

Peradangan kulit bersisik, kelainan neuromuskuler.

8

C Buah-buahan dan sayur-sayuran (jeruk, brokoli, kol, tomat, cabai hijau).

Digunakan dalam sintesis kolagen (misalnya untuk tulang sejati, tulang rawan, gusi).

Sariawan (kerusakan kulit, pembuluh darah), kelemahan, perlambatan penyembuhan luka, gangguan kekebalan.

A Provitamin A (beta karotin) dalam sayuran dan buah hijau gelap dan oranye gelap, retinol dalam produk susu.

Komponen pigmen visual (penglihatan); diperlukan untuk pemeliharaan jaringan epitelium; antioksidan; membantu mencegah kerusakan lipid membran sel.

Permasalahan penglihatan, kulit kering dan bersisik. Sakit kepala, muntah, rambut rontok, pandangan buram, kerusakan hati dan tulang.

D Produk susu, kuning telur (juga dibuat dalam kulit manusia dengan kehadiran cahaya matahari), makanan yang berasal dari laut.

Membantu penyerapan dan penggunaan kalsium dan fosfor; meningkatkan pertumbuhan tulang sejati. Anti rakhitis.

Riketsia (kelainan bentuk tulang) pada anak-anak, pelunakan tulang pada orang dewasa. Kerusakan otak, ginjal, dan kardiovaskuler.

E Minyak nabati, kacang-kacangan, biji-bijian.

Antioksidan; membantu mencegah kerusakan lipid membran sel. Anti kemandulan

Belum ada yang ditemukan pada manusia; kemungkinan anemia.

K Sayuran hijau, teh (juga dibuat oleh bakteri kolon).

Penting dalam penggumpalan darah. Anti pendarahan

Kerusakan dalam penggumpalan darah. Kerusakan hati dan anemia

Sumber: Campbell, et: al., 2004

9

5. Mineral

Seperti halnya vitamin, mineral juga sangat dibutuhkan oleh tubuh

walaupun dalam jumlah relative kecil. Salah satu contoh mineral adalah

kalsium (Ca), sangat dibutuhkan dalam proses pembekuan darah, yaitu

sebagai katalisator pembentukan protrombin dalam plasma darah, ion Fe

dan Mg sangat dibutuhkan dalam proses pembentukan eritrosit sumsum

merah tulang.

Berikut tabel jenis mineral, sumber, fungsi serta kelainan yang mungkin

timbul jika salah konsumsi.

Tabel 1.3 Jenis-jenis Mineral dan Fungsinya

Mineral Sumber Fungsi Kelainan

Kalsium (Ca) Produk susu, sayuran hijau gelap, polong-polongan.

Pembentukan tulang dan gigi, fungsi saraf dan otot.

Hambatan pertumbuhan, kemungkinan kehilangan massa tulang.

Fosfor (P) Produk susu, daging, biji-bijian.

Pembentukan tulang dan gigi, keseimbangan asam-basa, sintesis nukleotida.

Lemah, kehilangan mineral dari tulang, kehilangan kalsium.

Sulfur (s) Protein dari banyak sumber.

Komponen asam amino tertentu.

Gejala defisiensi protein.

Kalium (K) Daging, produk susu, buah-buahan dan sayuran, biji-bijian.

Keseimbangan asam-basa, keseimbangan air, fungsi saraf.

Kelemahan otot, paralisis (kelumpuhan), rasa mual, kegagalan jantung.

Klor (Cl) Garam dapur Keseimbangan asam-basa, pembentukan getah lambung, fungsi saraf,

Kekejangan otot, penurunan selera makan.

10

keseimbangan osmotik.

Natrium (Na) Garam dapur Keseimbangan asam-basa, keseimbangan air, fungsi saraf.

Kekejangan otot, penurunan selera makan.

Magnesium (Mg)

Biji-bijian utuh, sayuran berdaun hijau.

Kofaktor, bioenergetik ATP.

