I. Judul : Struktur sel darah pada manusia, ikan, dan katak

II. Hari/tanggal : Sabtu/8 mei 2010

III. Tujuan : Mengamati bentuk dan struktur sel darah pada

manusia, ikan, dan katak, serta membandingkan

sel darah diantara ketiganya

IV.Kajian Pustaka :

Darah merupakan cairan tubuh yang terdapat dalam jantung dan pembuluh

darah. Darah terdiri dari dua bagian, yaitu sel-sel darah (butir-butir darah) dan

cairan darah (plasma darah). Sel-sel darah merupakan bagian yang mempunyai

bentuk. Ada 3 macam sel darah yaitu, sel darah merah (eritrosit), sel darah putih

(leukosit), dan keping darah (trombosit). (Wulangi, 1993)

1. Sel darah merah (eritrosit)

Bentuk dan ukuran sel darah merah tergantung dari jenis hewan. Pada

mamalia sel darah merahnya tidak mempunyai inti, bentuknya bulat (kecuali pada

camellidae bentuknya lonjong) dan bikonkaf. Sel darah merah pada kebanyakan

vertebrata yang lain mempunyai bentuk lonjong, berinti dan bikonfeks.

Pada umumnya sel darah merah yang tidak berinti mempunyai ukuran

lebih kecil dibandingkan dengan sel darah merah yang berinti. Sel darah merah

yang ukurannya paling besar terdapat pada hewan amfibia. (Eckert, 1978)

Pada manusia sel darah merahnya mempunyai ukuran sebagai berikut :

diameter rata-rata 7,5 mikron, sedangkan tebalnya adalah 1 mikron di bagian

tengah dan 2 mikron di bagian tepi, dan luas permukaannya adalah 120 mikron.

Dulu dianggap sebagai suatu sel yang mati, karena tidak mempunyai inti dan

konsumsi O2-nya sangat sedikit. Tetapi eritrosit melakukan proses metabolisme

dan juga membutuhkan O2 meskipun sedikit. Karena alasan ini, dapat dianggap

bahwa eritrosit merupakan jenis khusus dari sel hidup. Agak sukar membedakan

secara morfologi eritrosit manusia dengan hewan mamalia yang lain. (Wulangi,

1993)

Menurut strukturnya eritrosit terdiri atas membran sel yang merupakan

dinding sel. Substansi seperti spons yang disebut stroma dan hemoglobin yang

menempati ruang-ruang kosong dari stroma. Analisa kimia membuktikan bahwa

dinding eritrosit terdiri terutama dari 2 macam substansi yaitu protein dan lipida.

Kombinasi protein dan lipida ini disebut lipo-protein. (Maskoeri, 1989)

1.1 Eritrosit pada manusia

Erirosit pada manusia berbentuk kepingan bikonkaf yang diratakan dan

diberikan tekanan di bagian tengahnya, dengan bentuk seperti “barbell”jika dilihat

secara melintang. Bentuk ini (setelah nukei dan organelnya dihilangkan) akan

mengoptimisasi sel dalam proses perukaran oksigen dengan jaringan tubuh di

sekitarnya. Bentuk sel sangat fleksibel sehingga muat ketika masuk ke dalam

pembuluh kapiler yang kecil. Eritrosit biasanya berbentuk bundar.

Kepingan eritrosit manusia memiliki diameter sekitar 6-8 mikronmeter

dan ketebalan 2 mikronmeter, lebih kecil daripada sel-sel lainnya yang terdapat

pada tubuh manusia. Eritrosit normal memiliki volume sekitar 9 femtoliter.

Sekitar sepertiga dari volume diisi oleh hemoglobin, total dari 270 juta molekul

hemoglobin, dimana setiap molekul membawa 4 gugus heme. (Maskoeri, 1993)

Orang dewasa memiliki 2-3 x 1013 eritrosit setiap waktu (wanita

memiliki 4-5 juta eritrosit per mikroliter darah dan pria memiliki 5-6 juta.

Sedangkan orang yang tinggal di dataran tinggi yang memiliki kadar oksigen yang

rendah maka cenderung untuk memiliki sel darah merah yang lebih banyak).

