Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

MATERI ESENSIAL SMPIPA BIOLOGI

DISUSUNOLEH

Mansur Mokuni, S.Pd., M.Pd

SMPN 9 Kendari

0

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

2010PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGANA. 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 Dalam1. 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

1

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- Kaulokali- Filokalin- Antokalin

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

 

 

Gbr. a. Distribusi Auksin pada Kecambah b. Pertumbuhan Ujung Akar dan Ujung Batang

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:

2

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- 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. MorfogenesisProses 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. SeranggaMetamorfosis 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 organSetiap 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 TUMBUHANJika 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 HIGROSKOPISyaitu gerak yang ditimbulkan oleh pengaruh perubahan kadar air.Misalnya:

3

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- gerak membukanya kotak spora.- pecahnya buah tanaman polong. 2. Gerak ESIONOMyaitu 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- hidrotropib. TAKSIS yaitu gerak berpindah seluruh tubuh tumbuhan yang dipengaruhi oleh rangsang. Seperti bentuk tropisme, terdapat taksis positif dan negatif.Beberapa bentuk taksis :- fototaksis- kemotaksisc. 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 kimia3. Gerak ENDONOMyaitu gerak yang belum/tidak diketahui sebabnya. Karena belum diketahui sebabnya ada yang menduga tumbuhan itu sendiri yangmenggerakkannya --> gerak OTONOM, misalnya aliran plasma sel.

ALAT GERAK PADA VERTEBRATAAlat gerak pada vertebrata meliputi alat gerak pasif berupa tulang dan alat gerak aktif berupa tot.Gerak adalah hasil interaksi antara tulang, otot, dan persendian tulang.TULANGMenurut 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

4

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 menjadi- Tulang panjang (tulang pipa)- Tulang pipih- Tulang pendek- Tulang pneumatikaTulang 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)RANGKATulang-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 gerak1. 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 BAHU3. 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),

5

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 otot1. Otot polos --> gerakan tak disadari (INVOLUNTER)2. Otot lurik = serat lintang --> gerakan disadari (VOLUNTER)3. Otot jantung = MIOKARDIUM --> involunterMIOGLOBIN 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 OTOTa. Kontraktibilitas --> kemampuan untuk memendekb. Ekstensibilitas --> kemampuan untuk memanjangc. Elastisitas --> kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah memendek atau memanjang

6

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 LAKTATGLUKOSA --> CO2 + H2O + EnergiAsam Laktat = zat pelelehO2 diambil secara cepat untuk mengoksidasi asam laktat sehingga orang yang kelelahan akan terengah-engahGANGGUAN 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- Tetanus3. Gangguan karena fisiologis

7

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

SISTEM PENCERNAAN MAKANAN

Zat Makanan 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 lainSistem organ tubuh telaah pada manusia1. 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 --> endokrinologiGASTROENTEROLOGI

Zat MakananMakanan 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. KarbohidratSebagai 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.

8

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- 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 Dermatitis- PABA (Para Amino Asam Benzoat) --> Untuk mencegah timbulnya uban- Kolin --> Defisiensi akan menimbulkan timbunan lemak pada hati.- Biotin (Vitamin H) --> Defisiensi akan menimbulkan gangguan kulit- Asam 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.

9

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- 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 MakananSistem 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.

10

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Dan Kelainan Sistem Pencernaan

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). DiareApabila 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

11

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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. Sistem Pencernaan Makanan Hewan Memamah BiakStruktur 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 belakangBerdasarkan 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

12

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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).

13

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

SISTEM TRANSPORTASI PADA HEWAN

Hewan Avertebrata

- 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.  

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.

14

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 DarahTrombosit yang menyentuh permukaan yang kasar akan pecah dan mengeluarkan enzim Trombokinase (Tromboplastin). Prosesnya adalah sebagai berikut;TROMBOSIT pecah -->TROMBOPLASTINion CaPROTROMBIN --> TROMBINVitamin KFIBRINOGEN --> FIBRINPada 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.

15

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

- 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 = antibodiJika 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).

JantungTerdiri dari tiga lapisan

1. Perikardium (lapisan luar)2. Miokardium (lapisan tengah/otot jantung)3. Endokardium (lapisan dalam)Jantung terdiri dari 4 ruang1. 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).

16

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 BeningTerdapat 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 AvertebrataEkskresi 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.

17

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Respirasi Pada HewanAlat 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. Spirakel mempunyai 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.

18

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

19

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 buku pada 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

20

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

21

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

22

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Manusia

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

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.

23

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

24

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 PernafasanPernapasan 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 DadaPernapasan 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

25

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 PernafasanDalam 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.

26

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 PernafasanJumlah 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 dan

Pembuluh darah yang menyelubungiSecara 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.

27

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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) H2CO3Tiap 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 PernafasanEnergi 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 RespirasiGangguan pada sistem pernapasan adalah terganggunya pengangkutan O2 ke sel-sel atau jaringan tubuh; disebut asfiksi.