Gangguan sistem saraf.

Besi (Fe) Daging, telur, polong-polongan, biji-bijian utuh, sayuran berdaun hijau.

Komponen hemoglobin, dan komponen pembawa elektron dalam metabolism energi; kofaktor enzim.

Anemia kekurangan (defisiensi) besi, lemah, gangguan kekebalan.

Fluor (F) Air minum, teh, makanan laut.

Pemeliharaan struktur gigi.

Frekuensi pembusukan gigi yang lebih tinggi.

Seng (Zn) Daging, makanan laut, biji-bijian.

Komponen enzim pencernaan tertentu dan protein lain.

Kegagalan pertumbuhan, peradangan kulit bersisik, kegagalan reproduksi, gangguan kekebalan.

Tembaga (Cu) Makanan laut, kacang-kacangan, polong-polongan, daging.

Kofaktor enzim dalam metabolism besi, sintesis, melanin, transpor elektron.

Anemia, perubahan tulang dan kardiovaskuler.

Mangan (Mn) Kacang-kacangan, biji-bijian, sayuran, buah-buahan, teh.

Kofaktor enzim. Tulang sejati dan tulang rawan yang abnormal.

Iodin (I) Makanan laut, produk susu, garam beriodin.

Komponen hormon tiroid

Penyakit gondok (pembengkakan kelenjar tiroid).

11

Kobalt (Co) Daging dan produk susu.

Komponen vitamin 𝐵12

Tidak ada, kecuali sebagai defisiensi

vitamin𝐵12

Selenium (Se) Makanan laut, daging, biji-bijian utuh.

Kofaktor enzim; antioksidan yang berfungsi dalam hubungan yang erat dengan vitamin E.

Nyeri otot, kemungkinan kerusakan otot jantung.

Kromium (Cr) Ragi bir, hati, makanan laut, daging, beberapa sayuran.

Terlibat dalam metabolisme glukosa dan energi.

Gangguan metabolisme glukosa.

Molibdenum (Mo)

Polong-polongan, biji-bijian, beberapa sayuran.

Kofaktor enzim. Kelainan ekskresi senyawa yang mengandung nitrogen.

Sumber: Campbell, et: al., 2004

Semua jenis bahan makanan tersebut, baik organik (protein,

mineral dan lemak) maupun vitamin dan mineral, dibutuhkan oleh

makhluk hidup yang jumlah kebutuhannya tidak sama untuk setiap

individu. Kebutuhan zat makanan sangat bergantung pada beberapa hal,

seperti kondisi tubuh, aktivitas tubuh, dan ukuran tubuh.

Menu seimbang di Indonesia dikenal dengan nama 4 sehat 5

sempurna, yaitu nasi sebagai sumber karbohidrat utama, lauk-pauk

sebagai sumber protein dan lemak, serta sayur dan buah sebagai sumber

vitamin dan mineral. Jadi, jika kita makan 4 macam bahan makanan tadi

maka proses dalam tubuh baik struktural maupun fisiologis akan berjalan

normal. Jika jumlah zat makanan yang terkandung dalam keempat bahan

tersebut masih ada yang kurang, dapat diambil dari bahan makanan yang

kelima, yaitu susu.

Kebutuhan energi bagi tubuh untuk setiap individu akan berbeda,

tetapi memiliki fungsi yang sama, yaitu energi dibutuhkan oleh tubuh

untuk hal-hal sebagai berikut:

12

a. Metabolisme dasar basal, yaitu kebutuhan kalori/energi

minimum bagi tubuh untuk berlangsungnya proses hidup.

Besarnya bergantung pada jenis kelamin (laki-laki: 40 gram

kalori/kg berat badan, dan wanita: 24 gram kalori/kg berat

badan). Untuk mengukur, biasanya 15jam setelah makan

terakhir tubuh harus dalam keadaan istirahat (tidak bekerja).

b. Untuk kerja, dalam menu harus diperhitungkan juga untuk

kegiatan/kerja yang dilakukan oleh tubuh. Perhatikan table

berikut.