Eritrosit terkandung di darah dalam jumlah yang tinggi dibandingkan dengan

partikel darah yang lain, seperti misalnya sel darah putih yang hanya memiliki

sekitar 4000-11000 sel darah putih dan platelet yang hanya memiliki 150000-

400000 di setiap mikroliter dalam darah manusia. (Eckert, 1978)

Morfologi sel darah merah yang normal adalah bikonkaf. Cekungan

(konkaf) pada eritrosit digunakan untuk memberikan ruang pada hemoglobin yang

akan mengikat oksigen.

1.2 Eritrosit pada ikan

Ikan sebagaimana vertebrata lain, memiliki sel darah merah (eritrosit)

berinti dan berwarna merah kekuningan dengan bentuk dan ukuran bervariasi

antara satu spesies dengan lainnya. Terkadang dijumpai bahwa bentuk eritrosit

pada ikan menyerupai bentuk eritrosit pada manusia.

Eritrosit dewasa berbentuk lonjong, kecil dan berdiameter 7-36 mikron

tergantung pada spesies ikannya. Jumlah eritrosit pada masing-masing spesies

juga berbeda, tergantung aktivitas ikan tersebut. Pada ikan yang memiliki aktivitas

tinggi seperti ikan predator blue marlin (Makaria nigricans) memiliki hematokrit

43% dan mackerel 52,5%, sedangkan pada ikan nototheniid (Pagothenia

bermachii) hanya 21%. Tiap-tiap mm darah berkisar antara 20000-3000000.

Pengangkutan oksigen dalam darah bergantung kepada jumlah hemoglobin

(pigmen pernapasan) yang terdapat dalam eritrosit. (Tobin, 1994)

1.3 Eritrosit pada katak

Katak memiliki eritrosit yang berbentuk oval dan memiliki ukuran

yang lebih besar daripada eritrosit manusia. Eritrosit dewasa berbentuk lonjong

atau bulat panjang, pipih, dan memiliki inti. Eritrosit yang dimiliki katak termasuk

eritrosit yang terbesar dibandingkan hewan vertebrata lainnya. Dengan adanya inti

yang terdapat pada eritrosit katak maka memperkecil ruang bagi hemoglobin yang

terdapat di dalam ertitrosit katak. Ini dikarenakan oksigen yang dibutuhkan oleh

katak tidak hanya diikat oleh sel darah merah di paru-paru, melainkan juga dari

oksigen yang berdifusi melewati kulit mereka. (Tobin, 1994)

2. Sel darah putih (leukosit)

Sel darah putih yang dikenal juga sebagai leukosit terdapat di dalam

darah dan cairan limfa, tetapi sering juga terdapat di cairan jaringan. Sel darah

putih yang tergolong granulosit dibuat di dalam sumsum tulang, sedangkan

limfosit dan monosit dibuat di nodus limfatikus.

Sel darah putih berbeda dari sel darah merah dalam hal bahwa ada

beberapa ciri yang dimiliki oleh sel darah putih yaitu : mempunyai nukleus, tidak

mengandung hemoglobin, mempunyai ukuran yang relativs lebih besar, dan

jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan sel darah merah. Kecuali ciri-ciri

tersebut masih ada beberapa sifat penting yang dimiliki oleh sel darah putih yaitu

pergerakannya yang seperti amoeba. Sel darah putih dapat bergerak dari satu

tempat ke tempat lain dengan cara menjulurkan sitoplasmanya ke arah yang

dikehendaki. (Wulangi, 1993)

Sel darah putih dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu granulosit

dan aranulosit : dari kedua kelompok tersebut terdapat 5 jenis sel darah putih yang

dapat dibedakan satu dengan yang lainnya dari ukuran, bentuk, dan ada tidaknya

granula yang terdapat di sitoplasmanya. Ciri-ciri granulosit adalah nukleusnya

terdiri dari beberapa lobus dan sitoplasmanya mengandung granula. Ada 3 jenis

sel darah putih yang tergolong granulosit yaitu neutrofil, eosinofil, dan basofil.