28

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

29

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 PipihCacing 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 pipihSebagian 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

30

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 BelalangAlat 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 Sistem Ekskresi Pada Hewan

Hewan Vertebrata

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. GinjalFungsi 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

31

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 GinjalBentuk 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.

32

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

Gbr. Ginjal terletak di dorsal pinggang berjumlah sepasang

Gbr. Struktur dalam (anatomi) ginjalPada 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 GinjalDi 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.

33

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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. AugmentasiAugmentasi 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 UrinHormon 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. SarafRangsangan 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 insulinApabila 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.

34

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

35

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

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 Filtrasi

2. Reaksi Rearsorbsi

3. 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 SITRULIN

2. SITRULIN + NH3 4 ARGININ

3. ARGININ 4 ORNITIN + UREA

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

KELAS IX

36

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

Indera Penglihat

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.

37

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

38

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

39

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

40

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

41

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Pendengar

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

42

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 lingkaran

2. Ampula

3. Utrikulus

4. Sakulus

5. 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.

43

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 cairan

limfa 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-selaput

basiler, 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.

44

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 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

45

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

46

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Pengecap

Lidah mempunyai reseptor khusus yang berkaitan dengan rangsangan kimia. Lidah merupakan organ yang

tersusun dari otot. Permukaan lidah dilapisi dengan lapisan epitelium yang banyak mengandung kelenjar

lendir, dan reseptor pengecap berupa tunas pengecap. Tunas pengecap terdiri atas sekelompok sel sensori

yang mempunyai tonjolan seperti rambut.

Permukaan atas lidah penuh dengan tonjolan (papila). Tonjolan itu dapat dikelompokkan menjadi

tiga macam bentuk, yaitu bentuk benang, bentuk dataran yang dikelilingi parit-parit, dan bentuk

jamur. Tunas pengecap terdapat pada paritparit papila bentuk dataran, di bagian samping dari

papila berbentuk jamur, dan di permukaan papila berbentuk benang.

Gbr. Struktur lidah dan pembagian daerah perasanya

indera PembauIndra pembau berupa kemoreseptor yang terdapat di permukaan dalam hidung, yaitu pada lapisan lendir

bagian atas. Reseptor pencium tidak bergerombol seperti tunas pengecap.

47

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

 Sel Saraf

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

48

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

49

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Impuls

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

50

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

51

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 Refleks

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

52

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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 mekanisme

jalannya impuls pada lutut yang dipukul

Sistem Saraf Pusat

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)

53

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

54

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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.

55

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

4. Jembatan varol (pons varoli)

Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil bagian kiri dan kanan, juga

menghubungkan otak besar dan sumsum

tulang 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

 

56

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

Sistem Saraf Tepi

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:

57

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

1. Tiga pasang saraf sensori, yaitu saraf nomor 1, 2, dan 8

2. lima pasang saraf motor, yaitu saraf nomor 3, 4, 6, 11, dan 12

3. empat pasang saraf gabungan sensori dan motor, yaitu saraf nomor 5, 7, 9, dan 10.

Gambar 2

Otak 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

58

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

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

mengerutkan kantung kemih

memperbesar pupil

menghambat aliran ludah

mempercepat denyut jantung

mengecilkan bronkus

menghambat sekresi kelenjar

pencernaan

menghambat kontraksi kandung kemih

59

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Bahan ajar materi esensial IPA Biologi Kelas VIII

T.P 2009/2010

Penulis : Mansur Mokuni, S.Pd., M.Pd

Telah Diperiksa dan dapat digunakan sebagai salah satu referensi yang dapat digunakan

dalam pembelajaran IPA Biologi Kelas VIII karena sesuai dengan Standar Isi tahun 2006

Kendari, Juli 2010Kepala sekolah

Nurdin Tinggila, SH., S.Pd., M.PdNIP. 19581218 197803 1 004

60

Materi Esensial SMP

Mansur Mokuni, M.Pd

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan, kehadirat Allah SWT karena bahan ajar materi

esensial IPA Biologi kelas VII semester ganjil dapat diselesaikan dengan baik. Bahan ajar ini

disusun dengan mengacu pada kurikulum 2006 (KTSP) dengan harapan untuk lebih

memudahkan guru-guru IPA Biologi khususnya lingkup SMP Negeri 9 Kendari dalam

memberikan materi esensial khususnya di kelas VIII.

Bahan ajar ini ditulis dengan urutan antara lain topik, standar kompetensi, kompetensi

dasar, indikator, ringkasan materi, dan latihan soal sehingga lebih praktis digunakan baik bagi

guru maupun siswa.

Penulis menyadari bahan ajar materi esensial IPA Biologi kelas VIII ini masih jauh dari

sempurna dan masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran,

masukan dan kritikan yang bertujuan menyempurnakan dan melengkapi bahan ajar ini.

Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada Kepala SMP

Negeri 9 Kendari yang telah memberi kesempatan bagi kami untuk mengembangkan

pengetahuan dan keterampilan sebagai guru. Semoga bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi

pembaca, Wassalam.

Kendari, Juli 2010Penulis

Mansur Mokuni, S.Pd., M.Pd

61iii