Tabel 1.4 Kebutuhan Kalori Berdasarkan Jenis Kerja

Jenis Kerja Kebutuhan Kalori

Laki-laki Wanita

1. Ringan (misal: duduk, baca koran)

2. Sedang (misal: menyapu lantai)

3. Berat (misal: olahraga, lari/basket)

4. Berat sekali (misal: kuli/pekerja tambang, dan lain-lain)

1.600-1.800

1.800-2.400

2.200-3.000

>3.000

1.800-2.000

2.000-2.600

2.600-3.500

>3.500

Sumber: Campbell, et: al., 2004

c. Untuk menutup efek samping dari makanan

Tidak semua makanan yang kita makan baik dan diterima

oleh tubuh, misalnya kita makan udang, tetapi tidak diterima

oleh tubuh atau ditolak sehingga menderita alergi. Untuk

menyediakan energi sebagai tenaga pembentukan antibodi

dalam tubuh, sebaiknya diperhitungkan dalam menghitung

kalori yang dibutuhkan oleh seseorang, agar jika terjadi hal

seperti di atas tubuh siap untuk mengantisipasinya. Kebutuhan

energi untuk menutup efek samping dari makanan besarnya

10% dari energi untuk metabolisme dan kerja.

13

Contoh:

Pak Yusuf, seorang laki-laki setengah baya memiliki berat badan

60 kg dan bekerja sebagai kuli bangunan. Ia seharusnya

menyediakan energi dalam menu makanannya sebangay 6.490

kalori, yaitu:

Energi untuk metabolisme dasar

= 60 x 40 kalori = 2.400 kalori

Energi untuk kerja (berat sekali) = 3.500 kalori

Energi untuk efek samping = 590 kalori +

Jumlah = 6.490 kalori

Dalam menyusun menu, dari seluruh kalori yang dibutuhkan

dapat dibagi menjadi tiga, yaitu untuk makan pagi, makan

siang, dan makan malam. Misalnya, pagi (2.200 kalori), siang

(2.490 kalori), dan malam (1.800 kalori). Kalori dihasilkan oleh

zat makanan organik, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak.

Jadi, dalam menyusun menu yang diperhitungkan hanya bahan-

bahan yang mengandung ketiga jenis zat makanan tersebut.

Catatan:

Jumlah kalori yang dihasilkan oleh setiap jenis makanan adalah

karbohidrat 4,1 gram kalori/gram, protein 4,1 gram kalori/gram,

dan lemak 9,4 gram kalori/gram.

B. Sistem Pencernaan Makanan pada Manusia

Sistem organ pada makhluk hidup terdiri atas beberapa

organ yang melakukan fungsi tertentu, begitu pula pada sistem

pencernaan makanan. Sistem pencernaan makanan merupakan

sistem yang memproses zat makanan dari molekul kolmpleks

menjadi molekul yang sederhana. Di dalam setiap sel, molekul-

molekul tersebut mungkin akan dibentuk kembali untuk keperluan

penyusunan struktur sel, misalnya membran sel atau enzim yang

melakukan proses fisiologis sel.

14

Enzim yang dihasilkan oleh kelenjar pencernaan pada

umumnya belum aktif (disebut apoenzim) sehingga tidak

membahayakan jika belum ada makanan, tetapi enzim sudah

keluar. Pengeluaran enzim secara refleks jika ada rangsanga,

seperti makanan, bau makanan atau bahkan hanya dengan

membayangkan makanannya saja. Agar apoenzim menjadi aktif

diperlukan pembantu yang disebut kofaktor (jiak berbentuk zat

anorganik/ion) atau ko-enzim (jika berbentuk zat organik

nonprotein) sehingga apoenzim baru dapat aktif disebut holoenzim.