Neutrofil mempunyai ciri-ciri seperti nukleusnya terdiri dari 3 sampai

5 lobus, sitoplasmanya mengandung granula yang halus, ukurannya berkisar

antara 9 sampai 12 mikron dan jumlahnya paling banyak diantara sesama sel

darah putih yaitu antara 65 sampai 75% dari seluruh sel darah putih. (Maskoeri,

1989)

Eosinofil memiliki ciri-ciri sebagai berikut : nukleusnya terdiri dari 2

lobus, sitoplasmanya mengandung granula yang besar dan kasar, ukurannya

berkisar antara 9 sampai 12 mikron dan jumlahnya antara 2 sampai 12% dari

seluruh sel darah putih. (Eckert, 1978)

Basofil merupakan sel darah putih yang paling sedikit jumlahnya yaitu

sekitar 0,5% dan mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : nukleusnya relativ besar,

tetapi batas-batas lobusnya tidak jelas dan ukurannya rata-rata 10 mikron.

(Wulangi, 1993)

Dari namanya, agranulosit menunjukkan tidak memiliki granula di

sitoplasmanya dan mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : dapat memperbanyak

dengan jalan mitosis dan mempunyai kemampuan untuk bergerak seperti amuba

dan dapat menembus dinding kapiler. Ada dua jenis sel darah putih yang

tergolong agranulosit yaitu limfosit dan monosit.

Limfosit mempunyai ciri-ciri seperti nukleusnya besar dan hampir

menempati sebagian besar dari sel, ukurannya antara 8 sampai 12 mikron dan

jumlahnya berkisar antara 20 sampai 25% dari seluruh sel darah putih.

Monosit mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : nukleusnya besar dan

berbentuk seperti sepatu kuda, ukurannya antara 12 sampai 15 mikron dan

jumlahnya berkisar antara 3 sampai 8% dari seluruh sel darah putih. (Wulangi,

1993)

3. Trombosit

Trombosit atau disebut juga keping darah merupakan sel yang

berbentuk agak bulat, tidak mengandung inti, tidak berwarna, berat jenisnya

rendah dan berukuran kecil dengan diameter antara 1 sampai 4 mikron. Volume

setiap trombosit antara 7 sampai 8 mikron3 dan jumlahnya bervariasai antara

150000 sampai 400000 per mm, tetapi jumlahnya rata-ratanya adalah 250000 per

mm3. dinding trombosit bersifat sangat rapuh dan cenderung untuk melekat pada

permukaan kasar seperti pada pembuluh darah yang robek. Setelah banyak yang

melekat pada permukaan kasar, trombosit kemudian mengalami aglutinasi.

(Wulangi, 1993)

V. Alat & Bahan

Alat :

Jarum Francke

Silet

Object glass

Cover glass

Mikroskop

Bahan :

Alcohol 70%

Sediaan darah segar katak

Sediaan darah segar manusia (probandus)

Sediaan darah segar ikan

VI. Prosedur Kerja

1. pengambilan darah pada probandus (manusia)

diusap/dibersihkan dulu jari probandus dengan alkohol 70%

ditusuk ujung jari tersebut dengan menggunakan jarum francke

diteteskan darah yang keluar dari bekas tusukan pada kaca object

ditutup dengan cover glass dengan kemiringan 450

2. pengambilan darah pada katak

dibedah bagian abdomen katak dengan menggunakan silet

diambil darah katak yang terambil atau melakat pada silet

diteteskan darah katak pada kaca object

ditutup dengan cover glass dengan kemiringan 450

3. pengambilan darah pada ikan

dibedah bagian lembaran insang ikan dengan menggunakan silet

diambil darah ikan pada bagian lembaran insang ikan

diteteskan darah ikan pada kaca object

ditutup dengan cover glass dengan kemiringan 450

4. pengamatan sel darah

diamati di bawah mikroskop ketiga sample darah (ikan, katak, dan

manusia

digambar bentuk sel darah dari ikan, katak, dan manusia

dibandingkan bentuk dan struktur sel darah antara ikan, katak, dan

manusia

VII. Hasil & Pembahasan

Hasil

Tabel hasil pengamatan struktur & bentuk sel darah dari ikan, katak, dan

manusia

Jenis Sel Darah Gambar dari literatur Gambar hasil

pengamatan

Sel darah merah

Ikan

Perbesaran : 10 x 40

Sel darah merah

katak

Perbesaran : 10 x 40

Sel darah merah

manusia

Perbesaran : 10 x 40

Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan terhadap ketiga sel darah

dari ikan, katak, dan manusia dapat diketahui bahwa jenis sel darah yang

ditemukan adalah sel darah merah (eritrosit). Dengan deskripsi sebagai berikut ;