Dari pengantar diatas, sudah dapatkah kalian

membayangkan proses yang dilalui makanan di dalam tubuh?

Apakah disetiap organ pencernaan terdapat enzim yang membantu

proses pencernaan? Apa sajakah alat atau organ yang meliputi

sistem pencernaan beserta fungsi kerjanya? Mari kita simak

pembahasannya sebagai berikut.

Alat pencernaan makanan terdiri atas saluran pencernaan

makanan dan kelenjar pencernaan. Alat pencernaan dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu alat utama dan alat tambahan. Alat

utama merupakan saluran mulai dari mulut, esophagus

(kerongkongan), lambung, usus halus, usus besar, dan anus.

Sedangkan alat tambahannya adalah gigi, lidah, kelenjar (kelenjar

Gambar 1.3 Sistem

Pencernaan Manusia

15

pencernaan di hati, kelenjar pencernaan di pankreas, kelenjar

Liberkhun dan kelenjar Bruner dalam dinding usus dua belas jari).

1. Mulut (Oris)

Mulut merupakan suatu rongga yang dibatasi oleh rahang

atas dan bawah serta langit-langit. Dinding dalamnya dilapisi oleh

sel-sel epitel pipih berlapis-lapis yang mempoduksi lender untuk

melindunginya.

Di dalam mulut terdapat alat

tambahan, yaitu:

a. Gigi (Dentis)

Gigi berfungsi melakukan

pencernaan mekanik, yaitu

merobek, memotong, dan

menggiling makanan

sehingga berubah bentuknya.

Dari besar menjadi kecil,

panjang menjadi pendek,

dan kasar menjadi halus.

Gigi tersusun atas tiga

lapisan, yaitu:

Gambar 1.4 Mulut

Gambar 1.5 Gigi

16

1) Lapisan luar

Berupa email yang tersusun atas protein dan fluor (F)

berfungsi melindungi bagian dalam gigi. Adanya fluor

menjadikan gigi putih dan mengkilat.

2) Lapisan tengah

Berupa dentin, tersusun atas tulang keras. Jadi, susunannya

sama dengan susunan tulang keras yang lain, warnanya pun

sama yaitu putih kekuningan.

3) Lapisan dalam

Berupa rongga gigi/cavum dentis, merupakan rongga yang

berisi daraf dan pembuluh darah.

Selain lapisan gigi, gigi juga tersusun atas tiga bagian, yaitu:

1) Corona dentis (mahkota gigi), yaitu bagian gigi yang terlihat

pada permukaan gusi.

2) Cervix dentis (leher gigi), yaitu bagian gigi yang pendek,

tertanam pada gusi.

3) Radix dentis (akar gigi), yaitu bagian gigi yang paling

panjang dan tertanam seluruhnya dalam rahang/gusi.

Menurut bentuk dan fungsinya, gigi dibedakan menjadi:

1) Gigi seri/insisura/insisivi, merupakan gigi yang

permukaannya tipis dan rata, berfungsi untuk menggigit dan

memotong makanan (4 buah/sisi rahang).

2) Gigi taring/canine, merupakan gigi yang ujungnya runcing,

agak tebal, dan berfungsi untuk merobek serta memutuskan

makanan (1 buah/sisi rahang).

3) Gigi geraham, meliputi geraham depan/premolar (3

buah/sisi rahang) dan geraham belakang/molare (2

buah/sisi rahang). Gigi geraham belakang/molare hanya ada

pada orang dewasa, dan tidak ada pada anak-anak. Jenis

gigi geraham adalah gigi yang tebal dengan permukaan rata,

berfungsi untuk mengunyah atau menghaluskan makanan.

b. Lidah (Tongue)

Lidah tersusun atas otot-otot lurik yang mengandung

lekukan-lekukan yang disebut papil. Dalam papil terdapat sel-sel

pengecap yang berfungsi sensoris, untuk merasakan makanan

17

sehingga lidah berfungsi sebagai suatu indra pengecap

(saraf)/merasakan cita rasa makanan. Di atas lidah terdapat

langit-langit rahang/palatum, ada palatum keras yang letaknya

diujung dekat dengan bibir atas dan ada palatum lunak yang

letaknya dibagian pangakal rahang atas yang berfungsi untuk

mendorong makanan/bolus ke belakang.

Fungsi lidah dalam sistem pencernaan makanan adalah

membolak-balikkan makanan dan membentuknya menjadi

gumpalan yang disebut bolus. Dengan gerakan peristaltik, yaitu

bagian pangkalnya terangkat ke atas dan bagian ujungnya

menekan maka bolus akan terdorong ke belakang. Proses ini

disebut dengan proses menelan.

c. Kelenjar Ludah (Glandula Salivaris)

Kelenjar ludah menghasilkan enzim yang akan mencerna

makanan secara kimiawi (enzimatis), yaitu mengubah susunan

molekul dari yang kompleks menjadi sederhana. Kelenjar ludah ada

tiga jenis, yaitu kelenjar ludah di bawah lidah (glandula

sublingualis), di bawah telinga (glandula submaksilaris), dan pada

pangkal lidah (glandula parotis).

Air ludah dihasilkan oleh ketiga jenis kelenjar ludah setiap

hari ±1 liter secara reflektoris, baik oleh adanya makanan yang

masuk ke dalam mulut atau oleh rangsang-rangsang lain, seperti

bau aroma makanan, membayangkan makanan, atau melihat

makanan yang menggiurkan.

Air ludah terdiri atas 90% air dan 10% zat lain yang terdiri

atas:

1) Glikoprotein, berbentuk lendir disebut musin (untuk

melindungi lapisan dalam mulut dan melumasi makanan

sehingga memudahkan untuk ditelan).

2) Buffer, membantu mencegah pembususkan geligi dengan

menetralkan pH mulut.

3) Lisosim, protein imun yang dapat membunuh bakteri yang

masuk bersama makanan.

4) Enzim ptialin, berisi enzim amilase yang memecah amilum

dari tumbuhan dan glikogen dari hewan menjadi polisakarida

yang lebih sederhana.

5) Enzim lipase, berfungsi memecah lemak. Lemak yang akan

dipecah dalam bentuk emulsi, sedangkan yang dapat

18

mengubah lemak menjadi bentuk emulsi adalah garam

empedu. Empedu dihasilkan oleh hati dan disekresikan ke

dalam duodenum sehingga lemak dicerna di dalam

duodenum.

Pencernaan di dalam mulut terjadi dalam dua proses, yaitu:

1) Mekanis, dilakukan oleh gigi dan dibantu oleh lidah.

2) Enzimatis, dilakukan oleh enzim ptialin yang berisi amilase.

amilase

amilum maltose

2. Kerongkongan (Esofagus)

Kerongkongan merupakan gelang-gelang tulang rawan yang

digerakkan oleh otot lurik dan otot polos, yang bekerja secara

bergantian meremas dan mendorong yang disebut gerak

peristaltik, sehingga bolus makanan masuk ke dalam lambung.

3. Lambung (Gaster)

Lambung terletak di dalam rongga perut (abdomen) tepat di

bawah diafragma di sisi kiri. Lambung dibagi menjadi 3 bagian,

yaitu kardia, fundus, dan pilorus. Kardia merupakan bagian

lambung yang dekat dengan kerongkongan. Fundus merupakan

bagian lambung tengah yang dindingnya tersusun atas otot-otot

polos yang tersusun melingkar membentuk lekukan-lekukan.

Pilorus merupakan bagian lambung yang dekat dengan usus halus,

Gambar 1.6 Kerongkongan

19

dan terdapat klep yang disebut klep pilori yang berfungsi menjaga

makanan dari usus agar tidak kembali ke lambung.