1. sel darah merah manusia

berbentuk bikonkaf

tidak memiliki inti

dibagian cekung (konkaf) tampak gelap dan dibagian cembung

tampak terang

berukuran lebih kecil dari sel darah ikan dan sel darah katak

2. sel darah ikan

berbentuk oval (bikonfeks)

memiliki inti yang terletak di bagian tengah sel

berwarna merah kekuningan

berukuran lebih kecil dari sel darah katak, dan berukuran lebih

besar dari sel darah manusia

sel darah merah tampak menumpuk

3. sel darah katak

berbentuk lonjong (bikonfeks)

berukuran paling besar

memiliki inti yang terletak di bagian tengah

Dari hasil yang didapatkan pada saat pengamatan timbul adanya perbedaan

antara gambar sel darah merah yang didapatkan pada saat pengamatan dengan

gambar dari sel darah merah yang didapatkan dari literatur.

Banyak hal yang menyebabkan adanya perbedaan tersebut karena pada

dasarnya kesalahan sistematis sering menyertai pada saat pengamatan

berlangsung, selian itu ketelitian dan kemampuan penglihatan (visualisasi) dari

praktikan sendiri juga sangat dipertimbangkan dalam melakukan pengamatan

khususnya pengamatan pada sel darah ikan, manusia, dan katak.

Menurut Eckert (Eckert, 1978) “eritrosit secara umum terdiri dari

hemoglobin, sebuah metalloprotein kompleks yang mengandung gugus heme,

dimana dalam gugus heme tersebut, atom besi (Fe) akan tersambung secara

temporer dengan molekul oksigen (O2) di paru-paru dan insang, dan kemudian

molekul oksigen ini akan dilepas ke seluruh tubuh. Oksigen dapat secara mudah

berdifusi lewat membran sel darah merah. Hemoglobin di eritrosit juga membawa

beberapa produk buangan seperti CO2 dari jaringan-jaringan di seluruh tubuh.

Hampir keseluruhan molekul CO2 tersebut dibawa dalam bentuk bikarbonat dalam

plasma darah. Myoglobin, sebuah senyawa yang terkait dengan hemoglobin,

berperan sebagai pembawa oksigen di jaringan otot”.

Pada manusia, eritrosit dewasa tidak memiliki nukleus di dalamnya, atau

disebut juga anukleat. Jika dibandingkan, eritrosit pada sebagian besar hewan

vertebrata lainnya, khususnya ikan dan katak mengandung nukleus di dalam sel

darah merahnya.

Menurut Vander (Vander, 2000) “pada awal pembentukannya, eritrosit

mamalia (manusia) memiliki nukleus, tetapi nukleus tersebut akan perlahan-lahan

menghilang karena tekanan saat eritrosit menjadi dewasa untuk memberikan

ruangan kepada hemoglobin. Eritrosit mamalia (manusia) juga kehilangan organel

sel lainnya seperti mitokondria. Maka eritrosit tidak pernah memakai oksigen

yang mereka antarkan, tetapi cenderung menghasilkan pembawa energi ATP

lewat proses fermentasi yang diadakan dengan proses glikolisis pada glukosa yang

diikuti pembuatan asam laktat. Lebih lanjut lagi bahwa eritrosit tidak memiliki

reseptor insulin dan pengambilan glukosa pada eritrosit tidak dikontrol oleh

insulin”. Sehingga dengan tidak adanya nukleus dan organel lainnya, maka

eritrosit dewasa tidak mengandung DNA dan tidak dapat mensintesis RNA, dan

hal ini membuat eritrosit tidak bisa membelah atau memperbaiki diri mereka

sendiri, melainkan eritrosit yang sudah tua akan dirombak kembali di dalam

sumsum tulang merah secara terus-menerus hingga menghasilkan jutaan eritrosit

baru (muda)”. Hal ini berbeda dengan eritrosit pada ikan dan katak yang memiliki

inti sel termasuk materi genetic (DNA maupun RNA) serta organel sel-sel

lainnya, sehingga sel eritrositnya dapat melakukan pembelahan berkali-kali lipat

dari jumlahnya semula.