Proses pencernaan dalam lambung terjadi secara mekanis, yaitu:

a. Dilakukan oleh dinding lambung sehingga menghasilkan bubur

makanan.

b. Enzimatis yaitu dilakukan oleh enzim-enzim.

1) HCl 𝐻+ + Clˉ

𝐻+ (ko-faktor)

2) Pepsinogen pepsin

(apoenzim) (holoenzim)

pepsin

3) Protein pepton

𝐻+

4) Prorenin rennin

renin

5) Kaseinogen kasein (protein susu)

Gambar 1.7 Lambung

20

4. Usus Halus (Intestinum Tenue)

Usus halus dibedakan menjadi 3 bagian:

a. Usus dua belas jari (duodenum)

Usus dua belas jari adalah usus yang berbatasan dengan

lambung pada ujung pylorus. Proses pencernaan dalam usus

dua belas jari, meliputi:

1) Pencernaan karbohidrat

2) Pencernaan protein

3) Penceraan lemak

Pada bagian ini merupakan tempat bermuaranya kelenjar-

kelenjar pencernaan, antara lain:

1) Kelenjar pencernaan di hati

Hati menghasilkan getah empedu dan mengandung garam

empedu yang berfungsi mengubah lemak menjadi bentuk

emulsi agar dapat dicerna oleh enzim lipase.

Gambar 1.8 Usus Halus

(a) Vili pada usus halus

(b) Pembuluh kapiler

pada usus halus

Gambar 1.9 Hati

21

2) Kelenjar pencernaan di pankreas

Berfungsi sebagai

kelenjar endokrin dan

kelenjar eksokrin.

Kelenjar endokrin adalah

kelenjar yang tidak

memiliki saluran khusus

untuk mengeluarkan hasil

sekresinya. Kelenjar

eksokrin adalah kelenjar

yang mempunyai saluran

khusus untuk

mengeluarkan hasil

sekresinya yang berupa

enzim (enzim pencernaan).

Getah pankreas berisi:

a) NaHCO3, yaitu zat yang berfungsi untuk membuat

suasana basa.

b) Karbohidrase, misal: maltase, sukrase, laktase, amilase.

c) Protease, misalnya eripsin.

d) Lipase.

3) Kelenjar Liberkuhn dan kelenjar Bruner dalam dinding usus

dua belas jari.

Kelenjar Bruner menghasilkan hormon sekretin yang

merangsang kelenjar Liberkuhn untuk menghasilkan getah

usus yang berisi:

a) Protease, misalnya tripsinogen (apoenzim).

b) Ko-enzim, misalnya enterokinase.

b. Jejenum

Jejenum merupakan bagian usus halus yang berfungsi

menyelesaikan pencernaan yang belum selesai di dalam

duodenum.

c. Ileum

Gambar 1.10 Pankreas

𝐻+

enterokinase tripsin tripsinogen

22

Ileum merupakan tempat terjadinya absorpsi zat makanan yang

telah terbentuk monomer-monomer untuk di bawa keseluruh

tubuh dengan melewati hati. Kapiler-kapiler darah yang akan

mengabsorpsi zat makanan tersebut masuk ke area vilusnya.

5. Usus Besar (Intestinum Crassum)

Usus besar terdiri atas:

a. Usus pembusuk (kolon)

Usus pembusuk dibedakan menjadi kolon ascenden (usus

naik), kolon transcenden (usus miring), dan kolon descenden

(usus turun). Pada kolon banyak hidup mikroorganisme seperti

E. Coli yang melakukan proses fermentasi sisa-sisa pencernaan

sehingga terbenttuk feses, vitamin K, dan vitamin B. Selain

fermentasi, juga terjadi penyerapan kembali (reabsorpsi)

beberapa senyawa yang masih berguna bagi tubuh, misalnya

air, bilirubin, dan hematin.

b. Caecum

Pada manusia caecum tidak digunakan sehingga mengecil,

disebut usus buntu. Akan tetapi, pada hewan pemakan rumput,

caecumnya berkembang sangat baik, seperti pada kelinci, sapi,

dan kambing.

c. Rectum (poros usus)

Rectum merupakan tempat menampung sementara feses

sebelum dikeluarkan. Jika penampungan dibagian ini terlalu

lama, akan terjadi reabsorpsi oleh rectum sehingga sisa-sisa

Gambar 1.11 Usus

besar

23

yang seharusnya dibuang akan diserap kembali. Hal ini dapat

membantu metabolisme, sehingga menyebabkan terjadinya

gangguan pada tubuh. Misalnya mual, pusing, dan feses

menjadi keras.

6. Lubang Pelepasan (Anus)

Anus tersusun atas otot polos, yang berbentuk sfingter dan

dapat berkembang membesar sesuai dengan kebututhan. Proses

pelepasan feses disebut defekasi.

C. Kelainan/Penyakit yang Berhubungan dengan

Makanan dan Sistem Pencernaan Makanan

1. Kelainan karena defisiensi/kekurangan zat makanan

a. Anemia gizi, kekurangan darah karena kekurangan zat

makanan

b. Rakitis, defisiensi vitamin D atau Ca

c. Xeroftalmia, defisiensi vitamin A

d. Sariawan, defisiensi vitamin C

e. Busung lapar (kwasiorkor), defiseinsi protein

f. Beri-beri, defisiensi vitamin B

2. Kelainan proses pencernaan makanan

a. Radang lambung/maag, disebabkan karena infeksi bakteri

dan parasit atau iritasi dinding lambung karena sering

terlambat makan.

b. Kolik, keadaan lambung terlalu penuh sehingga dinding

lambung tidak dapat berkontraksi.

c. Radang usus (ulcer), dinding usus luka, karena infeksi.

d. Radang usus buntu (appendisitis), radang pada apendiks.

e. Sembelit, sering menahan defekasi atau sulit unutk buang

air besar karena makanannya kurang serat, sehingga proses

reabsorpsinya berlebih, feses menjadi keras dan sulit

dikeluarkan.

24

D. Sistem Pencernaan Ruminansia

Struktur alat pencernaan hewan ruminansia tersusun atas

mulut, kerongkongan, lambung, usus, dan anus. Apakah perbedaan

hewan ruminansia dengan vertebrata pada umumnya?

Bagaimanakah lambung hewan ruminansia? Perhatikan

pembahasan berikut.

Lambung hewan ruminansia terdiri atas lambung

pengunyah, yaitu rumen dan retikulum serta lambung kelenjar,

yaitu omasum dan abomasum. Mekanisme pencernaannya, yaitu

makanan berupa rumput yang telah dikunyah di dalam mulut

masuk ke dalam rumen melalui esophagus, makanan disimpan

sementara di rumen. Selanjutnya, makanan menuju retikulum dan

dicerna didalamnya. Makanan yang telah dicerna kemudian

dikeluarkan kembali ke mulut, di dalam mulut dikunyah kembali

dan ditelan lagi ke retikulum. Proses ini disebut memamah biak.

Selanjutnya, makanan masuk ke omasum, ke abomasum, dan

akhirnya masuk ke usus halus dan usus besar, serta di keluarkan di

anus.

25

Uji Kompetensi

A. Pilihan Ganda

1. Organ-organ berikut ini yang tidak termasuk organ pencernaan makanan

adalah...