Eritrosit mamalia berbentuk bikonkaf yang diratakan dan diberikan

tekanan di bagian tengahnya, dengan bentuk seperti barbell jika dilihat secara

melintang. Bentuk ini (setelah nucleus dan organelnya dihilangkan) akan

mengoptimisasi sel dalam proses pertukaran oksigen dengan jaringan tubuh di

sekitarnya. Ini dikarenakan morfologi sel darah merah yang bikonkaf (pada

keadaan normal) digunakan atau disesuaikan untuk memberikan ruang pada

hemoglobin yang akan mengikat oksigen. Selain itu bentuk sel akan menjadi

sangat fleksibel sehingga muat ketika masuk ke dalam pembuluh kapiler yang

kecil. Bila dibandingkan dengan sel darah merah katak dan ikan yang memiliki

inti sel di dalam sel darah merahnya, maka dapat diketahui bahwa ruang yang

diberikan pada hemoglobin tidak begitu luas dikarenakan adanya inti serta bentuk

selnya yang bikonfeks, tetapi hal ini dapat teratasi pada sel darah merah katak

yang berukuran paling besar sehingga memungkinkan untuk memberikan ruangan

bagi hemoglobin, ini berarti besarnya sel dan luas permukan sel sangat

berpengaruh terhadap jumlah hemoglobin yang dikandungnya. Selai itu, sifat

elastis dari sel darah merah katak dan ikan jauh lebih kecil atau rendah

dibandingkan dengan sifat elastis pada sel darah merah manusia, sehingga hal ini

akan menyulitkan sel darah merah ikan dan katak untuk bergerak masuk ke dalam

pembuluh kapiler yang berukuran sangat kecil.

Bentuk sel darah merah dari katak, ikan, dan manusia berbeda pada saat di

luar pembuluh darah dan di dalam pembuluh darah, karena pada dasarnya sel

darah merah merupakan kantong yang bersifat elastis sehingga dapat berubah

bentuk pada saat bergerak di dalam pembuluh darah.

Menurut Wulangi (Wulangi, 1993) “Pada dasarnya struktur sel darah pada

ikan, katak, dan manusia, (termasuk hewan vertebrata lainnya) adalah sebagai

berikut” ;

membrane sel yang merupakan dinding sel

bahan yang menyerupai spong yang disebut stroma

hemoglobin yang menempati ruang kosong pada stroma

Menurut Tobin (Tobin, 2005), para peneliti memiliki beberapa dugaan

tentang mengapa sel darah merah manusia tidak memiliki inti sel. Salah satu

hipotesis mereka adalah bahwa hilangnya inti sel membuat sel darah merah

tersebut memiliki ruang lebih bagi hemoglobin, dan karenanya dapat

memaksimalkan kemampuan mereka untuk mengikat molekul oksigen. Selain itu,

penjelasan lain dari tidak adanya inti sel pada sel darah merah manusia adalah

bahwa ketiadaan nukleus membuat sel tersebut lebih fleksibel, sehingga mereka

dapat melewati jalur-jalur yang sempit pada kapiler darah. Sel darah merah katak

memiliki inti sel dikarenakan oksigen yang dibutuhkan oleh katak tidak hanya

diikat oleh sel darah merah di paru-paru, melainkan juga dari oksigen yang

berdifusi melewati kulit mereka. Oleh karena itu, sel darah merah mereka tidak

memerlukan adaptasi seperti manusia atau mamalia lain untuk memaksimalkan

pengikatan oksigen oleh sel darah merah. Alasan ini juga berlaku pada sel darah

merah ikan yang memiliki inti sel, dimana sel darah merah mereka juga tidak

memerlukan adaptasi seperti manusia, ini dikarenakan mereka memanfaatkan

oksigen yang terlarut dalam air (habitat mereka) yang berdifusi melalui

pembuluh-pembuluh kapiler yang terdapat di lembaran insang ikan.