a. Esophagus d. Ileum

b. Trakea e. Kolon

c. Duodenum

2. Di dalam mulut terdapat alat-alat tambahan seperti berikut, kecuali...

a. Gigi d. Glandula maksilaris

b. Lidah e. Glotis

c. Glandula sublingualis

3. Di dalam mulut terjadi pencernaan enzimatis atau kimiawai yang dilakukan oleh...

a. Amilase d. Garam empedu

b. Protease e. Maltase

c. Lipase

4. Penyakit yang disebabkan oleh defisiensi protein disebut...

a. Beri-beri d. Kwarsiorkor

b. Skorbut e. Xeroftalmia

c. Anemia

5. Fungsi utama dari protein adalah...

a. Penghasil energi d. Cadangan makanan

b. Pelarut vitamin e. Alat regulasi tubuh

c. Pembangun tubuh

6. Pencernaan secara enzimatis terjadi di bagian...

a. Mulut dan duodenum d. Duodenum dan ileum

b. Lambung dan duodenum e. Mulut, lambung, dan duodenum

c. Mulut dan lambung

7. Mineral yang diperlukan untuk membentuk lapisan gigi adalah…

a. Kalsium d. Fosfat

b. Fluor e. Natrium

c. Magnesium

8. Fungsi vitamin D pada tubuh manusia adalah…

a. Membantu penyerapan dan penggunaan kalsium dan fosfor

b. Koenzim dalam metabolisme asam nukleat

c. Pemeliharaan struktur gigi

d. Pembentukan tulang dan gigi

26

e. Digunakan dalam sintesis kolagen

9. Kaseinogen adalah...

a. Enzim yang memecah protein

b. Jenis asam amino yang terkandung dalam susu

c. Jenis protease yang terdapat di dalam lambung

d. Koenzim untuk protease

e. Apoenzim dalam lambung

10. Berikut ini yang merupakan holoenzim adalah...

a. Prorenin d. Enterokinase

b. Kasein e. Protease

c. Renin

11. Protein pertama kali dicerna di dalam...

a. Mulut d. Ileum

b. Lambung e. Jejenum

c. Duodenum

12. Penyakit pada usus besar karena terganggunya proses penyerapan air disebut...

a. Apendisitis d. Kolik

b. Gastritis e. Sembelit

c. Kolistis

13. Penyebab dari penyakit maag adalah…

a. Terlalu banyak makan pedas

b. Terlambat makan

c. Defisiensi vitamin K

d. Menahan defekasi

e. Infeksinya dinding usus

14. Bagian lambung sebenarnya pada lambung ruminansia adalah…

a. Retikulum d. Rumen

b. Omasun e. Intestinum

c. Abomasum

15. Sementara disimpan di manakah rumput yang sudah dikunyah oleh hewan

ruminansia…

a. Rumen d. Omasum

b. Kolon e. Rektum

c. Caecum

27

B. Teka-teki Silang

Pertanyaan:

¹

² ³

⁵ ⁴

⁶ ⁷

⁸

Menurun

1.Gerakan meremas dan mendorong

bolus makanan disebut gerakan…

3. Bagian lambung yang dekat dengan

usus halus yaitu…

5. Pada ruminansia, makanan sementara

disimpan di…

7. Nama lain gigi geraham belakang…

Mendatar

2. Contoh getah pankreas yang berisi

protease adalah…

4. Bagian lambung pada ruminansia

adalah…

6. Pada manusia, dimana tempat terjadinya

absorpsi zat makanan…

8. Nama lain penyakit busung lapar…

28

Daftar Pustaka

Campbell, et.al.. Biology. Edisi kelima. Jakarta: Erlangga. 2014.

Kusnadi, dan Didik Priyandoko. Biologi Dasar. Jakarta: PIRANTI

Darma Kalokatama. 2011.

Sri, Sayekti N.. Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Arya Duta.

2011.

Anonim.

http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR_PEND._BIOLOGI/19680509199

4031-

KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI,dkk/Kelas_XI/6._Sistem

_Pencernaan/SISTEM_PENCERNAAN_ZV.pdf

Diakses pada tanggal 24 Oktober 2014 pukul 21.00 WIB

Anonim. http://www.unhas.ac.id/lkpp/laut/9._SISTEM_PENCERNAAN.pdf

Diakses pada tanggal 24 Oktober 2014 pukul 21.30 WIB