Ini berarti bentuk dan struktur sel darah merah serta kandungan

hemoglobin di dalamnya didasarkan pada :

adaptasi mereka terhadap lingkungannya

kemampuan dari masing-masing sel darah merah untuk

bergerak di dalam pembuluh darah

kebutuhan akan zat-zat makanan dan oksigen per massa tubuh

mereka

kondisi lingkungan (habitat mereka)

factor genetic (dalam keadaan tidak normal bentuk dan struktur

sel dapat berubah)

Warna dari eritrosit berasal dari gugus heme yang terdapat pada

hemoglobin. Ketika terikat pada oksigen, eritrosit akan berwarna merah terang

dan ketika oksigen di lepas maka warna eritrosit akan berwarna lebih gelap, dan

akan menimbulkan warna kebiru-biruan pada pembuluh darah dan kulit.

Perbedaan warna eritrosit pada setiap hewan dikarenakan adanya bermacam-

macam pigmen respirasi (selain hemoglobin) yang dikandung oleh sel darahnya.

VIII. Kesimpulan

eritrosit manusia berbentuk bikonkaf, sedangkan eritrosit pada katak dan

ikan adalah bikonfeks

Eritrosit pada manusia tidak memiliki inti, sehingga tidak dapat melakukan

pembelahan atau melakukan perbaikan karena tidak memiliki bahan inti

(DNA dan RNA), sedangkan eritrosit pada katak dan ikan memiliki inti

dan bahan inti (DNA dan RNA) sehingga eritrositnya dapat melakukan

pembelahan atau memperbaiki diri.

Dengan bentuk yang bikonkaf dan tidak memiliki inti, maka eritrosit

manusia akan memberikan ruang lebih bagi hemoglobin sehingga akan

lebih mengoptimisasi dalam pengambilan oksigen serta memudahkan

eritrosit untuk bergerak di jalur-jalur yang sempit pada kapiler darah

dikarenakan menambahnya sifat keelastisitasan eritrosit manusia

Sel darah merah pada katak tidak memiliki inti dikarenakan oksigen yang

dibutuhkan oleh katak tidak hanya diikat oleh sel darah merah di paru-

paru, melainkan juga dari oksigen yang berdifusi melewati kulit mereka.

Sedangkan sel darah merah ikan tidak memiliki inti dikarenakan ikan

memanfaatkan oksigen yang terlarut dalam air (habitat mereka) yang

berdifusi melalui pembuluh-pembuluh kapiler yang terdapat di lembaran

insang ikan. Sehingga sel darah merah ikan dan katak keduanya tidak

memerlukan adaptasi seperti manusia atau mamalia lain untuk

memaksimalkan pengikatan oksigen oleh sel darah merah.

Bentuk dan struktur sel darah merah serta kandungan hemoglobin di

dalamnya didasarkan pada :

adaptasi mereka terhadap lingkungannya

kemampuan dari masing-masing sel darah merah untuk

bergerak di dalam pembuluh darah

kebutuhan akan zat-zat makanan dan oksigen per massa tubuh

mereka

kondisi lingkungan (habitat mereka)

factor genetic (dalam keadaan tidak normal bentuk dan struktur

sel dapat berubah)

IX. Daftar Pustaka

Eckert, R., and D. Randall. 1978. Animal Physiologi : Mechanism and

Adaptation, W.H. Freeman and company

Jasin, Maskoeri. 1989. Biologi Umum, untuk perguruan tinggi. Surabaya :

Bina Pustaka Tama

Tobin, Muhammad. 1994. Fisiologi Hewan : Mekanisme Fungsi Tubuh.

Yogyakarta : Angkasa

Wulangi, Kartolo S. 1993. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan : Biologi

FMIPA-ITB